tutkielma.pdf, 350 kB - Helsinki.fi

More documents

Recommendations

Info

Kuva 2.2. Fysiikan käsitteiden hierarkkiset tasot [5, s. 159].Kvalitatiivisella tasolla tapahtuu tutkittavan ilmiöalueen perushahmotus. Perushahmotuson olioiden, ilmiöiden ja niiden ominaisuuksien tunnistamista ja luokittelua sekäniiden välisten riippuvuuksien jäsentämistä. Esikvantifiointi valmistaa tietä kvalitatiiviseltatasolta kvantitatiiviselle. Se merkitsee voimakkuutta luonnehtivien mielikuvienliittämistä olioiden ja ilmiöiden ominaisuuksiin. Esikvantifiointi on siis komparatiivisten,vertailevien, hahmojen luomista.Tämän tason kokeellisuus on havaitsemista ja kvalitatiivisia kokeita. Tämän tasonteoria on syntyneiden mielikuvien ja hahmojen käsitteistämistä, niitä kuvaavanterminologian luomista. [5, s. 160 – 163]Kvantifiointi, ominaisuuden mitattavan vastineen luominen, nostaa käsitteenmuodostuksenkvalitatiiviselta tasolta kvantitatiiviselle tasolle. Kvantifioinnissa ominai-6
suuksista tulee suureita ja ominaisuuksien välisistä riippuvuuksista lakeja. Lait ovatsuureiden välisiä relaatioita, jotka voidaan ilmaista matemaattisesti.Tämän tason kokeellisuus on suureen arvojen mittaamista suureen käyttöalueenmäärittämiseksi ja kontrolloituja kokeita lakien löytämiseksi. Tämän tason teoria onlakien matemaattisen esityksen luomista. Matemaattinen esitys kehittyy mittaustulostentaulukoinnin ja graafisen esityksen kautta suureiden välisiksi algebrallisiksi relaatioiksi.Se tekee mahdolliseksi kvantitatiiviset suure-ennusteet, joita kokeellisesti testaamallalöydetään lain pätevyysalue. Pätevyysalueen löytäminen tekee laista valmiin käsitteen.[5, s. 163 – 166]Käsitehierarkian ylimmälle tasolle, kvantitatiivisen selittämisen eli teorian tasolle,johtaa strukturoinnin prosessi. Perushahmotus ja esikvantifiointi loivat jo malleja ilmiöidensyistä ja seurauksista. Strukturoinnissa mielikuvat täsmentyvät ilmiöaluetta selittäviksiperusmalleiksi ja kausaalisuhteita esittäviksi peruslaeiksi. Teoria on jo ymmärretyntäsmennettyä esittämistä. Teoriassa ilmiötä esittävät suureet ja lait kytkeytyvät fysiikanyhtenäiseen tietorakenteeseen. [5, s. 166 – 168]Myös teoriat muodostavat yleistyviä, abstrahoituvia rakenteita. Esimerkiksi suhteellisuusteoriasekä selittää klassisen mekaniikan että osoittaa sen pätevyysalueen rajat.Samalla se ennustaa uusia säännönmukaisuuksia: ajan hidastumisen kappaleen edetessälähes valon nopeudella, valon taipumisen painovoimakentässä, gravitaatioaallot jne.Hahmottavan käsitteenmuodostuksen prosessi luo fysiikan käsitteiden ja käsitetasojenhierarkkisen rakenteen. Fysiikan tietoa ei voi erottaa sen luomisen prosessista.Voidaan sanoa, että fysiikan tieto ei ole tuote: se on prosessi. [5, s. 169]2.3 Suureet prosesseinaFysiikan käsitteenmuodostus perustuu suureisiin. Luonnonilmiöistä kokeellisestisaatu tieto ilmaistaan suureiden avulla. Teoriat käsittelevät suureiden välisiä riippuvuuksia.Sen tähden suureiden merkityksen ymmärtäminen on fysiikan oppimisenavainkysymys. Ei ole yhdentekevää, kuinka suureet otetaan käyttöön tai määritellään.Suureille ei voi antaa lyhyitä ja tyhjentäviä määritelmiä. Suureen määrittelemiseksion selvitettävä sen koko syntyprosessi, joka etenee portaittain fysiikan käsitteellistentasojen mukaan (vertaa kuvaan 2.2.). [5, s. 181 – 184]1. Suureen empiirinen merkitys syntyy ennen suuretta. Kvalitatiivisella tasollahahmotetaan suureen esittämä ominaisuus. Samoin selvitetään ne oliot ja ilmiöt, joillatällainen ominaisuus on, ja se miten ominaisuus liittyy niihin. Esikvantifioinnissa ominaisuuteenliitetään komparatiivisia hahmoja, voimakkuuden vaihtelua, pysyvyyttä,muuttumista ja riippuvuuksia.Esimerkiksi tällä tasolla havaitaan erilaisia aineita vertailemalla, että niiden tiiviysasteetvaihtelevat. Litra hiekkaa painaa enemmän kuin litra vettä. Kilogramma rautaavie pienemmän tilan kuin kilogramma puuta.2. Kvantifiointi tekee ominaisuudesta suureen. Se nojautuu kokeeseen, jossa ominaisuusilmenee mahdollisimman pelkistettynä ja invarianttina. Kvantifiointi vaatii ainarajauksia ja idealisointia. Nämä löytyvät perushahmotuksen ja esikvantifioinnin myötä.Koe todentaa suureen määrittelylain ja ilmaisee samalla, kuinka suure voidaan mitata jakuinka sille voidaan valita yksikkö. Määrittelylaki on joidenkin muuttujien välinen riip-7
Page 1 and 2: Laudatur-tutkielmaHAHMOTTAVA KOKEEL
Page 3 and 4: 1 JohdantoTämä tutkielma kuuluu d
Page 5: Kuva 2.1.1 Hahmottamisen kaksisuunt
Page 9 and 10: paristo, hehkulamppu ja johtimet on
Page 11 and 12: 4 Virtapiiri-ilmiöitä esittävien
Page 13 and 14: messa kulkeva virta I kuljettaa joh
Page 15 and 16: Lähdejännitteen kvantifioimiseksi
Page 17 and 18: akulmaisina komponentteina ovat pii
Page 20 and 21: neeseen sauvamagneetti. Laitetaan m
Page 22 and 23: 5.3 Kirchhoffin lait vaihtovirtapii
Page 24 and 25: säädetään keinotekoinen nollata
Page 26 and 27: Kuva 5.4.2Nemo-mittausjärjestelmä
Page 28 and 29: Jos lämmitysvastusta ei ole saatav
Page 30 and 31: Taulukko 5.6.1 Jännitehäviö ja s
Page 32 and 33: Kuva 5.7.2 Jännitehäviö sähköv
Page 34 and 35: Tulokset osoittavat kondensaattorin
Page 36 and 37: 5.8 Käämi vaihtovirtapiirissä5.8
Page 38 and 39: Havaitaan, että sähkövirta kasva
Page 40 and 41: Koetta kokeiltiin 600 kierroksen k
Page 42 and 43: 5.9 Kondensaattori- ja käämisyste
Page 44 and 45: 5.9.3 Reaalisten käämien rinnan-
Page 46 and 47: AC~RLU(t)I(t)Kuva 5.10.2Havainnot v
Page 48 and 49: Syntyneen vaihtojännitteen taajuus
Page 50: 7 Viitteet1. Anon. 1994. Lukion ope

tutkielma.pdf, 350 kB - Helsinki.fi

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?