Развитие на творческите способности на учениците в уроците по биология. Методи за изследване в биологията - Хипермаркет на знанието Методи за изследване в анализа на биологията

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, описващи 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 за изграждане 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, появил се 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 със 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 събере информация, да опише характеристиките и поведенческите признаци на процеса или живия организъм, който се изучава, и едновременно с това да проведе изследване.
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 между 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.“

Методи на биологията. Биологията използва различни методи за изследване. Описателният метод е традиционен, но е запазил своето значение. Основни методи на биологията:
· НаблюдениеИ описание факти и явления (описателен метод). Методът на наблюдение даваспособността да се анализират и описват биологични явления. Описателният метод се основава на метода на наблюдението. За да се разбере същността на едно явление, е необходимо преди всичко да се събере и опише фактически материал. Например, използвайки метода на наблюдение, можете да изучавате сезонните промени в дивата природа. Наблюдението е изследване на обекти на живата природа в естествени условия на съществуване. Това е пряко наблюдение на поведението, заселването и размножаването на растенията и животните в природата. За тези цели се използват както традиционни инструменти за полеви изследвания (бинокли, видеокамери), така и сложно лабораторно оборудване (микроскопи, биохимични анализатори, различно измервателно оборудване).
· Сравнение, което дава възможност да се установят приликите и разликите между различни биологични структури и явления (сравнителен метод). 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 като фосилизирани останки във вкаменелостите.
· Експериментирайте (лат. experimentum - тест), по време на който се изучават биологични обекти и процеси в изкуствено създадени, точно контролирани условия (експериментален метод). Експерименталният метод е свързан с целенасоченото създаване на система и помага за изучаване на свойствата и явленията на живата природа. Експериментален метод (опит) - изследване на живи обекти в условия на екстремни фактори на околната среда - променена температура, светлина или влажност, повишено натоварване, токсичност или радиоактивност, променен начин или място на развитие (отстраняване или трансплантация на гени, клетки, органи и др.). ) П.) . Експерименталният метод ни позволява да идентифицираме скрити свойства, границите на адаптивните (адаптивни) възможности на живите системи, степента на тяхната гъвкавост, надеждност и променливост.
·Широко използван инструментални методи : електрография, радар и др.

· Моделиране – изграждане и изучаване на модели (диаграми, графики, описания) на процеси и явления, което се използва все по-широко с развитието на компютърните технологии. С помощта на метода на моделиране едно явление се изучава чрез неговия модел.
·Историческият метод е от универсално значение за всички клонове на биологията – изучаване на всички явления и процеси като етапи от еволюционното развитие на природата. Историческият метод разкрива еволюционните трансформации на биологичните видове и техните общности. Това е един от най-важните методи, който служи като основа за разбиране на получените факти. Историческият метод изяснява закономерностите на появата и развитието на организмите, формирането на тяхната структура и функции.
· Палеонтологичен метод – изследване на изчезнали организми.
· Системен метод принадлежи към категорията на новите интердисциплинарни изследователски методи. Живите обекти се разглеждат като системи, тоест колекции от елементи с определени взаимоотношения.

· Биохимичен метод ви позволява да изолирате и изучавате вещества, които изграждат организмите, техните трансформации и ви позволява да идентифицирате наследствени метаболитни нарушения.
За изследване на структурата и функциите на клетките и тъканите се използват частни (специални) цитологични методи:
· Светлинна микроскопия - ви позволява да откриете ядрото и някои клетъчни органели - митохондрии, хлоропласти, апарат на Голджи, реснички и флагели.
· Електронна микроскопия – позволява ви да изучавате фината структура на органелите (напр.
хлоропласти), тяхната ултраструктура,
· Центрофугиране - ви позволява избирателно да подчертавате и изучаватеклетъчни органели;
· Метод на клетъчна култура И тъканиизползвани за изследване на структурата и функциите на клетките.

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, радикално трансформира биологията, разшири познавателните й възможности и разкри нови пътища за използване на биологичното знание във всички сфери на човешката дейност.

Когато говорим за биология, говорим за науката, която се занимава с изучаването на всички живи същества. Изследват се всички живи същества, включително местообитанието им. От структурата на клетките до сложните биологични процеси, всичко това е предмет на биологията. Нека помислим изследователски методи в биологията, които се използват в момента.

Биологични методи на изследваневключват:

  • Емпирични/експериментални методи
  • Описателни методи
  • Сравнителни методи
  • Статистически методи
  • Моделиране
  • Исторически методи

Емпирични методисе състои в това, че обектът на опит е подложен на промяна в условията на неговото съществуване и след това получените резултати се вземат предвид. Експериментите са два вида в зависимост от това къде се провеждат: лабораторни експерименти и полеви експерименти. За провеждане на полеви опити се използват природни условия, а за провеждане на лабораторни опити се използва специално лабораторно оборудване.

Описателни методисе основават на наблюдение, последвано от анализ и описание на явлението. Този метод ни позволява да подчертаем характеристиките на биологичните явления и системи. Това е един от най-древните методи.

Сравнителни методипредполагат сравнение на получените факти и явления с други факти и явления. Информацията се получава чрез наблюдение. Напоследък стана популярно да се използва мониторинг. Мониторингът е постоянно наблюдение, което ви позволява да събирате данни, въз основа на които ще се извършва анализ и след това прогнозиране.

Статистически методиизвестни още като математически методи и се използват за обработка на числени данни, получени по време на експеримент. Освен това този метод се използва за гарантиране на надеждността на определени данни.

МоделиранеТова е метод, който набира скорост напоследък и включва работа с обекти чрез представянето им в модели. Това, което не може да бъде анализирано и изследвано след експеримент, може да се научи чрез моделиране. Отчасти се използва не само конвенционално моделиране, но и математическо моделиране.

Исторически методисе основават на изследване на предишни факти и ни позволяват да определим съществуващите модели. Но тъй като един метод не винаги е достатъчно ефективен, обичайно е тези методи да се комбинират, за да се получат по-добри резултати.

Така че разгледахме основните изследователски методи в биологията. Наистина се надяваме, че сте намерили тази статия за интересна и информативна. Не забравяйте да напишете вашите въпроси и коментари в коментарите.

Биологията се грижи за всички живи същества и особено за човека, а Урсосан (http://www.ursosan.ru/) се грижи за неговия черен дроб. Ursosan ще помогне при лечението

    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 гъбички, 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 висши 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: