Біологічні дослідження шляхом спостереження приклади. Методи дослідження в біології - Гіпермаркет знань

Метод - це шлях дослідження, який проходить вчений, вирішуючи якесь наукове завдання, проблему.

• Описовий метод.В основі лежить спостереження. Він широко застосовувався ще вченими давнини, що займалися збиранням фактичного матеріалу та його описом (вивчення та опис тварин і рослин), а також застосовується в даний час (наприклад, при відкритті нових видів).

Спостереження - метод, з допомогою якого дослідник збирає інформацію про об'єкт (сприйняття природних об'єктів з допомогою органів чуття).

Приклад:

Спостерігати можна візуально, наприклад, за поведінкою тварин. Можна спостерігати за допомогою приладів за змінами, що відбуваються в живих об'єктах: наприклад, при знятті кардіограми протягом доби, при вимірі ваги теляти протягом місяця. Спостерігати можна за сезонними змінами у природі, за линянням тварин тощо. Висновки, зроблені спостерігачем, перевіряються або повторними спостереженнями, або експериментально.

• Порівняльний методстав застосовуватися XVII в. Він дозволяє виявляти подібності та відмінності між організмами та їх частинами (систематизація рослин та тварин, розробка клітинної теорії). Нині порівняльний метод також широко застосовується у різних біологічних науках.
• Історичний метод- Встановлення взаємозв'язків між фактами, процесами, явищами, що відбувалися протягом історично тривалого часу (кілька мільярдів років). Цей метод допомагає осмислити отримані факти, зіставити їх із раніше відомими результатами. Цей метод став широко застосовуватися у другій половині ХІХ століття (обгрунтування теорії еволюції Ч. Дарвіна). Застосування історичного методу дозволило перетворити біологію з описової науки в науку, що пояснює як відбулися і як функціонують різноманітні живі системи.
• Експериментальний метод- це здобуття нових знань (вивчення явища) за допомогою поставленого досвіду.

Експеримент – метод дослідження в біології, при якому експериментатор свідомо змінює умови та спостерігає, як вони впливають на живі організми. Експеримент можна проводити як у лабораторії, так і на відкритому повітрі.

Експериментальний метод почав застосовувати у своїх дослідженнях щодо кровообігу Вільям Гарві (1578-1657р.), а широко використовуватися в біології (при вивченні фізіологічних процесів) він почав із XIX ст. Г. Мендель, вивчаючи спадковість і мінливість організмів, вперше застосував експеримент не тільки для отримання даних про явища, що вивчаються, але і для перевірки гіпотези, що формулюється на підставі одержуваних результатів.
У XX ст., завдяки появі нових приладів для біологічних досліджень (електронний мікроскоп, томограф, та ін), експериментальний метод став провідним у біології. Моделювання, яке вважають найвищою формою експерименту, також застосовують у сучасній біології (ведуться активні роботи з комп'ютерного моделювання найважливіших біологічних процесів, основних напрямів еволюції, розвитку екосистем та всієї біосфери).

Біологія ділиться на безліч приватних наук, що вивчають різні біологічні об'єкти: біологія рослин та тварин, фізіологія рослин, морфологія, генетика, систематика, селекція, мікологія, гельмінтологія та багато інших наук. Тому поряд із загальнобіологічними методами виділяють методи, які використовуються приватними біологічними науками:

• генетика - генеалогічний метод вивчення родоводів,
• селекція - метод гібридизації,
• гістологія – метод культури тканин і т.д.

Науковий факт - це форма наукового знання, у якій фіксується певне конкретне явище, подія; результат спостережень та експериментів, який встановлює кількісні та якісні характеристики об'єктів.

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ У БІОЛОГІЇ Вчитель біології ГБОУ гімназія №293 м. СПб Попова Марія Сергіївна

НАУКА – ОДИН З СПОСОБІВ ВИВЧЕННЯ І ПІЗНАННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СВІТУ. Науковий метод – це сукупність прийомів та операцій, що використовуються під час побудови системи наукових знань.

МЕТОДИ БІОЛОГІЇ: Спостереження Опис Порівняння Історичний метод Експеримент

СПОСТЕРЕЖЕННЯ

ОПИСНИЙ МЕТОД

ПОРІВНЯЛЬНИЙ МЕТОД

ІСТОРИЧНИЙ МЕТОД

ЕКСПЕРИМЕНТ

Спостереження Експеримент Перевірені результати Науковий факт

Спостереження - навмисне, цілеспрямоване сприйняття об'єктів і з метою усвідомлення його істотних властивостей; Описовий метод - полягає в описі об'єктів та явищ; Порівняння - зіставлення організмів та його елементів, знаходження характеристик подібності та відмінностей; Історичний метод – зіставлення результатів спостережень із раніше отриманими результатами; Експеримент - цілеспрямоване вивчення явищ у точно встановлених умовах, що дозволяє відтворювати та спостерігати ці явища.

НАУКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ Проводиться спостереження над об'єктом або явищем На основі отриманих даних висувається гіпотеза (припущення) Проводиться науковий експеримент (з контрольним досвідом) Перевірена в ході експерименту гіпотеза може бути названа теорією чи законом

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ БІОЛОГІЧНОГО ДОСВІДУ: Етап роботи Здійснення 1. Постановка проблеми Вироблення чіткої постановки проблеми 2. Передбачуване рішення, формулювання гіпотези Формулювання очікуваних результатів та їх наукового значення, з опорою на вже відомі дані 3. Планування Мислен дослідження) 4. Проведення досвіду Підбір необхідних біологічних об'єктів, приладів, реактивів. Проведення досвіду. Збір та запис спостережень, вимірюваних величин та результатів 5. Обговорення Порівняння отриманих результатів з гіпотезою, наукове пояснення результатів

Методи біологічних досліджень у біології поділяють на емпіричні (від грецьк. емпіріа - досвід) - описовий, порівняльний, експериментальний, історичний, та теоретичні - статистичний та моделювання. Описовий та порівняльний методи засновані на спостереженні.

Описовий метод біологічних досліджень

Описовий метод - найдавніший, що з спостереженням і описом об'єктів чи явищ, визначенням їх властивостей.

Порівняльний метод біологічних досліджень

Порівняльний метод біологічних досліджень. Порівняння будови тваринної та рослинної клітин

Порівняльний метод заснований, щоб порівняти отримані спостереження, описи з іншими.

Останнім часом часто застосовують моніторинг (від лат. monitor-запобіжний, що нагадує). Це постійне спостереження за перебігом певних процесів в окремих екосистемах, біосфері загалом або станом конкретних біологічних об'єктів. Здійснюють його на найвищих рівнях організації живої матерії. Моніторинг дозволяє прогнозувати та аналізувати можливі зміни, їх наслідки. Наприклад, зміни рослинності у зв'язку з кислотними дощами тощо.

Експериментальний метод біологічних досліджень

Експериментальний метод біологічних досліджень

Експериментальний (від лат. ехреrimentum - досвід, практика) метод полягає у зміні дослідником умов існування об'єкта досвіду, його будови та спостереження за результатами змін. Експерименти бувають польові та лабораторні.

У природних умовах проводять польові експерименти. Лабораторні експерименти проводять у спеціально обладнаних лабораторіях. У лабораторних умовах використовують мікроскопи, ядерно-магнітний резонанс, рентгенологічний метод тощо.

Історичний метод біологічних досліджень

Історичний метод біологічних досліджень

Історичний метод дозволяє виявити закономірності виникнення та розвитку живих істот.

Моделювання та статистичний метод неможливі без застосування електронно-обчислювальної техніки.

Моделювання біологічних досліджень

Моделювання біологічних досліджень

Моделювання (від лат. modulus - пристрій, зразок) - метод, який дозволяє працювати не з самими об'єктами, а вивчає уявлення про них чи їхню модель. Моделювання дозволяє вивчати об'єкти та процеси, які неможливо безпосередньо спостерігати чи відтворити експериментально. Різновидом цього є математичне моделювання. Це чисельний вираз у вигляді рівнянь парних зв'язків. При зміні числових значень можна побачити, як працює система за певних умов. Прикладом математичної моделі може бути співвідношення чисельності у системі «хижак-жертва».

Статистичний метод біологічних досліджень

Статистичний метод біологічних досліджень

Статистичний (Математичний) метод застосовується для обробки числових даних, отриманих за допомогою інших методів (емпіричних). Використовують для перевірки ступеня достовірності отриманих результатів.

Коли ми говоримо про біологію, ми говоримо про науку, яка займається дослідженням всього живого. Всі живі істоти, включаючи ареал їхнього проживання, вивчаються. Починаючи від будови клітин та закінчуючи складними біологічними процесами, все це є предметом біології. Розглянемо методи дослідження у біології, які зараз використовуються.

Методи біологічних дослідженьвключають:

• · Емпіричні/експериментальні методи
• · Описові методи
• · Порівняльні методи
• · Статистичні методи
• · Моделювання
• · Історичні методи

Емпіричні методиполягають у тому, що об'єкт досвіду піддається зміні умов його існування, а потім враховуються отримані результати. Експерименти бувають двох видів залежно від їхнього місця проведення: лабораторні експерименти та польові експерименти. Для проведення польових експериментів використовуються природні умови, а проведення лабораторних експериментів, використовується спеціальне лабораторне устаткування.

Описові методиґрунтуються на спостереження, з наступним аналізом та описом феномена. Цей метод дозволяє виділити особливості біологічних явищ та систем. Це один із найдавніших методів.

Порівняльні методимають на увазі порівняння отриманих фактів та явищ з іншими фактами та явищами. Дані виходять шляхом спостереження. Останнім часом стало популярно застосовувати моніторинг. Моніторинг – це постійне спостереження, яке дозволяє зібрати дані, на основі яких проводитиметься аналіз, а потім прогнозування.

Статистичні методитакож відомі під назвою математичні методи, і використовуються для того, щоб обробити дані числового характеру, які були отримані в ході експерименту. Крім цього, цей метод застосовується для того, щоб переконатися у достовірності певних даних.

Історичні методиґрунтуються на вивчення попередніх фактів і дозволяють визначити існуючі закономірності. Але оскільки не один метод виявляється досить ефективним, прийнято ці методи поєднувати для отримання кращих результатів.

Моделюванняце метод, який останнім часом набуває великих обертів і має на увазі працювати з об'єктами шляхом представлення їх у моделях. Те, що не можна аналізувати і вивчати після експерименту, можна дізнатися шляхом моделювання. Частково використовується як звичайне моделювання, а також математичне моделювання.

Розглянемо аналогію та моделювання в біологічних дослідженнях.

Аналогія та моделювання в біології

Під аналогією розуміється подібність, подібність якихось властивостей, ознак чи відносин у різних загалом об'єктів. Встановлення подібності (або відмінності) між об'єктами здійснюється внаслідок їх порівняння. Отже, порівняння є основою методу аналогії.

Якщо робиться логічний висновок про наявність будь-якої властивості, ознаки, відносини у об'єкта, що вивчається, на підставі встановлення його подібності з іншими об'єктами, то цей висновок називають висновком за аналогією. Хід такого висновку можна уявити так. Нехай є, наприклад, два об'єкти А і В. Відомо, що об'єкту А властиві властивості Р1 Р 2,..., Рn, Рn+1. Вивчення об'єкта показало, що йому властиві властивості Р 1 Р 2,..., Рn, що збігаються відповідно з властивостями об'єкта А. На підставі подібності ряду властивостей (Р 1 Р 2,..., Рn) в обох об'єктів може бути зроблено припущення про наявність властивості Рn+1 у об'єкта Ст.

Ступінь ймовірності отримання правильного висновку за аналогією буде тим вищим: 1) чим більше відомо загальних властивостей у порівнюваних об'єктів; 2) чим суттєвіше виявлені в них загальні властивості та 3) чим глибше пізнаний взаємний закономірний зв'язок цих подібних властивостей. При цьому потрібно мати на увазі, що якщо об'єкт, щодо якого робиться висновок за аналогією з іншим об'єктом, має якусь властивість, не сумісну з тим властивістю, про існування якого повинен бути зроблений висновок, то загальна подібність цих об'єктів втрачає всяке значення .

Зазначені міркування щодо висновку за аналогією можна доповнити також і такими правилами:

1) загальні властивості мають бути будь-якими властивостями порівнюваних об'єктів, тобто підбиратися "без упередження" проти властивостей будь-якого типу; 2) властивість Рn+1 має бути такого самого типу, що й загальні властивості Р 1 Р 2,..., Рn; 3) загальні властивості Р 1 Р 2, ..., Рn повинні бути можливо більш специфічними для об'єктів, що порівнюються, тобто належати можливо меншому колу об'єктів; 4) властивість Рn+1, навпаки, має бути найменш специфічним, тобто належати якомога більшому колу об'єктів.

Існують різні типи висновків за аналогією. Але загальним їм є те, що у всіх випадках безпосередньому дослідженню піддається один об'єкт, а висновок робиться про інший об'єкт. Тому висновок за аналогією у найзагальнішому сенсі можна визначити як перенесення інформації з одного об'єкта на інший. У цьому перший об'єкт, який і піддається дослідженню, називається моделлю, інший об'єкт, який переноситься інформація, отримана результаті дослідження першого об'єкта (моделі), називається оригіналом (іноді - прототипом, зразком тощо. буд.). Таким чином, модель завжди виступає як аналогія, тобто модель і об'єкт (оригінал), що відображається з її допомогою, знаходяться в певній схожості (подібності).

"Під моделюванням розуміється вивчення модельованого об'єкта (оригіналу), що базується на взаємооднозначній відповідності певній частині властивостей оригіналу і заміщує його при дослідженні об'єкта (моделі) і включає побудову моделі, вивчення її і перенесення отриманих відомостей на моделюваний об'єкт - оригінал"

Моделі в біології застосовуються для моделювання біологічних структур, функцій та процесів на різних рівнях організації живого: молекулярному, субклітинному, клітинному, органно-системному, організмовому та популяційно-біоценотичному. Можливе також моделювання різних біологічних феноменів, а також умов життєдіяльності окремих особин, популяцій та екосистем.

У біології застосовуються в основному три види моделей: біологічні, фізико-хімічні та математичні (логіко-математичні). Біологічні моделі відтворюють на лабораторних тварин певні стани чи захворювання, які у людини чи тварин. Це дозволяє вивчати в експерименті механізми виникнення даного стану або захворювання, його перебіг та результат, впливати на його перебіг. Приклади таких моделей - штучно викликані генетичні порушення, інфекційні процеси, інтоксикації, відтворення гіпертонічного та гіпоксичного стану, злоякісних новоутворень, гіперфункції або гіпофункції деяких органів, а також неврозів та емоційних станів. Для створення біологічної моделі застосовують різні способи впливу на генетичний апарат, зараження мікробами, введення токсинів, видалення окремих органів або введення продуктів їх життєдіяльності (наприклад, гормонів), різні впливи на центральну та периферичну нервову систему, вилучення з їжі тих чи інших речовин, приміщення в штучно створюване довкілля та багато інших способів. Біологічні моделі широко використовуються у генетиці, фізіології, фармакології.

Фізико-хімічні моделі відтворюють фізичними або хімічними засобами біологічні структури, функції або процеси і, як правило, є далекою подобою біологічного явища, що моделюється. Починаючи з 60-х років. 19 ст. були зроблені спроби створення фізико-хімічної моделі структури та деяких функцій клітин. Так, німецький учений М. Траубе (1867) імітував зростання живої клітини, вирощуючи кристали CuSО 4 у водному розчині К 4: французький фізик С. Ледюк (1907), занурюючи в насичений розчин К 3РО 4 сплавлений СаСl2, отримав - завдяки дії сил поверх натягу та осмосу - структури, що зовні нагадують водорості та гриби. Змішуючи оливкову олію з різними розчинними у воді речовинами і поміщаючи цю суміш у краплю води, О. Бючлі (1892) отримував мікроскопічні піни, що мали зовнішню схожість з протоплазмою; така модель відтворювала навіть амебоподібний рух. З 60-х років. 19 ст. пропонувалися також різні фізичні моделі проведення збудження нервом. У моделі, створеній італійським ученим К. Маттеуччі та німецьким - Л. Германом, нерв був представлений у вигляді дроту, оточеного оболонкою з провідника другого роду. При з'єднанні оболонки та дроту з гальванометром спостерігалася різниця потенціалів, що змінювалася при нанесенні на ділянку "нерва" електричного "роздратування". Така модель відтворювала деякі біоелектричні явища під час збудження нерва. Французький вчений Р. Ліллі на моделі, що розповсюджується по нерву хвилі збудження, відтворив ряд явищ, що спостерігаються в нервових волокнах (рефрактерний період, все або нічого закон, двостороннє проведення). Модель являла собою сталевий дріт, який поміщали спочатку в міцну, а потім слабку азотну кислоту. Дріт покривався окислом, який відновлювався за низки впливів; виник у одному ділянці процес відновлення поширювався вздовж дроту. Подібні моделі, що показали можливість відтворення деяких властивостей та проявів живого за допомогою фізико-хімічних явищ, засновані на зовнішній якісній схожості та представляють лише історичний інтерес.

Пізніше складніші моделі, засновані на набагато глибшому кількісному подобі, будувалися на принципах електротехніки та електроніки. Так, на основі даних електрофізіологічних досліджень були побудовані електронні схеми, що моделюють біоелектричні потенціали в нервовій клітині, її відростку та в синапсі. Побудовано також механічні машини з електронним управлінням, що моделюють складні акти поведінки (освіта умовного рефлексу, процеси центрального гальмування та ін.).

Значно великих успіхів досягнуто у моделюванні фізико-хімічних умов існування живих організмів або їх органів та клітин. Так, підібрані розчини неорганічних і органічних речовин (розчини Рінгера, Локка, Тіроде та ін.), що імітують внутрішнє середовище організму і підтримують існування ізольованих органів або клітин, що культивуються поза організмом.

Моделі біологічних мембран (плівка із природних фосфоліпідів поділяє розчин електроліту) дозволяють досліджувати фізико-хімічні основи процесів транспорту іонів та вплив на нього різних факторів. За допомогою хімічних реакцій, що протікають у розчинах в автоколивальному режимі, моделюють коливальні процеси, характерні для багатьох біологічних феноменів, - диференціювання, морфогенез, явищ у складних нейронних мережах і т.д.

Математичні моделі (математичне та логіко-математичне описи структури, зв'язків та закономірностей функціонування живих систем) будуються на основі даних експерименту або умоглядно, формалізовано описують гіпотезу, теорію чи відкриту закономірність того чи іншого біологічного феномена та вимагають подальшої дослідної перевірки. Різні варіанти подібних експериментів виявляють межі застосування математичної моделі та дають матеріал для її подальшого коригування. Математична модель в окремих випадках дозволяє передбачити деякі явища, які раніше не відомі досліднику. Так, модель серцевої діяльності, запропонована голландськими вченими ван дер Полом та ван дер Марком, заснована на теорії релаксаційних коливань, вказала на можливість особливого порушення серцевого ритму, згодом виявленого у людини. З математичної моделі фізіологічних явищ слід назвати також модель збудження нервового волокна, розроблену англійськими вченими А. Ходжкіном та А. Хакслі. На основі теорії нервових мереж американських вчених У. Мак-Каллока та У. Пітса будуються логіко-математичні моделі взаємодії нейронів. Системи диференціальних та інтегральних рівнянь покладено основою моделювання біоценозів (В. Вольтерра, А.Н. Колмогоров). Марківська математична модель процесу еволюції побудована О.С. Кулагін і А.А. Ляпуновим. І.М. Гельфандом та М.Л. Цетліним на основі теорії ігор та теорії кінцевих автоматів розроблено модельні уявлення про організацію складних форм поведінки. Зокрема, показано, що управління численними м'язами тіла будується на основі виробітку в нервовій системі деяких функціональних блоків - синергій, а не шляхом незалежного управління кожним м'язом. Створення та використання математичних та логіко-математичних М., їх удосконалення сприяють подальшому розвитку математичної та теоретичної біології.

Метод моделювання в біології є засобом, що дозволяє встановлювати дедалі глибші та складніші взаємозв'язки між біологічною теорією та досвідом. В останнє століття експериментальний метод у біології почав натрапляти на певні межі, і з'ясувалося, що ціла низка досліджень неможлива без моделювання. Якщо зупинитися на деяких прикладах обмежень сфери застосування експерименту, то вони будуть в основному наступними: (19 з 15)

• - Експерименти можуть проводитися лише на нині існуючих об'єктах (неможливість поширення експерименту в область минулого);
• - втручання в біологічні системи іноді має такий характер, що неможливо встановити причини змін (внаслідок втручання або з інших причин);
• - деякі теоретично можливі експерименти неможливі внаслідок низького рівня розвитку експериментальної техніки;
• - велику групу експериментів, пов'язаних з експериментуванням на людині, слід відхилити з морально-етичних міркувань.

Але моделювання знаходить широке застосування у сфері біології як через те, що може замінити експеримент. Воно має велике самостійне значення, яке виражається, на думку ряду авторів (19, 20,21), у низці переваг:

• 1. За допомогою методу моделювання на одному комплексі даних можна розробити цілу низку різних моделей, по-різному інтерпретувати досліджуване явище, і вибрати найбільш плідну з них для теоретичного тлумачення;
• 2. У процесі побудови моделі можна зробити різні доповнення до досліджуваної гіпотези та отримати її спрощення;
• 3. У разі складних математичних моделей можна застосовувати ЕОМ;
• 4. Відкривається можливість проведення модельних експериментів (синтез амінокислот за Міллером) (19 з 152).

Все це ясно показує, що моделювання виконує в біології самостійні функції і стає все більш необхідним ступенем у процесі створення теорії. Проте моделювання зберігає своє евристичне значення лише тоді, коли враховуються межі застосування будь-якої моделі.

Етапи проведення біологічного дослідження

Нині у різних галузях біологічної науки широко використовують метод моделювання (фр. modele- "зразок", "прообраз"), коли на спеціально створеній моделі відтворюють характеристики об'єкта, що вивчається. При цьому між моделлю та об'єктом, який цікавить дослідника, має бути відома подоба. Моделювання широко використовується, якщо об'єкт дослідження дуже складний (багатокомпонентний) або важкодоступний безпосереднього спостереження. У цих випадках моделювання допомагає не тільки виявити властивості та взаємозалежності досліджуваного об'єкта, але й уявити його характеристики в умовах, що змінюються.

Програма: ,

Урок №2

Тема: «Методи дослідження у біології».

Завдання:

Навчальні:Познайомити учнів з методами дослідження у біології, розглянути послідовність проведення експерименту, виявити, у чому полягає відмінність гіпотези від закону чи теорії.

Розвиваючі: Сприяти розвитку інтелектуальних умінь та пам'яті; продовжити вміння порівнювати та аналізувати, виділяти головне та наводити приклади. Сформувати цілісну картину світу.

Виховні:Сприяти формуванню наукового світогляду, реалізувати екологічне та естетичне виховання, статеве та трудове виховання.

Обладнання:Таблиці із зображенням послідовності проведення експерименту. презентація.

Хід роботи:

I. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація знань (10 хвилин).

Робота за картками (3 варіанти): написати визначення.

1 варіант:

3. Напишіть визначення:

2 варіант:

1. Які царства виділяють у живій природі?

2. Чому сучасну біологію вважають комплексною наукою?

3. Напишіть визначення:

Ботаніка, геоботаніка, орнітологія, фізіологія, гістологія, екологія, біохімія.

3 варіант:

1. Які царства виділяють у живій природі?

2. Чому сучасну біологію вважають комплексною наукою?

3. Напишіть визначення:

Зоологія, бріологія, палеоботаніка, етологія, анатомія, генетика, біотехнологія.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу (20 хвилин).

Минулого уроці ми з вами розглянули поняття біології, як науки загалом. Сьогодні ми з вами подивимося, які методи використовуються в біології.

Тема нашого сьогоднішнього уроку: «Методи дослідження у біології» ( слайд 1 ). – запис у зошит.

Які методи дослідження використовує ця наука – біологія?

Запитання: Перш ніж почати розглядати, давайте визначимося, що таке наука?

Наука – один із способів вивчення та пізнання навколишнього світу ( слайд 2 ). Запис у зошит.

Біологія допомагає зрозуміти світ живої природи. Ми вже знаємо, що з найдавніших часів вивчають живу природу. Спочатку вони вивчали окремі організми, збирали їх, складали списки рослин та тварин, що населяють різні місця. Зазвичай цей період вивчення живих організмів називають описовим, а саму дисципліну – природною історією. Природна історія є попередницею біології.

Що таке науковий метод? Науковий метод – це сукупність прийомів та операцій, що використовуються під час побудови системи наукових знань. - запис у зошит.

Біологія багатогранна і тому потребує систематизованих та різнобічних методів вивчення. Вирізняють такі методи дослідження (слайд 3 ).

Наприклад, дуже багато біологічних досліджень проходять безпосередньо на природі - спостереження, опис, порівняння. У той же час, значна частина досліджень потребує лабораторії. У лабораторних умовах біологи ставлять експерименти, що здійснюють моделювання. Біології не чужі й історичні методи дослідження, тому що біологія вивчає живі організми у розвитку, а розвиток це може тривати мільйони років.

Розглянемо кожне окремо: (Запис у зошит)

Спостереження (слайд 4)

Навмисне, цілеспрямоване сприйняття об'єктів та процесів з метою усвідомлення його суттєвих властивостей. Спостереження - відправний пункт будь-якого природничо дослідження. У біології це особливо добре помітно, оскільки об'єкт її вивчення – людина і жива природа, що його оточує. Спостереження як спосіб збирання інформації – хронологічно перший прийом дослідження, що з'явився в арсеналі біології, цей метод не втратив свого значення й донині. Спостереження можуть бути прямими або опосередкованими, вони можуть вестись за допомогою технічних пристроїв або без них. Так, орнітолог бачить птицю в бінокль і може чути її, а може фіксувати приладом звуки поза чутним людським вухом діапазоном

Описовий (слайд 5)

Для з'ясування суті явища людині треба спочатку назбирати фактичну інформацію, та був описати її викласти використання іншими поколіннями. Суть цього методу, у збиранні інформації, описі характеристик та поведінкових ознак досліджуваного процесу чи живого організму та дослідження одночасно.
У ранній період розвитку біології саме збирання та опис фактів були головними прийомами вивчення. Ці ж методи є актуальними і сьогодні. Опис – є результатом інтерпретації спостережень. Наприклад, складаючи опис знайденого скелета, палеонтолог назве хребцями певні кістки остільки, оскільки він користується методом встановлення аналогії зі скелетами відомих тварин. Опис – це основний метод класичної біології, що базується на спостереженні. Пізніше описовий метод ліг в основу порівняльного та історичного методів біології. Правильно складені описи, зроблені у різних місцях, у час, можна порівнювати. Це дозволяє шляхом зіставлення вивчати подібність та відмінність організмів та їх частин.

Порівняльний метод (слайд 6)

У XVIII ст. став популярним порівняльний метод. В його основі лежить зіставлення та вивчення подібних та різних характеристик живих організмів, їх будови. Цей спосіб є основою систематики. Завдяки йому відкрито найбільше узагальнення та створено клітинну теорію. Цей метод популярний у наш час. Порівняння - зіставлення організмів та його частин, знаходження рис подібності і відмінностей (наприклад, ви спостерігаєте комах і помічаєте, що в багатьох є чорні і жовті смужки. Багато хто вважає. Що це бджоли і оси, тому звертаються з нею обережно.

Історичний (Слайд 7)

Історичний метод застосовується для вивчення закономірності появи та розвитку організмів, становлення їх структури та функцій.

Експеримент (Слайд 8)

Цілеспрямоване вивчення явищ у точно встановлених умовах, що дозволяє відтворювати та спостерігати ці явища. Повний цикл експериментального дослідження складається з кількох стадій. Як і спостереження, експеримент передбачає наявність чітко сформульованої мети дослідження. Тому, приступаючи до експерименту, потрібно визначити його цілі та завдання, обміркувати можливі результати. Науковий експеримент має бути добре підготовлений і ретельно проведений.

(Слайд 9) Отже, в результаті спостереження та експерименту дослідник отримує деяке знання про зовнішні ознаки, властивості предмета, що вивчається, або явища, тобто нові факти. Результати, отримані під час спостережень та експериментів, мають бути перевірені новими спостереженнями та експериментами. Тільки після цього їх вважатимуться науковими фактами. - запис схеми у зошит.

Давайте запишемо визначення цих методів: запис у зошит (слайд 10)

Спостереження - навмисне, цілеспрямоване сприйняття об'єктів і з метою усвідомлення його істотних властивостей;

Описовий метод - полягає в описі об'єктів та явищ;

Порівняння - зіставлення організмів та його елементів, перебування характеристик подібності і відмінностей;

Історичний метод – зіставлення результатів спостережень із раніше отриманими результатами;

Експеримент - цілеспрямоване вивчення явищ у точно встановлених умовах, що дозволяє відтворювати та спостерігати ці явища.

Як же таки відбувається наукове дослідження? (слайд 11) - Запис схеми в зошит.

Тепер розглянемо порядок проведення біологічного досвіду: (слайд 12) - Запис у зошит.

IV. Закріплення матеріалу (10 хвилин). (Слайд 13).

Розпишіть поетапно наукове дослідження на прикладі вивчення умов, необхідних для проростання насіння (стор. 7-8).

V. Домашнє завдання (слайд 14).

§ 2. Опишіть поетапне проведення біологічного досвіду на тему:

І варіант: «Вплив забруднення водойми на чисельність тварин і рослин»;

ІІ варіант: «Вплив різних видів та доз добрив на певні сорти культурних рослин».