Решебник по биологии 10 класс Пасечник ФГОС §3

Научный метод — это совокупность основных способов и методов решения задач с целью получения новых знаний, обобщения и углубления понимания совокупности фактов и теорий в любой области науки. Методы научного познания: наблюдение, эксперимент, описание, измерение.

Подготовительный этап – это часть работы, где вы все планируете, обдумываете, выбираете тему исследования, объект изучения, определяете основных участников исследовательской группы, механизмы, оборудование и инструменты или программные пакеты (в зависимости от вида вашей работы) и т.д., т.е. составляете предварительный, «рабочий» план выполнения НИР. На этом этапе в голове должна сложиться примерная схема или «картинка» вашего исследования.

Основной этап – это собственно сама работа. На этом этапе вы будете выполнять запланированное исследование, опираясь на план, составленный на подготовительном этапе и немного корректируя его в ходе выполнения исследований, с учетом задач, которые перед вами стоят.

Заключительный этап – выполняется по окончании основного этапа и требует от вас проведения анализа всех полученных данных, обработки результатов исследования, формирования выводов и заключений. На данном этапе может выясниться, что в работе есть некие недоработки или неточности. В этом случае, можно провести дополнительные работы, вернувшись на предыдущий этап, и затем уже сформировать окончательные выводы.

Наблюдение, эксперимент, описание, измерение.

Современные биологические исследования отличаются от классических исследований, описанных в трудах биологов прошлых веков, следующими особенностями:

1. Точность, качество, скорость обработки данных.

2. Использование экспериментального метода, который стал ведущим в биологии благодаря появлению новых приборов (электронный микроскоп, томограф и др.).

3. Применение моделирования, которое считают высшей формой эксперимента.

4. Возможность исследовать объект, не находясь с ним рядом (использование достижений техники: камеры, интернета, спутниковой связи, аппаратов дистанционного управления и др.).

5. Тесное взаимодействие наук, системный подход к изучению объектов исследования.

К общим методам в биологии относятся, например:

• наблюдение,

• описание,

• измерение,

• сравнение,

• эксперимент,

• моделирование,

• анализ и синтез.

К частным научным методам в биологии относятся:

1. Генеалогический метод — применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков.

2. Исторический метод — установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени.

3. Палеонтологический метод — метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.

4. Центрифугирование — разделение смесей на составные части под действием центробежной силы.

5. Цитологический (цитогенетический) метод — исследование строения клетки, её структур с помощью различных микроскопов.

6. Биохимический метод — исследование химических процессов, происходящих в организме.

Основные этапы научного исследования:

1. Определение темы исследования и обоснование его актуальности.

2. Определение цели и задач исследования.

3. Аналитический обзор публикаций по теме.

4. Выбор методов исследования и их обоснование.

5. Теоретическая часть исследования.

6. Экспериментальная часть исследования.

7. Обработка результатов исследования.

8. Формулировка выводов.

9. Составление и оформление отчёта.

Сбор фактического материала является важнейшим этапом исследовательской работы.

Перед тем как приступить к выдвижению и проверке различных гипотез, исследователь должен в достаточном количестве собрать исходную, первичную информацию об исследуемом объекте.

Это позволяет:

• оценить факты и их взаимосвязи;

• сформировать предложения по практическому применению полученных данных;

• сформулировать итоговые выводы и практические рекомендации по изучаемой проблеме.

Таким образом, полнота собранных научных данных является необходимым требованием для правильной их интерпретации. Упустив из виду какие-либо важные факты, можно прийти к ошибочным выводам.

Без формулирования гипотезы невозможно провести научное исследование, так как она определяет этапы выполнения исследовательской работы и является отправной точкой.

Теоретическое обобщение по результатам исследования возможно только в том случае, если гипотеза была подтверждена.

Называя какое-либо положение законом, учёные как бы подчёркивают его универсальность, неоспоримость и большую достоверность.

Используя материал статьи «Классическая модель научного метода», составьте схему, раскрывающую этапы проведения научного исследования и их взаимосвязь. Для выполнения данной работы вы можете использовать графические редакторы, установленные на вашем компьютере.

Классическая модель научного метода. Отдельные части научного метода применялись ещё философами Древней Греции. В частности, ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора. Однако их целью чаще всего была не столько истина, сколько победа в судебных процессах, где главенствовал формализм. В XX в. была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода, состоящая в последовательном применении следующих шагов:

Шаг 1. Используйте опыт: рассмотрите проблему и попытайтесь осмыслить её. Найдите известные ранее объяснения. Если это новая для вас проблема, переходите к шагу 2.

Шаг 2. Сформулируйте предположение. Если ничего из прежде известного не подходит, попробуйте сформулировать объяснение, изложите его кому-то другому или в своих записях.

Шаг 4. Проведите проверку: найдите факты, противоречащие каждому из этих выводов, с тем чтобы опровергнуть гипотезу (шаг 2).

Имейте в виду, что использование выводов (шаг 3) в качестве доказательств гипотезы (шаг 2) является логической ошибкой. Эта ошибка называется «подтверждение следствием». Постарайтесь её избежать!

Извлечение ДНК. Можно провести с помощью слюны или имеющихся в наличии овощей и фруктов, например, клубники или бананов.

Звучит сложно и даже немного пугающе, правда? А ведь извлечение ДНК может быть выполнено с помощью обыкновенной кухонной утвари. Опыт можно провести с помощью слюны или имеющихся в наличии овощей и фруктов, например, клубники или бананов.

Необходимые материалы и аппаратура:

• маленький чистый стакан

• соль поваренная (1 чайная ложка)

• образец (слюна)

• сок ананаса

• холодный спирт

• средство для мытья посуды

• питьевая трубочка

Общие шаги

1. Поместите немного слюны в небольшой стакан или другую маленькую емкость.

2. Добавьте несколько капель средства для мытья посуды.

3. Добавьте полную ложку ананасового сока в стакан, чтобы избавиться от всех клеточных белков.

4. Затем добавьте щепотку поваренной соли.

5. Тщательно перемешайте.

6. Теперь добавьте спирт и дайте ему осесть над смесью. Вы можете делать это с помощью питьевой трубочки, используя ее как пипетку, чтобы не налить слишком много.

7. Через некоторое время вы получите беловатый материал, похожий на слизь. Это ДНК.

Полученный материал вы можете разглядеть в микроскоп, если у вас таковой имеется.

В статье «Тайна светящегося червя» рассказывается о следующих методах:

1. Метод наблюдения («Пронаблюдав за этим феноменом (метод наблюдения), они выяснили, что это свечение генерирует микроскопический почвенный червь фридериция»)

2. Биохимический метод («После этого исследователи собрали некоторое количество этих животных и выделили из них светящееся вещество, которое оказалось пигментом люциферином»).

3. Сравнение («Такие пигменты часто встречаются у разных светящихся животных (например, у жуков-светлячков), однако они всегда име-ют разную структуру и соответственно разную формулу»)

4. Измерение (Сотрудники этого института сначала изучили люциферин при помощи ЯМР-спектрографа — прибора, измеряющего магнитные колебания, испускаемые ядрами атомов вещества»)

5. Моделирование («На основе этих данных при помощи компьютера были построены вероятные модели люциферина, и оказалось, что искомый пигмент может иметь четыре варианта строения»)

6. Эксперимент («Учёные синтезировали все эти варианты, после чего окислили каждое получившееся вещество в присутствии люциферазы фридериции»)

7. Анализ («В результате только один из белков при окислении испустил квант света»)