Как рождаются гипотезы

Первое, что заставляет появиться на свет гипотезу, это — проблема. А откуда берется проблема? Этот вопрос мы в значительной мере разобрали выше. В профессиональной исследовательской работе обычно бывает так: ученый думает, что-то читает, беседует с коллегами, проводит предварительные эксперименты (в науке они обычно называются «пилотажными»), В результате находит какое-то противоречие или что-то новое, необычное. Причем чаще всего это «необычное», «неожиданное» обнаруживается там, где другим все представляется понятным, ясным, то есть там, где другие ничего необычного не замечают. Познание начинается с удивления тому, что обыденно, — говорили еще древние греки.

Способы проверки гипотез обычно делят на две большие группы: теоретические и эмпирические. Первые предполагают опору на логику и анализ других теорий (имеющихся знаний), в рамках которых данная гипотеза выдвинута. Эмпирические способы проверки гипотез предполагают наблюдения и эксперименты.

Итак, гипотезы возникают как возможные варианты решения проблемы. Затем эти гипотезы подвергаются проверке в ходе исследования. Построение гипотез — основа исследовательского, творческого мышления. Гипотезы позволяют открывать новые возможности, находить новые варианты решения проблем и затем, в ходе теоретического анализа, мысленных или реальных экспериментов, оценивать их вероятность. Таким образом, гипотезы дают нам возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.

Ценность предположений, даже самых нелепых, провокационных идей в том, что они заставляют нас выйти за рамки обыденных представлений, погрузиться в стихию мысленной игры, риска, сделать то, без чего движение в неизведанное невозможно.

В умении вырабатывать гипотезы можно специально потренироваться. Вот простое упражнение: давайте вместе подумаем, как птицы узнают дорогу на юг? (Почему весной появляются почки на деревьях? Почему течет вода? Почему дует ветер? Почему металлические самолеты летают? Почему бывают день и ночь? и др.).

Какими, например, могут быть гипотезы в данном случае: «птицы определяют дорогу по солнцу и звездам», «птицы сверху видят растения (деревья, траву и др.), они указывают им направление полета», «птиц ведут те, кто уже летал на юг и знает дорогу», «птицы находят теплые воздушные потоки и летят по ним». «А может быть, у них есть внутренний природный компас, почти такой, как в самолете или на корабле?».

В качестве неправдоподобной гипотезы или провокационной идеи в данном случае может быть, например, такая идея: «Птицы точно находят дорогу на юг потому, что они ловят специальные сигналы из космоса».

Гипотезы, предположения, а также различные провокационные идеи позволяют нам ставить реальные и мысленные эксперименты. Для того чтобы научиться вырабатывать гипотезы, надо научиться, размышляя, задавать вопросы. При каких условиях это применимо?

Приведем несколько упражнений, позволяющих тренировать способность вырабатывать гипотезы и провокационные идеи. Прежде отметим, что, делая предположения, мы обычно используем следующие слова:

Может быть;

Предположим;

Допустим;

Возможно;

Что если…

Упражнения на обстоятельства.

При каких условиях каждый из этих предметов будет очень полезным? Можете ли вы придумать условия, при которых будут полезными два или более из этих предметов:

письменный стол; нефтяное месторождение; игрушечный кораблик; апельсин;

мобильный телефон; проект постройки дома; чайник;

реактивный самолет; букет ромашек; охотничья собака.

Очень эффективно, в плане тренировки умения выдвигать гипотезы, также упражнение, предполагающее обратное действие. Например, при каких условиях эти же предметы могут быть совершенно бесполезны и даже вредны?

Приведем еще несколько упражнений:

• • Как вы думаете, почему детеныши животных (медвежата, тигрята, волчата, лисята и др.) любят играть?
• • Почему весной тает снег?
• • Почему одни хищные животные охотятся ночью, а другие днем?
• • Почему цветы имеют такую яркую окраску?
• • Почему летом снег в горах не тает?
• • Почему бывают наводнения?
• • Почему зимой идет снег, а летом только дождь?
• • Почему Луна не падает на Землю?
• • Почему в космос летают ракеты?
• • Почему самолет оставляет след в небе?
• • Почему многие дети любят компьютерные игры?
• • Почему бывают землетрясения?

Предложите несколько разных гипотез по этим поводам. Придумайте также и несколько провокационных идей.

Задания типа «Найдите возможную причину события» также могут помочь научиться выдвигать гипотезы:

• • Звонят колокола.
• • Трава во дворе пожелтела.
• • Пожарный вертолет весь день кружил над лесом.
• • Полицейский автомобиль одиноко стоял у дороги.
• • Медведь зимой не заснул, а бродил по лесу.
• • Друзья поссорились.

Интересное задание для тренировки умений по выработке гипотез и провокационных идей используют в ряде школ для одаренных детей за рубежом. Например: «Что бы произошло, если бы волшебник исполнил три самых главных желания каждого человека на Земле?» (Дж. Фримен — Англия). Надо придумать как можно больше гипотез и провокационных идей, объясняющих, что бы случилось в результате.

«Птицы низко летают над землей» («На столе лежит открытая книга»; «На улице начал таять снег»; «Троллейбус сигналит под окном»; «Мама сердится» и др.). Необходимо сделать по данному поводу два самых логичных предположения и придумать два самых логичных объяснения. Задание станет интереснее, если еще попытаться придумать дватри самых фантастических и неправдоподобных объяснения.

Представьте, что воробьи стали размером с больших орлов («Слоны стали меньше кошек», «Люди стали в несколько раз меньше (или больше), чем сейчас» и др.). Что бы произошло? Придумайте несколько гипотез и провокационных идей по этому поводу.

При развитии умений вырабатывать гипотезы хороший эффект дают дискуссии по поводу наиболее известных гипотез, часто обсуждаемых не только в научном мире, но и в популярных книгах и средствах массовой информации. Приведем несколько примеров таких гипотез.

Известный французский естествоиспытатель Ж. Кювье в начале XIX века высказал гипотезу о глобальных катастрофах, резко изменивших биосферу Земли. Он считал, что в основе геологического развития Земли лежат катастрофические события. Эта гипотеза подвергалась критике, но в связи со стремительным развитием космических исследований и аналитической техники идея о роли катастроф в истории биосферы вновь стала предметом серьезного внимания ученых. Они считают, что за многовековую историю человечества несколько раз происходили естественные катастрофы, менявшие климат Земли на короткий период — от нескольких месяцев до нескольких лет. Такими катастрофами были…

Русский мореплаватель Евгений Сергеевич Гернет первым высказал гипотезу о ледниково-климатических колебаниях. Ледники образовались потому, что на Земле из-за каких-то внешних причин изменился климат. При этом ледники сами оказали огромное влияние на его изменения. Ученые уверены в том, что во время ледниковых эпох, а их было не менее четырех за последний миллион лет, климат на Земле был иным, значительно более суровым по сравнению с теперешним — климатом межледниковья…

30 июня 1908 года жители сибирского города Красноярска и окружающих его районов были поражены необычным событием. Утреннее небо (было около 8 часов утра) прочертил огромный огненный шар, оставив за собой розовую полосу раскаленных газов. Потом, где-то далеко на севере в районе реки Подкаменная Тунгуска, небеса раскололись надвое, и язык пламени чудовищной величины взвился вверх, затмив яркий свет поднимающегося на востоке солнца. Через некоторое время донеслось сильное сотрясение почвы — дома начали трястись, как в лихорадке, из окон вылетали стекла, иногда даже люди не могли устоять на ногах. Создавалось впечатление землетрясения большой силы, чего в этих районах никогда не бывало. Но это было не землетрясение, многие ученые утверждают, что это был метеорит…

В конце 80-х годов Американская Академия наук опубликовала тревожное сообщение о том, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, которое наблюдается сейчас, может вызвать так называемый парниковый эффект, а это приведет к глобальному изменению климата…