Mis on vaatlus ja mis on katse?

Illar Leuhin

Elektroonselt täiendatav leksikon annab meile vaatluse kohta teada järgmist:

Vaatlus on tähelepanekute tegemine füüsilisest maailmast meeltetaju abil.

Vaatlus on üks tähtsamaid uurimismeetodeid empiirilistes teadustes loodusteaduses ja teistes reaalteadustes.

Kitsamas mõttes mõeldakse teadusfilosoofias vaatluste all protsesside jälgimist niisugusel kujul, nagu nad eest leitakse. Selliselt mõistetud vaatlust eristatakse katsest, mille puhul jälgitav protsess toimub katse korraldaja poolt olulisel määral kontrollitavates tingimustes.


Eelarvamustevaba vaatluse võimatus:

Francis Bacon leidis, et teaduslikud vaatlused peavad olema täiesti eelarvamustevabad (vt induktsioon).

Tegelikult aga pole vaatlusi võimalik teha ilma eelneva arusaamata vaadeldava loomusest. Vaatlus eeldab ka arusaama sellest, millistele asjadele või omadustele tuleb tähelepanu koondada. See arusaam võib olla teooria-eelne ja isegi teadvustamata.

Ka Baconi enda meetod eeldab andmete kogumisel suunatust teatud kindlat laadi vaatlusandmete otsimisele. Ka tabeli kasutamise juures Baconi meetodi puhul tehakse faktiliselt eeldus, et see, mille näiteid uuritakse, on loomulik liik. Teisest küljest, seda, mis tegelikult on loomulik liik, ei pruugi me ühe mõiste alla paigutada. Üldsegi ei saa sündmuste või asjade sarnasust täheldada ilma mingi eelduseta, sest iga kaks asja on milleski sarnased ja milleski mitte. Samuti ei saa ilma mingi eelduseta täheldada eri laadi sündmuste koosesinemist. Ei ole võimalik tähele panna kõike: teooria suunab meie tähelepanu.

Vaatlus ilma teooriateta, eeldusteta, "iidoliteta" on võimatu.

Näited. Isaac Newton ei oleks Baconi meetodil suutnud avastada seost loodete, planeetide tiirlemise ja õuna kukkumise vahel. Ignaz Semmelweis ei oleks Baconi meetodil leidnud seost lapsevoodipalaviku ja laipade lahkamise vahel.

Samas kirjutavad Kalle ja Aarma:

Vaatlus on mistahes uurimistöö esimene etapp. Vaatluseks nimetatakse uuritava objekti omaduste ja seoste fikseerimise süsteemi, olgu siis loomulikes või kunstlikes tingimustes (spetsiaalselt selleks loodud eksperimentaalses keskkonnas). Seega, ka kunstlikult ülesehitatud vaatlus on vaatlus.

Vaatluse tunnetuslikud võimalused sõltuvad vaatlusobjekti meelelise vastuvõtu iseloomust ja intensiivsusest, vaatluse tingimustest ja mõõtmise täiuslikkusest. Soodsatel tingimustel võimaldab vaatlusmeetod saada piisavalt laialdast ja mitmekülgset teavet teadusfaktide formeerimiseks ja registreerimiseks. Olemasoleva teooria baasil toimub faktide esialgne ülesmärkimine, seejärel nende klassifitseerimine teatud tunniste järgi: fakti uudsus, faktis sisalduva info maht, seoste ja omaduste iseärasused jne. Järgneb saadud faktide kõrvutamine juba tuntutega. Nende toimingute pinnal saab formuleerida oletusi, mida, olenevalt uurimuse tõsidusest, võib nimetada ka hüpoteesideks. 

Lapse jaoks on tema senistel teadmistel baseeruv oletus käsitletav hüpoteesina. Selline on loodusõpetuse (inglise keeles science ehk teadus, tagasi tõlgituna eesti keelde: teadusõpetuse) üks printsiipe: teaduslik lähenemine.

 

Loodusteaduse (teadusõppe) meetod

Enamasti on looduse saladused meie eest peidus. Aastate vältel on aga teadlased avastanud nendest saladustest üsna palju.

Peaaegu iga päev me kogeme, kuidas Päike liigub taevavõlvil. Loomulikult me teame, et selline liikumine on näiv. Tegelikult Maa pöörleb ja see pöörlemine loob illusiooni Päikese liikumisest. Kaasajal suudab inimene lennata kosmoses, näha Maad eemalt ja päeva ning öö vaheldumise kindlakstegemine poleks raske. Vana-aja teadlastel kulus aga selle tõeni jõudmiseks aastasadu. Nad said piirduda üksnes maapealsete vaatlustega.

Looduses on kõik muutuv. Päike tõuseb ja loojub. Ilm läheb kord soojemaks, kord jahedamaks. Tuul puhub. Puult kukub puuleht. Lumi sulab kevadel. Õhtul tekib soo kohal udu. Kala ujub vees. Me hingame. Hapnik satub kopsude kaudu verre. Süda pumpab meie soontes verd ringi.

Kõik need näited kirjeldavad kehade või ainetega toimuvaid muutusi. Muutusi nimetatakse nähtusteks. Loodusnähtus ehk nähtus on kehaga toimuv muutus.

Loodusnähtuste uurimiseks kutsutakse neid korduvalt esile — tehakse katseid. Katse on nähtuse kunstlik esilekutsumine.

Katsele eelneb loodusnähtuse vaatlus. Nähtuse vaatlemine ei tähenda, et me vaatame nähtust. Vaatlemisel me võime kasutada kuulmist, kompimist, haistmist, maitsmist, aga muidugi ka nägemist. Vaatlus sisaldab ka nähtuse kirjelduse.

Me oleme palju kordi jälginud, kuidas langeb leht puult ja kuidas kukub õun puu otsast.

VAATLUS: Leht langeb aeglaselt, see hõljub.

Puulehe tee pole isegi täiesti tuuletu ilmaga sirgjoon.

Õun kukub kiiremini ja sirgjooneliselt.

Nähtuse vaatlemisel tekib küsimus: miks nähtus selliselt toimub? Teaduslikult sõnastatud küsimust kutsutakse probleemiks.

Probleem: Miks kukub puuleht aeglaselt, õun aga kiiresti?

Probleemile otsitakse vastust enamasti hüpoteesi püstitamise teel. Hüpotees on teaduslik oletus. Hüpoteesi kontrollitakse katsetega. Kui katsed hüpoteesi ümber ei lükka, siis loetakse hüpotees tõeseks.

Sageli võib ühe probleemi kohta püstitada mitu hüpoteesi.

Hüpoteesid: 1) Keha langemise kiirus sõltub keha kujust.
                    2) Keha langemise kiirus sõltub keha raskusest (massist).

Lähtuvalt hüpoteesist planeeritakse katse.

Katse planeerimine: Puulehe asemel võtame paberilehe, õuna asemel palli. Kui kontrollime esimest hüpoteesi “keha langemise kiirus sõltub keha kujust”, siis peame katses muutma keha kuju. Paberilehe saab kokku kägardada ligikaudu pallikujuliseks.

Seejärel teostatakse katse.

KATSE 1: Laseme üheaegselt langema paberilehe ja palli.

Vaatlus: Pall jõuab põrandale enne paberilehte.

Järeldus: Pall langeb kiiremini kui paberileht.

KATSE 2: Kägardame paberilehe pallisarnaseks. Laseme palli ja paberinutsaka üheaegselt langema.

Vaatlus: Pall ja paberinutsakas jõuavad põrandale üheaegselt.

Järeldus: Pall ja paberinutsakas langevad ühesuguse kiirusega.

Katsetulemustest tehakse järeldus hüpoteesi kohta.

Järeldus hüpoteesi kohta: Katsest selgus, et paberi langemise kiirus sõltus paberi kujust: paberileht langes aeglasemalt kui nutsakas. Järelikult sõltub keha langemise kiirus keha kujust.

Kui hüpotees on osutunud tõeseks, siis sõnastatakse vastav seaduspärasus või seadus. Seaduspärasuse sõnastamisel arvestatakse katse tingimusi.

Katsetingimus: Me korraldasime katseid õhus. See ongi katse tingimus.

Seaduspärasus: Õhus langemisel sõltub langemise kiirus keha kujust.

 

Teaduslikku uurimismeetodit saab rakendada üsna varakult, ka algklassides. Selleks tuleb valida jõukohased katsed.

 

Skeemil on kujutatud teaduslikku meetodit,
mida kasutatakse uurimistöös kuni teadusartikli
publitseerimiseni. Algklassides võime me aga luua
avastustele rajatud seinalehe, ajalehe vms.

Allikad:

© 2005....2007 | xan production