Как избежать ошибок измерения тлр

Ошибка измерения

В
результате измерения разным объектам
приписываются различные значения на
основе оценок, заданных нашими
показателями. Дифференциация в оценках
может возникать за счет двух основных
источников. Первый источник – это
величина реального проявления у объектов
определенной степени или аспекта
интересующего нас свойства. Разные
оценки возникают тогда, когда наши
измерения действительно улавливают
эту дифференциацию. В этом случае
измерения отражают
реальные

различия между понятиями. Другой источник
дифференциации значений – та величина,
которая относится к самому измерению
или к условиям его осуществления, что
предопределяет наличие разных значений
у разных объектов. В этой ситуации наши
измерения не демонстрируют реальных
различий между объектами, т. е. таких,
которые отражают подлинную дифференциацию
понятий, которые мы хотим измерять.
Наблюдаемые нами в этом случае различия
возникают из-за погрешностей в процедуре
измерения.

Если
бы наши измерения были совершенны, они
бы демонстрировали только различия
первого рода. Однако наши измерения
крайне редко (если вообще когда-либо)
бывают безупречными. Дифференциация
значений, приписываемых разным объектам,
неизбежно отражает не только реальные
различия в степени проявления некоторого
понятия, но и “искусственные” различия,
обусловленные процессом измерения.
Любая дифференциация значений, приписанных
реальным объектам, обусловленная чем
бы то ни было, кроме действительных
различий, относится к ошибкам
измерения
.
Они представляют собой не действительные
различия между объектами, а различия,
зарегистрированные ошибочно, из-за
недочетов процесса измерения.

Грань
между истинными вариациями оценок и
вариациями, обусловленными ошибкой
измерения, подобна различиям между
объектами, фиксируемыми невооруженным
глазом, и различиями, отмечаемыми лишь
при [c.94] разглядывании
их отражения в зеркале. В той степени,
в какой зеркало искажает образы, оно
либо скрадывает различия, которые можно
было бы увидеть невооруженным глазом,
либо создает впечатление существования
различий, которые мы в других условиях
не заметили бы. В социальных науках у
нас крайне редко появляется возможность
наблюдать ключевые понятия непосредственно,
и мы вынуждены полагаться на отражение
этих понятий с помощью измерительных
процедур, аналогичных зеркалу.
Соответственно, правильность наших
представлений зависит от точности, с
которой наши измерения отражают
действительность.

Каковы
хотя бы некоторые из источников искажения
образов, обусловленных нашими измерениями?
Необходимо знать ответ на этот вопрос,
если хотим контролировать ошибки
измерения или распознавать их, когда
они присутствуют в наших данных. Мы
можем перечислить несколько основных
источников ошибок измерения, установив
наиболее частые источники различий в
оценках, относимых к другим,
неистинным различиям в характеристиках,
которые мы хотим измерить
5.

1.
Различия в распределении между объектами
других, относительно постоянных
характеристик, которые были непреднамеренно
выявлены нашими измерениями. Например,
для понимания вопросов, предназначенных
для измерения политической идеологии,
и ответа на них может понадобиться
определенный уровень интеллекта. Если
это так, ответы на вопросы будут отражать
не только политико-идеологические, но
и интеллектуальные различия между
людьми. В окончательном результате
влияние интеллекта и влияние политической
идеологии будут перемешаны, и мы не
сможем определить различия в оценках,
обусловленные идеологическими факторами,
и отличить их от различий, обусловленных
интеллектуальными факторами. Аналогичным
образом другие характеристики наших
единиц анализа (такие, как региональное
расположение городов, культурные
особенности нации или источники
документов) могут случайно отразиться
в наших измерениях и исказить наше
восприятие рассматриваемых понятий.
Там, где эти “возмущающие” воздействия
можно выявить и измерить, необходимо
посмотреть, что произойдет, если
поддерживать их
значения на постоянном [c.95]
уровне:
исчезнут, уменьшатся или увеличатся
различия в оценках, которые получают
объекты по нашим измерениям6.

2.
Различия в распределении между объектами
временных характеристик, которые
отражаются в наших измерениях. Характер
ответов на вопросы анкеты может
определяться настроением или состоянием
здоровья отвечающего. Недавние события
в политической жизни города (например,
раскрытие случаев коррупции среди
должностных лиц) могут создавать
временные, но систематическиеразличия в том, как
жители этих городов отвечают на вопросы
исследования. Большое стихийное бедствие
может произвести коренные и вместе с
тем временные изменения в статистических
данных, на которые мы опираемся при
выяснении уровня экономического
развития.
Обнаруживать и контролировать воздействие
таких временных “аномалий” труднее,
чем воздействие постоянных характеристик
объектов. Единственный способ уберечься
от воздействий такого рода – это
внимательно относиться к сигналам,
предупреждающим о том, что отдельные
объекты находятся под влиянием таких
преходящих факторов (например, изучать
недавние события в политической жизни
городов, входящих в нашу выборку, или
советовать интервьюерам не проводить
интервью с человеком, который в данный
момент тяжело болен), и выполнять
процедуры, предназначенные для проверки
надежности измерений (такие процедуры
описываются в разделе данной главы,
посвященном надежности).

3.
Различия, проявляющиеся при интерпретации
измерительного инструмента разными
людьми. Это проблема возникает лишь в
том случае, когда люди прямо отвечают
на вопросы, а не тогда, когда исследователь
осуществляет измерения, наблюдая за
поведением. Если вопросы сформулированы
неоднозначно, то и респонденты дадут
им разные интерпретации, которые могут
привести к различиям в оценках по
измерениям, составленным на основании
этих вопросов. Предположим, например,
что, изучая поведение на выборах, мы
несколько легкомысленно задали вопрос:
“Вы принимали участие в последних
выборах?” Если кто-либо из интервьюируемых
не знает, что на прошлой неделе проводились
муниципальные выборы, он может ответить
да,
так как думает, что вопрос относится к
[c.96] последним
общенациональным выборам, хотя он и не
принимал участия в выборах, которые
подразумевались в наших вопросах.
Обезопасить себя от этих непредвиденных
различий в оценках наших измерений
можно с помощью предварительных вопросов
(см. гл. 6) и проверки измерений на
надежность.

4. Различия в условиях
проведения измерения. Этот источник
ошибок измерения также находится главным
образом в исследованиях, результаты
которых измеряются с помощью ответов
на вопросы. Например, в ходе выборочного
исследования надежно установлено, что
на характер ответов могут оказывать
влияние раса, пол и возраст интервьюера.
Ответы (а следовательно, и оценки на
шкалах) могут варьироваться от интервью
к интервью в зависимости от характеристик
самого интервьюера. Сходные проблемы
могут возникнуть не только в ходе
выборочного исследования. Например, мы
можем ошибочно осуществить контент-анализ
передачи последних известий, предназначенных
для внутреннего вещания, и передачи
последних известий, предназначенных
для зарубежного вещания. Мы в таком
случае будем применять один и тот же
инструмент в совершенно разных условиях
и на основе одного этого факта вправе
ожидать появления различий в оценках.
Избежать ошибки измерения такого рода
можно одним способом – прилагать все
усилия к тому, чтобы ситуации, в которых
осуществляются измерения, были
стандартизованы.

5.
Различия в процессе применения
измерительных инструментов. Приписываемые
объектам оценки могут различаться в
результате разнообразных ошибок,
возникающих при сборе и записи информации.
Интервьюеры могут неверно понять
инструкции и задавать вопросы не так,
как предполагал исследователь. Плохое
освещение может оказаться причиной
того, что респондент неправильно отметит
пункты анкеты. В самый ответственный
момент карандаш может сломаться, а в
авторучке кончиться чернила, так что
наблюдатели не сумеют зафиксировать
ключевые для группового взаимодействия
события. Из-за усталости кодировщик
может изменить или проигнорировать
инструкции по кодированию единиц в
контент-анализе. Все эти типы отклонений
в процессе применения измерительных
инструментов приводят к [c.97]
различиям в
оценках вне зависимости от каких бы то
ни было различий в реальных значениях
исследуемой переменной. Основной способ
борьбы с ошибками измерения (помимо
привлечения к работе надежных ассистентов)
– предварительная проверка инструментов
измерения. Пробный прогон поможет
вскрыть потенциальные “технические”
проблемы, возникающие при применении
данного инструмента (такие, как недостаток
места в кодовой форме для записи типовых
ответов), и человеческие факторы, которые
могут сказаться на результатах (например,
время, в течение которого наблюдатели
могут работать не утомляясь).

6.
Различия в обработке и анализе данных.
Прежде чем информация может быть
проанализирована, она должна подвергнуться
тщательной обработке. Часто информация
по нескольку раз меняет форму. Например,
интервьюеры могут зафиксировать ответы
на вопрос, записав каждое слово, сказанное
интервьюируемым. Впоследствии, при
кодировке ответов, эти письменные
фрагменты могут сокращаться, превращаясь
в одну-единственную цифру. Эта цифра
может быть зафиксирована в битах
магнитного диска или магнитной ленты.
На каждом из этих этапов анализ данных
становится все проще, однако с каждым
следующим этапом увеличивается
возможность ошибок, в результате которых
объекты начинают различаться по некоторой
переменной, в то время как на самом деле
они не различаются. Возможность таких
ошибок приводит к необходимости дважды
и трижды проверять данные при каждом
преобразовании и сохранять исходную
форму для последующей проверки.

7.
Различия в характере реакции индивидуумов
на форму измерительных инструментов.
Эта проблема приобретает важное значение
тогда, когда объектами анализа являются
люди. Измерительные инструменты могут
выступать в самых разнообразных формах
– это и устные интервью, и анкеты, которые
должен заполнить опрашиваемый, и
наблюдение подготовленного исследователя.
Различные формы предъявляют к людям –
объектам исследования разные требования.
Интервью, к примеру, требует умения
свободно говорить, анкета – читать и
писать. Если люди различаются с точки
зрения этих способностей, их оценки
могут различаться даже тогда, когда
люди [c.98] в
действительности сходны по той переменной,
которая операционализируется. Лучший
способ избежать ошибок измерения такого
типа – использовать более чем одну
форму измерения для операционализации
каждого понятия. Мы еще поговорим об
этом в разделе данной главы, посвященном
валидности.

Все
эти факторы могут привести к проникновению
в исследование ошибки измерения.
Различные ошибки, происходящие из семи
перечисленных источников, обычно
подразделяются на систематические
и случайные.Систематические
ошибки

– это ошибки, которые возникают из-за
путаницы переменных в реальном мире
(см. п. 1) или из-за особенностей самого
инструмента. Они появляются каждый раз,
когда используется данный инструмент,
и постоянно сопутствуют объектам и
исследованиям, в которых используется
одно и то же измерение. Постоянные ошибки
делают наши результаты невалидными в
том смысле, что различия (или сходства),
которые, как представляется, выявляют
наши измерения, не есть точные отражения
различий, которые мы, по нашему мнению,
измеряем. Случайные
ошибки

проявляются по-разному и обусловлены
преходящими характеристиками объектов,
ситуационными различиями в применении
инструмента, ошибками в проведении
измерения и обработке данных и другими
факторами. Они делают наши измерения
невалидными почти так же, как и
систематические ошибки. Кроме того,
случайные ошибки делают наши измерения
ненадежными
в том смысле, что проявление случайных
ошибок не дает возможности постоянно
получать одни и те же результаты при
использовании одного и того же измерения.

Как
же избежать столь разрушительного
воздействия на наши результаты ошибок
измерения, которое превращает наше
исследование в бесполезное или ошибочное?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо
внимательно обсудить проблемы валидности
и надежности. [c.99]

Соседние файлы в папке Первоисточники

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Характерные ошибки при использовании средств измерения на рабочих местах станочников

Одним из важнейших факторов качества и эффективности контроля на рабочем месте является правильное применение инструмента и приборов. Характерные ошибки, возникающие при использовании средств измерения, и способы их устранения приведены в табл. 1.

Таблица 1 Характерные ошибки при использовании средств измерения на рабочих местах станочников

Основные причины ошибок Возможные последствия Пути и способы предотвращения погрешностей

Неправильный выбор метода и средств измерения (в зависимости от технических требований к обрабатываемой детали)

Несоответствие точности применяемого измерительного инструмента

Нарушение установленного допуска на измеряемый параметр

Внимательно изучать (до начала работы) чертежи и технологическую документацию, применять соответствующие измерительные средства

Использование негодных по качеству измерительных средств

Повреждены измерительные поверхности (забоины, коррозия, царапины и т. п.), нарушена измерительная система, загрязнен пневмопривод и другие дефекты приборов

Грубые ошибки при измерении

Строго соблюдать правила хранения, периоднчески проверять и ремонтировать средства измерения, проводить тщательный их осмотр перед работой

Погрешности при отсчетах по шкалам

Грубые ошибки при отсчете по миллиметровым шкалам микрометра и штангенинструмента, плохая освещенность шкалы прибора, вибрация, не учтен полный оборот стрелки индикатора, попадание стружки, абразива, грязи, сгустков эмульсия на измерительные поверхности, неумение работать с инструментом, прибором или небрежное отношение с ним и т. д.

Случайные неравномерные ошибки при измерении

Повысить внимательность при контроле, не допускать вибраций прибора или объекта измерения, улучшить освещенность, выбрать правильный угол наблюдения, не допускать чрезмерного натяга при работа стрелочным прибором, обеспечить надежную защиту измерительных средств от попадании эмульсии и других загрязнения

Продолжение табл. 1

Основные причины ошибок

Пути и способы предотвращения погрешностей

Погрешности, вызванные температурными факторами

Измеряемая деталь нагрелась при обработке или охладилась при транспортировке; измерительный инструмент нагрелся в руках и т. п.

Неточные показания средств измерения

Поддерживать в помещении нормальную температуру +20° С, дать остыть (или нагреться) детали до нормы, применять теплоизоляционные (пластмассовые) ручки инструмента, не класть его на теплые узлы станка

Ошибки при контроле предельными калибрами

Проталкивание проходной стороны калибра, грязь, стружка, абразив и т. п. на измеряемых поверхностях

Пропуск бракованных деталей

Производить проверку калибром только под его собственной силой тяжести, тщательно очищать измеряемую поверхность

Погрешности, связанные с плохой установкой измерительного средства

Забины, царапины или другие дефекты на базовых поверхностях стоек, штативов и т. п., неплоскостность мест их установки, слабый (или чрезмерный) зажим индикатора, плохо зажата рамка штангенинструмента, перекос измерительных поверхностей относительно контролируемых, неправильно сориентирован индикаторный нутромер в проверяемом отверстии, неверная установка шаблона, неточное направление оптической оси прибора и т. п.

Возникновение случайных и систематических ошибок измерения, дезориентация при определении качества продукции

Тщательно проверять (при необходимости зачистка твердым мелким абразивным бруском) базовые поверхности измерительных средств, а также мест их установки (на плитах, столах и т. п.), оптимальный зажим крепежных устройств, правильную ориентацию измерительных штифтов, губок и т. п. относительно контролируемых поверхностей

Специфические погрешности при активном контроле

Деформация обрабатываемой детали, станка, приспособления, инструмента под действием сил резания, повышенные вибрации, резкое нарушение температурного режима, быстрый износ измерительных наконечников, попадание СОЖ с абразивом или стружкой в зону контроля на прибор

Конусность, овальность, погрешности в размерах обработанных деталей

Выбирать соответствующие средства активного контроля в зависимости от оборудования, обрабатываемой детали и её технических условий; надежная зашита средств измерения от эмульсии, стружки и т. п.; обеспечить зависимую связь измерительного узла и детали; учитывать температурные изменения в процессе настройки средств активного контроля во время работы; применять износостойкие наконечники

Причиной погрешностей при контроле детали часто является невнимательность оператора, нарушение правил эксплуатации или неумелое использование измерительного инструмента. Например, перекос губок штангенциркуля (рис. 6, а), неправильная установка детали в микрометре (рис. 6, б), плохое закрепление индикатора или неправильная ориентация его измерительного стержня относительно проверяемой поверхности (рис. 6, в).

Рис. 6. Погрешности измерения, вызванные неправильной установкой измерительного инструмента

а — штангенциркуля; б — микрометра; а — индикатора

Таким образом, для внедрения системы бездефектного труда и успешного перехода на самоконтроль каждый рабочий должен хорошо знать методику выбора, а также устройство и правила эксплуатации применяемых им измерительных средств. Эти сведения могут быть получены из технической литературы [28], а также из руководств и инструкций, прилагаемых к измерительным инструментам и приборам заводами-изготовителями.

Источник

ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Учебное пособие для студентов

Лечебного, медико-профилактического,

Педиатрического факультетов и ВСО

Курск – 2006

УДК 577.3 (076) Печатается по решению
ББК 28.30717 Центрального методического
совета ГОУ ВПО КГМУ
Росздрава

Жердева В.И., Зюбан Д.И., Денисов В.П., Шубин М.В., Долгарева С.А. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской и биологической физике: Учебное пособие для студентов лечебного, медико-профилактического, педиатрического факультетов и ВСО. — Курск: КГМУ, 2006. – 140 с.

Настоящее учебное пособие написано в соответствии с действующей программой по медицинской и биологической физике для студентов медицинских вузов Всероссийского учебно-научно-методического Центра по непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию (М., 2000) и содержит методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по медицинской и биологической физике.

Цель пособия — помочь студенту самостоятельно подготовиться к лабораторным занятиям по медицинской и биологической физике. Оно включает в себя не только практические рекомендации по выполнению лабораторных работ, но и теоретические предпосылки, лежащие в основе физических методов исследования, диагностики и лечения. Каждая тема занятия, помимо плана изучения темы, содержит вопросы для самоконтроля, которые позволяют студенту оценить степень его подготовленности к занятию.

Пособие содержит правила вычисления погрешностей, построения графиков, техники безопасности при выполнении работы.

Рекомендуется для студентов медицинских вузов.

ISBN 5-7487-1041-2 ББК 28.30717
ã Коллектив авторов, КГМУ, 2006

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторные занятия являются одной из важных форм учебной работы по медицинской биофизике. Главная цель лабораторного практикума — экспериментально раскрыть теоретические положения науки, обеспечить глубокое понимание студентами изучаемых законов и закономерностей и форм их проявления. Сформировать у будущих специалистов практические умения обращения с изучаемыми объектами, лабораторным оборудованием и другими средствами эксперимента, привить им навыки экспериментальной деятельности. Выполнение лабораторных работ вызывает у студентов интерес к научным исследованиям, способствует освоению методов планирования и проведения эксперимента, обработки и анализа полученных результатов, обоснованию сделанных выводов.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИКУМА

Лабораторно-практические занятия проводятся в соответствии с учебным планом специальности и рабочей программой по дисциплине. Для выполнения каждой лабораторной работы имеются методические указания, в которых сообщается цель работы, дается перечень необходимых приборов и принадлежностей, краткая теория вопроса, описание лабораторной установки и последовательность проводимых измерений, рекомендации по обработке полученных результатов. В методических указаниях приводятся вопросы для самоконтроля.

Накануне занятия студент должен подготовиться к выполнению лабораторной работы. Для этого необходимо изучить теорию и порядок выполнения работы. На занятиях перед выполнением работы преподаватель проверяет степень готовности студента к ее проведению. Для получения допуска к выполнению лабораторной работы необходимо знать цель работы, план проведения эксперимента, устройство приборов и правила их эксплуатации, требования и правила техники безопасности, основные законы, лежащие в основе данного метода. После проведения измерений студент обязан предъявить преподавателю лабораторный журнал наблюдений, в котором зафиксированы полученные результаты, проведена их окончательная обработка и анализ.

В конце занятия проводится защита лабораторных работ. При защите работ студент должен продемонстрировать знание и понимание теоретического материала, умение проводить экспериментальные исследования, обрабатывать и анализировать полученные результаты. Данными методическими указаниями необходимо руководствоваться при выполнении лабораторных работ общего биофизического практикума по всем разделам медицинской биофизики.

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ

Тема: «СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ. ПРАВИЛА РАБОТЫ

С ФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ».

ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Измерением физической величины называют нахождение ее значения опытным путем с помощью технических средств (приборов и измерительных инструментов). При измерениях мы узнаем (путем сравнения) во сколько раз измеряемая величина больше или меньше величины, принятой за единицу измерения. По способу получения числового результата измерения делятся на прямые и косвенные. При прямых измерениях значение искомой величины получают непосредственно с помощью меры или измерительного прибора. При косвенных измерениях значение измеряемой величины находят на основе известных зависимостей между этой величиной и величинами, непосредственно измеряемыми в опыте.

Обработка результатов измерений является одним из разделов науки об измерениях — метрологии.

В результате любого измерения мы получаем оценку измеряемой физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц (например, 15 м, 10 кг, 8 Дж и т.п.). Следует помнить, что никакие измерения нельзя выполнить абсолютно точно. Результаты измерения всегда содержат ошибку. Поэтому в задачу измерений входит не только нахождение значения искомой величины, но и оценка допущенной при измерении ошибки.

ОШИБКОЙ ИЗМЕРЕНИЯ называют отклонение результата измерений от истинного значения исследуемой величины. По способу представления различают абсолютные и относительные ошибки.

АБСОЛЮТНАЯ ОШИБКА выражается в единицах измеряемой величины:

Здесь x — истинное значение измеряемой величины (неизвестная величина), xi — результат одного из измерений, Dx — абсолютная ошибка измерения.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ОШИБКА выражается в долях или процентах от истинного значения измеряемой величины:

Зная абсолютную ошибку (погрешность) результат измерения можно представить в виде , где х — величина, полученная при измерении.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОШИБОК.
МЕТОДЫ ИХ НАХОЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ

Ошибки измерений можно разделить на три основных типа – случайные, систематические и промахи.

ПРОМАХИ (или грубые ошибки) возникают в результате неправильных действий экспериментатора (небрежности счета, неразборчивости записи и т.п.). Эти ошибки сравнительно легко обнаружить при повторных измерениях, проводимых в равных условиях. Чтобы не допускать промаха, нужно быть внимательным и аккуратным.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ – ошибки, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях физической величины. Систематические ошибки по своему происхождению могут быть самыми разнообразными. Назовем некоторые причины их возникновения.

1. Условия эксперимента не совпадают с условиями, предлагаемыми теорией. Например, неравноплечность весов, тепловое расширение линейки, действие архимедовой силы при взвешивании и т.д. Эти ошибки можно выявить при анализе условий измерения и устранить путем введения соответствующей поправки.

2. Исследуемый объект обладает некоторыми неизвестными нам особенностями. Например, имеет внутренние полости, имеет неоднородную структуру, несовершенную геометрическую форму и т.п. Для выявления подобных ошибок необходимо проводить многократные измерения в различных условиях, используя разные объекты и методы.

3. Неточность отсчета измеряемой величины по шкале измерительного устройства (линейки, микрометра, секундомера и т.п.). Эти ошибки могут быть вызваны неточностью установки нуля, наличием паралакса и т.п. Их можно существенно уменьшить при соблюдении правил обращения с приборами и путем применения специальных технических средств (зеркальные шкалы, правильное освещение и т.п.). Однако полностью устранить эти ошибки нельзя, т.к. при любом отсчете, записывая показания прибора, мы берем целое число, соответствующее ближайшему к стрелке прибора штриху (рис.1). Значит, ОШИБКА ОТСЧЕТА возникает при округлении. Она не превышает половины цены деления шкалы прибора.

Dотсч. ≤ с/2, где с – цена деления шкалы.

Рис. 1.

4. Неточность измерительных приборов приводит к появлению ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОШИБКИ. По степени точности все измерительные приборы делятся на классы. Класс точности всегда указывается в паспорте прибора (0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0). Классом точности прибора «К» называется выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности, даваемой прибором к максимальному значению величины, измеряемой прибором:

СЛУЧАЙНАЯ ОШИБКА ИЗМЕРЕНИЙ– это ошибка, которая вызывается целым рядом случайных причин и непрерывно изменяется непредсказуемым образом. Случайные ошибки всегда присутствуют в измерениях и с одинаковой вероятностью принимают как положительные, так и отрицательные значения. На рис. 2 приведена схема, характеризующая разброс экспериментальных значений измеряемой величины по отношению к ее истинному значению. Присутствие ошибки приводит к некоторому постоянному смещению значений ∆xi от истинного значения.

Случайные ошибки устранить нельзя, но их можно оценить, используя методы математической статистики.

Источник

Министерство здравоохранения Амурской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Амурский медицинский колледж»

№3

Контрольно-измерительные средства

по учебной дисциплине

ОП.06 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

П.00 Профессиональный цикл

ОП.00 Общепрофессиональные дисциплины

Практика  Часть1

1 семестр

специальность:

31.02.03. «Лабораторная диагностика» квалификация базовой подготовки- медицинский лабораторный техник;  квалификация углубленной подготовки- медицинский технолог

код, наименование профессии/специальности

(базовая/углублённая подготовка)

Благовещенск 2016

Рассмотрено на заседании ЦМК

«Лабораторная диагностика»

Протокол № ________________

«____»_______________2016 г.

Председатель ЦМК

(ФИО) _____________________

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УР

_________Т.В. Васильева

«____» __________2016 г.

СОГЛАСОВАНО

Зам. директора по ПО

_________В.М. Глущенко

«____» __________2016г.  

Разработчики:         

Амурский медицинский колледж

Преподаватель высшей категории дисциплины «Химия»

Н.И.Маятникова

Эксперты:

Амурский медицинский колледж

Зам.директора по НМР

М.А.Сидоренко

Амурский медицинский колледж

преподаватель спец.дисциплин, первая категория,КМН.

Н.С.Шаповаленко

Контрольно-измерительные материалы для текущего контроля

1.Перечень тем по дисциплине «Физико-химические методы исследования

и техника лабораторных работ»

11

«Фильтрование»

12

  «Центрифугирование»

13

  «Весы и взвешивание»

14

  «Точное взвешивание»

15

  «Определение физических констант»

16

  «Устройство микроскопа и работа с ним»

17

 «Работа с приборами»

18

 «Хранение биологического материала»

19

  «Оборудование в лаборатории»

20

  «Итоговое занятие»

2.Шкала оценки образовательных достижений обучающихся

Качественная оценка уровня подготовки

балл (отметка)

вербальный аналог

Критерии оценки

5

отлично

«5» (отлично) – рассказ полный, грамотный, логичный; свободное владение терминологией; ответы на дополнительные вопросы чёткие, краткие

4

хорошо

«4» (хорошо) – рассказ недостаточно логичный, с единичными ошибками в частностях; недостаточная уверенность в ответах на дополнительные вопросы; ответы на дополнительные вопросы правильные.

3

удовлетворительно

«3» (удовлетворительно) – рассказ неполный, недостаточно грамотный, с ошибками в деталях, ответы на дополнительные вопросы недостаточно чёткие, с ошибками в частностях.

2

не удовлетворительно

«2» (неудовлетворительно) – рассказ неграмотный, неполный, с грубыми ошибками, незнание терминологии, ответы на дополнительные вопросы неправильные.

Подготовку устных вопросов осуществлять в группах из двух человек.

Контроль знаний по теоретическому материалу проводится в виде индивидуальной беседы с каждым студентом и  по каждой теме выставляется оценка. Студентам предлагается устная форма ответов в паре в виде диалога. При проверке теоретических знаний студент должен дать развёрнутый ответ на предложенные вопросы, соответственно изученному материалу.

Занятие 11

Тема: Фильтрование

Терминологический диктант

  1. Фильтрова́ние — это …?

процесс разделения неоднородных (дисперсных) систем (например, суспензияаэрозоль) при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

  1. Суспензия— это …?

смесь веществ, в которой твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном состоянии

  1. Аэрозоль – это …?

гетерогенная система, которая состоит из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде (обычно в воздухе).

  1. Фильтрат – это …?

жидкость, прошедшая через фильтр и освобожденная от находившихся в ней твердых частиц.

  1. Фильтрация – это метод …?

разделения жидких неоднородных систем (взвесей,  коллоидных растворов).  Способ фильтрации также используется для очистки газообразных сред от жидких и твердых фракций.

Контрольные вопросы

1.Какой операцией осуществляется очистка жидкостей ?

фильтрованием и перегонкой

2.Суспензия или взвесь -это одно и тоже или нет?

Одно и тоже

3.Перегородка называется …?

фильтром.

4.Фильтрующие материалы могут быть…?

а) волокнистыми (вата, шерсть, различные ткани, синтетические волокна); б) зернистыми (кварцевый песок);

в) пористыми (бумага, керамика, прессованное стекло).

5.Фильтрующий материал должен быть …?

а) химически инертным по отношению к фильтруемой жидкости и осадку, б) обеспечивать полное и быстрое отделение твердых частиц от жидкой фазы.

6.В каких случаях используют стеклянный фильтр?

пригоден для фильтрования концентрированных кислот и разбавленных щелочей, за исключением плавиковой кислоты, горячей фосфорной кислоты и горячих концентрированных растворов щелочи, потому, что он устойчив к действию агрессивных реагентов

7.Какой материал чаще всего используют для фильтрования и почему?

Фильтровальную бумагу. Она не проклеена, более чиста по составу и волокниста.

8.В виде чего продают фильтровальную бумагу и почему?

продают в пачках по 100 штук, уже нарезанную кругами различного диаметра (5,5; 7; 9; 11; 12,5 и 15 см), соответственно размеру воронок

9.Какие бывают бумажные фильтры?

обычные и беззольные.

10. Что означает запись на пачке: «масса золы одного фильтра = 0,00007 г»?

фильтр беззольный, так как при взвешивании на аналитических весах такая масса золы не скажется на результатах взвешивания.

11. Если же на пачке будет указано, что «масса золы одного фильтра = 0,0003 г»- что это означает?

это будет обычная фильтровальная бумага.

12. Как различить фильтры по плотности?

Это различие определяется по цвету бумажной ленты, которой оклеивают упаковку готовых фильтров

13. Что означает розовый или чёрный цвет ленты на пачке с фильтрами и для чего они предназначены?

быстрофильтрующие фильтры (диаметр пор ~ 10нм); предназначены для отделения студенистых осадков, например, гидроксидов металлов

14.Что означает синий или голубой цвет ленты на пачке с фильтрами и для чего они предназначены?

«баритовые», плотные фильтры (диаметр пор ~ 1—2,5 нм), их надо применять для отделения мелко-зернистых осадков, так как фильтрование через них идет медленно.

15.Что означает жёлтый цвет ленты на пачке с фильтрами?

обезжиренные

16.Что означает белый цвет ленты на пачке с фильтрами и для чего они предназначены?

бумага средней проницаемости (диаметр пор ~-3 нм); предназначаются для большинства осадков

17.Что означает зелёный цвет ленты на пачке с фильтрами и для чего они предназначены?

менее высокоплотная,для очень тонкодисперсных осадков

18.В каком случае возможно сжигать фильтры вместе с осадком?

если продукты горения бумаги и уголь не будут действовать на осадок.

19.Какие фильтры делают из фильтровальной бумаги?

простые и складчатые

20.Приведите пример алгоритма приготовления простого фильтра.

1. Кусок фильтровальной бумаги складывают вчетверо; 2 Фильтр разгибают так, чтобы он был сложен только вдвое и вновь перегибают у центра так, чтобы две половины линии предыдущего сгиба не вполне совпали друг с другом. 3. Сложив фильтр, отрывают от него внешний угол для того, чтобы во влажном состоянии его можно было прижать к стеклу4. Затем отгибают от фильтра одну четверть и вставляют в воронку.

21. Когда используется складчатый фильтр?

когда отделяемый осадок не нужен, а нужен фильтрат

22.Чем отличается приготовление складчатого фильтра?

Вначале поступают так, как для получения простого фильтра. Затем, разогнув его после округления краев (фильтр сложен пополам) складывают гармошкой так, чтобы каждая долька была примерно равна 1/3 четвертушки фильтра

23.На что надо обратить внимание при изготовлении складчатого фильтра?

складки фильтра не должны подходить вплотную к его центру; в противном случае фильтровальная бумага в центре фильтра обычно прорывается.

24.Дайте характеристику трём видам фильтрования

1.Разделение суспензий – процесс отделения твердых фракций, которые задерживаются на фильтровальной перегородке, а жидкость при этом проходит и собирается в сосуд;

2. Сгущение суспензий – процесс повышения концентрации твердой фазы, при помощи удаления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку;

3. Осветление жидкостей – процесс очищения жидкости от небольшого количества твердых фракций, содержащихся

25. Алгоритм сбора прибора для фильтрования

1.Воронку вставляют в кольцо штатива, под нее ставят стакан   для фильтрата. Носик воронки должен немного входить в стакан и прикасаться к его стенке. Трубка воронки не должна быть погруженной в жидкость; 2. В воронку вставляют фильтр, чтобы его края были ниже краев воронки на 0,5—1,0 см.; 3. Смачивают фильтр водой из промывалки и прижимают пальцем плотно к стеклу; 4. Отодвинув в одном месте фильтр от стекла, дают воздуху подняться кверху и снова плотно прижимают фильтр к стеклу.5. Когда воронка с фильтром полностью подготовлена, вставляют воронку в кольцо штатива и подставляют под нее чистый стакан или колбу

26. Алгоритм фильтрования

1. Стакан, содержащий фильтруемую жидкость, берут правой рукой и поднимают немного над воронкой. 2. Стеклянную палочку держат левой рукой вертикально над воронкой так, чтобы нижний конец палочки подходил близко к фильтру, где он сложен втрое. 3. Стакан придвигают к палочке так, чтобы он коснулся ее своим носиком, и осторожно наклоняют. 4. Жидкость наливают на фильтр до тех пор, пока уровень жидкости _не будет отстоять от краев бумаги на 0,5 см. 5. После того, как большая часть жидкости будет слита с осадка на фильтр, приступают к промыванию осадка

27. На что надо обратить внимание при фильтровании

1.Палочка не должна касаться фильтра, чтобы не порвать его. 2. Жидкость должна стекать по палочке не разбрызгиваясь.3. При перенесении жидкости на фильтр надо стараться не взмутить осадок, находящийся на дне стакана.

28.Алгоритм промывания осадка декантацией.

1.Направляют струю промывной жидкости из промывалки так, чтобы она смывала со стенок стакана приставшие к ней частицы осадка, взмучивают осадок, перемешивают палочкой и дают осадку отстояться. Не рекомендуется наливать сразу большое количество промывной жидкости. 2. Когда жидкость станет прозрачной, ее переносят на фильтр, приливают в стакан новую порцию промывной жидкости и весь процесс повторяют 3—4 раза. 3. Затем, наливают в стакан промывную жидкость, взбалтывают и, не давая осадку осесть, переливают с осадком на фильтр до тех пор, пока на фильтре не окажется почти весь осадок

29.Можно ли промывать осадок на фильтре? Если да, то как?

Да. 1. Под воронку ставят чистый пустой стакан. 2. Направляют струю промывной жидкости на воронку, обводя ею края фильтра. 3. Обойдя фильтр по краю 2—3 раза, смывают осторожно вниз тонкий слой осадка, покрывающий верхнюю часть фильтра. 4. Когда фильтр будет наполнен примерно наполовину, прекращают промывание и дают жидкости полностью стечь. Операцию промывания на фильтре повторяют 8—10 раз, после чего проверяют на полноту промывания.5. К содержимому пробирки прибавляют соответствующий реактив, дающий осадок или окрашивание с теми примесями, от которых отмывают осадок. Если образовался осадок или появилась окраска, повторяют промывание 2—3 раза и снова проводят проверку на полноту промывания.

30.Какие правила необходимо соблюдать при  фильтровании?

1.Никогда не направлять струю промывной жидкости в середину;

2.Особенно тщательно промывать края фильтра;

3.Не наливать следующую порцию промывной жидкости, не дав полностью стечь предыдущей порции.

                                     Кроссворд по теме:»Фильтрование»-№1

4

6

2

10

3

1

8

7

9

5

 Вопросы:

По горизонтали:

1-Что происходит с жидкостью в процессе очищения от небольшого количества твердых фракций,  содержащихся в ней?

5-Как называется метод разделения жидких неоднородных систем (взвесей, коллоидных растворов)?

9-Гетерогенная система, которая состоит из мелких твердых или жидких частиц,

взвешенных в газовой сред(обычно в воздухе)?

По вертикале:

8-Какой фильтр применяется только в тех случаях, когда отделяемый осадок не нужен, а нужен фильтр?

7-Из какого стекла сделана вплавленная в стеклянный пористый фильтрат пластина?

3- Что происходит с суспензией в процессе повышения концентрации твердой фазы при помощи удаления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку?

6-Какогого цвета бумага средней проницаемости , предназначенная  для большинства осадков?

4-Процеесс разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок, поступающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твердую фазу?

2-Жидкость, прошедшая через фильтрат и освобожденная от находящихся в ней твердых частиц?

10-Смесь веществ, в которой твердое веществ распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном состоянии?

Ответы: По горионтале:1-осветление,5-фильтрация, 9-аэрозоль

По вертикале-8-складчатый, 7-пористого 3-сгущение 6-белого 4-фильтрование 2-фильтрат 10-суспензия

Тест.Фильтрование

Тест

1

Фильтрование- это:

А)Метод разделения твердых неоднородных систем; Б)Метод разделения газообразных неоднородных систем;  В)Метод разделения жидких неоднородных систем

2

В качестве фильтрующих материалов в лаборатории используют:

А)сложные вещества; Б)простые вещества; В)органические вещества; Г)неорганические вещества

3

Фильтрующие материалы могут быть:

А)Волокнистыми;  Б)Песочными; В)Бумажные; Г)Пористыми

4

Фильтрующие материалы должны быть:

А)Химически инертным по отношению к фильтрату; Б)Химически инертным по отношению жидкости и осадку;

В)Химически инертным по отношению к раствору

5

Фильтровальная бумага отличается от простой, тем что?

А)проклеена; Б) Чистая по составу;  В) Не волокнистая; Г)Не проклеена

6

На каждой пачке указывается масса :

А)Вещества; Б)Состава; В)Золы; Г)Фильтра

7

Различают фильтры по :

А)массе; Б)осадку; В)плотности; Г)бумаге

8

Из фильтровальной бумаги делают фильтры ;

А)Простые; Б)Овальные; В)Складчатые ; Г)Квадратные

9

Суспензия- это:

А)смесь веществ ,где жидкое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном состоянии; Б) смесь веществ ,где жидкое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном состоянии;  В) смесь веществ ,где газообразное вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном состоянии

10

Аэрозоль – это…?

А)дисперсная система, состоящая из взвешенных в газовой среде ,обычно в воздухе, мелких частиц; Б) дисперсионная  фаза, состоящая из взвешенных в жидкой среде обычно в воздухе, мелких частиц ; В) дисперсная система, состоящая из взвешенных в твердой  среде обычно в воздухе, мелких частиц.

11

Фильтрат это:

А)это газообразное вещество ,прошедшая через фильтр и освобождения от находившихся в ней твердых частиц; Б)это жидкость ,прошедшая через фильтр и освобождения от находившихся в ней твердых частиц; В) это жидкость ,прошедшая через фильтр и освобождения от находившихся в ней газообразных частиц;

12

Расположите в правильном порядке алгоритм приготовления простого фильтра из фильтровальной бумаги

А)кусок фильтровальной бумаги складывают вчетверо и округляют ножницами края; Б)сложив фильтр, отрывают  от него внешний угол для того, чтобы во влажном состоянии его можно было прижать к стеклу; В) фильтр разгибают так ,чтобы он был сложен только в двое и вновь перегибают у центра так, чтобы две половины линии предыдущего сгиба не вполне совпали друг с другом; Г) Затем отгибают от фильтра одну четверть и вставляют в воронку

13

Фильтр изготовляют из :

А)пластмассы ; Б)алюминия; В) бумаги; Г)  картона

14

Разделение суспензий это:

А)  процесс отделения жидких фракций, которые задерживаются на фильтровальной перегородке, а осадок при этом проходит и собирается в сосуд;  Б)  процесс отделения  твердых фракций, которые задерживаются на фильтровальной перегородке а жидкость при этом проходит и собирается в сосуд; В) процесс отделения  твердых фракций, которые задерживаются на сосуде

15

Сгущение суспензий это :

А) процесс понижение концентрации жидкой фазы ,при помощи удаления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку; Б) процесс повышения концентрации твердой фазы ,при помощи добавления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку; В)процесс повышения концентрации твердой фазы ,при помощи удаления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку

16

Осветление суспензий это:

А) процесс очищение жидкости от небольшого количества твердых фракций, содержащихся в них; Б) процесс очищение жидкости от небольшого количества жидких фракций, содержащихся в них; В) процесс понижения жидкости от небольшого количества твердых фракций, содержащихся в них

Эталоны ответов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

В

ВГ

АГ

Б

БГ

В

В

АВ

Б

А

Б

АВБГ

В

Б

В

А

Занятие №12 Центрифугирование

Терминологический диктант

1.Седиментация-это…?

осаждение

2.Центрифуга-…

Прибор для отделения в растворе осадка

3.Центрифугирование?

взвешенные в жидкости твердые частицы, под действием центробежной силы отбрасываются от центра и собираются на дне пробирки

 4.Препаративное центрифугирование?

выделение биологического материала для последующих исследований,

5.Осадок

Осаждённые из раствора крупные частицы

6.Центрифугат…

полученный в результате центрифугирования прозрачный раствор  

7.Эксикаторы…

приборы используют для длительной сушки гигроскопических веществ

8.Сушильный шкаф…

прибор используют для быстрой сушки гигроскопических веществ

Контрольные вопросы

1.С какой целью используют центрифугу?

Для отделения осадка от раствора

2.Что происходит с раствором при центрифугировании и почему?

взвешенные в жидкости твердые частицы, под действием центробежной силы отбрасываются от центра и собираются на дне пробирки

3.Как называется процесс оседания  крупных частиц ?

седиментация-осаждение.

4.В каких случаях применяют центрифугирование?

-при работе с небольшими количествами осадков,

— если фильтруемые вещества мелкодисперсные,

-для промывания и отделения студенистых осадков (например, гидроксидов, сульфидов)

5.На чём основано препаративное центрифугирование?

основанное на различиях в скорости оседания частиц,

6.В чём заключается задача препаративного центрифугирования?

выделение биологического материала для последующих исследований, например биохимических.

7. С какими биологическими жидкостями чаще всего приходится работать при центрифугировании?

это центрифугирование крови для получения плазмы, сыворотки и форменных элементов крови.

8.Какие центрифуги используют для разделения крови?

центрифуги общего назначения.

9.Сколько гнёзд обычно имеют центрифуги ?

от 4 до 16 гнезд для пробирок

10. Механизм работы центрифуги на примере центрифугирования крови?

1.По мере увеличения скорости центробежного ускорения центрифуги частицы распределяются по плотности и размерам вдоль пробирки.2.На дно пробирки осаждаются форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты), 3.В над осадке — плазма или сыворотка крови

11.Алгоритм работы с центрифугой

1. Центрифуга должна быть помещена на устойчивом, тяжелом столе. 2. Во время центрифугирования крышка центрифуги должна быть плотно закрыта. 3. Растворы с осадком помещают в специальные конические пробирки, которые располагают в центрифуге попарно и симметрично одна против другой (для предотвращения вибрации центрифуги). 4.Центрифугировать можно только четное число пробирок, с равным количеством по весу вещества. Если число пробирок нечетное, то ставят одну пробирку с дистиллированной водой. 5. После выключения центрифуги нужно подождать, пока не закончится вращение, а затем уже открывать крышку.

12. Что может произойти, если нарушить параметры работы центрифуги?

усиление гемолиза; неэффективное разделение компонентов крови; раскалывание стеклотары; открытие крышек пробирок; деформация пластмассовых пробирок

13.Как называется полученный в результате центрифугирования прозрачный раствор  ?

центрифугат

14.Алгоритм отделения центрифугата от осадка

1.Погрузить в прозрачный центрифугат капилляр пипетки медленно наклоняя пробирку, так, чтобы капилляр должен опираться на край пробирки. Благодаря капиллярным силам раствор поднимается в пипетку. Кончик капилляра нельзя приближать к поверхности осадка ближе чем на 1 мм. 2. Когда подъем жидкости по капилляру закончится, закрывают верхнее отверстие пипетки пальцем, вынимают ее из пробирки и переносят раствор в другую чистую пробирку. 3. Продолжают операцию до более полного отделения раствора от осадка.

15. Алгоритм  отделения центрифугата от осадка  капиллярной пипеткой с резиновым колпачком

1. Воздух из капиллярной пипетки выдувают2. вводят пипетку в жидкость и, осторожно, ослабляя нажим пальцев на резиновый колпачок, всасывают жидкость в пипетку, вынимают ее из пробирки и переносят раствор в другую чистую пробирку. Осадок остаётся в пробирке

16.Алгоритм промывания осадка

1.В осадок добавляют немного дистил.воды, взбалтывают, 2. Затем пробирку центрифугируют и отбирают промывную воду с помощью капиллярной пипетки. Операцию повторяют 2 – 3 раза.

16.Какая стадия анализа следует за отделение осадка от центрифугата?

После отделения твердого вещества от раствора следует стадия высушивания. Высушивание – это освобождение вещества от воды или ее паров.

17.Алгоритм высушивания осадка

1. На чистый лист фильтровальной бумаги тонким слоем насыпают влажное твердое вещество. Для ускорения высушивания сырое вещество можно несколько раз отжать между листами фильтровальной бумаги.

2. Помещают осадок на часовое стекло или в чашку Петри.

18.В каком случае проводят высушивание вещества на открытом воздухе при комнатной температуре?

если продукт негигроскопичен.

19. Какие приборы используют для сушки гигроскопических веществ

эксикаторы.

Так как процесс сушки довольно длителен, то используют сушильный шкаф.

20.Каково устройство эксикатора?

Нижняя часть эксикатора заполнена водопоглощающим веществом: прокаленным хлоридом кальция, концентрированной серной кислотой, силикагелем. Емкость с охлаждаемым веществом помещают на фарфоровую пластинку. Края эксикатора и крышки смазаны вазелином для герметичного закрывания. Открывать и закрывать надо скользящими движениями крышки по краю эксикатора.

21.Какой прибор, кроме эксикатора используется для сушки осадков?

Сушильный шкаф

22. Какие вещества сушат в сушильном шкафу?

Вещества, устойчивые на воздухе и не разлагающиеся при нагревании,

Кроссворд по теме:»Центрифугирование»  

4

8

5

6

2

3

1

7

10

                                                                9

ВОПРОСЫ

 По горизонтали:

1-Задачей препаративного центрифугирования является выделение какого то материала, какого?

5-Какое центрифугирование чаще  всего применяется на лабораторной практике?

6-Какие еще используются центрифуги на практике помимо ручных?

7-Как называется, полученный в результате центрифугирования, раствор?

9-Какие продукты разрешено высушивать на открытом воздухе при комнатной температуре?

10-Какой материал помимо сыворотки получают при центрифугировании крови, этот этап является самым ответственным  в клинических исследованиях?

По вертикале:

2-Какое  количество гнезд  обычно имеет центрифуга от 4-х до ?

3-Как называется процесс, во время которого твердые частицы отбрасываются от центра и собираются на дне пробирки?

4-Как называется прибор для отделения осадка от раствора с помощью центробежной силы?

8-Центрифуги какого назначения используются в лабораториях для разделения крови?

ОТВЕТЫ: По горизонтали:

1-Биологического 5-Препаративное 6-Электронные 7-Центрифугат 9-Негигрскопичные 10-Плазма

По вертикале: 2-Шестнадцать 3-Осаждение 4-Центрифуга 8-Общего

Занятие №13. Весы и взвешивание

Терминологический диктант

  1. Взвешивание- это…?

сравнение массы данного вещества с массой гирь, масса которых известна и выражена в определенных единицах (мг, г, кг).

  1. Весы – это…?

Прибор для взвешивания веществ.

  1. Технохимические весы –это…?

Лабораторные весы, предназначенные для грубого взвешивания веществ, точность до 1 г

  1. Разновесы – это …?

Набор гирь

Контрольные вопросы

1

2.Почему весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории?

практически ни одна работа не обходится без определения массы реагентов и продуктов реакции.

3.В зависимости от точности, с которой проводится взвешивание, весы разделяют на следующие группы:

1.Для грубого взвешивания (точность до 1 г); 2.Для точного взвешивания (точность от 1 до 10 мг); 3.Аналитические (точность от 0,1 мг до10-9 мг).

4.Технохимические весы применяют для измерения…?

относительно больших масс (от 100 г до 1 кг) с точностью от 0,05 до 0,5 г. Их часто используют преимущественно при анализах.

5.На этих весах взвешивание производят с погрешностью

до 0.0001-0.0002 г.

6.По конструкции технохимические весы бывают…?

равноплечими, трехпризменными и двухпризменными, одночашечными, называемыми еще квадрантными.

6.Строение  технохимических весов

Чашки, установочные винты, ручка арретира, шкала, стрелка, отвес, балансировочные гайки, коромысло.

7.К каждому типу весов полагаются…?

свои гири.

8.Как называется набор гирь для технохимических или аналитических весов, помещенный в специальный футляр?

называют разновесом.

9.Опишите разновесы, предназначенные для взвешивания на технохимических весах

Граммовые гири никелированные, миллиграммовые представляют собой пластинки из алюминия или никеля. Каждая миллиграммовая гиря имеет загнутый краешек, за который ее берут пинцетом, чтобы положить на весы. Точный разновес нельзя оставлять открытым, когда им не пользуются. По окончании взвешивания каждую гирьку кладут в то гнездо, из которого она была взята.

10.При взвешивании на технохимических весах необходимо соблюдать следующие правила:

1. Не ставить на чашки весов горячие, мокрые и грязные предметы. При работе с жидкостями ни в коем случае не допускать попадания жидкости на весы и разновески. Особая осторожность необходима при взвешивании кислот.

2. Не помещать взвешиваемое вещество непосредственно на чашку весов.

Твердые вещества для взвешивания помещать на часовые стекла, в бюксы, в химические стаканы, на листочки бумаги. Жидкости взвешивать в бюксах или стаканах. Предварительно надо определить массу тары.

3. Взвешиваемый предмет помещать на левую чашку, а разновески- на правую. Взвешиваемый предмет и разновески должны находиться посередине чашек

4. Разновески брать только пинцетом и при снятии с весов класть сразу в те гнезда футляра, из которых они были взяты; нельзя класть разновески на стол, так как их легко можно загрязнить или потерять.

5. Не брать для взвешивания гирьки из другого разновеса. Если для уравновешивания предмета не хватило какой-либо разновески, это значит, что не соблюдался правильный порядок взвешивания

6. При последовательном взвешивании различных веществ в одной лабораторной работе следует пользоваться одними и теми же весами и разновесом.

7. После взвешивания ничего не оставлять на весах. По окончании работы проверить весы и разновески и арретировать весы.

8. В случае обнаружения неисправности в технохимических весах, которую студент своими силами не может устранить, следует немедленно сообщить об этом преподавателю.

11.Алгоритм подготовки весов к работе

Перед тем как начать взвешивание, нужно проверить точность в работе технохимических весов. Установить весы на столе по отвесу так, чтобы стойка весов находилась в горизонтальном положении.

1. Освобождают арретир и наблюдают положение стрелки весов. Если весы работают правильно, то стрелка стоит на нуле шкалы или отклоняется на равное число делений по обе стороны от нуля. Если стрелка не встает на нуль, то следует проверить по отвесу правильность положения весов. В случае необходимости производят регулирование при помощи установочных ножек-винтов.

2. Необходимо также осмотреть, не нагружены ли чашки весов, чистые ли призмы и гнезда для них, и удалить имевшиеся загрязнения.

3.Если и после этого стрелка все еще не станет на нуль, то нужно добиться равновесия при помощи балансировочных гаек, укрепленных на концах плечей коромысла. Если одна из чашек оказывается как бы тяжелее другой, гайку на этом коромысле постепенно поворачивают так, чтобы она передвигалась к середине коромысла до момента, когда при опущенном арретире стрелка не встанет на нуль.

4.Только убедившись, что весы исправны, можно приступить к взвешиванию. При этом необходимо соблюдать правила взвешивания. Несоблюдение этих правил приводит к порче весов.

12.Алгоритм работы с технохимическими двухчашечными весами.

1. На левую чашку весов ставят взвешиваемый предмет.

2. На правую чашку весов ставят подходящую граммовую гирю и открывают  арретир. Если чашка с гирями перевешивает, то снимают поставленную гирю и заменяют ее следующей с меньшей массой. Если предмет тяжелее гири, то добавляют следующую.  Каждый раз, перед тем как положить новую гирю, весы арретируют. Гири ставят в порядке уменьшения их массы – от большей к меньшей. Когда очередная поставленная гиря покажет, что общая масса гирь велика, а при уменьшении массы на I г предмет окажется тяжелее, приступают к подбору миллиграммовых

3. Миллиграммовые гири подбирают до момента, когда весы придут в равновесие, т.е. пока при открытом арретире стрелка не встанет на нуль или не будет отклоняться на равное число делений от нуля.

4. Полученное значение массы подсчитывают по пустым гнездам от гирь, записывают и вновь проверяют при укладывании гирь в футляр.

5. При взятии навески на технохимических весах взвешиваемый материал насыпают на часовое стекло, в бюкс или стеклянный стаканчик. Любая тара должна быть предварительно уравновешена или взвешена.

6. Если тара уравновешена, то на правую чашку весов ставят гири, масса которых равна массе навески. Если тара взвешена, масса гирь на правой чашке составляет суммарную массу тары и навески.

7. Насыпают понемногу нужный материал в тару до момента, когда весы не придут в равновесие. При этом каждый раз весы арретируют.

8. Массу предмета подсчитывают путем складывания массы всех гирь. Например, на весах стояли следующие гири: 20 г, 2 г, 1 г, 500 мг, 100 мг, 10 мг. Масса объекта взвешивания равняется 23 г 610 мг, или 23,6 г. Если на весах стояли гири 1 г, 500 мг, 20 мг, то масса предмета равна 1 г 520 мг, или 1,52 г. Записывать массу принято в граммах, обозначая миллиграммовые разновесы в виде долей грамма.

13Снимать и класть разновески следует…

только при арретированных весов.

14.Взвешивание можно считать законченным, когда…

отклонение стрелки в правую и левую стороны от средней черты шкалы станет одинаковым или будет отличаться не более чем на одно деление шкалы.

15.Одночашечные весы

предназначены для быстрого взвешивания без использования разновесов. Весы рассчитаны на взвешивание навесок массой до 200 г.

16.Перечислите условия работы с одночашечными весами.

1.Для взвешивания следует включить осветитель весов с помощью тумблера, расположенного на задней панели корпуса весов, затем установить нуль, используя рукоятку, помещенную на правой стороне весов. Рукоятка обычно окрашена в цвет, отличный от цвета корпуса весов.

2.Осторожно поставив на чашку весов взвешиваемое вещество, помещенное обязательно в стеклянную или фарфоровую тару,

3.Записать показания, появившиеся на освещенной шкале .Цифры на шкале указывают граммы , одно деление шкалы соответствует 0.1 г. Чтобы убедиться в том, что весы работают с удовлетворительной точностью в интервале 0-5 г., необходимо откалибровать шкалу с помощью разновесок.

Тест по теме: «Весы и взвешивание»

Весы для грубого взвешивания могут иметь грузоподъемность:

a)от 100г — 1кг, б)от 10кг-100кг

в)от 1-50кг

Основная частью технохимических весов:

а)коромысло, б)чаши, в)шкала

Весы для грубого взвешивания дают возможность взвешивать с точность до:

а)50%, б)2%, в)100%

К каждому типу весов полагаются свои гири:

а)да, б)нет

По конструкции технохимические весы бывают:

а)трех-чашечными, б)без арретира

в)трех-призменные

Арретир:

а)поддерживает чаши весов б)приводит весы в рабочее положение, в)регулирует балансировочные винты

Как правильно подсчитывают массу измеряемого реагента(вещества):

а)путем складывание массы двух первых используемых гирь, б)путем складывания массы всех используемых гирь?, в)путем складыванием массы вещества с массой первых 3-х гирь.

На какие группы, в зависимости от точности взвешивания,

разделяются весы:

а)весы грубого, точного и относительного взвешивания, б)весы аналитического, грубого и точного взвешивания, в)весы технического, грубого и аналитического взвешивания

Как называются подушечки, которые находятся на призме:

а)кольца, б)винты , в)серьги

На технохимические весы можно ставить:

а)мокрые растворы, б)горячие растворы,

в)растворы относительной температуры(нормальной)

Эталон ответов

1.Б

2.А

3.Б

4.А

5.В

6.Б

7.Б

8.Б

9.В

10.В

Занятие №14 Тема:  Точное взвешивание

Контрольные вопросы

1.По назначению лабораторные весы делятся на…?

технические, аналитические и специальные.    

2.Весы аналитические – это …?

разновидность лабораторных весов, в которых результаты, получаемые в процессе измерения массы предмета, высокой точности. (До 0,1 мг).

3.Аналитические весы применяют для …

макро- и микрохимических анализов при взвешивании высшей и высокой точности. Весы микроаналитические и ультра-микроаналитические позволяют получать точность выражаемую седьмым знаком после запятой.

4.В отличие от технохимических они являются…?

очень чувствительным и точным измерительным прибором, поэтому их следует оберегать от внешних воздействий, отрицательно влияющих на их работу.

5.Особенно неблагоприятно действуют на результат измерений

температурные и механические колебания

6.Где обычно размещают аналитические весы?

 в отдельной комнате – весовой – и устанавливают на столах, укрепленных металлическими кронштейнами к несущим (капитальным) стенам.

7.Все аналитические весы можно разделить по принципу устройства на

два класса: механические и электронные

8.Какие функции несут некоторые современные весы кроме взвешивания?

определение плотности твёрдых тел и жидкостей (гидростатическое взвешивание); взвешивание динамическое; предусмотренная возможность подключения к ПК или иному периферийному устройству, выбор единицы измерения; автоматическое выставление нуля и т.д

9.Сфера применения аналитических весов:

• в химических лабораториях. Для взятия пробы с целью приготовления титровальных растворов;

• в медицинских учреждения. Для взвешивания веществ при приготовлении дезинфицирующих растворов;

• на производстве. При проведении испытаний гравиметрическими методами анализа;

• в экологических службах. С целью контроля чистоты грунта и воды;

• в испытательных центрах пищевых производств. В процессе проведении испытаний по определению кислотности хлебобулочных изделий и кисломолочной продукции;

• в ювелирных мастерских. Для работы с драгоценными камнями и металлами;

• в криминалистических службах. Для определения степени отравления;

• в наркологических диспансерах. С целью подтверждения или опровержения факта опьянения.

10.Какие весы являются наиболее долговечными при эксплуатации?

Весы с электромагнитной системой долговечны при эксплуатации, поскольку в них все механические части являются неподвижными — весы находятся в постоянном состоянии равновесия

11.Правила пользования аналитическими весами

1.Нагрузка на чашки весов не должна превышать предельной для данной системы весов.

2.При работе на весах необходимо проявлять осторожность, не делать резких движений.

3.Весы всегда должны находиться в чистоте. При попадании на чашку весов сыпучих веществ их удаляют специальной кисточкой или перышком.

4.Взвешиваемый предмет и разновесы помещают на чашки весов и снимают с них только при закрытом арретире.

5.Для взвешивания необходимо пользоваться чистой сухой посудой (бюкс, стакан, часовое стекло, тигель), помещать вещества непосредственно на чашку весов запрещено. Летучие и гигроскопичные вещества следует взвешивать только в закрытых бюксах.

6.Температура взвешиваемого предмета и  окружающей среды должна быть одинакова. Нельзя взвешивать теплые предметы и растворы.

7.Все дверки весов во время взвешивания должны быть закрыты.

8.Аналитические разновесы необходимо брать только пинцетом, после взвешивания разновесы сразу помещать в футляр.

9.Все взвешивания для данного анализа следует проводиться одних и тех же весах.

12.Правила взвешивания на автоматических весах с цифровой индикацией

1.Включить шнур весов в сеть.

2.Нажать на клавишу «On/Zero» для установки весов на нуль.

3.Если нужно взвесить сыпучие вещества, то предварительно нужно поместить на чашку весов сухой пустой бюкс или стаканчик для отображения на дисплее их массы. Нажатием на клавишу «Tare» убирается с дисплея масса тары.

4.Насыпать сухое вещество в бюкс и поставить на чашку весов. На дисплее отобразится масса вещества.

5.После взятия навески вещества вновь надо нажать на клавишу«Tare» до появления на дисплее цифры 0,0000 г.

6.Для выключения весов нажать на клавишу «On/Zero» до исчезновения на дисплее цифр.

7.Выключить весы из сети.

13.Какие весы, кроме аналитических, относят к весам точного взвешивания?

Торсионные. Торсионные весы предназначены для быстрого и точного взвешивания грузов до 500мг

14.Устройство торзионных весов, (пружинных)

1— шкала; 2 — ручка; 3 — указательная стрелка;

4 — контрольная черта; 5 — ручка арретира;

6 — головка регулятора; 7 — футляр для чашки;

8 — уровень; 9 — установочный винт.

15.Торсионные весы бывают двух типов:

с неподвижной циферблатной шкалой и подвижной стрелкой  и с подвижной шкалой и неподвижной стрелкой.

16.Алгоритм работы на торсионных весах

1.Весы устанавливают по уровню. который находится на одной из ножек

2.Открывают арретир, стрелке указателя придают нулевое положение. Для этого плавно поворачивают левой рукой диск арретира против часовой стрелки до упора.

3.Закрывают арретир, открывают дверцы.

4. Ставят на чашку взвешиваемый груз.

5.Дверцу шкафчика закрывают, открывают арретир.

6.Поворачивают указатель веса до тех пор, пока указатель равновесия не совместится с чертой равновесия.

7.Закрывают арретир и по делению, которое указано на стрелке определяют вес.

20

10

6

9

8

11

7

5

2

4

16

3

13

1

15

14

12

18

17

19

№ 19 Точное взвешивание

 По горизонтали:

1.в каких диспансерах применяются аналитические  весы, с целью подтверждения или опровержения факта опьянения ?

7.в каких учреждениях применяются аналитические  весы для взвешивания веществ при приготовлении дезинфицирующих растворов?

11.аналитические весы, какого типа являются устаревшими?

12.как называются винты на торсионных весах?

17.в каких службах применяются аналитические  весы, с целью контроля чистоты, грунта и воды?

18.чем снабжены, торсионны весы?

19.эти весы по своему устрой, отличаются от аналитических весов по конструкции и принципу и принципу действию. Взвешивание на них проводится также очень быстро и достаточно точно.

По вертикали:

2.в каких мастерских применяются аналитические  весы для работы с драгоценными камнями и металлами?

3.Аналитические весы обычно размещаются  в специальной ……?

4.аналитические весы в отличии от каких весов являются очень чувствительными и точными

5.как называется стрелка на торсионных весов ?

6.какие весы являются наиболее долговечными при эксплуатации?  

8.в какой лабораториях применяются аналитические  весы для взятия пробы с целью приготовления титровальных растворов?

9.в каких службах применяются аналитические  весы для определения степени отравления ?

10.какая черта имеется на торсионных весах?

13. что необходимо проявлять при работе  с весами?

14.тарсионные весы устанавливаются по ….?

15.простейшим типом весом для точного взвешивания является?

16.как называются лабораторные весы ,которые используются при выполнении физических и химических анализов ,в которых результаты получаются в процессе изменения массы предмета ,требуется получать с особой высокой точностью ?

20.что находится у торсионных весов в футляре?

20

10

ч

к

6

9

8

11

м

е

х

а

н

и

ч

е

с

к

о

г

о

7

м

е

д

и

ц

и

н

с

к

и

х

ш

н

е

р

и

к

5

т

х

2

4

и

м

16

а

у

р

а

ю

т

м

и

а

к

3

о

н

в

е

и

ч

н

13

1

н

а

р

к

о

л

о

г

и

ч

е

с

к

и

х

н

е

а

о

15

з

о

ь

ч

л

н

а

с

л

с

р

а

м

н

е

и

и

л

к

14

и

т

у

т

н

а

с

р

ч

и

о

12

у

с

т

а

н

о

в

о

ч

н

ы

е

а

я

к

н

е

с

й

р

и

р

н

л

т

и

ы

с

т

о

ч

о

ы

ь

е

е

х

к

и

в

е

ж

е

н

и

ч

е

с

н

18

а

р

р

е

т

и

р

о

м

х

е

н

к

о

я

с

ю

и

с

17

э

к

о

л

о

г

и

ч

е

с

к

и

х

е

19

т

о

р

с

и

о

н

н

ы

е

и

ь

х

Занятие №15 Определение физических констант

Контрольные вопросы

1.Перечислите некоторые физические константы определяемые в лабораториях.

давление, температура, плотность влажность и т. п.

2.Измерение давления производят с помощью…?

приборов барометров.  

3.Барометры бывают…?

двух типов: ртутные (чашечные и сифонные) и металлические.

4.Барометрическое давление измеряется…?

высотой ртутного столба в миллиметрах (мм рт. ст.) или миллибарами (мбар)..

5.Миллибар — это…?

давление, которое оказывает тело массой 1 г на поверхность площадью 1 см2. 1 мбар равен 0,7501 мм рт. ст

6.Как произвести перерасчёт величины давления выраженного в миллиметрах ртутного столба, в миллибары?

Для перерасчета величины давления, надо эту величину умножить на 4/з, и, наоборот, Согласно принятой Международной системы единиц (СИ) величину давления выражают в Паскалях (1 мм рт. ст. = 133,322 Па; 1 мбар=108Па

7.Как произвести перерасчёт величины давления выраженного в миллибарам в миллиметры ртутного столба ?

для перевода миллибаров в миллиметры ртутного столба надо умножить первую величину на 3Д.

8.Приведите примеры биологических жидкостей, в которых определяют плотность?

моча, спинномозговая жидкость выпотные жидкости, молоко и т. п.

9.Кроме биологических жидкостей  плотность определяют …?

В некоторых твердых и газообразных веществ и растворов кислот, спиртов и …

10.Плотность представляет собой

количество массы в единице объема. В повседневной практике пользуются относительной плотностью, т. е. отношением плотности данного вещества к плотности дистиллированной воды при температуре 4°С.

11.Плотность раствора увеличивается

с повышением концентрации растворенного вещества.

12.Как плотность зависит от температуры:

при понижении температуры она увеличивается, а при повышении— уменьшается, поэтому необходимо всегда замечать и записывать температуру, при которой производилось измерение.

13.Стандартной температурой, при которой рекомендуется определять плотность, является

20°С.

14.Измерение плотности жидкостей производят при помощи различных приборов:  

ареометров, спиртометров, сахорометров, лактометров, урометров, пикнометров и т. п.

15.Ареометры представляют собой …?

стеклянные трубки с расширением книзу в виде шарика, заполненным дробью или специальной массой (иногда ртутью).В узкой верхней части ареометра имеется шкала с делениями. Наименьшее значение плотности нанесено на шкале вверху, а наибольшее — внизу, так как глубина погружения ареометра зависит от плотности жидкости.

16.С уменьшением плотности испытуемой жидкости ареометр…?

глубже погружается в нее.

17.Дайте характеристику наборам  ареометров…?

рассчитанные для жидкостей с относительной плотностью меньше единицы и больше единицы. В промежутках между цифрами имеются более мелкие деления, которые позволяют определять относительную плотность с точностью до третьего десятичного знака. Такие ареометры дают возможность определять относительную плотность в широких интервалах

18.Алгоритм определения плотности раствора ареометром

1.Испытуемую жидкость наливают в стеклянный цилиндр без носика и без делений, вместимостью от 250 до 500 мл. Размер цилиндра должен соответствовать размеру ареометра.

Для определения относительной плотности жидкость нельзя наливать в цилиндр до краев во избежание ее переливания при погружении ареометра.

Погружают ареометр в испытуемую жидкость осторожно, не касаясь стенок цилиндра. Ареометр не выпускают из рук до тех пор, пока не станет очевидным, что он плавает.

Внимание! При определении относительной плотности ареометр должен

находиться в центре цилиндра и не должен касаться дна. Отсчет по делениям шкалы ареометра производят по верхнему мениску жидкости.

4. По окончании работы ареометр промывают в воде и, вытерев его насухо, убирают в специальный футляр или ящик.

Внимание!

Ареометры легко бьются, поэтому обращаться с ними следует очень

осторожно

19.Для определения содержания этилового спирта применяются

спиртометры, или спиртомеры, показывающие содержание этилового спирта в градусах, т. е. в объемных процентах.

20.Для определения относительной плотности биологических жидкостей применяют

урометры.

21.Для определения плотности молока служат

лактометры

22.Для определения относительной плотности некоторых легко подвижных жидкостей с точностью до четвертого знака удобно пользоваться

пикнометрами

23.Алгоритм определения плотности раствора пикнометром

1.Хорошо промыть пикнометр, обезжирить, протерев ваткой со спитом и высушить

2.Затем его взвешивают на аналитических весах

3. Заполняют его дистиллированной водой и взвешивают с точностью до 0,0001 г.

4. После этого воду выливают и заполняют его испытуемой жидкостью.

5.Помещают прибор в термостат на 15 минут

6. Затем производят повторное взвешивание его на аналитических весах.

7. По окончании работы пикнометры

тщательно моют и убирают.

24.Для определения относительной плотности порошкообразных твердых тел применяют специальные   

пикнометры-волюмометры

25.Алгоритм определения плотности раствора валюмометром

1. Исследуемый материал измельчают в порошок

2. Наливают жидкость в прибор до нижнего, нулевого деления

3. Берут точную навеску его на аналитических весах

4. Переносят ее количественно в волюмометр

5. В волюмометр наливают керосин, бензин или другую органическую жидкость, которая смачивает испытуемое вещество, но не растворяет его.

6. Помещают на 20 мин. прибор в термостат

7.После чего отмечают уровень жидкости в волюмометре. По разности  уровней жидкости до и после добавления вещества определяют объем взятой навески.

26.Обычно температуру измеряют

термометрами

27.Термометры бывают

А-палочковый, Б-технический, В-термометр Бекмана, Е-пециальные термометры для установления максимальных (1) и Минимальных (2) температур

28.Чаще всего применяют

термометры

представляющие собой стеклянные трубки с капилляром

внутри и с резервуаром, заполненным различными жидкостями (ртуть, этиловый спирт, толуол, пентан).

29.Наиболее распространенными являются

 ртутные трубчатые и палочковые  термометры

30.Устройство трубчатых термометров

капилляр расположен на поверхности фарфоровой пластинки, на которой нанесена шкала в градусах.

31.Устройство палочковых термометров

шкала находится снаружи, а капилляр — внутри.

32.Для измерения каких температур используют трубчатые и палочковые  термометры?

Эти термометры применяют для измерения температуры от —-30 до +360°С.

33.Спиртовые термометры

менее точные, потому что при нагревании спирт расширяется неравномерно, точка его кипения + 78,3°С.

34.Спиртовые термометры применяются

для измерения очень низких температур (—130°С), для которых ртутные термометры не могут быть использованы в связи с тем, что ртуть замерзает при —39°С.

35.В нашей стране термометры градуируются

в градусах Цельсия

36.Расстояние между постоянными точками шкалы, точкой таяния льда и точкой кипения воды (0° и 100°С) разделено на

100 делений

37.В термометрах Реомюра промежутки между постоянными точками разделены на

80 частей

38.В термометрах Фаренгейта промежутки между постоянными точками разделены на

180 частей

39.Чтобы перевести значение температуры, выраженной в градусах Реомюра, в градусы Цельсия, следует

число градусов Реомюра умножить на 5/4.

40.Алгоритм измерения температуры

1.Термометр погружают в жидкость так, чтобы он находился на одинаковом расстоянии от стенок сосуда и не касался их.

Внимание! Кончик термометра должен быть полностью погружен в жидкость

2. При отсчете показаний по шкале глаз должен находиться на одной линии с уровнем ртути

3. По окончании работы термометр охлаждают и убирают в футляр, а при отсутствии его — в ящик лабораторного стола на мягкую подстилку

Тест №1

  1. Изменение давления производят с помощью прибора называемого?

А) миллибар; Б) баролитр; В) граммобар.

  1. Что обычно используют для измерения температур?

А) термометры; Б) градусники;

 В) спец. датчики.

  1. В чём выражают  величину давления?

А) в Дж; Б) В Паскалях; В) В массах

  1. Песчаную баню применяют для нагрева веществ до…

А) 150-200.®С; Б) 200-250.®С; В) 200- 300.®С.

  1. Для переноса горячей фарфоровой посуды используют

А) тигельные щипцы; Б) перчатки;

В) деревянные щипцы.

  1. Газовые горелки нельзя использовать для нагревания…

А) посуды; Б) колб; В) легковоспламеняющих жидкостей

  1. От чего зависит плотность?

А) от массы; Б) от температуры; В) от нагревания.

  1. Ареометры представляю собой …

А) Стеклянные колбы с расширенными   книзу в виде шарика; Б) Стеклянные  трубки с расширенными   книзу в виде шарика; В) пластмассовые  трубки с расширенными   книзу в виде шарика.

  1. Что представляет собой водяная баня?

А) Металлически сосуд; Б) Стеклянную колбу; В) Пластмассовый кочан.

  1. Для нагревания или прокаливания веществ при высокой температуры используют?

А) Горелки;  Б) плитки;

В) электрические печи.

Эталон ответа

1)Б

2)А

3)Б

4)В

5)А

6)В

7)Б

8)Б

9)А

10)В

Тест №2№15

С помощью какого прибора производят измерение давления:

   а)Ареометр, б)Барометр, в)Титратор

В чем измеряется барометрическое давление:

A)В миллибарах, б)в см, в) в дюймах

Одно из главных физических величин, характеризующих свойства веществ:

А)Объем V,б)плотность P,  в)количество веществ N

Какой плотностью пользуются в повседневной практике:

   А)Удельной, б)истинной, в)относительной

От чего главным образом зависит плотность:

А)от объёма б)от температуры, в)от вещества

Стандартная температура  при которой рекомендуется определять плотность:

А)20, б)100, в)75

Определите по описанию прибор:»Представляет собой стеклянную трубку с расширением книзу в виде шарика, заполненным  дробью или специальной массой(иногда ртутью)»

А)лактометр б)ареометр в)сахарометр

По какому мениску производят отчет по делениям шкалы :

А)верхнему б)нижнему

Прибор для определения плотности молока:

А)Лактометр б)урометр в)пикнометр

Термометр у которого шкала находится снаружи, а  капилляр внутри:

a) палочковый б)технический в)трубчатый

Какие термометры применяются для измерения очень низких температур:

а)ртутные б)спиртовые

Чтобы перевести значение  температуры выраженной в градусах Реомюра в градусы Цельсии следует число градуса Реомюра умножить на:

А)5/4 ,б)6/2, в)4/5

При определении плотности раствора ареометром, размер цилиндра должен быть вместимостью от:

А)300-350, б)250-500, в)400-800

Какой прибор удобно применять для определения относительной плотности некоторых легкоподвижных жидкостей с точностью до 4го знака:

А)пикнометр б)спиртометр в)лактометр

На сколько минут помещают прибор в термостат при определении плотности раствора волюметро :

А)20 минут б)50 минут в)15 минут

Перечень ответов :

б

а

б

в

б

а

б

а

а

а

б

а

б

а

а

Занятие №16.

Тема:  Устройство микроскопа

Контрольные вопросы

1.Слово «микроскоп»  происходит от  двух греческих слов …?

«micros» — «маленький», «skopeo» — «смотрю».

2.Микроскоп – это…?

оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза

3.Существуют микроскопы …?

простые и сложные.

4.Простой микроскоп представляет собой

одну систему линз, именно такой является обычная лупа.

5.Сложный микроскоп сочетает в себе …?

две простые линзы. Он дает большее увеличение, и к тому же, он обладает большей разрешающей способностью.

6.Современные микроскопы  могут давать увеличение …?

до 1500-2000 крат, при этом качество изображения прекрасное.

7.Особенность бинокулярных микроскопов …?

Можно смотреть сразу двумя глазами (в два окуляра). Это позволяет еще намного лучше различать зрительно мелкие детали.

8.Особенность электронных микроскопов …?

В электронных микроскопах полученные данные обрабатываются компьютером.

9. Особенность USB-микроскопов?

очень мощные USB-микроскопы, при подключение к домашнему компьютеру, позволяют рассмотреть получившееся изображение на мониторе.

10.Во сколько раз микроскоп улучшает возможность человеческого глаза?

Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.

11. Различают увеличение…?

полезное и неполезное увеличения.

12.Под полезным увеличением понимают…?

такое увеличение наблюдаемого объекта, при котором можно выявить новые детали его строения.

13.Под неполезным увеличением понимают…?

увеличение, при котором, увеличивая объект в сотни и более раз, нельзя обнаружить новых деталей строения.

14. Что такое «световые микроскопы?

микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР, МБИ и МБС. Они дают увеличение в пределах от 56 до 1350 раз

15.Особенность стереомикроскопа (МБС)?

обеспечивает подлинно объемное восприятие микрообъекта и увеличивает от 3,5 до 88 раз.

16.Краткое устройство микроскопа

Микроскоп дает прямое и объемное изображение объекта в проходящем или отраженном свете. Для работы в проходящем свете, в корпус подставки вмонтирован отражатель света, с зеркальной и матовой поверхностями. С передней стороны корпуса имеется окно для доступа дневного света. Для искусственного освещения предназначена лампа, которую вставляют или в отверстие с задней стороны корпуса (для проходящего света), или в кронштейн, укрепленный на объективе (для отраженного света).

Столик установлен в круглом окне на верхней поверхности корпуса подставки. Он может быть либо стеклянным (при проходящем свете), либо металлическим, с белой и черной поверхностями (при отраженном свете).

17.Строение микроскопа

основание, штатив, тубус, окуляр, микро- и макровинты, револьвер, объективы, предметный столик, конденсор, винт, поднимающий конденсор

18.В  микроскопе различают три системы…?

оптическую, механическую, осветительную

19.Чем представлена осветительная система?

источником света, зеркалом, конденсором и диафрагмой. Она равномерно освещает поле зрения.

20.Наблюдательная предназначена для…?

увеличения изображения наблюдаемого объекта.

21.Характеристика источника света

может быть встроен в микроскоп, а может находиться и вне микроскопа (пример — обычная настольная лампа)..

22.Характеристика зеркала…?

Зеркало собирает лучи от источника и направляет их на препарат снизу. Одна поверхность зеркала — плоская, вторая — вогнутая; последняя используется при искусственном освещении

23.Характерис-тика конденсора…?

Конденсор  состоит из линз, которые фокусируют лучи света на препарате. Поднимая и опуская конденсор (с помощью винта), можно настраивать фокусировку лучей.

24.Характерис-тика диафрагмы…?

Диафрагма  вмонтирована в конденсор; это система непрозрачных пластинок с отверстием посередине. Она ограничивает световой поток, падающий на препарат. При использовании объективов с большим увеличением отверстие диафрагмы следует уменьшить — для ослабления сферической аберрации.

25.Оптическая система представлена

сменными окулярами и объективами, соединенными полой трубкой – тубусом

26.Что собой представляет объектив?

это система линз, вставляемая в тубус  снизу и непосредственно направляемая на объект (отсюда — и название). Обычные увеличения объектива: 8 , 20 , 40 (сухие объективы), 90 (иммерсионный объектив). При использовании последнего объектива его следует погрузить в каплю кедрового (иммерсионного) масла, нанесённую на покровное стекло препарата.

27.Что собой представляет окуляр?

Окуляр  вставляется в тубус сверху. Окуляр микроскопа состоит из двух линз: глазной (верхней) и собирательной (нижней). Между линзами находится диафрагма. Боковые лучи диафрагма задерживает, близкие к оптической оси пропускает, что усиливает контрастность изображения. Назначение окуляра состоит в увеличении изображения, которое дает объектив. Окуляры имеют собственное увеличение ×5, ×10, ×12.5, ×16 и ×20, что указано на оправе.

28.Механическая система микроскопа представлена…?

тубусом, штативом , колонкой  и предметным столиком

29.Роль макровинта и микровинта

поднимают и опускают тубус для фокусировки изображения объекта на сетчатке глаза наблюдателя. Макровинт  используется при работе на малом увеличении, а микровинт на большом

30. Предметный столик…?

может перемещаться в горизонтальной плоскости, что позволяет менять участки препарата, попадающие в поле зрения

31.Правила работы с сухими объективами.

1.Приготовленный препарат помещают на предметный столик и закрепляют зажимом.

2.С помощью сухого объектива с увеличением ×10 просматривают несколько полей зрения, передвигая предметный столик боковыми винтами. Нужный для исследования участок препарата устанавливают в центре поля зрения.

3. Поднимают тубус и вращением револьвера переводят объектив с увеличением ×40, наблюдая сбоку

4. Макрометрическим винтом снова опускают тубус с объективом почти до соприкосновения с препаратом.

5. Смотрят в окуляр, очень медленно поднимают тубус до появления контуров изображения.

6. Точную фокусировку производят с помощью микрометрического винта, вращая его в ту или другую сторону, но не более чем на один полный оборот

Как сохранить зрение при работе с микроскопом?

Полезно приучить себя при микроскопировании держать оба глаза открытыми и пользоваться ими попеременно, так как при этом меньше утомляется зрение.

32.Методы исследований, применяемые в микробиологической практике

33.Микроскопический– основан на…

изучении микробов в препаратах — отпечатках из патологического материала или препаратах – мазках из чистых культур, обработанных простыми или сложными методами окраски с использованием светового, люминесцентного или электронного микроскопов. При этом описывают морфологические и тинкториальные свойства.

34.Бактериологический

(микробиологический)– метод основан на…

проведении посевов микробов на искусственные обычные или специальные питательные среды с целью выделения чистой культуры и изучения ее свойств.

35.Биологический (биопроба)– основан на

выявлении и изучении патогенных и токсигенных свойств у выделенных микробов путем инфицирования (заражения) наиболее чувствительных лабораторных животных

36.Серологический– основан на

обнаружении иммунных тел (антител) в сыворотках крови с помощью стандартных известных бактериальных антигенов, а также на идентификации, т.е. определения вида выделенной чистой культуры (антигена) с помощью стандартных специфических иммунных сывороток (содержащих антитела).

Тема: Строение микроскопа

3

2

1

8

5

4

6

7

По горизонтали

1.Увеличительный прибор;

4.Зрительная трубка;

6. Наиболее тяжелая часть микроскопа, его станина;

7.Помогает направить свет.

              По вертикали :

2.Система линз микроскопа, обращенная к рассматриваемому объекту;

3.Система линз микроскопа, обращенная к глазу наблюдателя;

8.Поднимает и опускает зрительную трубку;

5.Служит для размещения на нем объекта исследования.

Ответы.

По горизонталь :1.микроскоп;  4.тубус;  6.штатив;  7.зеркало.

По вертикали:

2.Объектив; 3.Окуляр; 8.Винт;  5.Столик .

Тест

1

Что такое микроскоп ?

А)Микроскоп –это световой прибор позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения; Б) Микроскоп –это цифровой прибор позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения; В) Микроскоп –это оптический прибор позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения

2

Кого считают изобретателем микроскопа?

А)Роберт Гук; Б)Чарзл Дарвин; В)Антони ван Левенгук

3

К оптической системе микроскопа относят:

А)зеркало; Б)линзы; В)тубус; Г)штатив

4

Системы в микроскопе :

А)Оптическая ; Б)Зеркальная ; В)Механическая ;Г)Осветительная

5

Современный микроскоп способен увеличивать объекты в …

А)2-20 крат; Б)10-25 крат; В)1500-2000 крат ; Г)80-3600 крат

6

Как надо расположить микроскоп перед работой?

А) зеркалом к источнику света ,ручкой штатива от себя ;Б)Ручкой штатива от себя, зеркалом к источнику света; В)Ручкой штатива и окуляра к себе , зеркалом к источнику света

7

Для чего надо отрегулировать резкость изображения винтами настройки?

А)Для удобства; Б)Для мягкости изображения; В)Для резкости изображения

8

Расположить правильное правила  работы с микроскопом:

А)Микроскоп  осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы ,окуляр ,зеркало, не касаясь пальцами линзы; Б) Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать;

В)Открыть полностью диафрагму  ,поднять конденсор в крайнее верхнее положение; Г)Работать с  микроскопом следует сидя;

Д)Отпустить объектив в рабочее положение ;

Е)Работу микроскопом всегда начинать с малого увеличения.

9.

Тубус это —

А)Увеличительный прибор; Б)Часть микроскопа к которой крепится штатив; В)Часть микроскопа ,в которой помещается окуляр; Г)Часть микроскопа, в которой помещается окуляр и объектив

10

Лупа – это

А)часть микроскопа; Б)самый простой увеличительный прибор; В)главная часть предметного столика;  Г)простой увеличительный прибор ,при помощи которого рассмотреть внешний вид клетки

11

Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа надо:

А)посмотреть на число, указанное на окуляре ;

Б) посмотреть на число, указанное на объективе; В)сложить число , указанное на объективе, с числом, указанным на окуляре; Г) умножить число , указанное на окуляре, на  числом, указанным на объективе.

12

Работа какого микроскопа основана на движении пучка электронов?

А)светового; Б)цифрового; В)электронного ; Г)сканирующего зондового

13

Где размещают микропрепарат:

А)на зеркале; Б)на основании ; В)на предметном столике

14

Главная часть лупы:

А)штатив; Б)зеркало; В)Увеличительное стекло

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

В

В

Б

АВГ

В

В

В

ГАБВЕД

Г

Б

Г

В

В

А

№17.Работа с приборами

Контрольные вопросы

1.Для чего используют весы?

Распространённый вид измерительного оборудования для лабораторий — механические и электронные весы.

2. Для чего используют титраторы?

Для работы с растворами применяют титраторы — измерительные приборы, позволяющие количественно оценивать соотношение реагентов.

3.Для чего используют мутометр?

С изучением непрозрачных сред отлично справляется мутномер — прибор, позволяющий выделить и изучить химический состав осадка в растворах.

4.Для чего используют влагомер?

Определить содержание жидкости в образце помогает влагомер. Контроль содержания влаги в образцах и готовых препаратах.

5.Перечислите известные вам приборы, используемые в лаборатории.

аналитическое оборудования: pH-метры, анализаторы БПК и ХПК крови, кислорода, мочи и многих других химико-биологических веществ. Для исследования структуры и насыщенности (концентрации) растворов используют специальные аппараты: поляриметрыспектрофотометрыколориметры

6.Значение современной аппаратуры для исследования

1.Обеспечивает высокую точность и результативность измерений при минимальном количестве и длительности исследовательских циклов;

2.Способствует снижению затрат на реактивы и расходные материалы;

3. Уменьшает трудозатраты и повышает практическую значимость исследований

7.Правила работы с приборами

Необходимо строго руководствоваться правилами (инструкциями), изложенными в технических паспортах, прилагаемых к приборам и оборудованию заводом- изготовителем. Возле каждого прибора должна находиться инструкция по эксплуатации.

Металлические корпуса всех электроприборов и электродвигателей (автоклавы, центрифуги, муфельные печи, сушильные шкафы и т.д.) должны быть обязательно заземлены.

Следует регулярно проверять исправность электроприборов и электрооборудования.

Оценка состояния электронагревательных приборов начинается с изучения состояния подводящего электроэнергию шнура, который должен иметь хорошую изоляцию.

В целях электробезопасности следует пользоваться электроплитками с закрытой спиралью.

При эксплуатации центрифуг необходимо соблюдать правила строгого попарного уравновешивания при загрузке их роторов стаканами или пробирками; перед включением центрифуги в электрическую сеть нужно проверить, хорошо ли привинчена крышка к корпусу; при включении центрифуги следует плавно (постепенно) увеличивать угловую скорость вращения ротора. После отключения надо дать возможность ротору остановиться, тормозить рукой запрещается; после работы центрифугу нужно осмотреть и протереть.

При эксплуатации термостата запрещается ставить в него легко воспламеняющиеся вещества; чистку термостата следует проводить только после отключения от сети.

Холодильники (рефрижераторы) нельзя устанавливать и перемещать в другие помещения без участия специалиста.

Электроплиты, муфельные печи и другие нагревательные приборы должны устанавливаться на подставке из асбеста или другого теплоизолирующего материала. Нельзя допускать попадания на них кислот, щелочей, растворов солей и т.д.

8.Какие нагревательные приборы используют в лаборатории?

спиртовые и газовые горелки, электрические печи, бани, муфельные печи, колбонагреватели и т.д.

9. В какую часть пламени вносится пробирка и почему?

В верхнюю часть, где самая высокая температура.

Спиртовые горелки дают не очень горячее пламя.

10.Чего нельзя делать при работе с спиртовкой?

1. Нельзя зажигать ее от другой горящей спиртовки

2. В лаборатории запрещается переносить спиртовую горелку в зажженном состоянии.

3. Для регулирования величины пламени, необходимо погасить горелку и увеличить или уменьшить длину наружной части фитиля.

11.Правила нагревания содержимого пробирки

  1. Содержимое не должно превышать одну пятую её объёма.
  1. Пробирка закрепляется в держателе у отверстия
  1. Зажечь спиртовку.
  1. Угол наклона пробирки 45о от соседа.
  1. Пробирка наглевается в верхней части пламени
  1. После окончания работы горелку закрывают колпачком, чтобы спирт не испарялся.

12.Правила работы с газовой горелкой Бунзена

1. Перекройте подачу воздуха в горелку поворотом муфты;

2. Приоткройте газовый кран и, подождав 2 – 3 секунды, поднесите к краю от- верстия горелки зажженную спичку. При этом не наклоняйтесь над горелкой!;

3. Зажгите газ, а затем отрегулируйте пламя горелки, постепенно открывая сквозное отверстие на трубке поворотом муфты;

4. Для выключения горелки закройте газовый кран.

13. Чего нельзя делать при работе с газовой горелкой?

1. Газовые горелки нельзя использовать для нагревания легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

2. Не допускается оставлять включенные газовые горелки без присмотра!

3. Пламя правильно горящей горелки прозрачно и имеет голубоватый оттенок. Оно не светится и не коптит. При недостатке воздуха пламя становится желтым и коптящим.

4. Не разрешается самостоятельно устранять неисправности газовых приборов.

14. Охарактеризуйте песчаную баню.

Песчаную баню применяют для нагрева веществ до 200 – 300 °С и упаривания растворов. Она представляет металлический сосуд (противень), заполненный чистым прокаленным песком. Песок нагревают пламенем газовой горелки или электрическим нагревателем

15.Охарактеризуйте водяную баню.

Водяная баня представляет металлический сосуд, который закрывают рядом колец разного диаметра. Такие бани удобны для упаривания растворов. Чашка с упариваемым раствором не должна касаться поверхности воды.  При этом она обогревается водяным паром. Колбу, наоборот, частично погружают в воду.

16.Особенности работы с водяной баней.

1.При использовании бани  ее заполняют водой на 2 /3 объема

2.Воду в бане доводят до кипения и поддерживают в состоянии слабого кипения в течение всего опыта, добавляя новые порции по мере выкипания. Уровень воды в бане не должен изменяться.

3.Для подогрева реакционных сосудов и пробирок в качестве водяной бани иногда берут обычный химический стакан. В этом случае нагреваемый объект частично погружают в воду.

17.Когда используют электрические плитки?

В лабораториях, в которых нет газа, или в тех случаях, когда требуется нагревание, а пользоваться горелками нельзя применяют электрические плитки.

18. Для чего используют электрические печи ?

Для нагревания или прокаливания веществ при высокой температуре используют электрические печи с терморегуляторами: трубчатые, тигельные и муфельные.

Для прокаливания небольшого количества вещества в тиглях наиболее удобны тигельные печи. Большие количества веществ прокаливают в муфельной печи

19.В какой посуде производят прокаливание?

В фарфоровых тиглях. Они выдерживают  температуру до 1100°С.

20.Для охлаждения реакционного сосуда его…

погружают в баню (кристаллизатор) или химический стакан с охлаждающей смесью. В качестве охлаждающих смесей используют лед с водой или лед с водой и солью, обычно хлоридом натрия.

21.Как готовят охлаждающую смесь?

Заворачивают кусок льда в полотенце или холщовый мешок и разбивают молотком на мелкие куски, которые вноят в кристаллизатор (стакан) и добавляют воду.

Кроссворд по теме: «Работа с приборами.»

10

3

8

9

4

2

1

7

6

5

    Вопросы:

По горизонтали:1-Назовите прибор, в котором  закрепляется пробирка при нагревании?

5-Спиртовая горелка состоит из 4-х неотъемлемых частей: фитиль, резервуар  для спирта, металлическая трубка с диском и….?Назовите 4-ю часть.

6-Измерительные приборы, позволяющие количественно оценить соотношение реагентов?

7- Существует два вида бань, первый -водяные бани, назовите второй вид бань?

9-Прибор,который определяет содержание жидкости в образце?

По вертикале:

2-На какую часть пламени  должен быть помещен нагреваемый  объект для лучшего обогрева?

3-Для исследования структуры и насыщенности раствора используют специальные аппараты: колориметры, поляриметры и …..?Назовите третий аппарат

4-Прибор для нагревания горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в колбе?

8- Прибор, позволяющий выделить и изучить химический состав садка в растворе?

10- Какое оборудование применяется в лабораториях, в которых нет газа или в тех случаях, когда требуется нагревание, а пользоваться горелками нельзя?

Эталоны ответов: По горизонтали:1-Дердател,5-Колпачек,6-Титаторы,-7-Песочные, 9-Влагомер. По вертикали:2-Вехнюю,3-Спектрофотометр,4-Колбонагреватель,8-Мутномер,10-Плита.

Тест№1

                                  Работа с приборами.

Вопрос

Ответ

1.Титрование это?

а) измерительные приборы позволяющие количественно оценивать  соотношение реагентов.

б) прибор позволяющий выделить и изучить химический состав осадка в растворах.

в) получают возможность контролировать содержание влаги в образцах и готовых препаратах.

2. Какие препараты используют для исследования структуры  и насыщенности растворов?

а) поляриметры, б) микрометры,

в) анемометры

3.Какие горелки используют в химической лаборатории?

а) спиртовые,  б) мультитопливые

в) газовые

4.Мутномер это?

а) получают возможность контролировать содержание влаги в образцах и готовых препаратах; б) прибор позволяющий выделить и изучить химический состав осадка в растворах; в) измерительные приборы, позволяющие количественно оценивать  соотношение реагентов.

5.  Какое пламя дают спиртовые горелки?

а) холодное; б) не очень горячее

в)горячее

6. При проведении опытов и синтезов в химической лаборатории используют газовые горелки?

а)Бекмона; б)Бунзена; в) Текло

7. Песочную баню применяют для нагревания веществ до какихградусов?

 а) 50-100; б)200-300; в)300-350

8.Для чего предназначена водяная баня?

а) для охлаждения веществ; б) для нагревания; в) для упаривания растворов

9. Какие печи используют для нагревания или прокаливания веществ при высокой температуры?

а) электрические

б) термические

в) топливные

10. Влагомер это?

а)  прибор позволяющий выделить и изучить химический состав осадка в растворах.; б)  получают возможность контролировать содержание влаги в образцах и готовых препаратах; В) измерительные приборы позволяющие количественно оценивать  соотношение реагентов.

Эталон ответа

1. а

2.а

3.а,в

4.б

5.б

6.б,в

7.б

8.в

9.а

10.б

Тест№2 Занятие № 17

  1. Для работы с растворами применяют:

А — Мутномер

Б — Титраторы

В-Влагомер

2 -При проведении опытов и синтезов в химической лаборатории используются:

А — Газовые горелки Теклю , Бунзена.

Б — Бани и колбонагреватели

В — Электрические печи

3-Правила нагревания содержимого пробирки .Содержимое не должно превышать:

А — Одну третью её объёма

Б — Одну пятую её объёма

В – Одну четвёрную её объёма

4-Опредилить  содержание жидкости в образце помогает:

А -анализаторы

Б — рH-метры

В – Влагомер

5-Для нагревания или прокаливания веществ  при высокой температуре используют:

А — Электрические печи

Б  — Колбонагреватели

В — Газовые горелки

6-С изучением непрозрачных сред отлично справляется:

А -Центрифуги

Б — Биохимический анализатор

В – Мутномер

7- Бани бывают:

А —  Воздушные

Б —  Водяные и песочные

В – Трубчатые

8-Большие количества веществ прокаливают в:

А —  электрической печи

Б —  Тигельной печи

В — муфельной печи

9-Угол наклона пробирки

А- 45 градусов от соседа

Б — 60 градусов от соседа

В- 55 градусов от соседа

10- Для исследования  структуры и насыщенности  ( концетрации )растворов используют специальные аппараты:

А- Поляриметры , спектрофотометры

Б-p-H метры, анализаторы

В- центрифуги, муфельные печи

Эталоны ответов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Б

А

Б

В

А

В

Б

В

А

А

№18.Хранение биологического материала

Контрольные вопросы

  1. Назовите и дайте характеристику трём этапам качества анализа.

1.Доаналитический (преаналитический):подготовка больного к исследованию; условия взятия пробы, её транспортировка, хранение. Разработаны единые правила и инструкции по взятию материала на анализы. Этот этап менее всего контролируемый.

2.Аналитический этап — работа в самой лаборатории. Он делится на несколько этапов и контролируется.

3.Постаналитический (преаналитический) этап — выписка результатов анализа и передача их в отделение.

2.Перечислите особенности качества выполнения в учреждении лабораторных анализов.

используемого метода и  тщательностью его исполнения, квалификации лаборантов, техническим совершенством используемой аппаратуры, чистотой реактивов и точностью мерной посуды.

3.Перечислите номера приказов  по контролю качества в КДЛ.

1.От 14.04.75 г. «О внедрении контроля качества в КДЛ»

2.№ 380 от 25.12.97 г. «О состоянии и мерах по совершенствованию лабораторного обеспечения диагностики и лечения пациентов в учреждениях здравоохранения РФ».

3.М3 СССР от 23.04.85 г. № 545 « О дальнейшем совершенствовании и развитии системы межлабораторного контроля качества КЛИ»

4.Минздрава России от 26.01.94 г. № 9 « О совершенствовании работы по внешнему контролю качества КЛИ»

5.М3 СССР от 24.12.90 г. № 505 « О дальнейшем совершенствовании и развития системы межлабораторного контроля качества КЛИ»

6.№ 45 от 07.02.00 г. « О системе мер повышения качества лабораторных исследований в учреждениях здравоохранения РФ»

4. Перечислите факторы, влияющие на результаты лабораторных исследований

1.В зависимости от возраста люди четко делятся по характеру лабораторных показателей на 4 группы: новорожденные, дети, взрослые, пожилые и каждая группа имеет свою биохимическую индивидуальность.

2. Биологические факторы. 3.Физиологические факторы. 4.Факторы внешней среды.

5. Охарактеризуйте биологические факторы влияющие на результаты лабораторных исследований.

Биологические факторы  изменить нельзя (расовые, национальные т.е. генетически обусловленные). Распространённая форма проявление генетических влияний – «биохимическая индивидуальность», т.е. наличие присущих отдельному индивидууму уровней различных компонентов биологических жидкостей.

6.Охарактеризуйте физиологические факторы влияющие на результаты лабораторных исследований.

пол, возраст, тип сложения, физическую активность и её смена, прием пищи, смена сна на бодрствование, смена физической активности и покоя ,биологические ритмы суточные  и месячные, сезонные циклы и т.д.

7.Физиологические кратковременные отклонения могут быть.

регулярными или случайными

8. Охарактеризуйте регулярные отклонения.

наблюдаются в течении 24 часов часового периода (так называемые суточные ритмы).Это отклонения в содержании электролитов, стероидов, фосфатов и воды в моче; уровень фосфата и железа выше утром, что связано с низкой физической активностью. Это суточные колебания в содержании кортизола в плазме Поэтому, нужно всегда брать пробы рано утром и натощак).

9.Охарактеризуйте месячные отклонения.

географические, время года, состав почвы и воды, особенности пищевых продуктов, а также социальные факторы

10.Как влияет психоэмоциональное возбуждение больного на анализ?

может приводить к повышению содержания глюкозы в крови в следствие выделение адреналина.

11. Как влияет физическая нагрузка на анализ?

вызывает сдвиги значения активности ферментов.

12. Как влияет положения тела больного на анализ?

Меняется концентрация белка плазмы, калия, кальция, щелочной фосфатазы, фосфора и холестерина и т.д.

13. Что может повлиять на психологическое и физическое воздействие на человека?

обследуемый подвергается влиянию диагностических процедур и лечебных мероприятий. Это может вызвать стресс, в результате чего может повысится содержание адреналина , глюкозы в крови.

14. Влияет ли принимаемое больным лекарство на анализ?

Да

Общие правила хранения и транспортировки биологического материала

15. Нестабильность вещества- это …?

процентное отклонение результата анализа после хранения и сравнение его с исходным уровнем Например, в анализе крови, для гемоглобина, в момент забора крови количество гемоглобина было 136 г/л, а через 4 часа — 130 г/л. 

16. Каково максимально допустимое время хранения материала или период ее транспортировки

определяется временем, в течение которого в 95% образцов содержание анализа сохраняется на исходном уровне.

17. Охарактеризуйте показатель нестабильности пробы.

не должен превышать половины размера общей ошибки определения, рассчитываемой из суммы биологической и аналитической вариации данного анализа. Стабильность анализов в различных видах образцов (кровь, моча, спинномозговая жидкость) и проб (сыворотка, осадок, мазок крови) для анализа неодинакова. Данные о стабильности проб анализов должны учитываться и при их хранении после поступления в лабораторию.

18. В отношении веществ, которые разрушаются под воздействием солнца, перед анализом необходимо …?

соблюдать соответствующие престижности — сбор материала в темную посуду, защита образца от прямого света.

19.Почему важны правила транспортировки крови?

Анализ крови лучше проводить как можно быстрее с момента забора материала.

20.В чём заключается первый этап анализа крови?

Кровь, как жидкая среда организма, не может длительно сохранять свои свойства. В заборном пункте кровь центрифугируют, разделяя клеточное и жидкое содержимое. Для анализа нужна, как правило, сыворотка

21. Сыворотку помещают … и хранят …

в отдельные пробирки и хранят в холодильнике. Длительность хранения сыворотки для анализа не должна превышать одной недели. 

22. Меняется ли состав в сыворотке при хранении?

 Количество микроэлементов (натрия, калия, кальция, магния), некоторых ферментов может не изменятся при хранении образцов сыворотки крови при температуре холодильника до 4 дней.

23. Гемоглобин, эритроциты стабильны в течение

1 дня при хранении в закрытой пробирке.

24.Как хранят образец плазмы крови для исследований свертывающей системы?

при комнатной температуре более 4 часов не рекомендуется. Анализ газов крови необходимо проводить немедленно.

25. При какой Т нельзя хранить пробы крови?

Температура ниже +4°С и выше +30 °С

26. Доставка и хранение мочи.

Моча, собранная для общего анализа, может храниться не более 1,5-2 часов, обязательно на холоде! Длительное хранение мочи при комнатной температуре приводит к изменению физических свойств мочи (изменению цвета, запаха, количества в результате испарения), разрушению клеток и размножению бактерий. Добавление консервантов в мочу нежелательно, но допускается, если между мочеиспусканием и анализом мочи проходит более 2 часов.

27.Наиболее приемлемый способ хранения мочи

охлаждение, можно хранить в холодильнике, но не доводить до замерзания.

28. При длительном стоянии мочи происходит

испарение аммиака, моча постепенно теряет свойственный ей запах. Изменяется также цвет мочи, она становится более насыщенно-желтой, вследствие испарения.

29.Моча, собранная для общего анализа, может храниться

не более 1,5-2 часов, обязательно на холоде!

30.Хранение и транспортировка других образцов для анализа

1. Образцы кожи, волосы и срезы ногтей для микологического анализа отсылают в лабораторию сухими, в стерильных контейнерах.  Образцы материала из влагалища, верхних дыхательных путей или кала на наличие грибковой флоры (по 2 тампона с каждым образцом) пересылают в стерильных контейнерах в лабораторию.

31.Упаковка проб для транспортировки

Не разрешается использовать стекло в качестве упаковочного материала. Должна быть

внутренняя упаковка для материала пробы; абсорбирующий материал;

наружная упаковка с информацией об образце и лабораторными формами назначений анализов;

коробка, сумка.

Тема:  Хранение биологического материала

Тест

1.

На сколько этапов разделяется  качество лабораторного анализа?

А) 2;    Б) 3;    В) 4.

2.

 Длительность хранения сыворотки для анализа не должна превышать…

А) 2-х  дней; Б) 5-ти дней; В) одной недели.

3.

Сколько хранится моча для собранная для общего анализа?

А) 2 часа; Б) 6 часов; В) один день.

4.

Что нельзя использовать в качестве упаковочного материала при транспортировке проб для анализа?

А) стекло; Б) контейнера; В) коробка,  сумка.

5.

Процентное отклонение результата анализа после хранения и сравнения его с исходным уровнем называется..?

А) нестабильность вещества; Б) испорченное вещество; В) не пригодное вещество.

6.

Доаналитический этап  (переаналитический)- это…?

А) работа в самой лаборатории; Б) подготовка больного к исследованию, условия взятия пробы и тд. ; В)выписка результатов анализа.

7.

Что вызывает физическая  нагрузка на результаты анализов?

А) анализы портятся; Б) результаты анализа нужно всегда брать до физической нагрузки; В) Вызывает сдвиги значения активности ферментов.

8.

Концентрация белка плазмы варьируется в зависимости от?

А) физической нагрузки; Б) положения тела; В) питания.

9.

Психоэмоционнальное  возбуждение больного может привести к повышению в крови …?

А) Глюкозы; Б) белков; В) гормонов.

10.

Что может ли лекарство  влиять на лабораторные показатели?

А) нет ; Б) не всегда; В) да

Эталон ответа

  1. Б
  1. В
  1. А
  1. А
  1. А
  1. Б
  1. В
  1. Б
  1. А
  1. В

Занятие №19

Оборудование КДЛ Занятие №19

Контрольные вопросы

1.Лабораторное оборудование – это…?

– комплекс инструментов, предназначенных для выполнения анализов в лабораториях

2.Лабораторное оборудование подразделяется на…?

общелабораторное и специализированное.

3.Какие функции появились у некоторых приборов?

-появились функции сохранения результатов в памяти;

-аналитический блок, помогающий интерпретировать данные;

-функции автоматической калибровки и контроля точности устройства.

4.Какую роль выполняет биохимическая лаборатория?

До 75% диагностической информации врачи получают из биохимической лаборатории. Всего насчитывается более 500 разных видов исследований, для проведения которых необходимо специальное оборудование, инструменты, посуда, расходные материалы.

5.К числу анализов, проводимых в биохимической лаборатории, относятся:

Общие анализы крови и мочи; Выявление химической, электролитной и гормональной структуры крови; Микробиологические, серологические, цитологические исследования.

6.Перечислите основными требованиями к современному лабораторному оборудованию …?

Полная автоматизация процессов, гарантирующая высокую точность исследований за короткие сроки. Простота и удобство эксплуатации приборов Их совместимость с компьютерными системами

7.Кроме основного оборудования медицинская лаборатория должна быть обеспечена…?

Вспомогательное (мебель, посуда, расходные материалы). Экономичный расход реагентов. Компьютерное оснащение.

8.Какая единая система должна быть в лаборатории?

единая информационная система, объединяющая все анализаторы в общую сеть, где автоматически осуществляется передача назначений в прибор и результатов исследований – в базу данных.

9.Цель работы на биохимическом анализаторе крови

получение величины концентрации того или иного вещества в крови мочи, спермы.

10.Биохимические анализаторы позволяют определить…?

уровни ферментов (амилазы, АЛТ, и проч.), субстратов (билирубин, глюкоза), микроэлементов (натрий, калий), жиры (холестерин, триглицериды).  А так же безболезненная система забора крови, непрерывная загрузка и быстрейшее определение уровня лейкоцитов, белка и глюкозы в составе мочи.

11.Гематологические анализаторы осуществляют …?

подсчета форменных элементов крови

12.Геманализаторы не способны…?

посчитать количество незрелых лейкоцитов, обнаружить бластные (раковые) клетки, обнаружить неожиданный результат. Как и все программы анализаторы не способны обучаться,

13.рН-метры – это оборудование, которое применяется для определения и изучения

концентрации ионов водорода в воде, пище, сырье, объектах производственной и окружающей среды. С помощью этого прибора специалисты лаборатории определяют кислотность слюны, мочи, слёз, крови, спермы

14.Фотоколориметр – аппарат, предназначенный для анализа и измерения …?

концентрации отдельного вещества в  крови или моче..

15.Хроматографы – приборы для …?

разделения, анализа, а также изучения химико-физиологических свойств состава вещества методом хроматографии.

16.Фотометр — прибор, регистрирующий …. может работать в следующих режимах…?

  • показатели оптической плотности веществ и их динамику. программируемом (алгоритм действий устанавливает лаборант);
  • автоматическом (все манипуляции, за исключением пробоподготовки, производятся без участия человека). Применяя особые реагенты, лаборанты измеряют концентрацию в образце микроэлементов, белков, гормонов, ферментов.

17.Стерилизатор — вид лабораторного, оборудования предназначенный…?

для выполнения стерилизации. В лабораториях используют чаще всего паровую, сухожаровую и радиационную стерилизацию.

18.Стерилизация – процесс …?

полного удаления микробов (вирусов и бактерий) с поверхности какого-либо предмета. В лабораторной диагностике стерилизации подлежат пробирки, пипетки, вся медицинская посуда, переносное лабораторное оборудование (лотки, чашки Петри и проч.) и даже медицинская одежда.

19.Сухожаровой шкаф —…?

сухой пар используют для очистки предметов, которые нельзя мочить.

20.Термостат …?

позволяет поддерживать нормальные уровни температур исследуемых материалов

21.ПЦР-анализатор — этот прибор предназначен для …?

метода полимеразной цепной реакции или ПЦР (PCR). Используется для диагностики венерических заболеваний (хламидиоз, гарднерельоз, герпес и др.), вирусных гепатитов, острых респираторных инфекций, генетических аномалий и установления отцовства

22.Электронные весы, шейкеры, магнитные мешалки.

В  лаборатории часто применяют методы взвешивания, термической обработки, гомогенизации (перемешивания). Шейкеры позволяют равномерно распределить реагенты в смеси, что позволит более качественно оценить полученный результат анализа и устранить влияние внешних факторов. 

23.Лабораторные микроскопы. 

устройства, мощная оптика которых позволяет достичь 20–30 кратного увеличения и заметить признаки, неразличимые человеческим глазом.

24.Перечислите дополнительное оборудование лаборатории

медицинские палочки; сушки для стёкол; шпатели для растяжки мазков; планшеты для типирования групп крови.

Ошибка измерения

В
результате измерения разным объектам
приписываются различные значения на
основе оценок, заданных нашими
показателями. Дифференциация в оценках
может возникать за счет двух основных
источников. Первый источник – это
величина реального проявления у объектов
определенной степени или аспекта
интересующего нас свойства. Разные
оценки возникают тогда, когда наши
измерения действительно улавливают
эту дифференциацию. В этом случае
измерения отражают
реальные

различия между понятиями. Другой источник
дифференциации значений – та величина,
которая относится к самому измерению
или к условиям его осуществления, что
предопределяет наличие разных значений
у разных объектов. В этой ситуации наши
измерения не демонстрируют реальных
различий между объектами, т. е. таких,
которые отражают подлинную дифференциацию
понятий, которые мы хотим измерять.
Наблюдаемые нами в этом случае различия
возникают из-за погрешностей в процедуре
измерения.

Если
бы наши измерения были совершенны, они
бы демонстрировали только различия
первого рода. Однако наши измерения
крайне редко (если вообще когда-либо)
бывают безупречными. Дифференциация
значений, приписываемых разным объектам,
неизбежно отражает не только реальные
различия в степени проявления некоторого
понятия, но и “искусственные” различия,
обусловленные процессом измерения.
Любая дифференциация значений, приписанных
реальным объектам, обусловленная чем
бы то ни было, кроме действительных
различий, относится к ошибкам
измерения
.
Они представляют собой не действительные
различия между объектами, а различия,
зарегистрированные ошибочно, из-за
недочетов процесса измерения.

Грань
между истинными вариациями оценок и
вариациями, обусловленными ошибкой
измерения, подобна различиям между
объектами, фиксируемыми невооруженным
глазом, и различиями, отмечаемыми лишь
при [c.94] разглядывании
их отражения в зеркале. В той степени,
в какой зеркало искажает образы, оно
либо скрадывает различия, которые можно
было бы увидеть невооруженным глазом,
либо создает впечатление существования
различий, которые мы в других условиях
не заметили бы. В социальных науках у
нас крайне редко появляется возможность
наблюдать ключевые понятия непосредственно,
и мы вынуждены полагаться на отражение
этих понятий с помощью измерительных
процедур, аналогичных зеркалу.
Соответственно, правильность наших
представлений зависит от точности, с
которой наши измерения отражают
действительность.

Каковы
хотя бы некоторые из источников искажения
образов, обусловленных нашими измерениями?
Необходимо знать ответ на этот вопрос,
если хотим контролировать ошибки
измерения или распознавать их, когда
они присутствуют в наших данных. Мы
можем перечислить несколько основных
источников ошибок измерения, установив
наиболее частые источники различий в
оценках, относимых к другим,
неистинным различиям в характеристиках,
которые мы хотим измерить
5.

1.
Различия в распределении между объектами
других, относительно постоянных
характеристик, которые были непреднамеренно
выявлены нашими измерениями. Например,
для понимания вопросов, предназначенных
для измерения политической идеологии,
и ответа на них может понадобиться
определенный уровень интеллекта. Если
это так, ответы на вопросы будут отражать
не только политико-идеологические, но
и интеллектуальные различия между
людьми. В окончательном результате
влияние интеллекта и влияние политической
идеологии будут перемешаны, и мы не
сможем определить различия в оценках,
обусловленные идеологическими факторами,
и отличить их от различий, обусловленных
интеллектуальными факторами. Аналогичным
образом другие характеристики наших
единиц анализа (такие, как региональное
расположение городов, культурные
особенности нации или источники
документов) могут случайно отразиться
в наших измерениях и исказить наше
восприятие рассматриваемых понятий.
Там, где эти “возмущающие” воздействия
можно выявить и измерить, необходимо
посмотреть, что произойдет, если
поддерживать их
значения на постоянном [c.95]
уровне:
исчезнут, уменьшатся или увеличатся
различия в оценках, которые получают
объекты по нашим измерениям6.

2.
Различия в распределении между объектами
временных характеристик, которые
отражаются в наших измерениях. Характер
ответов на вопросы анкеты может
определяться настроением или состоянием
здоровья отвечающего. Недавние события
в политической жизни города (например,
раскрытие случаев коррупции среди
должностных лиц) могут создавать
временные, но систематическиеразличия в том, как
жители этих городов отвечают на вопросы
исследования. Большое стихийное бедствие
может произвести коренные и вместе с
тем временные изменения в статистических
данных, на которые мы опираемся при
выяснении уровня экономического
развития.
Обнаруживать и контролировать воздействие
таких временных “аномалий” труднее,
чем воздействие постоянных характеристик
объектов. Единственный способ уберечься
от воздействий такого рода – это
внимательно относиться к сигналам,
предупреждающим о том, что отдельные
объекты находятся под влиянием таких
преходящих факторов (например, изучать
недавние события в политической жизни
городов, входящих в нашу выборку, или
советовать интервьюерам не проводить
интервью с человеком, который в данный
момент тяжело болен), и выполнять
процедуры, предназначенные для проверки
надежности измерений (такие процедуры
описываются в разделе данной главы,
посвященном надежности).

3.
Различия, проявляющиеся при интерпретации
измерительного инструмента разными
людьми. Это проблема возникает лишь в
том случае, когда люди прямо отвечают
на вопросы, а не тогда, когда исследователь
осуществляет измерения, наблюдая за
поведением. Если вопросы сформулированы
неоднозначно, то и респонденты дадут
им разные интерпретации, которые могут
привести к различиям в оценках по
измерениям, составленным на основании
этих вопросов. Предположим, например,
что, изучая поведение на выборах, мы
несколько легкомысленно задали вопрос:
“Вы принимали участие в последних
выборах?” Если кто-либо из интервьюируемых
не знает, что на прошлой неделе проводились
муниципальные выборы, он может ответить
да,
так как думает, что вопрос относится к
[c.96] последним
общенациональным выборам, хотя он и не
принимал участия в выборах, которые
подразумевались в наших вопросах.
Обезопасить себя от этих непредвиденных
различий в оценках наших измерений
можно с помощью предварительных вопросов
(см. гл. 6) и проверки измерений на
надежность.

4. Различия в условиях
проведения измерения. Этот источник
ошибок измерения также находится главным
образом в исследованиях, результаты
которых измеряются с помощью ответов
на вопросы. Например, в ходе выборочного
исследования надежно установлено, что
на характер ответов могут оказывать
влияние раса, пол и возраст интервьюера.
Ответы (а следовательно, и оценки на
шкалах) могут варьироваться от интервью
к интервью в зависимости от характеристик
самого интервьюера. Сходные проблемы
могут возникнуть не только в ходе
выборочного исследования. Например, мы
можем ошибочно осуществить контент-анализ
передачи последних известий, предназначенных
для внутреннего вещания, и передачи
последних известий, предназначенных
для зарубежного вещания. Мы в таком
случае будем применять один и тот же
инструмент в совершенно разных условиях
и на основе одного этого факта вправе
ожидать появления различий в оценках.
Избежать ошибки измерения такого рода
можно одним способом – прилагать все
усилия к тому, чтобы ситуации, в которых
осуществляются измерения, были
стандартизованы.

5.
Различия в процессе применения
измерительных инструментов. Приписываемые
объектам оценки могут различаться в
результате разнообразных ошибок,
возникающих при сборе и записи информации.
Интервьюеры могут неверно понять
инструкции и задавать вопросы не так,
как предполагал исследователь. Плохое
освещение может оказаться причиной
того, что респондент неправильно отметит
пункты анкеты. В самый ответственный
момент карандаш может сломаться, а в
авторучке кончиться чернила, так что
наблюдатели не сумеют зафиксировать
ключевые для группового взаимодействия
события. Из-за усталости кодировщик
может изменить или проигнорировать
инструкции по кодированию единиц в
контент-анализе. Все эти типы отклонений
в процессе применения измерительных
инструментов приводят к [c.97]
различиям в
оценках вне зависимости от каких бы то
ни было различий в реальных значениях
исследуемой переменной. Основной способ
борьбы с ошибками измерения (помимо
привлечения к работе надежных ассистентов)
– предварительная проверка инструментов
измерения. Пробный прогон поможет
вскрыть потенциальные “технические”
проблемы, возникающие при применении
данного инструмента (такие, как недостаток
места в кодовой форме для записи типовых
ответов), и человеческие факторы, которые
могут сказаться на результатах (например,
время, в течение которого наблюдатели
могут работать не утомляясь).

6.
Различия в обработке и анализе данных.
Прежде чем информация может быть
проанализирована, она должна подвергнуться
тщательной обработке. Часто информация
по нескольку раз меняет форму. Например,
интервьюеры могут зафиксировать ответы
на вопрос, записав каждое слово, сказанное
интервьюируемым. Впоследствии, при
кодировке ответов, эти письменные
фрагменты могут сокращаться, превращаясь
в одну-единственную цифру. Эта цифра
может быть зафиксирована в битах
магнитного диска или магнитной ленты.
На каждом из этих этапов анализ данных
становится все проще, однако с каждым
следующим этапом увеличивается
возможность ошибок, в результате которых
объекты начинают различаться по некоторой
переменной, в то время как на самом деле
они не различаются. Возможность таких
ошибок приводит к необходимости дважды
и трижды проверять данные при каждом
преобразовании и сохранять исходную
форму для последующей проверки.

7.
Различия в характере реакции индивидуумов
на форму измерительных инструментов.
Эта проблема приобретает важное значение
тогда, когда объектами анализа являются
люди. Измерительные инструменты могут
выступать в самых разнообразных формах
– это и устные интервью, и анкеты, которые
должен заполнить опрашиваемый, и
наблюдение подготовленного исследователя.
Различные формы предъявляют к людям –
объектам исследования разные требования.
Интервью, к примеру, требует умения
свободно говорить, анкета – читать и
писать. Если люди различаются с точки
зрения этих способностей, их оценки
могут различаться даже тогда, когда
люди [c.98] в
действительности сходны по той переменной,
которая операционализируется. Лучший
способ избежать ошибок измерения такого
типа – использовать более чем одну
форму измерения для операционализации
каждого понятия. Мы еще поговорим об
этом в разделе данной главы, посвященном
валидности.

Все
эти факторы могут привести к проникновению
в исследование ошибки измерения.
Различные ошибки, происходящие из семи
перечисленных источников, обычно
подразделяются на систематические
и случайные.Систематические
ошибки

– это ошибки, которые возникают из-за
путаницы переменных в реальном мире
(см. п. 1) или из-за особенностей самого
инструмента. Они появляются каждый раз,
когда используется данный инструмент,
и постоянно сопутствуют объектам и
исследованиям, в которых используется
одно и то же измерение. Постоянные ошибки
делают наши результаты невалидными в
том смысле, что различия (или сходства),
которые, как представляется, выявляют
наши измерения, не есть точные отражения
различий, которые мы, по нашему мнению,
измеряем. Случайные
ошибки

проявляются по-разному и обусловлены
преходящими характеристиками объектов,
ситуационными различиями в применении
инструмента, ошибками в проведении
измерения и обработке данных и другими
факторами. Они делают наши измерения
невалидными почти так же, как и
систематические ошибки. Кроме того,
случайные ошибки делают наши измерения
ненадежными
в том смысле, что проявление случайных
ошибок не дает возможности постоянно
получать одни и те же результаты при
использовании одного и того же измерения.

Как
же избежать столь разрушительного
воздействия на наши результаты ошибок
измерения, которое превращает наше
исследование в бесполезное или ошибочное?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо
внимательно обсудить проблемы валидности
и надежности. [c.99]

Соседние файлы в папке Первоисточники

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Библиотека Михаила Грачева

предыдущая

 

следующая
 
оглавление
 

Мангейм Дж. Б., Рич Р.К.

Политология: Методы исследования

М.: Издательство “Весь Мир”, 1997. – 544 с.

Красным шрифтом в квадратных скобках обозначается конец текста


на соответствующей странице печатного оригинала указанного издания

3. ОТ АБСТРАКТНОГО К КОНКРЕТНОМУ: ОПЕРАЦИОНАЛИЗАЦИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ

 

Каждое качество проявляет себя в определенном количестве, а без количества не может быть качества. До настоящего времени многие наши товарищи все еще не понимают, что необходимо уделять внимание количественному аспекту вещей – основополагающей статистике, основным процентным соотношениям и количественным пределам, определяющим качество вещей. У них в голове нет “цифр”, и в результате они не могут не делать ошибок.

Мао Цзэдун

Эмпирическое исследование– это способ получения ответов на вопросы о действительности. Наши вопросы могут быть главным образом практическими либо представлять преимущественно академический интерес. В любом случае они, возможно, будут сформулированы в абстрактной форме. Тем не менее ответы, которые мы хотим получить, обычно носят конкретный и специальный характер. Одна из первых проблем исследования – разработать способы перехода от абстрактного уровня вопросов к конкретным наблюдениям, которые позволят нам ответить на них.

Приведем пример не из области политики: предположим, мы хотим разрешить спор, какой из двух профессиональных футбольных защитников является лучшим спортсменом. Очевидно, нам придется каким-то образом сравнивать этих двоих, чтобы выработать свои аргументы. Но на каких основаниях мы будем их сравнивать? Мы хотим определить, у кого из них больше качеств хорошего спортсмена, однако спортивное мастерство – абстрактное понятие. Чтобы оценить каждого защитника в терминах этого качества, нам придется количественно определить понятие спортивного мастерства. Мы могли бы подсчитывать число сделанных ими передач во время игр, транслировавшихся по телевидению, поделить это число на число передач, которые они пытались сделать, и считать получающуюся в результате количественную оценку показателем спортивного мастерства. Или, что более вероятно, мы могли бы выполнять несколько таких операций по оценке действий игроков, так чтобы иметь более полную [c.72] картину того, насколько хорошо эти спортсмены выполняют функции защитника, и затем определенным образом их комбинировать. Получив новые количественные отношения, мы сможем сделать конкретные сравнения и разрешить спор.

То, что мы только что описали, – это, по существу, процесс, посредством которого в социальном исследовании осуществляется переход от абстрактного понятия к конкретным наблюдениям. Это решающий этап процесса исследования, поскольку лишь в том случае, если он выполнен правильно, собранная нами информация даст сведения о полезности наших теорий или позволит получить ответы на наши вопросы. Процесс сбора наблюдаемых явлений для представления абстрактных понятий известен как операционализация, а уточнение шагов, которые следует предпринять при ведении наблюдений, называется инструментализацией. Результатом ее является измерение, а измерение мы в конце концов используем в качестве свидетельства, принимая решения и отвечая на вопросы.

В настоящей главе мы подробно опишем эти процессы и обсудим проблемы, которые могут возникнуть при попытке операционализации и измерения понятий. Усвоив эту главу, вы сможете сформулировать объяснения, выработанные в результате анализа литературы, в форме, допускающей их проверку посредством реальных наблюдений. Обсуждаемые здесь действия представляют собой тот этап процесса исследования, после которого можно приступать к разработке плана исследования и сбору данных.

ОПЕРАЦИОНАЛИЗАЦИЯ: СВЯЗЬ МЕЖДУ ТЕОРИЕЙ И НАБЛЮДЕНИЕМ

В гл. 2 мы подчеркивали важность наличия теории для руководства наблюдением. В самых общих чертах процесс исследования описан как процесс сравнения реальных наблюдений с теоретическими представлениями, для того чтобы мы могли оценить, насколько можно доверять теориям как объяснениям политических явлений. Эти представления формулируются в виде гипотез, предсказывающих наличие взаимосвязей между переменными, которые Представляют понятия теории. Цель настоящей главы – описать план проведения наблюдений, которые позволят произвести такие сравнения. Проблема заключается [c.73] в том, каким образом количественно представить наши понятия, так чтобы иметь возможность точно сказать, подтверждаются или нет наблюдениями наши теоретические представления.

Возникающие при этом проблемы в области социальных наук, по существу, не отличаются от проблем в области естественных наук. Простой пример помогает дать кое-какие пояснения на этот счет. Допустим, мы хотим проверить гипотезу о том, что минеральное удобрение, внесенное на одном поле, в большей степени стимулирует рост, чем естественные питательные вещества, обнаруженные на другом поле. Рост – это абстрактное понятие. Мы не можем увидеть его непосредственно, необходимо перевести рост в эмпирически наблюдаемую переменную, так чтобы мы могли определить, когда одно растение характеризуется им в большей степени, чем другие.

Можно представить понятие росте с помощью переменной достигнутая высота, поскольку относительная высота эмпирически наблюдаема. Однако стебли кукурузы отметок высоты не имеют; мы должны установить их сами. Но как это сделать? Мы попытаемся оценить с помощью наблюдателя кукурузу на двух полях как высокую или низкую. Однако такая процедура позволяет осуществить лишь грубое сравнение растений; при этом возможны разного рода ошибки, поскольку люди могут оценить переменную высота по-разному. Если мы хотим делать осмысленные сравнения, необходим более точный и надежный способ определения высоты.

Переменную высоты следует представить в виде значений какого-либо измерительного прибора, который может быть использован для получения точных, стандартизированных сведений о степени проявления данной характеристики у отдельных растений. Можно допустить, чтобы высота была представлена показателем, таким, как длина в дюймах, и измерить растения с помощью мерной ленты. Тогда данные, считываемые с мерной ленты, становятся значениями, которые мы приписываем растениям по переменной высота; эти значения и есть то, что мы реально сравниваем, пытаясь определить правильность нашего предсказания относительно величины роста растения на одном поле по сравнению с другим. [c.74]

Итак, мы перешли от абстрактного понятия рост к переменной высота и далее к показателю длина в дюймах. Это преобразование и есть то, что называется операционализацией, поскольку мы свели абстрактное понятие к множеству значений, которые могут быть получены с помощью специальных операций. И наконец, мы производим сравнения, на основании которых сможем оценить правильность нашей гипотезы об относительном росте, воспользовавшись сравнением значений, полученных в результате процесса измерения (в нашем примере – показаний, считанных с мерной ленты). Когда мы говорим о наблюдении в исследовании, мы имеем в виду процесс использования измерительного инструмента в целях приписывания значений некоторой характеристики или свойcтва рассматриваемого явления тем объектам, которые подвергаются изучению. Иными словами, наблюдение означает использование инструмента для измерения свойства или поведения.

Это очень важный момент. Он поясняет роль операционализации и измерения в процессе исследования. Мы никогда не можем реально сравнивать понятия, хотя наши теории, а зачастую и проблемы, будут сформулированы в терминах понятий. Мы сравниваем показатели понявший. В приведенном выше примере мы не можем сравнивать рост растений на двух полях. Мы можем сравнивать лишь данные, считанные с мерной ленты измерения, полученные с помощью показателя, который, как мы решили, представляет наше понятие.

Это означает, что наши сравнения могут быть точны лишь в той степени, в которой выбранные показатели отражают понятие, для измерения которого они предназначены. Если мы неправильно операционализировали наши понятия, отношение между показателями может неверно отражать отношение между понятиями, которые они должны представлять. В результате любые выводы, которые мы получаем исходя из понятий или теории, частью которой эти понятия являются, оказываются ошибочными.

Рис.3.1 иллюстрирует эту ситуацию. Теория устанавливает отношение между двумя абстрактными понятиями. Гипотеза предсказывает наличие отношения между двумя эмпирически наблюдаемыми переменными, которые мы сводим к измеряемым показателям, а наши наблюдения выявляют [c.75] отношение (или отсутствие отношения) между двумя множествами значений этих показателей. Совершенно ясно, что мы можем сделать некоторые выводы о действительности на основе теоретических отношений лишь в том случае, если переменные хорошо соответствуют понятиям и показатели хорошо соответствуют переменным. Операционализация почти неизбежно приводит к некоторому упрощению или частичной утрате смысла, поскольку показатели редко передают все, что мы вкладываем в понятие. И хотя нам почти всегда приходится мириться с частичной утратой смысла, необходимо проводить операционализацию так, чтобы минимизировать этот недостаток. Нужно подыскивать такие показатели, которые передают возможно большую часть содержания понятий или отдельные его аспекты настолько точно, насколько это возможно.

ТЕОРИЯ

 

Понятие А связано с понятием В

       

ГИПОТЕЗА

 

Переменная А связана с переменной В

       

РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

 

Показатель 1 связан с показателем 2

       

НАБЛЮДЕНИЕ (ИЗМЕРЕНИЕ)

 

Значения
показателя 1

Значения
показателя 1

Рис. 3.1. Операционализация: отношения между понятием, переменной и измерением

Из всего этого вытекает ряд следствий, которые можно проиллюстрировать в нашем примере из области сельского хозяйства. После того как исследование начато, мы можем осознать, что в понятие “рост” входит нечто большее, чем высота, и что показатель “длина в дюймах” не полностью отражает то, что мы хотим измерить. Например, может оказаться, что два поля существенно различаются с точки зрения роста растений, однако все различия касаются диаметра стебля, ширины листьев и веса початка, а высота растений на обоих полях может различаться не очень существенно. В этом случае если при оценке результатов применения удобрения мы будем учитывать только высоту, то допустим серьезную ошибку, так как связь между понятием (рост) и переменной, которая его представляет (высота), неполноценна. Взятая переменная не полностью операционализирует понятие, которое она [c.76] представляет. Она не улавливает все значение понятия, и ее использование дает неправильное представление о связи, существующей в реальном мире.

Это особенно часто встречающаяся ситуация в социологических науках, так как наиболее важные их понятия многомерны в том смысле, что они имеют более чем один аспект или компонент. Вводимые нами критерии этих понятий должны отражать их многомерность (т.е. многообразие, несходство), если мы хотим, чтобы они были использованы как индикаторы концепции. Например, если критерием понятия “демократия” мы изберем только проведение регулярных выборов, то существует вероятность того, что мы классифицируем как демократические диктаторские режимы, которые также проводят выборы, но только с одним кандидатом на пост и не допускают свободы выражения мнений. В таком случае диктатуру мы будем рассматривать как западноевропейскую демократию. Чтобы получить корректный критерий того, какую нацию считать демократической, мы, несомненно, нуждаемся в индикаторах, отражающих все разнообразие этого понятия.

Этот простой пример поясняет, почему операционализации принадлежит решающая роль в проверке теории и во всем процессе исследования. Гораздо труднее объяснить, как обеспечить должную операционализацию. Это происходит потому, что подбор переменных для передачи понятий и разработка показателей для переменных в значительной степени требуют приложения творческих способностей и не могут быть сведены к множеству стандартизованных действий, которые безошибочно позволят получить необходимые измерения. Единственное, что мы можем сделать, – это указать некоторые подводные камни в процессе операционализации, которых следует избегать, и описать способы оценки адекватности операционализации, которые уже сделаны. Об этом мы расскажем в разделах главы, посвященных измерению.

ОПЕРАЦИОННЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Однако, прежде чем перейти к обсуждению проблемы измерения в социальной науке, необходимо рассмотреть, из чего состоит операционализация понятия. Это делается путем уточнения набора процедур, которым надо [c.77] следовать, или операций, которые надо выполнять для получения эмпирического показателя проявления понятия в каждом отдельном случае. Эти процедуры дают операционное определение понятия и соответствующей ему переменной. Процесс операционализации в существенной степени сводится к задаче выбора операционных определений для понятий.

Чтобы приносить пользу (т. е. давать валидные и надежные измерения понятий), операционные определения должны точно и эксплицитно сообщать, что следует делать для определения того, какое количественное значение должно быть приписано переменной в каждом отдельном случае. Операционные определения должны точно задавать все шаги, выполняемые в процессе измерения.

Мы хотим быть точными в этом вопросе по крайней мере по трем причинам. Во-первых, мы стремимся к тому, чтобы точно сообщить другим исследователям, что именно мы сделали для получения наших измерений, так чтобы они могли оценить нашу работуи, быть может, повторить наше исследование для проверки результатов в другой ситуации. Во-вторых, если у нас есть ассистенты, занимающиеся сбором информации, мы захотим сделать наши инструкции достаточно детальными и точными, чтобы все они осуществляли измерения в равных условиях. Если наши инструкции расплывчаты, наши ассистенты при осуществлении измерений будут предпринимать несколько отличные способы действий, их результаты окажутся несопоставимы и мы не сможем сделать на их основании валидные выводы. И наконец, точные и детальные утверждения о том, как операционализировать переменную, помогут нам в оценке полученных результатов и в устранении конкурирующих объяснений для результатов, полученных из-за дефектов процесса измерения. (Мы подробнее поговорим об этом в других разделах данной главы.)

Рассмотрение следующего гипотетического примера поможет вам понять, что требуется при построении операционного определения. Предположим, по заданию университета вы должны провести работу по оценке результатов воздействия сладких безалкогольных напитков на академическую успеваемость студентов. На основании этого исследования должно быть решено, оставлять ли в [c.78] университетском городке торговые автоматы. Эта задача в основном сводится к проверке следующей гипотезы:

Чем большее количество сладких безалкогольных напитков выпивает студент, тем ниже качество его (или ее) академической успеваемости.

Для решения задачи вам придется построить операционные определения для ключевых понятий потребление безалкогольных напитков и академическая успеваемость. Для простоты предположим, что понятие академической успеваемости вы представили в виде переменной средняя оценка, второе ключевое понятие – в виде ответов студентов на прямой вопрос о потреблении ими безалкогольных напитков. После выбора колледжей и студентов, которые войдут в исследование, вы должны разработать процедуры для выполнения соответствующих измерений и проинструктировать ассистентов относительно того, как применять эти процедуры. Чтобы обеспечить сведения о зависимости переменной (академическая успеваемость), вам придется точно определить, откуда можно взять оценки, как подсчитать среднюю оценку и как формализовать информацию. Чтобы обеспечить измерение независимой переменной, вам придется дать точную формулировку вопросов, которые будут задаваться, и точно определить, как записывать различные возможные ответы на эти вопросы.

При разработке операционных определений для переменных, используемых в исследовании, вам необходимо дать скрупулезное описание процедур, используемых для осуществления измерений. Каждый шаг должен быть детально расписан. Это не только позволяет сделать описание исследования и обеспечивает стандартность процедур измерения, но и дает возможность продумать весь процесс осуществления измерения для определения возможных ошибок, которые могут сказаться на надежности результатов.

Предположим, мы хотим измерить степень поддержки, которую члены двух основных партий оказывают своей партии в законодательных органах штата. Мы можем операционализировать понятие “партийное единство” путем обращения к поименному голосованию и в дальнейшем использовать процент совпадений голосования среднего члена партии с голосованием большинства его партии как показатель единства при голосовании. Однако, решив [c.79] поступить таким образом, мы столкнемся с многовариантностью при реальной операционализации нашей переменной.

Информация о том, как голосует каждый законодатель, может быть получена из протоколов законодательного органа, однако после этого необходимо решить, какое из многих зафиксированных в протоколе голосований следует включить в наш подсчет. Одни голосования являются единодушными (такие, как голосование о выпуске прокламации в честь какого-нибудь национального героя) и не отражают партийного единства, поскольку не включают партийных проблем. Включение всех голосований снижает степень, в которой наше измерение отражает наше понятие. Мы должны выработать критерии для отбора голосований, подлежащих учету. Например, для того чтобы сосредоточивать внимание только на дискуссионных вопросах, мы могли бы отбирать для исследования только те поименные голосования, в которых принимают участие по крайней мере 2/3 законодателей и в которых побежденная сторона получает не менее 30% голосов.

Необходимо также решить, как разработать процедуру определения результатов голосования большинства членов партии, для того чтобы установить, соответствует ли голосование каждого члена партии позиции большинства. Мы должны решить, как поступать с воздержавшимися: считать ли их поведение за отказ от поддержки своей партии или исключать их из подсчета? Кроме того, нам нужно точно определить процедуру первоначального подсчета и последующего усреднения процентного содержания согласованных голосований для каждого законодателя.

При каждой операционализации мы сталкиваемся с необходимостью принимать сходные решения при определении того, какими процедурами пользоваться для получения соответствующих измерений. Полное операционное определение демонстрирует, как мы решили поступать с такими проблемами, и не оставляет никаких сомнений относительного того, что мы реально делали, производя наши измерения.

В результате построения операционного определения разрабатывается инструмент для выполнения измерений. В естественных науках для получения показателей, характеризующих степень проявления у физических [c.80] объектов некоторого свойства, применяются такие инструменты, как шкалы, экспонометры и микрометры. В социальных науках используются измерительные инструменты совсем иного рода. К числу типичных для социальных наук инструментов относятся: вопросы о форме проведения исследования; инструкции по проведению и описанию наблюдений за определенными событиями, такими, как дебаты на заседаниях ООН; множество характеристик, получаемых из справочника, и правила их объединения для формирования измерения.

Надлежащий инструментарий в социальных науках не менее важен, чем в естественных. Точно так же, как мы не стали бы измерять вес с помощью линейки, мы не захотели бы измерять политическое отчуждение с помощью вопросов, не выявляющих состояния людей, испытывающих отчуждение. Обсуждая в следующем разделе валидность и надежность измерений, мы предложим некоторые способы проверки инструментов, разработанных в процессе операционализации, которые укрепляют нашу уверенность в том, что эти инструменты измеряют то, что мы хотим.

ИЗМЕРЕНИЕ

Мы операционализируем переменные, чтобы иметь возможность количественно представлять абстрактные понятия и осуществлять осмысленное сравнение явлений реального мира в терминах свойств, задаваемых этими понятиями. Такое приписывание числовых значений для представления свойств носит название измерения1. В результате измерения в каждом конкретном случае с переменной ассоциируется некоторое значение2. Это означает только то, что мы с большей точностью можем говорить о том, в какой степени данный объект наблюдения (например, человек, город, нация или организация) проявляет свойство, которое представлено измеряемой переменной. Вместо того чтобы говорить, что в городе “плохи дела в связи с преступностью”, мы сможем говорить о конкретных размерах преступности. Вместо того чтобы говорить о ком-то “преданный республиканец”, можно сказать, что он (или она) получил 5 баллов по нашей шкале силы идентификации партийной принадлежности. [c.81]

УРОВНИ ИЗМЕРЕНИЯ

Процедуры измерения предоставляют средство категоризации и упорядочения явлений. Вместе с тем одни процедуры дают возможность выявить более тонкие и детальные различия между событиями, чем другие. Поэтому нам приходится констатировать различные уровни измерения. Говоря о том, что процедура обеспечивает данный уровень измерения, мы квалифицируем ее в соответствии с количеством поставляемой ею информации об измеряемых явлениях и их взаимоотношениях друг с другом. Уровни измерения носят название номинального, порядкового и интервального.

Номинальное измерение представляет минимальную информацию о явлении. Оно дает лишь набор дискретных категорий, позволяющих разграничить разные объекты. Номинальное измерение – это простое наименование объектов в соответствии с заранее заданной схемой классификации. Национальность обычно “измеряется” на номинальном уровне посредством классификации людей на англичан, швейцарцев, бразильцев и т. п. Это “измерение” не сообщает, насколько характеристика “национальность” свойственна разным людям, и не позволяет упорядочивать их. Использование номинального измерения всего лишь дает возможность объединить объекты в классы, обозначенные так, как это принято в классификационной схеме.

Чтобы быть полезными, схемы номинального измерения должны основываться на множествах категорий, которые являются взаимоисключающими и исчерпывающими. Это означает, что (1) невозможно отнести один объект к более чем одной категории и (2) категории должны быть такими, чтобы каждый объект мог быть отнесен к той или иной категории. Если мы хотим расклассифицировать всех избирателей Соединенных Штатов с помощью схемы номинального измерения, мы не можем воспользоваться категориями демократ, республиканец, либерал и консерватор, так как они не являются взаимоисключающими. Поскольку американские политические партии обращаются к самым широким массам избирателей, человек вполне может оказаться одновременно демократом и консерватором или либералом, одновременно республиканцем и консерватором или либералом. Эти [c.82] категории не дают возможности провести разграничение между избирателями во всех случаях. Аналогично, если мы попытаемся расклассифицировать избирателей на основании партийной принадлежности, используя только две категории: республиканец и демократ, – мы обнаружим, что наши категории не являются исчерпывающими, так как некоторые избиратели считают себя независимыми либо членами других партий.

Для упрощения анализа мы, быть может, захотим заменить категории в схеме номинального измерения числами. Важно понимать, однако, что в данном контексте эти числа не имеют реального значения – они всего лишь символы. Исходя из того, что мы решили заменить категорию республиканец цифрой 5, а категорию демократ – цифрой 1, мы не можем считать, что у республиканцев в пять раз больше приверженцев, чем у демократов. Любая категория номинального измерения может быть заменена любым числом, при условии, что у каждой категории будет свой индивидуальный номер.

Порядковое измерение предоставляет больше информации, так как дает возможность не только категоризовать, но и упорядочивать, или ранжировать, явления. Порядковое измерение позволяет присваивать каждому объекту число, которое обозначает не только то, что данный объект отличен от одних объектов и сходен с другими с точки зрения измеряемой переменной, это число указывает также, как именно данный объект связан с другими в терминах количества того конкретного свойства, которым он характеризуется. Располагая порядковым измерением, мы можем сказать, какие объекты характеризуются большим (или меньшим) количеством измеряемого свойства по сравнению с какими-то другими объектами; мы можем также расположить объекты по порядку в зависимости от количества того свойства, которое их характеризует. Такое упорядочение дает более детальную и более точную информацию, чем номинальное измерение. Понятие социальный класс обычно измеряется на порядковом уровне: каждому человеку приписывается ранг низшего, среднего или высшего класса.

Интервальное измерение предоставляет еще больше информации. Мы можем не только классифицировать и упорядочивать объекты, после того как они измерены на [c.83] интервальном уровне, но и сказать, насколько большим или меньшим количеством измеряемого свойства по сравнению с другими объектами они характеризуются. Порядковое измерение не основано ни на какой стандартной для данной переменной единице и не позволяет установить, насколько далеко в терминах этой переменной отстоят друг от друга разные объекты. Оно лишь позволяет говорить, что у одних объектов данная переменная имеет большее или меньшее значение, чем у других. Интервальное измерение основано на представлении о существовании некоторой стандартной единицы измеряемого свойства.

В то время как порядковые измерения дают нам лишь огрубленное представление об отношении между объектами с точки зрения данной переменной, интервальные измерения предоставляют информацию о “расстоянии” между ними. Хороший пример такого рода – переменная доход. Доход обычно измеряется в денежных единицах (в Соединенных Штатах это доллары и центы). Поскольку при измерении используются стандартные единицы, мы можем утверждать, что между 10000 и 11000 долларов годового дохода разница абсолютно та же, что и между 50000 и 51000 долларов. Мы не в состоянии сделать этого с помощью порядкового измерения. Если измерять доход с помощью порядкового измерения, разделяя людей по их доходу на такие категории, как доход ниже 5000 долларов и доход от 5000 до 9999 долларов, мы сможем сказать, что у одного человека доход выше или ниже, чем у другого, однако мы не сможем сказать точно, насколько эти люди различаются по своим доходам, так как не знаем, где именно находится человек внутри своей категории. Различие в доходе между человеком из категории 1 (до 5000 долларов) и человеком из категории 2 (от 5000 до 9999 долларов) может составлять всего лишь один доллар (5 000 долларов минус 4 999 долларов), а может доходить до 9999 долларов (9999 долларов минус 0 долларов) в зависимости от точной цифры их доходов, однако мы не можем увидать этой разницы, исходя из порядкового измерения.

Помимо того что интервальное измерение дает нам точную информацию об абсолютных различиях между объектами, мы также получаем возможность делать [c.84] точные утверждения об относительных различиях между понятиями. Мы, например, можем согласиться с тем, что население 50000 человек – это в два раза больше, чем население 25000 человек, потому что ведь есть такие места, где вообще никто не живет: в истинных интервальных измерениях существует нулевая точка, и по крайней мере теоретически возможно существование объектов, имеющих на таких шкалах нулевую отметку. Так как на порядковой шкале не существует осмысленной нулевой точки, мы не можем говорить, например, что люди высшего класса имеют в два раза большее количество “класса”, чем люди низшего класса, – мы не знаем, что означает “не иметь никакого классового статуса”.

На основании всего этого следует сделать одно важное замечание относительно уровня измерения. Когда речь идет о сравнении явлений, измерения номинального уровня – наименее полезный тип измерения. Если мы используем его в ситуации, когда возможно использовать “более высокий” (более точный) уровень измерения, мы можем потерять потенциально ценную информацию. Если при изучении поведения на выборах мы приводим классификацию людей на республиканцев, независимых и демократов, в то время как можно задать другой набор вопросов и осуществить их ранговое упорядочение с учетом [c.85] перехода от более сильной к более слабой партийной идентификации, мы, возможно, отказываемся от информации, которая поможет нам понять наблюдаемые отношения. Измерение порядкового уровня полезнее, чем измерение номинального уровня, но у него также есть свои ограничения. Интервальное измерение – наиболее желательная форма измерения как в силу того, что оно дает наиболее детальную информацию, так и потому, что оно позволяет осуществлять математическую обработку имеющихся данных. (Подробнее об этом будет говориться в гл. 14, 15 и 16.)

Наша задача состоит в том, чтобы там, где это возможно и удобно, стремиться к операционализациям, позволяющим осуществлять измерение интервального уровня. Однако каким образом мы выбираем уровень измерения, подходящий для конкретных понятий, операционализацией которых мы занимаемся? Это проблема как концептуализации, так и технологии измерения.

В процессе исследования на этапе построения теории мы должны прежде всего спросить себя, лежит ли в основе различий, наблюдаемых в отдельных случаях, некий континуум. Если да, то мы можем предложить для данного понятия порядковое или даже интервальное измерение, в противном случае в качестве измерения может выступать лишь номинальная классификация. Поясним важность этого на примере.

Предположим, мы изучаем зависимость между национальностью иммигрантов и степенью поддержки ими политического механизма большого города США начала XX века. Если мы осуществляем операционализацию национальности на номинальном уровне и категоризуем поддержку политического механизма в городских избирательных округах, мы, возможно, получим картину, подобную той, что изображена на рис.3.2а. Здесь не видно никакой отчетливой связи между национальностью и поведением на выборах, так как знание о том, какая национальность преобладает в данном округе, не позволяет ранжировать его относительно других округов. Однако если мы проанализируем ход наших рассуждений, то сможем понять, что наши ожидания относительно связи национальности с поддержкой политического механизма имеют определенные основания: соответствующие страны [c.86] происхождения различны с точки зрения возможности участия в политической жизни, которое они предоставляют своим гражданам. Мы можем сделать вывод, что те, кто имеет небольшой опыт существования в условиях демократии, будут с готовностью передавать свое право на самоуправление политическим лидерам. Если исходить из этого и упорядочить страны в соответствии допускаемой ими степенью участия своих граждан в политике, мы можем построить график, подобный тому, что изображен на рис.3.2б. На этом графике отчетливо видна взаимосвязь национальности с поддержкой политического механизма. Упорядочение категорий по независимой переменной помогает выявить систему в ее отношениях с зависимой переменной.

Рис. 3.2. Пример воздействия уровня измерения на интерпретацию данных

Если у нас хватит смелости, мы можем даже повысить уровень измерения независимой переменной до интервального. Мы, например, могли бы подсчитать количество постановлений, касающихся участия в политической жизни, в законодательствах соответствующих стран на протяжении нескольких лет, непосредственно предшествующих началу широкой иммиграции в США. Полученные цифры можно использовать для ранжирования национальностей на интервальной шкале и осуществить даже более точное сравнение независимой и зависимой переменных.

Сможем ли мы осуществить такое повышение ранга переменных, чтобы перейти от номинального уровня измерения к порядковому или интервальному, зависит как от разработки теоретического обоснования такого перехода, так и от наличия технических возможностей применения операционных процедур, осуществляющих измерения более высокого уровня. Даже если мы сможем в нашем примере выразить понятие национальности в терминах интервального уровня, мы, возможно, не получим в свое распоряжение законодательные акты, необходимые для расположения стран на интервальной шкале. В этом случае наши возможности по получению измерений более высокого уровня ограничивает измерительная техника. Примеры такого рода достаточно многочисленны. Например, при исследовании взаимосвязи между полом и политическим поведением у нас будет возможность утверждать, что мужские черты характера – это свойство, [c.87] которым люди обладают в разной степени (те, кто обладает им в наименьшей степени, – женщины). Если мы можем выступить с набором вопросов для выяснения того, насколько люди обладают этим свойством (если вообще обладают), мы в принципе можем упорядочить людей на порядковой или интервальной шкале “мужественности”. Однако если мы не располагаем денежными средствами для проведения исследования, в ходе которого люди ответят на эти вопросы, нам придется рассчитывать на номинальную классификацию мужчина/женщина, сведения о которой мы находим в списках членов партии.

Эти ситуационные факты затрудняют установление правил того, как операционализировать понятия с целью достичь определенных уровней измерения. Однако мы полагаем, что можно следовать правилу операционализации У.Ф.Шайвли3. Он советует использовать максимально точные для данного объекта измерения и не терять информацию за счет неточного измерения. Это обычно означает применение более строгих процедур измерения, которые там, где это возможно, осуществляли бы измерение более высоких уровней. Не довольствуйтесь операционализацией, дающей номинальное измерение, когда теоретически оправданно и технически возможно порядковое или интервальное измерение.

Сделав данные замечания, мы должны сказать о некоторых исключениях из основного правила. Существуют случаи, когда слишком большая точность измерения на самом деле нежелательна. Один пример такого рода приводит Шайвли. Из его работы заимствован (с некоторыми изменениями) рис.3.3. На рисунке двумя разными способами изображена зависимость между возрастом и голосованием на президентских выборах 1968 г. На рис.3.3а возраст измеряется в годах. Поскольку в каждой возрастной группе (например, 21–22 года, 35–36 лет, 50– 51 год) оказывается немного людей, на диаграмме не выявляется никакой отчетливой структуры отношений между двумя переменными. На рис.3.3б возраст измеряется менее точно – в пятилетиях. Наличие в каждой группе большого числа объектов позволяет увидеть явную структуру отношений: вероятность голосования повышается до 50-летнего возраста, а затем, вообще говоря, снижается. [c.88]

Рис. 3.3. Пример воздействия на интерпретацию группировки данных (взят из кн.: Shively W.Ph. The Craft of Political Research, 2nd ed. – Englewood Cliffs (N.J.): Prentice-Hall, 1980, p. 67-68).

Пожертвовав некоторой точностью измерения, мы получили выигрыш с точки зрения простоты анализа. Это удачная сделка, пока мы не зашли столь далеко по пути уменьшения точности, чтобы вновь потерять из виду изучаемые соотношения. Если мы используем для измерения возраста 20-летний интервал, мы не увидим больших количественных различий между возрастными группами голосующих и сможем прийти к выводу, что возраст не связан с вероятностью голосования. Поскольку заранее до реального анализа данных мы, как правило, не знаем, какая точность окажется необходимой для выявления соотношений, мы должны следовать правилу, в соответствии с которым осуществляется по возможности максимально точная операционализация понятий. Мы всегда сумеем отказаться от ненужной точности путем “сжатия категорий” (перехода к более крупным различительным единицам), если сочтем это нужным. Однако если не собрать информацию в самом начале, мы не сможем обратиться к ней в дальнейшем. [c.90]

РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

Измерение приписывает объектам значения в соответствии с данными переменными. Именно эти значения используются для представления понятий при сравнении наших наблюдений. Прежде чем понять, какие выводы в отношении теории следуют из наших наблюдений, мы должны представить гипотезы, касающиеся отношений между переменными в виде рабочих гипотез, которые устанавливают ожидаемые отношения между измерениями или показателями. Предпоследняя строчка на рис.3.1 предлагает форму, в которой выступают рабочие гипотезы. Эти гипотезы требуют от нас установления связи между показателями и переменными, которые, по нашему мнению, следуют из осуществленной операционализации.

Рассмотрим пример из области международных отношений. Предположим, нас интересует теория доминации в сфере международной жизни. Исходя из теоретического допущения: “Чем более сильное влияние испытывает государство, тем более конформистскую политику оно проводит”, – мы можем выдвинуть следующую гипотезу: “Когда возрастает экономическая зависимость государства, [c.90] возрастает и степень поддержки, оказываемой им государству-покровителю”. Мы можем операционализировать экономическую зависимость как процент экспортной продукции, идущей государству-покровителю. Процент экспорта становится в нашем случае независимой переменной зависимость. Поддержка может измеряться процентом голосований в Генеральной Ассамблее ООН, в которых зависимое государство голосует иначе, чем государство-покровитель. Процент голосований в ООН становится в нашем случае показателем зависимой переменной поддержка политики государства-покровителя. Теперь мы можем сформулировать рабочую гипотезу, утверждающую наличие между показателями отрицательного отношения: когда процент продукции, экспортируемой государству-покровителю, возрастает, процент голосований в ООН, не согласующихся с позиций государства-покровителя, уменьшается.

Эта рабочая гипотеза сообщает о том, какие наблюдения согласуются с нашей гипотезой и нашей теорией. Она также предлагает возможные отношения между переменными и показателями, которые у нас имеются. Это отношение изображено на рис.3.4.

Рис. 3.4. Уточнение отношений между понятиями, переменными и показателями

Рисунок демонстрирует, насколько важно было додумать до конца соотношение между измерениями и переменными. Отношение, предсказанное утверждением и гипотезой, является положительным. А рабочая гипотеза [c.91] предсказывает отрицательное отношение. Это объясняется тем, что отношение между зависимой переменной и ее показателем является отрицательным. В свою очередь это означает, что вследствие того, как мы провели операционализацию зависимой переменной, именно отрицательное отношение между показателями предоставляет данные в поддержку гипотезы и теоретического утверждения, которое предсказывает положительные отношения между понятиями и переменными. Мы должны осознавать это, если хотим избежать неправильной интерпретации данных и сделать на основании наблюдений правильные выводы относительно полезности нашей теории.

Установление отношений между показателями, переменными и понятиями, которые они представляют, настолько важно, что некоторые исследователи в области социальных наук требуют создания наряду с теориями, касающимися политических феноменов, теории измерений, которая бы объясняла наши представления относительно связей между показателями и понятиями4. Что заставляет нас связывать экономическую зависимость с возрастанием экспорта? Какие особенности в распределении экспорта позволяют ему выступать в качестве отражения того, что мы имеем в виду, говоря о зависимости? На такого рода вопросы помогает ответить хорошо разработанная теория измерений. Положения теории измерений объясняют, почему показатели должны менять значения при изменении степени соответствия реальных объектов понятиям.

Показатели выбираются не случайным образом, а в результате тщательного продумывания связей между объектами реального мира. Сходные процессы осуществляются и при разработке теорий, касающихся политических феноменов: выводы, к которым мы приходим, могут оказаться неправильными, свойства, которые мы имеем в виду, используя некоторые понятия, могут на самом деле оказаться не связанными с показателями, которые мы решили использовать в качестве эмпирических мер этого понятия.

Вернемся к примеру с исследованием, которое должно определить, мешают ли безалкогольные напитки академической успеваемости. Мы решили измерять употребление безалкогольных напитков, просто задавая [c.92] студентам вопрос, сколько газированной воды они выпивают за некоторый период времени, предполагая, что они скажут правду и что те, кто выпивает больше, получат более высокое значение нашего показателя, чем те, кто выпивает меньше. Предположим, однако, что ответы студентов на наши вопросы полностью определяются тем, догадались ли они о цели исследования и хотят ли они обмануть университетское начальство в отношении количества потребляемых ими безалкогольных напитков. При таком повороте дел предполагаемая связь между переменной и показателем не будет зафиксирована и мы не сможем, опираясь на наши исследования, сделать на законных основаниях какие-либо выводы о результатах воздействия безалкогольных напитков, если только мы не предложим какое-либо альтернативное измерение.

Обсуждаемая спорная проблема существует ли какая-либо связь между нашим понятием и переменными, с одной стороны, и нашим индикатором или критерием – с другой, стала основной для вопроса о выработке критериев в науке. Вопрос, действительно ли изменения в наших индикаторах есть результат изменений в понятии, которое они представляют, тесно связан с проблемами надежности и достоверности, которые мы обсудим в последующих разделах настоящей главы. Важным моментом здесь является то, что идея теории измерений поможет найти подходы к этим проблемам в нашем исследовании.

Любая операционализация понятия – это, в сущности, гипотеза. Когда мы проводим операционализацию и говорим: “Пусть данное понятие обозначается таким-то показателем”, – мы выдвигаем гипотезу, что объекты, которые мы имеем в виду, используя данное понятие, действительно отражаются в выбранном показателе. Эта гипотеза может подтверждаться, а может и не подтверждаться наблюдениями. Мы не имеем права просто доверять адекватности наших измерений, мы должны проследить за проведенными наблюдениями, чтобы найти факты, подтверждающие, что измерения действительно отражают то, что мы имеем в виду под понятиями. Поиск валидных и надежных процедур измерения в социальных науках – это во многом процесс проверки гипотез. Нужно быть готовым признать ошибки и начать все сначала, если факты говорят о том, что введенные показатели не отражают [c.93] наши понятия. Проверка измерений происходит в первую очередь при попытках оценить валидность и надежность выбираемых показателей.

ОШИБКА ИЗМЕРЕНИЯ

В результате измерения разным объектам приписываются различные значения на основе оценок, заданных нашими показателями. Дифференциация в оценках может возникать за счет двух основных источников. Первый источник – это величина реального проявления у объектов определенной степени или аспекта интересующего нас свойства. Разные оценки возникают тогда, когда наши измерения действительно улавливают эту дифференциацию. В этом случае измерения отражают реальные различия между понятиями. Другой источник дифференциации значений – та величина, которая относится к самому измерению или к условиям его осуществления, что предопределяет наличие разных значений у разных объектов. В этой ситуации наши измерения не демонстрируют реальных различий между объектами, т. е. таких, которые отражают подлинную дифференциацию понятий, которые мы хотим измерять. Наблюдаемые нами в этом случае различия возникают из-за погрешностей в процедуре измерения.

Если бы наши измерения были совершенны, они бы демонстрировали только различия первого рода. Однако наши измерения крайне редко (если вообще когда-либо) бывают безупречными. Дифференциация значений, приписываемых разным объектам, неизбежно отражает не только реальные различия в степени проявления некоторого понятия, но и “искусственные” различия, обусловленные процессом измерения. Любая дифференциация значений, приписанных реальным объектам, обусловленная чем бы то ни было, кроме действительных различий, относится к ошибкам измерения. Они представляют собой не действительные различия между объектами, а различия, зарегистрированные ошибочно, из-за недочетов процесса измерения.

Грань между истинными вариациями оценок и вариациями, обусловленными ошибкой измерения, подобна различиям между объектами, фиксируемыми невооруженным глазом, и различиями, отмечаемыми лишь при [c.94] разглядывании их отражения в зеркале. В той степени, в какой зеркало искажает образы, оно либо скрадывает различия, которые можно было бы увидеть невооруженным глазом, либо создает впечатление существования различий, которые мы в других условиях не заметили бы. В социальных науках у нас крайне редко появляется возможность наблюдать ключевые понятия непосредственно, и мы вынуждены полагаться на отражение этих понятий с помощью измерительных процедур, аналогичных зеркалу. Соответственно, правильность наших представлений зависит от точности, с которой наши измерения отражают действительность.

Каковы хотя бы некоторые из источников искажения образов, обусловленных нашими измерениями? Необходимо знать ответ на этот вопрос, если хотим контролировать ошибки измерения или распознавать их, когда они присутствуют в наших данных. Мы можем перечислить несколько основных источников ошибок измерения, установив наиболее частые источники различий в оценках, относимых к другим, неистинным различиям в характеристиках, которые мы хотим измерить5.

1. Различия в распределении между объектами других, относительно постоянных характеристик, которые были непреднамеренно выявлены нашими измерениями. Например, для понимания вопросов, предназначенных для измерения политической идеологии, и ответа на них может понадобиться определенный уровень интеллекта. Если это так, ответы на вопросы будут отражать не только политико-идеологические, но и интеллектуальные различия между людьми. В окончательном результате влияние интеллекта и влияние политической идеологии будут перемешаны, и мы не сможем определить различия в оценках, обусловленные идеологическими факторами, и отличить их от различий, обусловленных интеллектуальными факторами. Аналогичным образом другие характеристики наших единиц анализа (такие, как региональное расположение городов, культурные особенности нации или источники документов) могут случайно отразиться в наших измерениях и исказить наше восприятие рассматриваемых понятий. Там, где эти “возмущающие” воздействия можно выявить и измерить, необходимо посмотреть, что произойдет, если поддерживатьих значения на постоянном [c.95] уровне: исчезнут, уменьшатся или увеличатся различия в оценках, которые получают объекты по нашим измерениям6.

2. Различия в распределении между объектами временных характеристик, которые отражаются в наших измерениях. Характер ответов на вопросы анкеты может определяться настроением или состоянием здоровья отвечающего. Недавние события в политической жизни города (например, раскрытие случаев коррупции среди должностных лиц) могут создавать временные, но систематические различия в том, как жители этих городов отвечают на вопросы исследования. Большое стихийное бедствие может произвести коренные и вместе с тем временные изменения в статистических данных, на которые мы опираемся при выяснении уровня экономического развития. Обнаруживать и контролировать воздействие таких временных “аномалий” труднее, чем воздействие постоянных характеристик объектов. Единственный способ уберечься от воздействий такого рода – это внимательно относиться к сигналам, предупреждающим о том, что отдельные объекты находятся под влиянием таких преходящих факторов (например, изучать недавние события в политической жизни городов, входящих в нашу выборку, или советовать интервьюерам не проводить интервью с человеком, который в данный момент тяжело болен), и выполнять процедуры, предназначенные для проверки надежности измерений (такие процедуры описываются в разделе данной главы, посвященном надежности).

3. Различия, проявляющиеся при интерпретации измерительного инструмента разными людьми. Это проблема возникает лишь в том случае, когда люди прямо отвечают на вопросы, а не тогда, когда исследователь осуществляет измерения, наблюдая за поведением. Если вопросы сформулированы неоднозначно, то и респонденты дадут им разные интерпретации, которые могут привести к различиям в оценках по измерениям, составленным на основании этих вопросов. Предположим, например, что, изучая поведение на выборах, мы несколько легкомысленно задали вопрос: “Вы принимали участие в последних выборах?” Если кто-либо из интервьюируемых не знает, что на прошлой неделе проводились муниципальные выборы, он может ответить да, так как думает, что вопрос относится к [c.96] последним общенациональным выборам, хотя он и не принимал участия в выборах, которые подразумевались в наших вопросах. Обезопасить себя от этих непредвиденных различий в оценках наших измерений можно с помощью предварительных вопросов (см. гл. 6) и проверки измерений на надежность.

4. Различия в условиях проведения измерения. Этот источник ошибок измерения также находится главным образом в исследованиях, результаты которых измеряются с помощью ответов на вопросы. Например, в ходе выборочного исследования надежно установлено, что на характер ответов могут оказывать влияние раса, пол и возраст интервьюера. Ответы (а следовательно, и оценки на шкалах) могут варьироваться от интервью к интервью в зависимости от характеристик самого интервьюера. Сходные проблемы могут возникнуть не только в ходе выборочного исследования. Например, мы можем ошибочно осуществить контент-анализ передачи последних известий, предназначенных для внутреннего вещания, и передачи последних известий, предназначенных для зарубежного вещания. Мы в таком случае будем применять один и тот же инструмент в совершенно разных условиях и на основе одного этого факта вправе ожидать появления различий в оценках. Избежать ошибки измерения такого рода можно одним способом – прилагать все усилия к тому, чтобы ситуации, в которых осуществляются измерения, были стандартизованы.

5. Различия в процессе применения измерительных инструментов. Приписываемые объектам оценки могут различаться в результате разнообразных ошибок, возникающих при сборе и записи информации. Интервьюеры могут неверно понять инструкции и задавать вопросы не так, как предполагал исследователь. Плохое освещение может оказаться причиной того, что респондент неправильно отметит пункты анкеты. В самый ответственный момент карандаш может сломаться, а в авторучке кончиться чернила, так что наблюдатели не сумеют зафиксировать ключевые для группового взаимодействия события. Из-за усталости кодировщик может изменить или проигнорировать инструкции по кодированию единиц в контент-анализе. Все эти типы отклонений в процессе применения измерительных инструментов приводят к [c.97] различиям в оценках вне зависимости от каких бы то ни было различий в реальных значениях исследуемой переменной. Основной способ борьбы с ошибками измерения (помимо привлечения к работе надежных ассистентов) – предварительная проверка инструментов измерения. Пробный прогон поможет вскрыть потенциальные “технические” проблемы, возникающие при применении данного инструмента (такие, как недостаток места в кодовой форме для записи типовых ответов), и человеческие факторы, которые могут сказаться на результатах (например, время, в течение которого наблюдатели могут работать не утомляясь).

6. Различия в обработке и анализе данных. Прежде чем информация может быть проанализирована, она должна подвергнуться тщательной обработке. Часто информация по нескольку раз меняет форму. Например, интервьюеры могут зафиксировать ответы на вопрос, записав каждое слово, сказанное интервьюируемым. Впоследствии, при кодировке ответов, эти письменные фрагменты могут сокращаться, превращаясь в одну-единственную цифру. Эта цифра может быть зафиксирована в битах магнитного диска или магнитной ленты. На каждом из этих этапов анализ данных становится все проще, однако с каждым следующим этапом увеличивается возможность ошибок, в результате которых объекты начинают различаться по некоторой переменной, в то время как на самом деле они не различаются. Возможность таких ошибок приводит к необходимости дважды и трижды проверять данные при каждом преобразовании и сохранять исходную форму для последующей проверки.

7. Различия в характере реакции индивидуумов на форму измерительных инструментов. Эта проблема приобретает важное значение тогда, когда объектами анализа являются люди. Измерительные инструменты могут выступать в самых разнообразных формах – это и устные интервью, и анкеты, которые должен заполнить опрашиваемый, и наблюдение подготовленного исследователя. Различные формы предъявляют к людям – объектам исследования разные требования. Интервью, к примеру, требует умения свободно говорить, анкета – читать и писать. Если люди различаются с точки зрения этих способностей, их оценки могут различаться даже тогда, когда люди [c.98] в действительности сходны по той переменной, которая операционализируется. Лучший способ избежать ошибок измерения такого типа – использовать более чем одну форму измерения для операционализации каждого понятия. Мы еще поговорим об этом в разделе данной главы, посвященном валидности.

Все эти факторы могут привести к проникновению в исследование ошибки измерения. Различные ошибки, происходящие из семи перечисленных источников, обычно подразделяются на систематические и случайные. Систематические ошибки – это ошибки, которые возникают из-за путаницы переменных в реальном мире (см. п. 1) или из-за особенностей самого инструмента. Они появляются каждый раз, когда используется данный инструмент, и постоянно сопутствуют объектам и исследованиям, в которых используется одно и то же измерение. Постоянные ошибки делают наши результаты невалидными в том смысле, что различия (или сходства), которые, как представляется, выявляют наши измерения, не есть точные отражения различий, которые мы, по нашему мнению, измеряем. Случайные ошибки проявляются по-разному и обусловлены преходящими характеристиками объектов, ситуационными различиями в применении инструмента, ошибками в проведении измерения и обработке данных и другими факторами. Они делают наши измерения невалидными почти так же, как и систематические ошибки. Кроме того, случайные ошибки делают наши измерения ненадежными в том смысле, что проявление случайных ошибок не дает возможности постоянно получать одни и те же результаты при использовании одного и того же измерения.

Как же избежать столь разрушительного воздействия на наши результаты ошибок измерения, которое превращает наше исследование в бесполезное или ошибочное? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо внимательно обсудить проблемы валидности и надежности.

ВАЛИДНОСТЬ

Мы не так уж часто имеем возможность непосредственно измерить понятия, используемые в социологических теориях. Такие понятия, как власть, демократия и представительство, не так просто представить количественно, [c.99] как понятия типа длины и веса. Нам приходится пользоваться показателями, лишь косвенно соответствующими понятиям, которые они представляют. А в таком случае всегда существует опасность, что выбранные показатели будут неадекватно отражать понятия, которые мы хотим с их помощью измерять. Для обозначения степени соответствия измерений понятиям, которые эти измерения должны отражать, используется термин валидность. Интересоваться валидностью измерения – то же самое, что интересоваться, действительно ли с помощью данного измерения мы измеряем то, что предполагали измерять. Обеспечение валидности часто считается основной проблемой, связанной с измерением в социальных науках.

Чтобы быть валидным, измерение должно быть исчерпывающим и полным. Если, например, мы сравниваем качество коммунальных служб в разных городах, у нас может возникнуть искушение считать показателем качества системы образования количество преподавателей в школах. Это – неуместное измерение, поскольку количество работающих в системе школьного образования в значительной степени определяется количеством учащихся и размерами города и может иметь мало общего с качеством образования. Если за показатель качества системы образования принять отношение количества учащихся к количеству учителей, мы получим более уместное измерение, так что различия, вызванные размерами города, уменьшатся или вообще исчезнут. Тем не менее измерение все еще останется недостаточным. Образование – это не только преподаватели. Образование – это также школьные задания, фильмы, книги, учебные пособия и множество других факторов. Рассмотрение каждого из этих факторов в отрыве от остальных может создать неверное впечатление о качестве системы образования. Система школьного образования может иметь в высшей степени благоприятное соотношение учащихся и преподавателей, однако недостаточное количество средств обучения и учебных материалов. Было бы ошибкой утверждать, что эта система школьного образования не отличается от системы с таким же соотношением учащихся и преподавателей и прекрасными средствами обучения и учебными материалами. Если мы стремимся к валидности, мы должны [c.100] попытаться выбрать такие измерения, которые были бы и уместными и полными.

В этой ситуации возникает два вопроса: как осуществить исчерпывающие, полные и уместные измерения и как убедиться в том, что нам удалось это сделать.

Ответ на первый вопрос начинается с процесса операционализации. Мы можем определить валидность как степень, в которой различия оценок измерения отражают только различия в распределении значений переменной, которую мы собираемся измерять. Так как мы, вероятно, никогда не сможем достичь полной и всеобщей валидности, наша цель должна заключаться в выборе измерений, которые были бы минимально чувствительны к воздействию всех иных различий, кроме различий, обусловленных интересующей нас переменной. Для этого необходимо внимательно рассмотреть все процессы, связанные с нашими измерениями, для обнаружения возможных причин различий в оценках. На этом этапе мы должны быть особенно внимательны, чтобы застраховаться от влияния систематических ошибок.

Рассмотрим такой пример. Возможно, нам понадобится измерить, в какой степени граждане разных государств согласны с политикой своих правительств. Мы решаем использовать в качестве показателя согласия или несогласия ответы на ряд специально подготовленных вопросов. Мы считаем, что единственным источником различий в ответах на вопросы являются различия мнений. Однако минутное размышление наводит на мысль о другом возможном источнике вариаций. Если среди исследуемых нами государств есть государства с авторитарным правительством, прибегающим к услугам секретной полиции для подавления инакомыслия и рассматривающим любую критику своей политики как акт государственной измены, граждане этих государств, вполне возможно, побоятся высказывать в интервью несогласие со своим правительством. В этом случае оценки, полученные для нашего измерения, могут по крайней мере в той же степени определяться отношением правительства данного государства к несогласным, в какой – мнением интервьюируемых, Поскольку вероятность ошибки измерения такого рода очень высока, подготовленные вопросы оказываются неподходящей операционализацией. [c.101]

Сходным образом в самом начале процесса исследования мы должны позаботиться о полноте. Если мы хотим измерить относительное влияние различных групп интересов в законодательном собрании штата, можно подумать об использовании в качестве показателя газетных сообщений о выступлениях этих групп перед законодательными комиссиями. Однако следует спросить себя, сводится ли политическое влияние к произнесению клятвенных заверений на публичных заседаниях. Эта деятельность законно считается частью процесса влияния, однако существует так много других средств оказания влияния, что измерение, опирающееся исключительно на произнесение заверений как показатель влияния, оказывается неполным.

Таким образом, получение уместных и относительно полных операционализаций зависит как от хорошего знания объекта нашего исследования, так и от осуществления тщательного логического анализа альтернативных операционализаций. Однако проверить валидность наших измерений для определения того, хороши ли они, можно лишь после того, как собраны данные. Процесс оценки валидности измерений называется валидизацией.

Имеется четыре основных подхода к валидизации. Первый часто называется прагматической валидизацией, поскольку валидность измерения оценивается на основе данных о том, насколько хорошо оно позволяет предсказывать поступки и события. Например,мы разрабатываем измерение для определения пригодности кандидатов на общественную должность, с точки зрения избирателей. Некоторый показатель валидности этого измерения можно получить, применив его ко всем кандидатам в сенат США в данном избирательном году и предсказав их шансы быть выбранными на основе сравнительных оценок по шкале привлекательности для избирателей. Чем более успешно мы предскажем результаты выборов для всех кандидатов, тем сильнее наша уверенность в валидности измерения, в том, что оно точно отражает понятие, которое мы имеем в виду. Принято говорить, что измерения, позволяющие предсказать будущие события, обладают прогностической валидностью.

Прагматическая валидизация требует наличия у переменных некоторого альтернативного показателя, [c.102] который, по нашему убеждению, является их валидным отражением. Мы проверяем наши измерения по этому альтернативному показателю, как могли бы проверять точность сообщения о возрасте по свидетельству о рождении. К сожалению, для понятий, используемых в социологических исследованиях, редко встречаются явно валидные альтернативные показатели. В итоге нам обычно приходится рассчитывать на валидизацию второго типа – конструктную валидизацию.

Конструктную валидизацию осуществляют, выводя валидность измерения из данных о степени соответствия реальных соотношений между оценками по различным измерениям ожиданий, следующих из теории, предписывающей нам использовать данный показатель. При этом рассуждение ведется по двум направлениям.

Прежде всего, мы должны сказать себе: “Если понятие Х положительно связано с понятием Y и отрицательно – с понятием Z (как и предсказывает наша теория), верно будет также и то, что оценки понятия Х в валидном измерении будут положительно связаны с оценками понятия Y в валидном измерении и отрицательно – с оценками понятия Z в валидном измерении”. Мы не можем валидизировать измерение, сравнивая оценки в этом измерении с оценками той же переменной в другом измерении, которое, как мы знаем, является валидным (как в случае свидетельства о рождении). Однако мы можем судить о его валидности по тому, в какой степени использование данного измерения в качестве показателя переменной создает те же типы отношений между данной переменной и другими переменными, которые мы ожидаем в соответствии с нашей теорией.

В качестве примера возьмем изучение международных сообществ. Мы могли бы построить измерение надежности такого союза на основе контент-анализа газетных публикаций соответствующих стран. Является ли валидным показателем надежности сообщества двух стран то. что газеты данного государства пишут о другом государстве? Мы могли бы ответить на этот вопрос, рассуждая следующим образом: “В соответствии с нашей теорией, чем надежнее сообщество государств, тем чаще они будут одинаково голосовать в ООН и тем меньше ограничений на взаимную торговлю они будут накладывать. Поэтому оценки [c.103] надежности сообщества в валидном измерении будут положительно связаны с оценками в измерениях одинакового голосования в ООН и отрицательно связаны с оценками в измерениях количества торговых ограничений. Затем мы переходим к анализу данных, необходимому для установления того, подтверждается ли это ожидание нашими наблюдениями. Если соотношения окажутся такими, как ожидалось, наша уверенность в валидности измерения надежности сообщества будет выше. Если соотношения будут иными, чем мы ожидали, мы зададимся вопросом, надежным ли измерением для этого понятия мы располагаем”.

То, что мы только что описали, часто называют внешней валидизацией. При этом осуществляется сравнение оценок в измерении, подвергающемся валидизации, с оценками в измерениях для других переменных. Разумеется, для использования этого метода валидизации нам придется включить в наше исследование измерения других переменных. Это означает, что нем следует обдумывать способы валидизации наших измерений уже на ранних этапах процесса исследования. Безусловно, к тому моменту, когда мы будем готовы разрабатывать план исследования, мы должны знать, как будет проверяться валидность наших измерений, для того чтобы наверняка собрать всю необходимую информацию.

Попытки внешней валидизации дадут убедительные доказательства валидности нашего измерения для одной переменной лишь в том случае, если мы будем убеждены в валидности измерений, используемых для остальных переменных. Так, в последнем примере мы не смогли бы сделать никаких выводов относительно валидности измерения надежности сообщества на основе соотношений оценок в данном измерении и оценок двух других переменных, если бы мы не считали показатели одинакового голосования и торговых ограничений валидными. Поскольку часто бывает трудно обнаружить безусловно валидные показатели для переменных, с которыми должна быть связана ключевая переменная, процедуры внешней валидизации следует применять с осторожностью. Все это очень напоминает процедуру проверки гипотезы. Никакой отдельно взятый результат не гарантирует валидности (или невалидности) измерения. Скорее, по мере накопления случаев успешной валидизации наша уверенность [c.104] в валидности измерения возрастает. По этой причине для использования во внешней валидизации разумно искать как можно больше предсказанных теорией отношений. Чем больше имеется в нашем распоряжении разных способов проверки валидности, тем надежнее наш результат.

Та же самая логика рассуждений применима ко второму типу конструктной валидизации – внутренней, или конвергентной, валидизции. Этот тип валидизации включает разработку нескольких измерений для одной и той же переменной и сравнение между собой этих разных измерений. Мы считаем, что, если каждый из показателей дает для рассматриваемого понятия валидное измерение, оценки, получаемые конкретными объектами в этих измерениях, должны быть тесно связаны. Если и А, и В, и С являются валидными измерениями для Х, то оценки любого конкретного объекта в измерениях А, В и С должны быть очень близки.

Предположим, например, что мы хотим получить показатель для качества уличного освещения в окрестностях жилья в рамках изучения работы коммунальных служб. Мы могли бы использовать в качестве такого показателя оценку достаточности уличного освещения, по мнению жителей (выявляется с помощью выборочных интервью). Мы можем выборочно опросить живущих по соседству людей, насколько хорошо, по их мнению, освещена улица около их дома, и взять среднюю оценку за меру качества уличного освещения. Чтобы осуществить внутреннюю валидизацию, мы можем измерить качество уличного освещения также: 1) использовав световой счетчик для получения физической меры яркости и распределения освещения; 2) получив оценки освещенности, сделанные специально обученными наблюдателями; 3) попросив жителей сравнить освещение на улицах с освещением на фотографиях, изображающих улицы, освещенные в разной степени, и усреднив их оценки для получения значения освещенности окрестностей их домов. Таким образом, мы получаем четыре измерения переменной. Если каждое из них является валидным, все они должны быть тесно связаны. Можно проверить это с помощью соответствующих статистических расчетов. Если мы обнаружим, что оценки измерения, в основе которого лежат ответы на вопросы интервью, слабо связаны с оценками остальных трех измерений и что при этом оценки этих трех измерений тесно [c.105] связаны друг с другом, у нас будет основание подозревать, что первое измерение невалидно.

Это очень похоже на взвешивание одного и того же предмета на трех разных весах. Если каждые весы показывают точный вес и у нас нет оснований считать, что в ходе эксперимента вес объекта изменился, мы вправе ожидать, что все эти весы покажут один и тот же вес. Если еще одни весы показывают вес, отличный от данного, можно подозревать, что они не отрегулированы.

На рис.3.5 изображены различия между внутренней и внешней формами конструктной валидизации. Рис.3.5а показывает, что внутренняя валидизация осуществляется через проверку соответствия оценок нескольких разных измерений для одного и того же понятия. Чем точнее это соответствие, тем увереннее мы себя чувствуем, утверждая, что каждое измерение валидно. Рис. 3.5б демонстрирует, что для внешней валидизации требуется установить, как наше измерение одной переменной связано с другими переменными, согласно теоретическим представлениям. Если ожидаемое отношение не проявляется, мы вправе подозревать, что выбранный нами показатель не обеспечивает валидного измерения для понятия. (В гл.14 мы обсудим статистические расчеты, которые можно использовать для определения степени реальной связанности разных измерений.)

Рис. 3.5. Формы конструктной валидизации

Пользуясь внутренней валидизацией, необходимо соблюдать те же предосторожности, которые требуются при внешней валидизации. Мы не всегда можем быть уверены, что наши альтернативные измерения ключевого понятия валидны, и поэтому мы должны с осторожностью делать вывод о валидности или невалидности измерения [c.106] на основании любой проверки валидизации. Наша уверенность в результатах внутренней валидизации может существенно возрасти, если мы последуем простому правилу: альтернативные измерения понятия должны основываться на возможно большем числе различных операционализаций.

В примере с уличным освещением измерения имеют в качестве источника четыре разных типа операционализаций: словесные оценки жителей, физические измерения, оценки наблюдателей и отбор фотографий, произведенный жителями. Каждый из них представляет особый способ операционализации. Чем больше разных способов мы можем использовать и чем более они взаимонезависимы, тем больше мы можем доверять нашей валидизации. Почему? Логика рассуждения здесь такова. Основной источник невалидности – это систематические и случайные ошибки измерения. Разные измерения подвержены ошибкам разных типов. Чем больше показателей для некоторой переменной у нас имеется и чем сильнее они отличаются друг от друга, тем менее вероятно, что во всех показателях проявится одна и та же ошибка измерения. А если это так, то у нас будет больше возможностей обнаружить ошибку измерения как источник различий в оценках в любом измерении и получить точное измерение для переменной в том случае, если мы будем использовать множественные показатели7.

Например, факторы, способные сделать непригодным физическое измерение качества уличного освещения (такие, как неисправный световой счетчик), по-видимому, совершенно не связаны ни с какими факторами, которые могли бы внести систематические ошибки в измерение, основанное на оценках жителей (такими, как характерная для людей тенденция считать, основываясь на чувстве местного патриотизма, что их коммунальные службы не хуже, чем в других местах). Если мы используем только один способ измерения, любой источник ошибок измерения может сказаться на оценках в каждом измерении, постоянно предоставляя нам негодный показатель и не давая возможности осуществлять значимые сравнения между измерениями. Если, например, мы опираемся только на физическое измерение освещенности, но снимаем показания несколькими разными способами (на [c.107] тротуаре, на краю тротуара и на мостовой), любой дефект измерительного инструмента (в данном случае светового счетчика) будет оказывать влияние на все измерения и ни одно нельзя будет использовать для проверки другого.

При таком подходе множественные показатели для переменных имеют очень большое значение. Наличие множественных измерений не только дает нам возможность проверить валидность наших показателей, но также в первую очередь увеличивает наши шансы получить валидное измерение переменных. Множественные измерения могут на самом деле повысить валидность измерения, позволяя скомбинировать результаты нескольких разных процедур для получения сложной оценки, которая скорее будет являться правильным отражением действительного значения переменной, чем каждое из измерений, взятое в отдельности. Такая сложная оценка с большей вероятностью будет представлять собой валидное измерение, так как не исключено, что при объединении результатов нескольких процедур измерения ошибки, приводящие к невалидности каждого измерения, нейтрализуются.

Здесь действует практически тот же принцип, что и при взвешивании предмета на многих разных весах. Поскольку весы несовершенны, каждый прибор может показать несколько иное значение веса – чуть тяжелее или чуть легче. Однако если предмет взвешивается на нескольких весах, в соответствии с законами теории вероятности достаточно высока вероятность того, что эти небольшие ошибки нейтрализуют друг друга, давая средний вес, который является правильным. Сходным образом, если мы операционализируем понятия несколькими разными способами, так что ошибка измерения, связанная с каждой операционализацией, не зависит от ошибок, сопровождающих все остальные операционализации, мы получаем хорошие шансы обеспечить точное измерение понятия, комбинируя разные оценки. (В разделах гл.8, посвященных шкалированию и индексированию, будут описаны некоторые возможные методы комбинирования оценок для получения составного измерения.)

Третий способ валидизации называется дискриминантной валидизацией. Задавая вопрос, обладает ли измерение дискриминантной валидностью, мы интересуемся главным образом тем, возможно ли, используя данное [c.108] измерение в качестве показателя некоторого понятия, отличить это понятие от других. Например, если бы мы захотели измерять понятие доверия к политическим деятелям с помощью ряда вопросов обследования, а в нашей анкете есть ряд вопросов, предназначенных для измерения понятия доверия к людям (вообще), то, сравнивая оценки двух измерений, мы можем спросить себя, не отражает ли первый набор вопросов всего лишь иной способ измерения доверия к людям. Если оценки очень близки, мы скажем, что измерение политического доверия не обладает дискриминантной валидностью, поскольку не позволяет отличить понятие “доверие к политическим деятелям” от понятия “доверие к людям”. [c.109]

Наконец, последний способ валидизации опирается на понятие очевидной валидности. Некоторые измерения основаны на столь прямом наблюдении за исследуемым поведением, что задавать вопрос об их валидности представляется неразумным: такое измерение кажется валидным “по внешнему виду”. Предположим, например, что мы хотим измерить степень соблюдения государственного закона, требующего наличия на входной двери каждой фирмы патента на соответствующую деятельность. По-видимому, обучив наблюдателей просто отмечать наличие или отсутствие таких патентов, мы получим явно валидное измерение выполнения закона. И хотя мы всегда должны спрашивать себя, являются ли выбранные нами измерения валидными по внешнему виду, как правило, мы совершали бы ошибку, если бы гарантировали точность результатов исследования, опираясь на одну лишь очевидную валидность. Мы должны попытаться удостоверить валидность наших измерений с помощью стандартных процедур типа тех, что описывались выше.

Основные свойства четырех рассмотренных типов валидизации представлены в табл. 3.1. Если мы хотим на основании наших исследований сделать правильные выводы, мы должны располагать валидными измерениями. Однако чтобы быть валидными, измерения должны быть также надежными.

Таблица 3.1

Типы валидизации

Прагматическая валидизация

Конструктная валидизация

Дискриминантная валидизация

Очевидная
валидизация

Сверить результаты, полученные путем использования показателя, с результатами, полученными путем использования другого показателя, признанного в качестве валидного измерения соответствующего понятия; или проверить прогностическую валидность показателя, использовав его для предсказания событий, отражающих измеряемое понятие.

Внутренняя (конвергентная) валидизация: сделать вывод о валидности показателя на основании его соотношения с другими показателями для того же самого понятия, использующего множественные показатели.

Внешняя валидизация: сделать вывод о валидности показателя на основании его соотношения с показателями для других понятий, с которыми измеряемое понятие теоретически должно быть связано.

Сделать вывод о валидности показателя на основании степени несоответствия показателям для других понятий, теоретически отличных от измеряемого понятия.

Признать валидность, исходя из непосредственной очевидности показателя. (Можно ли убедить людей, находящихся в курсе дела, что это валидный показатель для данного понятия?)

НАДЕЖНОСТЬ

Когда мы говорим о валидности измерения, нас интересует, насколько точно значения, получаемые с помощью этого измерения, соответствуют истинным значениям измеряемой переменной. Когда мы говорим о надежности измерения, нас интересует устойчивость получаемых с его помощью значений. Можем ли мы, применяя измерение несколько раз, получить для любого данного объекта одно и то же значение или же в результате разных подходов одним и тем же объектам приписываются разные значения? Если при неоднократном применении некоторого измерения один и тот же объект не получает одного и того же значения, это измерение является ненадежным показателем соответствующего понятия. Чтобы гарантировать надежность линеек, их изготавливают из нерастяжимого материала. Если бы линейки изготовляли из растяжимых материалов, они вполне могли бы [c.110] показывать разную длину одного и того же объекта (даже в том случае, если его длина на самом деле не изменилась) просто потому, что линейка растягивается и сжимается.

Если измерение ненадежно, оно не может быть валидным, поскольку по крайней мере некоторые различия в оценках, приписанных объектам, обусловлены ошибками измерения, а не истинными различиями между объектами. Вспомним наш пример с исследованием уличного освещения. Что, если используемый нами световой счетчик окажется настолько чувствительным, что будет фиксировать не только свет от уличных фонарей, но и лунный свет? Тогда значения переменной качество уличного освещения для каждой улицы будут зависеть как от яркости уличных фонарей, так и от случайных факторов, таких, как фазы луны и характера облачности. В той степени, в которой эти случайные факторы влияют на наши результаты, измерение оказывается невалидным отражением действительных различий в качестве уличного освещения. В этом случае ненадежность обусловливает невалидность.

Измерение может быть вполне надежным и все-таки невалидным. Вспомним приводившееся в качестве примера исследование того, в какой степени люди в разных государствах одобряют политику своего правительства. Мы говорили, что вопросы, задаваемые в ходе обследования, могут привести к невалидным измерениям, поскольку в авторитарных странах люди боятся говорить правду о том, что они думают. Так как данный фактор обусловливает скорее систематическую, чем случайную ошибку, вопросы могли бы давать весьма устойчивые результаты. Вне зависимости от того, сколько разих спрашивают, люди могли бы отвечать одно и то же. Это, однако, не делает измерение валидным.

Таким образом, измерение может быть надежным, не будучи валидным, но не может быть валидным, не будучи надежным. В то время как валидность уязвима и со стороны систематической, и со стороны случайной ошибки, надежность подвергается опасности лишь со стороны последней. Это означает, что, если в предшествующих исследованиях измерение было убедительно валидизировано, мы можем использовать его, не беспокоясь о его надежности: [c.111] если измерение валидно, оно должно быть надежно. Однако, продемонстрировав надежность, мы не гарантируем валидность.

Как застраховаться от ненадежности? Как определить, надежно ли данное измерение? Чтобы предотвратить угрозу ненадежности, необходимо знать о различных источниках случайных ошибок измерения, описанных нами в данной главе, и делать все возможное для установления контроля над ними. Следует, в частности, продумывать реальный процесс измерения и проводить предварительное тестирование инструментов измерения для выявления ранее неизвестных причин случайных ошибок.

В социальных науках часто бывает довольно сложно определить, надежно ли предлагаемое нами измерение. Это происходит потому, что истинное значение переменных, с которыми мы имеем дело, может коренным образом изменяться с течением времени и под давлением обстоятельств: люди меняют свое мнение под влиянием опыта; государства начинают по-иному распределять ресурсы между социальными службами и ведомствами оборонного характера в ответ на возникновение военной угрозы и т. п. Когда реальные значения так или иначе изменяются, трудно бывает отличить результаты воздействия случайных ошибок измерения от действительных колебаний в рамках измеряемых понятий. Это означает, что тесты на надежность следует проводить через максимально короткие промежутки времени.

В социальных науках имеется три типа методов установления надежности измерений. Первый – это метод неоднократного тестирования. В этом случае одно и то же измерение снова и снова применяется в отношении одного и того же набора объектов. Если объекты всякий раз получают одну и ту же оценку, измерение считается надежным. Трудности с данным методом возникают в том случае, когда измерение связано с интервьюированием людей (в отличие от измерения характеристик неодушевленных объектов или осуществления скрытого наблюдения за людьми). Если мы повторяем вопросы через короткий промежуток времени, интервьюируемые могут помнить данные ими ранее ответы и, стараясь быть последовательными, будут повторять эти ответы, вместо того чтобы правдиво отвечать на поставленный вопрос. Если возникает [c.112] такая ситуация, мы оказываемся не в состоянии правильно оценить надежность вопросов как показателя для данного понятия. Пытаясь избежать такого тест-эффекта, мы могли бы приступить к повторному опросу лишь по прошествии значительного промежутка времени. Однако в этом случае мы столкнемся с другой проблемой: с течением времени истинные значения переменной могли измениться, и мы можем оказаться не в состоянии отличить изменения в оценках, возникающие из-за ненадежности измерения, от действительных изменений переменной.

Указанная проблема привела к созданию другого теста на надежность – метода альтернативной формы. В соответствии с этим методом в один и тот же момент разные формы измерения применяются к одной и той же группе объектов либо одно и то же измерение применяется к разным группам объектов. В этом случае тест-эффект невозможен, поскольку ни один объект не измеряется более одного раза, а так как измерения не отделены друг от друга никакими временными интервалами, на результатах измерений не могут сказаться реальные изменения исследуемых переменных. Однако успех этой стратегии зависит от того, насколько хорошо сопоставимы друг с другом альтернативные формы измерения как измерения данного понятия, и от того, действительно ли две группы эквивалентны с точки зрения дистрибуции измеряемой переменной. Если у нас есть основания полагать, что эти условия выполняются, то, чем более близки оценки по двум измерениям или по двум группам, тем более мы можем быть уверены в надежности измерения. Однако если в нашем распоряжении нет сравнимых измерений или групп, мы не можем использовать данный метод должным образом.

Наконец, последний способ тестирования надежности измерения известен под названием метода подвыборки. Этот метод заключается в том, что, сформировав выборку из объектов, мы делим ее на несколько подвыборок таким образом, чтобы все они были похожи друг на друга. Затем мы применяем одно и то же измерение ко всем подвыборкам и используем сходство или различие результатов для подвыборок как показатель надежности измерения. Поскольку мы используем одно и то же измерение, у нас нет [c.113] необходимости заботиться о сопоставимости, как в случае метода альтернативной формы; а так как для обеспечения эквивалентности подвыборок мы можем опираться на теорию выборки, нам не приходится беспокоиться о том, что выбранные для измерения группы окажутся недостаточно однородными. Так как ни один объект не измеряется дважды, мы можем не считать тест-эффект угрожающим точности нашего теста на надежность; а поскольку [c.114] измерения осуществляются одновременно, реальные изменения переменной не могут иметь значения для данного метода, как это происходит в случае метода неоднократного тестирования. Однако возможность использования метода подвыборки определяется тем, в состоянии ли мы получить такую большую выборку, что, разделив ее на части, мы будем располагать подвыборками, достаточными для того, чтобы применяемые нами статистические тесты были осмысленными. Это не всегда возможно и может послужить препятствием для использования метода подвыборки при проверке надежности.

Для интерпретации результатов каждого из этих тестов на надежность имеется множество статистических процедур8.

У описанных методов много разновидностей. Какой из вариантов в наибольшей степени подойдет для данного исследовательского проекта, будет зависеть от того, каким временем и возможностями располагает исследователь, а также от характера исследования. Например, если мы хотим измерить уличное освещение на основании оценки освещенности разных кварталов, сделанной обученными наблюдателями, мы можем спокойно воспользоваться методом неоднократного тестирования, не думая ни о каком тест-эффекте. Уличное освещение не будет изменяться просто потому, что его кто-то измеряет, и поэтому можно позволить разным наблюдателям независимо друг от друга оценивать одну и ту же улицу в одну и ту же ночь. Мы не сможем в такой же степени доверять этому методу, если наше измерение качества уличного освещения будет основываться на ответах, данных самими жителями на вопросы интервью.

Вне зависимости от того, какой тест на надежность мы предпочли использовать, надежность измерений важно установить до того, как будет начато исследование. Это требует предварительного тестирования измерения посредством сбора данных, предназначенных исключительно для оценки инструментов, которые будут использоваться в самом исследовании. Если нам не удастся это сделать, то может оказаться, что наши измерения ключевых переменных ненадежны (и поэтому невалидны), и выясниться это может лишь после того, как исследование завершено. А это означает, что мы не сможем доверять [c.115] результатам исследования и что наши усилия были полностью или частично потрачены впустую. Предварительное тестирование солидности и надежности измерения должно быть составной частью любого исследовательского проекта, если в нем используются измерения, которые не были где-нибудь убедительно валидизированы, или если этот проект полагается на измерения, которые были валидизированы только в условиях, очень сильно отличающихся от тех, в которых они будут использоваться.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

К настоящему моменту мы ввели в рассмотрение основные компоненты процесса исследования. На рис.3.6 изображены их взаимоотношения друг с другом. Операционализация понятий посредством разработки измеряемых показателей готовит нас к работе с материалом, в ходе которой мы будем делать наблюдения, ложащиеся в основание наших выводов. Однако для того, чтобы осуществить эти наблюдения, нам понадобится “план наступления” – такая схема проведения наблюдений, которая позволит сделать на их основе максимальное количество надежных выводов. Такой план, или программа исследования, является темой гл. 4. [c.116]

Рис. 3.6. Модель процесса исследования

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 3

Информацию об измерении в социальных науках можно почерпнуть из работ, в которых есть результаты исследований или разработки методов измерений. Обобщающее введение в проблему встречается крайне редко. Тем не менее мы можем указать полезный источник сведений в добавление к тем работам, которые упоминаются в примечаниях к настоящей главе. Полезное обсуждение логических оснований измерения имеется в: Кеrlingеr F.N. Foundations of Behavioral Research. – N.Y.: Holt, Rinehart and Winston, 1964; Kaplan A. The Conduct the Inguiry. – San Francisco: Chandler Publishing Co., 1964. Некоторые практические проблемы, возникающие в процессе измерения, освещаются в: Jоhnsоn J.M. Doing Field Research. – N.Y.: Free Press, 1975; а одно из лучших введений в проблему стратегий измерения – это работа: Shively Ph.W. The Craft of Political Research. – Englewood Cliffs (NJ.): Prentice-Hall, 1980,2nd. ed. Более подробно разработанные подходы к измерению можно найти в: Measurement in Social Science / Ed.: Вlаlосk H.M., jr. – Chicago: Adline, 1974, и Вlаlосk H.M., jr. Conceptualization and Measurement in the Social Science. – Beverly Hills (Calif.): Sage, 1982. Разнообразные примеры стратегий измерения приводятся в: Bohrnstedt G.W., Bogatta E.F. Social Measurement. – Beverly Hills (Calif.): Sage, 1981. Работа Carmines Е.G., Zeller R.A. Reliability and Validity Assessment. – Beverly Hills (Calif.): Sage, 1979 представляет собой краткий обзор методов установления валидности и надежности. [c.117]

ПРИМЕЧАНИЯ

1 Такое определение измерения см. в: Сampbell N. What is Science? – New York: Dover, 1952. Р.110.
Вернуться к тексту

2 Очень важно понимать разницу между переменной и ее значениями. Мы выделяем переменную вследствие ее способности принимать различные значения. Переменная – это понятие, переданное в эмпирических терминах. Значение – это некоторая величина или качество переменной, которые могут проявляться у конкретных объектов. Например, 23 года – это значение переменной возраст; 25000 долларов – значение переменной годовой доход; 12% – значение переменной процентное содержание среди населения лиц иностранного происхождения; “высший” – значение переменной социально-экономический статус.
Вернуться к тексту

3 См.: Shive1у W. Ph. The Craft of Political Research. – Englewood Cliffs (NJ.): Prentice-Hall, 1980,2nd cd., p. 66, 80.
Вернуться к тексту

4 См., например: Вlаlосk H. M., Jr. The Measurement Problem: A Gap Between the Languages of Theory and Research. – Methodology in Social Research. / Eds: Вlalосk H. M. Jr., Вlalосk A. – New York: McGraw-Hill, 1968. Р.5-27.
Вернуться к тексту

5 Более подробно следующие пункты обсуждаются в: Sellitz С., Wrightsman L.S., Cook S.W. Research Methods in Social Relations. – 3rd ed. – New York: Holt, Rinehart and Winston, 1976. P.165– 168. Авторы этой работы привержены психологической традиции и обращаются в первую очередь к исследованиям, объектами которых являются люди. Однако многие из рассмотренных проблем могут быть распространены на более широкий круг ситуаций исследования.
Вернуться к тексту

6 Полезные рекомендации о том, как достичь этого, можно найти в: Саmpbеll D.F. Recomendations for АРА Test Standarts Regarding Construct, Trait or Discriminant Validity. – American Psyhologist. – Vol.15. – 1960, August. P.546–553; Rosenberg M. The Logic of Survey Analysis. – New York: Basic Books, 1968.
Вернуться к тексту

7 Блестящее обсуждение логики множественных операционализаций см. в: Lееgе D.С., Francis W.L. Political Research. – New York: Basic Books, 1974. – Chap. 5; Sullivan J.L., Feldman S. Multiple Indicators. – Beverly Hills (Calif.): Sage, 1979.
Вернуться к тексту

8 Некоторые из них описаны в: Bohrnstedt G.W. Reliability and Validity Assesments in Attitude Measurement. // Attitude Measurement. / Ed.: Summeгs G. P. – Skokie (Ill.): Rand McNally, 1970. P.80–99.
Вернуться к тексту

предыдущая

 

следующая
 
оглавление
 

Сайт создан в системе uCoz

Характерные ошибки при использовании средств измерения на рабочих местах станочников

Одним из важнейших факторов качества и эффективности контроля на рабочем месте является правильное применение инструмента и приборов. Характерные ошибки, возникающие при использовании средств измерения, и способы их устранения приведены в табл. 1.

Таблица 1 Характерные ошибки при использовании средств измерения на рабочих местах станочников

Основные причины ошибок Возможные последствия Пути и способы предотвращения погрешностей

Неправильный выбор метода и средств измерения (в зависимости от технических требований к обрабатываемой детали)

Несоответствие точности применяемого измерительного инструмента

Нарушение установленного допуска на измеряемый параметр

Внимательно изучать (до начала работы) чертежи и технологическую документацию, применять соответствующие измерительные средства

Использование негодных по качеству измерительных средств

Повреждены измерительные поверхности (забоины, коррозия, царапины и т. п.), нарушена измерительная система, загрязнен пневмопривод и другие дефекты приборов

Грубые ошибки при измерении

Строго соблюдать правила хранения, периоднчески проверять и ремонтировать средства измерения, проводить тщательный их осмотр перед работой

Погрешности при отсчетах по шкалам

Грубые ошибки при отсчете по миллиметровым шкалам микрометра и штангенинструмента, плохая освещенность шкалы прибора, вибрация, не учтен полный оборот стрелки индикатора, попадание стружки, абразива, грязи, сгустков эмульсия на измерительные поверхности, неумение работать с инструментом, прибором или небрежное отношение с ним и т. д.

Случайные неравномерные ошибки при измерении

Повысить внимательность при контроле, не допускать вибраций прибора или объекта измерения, улучшить освещенность, выбрать правильный угол наблюдения, не допускать чрезмерного натяга при работа стрелочным прибором, обеспечить надежную защиту измерительных средств от попадании эмульсии и других загрязнения

Продолжение табл. 1

Основные причины ошибок

Пути и способы предотвращения погрешностей

Погрешности, вызванные температурными факторами

Измеряемая деталь нагрелась при обработке или охладилась при транспортировке; измерительный инструмент нагрелся в руках и т. п.

Неточные показания средств измерения

Поддерживать в помещении нормальную температуру +20° С, дать остыть (или нагреться) детали до нормы, применять теплоизоляционные (пластмассовые) ручки инструмента, не класть его на теплые узлы станка

Ошибки при контроле предельными калибрами

Проталкивание проходной стороны калибра, грязь, стружка, абразив и т. п. на измеряемых поверхностях

Пропуск бракованных деталей

Производить проверку калибром только под его собственной силой тяжести, тщательно очищать измеряемую поверхность

Погрешности, связанные с плохой установкой измерительного средства

Забины, царапины или другие дефекты на базовых поверхностях стоек, штативов и т. п., неплоскостность мест их установки, слабый (или чрезмерный) зажим индикатора, плохо зажата рамка штангенинструмента, перекос измерительных поверхностей относительно контролируемых, неправильно сориентирован индикаторный нутромер в проверяемом отверстии, неверная установка шаблона, неточное направление оптической оси прибора и т. п.

Возникновение случайных и систематических ошибок измерения, дезориентация при определении качества продукции

Тщательно проверять (при необходимости зачистка твердым мелким абразивным бруском) базовые поверхности измерительных средств, а также мест их установки (на плитах, столах и т. п.), оптимальный зажим крепежных устройств, правильную ориентацию измерительных штифтов, губок и т. п. относительно контролируемых поверхностей

Специфические погрешности при активном контроле

Деформация обрабатываемой детали, станка, приспособления, инструмента под действием сил резания, повышенные вибрации, резкое нарушение температурного режима, быстрый износ измерительных наконечников, попадание СОЖ с абразивом или стружкой в зону контроля на прибор

Конусность, овальность, погрешности в размерах обработанных деталей

Выбирать соответствующие средства активного контроля в зависимости от оборудования, обрабатываемой детали и её технических условий; надежная зашита средств измерения от эмульсии, стружки и т. п.; обеспечить зависимую связь измерительного узла и детали; учитывать температурные изменения в процессе настройки средств активного контроля во время работы; применять износостойкие наконечники

Причиной погрешностей при контроле детали часто является невнимательность оператора, нарушение правил эксплуатации или неумелое использование измерительного инструмента. Например, перекос губок штангенциркуля (рис. 6, а), неправильная установка детали в микрометре (рис. 6, б), плохое закрепление индикатора или неправильная ориентация его измерительного стержня относительно проверяемой поверхности (рис. 6, в).

Рис. 6. Погрешности измерения, вызванные неправильной установкой измерительного инструмента

а — штангенциркуля; б — микрометра; а — индикатора

Таким образом, для внедрения системы бездефектного труда и успешного перехода на самоконтроль каждый рабочий должен хорошо знать методику выбора, а также устройство и правила эксплуатации применяемых им измерительных средств. Эти сведения могут быть получены из технической литературы [28], а также из руководств и инструкций, прилагаемых к измерительным инструментам и приборам заводами-изготовителями.

Источник

ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Учебное пособие для студентов

Лечебного, медико-профилактического,

Педиатрического факультетов и ВСО

Курск – 2006

УДК 577.3 (076) Печатается по решению
ББК 28.30717 Центрального методического
совета ГОУ ВПО КГМУ
Росздрава

Жердева В.И., Зюбан Д.И., Денисов В.П., Шубин М.В., Долгарева С.А. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской и биологической физике: Учебное пособие для студентов лечебного, медико-профилактического, педиатрического факультетов и ВСО. — Курск: КГМУ, 2006. – 140 с.

Настоящее учебное пособие написано в соответствии с действующей программой по медицинской и биологической физике для студентов медицинских вузов Всероссийского учебно-научно-методического Центра по непрерывному медицинскому и фармацевтическому образованию (М., 2000) и содержит методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по медицинской и биологической физике.

Цель пособия — помочь студенту самостоятельно подготовиться к лабораторным занятиям по медицинской и биологической физике. Оно включает в себя не только практические рекомендации по выполнению лабораторных работ, но и теоретические предпосылки, лежащие в основе физических методов исследования, диагностики и лечения. Каждая тема занятия, помимо плана изучения темы, содержит вопросы для самоконтроля, которые позволяют студенту оценить степень его подготовленности к занятию.

Пособие содержит правила вычисления погрешностей, построения графиков, техники безопасности при выполнении работы.

Рекомендуется для студентов медицинских вузов.

ISBN 5-7487-1041-2 ББК 28.30717
ã Коллектив авторов, КГМУ, 2006

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторные занятия являются одной из важных форм учебной работы по медицинской биофизике. Главная цель лабораторного практикума — экспериментально раскрыть теоретические положения науки, обеспечить глубокое понимание студентами изучаемых законов и закономерностей и форм их проявления. Сформировать у будущих специалистов практические умения обращения с изучаемыми объектами, лабораторным оборудованием и другими средствами эксперимента, привить им навыки экспериментальной деятельности. Выполнение лабораторных работ вызывает у студентов интерес к научным исследованиям, способствует освоению методов планирования и проведения эксперимента, обработки и анализа полученных результатов, обоснованию сделанных выводов.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИКУМА

Лабораторно-практические занятия проводятся в соответствии с учебным планом специальности и рабочей программой по дисциплине. Для выполнения каждой лабораторной работы имеются методические указания, в которых сообщается цель работы, дается перечень необходимых приборов и принадлежностей, краткая теория вопроса, описание лабораторной установки и последовательность проводимых измерений, рекомендации по обработке полученных результатов. В методических указаниях приводятся вопросы для самоконтроля.

Накануне занятия студент должен подготовиться к выполнению лабораторной работы. Для этого необходимо изучить теорию и порядок выполнения работы. На занятиях перед выполнением работы преподаватель проверяет степень готовности студента к ее проведению. Для получения допуска к выполнению лабораторной работы необходимо знать цель работы, план проведения эксперимента, устройство приборов и правила их эксплуатации, требования и правила техники безопасности, основные законы, лежащие в основе данного метода. После проведения измерений студент обязан предъявить преподавателю лабораторный журнал наблюдений, в котором зафиксированы полученные результаты, проведена их окончательная обработка и анализ.

В конце занятия проводится защита лабораторных работ. При защите работ студент должен продемонстрировать знание и понимание теоретического материала, умение проводить экспериментальные исследования, обрабатывать и анализировать полученные результаты. Данными методическими указаниями необходимо руководствоваться при выполнении лабораторных работ общего биофизического практикума по всем разделам медицинской биофизики.

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ

Тема: «СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ. ПРАВИЛА РАБОТЫ

С ФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ».

ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Измерением физической величины называют нахождение ее значения опытным путем с помощью технических средств (приборов и измерительных инструментов). При измерениях мы узнаем (путем сравнения) во сколько раз измеряемая величина больше или меньше величины, принятой за единицу измерения. По способу получения числового результата измерения делятся на прямые и косвенные. При прямых измерениях значение искомой величины получают непосредственно с помощью меры или измерительного прибора. При косвенных измерениях значение измеряемой величины находят на основе известных зависимостей между этой величиной и величинами, непосредственно измеряемыми в опыте.

Обработка результатов измерений является одним из разделов науки об измерениях — метрологии.

В результате любого измерения мы получаем оценку измеряемой физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц (например, 15 м, 10 кг, 8 Дж и т.п.). Следует помнить, что никакие измерения нельзя выполнить абсолютно точно. Результаты измерения всегда содержат ошибку. Поэтому в задачу измерений входит не только нахождение значения искомой величины, но и оценка допущенной при измерении ошибки.

ОШИБКОЙ ИЗМЕРЕНИЯ называют отклонение результата измерений от истинного значения исследуемой величины. По способу представления различают абсолютные и относительные ошибки.

АБСОЛЮТНАЯ ОШИБКА выражается в единицах измеряемой величины:

Здесь x — истинное значение измеряемой величины (неизвестная величина), xi — результат одного из измерений, Dx — абсолютная ошибка измерения.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ОШИБКА выражается в долях или процентах от истинного значения измеряемой величины:

Зная абсолютную ошибку (погрешность) результат измерения можно представить в виде , где х0 — величина, полученная при измерении.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОШИБОК.
МЕТОДЫ ИХ НАХОЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ

Ошибки измерений можно разделить на три основных типа – случайные, систематические и промахи.

ПРОМАХИ (или грубые ошибки) возникают в результате неправильных действий экспериментатора (небрежности счета, неразборчивости записи и т.п.). Эти ошибки сравнительно легко обнаружить при повторных измерениях, проводимых в равных условиях. Чтобы не допускать промаха, нужно быть внимательным и аккуратным.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ – ошибки, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях физической величины. Систематические ошибки по своему происхождению могут быть самыми разнообразными. Назовем некоторые причины их возникновения.

1. Условия эксперимента не совпадают с условиями, предлагаемыми теорией. Например, неравноплечность весов, тепловое расширение линейки, действие архимедовой силы при взвешивании и т.д. Эти ошибки можно выявить при анализе условий измерения и устранить путем введения соответствующей поправки.

2. Исследуемый объект обладает некоторыми неизвестными нам особенностями. Например, имеет внутренние полости, имеет неоднородную структуру, несовершенную геометрическую форму и т.п. Для выявления подобных ошибок необходимо проводить многократные измерения в различных условиях, используя разные объекты и методы.

3. Неточность отсчета измеряемой величины по шкале измерительного устройства (линейки, микрометра, секундомера и т.п.). Эти ошибки могут быть вызваны неточностью установки нуля, наличием паралакса и т.п. Их можно существенно уменьшить при соблюдении правил обращения с приборами и путем применения специальных технических средств (зеркальные шкалы, правильное освещение и т.п.). Однако полностью устранить эти ошибки нельзя, т.к. при любом отсчете, записывая показания прибора, мы берем целое число, соответствующее ближайшему к стрелке прибора штриху (рис.1). Значит, ОШИБКА ОТСЧЕТА возникает при округлении. Она не превышает половины цены деления шкалы прибора.

Dотсч. ≤ с/2, где с – цена деления шкалы.

Рис. 1.

4. Неточность измерительных приборов приводит к появлению ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОШИБКИ. По степени точности все измерительные приборы делятся на классы. Класс точности всегда указывается в паспорте прибора (0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0). Классом точности прибора «К» называется выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности, даваемой прибором к максимальному значению величины, измеряемой прибором:

СЛУЧАЙНАЯ ОШИБКА ИЗМЕРЕНИЙ– это ошибка, которая вызывается целым рядом случайных причин и непрерывно изменяется непредсказуемым образом. Случайные ошибки всегда присутствуют в измерениях и с одинаковой вероятностью принимают как положительные, так и отрицательные значения. На рис. 2 приведена схема, характеризующая разброс экспериментальных значений измеряемой величины по отношению к ее истинному значению. Присутствие ошибки приводит к некоторому постоянному смещению значений ∆xi от истинного значения.

Случайные ошибки устранить нельзя, но их можно оценить, используя методы математической статистики.

Источник

  • Как избежать речевых ошибок памятка
  • Как избежать ошибок восприятия человека
  • Как избежать пунктуационных ошибок
  • Как избежать ошибки 404
  • Как избежать педагогических ошибок