Процесът на научно познание обикновено се разделя на два етапа: емпиричен и теоретичен.

На емпиричния етап Използват се следните методи.

Описателни и сравнителни методи , те се основават на наблюдение. Наблюдение - изучаване на живи природни обекти в естествени условия.Това е пряко наблюдение (буквално) на поведението, заселването, размножаването на животни и растения в природата, визуално или инструментално определяне на характеристиките на организмите, техните клетки, органи и тъкани. За тези цели съвременната биология използва както традиционни средства за полеви изследвания - от бинокли до дълбоководни подводници, така и сложно лабораторно оборудване - микроскопи, спектрофотометри, ултрацентрофуги и др.

Експериментален метод базиран на изследване на живи обекти под екстремно влияние на фактори на околната среда- променена температура, светлина или влажност, повишено натоварване, токсичност или радиоактивност, промяна на мястото на развитие (отстраняване или трансплантация на гени, клетки, органи, космически полети и др.). Експерименталният метод ни позволява да идентифицираме скрити свойства, границите на адаптивните възможности на живите системи, степента на тяхната гъвкавост, надеждност и променливост.

Исторически метод разкрива историята на развитието на биологичните обекти, техния произход.Сравнете анатомичната структура, химичния състав, генната структура и други характеристики на организми с различни нива на сложност. В този случай се изучават не само живи организми, но и отдавна изчезнали, запазени под формата на вкаменени останки.

Сравнително нов метод - моделиране биологични процеси , както на ниво организми, клетки или биомолекули, така и И математическо моделиране. Например, можете да изградите модел и да прогнозирате състоянието на живота в резервоар след определено време, когато се променят един, два или повече параметъра (температура, концентрация на сол, присъствие на хищници и др.).

Системен метод (подход) също е нов . Живите обекти се считат за системи , тоест колекция от елементи с определени взаимоотношения.Всеки обект се разглежда едновременно и като система, и като елемент от система от по-висок ред.

На теоретичен етап за познаване се използват следните методи: обобщение натрупана факти , промоция нови хипотези , техен емпиричен повторен тест (нови наблюдения, експерименти, сравнения, моделиране). Стават потвърдени хипотези закони , те са съставени от теории . Ясно е, че както законите, така и теориите са относителни по природа и рано или късно могат да бъдат преразгледани.

3. Основни понятия на биологията

Концепция - това е взаимосвързана група от концепции, хипотези, теории, които обясняват някакъв фундаментален феномен или свойство на природата. Основенбиологични концепции обяснете явлението и свойстватаживот .

1. Концепцията за системна многостепенна организация на живота : всички живи обекти са системиразлични нива на сложност, те образуват непрекъсната йерархия от нива на структурна и функционална организация.

2. Концепцията за материалната същност на живота : животът е материален, неговата физическа и химическа основа са метаболизмът и енергията. Във философски смисъл това означава първичност на материята и вторичност на съзнанието (материализъм).

Материята е комбинация от материя и поле. Материята има маса на покой, но полето не. Живата материя представляваособено сложно вещество и сложно многофакторно поле. Точнониво на трудност прави материята жива, въпреки че в нея действат прости физични и химични закони.

3. Понятие за биологична информация и самовъзпроизвеждане на живота : Живите организми се възпроизвеждат въз основа на собствената си (генетична) информация във взаимодействие с външна (епигенетична) информация. Резултатът от това взаимодействие е индивидуалното развитие на организмите (онтогенезата).

4. Концепцията за саморегулация на живите системи : живите системи поддържат относително постоянство на своите вътрешни връзки и условия на работа (хомеостаза) въз основа на комбинация от преки положителни и обратни отрицателни връзки.

5. Концепция за самоорганизация и биологична еволюция : живият свят е възникнал в резултат на самоорганизация от неживи химически системи и претърпява необратимо историческо развитие (филогенеза) въз основа на наследствената променливост и естествения подбор на организми, най-добре адаптирани към променящите се условия на околната среда.

Експериментирайте- изследователски метод в биологията, при който експериментаторът съзнателно променя условията и наблюдава как те влияят на живите организми. Експериментът може да се проведе както в лаборатория, така и на открито.

В практическата микробиология се използва за диагностика на инфекциозни заболявания, изолиране и идентифициране на чисти патогени, индикация и идентифициране на екзотоксини. В допълнение, той се използва широко в експерименталната микробиология и имунология, както и за мониторинг на имунолекарства.

Експерименталният метод е много чувствителен. При изолиране на чиста трева и установяване на имунологични промени при животно, експерименталният метод е високоспецифичен и може да се използва в ранните стадии на заболяването. Недостатъците на експерименталния метод са трудоемкостта, високата цена, продължителността на изследването и опасността от лабораторно замърсяване. Поради това се използва в случаите, когато други методи са неефективни и ако са налице необходимите условия за отглеждане на лабораторни животни.

Използването на експерименталния метод в биологията се свързва с името на Уилям Харви, който го използва в своите изследвания за изследване на кръвообращението. Но той започва да се използва широко в биологията едва от началото на 19 век, предимно в изучаването на физиологичните процеси. Експерименталният метод ви позволява да изучавате конкретен феномен на живота чрез опит. Голям принос за установяването на експерименталния метод в биологията има Г. Мендел, който, изучавайки наследствеността и изменчивостта на организмите, пръв използва експеримента не само за получаване на данни за изучаваните явления, но и за тествайте хипотезата, формулирана въз основа на получените резултати. Работата на Г. Мендел се превърна в класически пример за методологията на експерименталната наука.

През 20 век експерименталният метод става водещ в биологията. Това стана възможно благодарение на появата на нови инструменти за биологични изследвания (електронен микроскоп, томограф и др.) И използването на методи на физиката и химията в биологията.

Понастоящем в биологичните експерименти се използват широко различни видове микроскопия, включително електронна микроскопия с техниката на ултратънки срезове, биохимични методи, различни методи за култивиране и интравитално наблюдение на клетъчни култури, тъкани и органи, методът на белязаните атоми, X- дифракционен анализ на лъчи, ултрацентрофугиране, хроматография и др. Неслучайно през втората половина на 20в. В биологията се разви цяло направление - създаване на нови инструменти и разработване на методи за изследване.

В биологичните изследвания все повече се използва моделирането, което се счита за най-висшата форма на експеримент. По този начин се извършва активна работа по компютърно моделиране на най-важните биологични процеси, основните насоки на еволюцията, развитието на екосистемите или дори цялата биосфера (например в случай на глобален климат или промени, причинени от човека).

Експерименталният метод, съчетан със системно-структурен подход, коренно трансформира биологията, разшири нейните познавателни възможности и разкри нови пътища за използване на биологичното знание във всички сфери на човешката дейност.

Програма: ,

Урок №2

Тема: „Методи на изследване в биологията“.

Задачи:

Образователни:Запознайте учениците с изследователските методи в биологията, разгледайте последователността на експеримента и идентифицирайте разликата между хипотеза и закон или теория.

Развитие: Насърчаване на развитието на интелектуалните умения и паметта; продължи способността за сравняване и анализиране, подчертаване на основните моменти и даване на примери. Формирайте цялостна картина на света.

Образователни:Допринасят за формирането на научен мироглед, прилагат екологично и естетическо възпитание, сексуално и трудово възпитание.

Оборудване:Таблици, изобразяващи последователността на експеримента. Презентация.

Напредък:

аз Организиране на времето

II. Актуализиране на знанията (10 минути).

Работа с карти (3 варианта): напишете определение.

Опция 1:

3. Напишете определение:

Вариант 2:

1. Какви царства се разграничават в живата природа?

2. Защо съвременната биология се смята за комплексна наука?

3. Напишете определение:

Ботаника, геоботаника, орнитология, физиология, хистология, екология, биохимия.

Вариант 3:

1. Какви царства се разграничават в живата природа?

2. Защо съвременната биология се смята за комплексна наука?

3. Напишете определение:

Зоология, бриология, палеоботаника, етология, анатомия, генетика, биотехнология.

III. Изучаване на нов материал (20 минути).

В последния урок разгледахме концепцията за биологията като наука като цяло. Днес ще разгледаме какви методи се използват в биологията.

Темата на нашия урок днес: „Методи на изследване в биологията“ ( слайд 1 ). – запис в тетрадка.

Какви методи на изследване използва тази наука биология?

Въпрос: Преди да започнем да търсим, нека дефинираме какво е наука?

Науката е един от начините да изучаваме и разбираме света около нас ( слайд 2 ). Писане в тетрадка.

Биологията ни помага да разберем живия свят. Вече знаем, че хората изучават живата природа от древни времена. Първо, те изучавали отделни организми, събирали ги и съставяли списъци на растения и животни, обитаващи различни места. Обикновено този период на изучаване на живите организми се нарича описателен, а самата дисциплина се нарича естествена история. Естествената история е предшественик на биологията.

Какъв е научният метод? Научният метод е набор от техники и операции, използвани при изграждането на система от научно познание. – запис в тетрадка.

Биологията е многостранна и следователно изисква систематични и многостранни методи на изследване. Разграничават се следните методи на изследване: (слайд 3 ).

Например, много биологични изследвания се провеждат директно в природата - наблюдение, описание, сравнение. В същото време значителна част от изследванията изискват лаборатория. В лабораторни условия биолозите провеждат експерименти и извършват моделиране. Историческите методи на изследване не са чужди на биологията, защото биологията изучава живите организми в процес на развитие и това развитие може да продължи милиони години.

Нека разгледаме всеки един поотделно: (запишете в тетрадката)

Наблюдение (слайд 4)

Преднамерено, целенасочено възприемане на обекти и процеси с цел разбиране на основните им свойства. Наблюдението е отправната точка на всяко природонаучно изследване. В биологията това е особено забележимо, тъй като обектът на нейното изучаване е човекът и живата природа около него. Наблюдението като метод за събиране на информация е хронологично първият изследователски метод, който се появи в арсенала на биологията, този метод не е загубил своето значение и до днес. Наблюденията могат да бъдат преки и непреки, могат да се извършват с или без технически средства. И така, орнитологът вижда птица през бинокъл и може да я чуе или може да записва звуци с устройството извън обхвата на човешкото ухо.

Описателен (слайд 5)

За да разбере същността на дадено явление, човек трябва първо да събере фактическа информация, след което да я опише и да я представи за използване от други поколения. Същността на този метод е да се събере информация, да се опишат характеристиките и поведенческите признаци на процеса или живия организъм, който се изучава, и едновременно с това да се провеждат изследвания.
В ранния период от развитието на биологията събирането и описанието на фактите са основните методи на изследване. Същите тези методи са актуални и днес. Описанието е резултат от интерпретация на наблюденията. Например, когато пише описание на намерен скелет, палеонтологът ще нарече определени кости прешлени, доколкото използва метода за установяване на аналогия със скелетите на вече известни животни. Описанието е основният метод на класическата биология, основан на наблюдението. По-късно дескриптивният метод е в основата на сравнително-историческия метод на биологията. Могат да се сравняват правилно съставени описания, направени на различни места по различно време. Това ни позволява да изучаваме приликите и разликите на организмите и техните части чрез сравнение.

Сравнителен метод (слайд 6)

През 18 век Сравнителният метод стана популярен. Основава се на съпоставката и изучаването на подобни и различни характеристики на живите организми и техния строеж. Този метод е в основата на таксономията. Благодарение на него е открито голямо обобщение и е създадена клетъчната теория. Този метод е популярен и днес. Сравнението е сравнение на организми и техните части, намиране на прилики и разлики (например наблюдавате насекоми и забелязвате, че много от тях имат черни и жълти ивици. Много хора вярват, че това са пчели и оси, така че боравете с тях внимателно.

Исторически (слайд 7)

Историческият метод се използва за изучаване на закономерностите на появата и развитието на организмите, формирането на тяхната структура и функции.

Експериментирайте (слайд 8)

Целенасоченото изучаване на явления при точно определени условия, позволяващи тяхното възпроизвеждане и наблюдение. Пълният цикъл на експериментално изследване се състои от няколко етапа. Подобно на наблюдението, експериментирането изисква ясно формулирана цел за изследването. Следователно, когато започвате експеримент, трябва да определите неговите цели и задачи и да помислите за възможните резултати. Един научен експеримент трябва да бъде добре подготвен и внимателно проведен.

(Слайд 9) Така че, в резултат на наблюдение и експеримент, изследователят получава известни знания за външните признаци, свойства на обекта или явлението, което се изучава, т.е. нови факти. Резултатите, получени от наблюдения и експерименти, трябва да бъдат проверени чрез нови наблюдения и експерименти. Само тогава те могат да се считат за научни факти. – записване на диаграмата в тетрадка.

Нека запишем дефинициите на тези методи: запис в тетрадка (слайд 10)

Наблюдение - съзнателно, целенасочено възприемане на обекти и процеси с цел разбиране на неговите съществени свойства;

Описателен метод - състои се в описание на предмети и явления;

Сравнение - сравнение на организми и техните части, намиране на прилики и разлики;

Исторически метод – сравнение на резултатите от наблюдението с предварително получени резултати;

Експериментирайте - целенасочено изучаване на явления при точно установени условия, позволяващи възпроизвеждане и наблюдение на тези явления.

Как всъщност се случват научните изследвания? (слайд 11) - записване на диаграмата в тетрадка.

Сега нека разгледаме процедурата за провеждане на биологичен експеримент: (слайд 12) - писане в тетрадка.

IV. Фиксиране на материала (10 минути). (слайд 13).

Опишете научно изследване стъпка по стъпка, като използвате примера за изучаване на условията, необходими за покълването на семената (стр. 7-8).

V. Домашна работа (слайд 14).

§ 2. Опишете стъпка по стъпка изпълнението на биологичен експеримент по темата:

Вариант I: „Влиянието на замърсяването на водите върху числеността на животните и растенията”;

Вариант II: „Влиянието на различни видове и дози торове върху определени сортове културни растения.“

Използване на установени междувидови трофични връзки между видовете (хищник и плячка) в биоценозите за контрол на броя на вредителите и растителните патогени. По този начин, за да се борим успешно с вредния плевел метла (Orobanche)... Екологичен речник

Използването на организми и техните метаболитни продукти (или техни синтетични аналози) за контрол на плътността на популациите на насекоми вредители, плевели и гъби, които причиняват заболявания на селскостопанските растения. Речник на бизнес термините.... ... Речник на бизнес термините

Биологични методи за коригиране на суицидната активност- Различни лекарствени и немедикаментозни видове биологична терапия, пряко насочени към корекция и превенция на суицидната активност. Най-честите психофармакологични средства, използвани при корекцията... ... Голяма психологическа енциклопедия

биологични методи за анализ- biologinis analizės metodas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Analizės metodas, pagrįstas biologiškai aktyvių medžiagų, pvz., fermentų arba bioindikatorių, naudojimu. Modeliuojant processą remiamasi biologinėmis sistemis.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Методи за качество. откриване и количества. дефиниции на неорг. и орг. съединения, базирани на използването на живи организми като аналити. показатели. Живите организми винаги живеят в строго определена химична среда. състав. Ако счупите това...... Химическа енциклопедия

Статии вектори на базата на наноматериали генно инженерство ДНК ДНК микрочип доставка на ген олигонуклеотид плазмид полимеразна верижна реакция РНК (Източник: “RUSNANO Речник на основните нанотехнологични термини”) ... Енциклопедичен речник по нанотехнологии

GOST R ISO 22030-2009: Качество на почвата. Биологични методи. Хронична фитотоксичност за висшите растения- Терминология GOST R ISO 22030 2009: Качество на почвата. Биологични методи. Хронична фитотоксичност за висши растения оригинален документ: 3.2 биомаса: Обща маса на издънки, цветове и шушулки. Бележки 1 Биомасата се измерва в... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

Методите за пречистване на вода са начини за отделяне на водата от нежелани примеси и елементи. Има няколко метода за почистване и всички те попадат в три групи методи: механични физикохимични биологични Най-евтините механични... ... Wikipedia

Въз основа на използването на различни промени в организмите и техните метаболитни продукти, които възникват под въздействието на повишени концентрации на химикали. елементи, характерни за мислите. В зависимост от естеството на промените, които се използват, те... ... Геоложка енциклопедия

Книги

• , Мосолов С.Н. . Тази книга е колекция от 39 оригинални произведения, отразяващи резултатите от научни изследвания, проведени през последните 10 години от Катедрата по терапия на психични заболявания на Московския... Издател: Обществено-политическа мисъл, Производител: Обществено-политическа мисъл,
• Биологични методи за лечение на психични разстройства. Медицина, основана на доказателства - клинична практика, Мосолов С.Н. . Тази книга е колекция от 39 оригинални произведения, отразяващи резултатите от научни изследвания, проведени през последните 10 години от Катедрата по терапия на психични заболявания на Московския... Серия: Издател: