Quá trình nhận thức khoa học thường được chia thành hai giai đoạn: thực nghiệm và lý thuyết.

Ở giai đoạn thực nghiệm Các phương pháp sau đây được sử dụng.

Phương pháp mô tả và so sánh , chúng dựa trên sự quan sát. Quan sát - Nghiên cứu các sinh vật sống trong điều kiện tự nhiên.Đây là quan sát trực tiếp (theo nghĩa đen) về hành vi, sự định cư, sinh sản của động vật và thực vật trong tự nhiên, xác định bằng hình ảnh hoặc công cụ về các đặc điểm của sinh vật, tế bào, cơ quan và mô của chúng. Với những mục đích này, sinh học hiện đại sử dụng cả phương tiện nghiên cứu thực địa truyền thống - từ ống nhòm đến tàu lặn dưới biển sâu và các thiết bị thí nghiệm phức tạp - kính hiển vi, máy đo quang phổ, máy siêu ly tâm, v.v.

Phương pháp thực nghiệm dựa trên nghiên cứu các sinh vật sống dưới tác động cực độ của các yếu tố môi trường- thay đổi nhiệt độ, ánh sáng hoặc độ ẩm, tăng tải, độc tính hoặc phóng xạ, thay đổi nơi phát triển (loại bỏ hoặc cấy ghép gen, tế bào, cơ quan, chuyến bay vào vũ trụ, v.v.). Phương pháp thử nghiệm cho phép chúng ta xác định các đặc tính tiềm ẩn, giới hạn về khả năng thích ứng của các hệ thống sống, mức độ linh hoạt, độ tin cậy và tính biến đổi của chúng.

Phương pháp lịch sử tiết lộ lịch sử phát triển của các đối tượng sinh học, nguồn gốc của chúng. So sánh cấu trúc giải phẫu, thành phần hóa học, cấu trúc gen và các đặc điểm khác của các sinh vật có mức độ phức tạp khác nhau. Trong trường hợp này, không chỉ các sinh vật sống được nghiên cứu mà cả những sinh vật đã tuyệt chủng từ lâu được bảo tồn dưới dạng tàn tích hóa thạch.

Một phương pháp tương đối mới - người mẫu quy trình sinh học , cả ở cấp độ sinh vật, tế bào hoặc phân tử sinh học, và Và mô hình hóa toán học. Ví dụ: bạn có thể xây dựng mô hình và dự báo trạng thái sống trong hồ chứa sau một thời gian nhất định khi một, hai hoặc nhiều thông số thay đổi (nhiệt độ, nồng độ muối, sự hiện diện của động vật ăn thịt, v.v.).

Phương pháp hệ thống (cách tiếp cận) cũng mới . Vật thể sống được coi là hệ thống , nghĩa là tập hợp các phần tử có mối quan hệ nhất định. Mỗi đối tượng được coi đồng thời vừa là một hệ thống vừa là một phần tử của hệ thống bậc cao hơn.

TRÊN giai đoạn lý thuyết Các phương pháp sau đây được sử dụng để nhận thức: sự khái quát tích lũy sự thật , khuyến mãi giả thuyết mới , của họ kiểm tra lại theo kinh nghiệm (quan sát mới, thí nghiệm, so sánh, mô hình hóa). Các giả thuyết được xác nhận trở thành pháp luật , chúng được tạo thành từ lý thuyết . Rõ ràng là cả quy luật và lý thuyết đều có bản chất tương đối và sớm hay muộn có thể được sửa đổi.

3. Những khái niệm cơ bản về sinh học

Ý tưởng - đây là một nhóm các khái niệm, giả thuyết, lý thuyết liên kết với nhau nhằm giải thích một số hiện tượng hoặc tính chất cơ bản của tự nhiên. Nền tảngkhái niệm sinh học giải thích hiện tượng và tính chấtmạng sống .

1. Khái niệm về một tổ chức cuộc sống đa cấp có hệ thống : mọi vật thể sống đều hệ thống mức độ phức tạp khác nhau, chúng tạo thành một hệ thống phân cấp liên tục các cấp độ tổ chức cấu trúc và chức năng.

2. Khái niệm bản chất vật chất của cuộc sống : sự sống là vật chất, cơ sở vật lý và hóa học của nó là sự trao đổi chất và năng lượng. Theo nghĩa triết học, điều này có nghĩa là tính ưu việt của vật chất và tính chất thứ yếu của ý thức (chủ nghĩa duy vật).

Vật chất là sự kết hợp giữa vật chất và trường. Vật chất có khối lượng nghỉ nhưng trường thì không. Vật chất sống tượng trưng chochất đặc biệt phức tạp và một trường đa yếu tố phức tạp. Chính xáccấp độ khó làm cho vật chất trở nên sống động, mặc dù các định luật vật lý và hóa học đơn giản vận hành bên trong nó.

3. Khái niệm thông tin sinh học và khả năng tự sinh sản của sự sống : Các sinh vật sống sinh sản dựa trên thông tin (di truyền) của chính chúng trong sự tương tác với thông tin (biểu sinh) bên ngoài. Kết quả của sự tương tác này là sự phát triển cá thể của sinh vật (ontogens).

4. Khái niệm tự điều chỉnh của hệ thống sống : các hệ thống sống duy trì sự ổn định tương đối của các kết nối bên trong và điều kiện vận hành (cân bằng nội môi) dựa trên sự kết hợp giữa các kết nối dương trực tiếp và nghịch đảo.

5. Khái niệm về tự tổ chức và tiến hóa sinh học : thế giới sống phát sinh do sự tự tổ chức từ các hệ thống hóa học không sống và trải qua quá trình phát triển lịch sử không thể đảo ngược (phát sinh loài) dựa trên sự biến đổi di truyền và chọn lọc tự nhiên của các sinh vật thích nghi tốt nhất với các điều kiện môi trường thay đổi.

Cuộc thí nghiệm- một phương pháp nghiên cứu sinh học trong đó người thực nghiệm cố tình thay đổi các điều kiện và quan sát xem chúng ảnh hưởng như thế nào đến sinh vật sống. Thí nghiệm có thể được thực hiện cả trong phòng thí nghiệm và ngoài trời.

Trong vi sinh thực tế, nó được sử dụng để chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm, phân lập và xác định mầm bệnh thuần túy, chỉ định và xác định ngoại độc tố. Ngoài ra, nó còn được sử dụng rộng rãi trong vi sinh học thực nghiệm và miễn dịch học, cũng như để theo dõi các loại thuốc miễn dịch.

Phương pháp thử nghiệm có độ nhạy cao. Trong trường hợp phân lập cỏ thuần chủng và thiết lập các thay đổi miễn dịch ở động vật, phương pháp thí nghiệm có tính đặc hiệu cao và có thể được sử dụng trong giai đoạn đầu của bệnh. Nhược điểm của phương pháp thí nghiệm là cường độ lao động, chi phí cao, thời gian nghiên cứu và nguy cơ ô nhiễm trong phòng thí nghiệm. Do đó, nó được sử dụng trong trường hợp các phương pháp khác không hiệu quả và nếu có sẵn các điều kiện cần thiết để nuôi động vật trong phòng thí nghiệm.

Việc sử dụng phương pháp thí nghiệm trong sinh học gắn liền với tên tuổi của William Harvey, người đã sử dụng nó trong nghiên cứu của mình về tuần hoàn máu. Nhưng nó bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong sinh học chỉ từ đầu thế kỷ 19, chủ yếu trong nghiên cứu các quá trình sinh lý. Phương pháp thực nghiệm cho phép bạn nghiên cứu một hiện tượng cụ thể của cuộc sống thông qua trải nghiệm. G. Mendel đã đóng góp to lớn cho việc hình thành phương pháp thí nghiệm trong sinh học, người khi nghiên cứu tính di truyền và tính biến đổi của sinh vật là người đầu tiên sử dụng thí nghiệm không chỉ để thu thập dữ liệu về các hiện tượng đang được nghiên cứu mà còn để kiểm tra giả thuyết được xây dựng trên cơ sở kết quả thu được. Công trình của G. Mendel đã trở thành một ví dụ kinh điển về phương pháp luận của khoa học thực nghiệm.

Vào thế kỷ 20 phương pháp thực nghiệm đã trở thành phương pháp hàng đầu trong sinh học. Điều này trở nên khả thi nhờ sự xuất hiện của các công cụ mới dành cho nghiên cứu sinh học (kính hiển vi điện tử, máy chụp cắt lớp, v.v.) và việc sử dụng các phương pháp vật lý và hóa học trong sinh học.

Hiện nay, trong các thí nghiệm sinh học, nhiều loại kính hiển vi được sử dụng rộng rãi, bao gồm kính hiển vi điện tử với kỹ thuật cắt lát siêu mỏng, phương pháp sinh hóa, các phương pháp nuôi cấy và quan sát trong tế bào nuôi cấy tế bào, mô và cơ quan, phương pháp đánh dấu nguyên tử, X- phân tích nhiễu xạ tia, siêu ly tâm, sắc ký, v.v. Không phải ngẫu nhiên mà vào nửa sau thế kỷ 20. Toàn bộ hướng đi đã phát triển trong sinh học - tạo ra các công cụ mới và phát triển các phương pháp nghiên cứu.

Trong nghiên cứu sinh học, mô hình hóa ngày càng được sử dụng nhiều hơn, được coi là hình thức thí nghiệm cao nhất. Do đó, công việc tích cực đang được tiến hành trên mô hình máy tính của các quá trình sinh học quan trọng nhất, các hướng tiến hóa chính, sự phát triển của hệ sinh thái hoặc thậm chí toàn bộ sinh quyển (ví dụ, trong trường hợp khí hậu toàn cầu hoặc những thay đổi do con người tạo ra).

Phương pháp thử nghiệm, kết hợp với cách tiếp cận cấu trúc hệ thống, đã biến đổi hoàn toàn sinh học, đã mở rộng khả năng nhận thức và mở ra những cách thức mới cho việc sử dụng kiến ​​thức sinh học trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người.

Chương trình: ,

Bài 2

Đề tài: “Phương pháp nghiên cứu trong sinh học.”

Nhiệm vụ:

giáo dục: Giới thiệu cho học sinh các phương pháp nghiên cứu về sinh học, xem xét trình tự của một thí nghiệm và xác định sự khác biệt giữa một giả thuyết và một định luật hoặc lý thuyết.

Phát triển: Thúc đẩy sự phát triển các kỹ năng trí tuệ và trí nhớ; tiếp tục khả năng so sánh, phân tích, nêu ý chính và đưa ra ví dụ. Tạo nên một bức tranh toàn cảnh về thế giới.

giáo dục: Góp phần hình thành thế giới quan khoa học, thực hiện giáo dục môi trường, thẩm mỹ, giáo dục giới tính và lao động.

Thiết bị: Các bảng mô tả trình tự thí nghiệm. Bài thuyết trình.

Tiến triển:

TÔI. Thời gian tổ chức

II. Cập nhật kiến ​​thức (10 phút).

Làm việc với thẻ (3 lựa chọn): viết định nghĩa.

Lựa chọn 1:

3. Viết định nghĩa:

Lựa chọn 2:

1. Những vương quốc nào được phân biệt trong thiên nhiên sống?

2. Tại sao sinh học hiện đại được coi là một ngành khoa học phức tạp?

3. Viết định nghĩa:

Thực vật học, địa thực vật học, điểu học, sinh lý học, mô học, sinh thái học, hóa sinh.

Tùy chọn 3:

1. Những vương quốc nào được phân biệt trong thiên nhiên sống?

2. Tại sao sinh học hiện đại được coi là một ngành khoa học phức tạp?

3. Viết định nghĩa:

Động vật học, sinh vật học, cổ thực vật học, đạo đức học, giải phẫu, di truyền học, công nghệ sinh học.

III. Học tài liệu mới (20 phút).

Trong bài học trước, chúng ta đã xem khái niệm sinh học như một môn khoa học nói chung. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét những phương pháp nào được sử dụng trong sinh học.

Chủ đề bài học hôm nay của chúng ta: “Các phương pháp nghiên cứu trong sinh học” ( trượt 1 ). – mục ghi chép.

Khoa học sinh học này sử dụng phương pháp nghiên cứu nào?

Câu hỏi: Trước khi bắt đầu tìm hiểu, chúng ta hãy định nghĩa khoa học là gì?

Khoa học là một trong những cách để nghiên cứu và tìm hiểu thế giới xung quanh chúng ta ( trượt 2 ). Viết vào vở.

Sinh học giúp chúng ta hiểu được thế giới sống. Chúng ta đã biết rằng con người đã nghiên cứu về thiên nhiên sống từ thời cổ đại. Đầu tiên, họ nghiên cứu từng sinh vật, thu thập chúng và lập danh sách các loài thực vật và động vật sinh sống ở những nơi khác nhau. Thông thường, giai đoạn nghiên cứu các sinh vật sống này được gọi là mô tả, và bản thân môn học này được gọi là lịch sử tự nhiên. Lịch sử tự nhiên là tiền thân của sinh học.

Phương pháp khoa học là gì? Phương pháp khoa học là tập hợp các kỹ thuật và thao tác được sử dụng để xây dựng một hệ thống kiến ​​thức khoa học. – mục ghi chép.

Sinh học có nhiều mặt và do đó đòi hỏi các phương pháp nghiên cứu có hệ thống và linh hoạt. Các phương pháp nghiên cứu sau đây được phân biệt: (trang 3 ).

Ví dụ, nhiều nghiên cứu sinh học diễn ra trực tiếp trong tự nhiên - quan sát, mô tả, so sánh. Đồng thời, một phần quan trọng của nghiên cứu đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, các nhà sinh học tiến hành thí nghiệm và thực hiện mô hình hóa. Các phương pháp nghiên cứu lịch sử không xa lạ với sinh học, bởi vì sinh học nghiên cứu các sinh vật sống trong quá trình phát triển và sự phát triển này có thể kéo dài hàng triệu năm.

Chúng ta hãy xem xét từng cái một cách riêng biệt: (ghi vào vở)

Quan sát (trang 4)

Nhận thức có chủ ý, có mục đích về các đối tượng và quá trình để hiểu các đặc tính thiết yếu của nó. Quan sát là điểm khởi đầu của bất kỳ nghiên cứu khoa học tự nhiên nào. Trong sinh học, điều này đặc biệt đáng chú ý vì đối tượng nghiên cứu của nó là con người và thiên nhiên sống xung quanh anh ta. Quan sát như một phương pháp thu thập thông tin theo trình tự thời gian là kỹ thuật nghiên cứu đầu tiên xuất hiện trong kho vũ khí sinh học, phương pháp này vẫn không mất đi ý nghĩa của nó cho đến ngày nay. Quan sát có thể trực tiếp hoặc gián tiếp, chúng có thể được thực hiện có hoặc không có thiết bị kỹ thuật. Vì vậy, một nhà điểu học nhìn thấy một con chim qua ống nhòm và có thể nghe thấy nó hoặc có thể ghi lại âm thanh bằng thiết bị nằm ngoài phạm vi của tai con người.

mô tả (trang 5)

Để tìm ra bản chất của một hiện tượng, trước tiên một người phải thu thập thông tin thực tế, sau đó mô tả và trình bày nó để các thế hệ khác sử dụng. Bản chất của phương pháp này là thu thập thông tin, mô tả các đặc điểm và dấu hiệu hành vi của quá trình hoặc sinh vật sống đang được nghiên cứu, đồng thời tiến hành nghiên cứu.
Trong thời kỳ đầu phát triển của sinh học, việc thu thập và mô tả các sự kiện là phương pháp nghiên cứu chính. Những phương pháp tương tự này vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay. Mô tả là kết quả của việc giải thích các quan sát. Ví dụ, khi viết mô tả về một bộ xương được tìm thấy, một nhà cổ sinh vật học sẽ gọi một số xương là đốt sống trong chừng mực anh ta sử dụng phương pháp thiết lập sự tương đồng với bộ xương của các loài động vật đã được biết đến. Mô tả là phương pháp chính của sinh học cổ điển, dựa trên quan sát. Sau này, phương pháp mô tả đã hình thành nền tảng cho các phương pháp so sánh và lịch sử của sinh học. Có thể so sánh các mô tả được soạn thảo chính xác được tạo ra ở những nơi khác nhau vào những thời điểm khác nhau. Điều này cho phép chúng ta nghiên cứu những điểm tương đồng và khác biệt của các sinh vật và các bộ phận của chúng thông qua so sánh.

Phương pháp so sánh (trang 6)

Ở thế kỉ thứ 18 Phương pháp so sánh trở nên phổ biến. Nó dựa trên sự so sánh và nghiên cứu các đặc điểm giống và khác nhau của các sinh vật sống và cấu trúc của chúng. Phương pháp này là cơ sở của phân loại học. Nhờ ông mà một sự khái quát hóa lớn đã được phát hiện và lý thuyết tế bào đã ra đời. Phương pháp này vẫn còn phổ biến cho đến ngày nay. So sánh là sự so sánh các sinh vật và các bộ phận của chúng, tìm ra điểm tương đồng và khác biệt (ví dụ: bạn quan sát côn trùng và nhận thấy nhiều loài trong số chúng có sọc đen và vàng. Nhiều người cho rằng đây đều là ong và ong bắp cày nên hãy xử lý chúng thật cẩn thận.

lịch sử (trang 7)

Phương pháp lịch sử được sử dụng để nghiên cứu mô hình xuất hiện và phát triển của sinh vật, sự hình thành cấu trúc và chức năng của chúng.

Cuộc thí nghiệm (trang 8)

Nghiên cứu có mục đích về các hiện tượng trong những điều kiện được thiết lập chính xác, cho phép chúng được tái tạo và quan sát. Toàn bộ chu trình nghiên cứu thực nghiệm bao gồm một số giai đoạn. Giống như quan sát, thử nghiệm đòi hỏi phải có mục đích rõ ràng cho nghiên cứu. Vì vậy, khi bắt đầu thử nghiệm, bạn cần xác định mục tiêu, mục đích của nó và suy nghĩ về những kết quả có thể xảy ra. Một thí nghiệm khoa học phải được chuẩn bị tốt và tiến hành cẩn thận.

(Trang trình bày 9) Vì vậy, nhờ quan sát và thử nghiệm, nhà nghiên cứu thu được một số kiến ​​​​thức nhất định về các dấu hiệu bên ngoài, tính chất của đối tượng hoặc hiện tượng đang được nghiên cứu, tức là những sự kiện mới. Các kết quả thu được từ quan sát, thí nghiệm phải được kiểm chứng bằng các quan sát, thí nghiệm mới. Chỉ khi đó chúng mới có thể được coi là sự thật khoa học. – ghi sơ đồ vào vở.

Hãy viết ra định nghĩa của các phương pháp này: (trang 10)

Quan sát - nhận thức có chủ ý, có mục đích về các đối tượng và quá trình để hiểu các đặc tính thiết yếu của nó;

Phương pháp miêu tả - bao gồm việc mô tả các đối tượng và hiện tượng;

So sánh - so sánh các sinh vật và các bộ phận của chúng, tìm ra điểm tương đồng và khác biệt;

Phương pháp lịch sử - so sánh kết quả quan sát với kết quả thu được trước đó;

Cuộc thí nghiệm - nghiên cứu có chủ đích các hiện tượng trong các điều kiện được thiết lập chính xác, cho phép tái tạo và quan sát các hiện tượng này.

Nghiên cứu khoa học thực sự diễn ra như thế nào? (trang 11) - ghi sơ đồ vào vở.

Bây giờ chúng ta hãy xem quy trình tiến hành một thí nghiệm sinh học: (trang 12) - viết vào vở.

IV. Cố định vật liệu (10 phút). (trang 13).

Mô tả từng bước nghiên cứu khoa học, sử dụng ví dụ nghiên cứu các điều kiện cần thiết cho hạt nảy mầm (trang 7-8).

V. Bài tập về nhà (trang 14).

§ 2. Mô tả từng bước thực hiện thí nghiệm sinh học về chủ đề:

Phương án I: “Ảnh hưởng của ô nhiễm nước đến số lượng động, thực vật”;

Phương án II: “Ảnh hưởng của các loại và liều lượng phân bón khác nhau đến một số giống cây trồng.”

Sử dụng các mối quan hệ dinh dưỡng khác loài đã được thiết lập giữa các loài (động vật ăn thịt và con mồi) trong biocenoses để kiểm soát số lượng sâu bệnh và mầm bệnh thực vật. Như vậy, để phòng trừ thành công loài cỏ chổi có hại (Orobanche)... Từ điển sinh thái

Việc sử dụng các sinh vật và các sản phẩm trao đổi chất của chúng (hoặc các chất tổng hợp tương tự của chúng) để kiểm soát mật độ quần thể côn trùng gây hại, cỏ dại và nấm gây bệnh cho cây trồng nông nghiệp. Từ điển thuật ngữ kinh doanh

Phương pháp sinh học để điều chỉnh hoạt động tự sát- Các loại trị liệu sinh học dùng thuốc và phi dùng thuốc khác nhau, trực tiếp nhằm mục đích điều chỉnh và ngăn ngừa hoạt động tự tử. Các tác nhân tâm sinh lý phổ biến nhất được sử dụng trong việc điều chỉnh... ... Bách khoa toàn thư tâm lý lớn

phương pháp phân tích sinh học- biologinis phân tích các phương pháp trạng thái như T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Analizės metodas, pagrįstas biologiškai aktyvių medžiagų, pvz., fermentų arba bioindikatorių, naudojimu. Mô hình quy trình remiamasi sinh học hệ thống.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Các phương pháp chất lượng. phát hiện và số lượng. định nghĩa của inorg và tổ chức. các hợp chất dựa trên việc sử dụng các sinh vật sống làm chất phân tích. các chỉ số. Các sinh vật sống luôn sống trong một môi trường hóa học được xác định nghiêm ngặt. thành phần. Nếu bạn phá vỡ điều này... ... Bách khoa toàn thư hóa học

Bài viết vectơ dựa trên vật liệu nano kỹ thuật di truyền DNA DNA microchip chuyển gen oligonucleotide plasmid polymerase phản ứng chuỗi RNA (Nguồn: “Từ điển thuật ngữ công nghệ nano cơ bản RUSNANO”) ... Từ điển bách khoa về công nghệ nano

GOST R ISO 22030-2009: Chất lượng đất. Các phương pháp sinh học. Độc tính lâu dài đối với thực vật bậc cao- Thuật ngữ GOST R ISO 22030 2009: Chất lượng đất. Các phương pháp sinh học. Độc tính tế bào mãn tính đối với thực vật bậc cao Tài liệu gốc: 3.2 sinh khối: Tổng khối lượng chồi, hoa và quả. Chú thích 1 Sinh khối được đo bằng... Sách tham khảo từ điển thuật ngữ quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật

Phương pháp lọc nước là cách để tách nước khỏi các tạp chất và thành phần không mong muốn. Có một số phương pháp làm sạch và tất cả chúng đều thuộc ba nhóm phương pháp: cơ lý hóa sinh sinh học Cơ học rẻ nhất... ... Wikipedia

Dựa trên việc sử dụng các loại những thay đổi trong sinh vật và các sản phẩm trao đổi chất của chúng xảy ra dưới ảnh hưởng của nồng độ hóa chất tăng lên. những yếu tố đặc trưng của tư duy. Tùy thuộc vào bản chất của những thay đổi được sử dụng, chúng... ... Bách khoa toàn thư địa chất

Sách

• , Mosolov S.N. . Cuốn sách này là tập hợp 39 tác phẩm gốc phản ánh kết quả nghiên cứu khoa học được thực hiện trong hơn 10 năm qua của Khoa Điều trị Bệnh Tâm thần của Moscow... Nhà xuất bản: Tư tưởng chính trị xã hội, Nhà sản xuất: Tư tưởng chính trị xã hội,
• Phương pháp sinh học điều trị rối loạn tâm thần. Y học dựa trên bằng chứng - thực hành lâm sàng, Mosolov S.N. . Cuốn sách này là tập hợp gồm 39 tác phẩm gốc phản ánh kết quả nghiên cứu khoa học được thực hiện trong 10 năm qua của Khoa Điều trị Bệnh Tâm thần của Mátxcơva... Series: Nhà xuất bản: