С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин  "Растение в опыте"

 

Любой опыт должен планироваться и выполняться в рамках каких- то теоретичских концепций. Концепциями в науке называются идеи или обобщенные понятия, направляющие наши размышления и исследовании и определенном направлении. К концепциям относятся: - определения, т.e. полезные понятия, получаемые из экспериментов (клеточное строение биологических объектов, зональное распространение растительности и по земному шару, пищевые цепи в экологии, гомеостаз и др.). В частности, одной из концепций этой книги является постулат о различной скорости биологических процессов на разных уровнях организации;

-  классификации объектов по тому или иному признаку;

-  понятия, придуманные для облегчения анализа и осмысливания результатов наблюдений (полулетальная доза, К/хоз как доля ценной для нас части в общей биомассе, интенсивность фотосинтеза, транспирационный коэффициент);

Концептуальные идеи служат основой для выведения из них простой схемы изучаемого явления, т.е. построения теории, что и является конечной целью любой области естествознания. Таким образом, теории представляют собой мысленные схемы с допущениями, которые подбираются так, чтобы получилось согласие с результатами экспериментов. Но слишком большое число умозрительных идей и предположений в теории противопоказано.

Теория будет хорошей, если она наиболее проста, доступна для проверки, плодотворна (в плане предсказания результатов наблюдений и возможности новых теоретических построений). При ее оценке прежде всего следует спросить: настолько ли она проста, как это только возможно, и насколько хорошо она позволяет предсказать явления и дальнейшие события. Но вопрос о том, насколько она правильна, - не вполне справедливое требование.

В основе теории лежат законы, т.е. удобные соглашения, позволяющие привести в систему имеющиеся факты. Законом считается положение, которое имеет применение в наибольшем числе случаев и наилучшим образом соответствует теории, связывающей воедино огромное многообразие наших знаний о природе. Большинство законов - это отражение явлений природы, которые мы рассматриваем, абстрагируясь от случайных факторов. Другой основой теории является набор аксиом - условий, которые не поддаются проверке и принимаются на веру в качестве отправного пункта наших рассуждений. Любая теория может быть справедливой только по отношению к лежащим в ее основе допущениям и аксиомам. При построении новой теории или при проверке существующей создаются гипотезы (в качестве удобных предположений), которые в отличие от аксиом поддаются проверке. Основное назначение гипотезы - служить отправной точкой для экспериментальной проверки теории.

Для чего ставят опыты? Опыт как искусственная упрощенная модель какой-то реальной ситуации, может преследовать две цели. Прежде всего, проверку тех или иных гипотез их уточнение и совершенствование. Именно к этой категории относится большинство экспериментальных работ в академических лабораториях. Но наибольшее число экспериментов проводится в плане разработки каких-то технологий, будь то испытание новых машин, лекарств или схем агротехники. При всей практической направленности эти опыты также являются проверкой теоретических предпосылок и уточнением наших знаний в данной области. Любой опыт на растении является вопросом, заданным нами объекту, на который мы желаем получить ответ. А этот вопрос должен быть поставлен с учетом всех наших знаний по данной проблеме.

Таким образом, цель эксперимента - проверка какой-то гипотезы с целью уточнения или опровержения теории. Замысел и планирование эксперимента должны быть полностью подчинены этой цели. Полученные в опыте результаты должны указать дальнейшее направление исследования, и потому корректно полученный результат не может допускать двусмысленного толкования. Но каждый факт нуждается в комментариях (критическом анализе степени точности, пределов применимости, воспроизводимости результатов, в новых гипотезах). По мере накопления фактов мы начинаем все больше зависеть от теории, в рамках которой рассматриваются результаты эксперимента. Из этого следует, что любой опыт должен планироваться и осуществляться только в рамках определенных гипотез, истинность которых он проверяет.