Экспериментатор просит подвесить испытуемого к потолку

Обновлено: 28.04.2024

Опыт, в котором электричество передавалось по проводнику, был выполнен еще в XVII века, задолго до появления гальванических элементов (1799 г.). Его автор - Отто фон Герике (1602-1686 гг.), известный прежде всего своими опытами с магдебурскими полушариями. Хотя Герике мало занимался электричеством, его имя прочно вошло в историю этой науки. Потираемый руками серный шар на оси (считается первой электризационной установкой - "машиной Герике") служил изобретателю для модельной демонстрации "мировых сил" (virtutes mundanae). В действительности же Герике наблюдал электрическое притяжение и отталкивание, т. е. электростатическую индукцию, эффект острия, электропроводность льняной нити, которой шар передавал свою способность притягивать легкие тела и др. В опыте с нитью притяжение наблюдалось в пределах более 2-3 см от нижнего конца нити длиной полметра.

Исаак Ньютон (1643-1727 гг.) в статье, доложенной Королевскому обществу в 1675 г., предложил заменить серный шар стеклянным (электризация стекла была известна еще Гильберту (1544-1603 гг.)). В результате у Ньютона и Франсиса Хоксби (ум. 1713 г.) появились снабженные ручным приводом электризационные машины на основе вращающегося стеклянного шара, потираемого руками.

В начале XVIII в. Хоксби использовал в качестве источника "электрической силы" стеклянную трубку, потираемую непосредственно рукой, бумагой, тканью или шкуркой. Благодаря такой трубке электрические опыты получили широкое распространение, но при этом сами электризационные машины надолго вышли из употребления, что, по мнению некоторых историков, затормозило развитие науки.

Электрические опыты Герике в более крупном масштабе продолжил английский ученый Стивен Грей (ум. 1736 г.). Благодаря работам Грея, проведенным при участии Грэнвилла Уилера (1701-1770 гг.), опыты по передаче электричества на расстояние вышли за пределы помещения.

Источниками "электрической силы" у Грея служили стеклянные трубки или палочки длиной 104 см и диаметром 3 см. На концах трубка была толще, чем в средней части. Внутренний диаметр трубки составлял около 2,5 см. Сплошная стеклянная палочка Грея имела 28 см в длину и 2,2 см в диаметре и тоже обеспечивала достаточно сильную электризацию.

Грей обнаружил ряд тел, которым трубка может сообщать "электрическую силу". Это - деревянные стержни и проволока (железная и латунная), их Грей вставлял в трубку (через пробку); пеньковая бечевка, которую он привязывал к трубке или заталкивал в нее, и др. В опытах по передаче электричества Грей надевал на конец деревянных стержней или подвешивал к концу бечевки или проволоки шар из слоновой кости, пробки или свинца со сквозным отверстием. Максимальная длина комнатной электропередачи по бечевке или проволоке, свисавших с трубки, не превышала метра, а максимальная длина горизонтальной комнатной электропередачи по состыкованным деревянным проводникам (в обоих случаях - с шаром на конце) составляла более 5,5 м, включая длину трубки.

Желая передать электричество на большее расстояние, 19 мая 1729 г. Грей провел такой опыт. Стоя на балконе, он держал в руках стеклянную трубку со свисающей веревкой длиной 8 м с шаром из слоновой кости на конце. Внизу находился ассистент Грея, определявший наличие заряда с помощью латунного листа (на дощечке). Грей не сомневался в том, что смог бы передать электричество таким способом даже с купола собора Св. Павла в Лондоне.

31 мая 1729 г. Грей, стоя на балконе, передал электричество вверх по шесту длиной 5,5 м, вставленному в трубку, и далее от верхнего конца шеста вниз по прикрепленной к нему веревке длиной 10 м. Общая длина передачи, как считал Грей, составила 15,5 м (хотя этот расчет не корректен из-за явления электростатической индукции, которую Грей открыл позднее).

Все эти опыты представляют собой лишь модификацию опыта Герике с льняной нитью.

У Грея еще не было четкого представления о проводниках и изоляторах. Он описывает в одинаковых выражениях передачу электричества свинцовому шару и шару из слоновой кости.

Грей решил передать электричество по горизонтали, чтобы выяснить, как далеко это можно делать. Он подвесил веревку на гвоздях, вбитых в деревянную балку, дальний конец веревки с шаром свисал, как обычно, над латунным листком. Опыт не получился: латунный листок лежал неподвижно. Грей сделал правильный вывод о том, что электричество ушло в балку.

Преодолеть затруднение удалось благодаря блестящей идее Уилера, вместе с которым Грей экспериментировал летом 1729 г. Уилер предложил поддерживать "линию электропередачи" шелковым шнуром, а не подвешивать ее на гвоздях. Первый же опыт, проведенный 2 июля 1729 г. около 10 часов утра (как скрупулезно отметил Грей в своих записях), превзошел все ожидания. Горизонтальная часть бечевочной линии проходила от стеклянной палочки, к которой она была привязана, до шелкового шнурка. К концу линии был подвешен шар из слоновой кости. Свисающая часть линии составляла около 2,7 м, а общая длина была равна 24,5 м. При потирании палочки латунный листок притягивался к шару и держался на нем некоторое время.

Заменив шелковый шнурок металлической проволокой, Грей опять получил отрицательный результат. Грей понял, что эффект изоляции линии обусловлен не тонкостью шнурка, а свойствами шелка. Проведя впоследствии специальные опыты, Грей убедился, что из всех шелковых шнурков наилучшими изоляционными свойствами обладают шнурки голубого цвета.

В успешно проведенных в 1729 г. опытах длина линии (веревки) доходила до 233 м, а в 1730 г. - до 270 м. Линии держались на 15 отрезках шелковых шнурков, натянутых в горизонтальной плоскости между деревянными стойками. Так появились предшественники основных элементов линии электропередачи - проводников, изоляторов и опор. Стало ясно, что электричество можно передавать на большие расстояния, "хоть на край света", как утверждал Иоганн Генрих Винклер (1703-1770 гг.) в 1744 г., говоря о передаче электричества по проводнику, обмотанному шелком или подвешенному на шелке. Интересно, что Винклер подчеркивает, что передача может оказывать сопротивление.

5 августа 1729 г. Грей показал, что электричество можно передавать, не касаясь линии передачи трубкой, а только держа трубку близ линии, т. е. (по позднейшей терминологии) с помощью электростатической индукции. Грей проделал аналогичный опыт и с деревянным стержнем, подвешенным к потолку на шелковых шнурках или леске из конского волоса. Примерно через десять лет по такому принципу стали устраивать кондукторы электризационных машин.

После исследований Грея и Дюфе все тела стали делить на проводники и непроводники, по терминологии, введенной английским ученым французского происхождения Жаном Теофилем Дезагюлье (1683-1744 гг.). Ранее английский ученый Вильям Гильберт (1544-1603 гг.) разделил все тела на электрики и неэлектрики, в зависимости от их способности электризоваться при трении. Дюфе сформулировал связь между этими классификациями: "Тела, наименее электрические сами по себе (т. е. наименее склонные к электризации), наиболее подходят для передачи электрической силы на расстояние".

В Англии исследования Грея продолжил Дезагюлье. 2 февраля 1738 г. он демонстрировал Королевскому обществу передачу электричества по проволоке (сначала железной, потом латунной) длиной около 5 м.

Грей, а вслед за ним Дюфе и Дезагюлье ставили вопрос о дальности, но не о скорости распространения электричества. Вопрос о скорости возник только после появления лейденской банки. Ее изобретение было подготовлено вышеизложенными исследованиями и возрождением электризационных машин (вместо стеклянной трубки), которые с начала 1740-х годов стали снабжаться кондуктором.

Лейденская банка была изобретена в 1745 г. независимо голландским профессором Питером ван Мюсхенбруком (1692-1761 гг.) и немецким прелатом Эвальдом Георгом фон Клейстом. Диэлектриком в этом конденсаторе служило стекло сосуда, а обкладками - вода в сосуде и ладонь экспериментатора, которая держала сосуд. Выводом внутренней обкладки служил металлический проводник, пропущенный в сосуд и погруженный в воду. В 1746 г. появились различные модификации лейденской банки с фольговыми обкладками, с внутренней обкладкой из металлических опилок или дроби и т. д. Лейденская банка позволяла накапливать и хранить сравнительно большие заряды, порядка микрокулона.

Парижский врач Луи-Гильом Лемонье (1717-1800 гг.) переносил заряженную лейденскую бутылку в руке через несколько кварталов к себе домой, при этом она долго сохраняла заряд в доме Лемонье.

В работе Лемонье мы впервые встречаем двухпроводную линию (изображенную в "Мемуарах" Парижской академии за 1746 г.). В правой руке Лемонье держал заряженный лейденский сосуд. Выводом внутренней обкладки Лемонье мог касаться провода длиной в 1800 м. В левой руке Лемонье держал провод такой же длины, проложенный параллельно первому. Другие концы обоих проводов держал в руках ассистент. Цель эксперимента состояла в определении скорости распространения электричества. Лемонье прикасался выводом внутренней обкладки к первому проводу, при этом оба экспериментатора испытывали электрический удар. Ассистент должен был определить промежуток времени между моментом образования искры при замыкании цепи и моментом ощущения электрического удара. Лемонье и его ассистент менялись местами. В результате был сделан вывод, что электричество распространяется со скоростью, по крайней мере в 30 раз превышающей скорость звука. Лемонье высказал предположение о непостоянстве скорости распространения электричества.

Обрывая провода в некоторых местах, Лемонье убеждался, что электричество распространяется действительно по проводам, а не по земле: при обрыве электрический удар не ощущался.

Работа Лемонье побудила Ватсона и других предпринять в более крупных масштабах совместные исследования с целью определения скорости распространения электричества. 14 июля 1747 г. английские ученые проложили металлический провод по мосту через Темзу с одного берега на другой. На "приемном конце" один из экспериментаторов, стоя на каменном спуске, держал в одной руке этот провод, а в другой - металлический стержень, погруженный в реку. На "передающем конце" второй экспериментатор, также стоя на каменном спуске, держал в руке тот же провод, а в другой - заряженную лейденскую бутылку, обернутую свинцовой фольгой и наполненную металлическими опилками. Третий экспериментатор, стоявший рядом, одной рукой окунал в воду металлический стержень, а другой - касался вывода внутренней обкладки лейденской бутылки, при этом все три экспериментатора испытывали электрический удар. Зарядка лейденской бутылки производилась от электризационной машины в соседнем доме. Там, где проводился опыт, расстояние между берегами, составляло 370 м. "Длина этой цепи, по которой распространялось электричество, - пишет Ватсон, - была не менее 750 м, из которых больше половины составлял поток реки". Ватсон отмечал, что металлы наилучшим образом проводят электричество, но и вода - тоже отличный проводник.

14 августа 1747 г. исследователи провели опыт, подобный только что описанному, но в качестве обратного провода использовалась земля. Длина металлического провода была равна 32 км. Участники эксперимента держали провод, стоя на изолирующих ковриках из воска.

В 1747 и 1748 гг. исследователи успешно экспериментировали с двухпроводной воздушной линией, общая длина проводов которой составила 3,7 км. Провода подвешивались на сухих (Ватсон подчеркивает это!) деревянных стойках. На основании проведенных опытов был сделан вывод, что электричество распространяется мгновенно.

Опыты английских исследователей вызвали оживленную дискуссию среди специалистов по электричеству того времени. Летом 1748 г. оригинальные опыты по передаче электричества проводил Бенджамин Франклин (1706-1790 гг.). На противоположных берегах реки Скулкилл у самой воды было воткнуто по металлическому прутку длиной около 1 м. К верхушке одного прутка был прикреплен кусок проволоки с шариком на конце, свисавшим над спиртом, налитым в ложку. "Тонкая проволока, прикрученная одним концом к ручке ложки со спиртом, - пишет Франклин, - была переброшена через реку и поддерживалась над водой паромным канатом. Другим концом этой проволоки была обвязана обкладка банки, при зарядке которой искра из крюка (вывода внутренней обкладки) проскакивала к верхушке прутка, воткнутого на этом берегу реки. Одновременно пруток на другом берегу давал искру в ложку со спиртом, который при этом воспламенялся, на потеху филадельфийцев, наблюдавших за опытом. Вторым проводом линии передачи служила вода реки".

Перенесемся теперь с берегов Скулкилла на берега Невы.

В 1753 г. М. В. Ломоносов сообщал И. И. Шувалову, что Г. В. Рихман выполнял лейденский опыт "с сильным ударом"; опыт, писал Ломоносов, "можно переносить с места на место, отделяя от машины в знатное расстояние около целой версты". Хотя описание и чертеж опыта утрачены, можно заключить, что петербургский академик соорудил линию передачи от электризационной машины "в знатное расстояние". Что представляла собой рихмановская линия передачи - не известно. Есть сведения, что Рихман устраивал довольно длинные электрические линии. Так, он подвесил на шелковых шнурах железную цепь длиной 40 м, которая соединяла между собой остроконечный железный прут, заряжавшийся атмосферным электричеством даже в ясную погоду, и электрический указатель (электрометр). Длина цепи, по данным Рихмана, не влияла на показания электрометра. В опыте, о котором сообщает Ломоносов, Рихман, по-видимому, заряжал и разряжал Лейденскую банку "с сильным ударом" в различных точках линии.

Вышеизложенные опыты стимулировали идею электрического телеграфа, но удивительно, что ее не высказал ни один из вышеупомянутых исследователей.

Таким образом, открытие электропроводности показало принципиальную возможность передачи электричества на расстояние, при этом в опытах были с успехом применены различные проводники: льняная нить (Герике, XVII в.), пеньковая бечевка, непросушенное дерево, металлическая проволока (Грэй, 1729 г.), влажный кетгут (Дезагюлье, 1738 г.).

Надежная передача электричества на расстояние стала возможной благодаря тому, что были найдены не только проводники, но и изоляторы: шелк (Уилер в опыте, поставленном Грэем, 1729 г.), конский волос (Грэй, 1729 г.), стекло и сургуч (Дюфе, 1733 г.), сухой кетгут (Дезагюлье, 1738 г.), сухое дерево (Ватсон и др., 1747 г.). С первой половины XVIII в. известны изолирующие подставки из смолы и воска.

В первой половине XVIII в. были проведены успешные опыты передачи электричества по линиям различных конфигураций благодаря:

распределению заряда от наэлектризованной стеклянной трубки или палочки по однопроводной линии и индуцированию заряда на противоположном конце линии, при этом длина линии достигала нескольких сотен метров (Грэй, Дюфе, Дезагюлье 1729-1738 гг.);
разряду лейденской банки через одно- и двухпроводную линию, при этом дальность передачи составляла несколько километров (Лемонье, а также Ватсон и др., 1746-1748 гг.). В качестве обратного провода использовалась проволока, земля и вода.

Из опытов с разрядом лейденской банки через длинные линии был сделан вывод, что электричество распространяется практически мгновенно. Опытами по передаче электричества на расстояние стимулировались идеи электрического телеграфа, выдвигавшиеся примерно с середины XVIII века и реализованные в 30-х годах XIX века (см. очерк "Связь - отрасль с глубокими корнями" и "Календарь событий").

25.1. Домашний эксперимент.
а) Потрите пластмассовую шариковую ручку о кусочек меха, а затем поднесите ее к мелко нарезанным листочкам бумаги. Опишите свои наблюдения.
Бумага притягивается к ручке, так как ручка и бумага имеют разноименные заряды
б) Потрите вторую пластмассовую шариковую ручку о кусочек шелка и поднесите ее к мелко нарезанным листочкам бумаги. Опишите свои наблюдения.
Кусочки бумаги притягиваются к ручке
Сделайте вывод на основании ваших опытов
Существуют два вида зарядов. Предметы, обладающие одноименными зарядами, отталкиваются, разноименными – притягиваются

25.2. Домашний эксперимент.
В пластиковой бутылке сделайте иглой отверстие и налейте в нее воду. Поднесите к струйке воды, вытекающей из бутылки, различные предметы (пластмассовую ручку, деревянную линейку и другие), энергично потертые о шелк или шерсть. Свои наблюдения запишите в таблицу.

Вывод: янтарь и стекло хорошо проводят электричество, а дерево – плохо.

25.3. Домашний эксперимент.
Потрите воздушный шарик бумагой или пенопластом и поднесите к волосам, стене или потолку. Опишите наблюдаемое явление.
Шарик прилипает, так как волосы/стена/потолок и шарик имеют разноименные заряды

25.4. На рисунке показан опят Грея (1729), во время которого демонстрируется, что электризация тел возможна и при обычном соприкосновении двух тел. Рассмотрите рисунок и заполните пропуски в тексте.

25.5. а) На рисунке изображены стеклянная палочка (рис. а), предварительно потертая о шелк, и эбонитовая палочка (рис. б), предварительно потертая о мех. Укажите знак заряда каждой палочки.

б) Эбонитовую и стеклянную заряженные палочки поднесли к металлическим гильзам, подвешенным на шелковых нитях (рис. а и б). На рисунке укажите знак заряда каждой гильзы.

25.6. На рисунке показаны три пары султанов. На каком рисунке изображены султаны,
имеющие заряды одинакового знака; в)
имеющие заряды противоположного знака; б)
не заряженные? а)

Ответ обоснуйте.
Султаны притягиваются при разноименных зарядах; отталкиваются при одноименных; не взаимодействуют при отсутствии заряда.

Цель исследования: выработка навыков определения экспериментальных гипотез, экспериментальных переменных, а также факторов угрожающих внутренней и внешней валидности.

Процедура исследования

Первый этап

Ознакомление с описанием экспериментов:

Некая исследовательница пыталась установить эффект воздействия голода на изменение агрессивности кошек. Она взяла десять кошек, посадила их в отдельные клетки и применила к ним такой режим пищевой депривации, чтобы к концу двух недель кошки весили 80% от их нормального веса. Затем она помещала кошек в пары на 15 минут и наблюдала, будут ли иметь место случаи агрессии или драчливости. Во всех случаях кошки принимали угрожающую позу, в большинстве случаев имели место драки. Исследовательница заключила, что голод увеличивает агрессивность кошек.

Роль психологов, работающих в компаниях по производству еды и напитков, особенно важна во внедрении продукции компании. В одном психологическом эксперименте, исследующем поведение потребителей, сравнивались потребительские предпочтения двух видов прохладительных напитков со вкусом колы. Компания-производитель напитка заметила, что на одном из региональных рынков сбыта напиток их торговой марки реализуется значительно хуже, чем кола другой компании — их основного конкурента. Эти данные тем более приводили в замешательство, что в национальном масштабе напиток компании—заказчика исследования продавался значительно лучше, чем продукт их соперников.

Некий экспериментатор запланировал исследовать эффекты концентрации и распределения упражнений при заучивании бессмысленных слогов. Исследователь случайным образом распределил испытуемых по 3 экспериментальным группам. Группа I заучивала список из 20 бессмысленных слогов 30 минут подряд в течение одного дня. Группа II запоминала тот же самый список по 30 минут в день на протяжении двух дней подряд. Группа III повторяла тот же самый список по 30 минут в день в течение трех дней подряд. Затем экспериментатор оценил уровень запоминания каждой группы при помощи теста свободных воспоминаний. Среднее количество вспомненных слогов из 20 составило: для группы I — 5,2; для группы II — 10,0; для группы III — 14,6. Эти цифры отличались Друг от друга на 0,01 уровне статистической значимости, и экспериментатор сделал вывод о большей эффективности метода распределения упражнений по сравнению с методом концентрации упражнений.

Исследовательница-психолог поставила задачу выяснить причину неудач в учебе среди студентов колледжей. Она набрала группу из бывших студентов, исключенных за неуспеваемость, и группу студентов, получивших на экзаменах удовлетворительные оценки. Обеим группам был дан тест на измерение уровня самооценки. Было обнаружено, что группа исключенных студентов набрала более низкий средний балл, чем группа учащихся, получивших хорошие оценки. Исследовательница сделала вывод о том, что более низкая самооценка является одной из причин неуспеваемости в колледже. Более того, она выдвинула предположение, что личность с низкой самооценкой, возможно, заранее настроена на поражение и демонстрирует в ходе обучения в колледже соответствующее поведение, действительно заканчивающееся провалом.

Психолог спланировал исследование для определения, могут ли люди с высоким кровяным давлением научиться регулировать свой уровень артериального давления, используя технику биологической обратной связи. Каждый испытуемый был снабжен устройством, регистрирующим уровень его кровяного давления. Затем ему давалась обратная связь в виде звукового тона, который становился тише с понижением артериального давления испытуемого и звучал громче, как только оно повышалось. Испытуемым была дана инструкция стараться сохранить этот тон настолько тихим, насколько возможно. В десяти получасовых сессиях с использованием биологической обратной связи участвовали пятеро испытуемых с высоким уровнем кровяного давления. Все пятеро к концу десятой сессии значительно снизили свое артериальное давление, и исследователь заявил об успехе метода.

Эксперимент был спланирован для проверки гипотезы о том, что высокий уровень возбудимости в большей мере способствует решению простой задачи, чем низкий уровень возбудимости. Гипотеза также содержала утверждение, что для сложной задачи будет обнаружен противоположный результат: низковозбудимые испытуемые научатся выполнять ее быстрее. Для операционального определения возбудимости экспериментатор использовал оценки по шкале возбудимости. Двенадцать человек, получивших высокие оценки по этой шкале (высоковозбудимые), и 20 человек, получившие низкие оценки (низковозбудимые), получили сложную задачу для научения. Низковозбудимая группа справилась с задачей скорее, чем высоковозбудимая группа, и экспериментатор заключил, что его гипотеза была верна.

Исследователь решил проверить предположение, что страх наказания за плохое исполнение скорее угнетает, чем стимулирует выполнение моторного действия. В качестве показателя выполнения моторного действия экспериментатор использовал тест на точность движений. В тесте задачей испытуемого было вставить остроконечную палочку (стило) в отверстие, не коснувшись при этом его сторон. Каждый испытуемый вставлял стило в 15 различных отверстий. Экспериментатор манипулировал с переменной страха, воздействуя на испытуемых ударами электрического тока, если они плохо справлялись с задачей. Аппарат для электрических ударов был прикреплен к ноге участника до того, как тот начинал выполнять задачу, однако удар током не применялся безотносительно к качеству выполнения задания. Испытуемые были случайным образом разнесены по двум группам: одна группа получала электрический удар напряжением 50 вольт (воздействие страхом средней степени), а вторая группа получала электрический удар напряжением 100 вольт (воздействие сильным страхом). В противоположность высказанной гипотезе испытуемые, на которых воздействовали сильным страхом, справились с задачей не лучше, чем те, что подвергались меньшему воздействию страха,— фактически результаты обеих групп были примерно равны. На основе полученных результатов экспериментатор сделал вывод, что для выполнения моторных действий эффективность наказаний является сомнительной.

Экспериментатор набрал 20 испытуемых, утверждавших, что они верят в астрологию, предъявил им гороскопы предшествующего дня и поинтересовался, насколько верно гороскопы предсказали вчерашние события. Испытуемые должны были отметить свою оценку точности предсказаний по 6-балльной шкале: от «крайне точно» до «крайне неточно». Все 20 испытуемых высказали мнение, что полученные гороскопы были до некоторой степени точны. Экспериментатор заключил, что гороскопы дают верные предсказания.

Для оценки эффекта влияния экспериментального лекарственного средства (Remoh) на лечение шизофрении был использован факторный план 2 х 3. В исследовании участвовали пациенты, относящиеся к двум категориям: 1) недавно помещенные в частную клинику душевных расстройств и 2) пациенты, помещенные в эту клинику по крайней мере два года назад. Все испытуемые ранее не подвергались госпитализации. Пациентам назначался один из трех курсов ежедневного приема Remoh: 3 грамма в день; 6 граммов в День; 9 граммов в день. Пациенты из двух категорий были случайным образом разнесены по трем группам с различным дозированием лекарства. Всего каждая из шести экспериментальных групп состояла из 20 пациентов. Дополнительно к дозированию лекарственного препарата экспериментаторы также еженедельно замеряли степень наличия или отсутствия у пациента симптомов шизофрении. Через два месяца был обнаружен очень небольшой процент улучшения у пациентов из группы «старожилов» клиники (10%) независимо от получаемой ими дозы лекарства. Но примерно половина недавно поступивших пациентов показала улучшение состояния вне зависимости от уровня дозировки лекарства. Исследователи сделали вывод, что: 1) Remoh эффективен только для вновь поступивших пациентов, но не для хронических случаев, и 2) дозировка в количестве 3 граммов ежедневно достаточна для максимальной эффективности препарата.

Не утихает полемика среди клинических психологов: наследуются ли психозы или они вызываются условиями внешней среды. Гипотеза сторонников влияния окружающей среды утверждает, что дети, живущие вместе с психотическими родителями, в дальнейшем сталкиваются с аналогичными проблемами в собственной жизни. Для проверки этой гипотезы психолог собрал данные о 1000 психотических взрослых и 1000 нормальных взрослых и для каждого испытуемого выяснил, страдали ли один или оба его родителя психозами. Менее 1% нормальных взрослых имели психотических родителей, но около 30% родителей психотических взрослых болели психозами. Основываясь на этих результатах, экспериментатор заключил, что психозы не передаются по наследству, а вызываются детским опытом общения с психотическим родителем, что делает человека особенно уязвимым для данного расстройства.

Группа исследователей предположила, что крысы, тренируемые для бегов, станут двигаться значительно быстрее, если будут получать в пищу в добавление к дневному рациону 20%-ный раствор сахарозы. В качестве контрольной группы предлагалось использовать крыс, получающих только обычный дневной рацион. Сотня крыс породы «майский цветок» («mayflower») прибыла из Плимутрокского питомника (известного в бизнесе крысиных бегов как питомник «селекции крыс») и была случайным образом поделена на две равные группы. Пятьдесят крыс получали нормальный рацион при обычных беговых тренировках, другие 50 получали подкормку сахарозой (в порядке, определяемом подбрасыванием монетки). Вторая группа крыс бегала быстрее, чем первая, что подтверждало гипотезу о повышении активности крыс вследствие добавления сахара в рацион. Исследователи обобщили результаты на школьниках начальных классов, которые должны получать в дополнение к пище кусочки концентрированного сахара.

Некая ассоциация, представляющая полицию Нью-Джерси, сообщила, что у тех офицеров полиции, которые использовали радары для слежения за скоростью водителей, частота заболеваемости раком необычно высока. Ассоциация подала иск против администрации штата, утверждая, что уровень заболеваний раком у полицейских офицеров, использовавших эти радары, на 18% выше, чем у представителей группы служащих государственной парковочной службы, которые были отобраны в целях сравнения. Сравниваемые выборки были уравнены на основе таких характеристик, как уровень образования, возраст, пол и длительность службы. Выборки были достаточно большими: 283 офицера полиции и 231 работник парковок. Что доказывает этот случай?

Заголовок недавней газетной статьи гласил: «Сигареты-леденцы дурно влияют на детей», а в самой заметке содержались данные о том, что дети, приобретающие конфеты в форме сигарет, намного более склонны впоследствии к курению, чем дети, их не покупающие. Исследование показало, что учащиеся седьмого класса, приобретавшие сигареты-леденцы, по крайней мере в два раза более склонны пробовать настоящие сигареты, чем учащиеся, никогда не покупавшие таких леденцов. Результаты исследования были столь яркими, что сотрудники Министерства образования собирались наложить запрет на продажу леденцов в форме сигарет, потому что, как они утверждали, сигареты-леденцы вызывают курение у школьников. Исследование также показало, что в семьях, где один или оба родителя курили, дети были более склонны покупать сигареты-леденцы и в прошлом несколько раз пытались курить. Была ли оправдана реакция чиновников Министерства образования?

Ответьте на следующие вопросы:

1. Какова гипотеза эксперимента?

2. Что выступало в роли зависимой и независимой переменной?

3. Какие внешние переменные угрожают внутренней и внешней валидности в данных экспериментах?

4. Как можно улучшить процедуру данных экспериментов? Предложите свой вариант.

Экспериментатор предъявляет испытуемому лист бумаги, на котором представлено 7 числовых рядов. Испытуемый в течении 5 мин должен найти закономерность построения каждого ряда и вписать недостающие числа.

Примерный вариант числового ряда.

1 24 21 19 18 15 13 - - 7

2 1 4 9 16 - - 49 64 81 100

3 16 17 15 18 14 19 - -

4 1 3 6 8 16 18 - - 76 78

5 7 16 19 5 21 16 9 - - 4

6 2 4 8 10 20 22 - - 92 94

7 24 22 19 15 - -

Результаты

Оцените полученные результаты: норма – определить за 5 минут 4 и более рядов.

Сделайте вывод о развитии Вашего логического мышления (какое из полушарий у вас доминирует?).

Лабораторная работа 3

«Определение индивидуального профиля ассиметрии»

Цель: доказательство наличия у человека функциональной ассиметрии мозга.

Материалы и оборудование: механические часы, мяч, рулетка, плотный лист бумаги.

Ход работы

Испытуемые выполняют задания, а экспериментатор подсчитывает количество баллов за каждое из них.

Определение ведущей руки

Испытуемого просят быстро, не задумываясь, перекрестить пальцы обеих рук. Сверху оказывается палец ведущей руки (сверху правая рука – 1 балл; левая – 0).

Испытуемого просят скрестить руки (встать в позу Наполеона). Ведущей считается та рука, кисть которой первой направляется на предплечье другой руки и оказывается на нём сверху, тогда как кисть другой руки оказывается под предплечьем ведущей руки (правая рука – 1 балл; левая – 0).

Испытуемого просят завести часы. Ведущая рука выполняет активные точно дозируемые движения, с помощью которой производится завод часов. Неведущая рука фиксирует часы (часы фиксирует правая рука – 0 баллов; левая – 1).

Испытуемым предлагают провести вертикальные линии на расстоянии 1–1,5 см друг от друга сначала правой, а затем левой рукой. Число линий, проведенных ведущей рукой, гораздо больше, чем линий, проведенных неведущей рукой (правосторонняя ассиметрия – 2 балла; левосторонняя – 0; ассиметрии нет – 1).

Определение ведущей ноги

Испытуемого просят закинуть ногу на ногу. Сверху чаще всего оказывается ведущая нога (правая – 1 балл; левая – 0).

Испытуемому предлагают попасть мячом в цель ударом по мячу правой и левой ногой. Функционально преобладающая нога производит более точные движения (правосторонняя ассиметрия – 2 балла; левосторонняя – 0; ассиметрии нет – 1).

Испытуемого просят сделать десять шагов с места. Рулеткой измеряют длину шагов, сделанных правой и левой ногой, и вычисляют среднюю арифметическую величину для каждой ноги. Шаги ведущей ноги длиннее, чем неведущей (правосторонняя ассиметрия – 2 балла; левосторонняя – 0; ассиметрии нет - 1).

Цель: познакомиться с некоторыми безусловными рефлексами человека.
Оборудование: вата, карандаш с укрепленным на конце ластиком.

Ход работы
Мигательный рефлекс
Испытуемый сидит. Экспериментатор прикасается ваткой к ресницам глаза испытуемого. Ответная реакция – смыкание век.

Тупым концом карандаша прикоснитесь к бровям, внутреннему и наружному краю глаза. Определите, в каком случае мигательный рефлекс вызывается особенно легко.

Рефлекторные действия, обеспечивающие акт вставания

Испытуемого усаживают на стул, предлагают сложить руки в «замок», чтобы он не мог ими воспользоваться при вставании со стула, и предлагают встать, не помогая себе руками.

Обратите внимание на то, что испытуемый вначале наклоняется вперед на определенный угол, а затем встает.

Испытуемому предлагают снова сесть на стул, сложив руки в «замок» на груди, и встать, не наклоняясь вперед.

Ответьте на следующие вопросы:

Почему при прикосновении к наружному краю глаза мигательный рефлекс не проявляется?

Почему, чтобы встать со стула без помощи рук, человек должен сначала нагнуться на определенный угол?

Как определяется момент, когда наклон туловища прекращается и начинается его выпрямление?

Что называют безусловным рефлексом?

Каково биологическое значение безусловных рефлексов?

Личностные _ результаты:

формирование ответственного отношения к учению, способности обучающихся к саморазвитию на основе мотивации к познанию;

формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной деятельности.

умение осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных задач;

умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

умение устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы;

умение осознанно использовать речевые средства: владение письменной речью.

формирование системы научных знаний о живой природе;

формирование первоначальных представлений о биологических объектах, явлениях;

приобретение опыта использования методов биологической науки и проведения неслож

ных биологических экспериментов для изучения организма человека.

В работе даны все правильные ответы.

1.В наружном углу глаза отсутствуют рецепторы

2. Чтобы человек смог встать, центр тяжести его тела должен проектироваться на площадь опоры. У сидящего же человека он находится позади. Следовательно, человек должен нагнуться вперед на такой угол, чтобы проекция центра тяжести оказалась на площади опоры

3. Это происходит благодаря тому, что мышцы, сухожилия, вестибулярный аппарат посылают сигналы в мозг. Благодаря этим сигналам и определяется время, когда возможно начать следующее действие и одна деятельность сменяет другую.

4. Безусловные рефлексы — это постоянные врожденные реакции организма на определенные воздействия внешнего мира, осуществляемые при посредстве нервной системы и не требующие специальных условий для своего возникновения.

5. Безусловные рефлексы выполняют защитную функцию, а также функцию приспособления к условиям окружающей среды.

В работе 4 правильных ответа.

В работе 3 правильных ответа.

Лабораторная работа

Изучение строения головного мозга человека.

Цель: Изучить строение головного мозга человека.

Оборудование: муляжи, разборные модели головного мозга человека, таблицы.

Рассмотрите предложенное оборудование.

Пользуясь рисунком в учебнике, найдите необходимую информацию для заполнения таблиц.

Заполните таблицу 1 (соедините чертой)

Отделы головного мозга

Таламус (зрительные бугры)

Борозды и извилины

4.Заполните таблицу 2

5.Выполните следующие опыты

Выявление в ходе экспериментальной работы функций продолговатого мозга.

Опыт 1. Сделайте подряд несколько глотательных движений. Что вы наблюдаете?

Ответьте на вопросы:

Какие функции продолговатого мозга были выявлены в этих экспериментах?

Почему детям нельзя давать для игры мелкие предметы?

Выявление в ходе экспериментальной работы функции мозжечка.

Опыт 1. Закройте глаза, вытяните вперед правую руку с разогнутым указательным пальцем, остальные пальцы сжаты в кулак. После этого кончиком указательного пальца коснитесь кончика своего носа. Удалось ли Вам это?

Опыт 2. Работу проводите в парах. Один (испытуемый) сгибает руку в локте. Другой (экспериментатор) захватывает его предплечье около кисти и предлагает испытуемому тянуть руку на себя, преодолевая сопротивление. Затем неожиданно для испытуемого экспериментатор отпускает руку. Что происходит с рукой?

Опыт 3. Проба Ромберга. Ноги поставьте так, чтобы они находились на одной линии: пятка одной ноги упирается в носок другой. Глаза закройте. Вы чувствуете, как работают мышцы, чтобы сохранить равновесие. Некоторое время сохраняется устойчивость, но как только вы устаёте, корпус начинает отклоняться в стороны. Регуляция среднего мозга и мозжечка становится более грубой, и рефлексы, восстанавливающие равновесие корпуса, становятся доступны наблюдателям. В конце опыта при чрезмерном отклонении туловища испытуемый либо перемещает ногу, либо начинает балансировать руками.

Ответьте на вопросы:

Какую функцию мозжечка Вы определили с помощью пальценосовой пробы?

Какую функцию мозжечка Вы определили с помощью торможения движений, возникших в силу инерции?

Почему опьяневший человек, пытаясь сделать один шаг, делает по инерции несколько шагов в том же направлении?

Выявление в ходе экспериментальной работы функции среднего мозга

Опыт 1. Работу проводите в парах. Экспериментатор дает небольшое задание ученику, предлагает прочитать текст учебника.

Как только он приступил к чтению, сильно хлопает в ладоши. Что происходит?

Опыт 2. Посмотрите на источник света, осторожно надавите рукой на одно из глазных яблок и вновь посмотрите на источник света. Что вы наблюдаете?

Опыт 3. Работу проводите в парах. Встаньте, поставьте левую ногу перед правой так, чтобы ступни образовывали одну прямую линию. Глаза закройте. Экспериментатор осторожно толкает экспериментуемого. Что наблюдаете?

Ответь на вопрос:

Какие функции среднего мозга удалось установить с помощью данных экспериментов?

Проверяемые элементы:

Личностные _ результаты:

Метапредметные _ результаты:

умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;

умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками, работать в группе;

Предметные _ результаты:

формирование системы научных знаний о живой природе и закономерностях её развития для создания естественно-научной картины мира;

формирование первоначальных систематизированных представлений о биологических объектах, закономерностях, об основных биологических теориях; овладение понятийным аппаратом биологии;

приобретение опыта использования методов биологической науки и проведения несложных биологических экспериментов для изучения живых организмов.

Выполнены следующие требования:

Участие в исследовании (проведение опытов и представлении результатов для общего исследования).

Читайте также: