2 урок. Методы познания живой природы (презентация)

1. Методы познания живой природы

10 класс
(базовый уровень)

2.

Что такое научный метод?
Научный метод – это совокупность приемов и операций,
используемых для построения системы научных знаний.
Главная цель: получить объективное представление о живых
организмах и процессах.
Важные правила ученого:
• нельзя принимать на веру утверждения, даже если они исходят
от авторитетных учёных;
• исследователь обязан документировать наблюдения;
• исходные данные, методики и результаты исследования
должны быть доступны другим учёным для проверки и
критического осмысления

3.

Основные этапы исследования
Наблюдение
Постановка вопроса
Выдвижение гипотезы
Эксперимент
Анализ данных
Вывод

4.

Классификация методов
Общие (универсальные)
методы
Частнонаучные
биологические методы
Наблюдение
Микроскопия
Эксперимент
Биохимический анализ
Измерение
Центрифугирование
Описание
Метод меченых атомов
Классификация
Моделирование

5.

Классификация общих методов научного исследования
Теоретические методы
Эмпирические
(практические) методы
Идеализация
Наблюдение
Абстрагирование
Описание
Анализ и синтез
Сравнение
Статистический метод
Эксперимент
Исторический метод
Измерение
Индукция и дедукция
Моделирование

6.

Эмпирические методы
Наблюдение – исследование внешних признаков и
видимых изменений объекта на протяжении времени
без вмешательства в их жизнедеятельность.
Пример:
• отслеживание изменений
окраски листьев растений в
зависимости от освещения,
• регистрация суточной
активности птиц у кормушки.
Прямое
наблюдение
Косвенное
наблюдение

7.

Эмпирические методы
Описание – метод устной или письменной характеристики
объекта (процесса) по результатам наблюдения; помогает
получать и накапливать информацию об объектах
(процессах).
Пример:
• составление морфологической
характеристики нового вида
растения;
• документирование внешних
признаков ископаемого организма в
палеонтологии.

8.

Эмпирические методы
Измерение – это определение количественных
значений признаков объекта с помощью специальных
приборов.
Пример:
• определение массы тела
лабораторных животных;
• фиксация суточных колебаний
температуры тела человека,
• подсчёт частоты сердечных
сокращений.

9.

Эмпирические методы
Сравнение – это сопоставление объектов (организмов
или их частей, процессов) с целью выявления сходств и
различий между ними.
Пример:
• сопоставление строения
скелета человека и шимпанзе
для установления их родства;
• анализ сходства и различия в
строении клеток растений и
животных

10.

Эмпирические методы
Моделирование – метод исследования объектов с помощью
их моделей, а также построения и изучения моделей реально
существующих объектов, процессов и явлений.
Пример:
• создание 3D-модели молекулы
ДНК для изучения её
пространственной структуры;
• использование муляжа
внутренних органов человека
при изучении анатомии.

11.

Эмпирические методы
Эксперимент – это изучение объекта или явления в
заданных условиях.
Пример:
• изучение выработки условных
рефлексов у лабораторных
животных при изменении
внешних раздражителей;
• определение эффективности
действия нового лекарственного
препарата на культуру клеток.

12.

Эмпирические методы
Сравнительно-исторический метод – это метод,
предполагающий сопоставление данных, полученных с
помощью наблюдения и эксперимента, с теми, что были
известны ранее.
Пример:
• установление родства между
современными видами и их
ископаемыми предками путём
сравнения скелетов;
• реконструкция путей эволюции
растительного мира по данным
палеоботаники.

13.

Теоретические методы
Абстрагирование – это отвлечение в процессе
познания от некоторых свойств объекта с целью
углубленного исследования одной его стороны.
Пример:
• изучение формы семян гороха без
учёта их окраски, размера и других
признаков;
• рассмотрение только
пищеварительной системы у
дождевого червя, игнорируя
особенности других систем.

14.

Теоретические методы
Анализ – это изучение объекта (процесса) по
отдельным составляющим компонентам.
Пример: изучение отдельных органоидов клетки или
изучение клетки как части организма.
Синтез – соединение (объединение) частей в единое
целое.
Пример: обобщение знаний о строении клеток, тканей
или о строении позвоночных животных и т.п.

15.

Теоретические методы
Идеализация – это мысленное создание представлений
об объектах, которые в реальности не существуют в
чистом виде, но имеют прообраз в реальном мире.
Пример:
• создание мысленной модели
замкнутой экосистемы с идеальным
круговоротом веществ;
• построение схемы «идеальной
клетки» с усреднённым набором
органоидов.

16.

Теоретические методы
Статистический метод – это сбор и анализ числовых
показателей, которые позволяют определять динамику их
изменения, делать прогнозы и принимать необходимые меры.
Пример:
• расчёт средней продолжительности
жизни в популяции;
• определение частоты встречаемости
наследственных заболеваний среди
новорождённых;
• анализ зависимости урожайности
растений от количества выпавших
осадков.

17.

Теоретические методы
Индукция – движение мысли от частного к общему
(от фактов к теории).
Дедукция – движение мысли от общего к частному
(от теории к прогнозу).
Важно!
В науке индукция и дедукция
применяются вместе:
сначала факты → теория (индукция),
затем теория → проверка на фактах
(дедукция).

18.

Теоретические методы
Восхождение от абстрактного к конкретному – это метод, при
котором исследователь сначала выделяет отдельные свойства
объекта (абстрагируется от второстепенного), а затем
синтезирует полученные знания в целостную, многогранную
картину изучаемого явления.
Пример: изучая клетку, учёный сначала рассматривает
изолированно её мембрану, ядро, митохондрии и рибосомы
(абстракция), а затем воссоздаёт целостную картину работы
клетки как единой системы, где все органоиды взаимосвязаны
(восхождение к конкретному).

19.

Частнонаучные (специализированные)
методы исследования
Методы цитологии
Методы генетики
Методы селекции
Методы биотехнологии
Методы изучения
эволюции

20.

Цитологические методы
Микроскопия (световая или электронная) –
изучение морфологии (строения) клеток и
тканей с помощью микроскопа.
Хроматография – метод разделения смеси
веществ, основанный на различии в
скорости перемещения её компонентов
через неподвижную и подвижную фазы.

21.

Цитологические методы
Метод меченых атомов – в вещество вводят
специальную радиоактивную метку
(радиоактивный изотоп химического элемента)
и затем наблюдают за его превращениями в
клетке.
Центрифугирование – разделение смесей
веществ (клеточных структур и
макромолекул) на составные части под
действием центробежной силы.

22.

Цитологические методы
Электрофорез – физико-химический метод,
который служит для разделения смесей
веществ под действием электрического тока.
Рентгеноструктурный анализ – метод
изучения положения молекул в пространстве
с помощью рентгеновских лучей.

23.

Выводы
✓ Научное познание в биологии строится на совокупности
эмпирических и теоретических методов.
✓ Эмпирические методы (наблюдение, эксперимент, измерение и
др.) добывают факты, теоретические (анализ, синтез, индукция,
дедукция и др.) – осмысливают их.
✓ Эти методы неразрывно связаны и применяются в комплексе: от
сбора данных к теории, а от теории — к проверке на практике.
✓ Наряду с общими методами биология использует
специализированные (цитологические, генетические и др.) для
глубокого изучения живых систем.
✓ Комплексное применение всех методов обеспечивает целостное
познание жизни – от частных фактов к фундаментальным
закономерностям.