Вам известны?
3. Какие методы исследования, применяемые в биологии, вы знаете?
Мы обычно говорим «научное знание», «научный факт», «научная картина мира». А в чем отличие научного знания от ненаучного? Какой факт можно считать научным?
Наука - один из способов изучения и познания окружающего мира. Биология помогает понять мир живой природы.
Мы уже знаем, что люди с древнейших времен изучают живую природу. Сначала они изучали отдельные организмы, собирали их, составляли списки растений и животных, населяющих разные места. Обычно этот период изучения живых организмов называют описательным, а саму дисциплину - естественной историей. Естественная история является предшественницей биологии.
Каждая наука имеет свои методы исследования.
Однако независимо от того, какие методы используются, для каждого ученого важнейшим должен оставаться принцип «Ничего не принимай па веру». Это принцип отказа от слепого доверия к авторитету.
Научный метод - это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.
В биологии применяются различные методы, к наиболее важным из них можно отнести наблюдение, эксперимент и сравнение.
Первоисточником всех научных данных являются точное, внимательное, непредвзятое наблюдение и эксперимент.
Результаты, полученные в ходе наблюдений и экспериментов, должны быть проверены и перепроверены новыми наблюдениями и экспериментами. Только после этого их можно считать научными фактами.
Например, в средствах массовой информации неоднократно сообщалось о так называемом «снежном человеке», приводились рассказы очевидцев о встречах с ним, зарисовки и фотографии якобы его следов и даже самого «снежного человека». Было организовано несколько экспедиций для поиска «снежного человека”. Но до сих пор никто не смог представить ни живого «снежного человека», ни его останков, ни каких-то других неопровержимых доказательств его существования. Поэтому, несмотря на многочисленные свидетельства «очевидцев«, существование «снежного человека» не может быть признано научным фактом.
Обычно научное исследование начинается с наблюдения над объектом или явлением. После обобщения полученных результате данных выдвигаются гипотезы (предположения), которые могут объяснить наблюдения.
На следующем этапе исследования разрабатываются и проводятся эксперименты для проверки выдвинутых гипотез. Научный эксперимент должен непременно сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются. от условий эксперимента одним (и только одним) фактором. Анализ результатов эксперимента позволит решить, какая из гипотез верна.
Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам и способной служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Называя какое-либо положение законом, ученые как бы подчеркивают его универсальность, неоспоримость, большую достоверность. Однако часто термины «закон» и «теория» употребляются как равнозначные.
Рассмотрим этапы научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян.
Наблюдения за семенами показали, что они далеко не всегда прорастают. Очевидно, для их прорастания необходимы определенные условия.
Итак, мы можем сформулировать проблему исследования: Какие условия необходимы для прорастания семян?
Следующий этап выдвижение гипотез. Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы свет, темнота, вода, определенная температура, воздух, почва.
Теперь, для того чтобы проверить, какие условия действительно необходимы для прорастания семян, разработаем и проведем эксперимент.
Возьмем шесть проб по 100 семян одного вида, например кукурузы, и поместим в условия, различающиеся только по одному признаку.
Сосуд с первой пробой поместим в светлое, теплое место. В сосуд нальем воды так, чтобы она до половины покрывала семена. В этом случае воздух будет свободно проникать к семенам.
Вторую пробу семян поместим в такие же условия, что и первую, но сосуд заполним кипяченой водой доверху, лишив таким образом семена воздуха.
Сосуд с третьей пробой поместим в такие же условия, что и первый, но в темпом месте.
В четвертом сосуде оставим семена сухими.
Пятую пробу будем держать при температуре +1 СС.
Шестой сосуд заполним влажной почвой и поставим в теплое место.
Проанализировав результаты эксперимента, мы придем к выводу, что свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. Семена кукурузы прорастают при наличии воды, воздуха и определенной температуры. Однако если мы внимательно рассмотрим наши пробы, то увидим, что и при благоприятных условиях пе вое семена проросли. Изучив эти семена, мы выясним, что их зародыш мертв. Следовательно, прорасти могут только семена с живым зародышем.
Если вы будете сравнивать условия, необходимые для прорастания семян растений разных видов, то убедитесь, что они сильно различаются. Например, для прорастания зерновок кукурузы воды потребуется в два раза меньше их собственной массы, а для прорастания клевера воды должно быть в полтора раза больше массы семян. В то же время семена клевера прорастают уже при температуре +1 °С, кукурузы - при температуре выше +8 йС, а для семян дыни температура прорастания будет составлять +15 "С. Вы установите, кроме того, что большинство семян прорастает как на свету, так и в темноте, но есть растения (например, табак, череда), для прорастания семян которых свет необходим. Напротив, семена рыжика мелкоплодного прорастают только в темноте.
Итак, даже самое простое научное исследование требует четко продуманного и тщательно проведенного эксперимента, на основании которого можно сделать научно достоверные выводы. При проведении наблюдений и экспериментов применяют самые современные приборы, аппаратуру, инструменты - электронные микроскопы, радиолокаторы, хроматографы и др.
Жизнь удивительно многообразна.
Чтобы разобраться в том многообразии, необходимо выявить и упорядочить кодство и различия у живых организмов. Для решения.этих задач применяется сравнительный метод. Он позволяет сопоставить результаты наблюдений для выявления общих закономерностей.
Биологи используют и другие методы исследования. Например, описательный метод широко применялся еще учеными древности, но не потерял своего значения и сегодня.
Исторический метод помогает осмыслить полученные факты, сопоставив их с ранее известными результатами.
В науке любые новые открытия способствуют устранению прежних неправильных представлений и указывают на взаимосвязи между явлениями. В биологии новые отрытая создают базу для множества практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности и других областях человеческой деятельности.
Многие считают, что следует заниматься только теми биологическими исследованиями, которые помогут решить нкретныс практические проблемы сегодняшнего дня. Безусловно, развитие прикладных наук имеет очень важное значение, но нельзя забывать о важности исследований в “чистой” науке. Знания, полученные в фундаментальных ледованиях, могут показаться бесполезными для повседневной жизни человека, но они помогают понять законы, которым развивается окружающий нас мир, и почти наверняка рано или поздно найдут практическое применение.
Научное исследование. Научный факт. Наблюдение. Гипотеза. Эксперимент. Закон. Теория.
1. Какова основная цель науки?
2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?
3. Что такое научный эксперимент?
4. Какой факт может считаться научным?
5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?
6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Исходной формой эмпирического познания считается наблюде ние, поскольку оно применяется и в рамках эксперимента и измере ний, хотя может проводиться самостоятельно, особенно на первых этапах становления науки. Поэтому целесообразно начать обсужде ние методов эмпирического познания именно с анализа функций и особенностей наблюдений в науке.
Специфика наблюдений в науке. Научное наблюдение представ ляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений. Связь наблюдения с чувственным познанием очевидна, поскольку процесс восприятия действительности связан с переработкой и синтезом тех ощущений, впечатлений и образов, которые наблюдатель получает от внешнего мира. Все они служат отображением отдельных чувственно воспри нимаемых свойств, сторон и отношений наблюдаемых предметов и явлений. Иногда наблюдение может относиться также к воепри ятию переживаний, чувств и иных психических состояний самого субъекта. Такое наблюдение называют интроспекцией.
Деятельность сознания в процессе наблюдений не ограничивает
ся только тем, что она объединяет и синтезирует в единый чувствен ный образ, или восприятие, результаты различных ощушений. Ак тивная роль научных наблюдений проявляется прежде всего в том, что ученый не просто фиксирует встречающиеся ему факты, а соз
нательно и целенаправленно ищет их, руководствуясь определенной идеей, предположением, гипотезой или теорией. Поэтому часто го ворят, что наблюдения в науке <<теоретически нагружены>>, т.е. пред полагают взаимодействие с теоретическими представлениями.
Сторонники эмпиризма и позитивизма, чтобы гарантировать
<<чистоту>> и надежность наблюдений, требуют отказаться при этом
от какой-либо связи эмпирических фактов с предварительными тео
ретическими идеями и гипотезами. Позитивисты, например, пред
лагали даже создать <<чистый язык наблюдений>>, не содержащий и не предполагающий какой-либо связи с теоретическим языком по нятий и суждений. Нетрудно, однако, понять, что все подобные программы оказались явно утопическими. Даже в обыденном по знании при наблюдениях люди опираются на прежние мысли, опыт и обобщения.
В отличие от простых, повседневных наблюдений, которые боль шей частью случайны и неорганизованны, научные наблюдения име ют целенаправленный характер. Предпринимая исследование, каждый ученый ставит перед собой вполне определенную цель: подтвердить или опровергнуть интересующее его предположение, гипотезу или теорию. Таким образом, ученый не просто регистрирует любые факты, а сознательно отбирает те из них, которые могут либо подтвердить, либо опровергнуть его предположение или гипотезу. Наблюдения в науке имеют также систематический и упорядоченный характер. Одного или нескольких случаев наблюдений явления обычно бывает явно не достаточно, чтобы на этом основании судить о подтверждении или опровержении гипотезы.
Многие наблюдения в науке требуют, как правило, определен
ной интерпретации их результатов. Это требование касается в пер вую очередь тех явлений и процессов, которые невозможно наблю дать ни непосредственно, ни с помощью простейших вспомога
тельных средств наблюдения. Например, движение микрочастицы в
камере Вильсона мы наблюдаем с помощью того трека, или следа, который образуется при прохождении заряженной микрочастицы через ионизированный пар. Во всех аналогичных случаях мы судим
o ненаблюдаемых явлениях лишь косвенно, поскольку наблюдаем не сами явления, а результаты их взаимодействия с теми или ины ми макроприборами и установками. Чтобы правильно судить о ре зультатах подобных косвенных наблюдений приходится обращаться к определенной теории, с помощью которой осуществляется интер претация таких результатов.
Взаимосвязь и взаимодействие научных наблюдений с теорети ческими Представлениями дает возможность не только целенаправ ленно искать новые факты, но и правильно их истолковывать, а тем самым отделять существенные факты от несущественных. Вот поче му в науке редко бывает, чтобы важные открытия делались неспе циалистами, хотя бы потому, что случай, как указывал Луи Пастер, может научить чему-то только подготовленный ум.
Несмотря на то что научные наблюдения, как и обыденные, ос
новываются в принципе на чувственном восприятии предметов и
явлений, в науке они лучше организованы, систематизированы, а самое главное - направляются и контролируются теорией. Повсе дневные же наблюдения имеют разрозненный, случайный характер и опираются на узкий эмпирический опыт и те знания, которые приобретаются в ходе этого опыта.
В научных наблюдениях широко используются также специаль ные средства и устройства (микроскопы, телескопы, фотокамеры,
кино и теле аппараты и т.д.), которые служат для того, чтобы ком пенсировать природную ограниченность органов чувств человека, повысить точность и объективность результатов наблюдения.
Чтобы выявить специфику научных наблюдений, рассмотрим
подробнее их важнейшие особенности.
Интерсубъективный характер научных наблюдений. Поскольку наблюдения служат, с одной стороны, основой для построения ги потез, а с другой - средством для их эмпирической проверки, то
они дают результаты, которые не должны зависеть от воли, жела ний и намерений субъекта. Эти результаты должны быть воспроиз водимы любым исследователем, который знаком с соответствующей проблемой. Поэтому часто говорят, что наблюдения должны ин формировать нас об объективных свойствах и закономерностях ре альных явлений и процессов. Но более предпочтительным нам ка жется употреблять в данном случае термин <<интерсубъективность>> результатов наблюдений, их независимость от индивидуального ис следователя, возможность их повторения и воспроизведения други ми учеными. Однако достижение такой цели связано с немалыми трудностями.
Хотя наблюдения основаны на чувственном восприятии, тем не менее эти восприятия не являются чисто пассивным созерцанием действительности, поскольку сознание не только отражает мир, но и творит его. В процессе такого активного, творческого освоения мира даже на чувственной ступени познания возможны ошибки, заблуждения и даже простые иллюзии, связанные с деятельностью органов чувств. Всем хорошо известно, например, что палка, опу щенная в воду, кажется сломанной. Ошибочность такой иллюзии опровергается опытом, а теоретически объясняется законом пре ломления света на границе двух сред. Значительно труднее обстоит дело с такими ошибками наблюдения, которые связаны с предвзя тыми представлениями, ошибочными исходными установками и другими субъективными факторами, особенно при косвенных на блюдениях. Поэтому первым необходимым, хотя и недостаточным условием получения объективных результатов наблюдения является требование, чтобы эти результаты имели интерсубъективный харак тер и могли быть получены другими наблюдателями.
С этой точки зрения становится ясно, что непосредственные данные чувственного опыта отдельного субъекта, так называемые
sense data, которые выдвигались эмпиристами в качестве подлинно го источника знаний, имеют небольшую ценность в науке именно потому, что индивидуальные ощущения и восприятия не поддаются объективному контролю и проверке. При научном подходе к иссле дованию интерсубъективность служит важным этапом на пути дос тижения объективно истинного знания. Но и в этом случае резуль таты наблюдений разных исследователей тщательно анализируются в свете существующих теоретических представлений, а их точность и достоверность проверяется с помощью специальных приборов и регистрирующих устройств.
На первый взгляд может показаться, что использование прибо ров наблюдения, усиливающих точность наблюдений, целиком ис ключает, если не ошибки, то субъективизм в процессе наблюдения. Нетрудно, однако, понять, что данные, фиксируемые приборами, сами по себе еще ни о чем не говорят. Они требуют соответствую щей интерпретации исследователем, которая осуществляется на ос нове соответствующих теоретических представлений.
Интерпретация данных наблюдения. Термин <<данные>> может поро дить ошибочное впечатление, что они даются наблюдателю чуть ли не в готовом виде. Такое впечатление в какой-то мере соответствует обыденному представлению о результатах наблюдения, но явно про тиворечит научной практике. Как правило, в науке данные пред ставляют собой результат длительного, тщательного и продуманного исследования. И здесь следует отметить три важных момента.
Во-первых, поскольку данные получаются отдельными исследо
вателями, то они должны быть освобождены от различных наслое ний и субъективных впечатлений. Как уже отмечалось выше, науку интересуют об.ьективные факты, которые допускают контроль и проверку, в то время как непосредственные чувственные впечатле ния являются исключительно достоянием субъекта.
Во-вторых, в качестве данных в науку входят не просто ощуще
ния и восприятия от наблюдаемых предметов и явлений, а резуль таты их рациональной переработки, включающей стандартизацию данных наблюдения с помощью статистической теории ошибок, а также осмысление их с точки зрения представлений соответствую щей отрасли науки. Стандартизация предполагает приведение дан ных к некоторым нормальным (стандартным) условиям наблюде ния, чтобы можно бьшо их подвергнуть первичной систематизации. Для этого составляются таблицы, строятся графики и диаграммы. Этот материал может быть использован для выдвижения предвари тельных обобщений и построения простейших эмпирических гипотез.
В-третьих, подлинная интерпретация данных наблюдения в тер
минах соответствующей теории проводится тогда, когда они начи нают применяться в качестве свидетельств для подтверждения или опровержения тех или иных гипотез. Необходимым условием для
использования таких данных является их релевантность к прове ряемой гипотезе, т.е. возможность проверить с их помощью гипоте зу, т.е. либо подтвердить, либо опровергнуть ее. Обычно свидетель ствами считаются только те данные наблюдения, которые имеют непосредственное отношение к гипотезе и предсказаны определен ной теорией.
Почему мы считаем туманный след в камере Вильсона свидетель
ством в пользу того, что он оставлен заряженной микрочастицей? Очевидно, потому, что он предсказан теорией ионизации. Точно так же наблюдения Эрстедом отклонений магнитной стрелки над
проводником, по которому идет ток, натолкнуло его мысль на то,
что в данном случае ток образует магнитное поле. Этот пример по казывает, что хорошо подготовленные и осмысленные наблюдения могут служить не только для проверки готовых гипотез и теорий,
но и служить средством эвристического поиска новых.
Все приведеиные примеры показывают, что данные наблюдения
сами по себе, без теоретической их интерпретации, не могут служить
свидетельствами <<За>> или <<против>> какой-либо гипотезы. Пока не существует теоретического осмысления данных наблюдения, вновь обнаруженные факты в лучшем случае могут оставаться случайными и непонятными открытиями. Например, открытие еще древними гре ками свойства янтаря, натертого о сукно, притягивать мелкие час тицы (то, что называют теперь электризацией трением) или свойства магнитного железняка притягивать металлические предметы (есте ственный магнетизм) оставались непонятными вплоть до создания электромагнитной теории, несмотря на попытки объяснить их с по мощью механических моделей электрических и магнитных жидкостей.
Таким образом, отличие научного наблюдения от обыденного состоит не только в объективности и точности результатов наблю дения, но и в широком использовании теоретических понятий и зако нов для их интерпретации и объяснения.
Функции наблюдения в научном исследовании. Наблюдение и экс перимент, как известно, являются двумя разновидностями эмпири
ческого познания в науке, без которых невозможно получить ис ходную информацию для дальнейших теоретических построений и последующей их проверки.
Существенное отличие наблюдения от эксперимента заключает
ся в том, что оно осуществляется без какого-либо изменения изу чаемых явлений и вмешательства наблюдателя в нормальный про цесс их протекания. Эту особенность научных наблюдений очень ясно выразил, известный французский ученый К. Бернар: <<Наблю дение, - писал он, - происходит в естественных условиях, кото рыми мы не можем распоряжаться>>. Это, конечно, вовсе не означает, что научные наблюдения являются пассивным отражением всего,
что попадает в сферу непосредственного восприятия органов чувств. Мы уже отмечали, что они представляют собой целесообразно ор ганизованный, контролируемый и теоретически направляемый про цесс. Поэтому речь здесь идет не об отсутствии активности субъекта вообще, а активности практической, связанной с невозможностью воздействия на наблюдаемые предметы и явления практически.
Чаще всего мы вынуждены ограничиться наблюдениями и иссле
довать их в естественных условиях протекания потому, что они не доступны для практического воздействия. Так обстоит дело с боль шинством астрономических явлений, хотя в последние десятилетия в связи с широким развертыванием космических исследований и в этой сфере все больше начинает применяться научный экспери мент. И все же наблюдение с помощью все более совершенных ин струментов останется и в будущем важнейшим методом исследова ния звезд, туманностей, галактик и других объектов Вселенной.
Нередко при изучении социальных явлений прибегают к так на
зываемому включенному наблюдению, когда социолог начинает ра ботать в составе соответствующего коллектива в качестве его члена, чтобы исследовать вопрос с большей объективностью и без особых помех на поведение и действия коллектива. Непосредственное на блюдение со стороны, а тем более социальный эксперимент в этом случае значительно исказили бы реальную картину.
Наблюдение в научном исследовании призвано осуществить три основные функции.
Первая и важнейшая из них состоит в получении той эмпириче ской информации, которая необходима для постановки новых про блем, возникающих с обнаружением несоответствия между новыми фактами и старыми способами их объяснения. Эта особенность ха рактерна прежде всего для фактов, которые не могут быть исследо ваны экспериментально (астрономические, геологические, многие социальные и другие явления и процессы).
Вторая функция наблюдений связана с эмпирической проверкой тех гипотез и теорий, которые нельзя провести с помощью экспе римента. Разумеется, экспериментальное подтверждение или опро вержение гипотез предпочтительнее, чем проверка с помощью на блюдений. Однако там, где невозможно поставить эксперимент, единственными свидетельствами могут служит только данные на блюдений. При наблюдениях, которые сопровождаются точными измерениями, результаты проверки гипотез могут оказаться не ме нее надежными, чем экспериментальные, что подтверждается исто рией развития астрономии.
Третья функция наблюдений заключается в том, что в процессе проверки гипотез и теорий именно их эмпирически проверяемые следствиями соотносятся с непосредственно наблюдаемыми факта-
ми, которые формулируются на языке наблюдений. Ученый обра щается к теории, чтобы целенаправленно вести наблюдения, с дру гой стороны он вынужден постоянно обращаться к наблюдениям и экспериментам, чтобы проверить свои выводы. Наблюдение как раз и является тем звеном, которое связывает теорию с опытом, теоре тические исследования с эмпирическими.
К эмпирическому уровню научного познания относят все те методы, приемы, способы познавательной деятельности, а также формулирования и закрепления знания, которые являются содержанием материально-чувственной деятельности человека. С точки зрения способов получения знания и их роли в познавательном процессе их можно подразделить на две группы: 1) методы вычленения и исследования эмпирического объекта; 2) методы обработки и систематизации полученного эмпирического знания.
К методам вычленения и исследования эмпирического объекта относятся следующие: наблюдение, измерение, эксперимент, модельный эксперимент.
Порядок, в котором мы расположили эти методы, соответствует мере активности исследователя. Эта активность возрастает от наблюдения к модельному эксперименту. Все предшествующие методы (более простые) входят в последующие (более сложные).
А) Научное наблюдение
Наблюдение, как наиболее элементарный метод, лежит в основе всех эмпирических методов. И измерение, и сравнение включают в себя наблюдение, но последнее может осуществляться и без первых. В науке наблюдение используется для получения эмпирической информации относительно исследуемой области, а также для проверки и обоснованности истинности эмпирических суждений.
Научное наблюдение – это метод познания, который заключается в преднамеренном, целенаправленном, непосредственном, систематическом восприятии предметов и явлений внешнего мира.
В акте научного наблюдения можно выделить: 1) объект наблюдения; 2) субъект наблюдения (наблюдатель); 3) средства наблюдения; 4) условия наблюдения; 5) систему знаний, исходя их которой задают цель наблюдения. Следует подчеркнуть следующие особенности научного наблюдения:
Опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения;
Служит решению определенной теоретической задачи, постановке новых проблем, выдвижению новых или проверке существующих гипотез;
Имеет обоснованный планомерный и организованный характер;
Является систематичным, исключающим ошибки случайного происхождения;
Использует специальные средства наблюдения - микроскопы, телескопы, фотоаппараты и т. п., существенно расширяя тем самым область и возможности наблюдения.
Важнейшим требованием к научному наблюдению является требование интерсубъективности . Это подразумевает, что наблюдение может повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь при соблюдении этого требования результат наблюдения будет включен в науку.Интерсубъективность наблюдения важна потому, что она свидетельствует об объективности результата наблюдения. Если все наблюдатели, повторившие некоторое наблюдение, получили один и тот же результат, то это дает нам основание считать результат наблюдения объективным научным свидетельством. Конечно, интерсубъективность наблюдения не может с достоверностью обосновать его результат, так как заблуждаться могут все наблюдатели (если все они, например, исходят из ложных теоретических предпосылок), однако интерсубъективность предохраняет нас от ошибок того или иного конкретного наблюдателя.
Наблюдения разделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном наблюдении ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с другими объектами. Подобного рода наблюдения называют косвенными наблюдениями . Косвенное наблюдение опирается на предположение об определенной закономерной связи между свойствами непосредственно наблюдаемых объектов и наблюдаемыми проявлениями этих свойств, и содержит логический вывод о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта его действия. Например, изучая поведение элементарных частиц, физик непосредственно наблюдает лишь их треки в камере Вильсона, которые представляют собой результат взаимодействия элементарной частицы с молекулами пара, заполняющего камеру. По характеру треков физик судит о поведении и свойствах изучаемой частицы.
Следует заметить, что между непосредственным и косвенным наблюдением нельзя провести резкой границы. В современной науке косвенные наблюдения получают все большее распространение по мере того, как увеличивается число приборов, используемых при наблюдении, и расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на прибор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодействия предмета с прибором.
В наблюдении активность субъекта еще не направлена на преобразование предмета изучения. Объект либо остается недоступным целенаправленному изменению, либо сознательно ограждается от возможных воздействий с целью сохранения его естественного состояния. Возможность зафиксировать объект в его естественном состоянии – главное преимущество метода наблюдения.
Какие методы научного исследования вам известны? Какие из них применяют в биологии? Обязательно примеры! !!
Ответ:
Исторический метод - один из основных и общих для естественных наук метод, который позволяет проанализировать весь ход развития и становления изучаемого объекта. Метод наблюдения - дает возможность анализировать и описывать биологические явления. На методе наблюдения основывается описательный метод. Для того чтобы выяснить сущность явления, необходимо предварительно собрать фактический материал и описать его. Собирание и описание фактов было основным приемом исследователей в ранний период развития биологии, но в настоящее время не утратил своего значения. Этот метод широко распространен в ботанике, зоологии, экологии, этологии. Сравнительный метод – распространился с XVIII века и позволяет через сопоставление изучать сходство и различие организмов и их частей. На его принципах была основана систематика, создана клеточная теория и т. д. Применение сравнительного метода в анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других науках способствовало утверждению эволюционных представлений в биологии. Экспериментальный метод – связан с целенаправленным созданием ситуации, которая помогает исследователю изучать свойства и явления живой природы. Этот метод позволяет исследовать явления изолированно и добиваться их повторяемости при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает более глубокое проникновение в сущность явления и овладение этим процессом. Блестящий экспериментатор И. П. Павлов говорил: «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет» . Выделяют эксперимент полевой (естественный) , который проводится в естественной среде и лабораторный (искусственный) , проводимый в лабораторных условиях. Метод моделирования - исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения моделей их функционирования. Образная модель может переходить в знаковую, т. е. математическую. В этом случае соотношения в модели выражены в математической форме и в дальнейшее экспериментирование сводится к определенным математическим расчетам. Преимущества эксперимента на модели заключаются в том, что при моделировании могут быть воспроизведены такие крайние положения, которые часто не могут быть созданы на самом объекте. На идее моделирования базируется любой метод, но следствием этого является упрощение рассматриваемого явления, объекта или процесса. и другие, которые являются более специфичными для различных биологических наук и будут рассмотрены при изучении основ этих дисциплин. Для чего необходимо изучать биологию? Каково значение биологии? В одной из своих лекций Томас Гексли писал: «Для человека, не знакомого с естественной историей, пребывание среди природы подобно посещению художественной галереи, где 90% всех увиденных произведений искусства повернуты лицом к стене. Познакомьте его с основами естественной истории – и вы снабдите его путеводителем к этим шедеврам, достойным быть обращенными к жаждущему знания и красоты человеческому взгляду» . Но, помимо познавательной и эстетической стороны, биологические знания имеют и практическое применение во многих сферах деятельности человека. Исследования и достижения биологической науки широко используются в пищевой промышленности, фармакологии, производстве товаров народного потребления. Важнейшей проблемой в сельском хозяйстве является получение высокоурожайных сортов растений и высокопродуктивных пород животных и штаммов микроорганизмов, а также разработка на основе биологических исследований оптимальных условий культивирования растений и содержания животных. Биология является теоретической основой таких наук как медицина, психология, социология, гигиена и других. Это особенно необходимо человеку как части природы.
Похожие вопросы
- Какие смысловые отношения выражены между частями сложногосочиненного предложен??я " Шла война,и мы становились не становились, а сильнее." 1) противопоставление явлений 2) последовательность явлений 3) одновременность явлений
- ПОЖАЛУЙСТА,Напишите задачу на паскале Календарь жителей племени Чунга состоит из N месяцев, каждый месяц состоит ровно из 30 дней, неделя состоит из 7 дней. Особо несчастливым считается 13-е число месяца, если оно выпадает на пятницу. Известно,что текущий год начался в k-й по счету день недели (1-й день недели - понедельник, 2-й - вторник, 3-й - среда, ..., 7-й - воскресенье). Определите, сколкько в этом году в племени Чунга будет особо несчатливых пятниц. Вводные данные Первая строка входного файла содержит натуральное число N (N<=10в девятой степени) - оличество месяцев в календаре племени Чунга, вторая - номер дня недели k (от 1 до 7), на который приходиться первое число первого месяца нового (текузего) года Выходные данные Единственная строка выходного файла должна содержать число несчастливых пятниц в этом году.
Я старался не пропускать уроки по своему любимому предмету - географии, а потому до сих пор в памяти отложились те знания, что были получены в школе. Расскажу о том, какие методы применяются при географических исследованиях, а также о самом интересном, на мой взгляд, методе.
Направления географии
Предметом изучения этой науки является географическая оболочка , в том числе природные комплексы и их компоненты: почвы, горы, растения и так далее. Всем этим занимается физическое направление . Социально-экономическое направление выявляет закономерности и условия, при которых осуществляется распределение населения и осуществление хозяйственной деятельности. Оба направления тесно переплетаются.
Методы географических исследований
Современная наука применяет ряд методов , как относительно устаревших, так и современных. К современным относятся:
- дистанционное исследование - например, с использованием летательных или космических аппаратов;
- геоинформационный - создаются базы данных, где фиксируется информация полученная с метеостанций, спутников и других источников;
- моделирование и прогноз - прогнозирование будущего состояния геосистем.
К традиционным методам относятся:
- сравнение - определение общих черт явлений и объектов;
- наблюдение - получение фактических данных;
- статистический - анализ полученных данных;
- картографический - изучение карт;
- исторический - исследование объекта от момента его образования.
Аэрокосмический метод
Еще сравнительно недавно для создания карт приходилось сводить массу данных, однако все изменилось с началом новой эры - человек приступил к освоению космоса . Снимки дают объективное представление о всей поверхности нашей планеты и о тех изменениях, что происходят на ней - каждый новый виток аппарата приносит массу фотографий . Снимки применяются для решения ряда задач, как научных, так и хозяйственных. Ученые отслеживают динамику облаков, изучают состояние льдов Арктики , прогнозируют погоду. Метод подразделяется на 2 основные группы:
- визуальное исследование;
- проведение съемок.
В настоящее время этот метод является одним из главных - практически в каждом направлении географической науки применяются данные, полученные на основании снимков нашей планеты .