HVAD ER DEN VIDENSKABELIGE MODEL? (EKSEMPEL) - VIDENSKAB - 2025

Den videnskabelige model er en abstrakt repræsentation af fænomener og processer til at forklare dem. En videnskabelig model er en visuel repræsentation af solsystemet, hvor forholdet mellem planeter, solen og bevægelser værdsættes.

Gennem introduktionen af ​​data i modellen giver det mulighed for at studere det endelige resultat. For at lave en model er det nødvendigt at rejse visse hypoteser, så repræsentationen af ​​det resultat, vi ønsker at opnå, er så nøjagtig som muligt, såvel som enkel, så det let kan manipuleres.

Eksempel på videnskabelig model

Der er flere typer metoder, teknikker og teorier til udformning af videnskabelige modeller. Og i praksis har hver videnskabsgren sin egen metode til at fremstille videnskabelige modeller, selvom du kan inkludere modeller fra andre grene for at bekræfte din forklaring.

Principperne for modellering tillader oprettelse af modeller i henhold til den gren af ​​videnskaben, som de prøver at forklare. Vejen til opbygning af analysemodeller studeres i videnskabsfilosofien, generel systemteori og videnskabelig visualisering.

I næsten alle forklaringer på fænomener kan en eller en model anvendes, men det er nødvendigt at justere modellen, der skal bruges, så resultatet er så nøjagtigt som muligt. Du er muligvis interesseret i de 6 trin i den videnskabelige metode, og hvad de består af.

Generelle dele af en videnskabelig model

Regler for repræsentation

Til oprettelse af en model er der behov for en række data og en organisering af den samme. Fra et sæt inputdata vil modellen levere en række outputdata med resultatet af de hævede hypoteser

Intern struktur

Den interne struktur i hver model afhænger af den type model, vi foreslår. Normalt definerer den korrespondance mellem input og output.

Modellerne kan være deterministiske, når hver input svarer til den samme output, eller også ikke-deterministisk, når forskellige output svarer til den samme input.

Typer af modeller

Modellerne er kendetegnet ved formen af ​​repræsentation af deres interne struktur. Og derfra kan vi etablere en klassificering.

Fysiske modeller

Inden for de fysiske modeller kan vi skelne mellem teoretiske og praktiske modeller. De mest anvendte praktiske modeltyper er mockups og prototyper.

De er en repræsentation eller kopi af det objekt eller det fænomen, der skal studeres, hvilket gør det muligt at studere deres adfærd i forskellige situationer.

Det er ikke nødvendigt, at denne repræsentation af fænomenet udføres i samme skala, men snarere er de designet på en sådan måde, at de resulterende data kan ekstrapoleres til det originale fænomen baseret på dets størrelse.

I tilfælde af teoretiske fysiske modeller betragtes de som modeller, når den interne dynamik ikke er kendt.

Gennem disse modeller er målet at gengive det studerede fænomen, men da vi ikke ved, hvordan man gengiver det, er hypoteser og variabler inkluderet for at forsøge at forklare, hvorfor dette resultat opnås. Det anvendes i alle varianter af fysik, undtagen i teoretisk fysik.

Matematiske modeller

Inden for de matematiske modeller søges det at repræsentere fænomenerne gennem en matematisk formulering. Dette udtryk bruges også til at henvise til geometriske modeller i design. De kan opdeles i andre modeller.

Den deterministiske model er en, hvor det antages, at dataene er kendte, og at de anvendte matematiske formler er nøjagtige til at bestemme resultatet til enhver tid inden for de observerbare grænser.

Stokastiske eller sandsynlige modeller er dem, hvor resultatet ikke er nøjagtigt, men snarere en sandsynlighed. Og hvor der er usikkerhed om, hvorvidt modellen er korrekt.

Numeriske modeller er derimod dem, der gennem numeriske sæt repræsenterer modelens oprindelige betingelser. Disse modeller er det, der tillader simuleringer af modellen ved at ændre de oprindelige data for at vide, hvordan modellen ville opføre sig, hvis den havde andre data.

Generelt kan matematiske modeller også klassificeres afhængigt af typen af ​​input, som man arbejder med. Det kan være heuristiske modeller, hvor man søger forklaringer på årsagen til det fænomen, der observeres.

Eller de kan være empiriske modeller, hvor resultaterne af modellen kontrolleres gennem de output, der er opnået fra observationen.

Og endelig kan de også klassificeres efter det mål, de ønsker at nå. Det kan være simuleringsmodeller, hvor man forsøger at forudsige resultaterne af det fænomen, der observeres.

De kan være optimeringsmodeller, i disse overvejes driften af ​​modellen, og der gøres et forsøg på at finde det punkt, der kan forbedres for at optimere resultatet af fænomenet.

Endelig kan de være kontrolmodeller, hvor de forsøger at kontrollere variablerne for at kontrollere det opnåede resultat og for at kunne ændre det om nødvendigt.

Grafiske modeller

Gennem grafiske ressourcer foretages en datarepresentation. Disse modeller er normalt linjer eller vektorer. Disse modeller letter synet på det fænomen, der er repræsenteret gennem tabeller og grafer.

Analog model

Det er den materielle repræsentation af et objekt eller en proces. Det bruges til at validere visse hypoteser, som ellers ville være umulige at teste. Denne model er vellykket, når det er muligt at provocere det samme fænomen, som vi observerer, i dets analog

Konceptuelle modeller

Det er kort over abstrakte koncepter, der repræsenterer de fænomener, der skal studeres, inklusive antagelser, der giver mulighed for et glimt af resultatet af modellen og kan tilpasses den.

De har et højt abstraktionsniveau for at forklare modellen. Det er de videnskabelige modeller i sig selv, hvor den konceptuelle repræsentation af processerne formår at forklare det fænomen, der skal observeres.

Repræsentation af modeller

Konceptuel type

Faktorerne i modellen måles gennem en organisering af de kvalitative beskrivelser af de variabler, der skal undersøges i modellen.

Matematisk type

Gennem en matematisk formulering etableres repræsentationsmodellerne. Det er ikke nødvendigt, at de er tal, men den matematiske repræsentation kan være algebraiske eller matematiske grafer

Fysisk type

Når der etableres prototyper eller modeller, der prøver at gengive det fænomen, der skal studeres. Generelt bruges de til at reducere den skala, der er nødvendig for gengivelse af det fænomen, der studeres.

Referencer

1. BOX, George EP. Robusthed i strategien for videnskabelig modelopbygning, Robusthed i statistikker, 1979, vol. 1 s. 201-236.
2. BOX, George EP; HUNTER, William Gordon; HUNTER, J. Stuart. Statistik for eksperimenter: en introduktion til design, dataanalyse og modelopbygning. New York: Wiley, 1978.
3. VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M.; SIMON, Herbert A. Videnskabelig modelopbygning som søgning i matrixrum. EnAAAI. 1993. s. 472-478.
4. HECKMAN, James J. 1. Den videnskabelige model af kausalitet Sociologisk metodologi, 2005, vol. 35, nr. 1, side. 1-97.
5. KRAJCIK, Joseph; MERRITT, Joi. At engagere studerende i videnskabelig praksis: Hvordan ser konstruktion og revision af modeller ud i videnskabsklassen? The Science Teacher, 2012, vol. 79, nr. 3, side. 38.
6. ADÚRIZ-BRAVO, Agustín; VENSTRE-AYMERICH, Mercè. En model for en videnskabelig model til undervisning i naturvidenskab Elektronisk tidsskrift for forskning i naturvidenskabsuddannelse, 2009, ingen ESP, s. 40-49.
7. GALAGOVSKY, Lydia R.; ADÚRIZ-BRAVO, Agustín. Modeller og analogier i naturvidenskabsundervisningen. Begrebet analog didaktisk model Science Teaching, 2001, vol. 19, nr. 2, side. 231-242.