Методы познания живой природы таблица 10 класс

Основные методы познания и изучения живой природы

1. Исторический
2. Сравнительно-описательный
3. Мониторинг
4. Научный
5. Инструментальные методы

Все люди так или иначе познают живую природу, являясь при этом её неотъемлемой частью. Многолетние исследования учёных позволили раскрыть множество тайн и загадок о жизни на нашей планете, но и сейчас у природы остаются для нас сюрпризы. В данной статье мы расскажем об основных методах, применяемых при изучении живой природы, позволяющих ответить на вопросы о происхождении организмов, их строении, развитии, поведении, о явлениях живой природы и о многом другом.

Исторический

Суть данного метода заключается в анализе информации о современном органическом мире и данных о его прошлом. Сопоставляя факты разных временных периодов, учёные делают выводы о процессах развития живой природы. У современных исследователей появилась возможность подтвердить или опровергнуть некоторые теории и гипотезы своих коллег из прошлого, но, как правило, для этого приходится использовать не только исторический, но и другие методы.

Сравнительно-описательный

Предполагает проведение исследований, с помощью которых удаётся выявить сходства и различия организмов и их частей. Такой метод лежит в основе классификации организмов. Его применяют, к примеру, при изучении организмов одного вида, распространённых на разных территориях. Или в исследованиях растений или животных, принадлежащих к определённому роду и обитающих в одной и той же местности, с целью установления их индивидуальных диагностических признаков. Также анатомо-морфолическое исследование помогает выявить нарушения в работе органов конкретного организма, путем сравнительного анализа больного органа и одноимённого здорового.

Мониторинг

Это комплекс мероприятий, предполагающий наблюдение за объектом исследования, оценку полученных сведений и составление прогноза вероятных изменений состояния объекта в будущем. Данные мониторинга помимо прочего позволяют своевременно реагировать на возможность появления различных угроз и предпринимать действия для предотвращения негативных последствий. Самый глобальный мониторинг – биосферный, при котором ведётся регистрация, сбор, передача, накопление, хранение и анализ сведений о глобально-фоновых изменениях в природе, таких как: циркуляция тепла, газообмен между воздушной оболочкой земли и океаном, погодно-климатические изменения, мировая миграция животных и растений и т. д.

Научный

Одной из важнейших характеристик данного метода является его объективность, ни одно предположение не принимается на веру, даже если исходит от авторитетного учёного. Для исследования какого-либо объекта или явления живой природы учёные проводят наблюдения за ними, формулируют гипотезы, ставят эксперименты, анализируют результаты, создают модели и выводят общие закономерности.

Научное наблюдение всегда проводится с определённой целью. При использовании данного метода могут быть задействованы как органы чувств (органы слуха, зрения, обоняния и др.), так и специализированное оборудование. В процессе наблюдения выделяют общие и индивидуальные признаки исследуемого предмета или явления, устанавливают закономерности, и затем на основании полученных данных делают выводы и обобщения. При этом субъективные оценки не допускаются, все итоги исследований должны быть основаны исключительно на фактах. Поэтому всегда учитывается возможность проверки полученной информации с помощью повторных наблюдений и, при необходимости, с использованием других методов познания.

На основании полученных в ходе наблюдения данных учёные выдвигают гипотезы, пытаясь объяснить те или иные факты. Предположения могут быть истинными и ложными, но, чтобы понять это, исследователи обычно проводят серию экспериментов. Каждый научный опыт совмещает в себе естественное поведение природных объектов и их поведение с учётом целенаправленного воздействия извне. Такое внешнее воздействие организуют и контролируют субъекты познавательной деятельности. Высшей формой научного опыта считается моделирование. С его помощью воссоздаются различные процессы живой природы, которые недоступны для наблюдения в естественных условиях или их невозможно воспроизвести экспериментально.

Все полученные в ходе наблюдения, эксперимента и моделирования данные тщательно фиксируются и анализируются. На основании результатов из ранее высказанных предположений выбирается так называемая рабочая гипотеза, имеющая все шансы стать теорией, если в дальнейшем она не будет опровергнута.

Инструментальные методы

В процессе наблюдений и опытов с объектами живой природы часто задействуется специальное оборудование, в частности центрифуги, микроскопы, измерительные приборы и т. д. Исследования с помощью определённых инструментов позволяют более детально изучить предметы и их свойства.

1. Метод дифференциального центрифугирования позволяет извлечь отдельные клеточные компоненты, которые в дальнейшем подвергаются биохимическому и цитохимического анализу.
2. С помощью радиолокации учёные получают важные сведения о скоплениях насекомых и перемещениях больших стай птиц.
3. Электрографический метод основывается на регистрации и анализе биоэлектических процессов организмов (животных и людей). Он позволяет получить сведения о патологических изменениях в тканях, органах и системах.
4. Микроскопия – исследование объектов с помощью микроскопа. Данный метод широко применяется в медицине, поскольку позволяет исследовать организм человека или животного на клеточном уровне.

Тема 1.3. Уровни организации живой материи. Методы биологии. – 10-11 класс, Сивоглазов (рабочая тетрадь часть 1)

1. Что такое уровень организации живой материи?
Уровень организации живой материи – это совокупность количественных и качественных параметров определенной биологической системы (клетка, организм, популяция и т.д.), которые определяют условия и границы ее существования.

2. Заполните правую колонку таблицы.

3. Рассмотрите рисунок 2 в §1. 3. По аналогии с представленным примером в столбце 1 дополните таблицу.

Уровни организации живой природы

4. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Понятие «популяция» применимо к:
1. Учителям г. Владимира
2. Рокерам Челябинской области
3. Коллективу Большого драматического театра г. Санкт-Петербурга
4. Членам закрытой общины в штате Пенсильвания.

Тест 2.
В организме человека нельзя выделить уровень организации:
1. Молекулярный
2. Организменный
3. Популяционно-видовой
4. Клеточный.

5. Перечислите известные вам методы познания живой природы и заполните таблицу.

Методы биологии

6. Используя дополнительные источники информации, дайте определения понятий.
Научный факт – это форма научного знания, в которой фиксируется некоторое конкретное явление, событие; результат наблюдений и экспериментов, который устанавливает количественные и качественные характеристики объектов.
Гипотеза – предположение или догадка; утверждение, предполагающее доказательство, в отличие от аксиом, постулатов, не требующих доказательств.
Теория – наиболее развитая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности; учение, система идей или принципов, является совокупностью обобщенных положений, образующих науку или ее раздел.

7. Используя раздел «Методы познания живой природы» в §1. 3, назовите основные этапы научного исследования.
1. Сбор данных – фактов.
2. Выдвижение гипотезы.
3. Осуществление серии экспериментов.
4. Получение результатов.
5. Если гипотеза подтверждается, она становится теорией, включающей в себя правила и законы.

8. Какие уровни организации живой природы затронуло А. Флемингом открытие антибиотиков в 1938 году? Ответ обоснуйте.
Молекулярный уровень – так как были открыты новые молекулы. Клеточный – так как антибиотики воздействуют на бактериальные клетки. Кроме того, были затронуты и все остальные уровни, так как в природе все взаимосвязано. Были открыты лекарства от многих болезней, выживаемость и продолжительность жизни человека увеличилась.

9. Познавательная задача.
В свое время английские фермеры поинтересовались у Ч. Дарвина, от чего зависят надои коров, на что получили ответ: “От числа старых дев в округе”.
Логика ученого оказалась мало понятной крестьянам. Однако Ч. Дарвин, несмотря на экстравагантный ответ, был прав.
В английской глубинке 19 века надои коров зависели от полноценного корма, основой которого был клевер и клеверное сено. Урожайность клевера зависит от эффективности опыления его шмелями. Шмели строят свои гнезда в земле, где их часто разоряют мыши. Мышей эффективно уничтожают кошки, а кошек очень любят содержать пожилые незамужние дамы.
Какие научные методы были использованы Ч. Дарвином для формулирования своего умозаключения?
Ответ: метод наблюдения, сравнительный и исторический метод (сравнивание поведения мышей, шмелей и т.д. ранее), метод гипотез и моделирования (воссоздание модели – пищевой цепи в уме).

10. Заполните кластер: «Современная техника, используемая для решения биологических задач».

11. Сформулируйте основные идеи §1. 3.
Уровни организации живой материи – это совокупность количественных и качественных параметров определенной биологической системы, которые определяют условия и границы ее существования.
1. Молекулярный.
2. Клеточный.
3. Органно-тканевой.
4. Организменный.
5. Популяционно-видовой.
6. Биогеоценотический.
7. Биосферный.
Методы изучения живой природы:
Метод наблюдения
Описательный
Сравнительный
Исторический
Экспериментальный
Метод моделирования
Современные методы с использованием новейшей техники, микроскопов и компьютеров.

Биология – наука о жизни

Содержание:

Биология как наука

Биологией именуют науку, которая занимается изучением свойств живых организмов. При этом ученые используют определенный перечень критериев, относящих то или иное тело к живым организмам. Самыми значимыми из таких критериев является способность живых систем к:

• саморегуляции;
• самовоспроизведению (размножению);
• метаболизму (обмену веществ).

Объектом изучения биологической науки являются разные формы проявления жизни. Ученые выделяют несколько уровней организации живых систем, встречающихся в природе:

• молекулярный;
• клеточный;
• тканевый;
• органный;
• организменный;
• популяционно-видовой;
• биогеоценотический;
• биосферный.

В отдельную науку биология была выделена в 19 веке, благодаря одновременному использованию данного термина Ф. Бурдахом, Г.-Р. Тревиранусом и Ж.-Б. Ламарком.

Достижения

Достижениями современной биологической науки является использование ее методов в различных сферах человеческой деятельности:

1. Охрана природы.
   • Современные биологические знания помогают решать проблемы загрязненности природной среды. Это положительно сказывается на рациональном использовании природных ресурсов, повышая продуктивность растительного мира. Сохранение чистоты разных сред обитания позволяет сократить гибель живых организмов, в том числе и редких видов.

2. Развитие генной инженерии.
   • Биологические знания позволяют создавать организмы, имеющие новые генные комбинациями. К примеру, внедрение в бактериальные клетки генов, отвечающих за выработку важных для организма соединений, позволяет искусственным способом получать молекулы интерферона, инсулина и антибиотиков. Биологические знания помогают синтезировать стимуляторы роста, витамины, ферменты и прочие важные для всего живых организмов соединения.

3. Медицина.
   • С помощью теоретических биологических достижений удается проводить раннюю диагностику различных заболеваний и лечить их на этапах формирования. Также успешно применяются профилактические способы защиты от болезней. Сегодня биология способна лечить проявления бесплодия, гемофилии и альбинизма.

Методы познания живой природы

Живая природа изучается с применением разных методик:

Помимо описанных методик в дополнение к ним применяются более узкие методы:

Для изучения каждого нового организма используется не один метод либо методика, а их комплекс. Такая совокупность исследований позволяет лучше изучить живые объекты и дать им полное описание.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира

Формирование современной естественнонаучной картины мира тесно связано с достижениями биологической науки. Это позволяет решать:

• проблемы нехватки продовольствия;
• экологический «дисбаланс» в природе;
• ситуацию с вредителями сельскохозяйственных культур.

Биологические знания о процессах в биосфере помогают человечеству управлять происходящими на планете процессами, делая соответствующие прогнозы. К примеру, забота о лесах и сохранение зеленых насаждений способствует формированию кислородной среды на Земле. Знания, как живые организмы взаимодействуют друг с другом, помогают человеку не экспериментировать с равновесием в природе, завозя в экосистемы новые виды растений с животными. Ситуация с кроликами в Австралии, произошедшая в прошлом столетии наглядный тому пример!

Биологических сведений сегодня так много, что для простоты использования их делят на разные области, помогающие в решении различных сложных задач:

• разработка и улучшение растительных тканей (ботаника);
• получение новых лекарственных препаратов (генетика с физиологией);
• восполнение природных ресурсов (экология с дендрологией);
• создание новейших вакцин с сыворотками (микробиология).

Такие на первый взгляд простые науки способны решать глобальные проблемы человечества! Важно лишь их правильно использовать и оперировать соответствующими понятиями.

Источники:

http://natworld.info/nauki-o-prirode/osnovnye-metody-poznanija-i-izuchenija-zhivoj-prirody

http://www.biogdz.ru/10-11-klass/tema-1-3-urovni-organizatsii-zhivoj-materii-metody-biologii.html

http://bingoschool.ru/manual/221/