Методы изучения природы, биология

  • Биология, 5 класс
  • Урок 2. Методы изучения биологии
  • Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
  1. Урок посвящён методам изучения биологии.

  1. Ключевые слова:
  2. Биология, научный метод, наблюдение, эксперимент
  3. Тезаурус:
  4. Научный метод – это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.

  5. Наблюдение – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (восприятие природных объектов с помощью органов чувств).

Эксперимент – метод исследования в биологии, при котором экспериментатор сознательно изменяет условия и наблюдает, как они влияют на живые организмы. Эксперимент можно проводить как в лаборатории, так и на открытом воздухе.

Измерение – это определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств.

Обязательная и дополнительная литература по теме

  1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
  2. Биология. 6 класс. Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.
  3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
  4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
  5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
  6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.: Мнемозина, 2012.
  7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.
  • Теоретический материал для самостоятельного изучения
  • Сегодня на уроке мы обсудим с вами методы изучения природы.
  • -Что такое метод?
  • Методом – называется последовательность действий, приводящих к определённому результату.

Ну, например, нам надо с вами порезать яблоко, сделать это можно разными методами. Я предлагаю вашему вниманию набор инструментов. Итак, что же нам выбрать ну, если мы хотим отрезать кружок от яблока, мы, скорее всего, воспользуемся с вами обычным ножом и разделочной доской. Попробуем, ура, получилось.

Может быть, перед нами стоит более сложная задача и нам требуется нарезать яблоко дольками, для этого я предлагаю использовать вот такую яблокорезку, обратите внимание, ячейки яблокорезки разрежут яблоко на ровные дольки и при этом будет удалена сердцевина яблока. Приступаем. Отлично у нас всё с вами получилось.

Но может быть, стоит задача измельчить яблоко, для этого я предлагаю использовать тёрку.

Результат использования данного метода налицо, подведём итог: метод, который мы выбираем для того, чтобы действовать, зависит от тех целей, которые мы перед собой ставим и того инструмента, который мы имеем, но сегодня речь пойдёт о научном методе.

Научным методом, ребята, называется совокупность способов получения новых знаний. Мы ведь с вами на уроки и приходим, чтобы получать новые знания. И среди научных методов выделяют три основных, именно эти методы я сегодня вам и продемонстрирую.

Для познания живой природы учёному очень важно правильно выбрать путь исследования, или метод (от греч. методос – способ познания), которым он будет пользоваться. Различают практические и теоретические методы. К практическим методам относят наблюдение и эксперимент (опыт).

Теоретические методы связаны с объяснением результатов, полученных в ходе наблюдения или опытным путём. Они приводят к установлению различных закономерностей и взаимосвязей, а в конечном итоге – законов природы.

Знание этих законов позволяет человеку понимать процессы, происходящие в живой природе, предвидеть их и использовать в практических целях.

Наблюдение

Этот метод остаётся важным методом научного познания сегодня. Например, можно наблюдать за поведением животных в природе.

Так как наблюдение даёт возможность получить ответ па поставленный вопрос, оно должно быть целенаправленным, то есть иметь определённую цель. Для того чтобы достигнуть поставленной цели, необходимо разработать план наблюдения, то есть порядок действий.

Получаемые в ходе наблюдения ответы на поставленные вопросы необходимо как можно подробнее записывать в специальный дневник наблюдения. При этом ничего от себя добавлять нельзя.

Для получения достоверных результатов необходимо провести повторные наблюдения в тех же условиях.

Эксперимент

Эксперимент (от лат. экспериментум – проба, опыт) – более сложный, чем наблюдение, практический метод. С его помощью можно подтвердить или опровергнуть какое-либо предположение. От наблюдения эксперимент отличается активным воздействием на изучаемый объект.

  1. Например, можно опытным путём установить, как влияет полив на рост растения.
  2. Если при соблюдении одних и тех же условий результаты нескольких опытов совпадают, то говорят о достоверности полученных данных.
  3. Измерение

Большинство научных экспериментов и наблюдений включает в себя проведение разнообразных измерений. Измерение – это определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств.

Самым простым измерительным инструментом является линейка. С её помощью измеряют длину, ширину и высоту предметов. Для измерения массы тел используют весы, для измерения температуры – термометры. Хорошо знаком вам прибор для измерения времени – часы.

Для проведения сложных измерений конструируют специальные приборы.

  • Разбор типового тренировочного задания:
  • Тип задания: Добавление подписей к изображениям;
  • Текст вопроса: Подпишите приборы.
Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология
Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология
  1. Варианты ответов:
  2. Микроскоп
  3. Секундомер
  4. Весы
  5. Лупа
  6. Линейка
  7. Термометр
  8. Правильный вариант ответа:
Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология Методы изучения природы, Биология
Микроскоп Лупа Термометр
Методы изучения природы, Биология
Весы Секундомер Линейка
  • Разбор типового контрольного задания
  • Тип задания: Выделение цветом;
  • Текст вопроса: Теоретические методы исследования
  • Варианты ответов:
  • А. разговор с дедушкой-лесником
  • Б. посещение контактного зоопарка
  • В. разведение аквариумных рыбок
  • Г. чтение биологической энциклопедии
  • Д. выбор породы собаки для брата
  • Е. кормление голубей на площади
  • Правильный вариант ответа:
  • А. разговор с дедушкой-лесником
  • Г. чтение биологической энциклопедии
  • Д. выбор породы собаки для брата

1.1 Биология как наука, её достижения, методы познания живой природы

  • Видеоурок:  
  • Лекция:  
  • Биология как наука

Отдельной наукой биология стала в 19-м веке, когда термин «биология» начали использовать сразу несколько ученых – Жан Батист Ламарк и Готфрид Рейнхольд Тревиранус в 1802 г и Фридрих Бурдах в 1800. До этого изучением некоторых аспектов живого занимались естественная история и медицина.

Объектом изучения биологии является жизнь в любых ее проявлениях – эволюция, распределение живого на планете, его структура, процессы функционирования, классификация, взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой.

Основой современной биологии являются 5 базовых принципов:

  • клеточная теория;
  • генетика;
  • эволюция;
  • гомеостаз;
  • энергия.

Методы биологии

Методами биологии называются приемы, используемые учеными для приобретения новых знаний о живых организмах. 

Основным правилом для любого ученого является принцип «ничего не принимать на веру» – каждое явление должно быть точно изучено и о нем должно быть получено достоверное знание.

Методами биологии называют приемы, с помощью которых строится система точного научного знания. К ним относятся:

  • Наблюдение. Первое столкновение ученых с чем-то еще не изученным.
  • Описание явления, нового организма, его особенностей;
  • Систематизация. Это процесс соотнесения нового знания с уже имеющимися системами – определение места вновь открытого организма на древе эволюции, его химического строения, особенностей размножения и других свойств с уже имеющимися системами знания;
  • Сравнение. Поиск похожих явлений, изучение уже встречавшихся подобных свидетельств других ученых, описаний и неоконченных исследований;
  • Эксперимент. Проведение серий экспериментов для подтверждения или опровержения новой теории или гипотезы.
  • Аналитический метод. Подразумевает сбор и сравнение всей информации по какому-либо вопросу.
  • Исторический метод. Позволяет изучить закономерности исторического развития организмов, обращаясь к уже имеющемуся знанию.
  • Моделирование. Построение и расчет возможных вариантов строения организма, функционирования его органов, его взаимодействия с другими живыми организмами. Это могут быть компьютерные модели, трехмерные модели строения, математический метод. 

Используются универсальные, общие для всех наук правила построения научных теорий:

  • наблюдение какого-либо явления, свойства живого организма, его особенности;
  • выдвижение гипотезы – как и почему возможен наблюдаемый феномен, его предварительное объяснение на базе ранее известных знаний;
  • эксперимент – постоянно ли явление или имеет случайный характер, одинаково ли проявляется при изменении условий эксперимента, какие конкретно условия оказывают на него влияние;
  • после экспериментального подтверждения гипотеза становится теорией;
  • для проверки теории и поиска точных ответов на вопросы, ученые проводят дополнительные эксперименты.
Читайте также:  Общая характеристика одноклеточных животных, или простейших, биология

А также применяются методы, свойственные каждой конкретной науке, для биологии это:

  • генеалогический. Поиск предков, соотнесение вновь открытого организма с возможными родственными на древе эволюции;
  • культура тканей. Для изучения физиологических особенностей организма, влияния на него различных факторов проводятся исследования образцов его тканей;
  • эмбриологический. Изучение процесса развития живого организма до его рождения;
  • цитогенетический. Исследования генома и строения клеток;
  • биохимический. Химические исследования клеточного содержимого, тканей, внутренней среды и выделений организма.

Биологических методов очень много, кроме вышеперечисленных в науке широко используются: гибридизация, палеонтологический, центрифугирование и многие другие.

Методы изучения природы, Биология

Роль биологии в формировании естественнонаучной картины мира

Знания о биосфере помогают человечеству делать прогнозы долгосрочных и краткосрочных процессов на Земле и стараться управлять ими. Так, зная о роли зеленых растений в формировании кислородной среды планеты – человек понимает важность сохранения лесов.

Владея знаниями о взаимоотношениях организмов – в настоящее время человечество уже не допускает опасных экспериментов по внесению в устойчивую экосистему новых животных и растений, это даже прописано в международном законодательстве. Таких ошибок, как завоз кроликов в Австралию или енотовидной собаки на Дальний Восток СССР человек уже не допускает.

В настоящее время в Калифорнии проблемой стали заносные виды растений, угнетающие реликтовые ценные виды местной флоры.

Биологические науки позволяют решить многие проблемы с обеспечение продовольственной безопасности. Выведение новых сортов растений и видов животных, позволяют повысить урожайность, защитить посевы от вредителей, увеличить производительность сельского хозяйства.  

  1. Генетика и физиология на настоящий момент играют очень важную роль в получении медицинских знаний, способствуя развитию новых методов лечения, созданию лекарств, позволяя победить считавшиеся неизлечимыми заболевания и патологии, а также заранее предупредить и остановить их развитие.
  2. С помощью микробиологии разрабатываются вакцины и сыворотки, новые сорта пищевых продуктов и напитков. 
  3. Дендрология и экология позволяют обеспечить восполняемым природным ресурсом – древесиной строительную и целлюлозно-бумажную отрасли промышленности.
  4. Энтомология и ботаника – помогают разработать и улучшить уже известные виды тканей.
  5. Любая из биологических наук, включая палеонтологию и прочие, кажущиеся неважными – оказывает сильное влияние на представление знаний об истории развития планеты, месте человека среди живых организмов, помогает повысить качество жизни и защитить от влияния вредных факторов внешней среды.

Биология – наука о жизни

Биология – наука о жизни добавить в закладки Методы изучения природы, Биология

Биологией именуют науку, которая занимается изучением свойств живых организмов. При этом ученые используют определенный перечень критериев, относящих то или иное тело к живым организмам. Самыми значимыми из таких критериев является способность живых систем к:

  • саморегуляции;
  • самовоспроизведению (размножению);
  • метаболизму (обмену веществ).

Объектом изучения биологической науки являются разные формы проявления жизни. Ученые выделяют несколько уровней организации живых систем, встречающихся в природе:

  • молекулярный;
  • клеточный;
  • тканевый;
  • органный;
  • организменный;
  • популяционно-видовой;
  • биогеоценотический;
  • биосферный.

В отдельную науку биология была выделена в 19 веке, благодаря одновременному использованию данного термина Ф. Бурдахом, Г.-Р. Тревиранусом и Ж.-Б. Ламарком.

Достижения

Достижениями современной биологической науки является использование ее методов в различных сферах человеческой деятельности:

  1. Охрана природы.
    • Современные биологические знания помогают решать проблемы загрязненности природной среды. Это положительно сказывается на рациональном использовании природных ресурсов, повышая продуктивность растительного мира. Сохранение чистоты разных сред обитания позволяет сократить гибель живых организмов, в том числе и редких видов.
  2. Развитие генной инженерии.
    • Биологические знания позволяют создавать организмы, имеющие новые генные комбинациями. К примеру, внедрение в бактериальные клетки генов, отвечающих за выработку важных для организма соединений, позволяет искусственным способом получать молекулы интерферона, инсулина и антибиотиков. Биологические знания помогают синтезировать стимуляторы роста, витамины, ферменты и прочие важные для всего живых организмов соединения.
  3. Медицина.
    • С помощью теоретических биологических достижений удается проводить раннюю диагностику различных заболеваний и лечить их на этапах формирования. Также успешно применяются профилактические способы защиты от болезней. Сегодня биология способна лечить проявления бесплодия, гемофилии и альбинизма.

Методы познания живой природы

Живая природа изучается с применением разных методик: 

Метод Описание
Моделирование  — построение на компьютерной технике либо математическим способом разных моделей органов и организмов с целью изучения их строения и функционирования
Наблюдение  — сбор информации об объекте
Изучение истории  — выявление закономерностей развития живого на Земле
Описательная  — изучение особенностей живого объекта
Аналитическая  — сравнение имеющихся сведений о живых объектах для выявления сходства и различия
Экспериментальная  — проведение опытов над живым объектом в лабораторных условиях
Систематизация  — соотнесение новой информации с имеющейся системой знаний для ее расширения и усовершенствования
Сравнительная процесс поиска схожих описаний, функций и явлений

Помимо описанных методик в дополнение к ним применяются более узкие методы:

Метод Описание
Биохимический  — исследование химическим способом содержимого живых клеток и организмов
Цитогенетический  — изучение строения клеточного уровня и их генетического фонда
Эмбриологический  — основан на проявлении закономерностей эмбрионального развития, таких как закон зародышевого сходства и биогенетический закон
Описательная  — изучение особенностей живого объекта
Гистологический  — исследования культур тканей разных живых организмов
Генеалогический  — один из методов изучения типа наследования признаков, основанный на анализе родословных

Для изучения каждого нового организма используется не один метод либо методика, а их комплекс. Такая совокупность исследований позволяет лучше изучить живые объекты и дать им полное описание.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

Формирование современной естественнонаучной картины мира тесно связано с достижениями биологической науки. Это позволяет решать:

  • проблемы нехватки продовольствия;
  • экологический «дисбаланс» в природе;
  • ситуацию с вредителями сельскохозяйственных культур.

Биологические знания о процессах в биосфере помогают человечеству управлять происходящими на планете процессами, делая соответствующие прогнозы. К примеру, забота о лесах и сохранение зеленых насаждений способствует формированию кислородной среды на Земле.

Знания, как живые организмы взаимодействуют друг с другом, помогают человеку не экспериментировать с равновесием в природе, завозя в экосистемы новые виды растений с животными.

Ситуация с кроликами  в Австралии, произошедшая в прошлом столетии наглядный тому пример!

Биологических сведений сегодня так много, что для простоты использования их делят на разные области, помогающие в решении различных сложных задач:

  • разработка и улучшение растительных тканей (ботаника);
  • получение новых лекарственных препаратов (генетика  с физиологией);
  • восполнение природных ресурсов (экология с дендрологией);
  • создание новейших вакцин с сыворотками (микробиология).

Такие на первый взгляд простые науки способны решать глобальные проблемы человечества! Важно лишь их правильно использовать и оперировать соответствующими понятиями.

Смотри также:

Методы исследования в науке

Код ОГЭ:  1.1. … Методы изучения живых объектов. Биологический эксперимент. Наблюдение, описание, измерение биологических объектов.

Живая природа является системой, компоненты которой можно расположить в строгом порядке: от низших к высшим. Данный принцип организации позволяет выделить в живой природе отдельные уровни и дает комплексное представление о жизни как о природном явлении. Живая природа является сложной, многокомпонентной и строго упорядоченной системой.

В настоящее время выделяют 5 основных уровней организации живой материи:

  • клеточный;
  • организменный;
  • популяционно-видовой;
  • биогеоценотический;
  • биосферный.

Методы изучения живых объектов: описательный, сравнительный, исторический и экспериментальный.

Описательный метод широко применялся ещё учёными древности, которые занимались сбором фактического материала и его описанием. В основе этого метода лежит наблюдение. Практически до XVIII в. биологи в основном занимались изучением и описанием животных и растений, делали попытки первичной систематизации накопленного материала.

Сравнительный метод стал применяться в XVII в. и позволил выявлять сходства и различия между организмами и их частями. Использование сравнительного метода позволило получить данные, необходимые для систематизации растений и животных. В XIX в. метод был использован при разработке клеточной теории и обосновании теории эволюции.

Исторический метод помогает осмыслить полученные факты, сопоставить их с ранее известными результатами. Этот метод стал широко применяться во второй половине XIX в. благодаря работам Ч. Дарвина, который с его помощью научно обосновал закономерности появления и развития организмов, становления их структур и функций во времени и пространстве.

Благодаря появлению в XX в. новых приборов для проведения биологических исследований ведущим в биологии стал экспериментальный метод. Широко применять в биологии этот метод стали лишь с начала XIX в., прежде всего при изучении физиологических процессов.

Читайте также:  Зоология - наука о животных - биология

Экспериментальный метод позволяет изучать то или иное явление жизни с помощью опыта. Большой вклад в утверждение экспериментального метода в биологии внёс Г. Мендель.

Он, изучая наследственность и изменчивость организмов, впервые использовал биологический эксперимент не только для получения данных об изучаемых явлениях, но и для проверки гипотезы, формулируемой на основании получаемых результатов.

  • Наблюдение — целенаправленное выявление объектов и закономерностей в естественных условиях;
  • Описание — фиксация сведений об объекте средствами естественного или искусственного языка (в биологии сформированы научные понятия, обозначаемые специальными терминами);
  • Измерение — сравнение объекта по каким-либо свойствам с эталоном (с граммом, с метром и др.);
  • Биологический эксперимент — выявление свойств живых объектов в искусственно созданных условиях.

Современное научное исследование

Сначала на основании собранных фактов учёным формулируется проблема исследования. Для её решения выдвигаются гипотезы, каждая из которых проверяется экспериментально, путём применения соответствующих методов исследования, в процессе чего могут быть получены новые научные факты.

Если эти факты противоречат выдвинутой гипотезе, то она отвергается. Если же гипотеза согласуется с полученными фактами и позволяет делать верные прогнозы, то она может стать теорией. Некоторые теории устанавливают связи между различными явлениями. Это правила и законы.

Из правил возможны исключения, а законы действуют всегда.

В биологических исследованиях всё шире применяют моделирование, которое считают высшей формой эксперимента. Так, ведутся активные работы по компьютерному моделированию важнейших биологических процессов, основных направлений эволюции, развития экосистем или даже всей биосферы (например, в случае глобальных климатических или техногенных изменений).

В настоящее время в биологии широко применяют различные виды микроскопии (в том числе электронную), биохимические методы, разнообразные методы культивирования и прижизненного наблюдения культур клеток, тканей и органов, метод меченых атомов, рентгеноструктурный анализ, ультрацентрифугирование, хроматографию и т. д.

Методы изучения природы, Биология

Это конспект по биологии «Методы изучения живых объектов». Выберите дальнейшие действия:

  • Найти конспект по Кодификатору ОГЭ.
  • Вернуться к списку конспектов по Биологии.
  • Проверить знания по Биологии.

Научный

Одной из важнейших характеристик данного метода является его объективность, ни одно предположение не принимается на веру, даже если исходит от авторитетного учёного. Для исследования какого-либо объекта или явления живой природы учёные проводят наблюдения за ними, формулируют гипотезы, ставят эксперименты, анализируют результаты, создают модели и выводят общие закономерности.

Научное наблюдение всегда проводится с определённой целью. При использовании данного метода могут быть задействованы как органы чувств (органы слуха, зрения, обоняния и др.), так и специализированное оборудование.

В процессе наблюдения выделяют общие и индивидуальные признаки исследуемого предмета или явления, устанавливают закономерности, и затем на основании полученных данных делают выводы и обобщения. При этом субъективные оценки не допускаются, все итоги исследований должны быть основаны исключительно на фактах.

Поэтому всегда учитывается возможность проверки полученной информации с помощью повторных наблюдений и, при необходимости, с использованием других методов познания.

На основании полученных в ходе наблюдения данных учёные выдвигают гипотезы, пытаясь объяснить те или иные факты. Предположения могут быть истинными и ложными, но, чтобы понять это, исследователи обычно проводят серию экспериментов.

Каждый научный опыт совмещает в себе естественное поведение природных объектов и их поведение с учётом целенаправленного воздействия извне. Такое внешнее воздействие организуют и контролируют субъекты познавательной деятельности. Высшей формой научного опыта считается моделирование.

С его помощью воссоздаются различные процессы живой природы, которые недоступны для наблюдения в естественных условиях или их невозможно воспроизвести экспериментально.

Все полученные в ходе наблюдения, эксперимента и моделирования данные тщательно фиксируются и анализируются. На основании результатов из ранее высказанных предположений выбирается так называемая рабочая гипотеза, имеющая все шансы стать теорией, если в дальнейшем она не будет опровергнута.

Методы биологии

Примеры формулировок, используемых в тестах ЕГЭ

Метод Применение метода
биохимический изучение активности фермента
биохимический установление состава веществ крови
биохимический анализ мочи на содержание сахара в ней
биохимический установление состава веществ лимфы
биохимический (титрование) определение количества сахара в крови
генеалогический изучение характера наследования признаков человека
генеалогический составление родословной человека и изучение характера наследования признака
генная инженерия конструирование новой комбинации нуклеотидов в гене
искусственное осеменение получение яйцеклеток и сперматозоидов высокопродуктивных животных, дальнейшее проведение осеменения в пробирке и имплантация эмбрионов в матки беспородных самок
исторический описание эволюционного развития организмов
клеточная инженерия конструирование клетки путем соматической гибридизации
клеточная инженерия реконструкция яйцеклеток и клонирование животных
клеточная инженерия развитие животного из реконструированной яйцеклетки
клонирование из яйцеклетки удаляют ядро и в нее пересаживают ядро соматической клетки генетически ценного организма, затем стимулируют дробление реконструированной зиготы электрошоком и трансплантируют эмбрион в матку любой самки того же вида
культура клеток и тканей изучение факторов размножения, роста клеток в искусственной среде
меченых атомов введение радиоактивных изотопов элемента в молекулы веществ
меченых атомов выяснение способа репликации ДНК
микроскопия (микроскопирование) изучение строения растительной клетки на фиксированном препарате
микроскопия (микроскопирование) изучение строения органоидов
микроскопия (микроскопирование) определение структуры митохондрии
молекулярно-генетический изучение молекулы ДНК
мониторинг контроль наличия в средах предельно допустимых концентраций вредных для жизни организмов веществ
мониторинг длительный контроль содержания углекислого газа в атмосфере
наблюдение сроки впадения в спячку сурков
наблюдение описание живой природы
наблюдение регистрация смены месячной температуры
наблюдение сбор информации о поведении животного
обобщение формулировка правил, законов на основ сравнения результатов экспериментов
популяционно-статистический изучение распространения признака в популяции
сравнение выявление общих закономерностей живой природы
сравнение (обобщение) сопоставление наблюдаемых свойств биологических объектов
статистический распространение признака в популяции
флюорография изменения структуры органов
хроматография (хроматографический) изучение скорости движения растворенных веществ в адсорбенте
хроматография (хроматографический) разделение основных пигментов из экстракта листьев
центрифугирование разделение клеточных структур
центрифугирование разделение клеточной массы по фракциям
центрифугирование разделение органоидов клетки по массе и размерам
цитогенетический исследование хромосомных и геномных мутаций
цитогенетический синдром Дауна
цитогенетический микроскопическое исследование количества и морфологии хромосом
цитогенетический, цитологический, кариотипирование, микроскопирование определение числа хромосом в кариотипе
эксперимент влияние длины дня на цветение растений
эксперимент описание жизни организма в лабораторных условиях
эмбриологический установление закономерностей развития зародышей позвоночных животных

Методы познания живой природы – названия и краткая характеристика — Природа Мира

Все люди так или иначе познают живую природу, являясь при этом её неотъемлемой частью.

Многолетние исследования учёных позволили раскрыть множество тайн и загадок о жизни на нашей планете, но и сейчас у природы остаются для нас сюрпризы.

В данной статье мы расскажем об основных методах, применяемых при изучении живой природы, позволяющих ответить на вопросы о происхождении организмов, их строении, развитии, поведении, о явлениях живой природы и о многом другом.

Исторический

Суть данного метода заключается в анализе информации о современном органическом мире и данных о его прошлом. Сопоставляя факты разных временных периодов, учёные делают выводы о процессах развития живой природы.

У современных исследователей появилась возможность подтвердить или опровергнуть некоторые теории и гипотезы своих коллег из прошлого, но, как правило, для этого приходится использовать не только исторический, но и другие методы.

Сравнительно-описательный

Предполагает проведение исследований, с помощью которых удаётся выявить сходства и различия организмов и их частей. Такой метод лежит в основе классификации организмов. Его применяют, к примеру, при изучении организмов одного вида, распространённых на разных территориях.

Или в исследованиях растений или животных, принадлежащих к определённому роду и обитающих в одной и той же местности, с целью установления их индивидуальных диагностических признаков.

Также анатомо-морфолическое исследование помогает выявить нарушения в работе органов конкретного организма, путем сравнительного анализа больного органа и одноимённого здорового.

Читайте также:  Строение белков. Структуры белков

Мониторинг

Это комплекс мероприятий, предполагающий наблюдение за объектом исследования, оценку полученных сведений и составление прогноза вероятных изменений состояния объекта в будущем.

Данные мониторинга помимо прочего позволяют своевременно реагировать на возможность появления различных угроз и предпринимать действия для предотвращения негативных последствий.

Самый глобальный мониторинг – биосферный, при котором ведётся регистрация, сбор, передача, накопление, хранение и анализ сведений о глобально-фоновых изменениях в природе, таких как: циркуляция тепла, газообмен между воздушной оболочкой земли и океаном, погодно-климатические изменения, мировая миграция животных и растений и т. д.

Научный

Одной из важнейших характеристик данного метода является его объективность, ни одно предположение не принимается на веру, даже если исходит от авторитетного учёного. Для исследования какого-либо объекта или явления живой природы учёные проводят наблюдения за ними, формулируют гипотезы, ставят эксперименты, анализируют результаты, создают модели и выводят общие закономерности.

Научное наблюдение всегда проводится с определённой целью. При использовании данного метода могут быть задействованы как органы чувств (органы слуха, зрения, обоняния и др.), так и специализированное оборудование.

В процессе наблюдения выделяют общие и индивидуальные признаки исследуемого предмета или явления, устанавливают закономерности, и затем на основании полученных данных делают выводы и обобщения. При этом субъективные оценки не допускаются, все итоги исследований должны быть основаны исключительно на фактах.

Поэтому всегда учитывается возможность проверки полученной информации с помощью повторных наблюдений и, при необходимости, с использованием других методов познания.

На основании полученных в ходе наблюдения данных учёные выдвигают гипотезы, пытаясь объяснить те или иные факты. Предположения могут быть истинными и ложными, но, чтобы понять это, исследователи обычно проводят серию экспериментов.

Каждый научный опыт совмещает в себе естественное поведение природных объектов и их поведение с учётом целенаправленного воздействия извне. Такое внешнее воздействие организуют и контролируют субъекты познавательной деятельности. Высшей формой научного опыта считается моделирование.

С его помощью воссоздаются различные процессы живой природы, которые недоступны для наблюдения в естественных условиях или их невозможно воспроизвести экспериментально.

Все полученные в ходе наблюдения, эксперимента и моделирования данные тщательно фиксируются и анализируются. На основании результатов из ранее высказанных предположений выбирается так называемая рабочая гипотеза, имеющая все шансы стать теорией, если в дальнейшем она не будет опровергнута.

Инструментальные методы

В процессе наблюдений и опытов с объектами живой природы часто задействуется специальное оборудование, в частности центрифуги, микроскопы, измерительные приборы и т. д. Исследования с помощью определённых инструментов позволяют более детально изучить предметы и их свойства.

  1. Метод дифференциального центрифугирования позволяет извлечь отдельные клеточные компоненты, которые в дальнейшем подвергаются биохимическому и цитохимического анализу.
  2. С помощью радиолокации учёные получают важные сведения о скоплениях насекомых и перемещениях больших стай птиц.
  3. Электрографический метод основывается на регистрации и анализе биоэлектических процессов организмов (животных и людей). Он позволяет получить сведения о патологических изменениях в тканях, органах и системах.
  4. Микроскопия – исследование объектов с помощью микроскопа. Данный метод широко применяется в медицине, поскольку позволяет исследовать организм человека или животного на клеточном уровне.

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Основные методы исследования живой природы

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

К основным методам исследования живой природы относятся:

метод наблюдения. Дает возможность анализировать и описывать биологические явления. Для того, чтобы выяснить сущность явления, необходимо прежде всего собрать фактический материал и описать его. Этот метод широко распространен в зоологии, ботанике, экологии;

сравнительный метод. Позволяет через сопоставление изучать сходство и различие организмов и их частей. На его принципах основана систематика, создана клеточная теория;

исторический метод. Выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функции;

экспериментальный метод. Связан с созданием ситуации, которая помогает исследовать свойства и явления живой природы. Этот метод позволяет изучить явления изолированно и добиваться их повторяемости при воспроизведении экспериментальных условий. Эксперимент обеспечивает более глубокое по сравнению с другими методами проникновение в сущность явления;

моделирование. Представляет собой метод изучения явления или процесса через воспроизведение его самого или его существенных свойств в виде модели.

Биологические знания широко используются в практической деятельности человека. Живая природа дает человеку большое количество материалов и продуктов. Чтобы суметь получить необходимые продукты, а потом – правильно их использовать, важно знать их свойства.

Биологические знания позволяют эффективнее обеспечивать человечество продуктами питания. Знание особенностей живых организмов, их изменений под воздействием человека позволяют получать надежные и все большие урожаи. Понимание биологических процессов в организме человека является научным фундаментом медицины.

Сведения о строении и функционировании организмов животных – ветеринарии. Сведения о способах лечения заболеваний необходимы для развития фармакологии. При помощи селекции и генной инженерии получают новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов, что увеличивает эффективность сельского хозяйства.

Достижения микробиологии способствовали развитию пищевой, фармацевтической промышленности, сельского хозяйства, медицины.

Современные методы селекции и генетики микроорганизмов позволили использовать бактерии в решении глобальных проблем человечества, таких как недостаток пищевого белка и загрязнения окружающей среды.

Созданы штаммы микроорганизмов, которые в промышленных масштабах вырабатывают белки, витамины, лекарственные препараты, вакцины и другие необходимые человеку вещества. Использование методов биологической очистки является одним из самых эффективных и недорогих методов утилизации отходов жизнедеятельности, производства.

  • От прогресса биологоческих наук зависит решение важнейших задач современности, таких как охрана природы, повышение продуктивности растений, животных, почвы, создание безотходных типов производства.
  • ОСНОВНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЖИВИЙ ПРИРОДИ
  • До основних методів дослідження живої природи належать:

метод спостереження. Дає можливість аналізувати і описувати біологічні явища. Для того, щоб з'ясувати сутність явища, необхідно перш за все зібрати фактичний матеріал і описати його. Цей метод широко поширений в зоології, ботаніки, екології;

порівняльний метод. Дозволяє через зіставлення вивчати подібність і відмінність організмів та їх частин. На його принципах заснована систематика, створена клітинна теорія;

історичний метод. З'ясовує закономірності появи і розвитку організмів , становлення їх структури і функції;

експериментальний метод. Пов'язаний із створенням ситуації, яка допомагає досліджувати властивості та явища живої природи. Цей метод дозволяє вивчити явища ізольовано і домагатися їх повторюваності при відтворенні експериментальних умов. Експеримент забезпечує більш глибоке в порівнянні з іншими методами проникнення в сутність явища;

моделювання. Являє собою метод вивчення явища або процесу через відтворення його самого або його істотних властивостей у вигляді моделі.

Біологічні знання широко використовуються в практичній діяльності людини. Жива природа дає людині велику кількість матеріалів і продуктів. Щоб зуміти отримати необхідні продукти, а потім – правильно їх використовувати, важливо знати їх властивості.

Біологічні знання дозволяють ефективніше забезпечувати людство продуктами харчування. Знання особливостей живих організмів, їх змін під впливом людини дозволяють отримувати надійні і всі великі врожаї. Розуміння біологічних процесів в організмі людини є науковим фундаментом медицини.

Відомості про будову і функціонування організмів тварин – ветеринарії. Відомості про способи лікування захворювань необхідні для розвитку фармакології.

За допомогою селекції та генної інженерії отримують нові сорти рослин, породи тварин, штами мікроорганізмів, що збільшує ефективність сільського господарства . Досягнення мікробіології сприяли розвитку харчової, фармацевтичної промисловості, сільського господарства, медицини.

Сучасні методи селекції і генетики мікроорганізмів дозволили використовувати бактерії у вирішенні глобальних проблем людства, таких як недолік харчового білка і забруднення навколишнього середовища.

Створені штами мікроорганізмів, які в промислових масштабах виробляють білки, вітаміни, лікарські препарати, вакцини та інші необхідні людині речовини. Використання методів біологічного очищення є одним з найбільш ефективних і недорогих методів утилізації відходів життєдіяльності, виробництва.

Від прогресу біологічних наук залежить вирішення найважливіших завдань сучасності, таких як охорона природи, підвищення продуктивності рослин, тварин, ґрунту, створення безвідходних типів виробництва.

Ссылка на основную публикацию