Поняття гіпотези
Досліджуючи навколишній світ, спостерігаючи за об'єктами, людина може помітити певні закономірності та зробити припущення, що ці закономірності виконуються у будь-яких випадках.
Приклад:
Провівши спостереження, можна припустити, що чим більше дощів пройде навесні, тим кращий врожай овочів буде зібрано восені; чим тепліша вода у склянці, тим швидше буде розчинятися цукор.
Гіпотеза — це здогад, положення, яке тимчасово вважається істинним, поки не буде доведена або спростована його істинність.
Гіпотеза (від грец. hypothesis — припущення) — наукове припущення, що висувається для пояснення певного явища, властивості тощо.
Гіпотезу висувають на основі ряду спостережень.
Приклад:
Спостерігаючи за птахами, діти помітили, що в перший день до годівнички прилетло 2 пташки, на другий день — 4, на третій день — 6. Було висунуто гіпотезу, що кожного дня кількість птахів біля годівнички збільшуватиметься на 2 відносно попереднього дня. Подальші спостереження можуть підтвердити або спростувати цю гіпотезу. Якщо хоча б раз закономірність буде порушена, то це означатиме спростування гіпотези.
Гіпотеза на основі тільки самого спостереження не завжди буває правильною. Наприклад, люди, здавна спостерігаючи за зоряним небом, зробили, здавалось би, цілком очевидний висновок, що зорі, Місяць і Сонце крутяться по небосхилу навколо нерухомої Землі.
Перевірка гіпотези з використанням моделі
Висловлену під час дослідження гіпотезу потрібно перевірити, використовуючи різні методи, у тому числі створюючи і досліджуючи моделі об'єктів.
Приклад:
Досліджуючи конструкції різних будівель, можна висловити гіпотезу, що для побудови піраміди знадобиться менше будівельних матеріалів, ніж для будинку тієї самої висоти, але у формі прямокутного паралелепіпеда. Для перевірки гіпотези можна побудувати моделі будівель з деталей коструктора, порахувати кількість деталей та зробити висновки (рис.1).
Рис.1
Для перевірки гіпотез можна також використовувати математичні моделі.
Приклад:
Розписуючи писанки до Великодня, майстер висловив гіпотезу, що він і дві його учениці, працюючи разом, зможуть виготовити за 2 год не менше 15 писанок. За 3 год майстер розписує 9 писанок, а кожна з його учениць — по 6 писанок.
Для перевірки гіпотези можна скласти математичну модель.
Що дано (вхідні дані)? \(t1=3\) (год.) — час роботи наодинці; \(k_m=9\) — кількість писанок, розписаних майстром за \(3\) год.; \(k_y=6\) — кількість писанок, розписаних кожною ученицею за \(3\) год.; \(t=2\) (год.) — час спільної роботи.
Що треба знайти (вихідні дані): \(k\) — кількість писанок, розписаних разом за час спільної роботи.
Проміжні результати: \(р_m\) — кількість писанок, розписаних майстром за \(1\) год.; \(р\)\(_y\) — кількість писанок, розписаних кожною ученицею за \(1\) год.
Зв’язок між вхідними даними та результатами:
\(р_m= k_m : 3; \)
\(р_y= k_у : 3; \)
\(k=(p_m+2·p_y)·t.\)
Застосуємо модель для перевірки гіпотези:
\(р_m= 9 : 3 = 3; р_у= 6 : 3 = 2; k=(3+2·2)·2=14.\)
Отже, гіпотеза, висловлена майстром, не підтверджується. Працюючи з указаною продуктивністю, майстер і дві його учениці не зможуть виготовити \(15\) писанок за \(2\) години.
Важливим у дослідженні є добір даних, на основі яких можна висунути гіпотезу та перевірити її. Зібрані дані можна подати у структурній моделі — таблиці. Чим більше даних буде зібрано, тим точнішим буде висновок, який підтвердить або спростує гіпотезу дослідження.
Отже, для проведення дослідження з використанням моделі потрібно виконати такий алгоритм: визначити мету дослідження => сформулювати гіпотезу => побудувати модель => дослідити модель => опрацювати результати => зробити висновки.
Науковим фактом називається неодноразово підтверджений результат спостереження. Науковий факт може бути відкинутий або замінений в міру розвитку науки. Гіпотеза, що узгоджується зі спостережуваними фактами, стає теорією або законом.
Джерела:
Інформатика : підруч. для 6-го кл. закл. заг. серед. освіти / Йосиф Ривкінд [та ін.]. — Київ : Генеза, 2022.