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
Зарипова Венера Рафаэловна,
зав. отделом интеллектуального развития,
педагог дополнительного образования
высшей квалификационной категории
МАОУ ДОД «ГДТДиМ №1»
г. Набережные Челны
С чего начинается исследование?
Любое исследование, открытие, размышление начинается с удивления, недоумения вопроса. Сегодняшняя изменчивая жизнь богата вопросами, на которые надо найти ответы, возникающими проблемами, которые могут помочь с определением темы исследования.
Условно этапы конструирования логики исследования можно разделить на 3 этапа. Так, В.И.Загвязинский, Р.Атаханов выделяют такие этапы как подготовительный (методологический), основной (собственно проведение исследования), и заключительный (оформительский). Именно на подготовительном этапе важно грамотно сформулировать понятийный (методологический) аппарат исследования, а именно определить направление, сферу исследования, формулировать гипотезу, поставить цели и задач исследования, определить методы исследования.
Именно работа на подготовительном этапе определяет направление исследования, а грамотная формулировка основных понятий, цели и задач исследования позволяет более четко построить план проведения исследования. Зачастую на этом этапе у педагогов и детей, которые впервые начинают исследовательскую деятельность, возникают трудности в грамотном определении и формулировке методологического аппарата. Для того, чтобы грамотно сформулировать понятийный аппарат исследования, необходимо разобраться в самих определениях проблемы, гипотезы, цели, задачах и подобрать для их решения методы.
Что же входит в понятийный аппарат научного исследования? Это такие понятия как проблема, аспект, актуальность исследования, цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, методика, практическая значимость, новизна исследования.
Любое исследование начинается с определения проблемы, которая стоит либо перед конкретным ребенком, либо перед обществом в целом.
Проблема (от греч. problema — задача) сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; в науке — противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов(большая советская энциклопедия):
- это вопрос, противоречащий существующим знаниям в данной науке
- это неизвестное в науке, в практике то, что предстоит понять, открыть, доказать.
- это противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов. В связи с этим научная проблема - это противоречивая ситуация, требующая разрешения.
Проблема исследования может быть сформулирована в результате анализа научной литературы. Если удается определить, какие теоретические положения и практические рекомендации уже наработаны в интересующей области знания и смежных науках, то удастся определить и проблему исследования. Обычно проблема раскрывает лишь часть темы, существенные и недостаточно изученные вопросы.
Проблему часто отождествляют с вопросом. В основном это верно. Каждая проблема - это вопрос. Но не каждый вопрос - это проблема. Проблема возникает тогда, когда старое знание показало свою несостоятельность, а новое еще не приняло развернутой формы. В связи с этим научная проблема - это противоречивая ситуация, требующая разрешения
Например если рассмотреть проблему в межличностных отношениях, то можно рассмотреть такие вопросы как: почему возникают трудности во взаимоотношении детей и взрослых, во взаимоотношениях среди сверстников, от чего зависят налаживание хороших взаимоотношений в коллективе и т.д.
Сформулировать проблему - значит показать умение отделить главное от второстепенного, выяснить то, что уже известно, и что еще пока не известно о предмете исследования.
Заключенное в проблеме противоречие отражает тема, ее формулировка одновременно уточняет проблему. Вытекающие из проблем темы должны быть более конкретизированными. Формулируя тему, автор размышляет над тем, как назвать научную работу.
Научная новизна.
Как уже отмечалось, целью проведения исследования является получение нового для общества знания. Следует отметить, что, когда речь идет о исследовательской деятельности школьников, то новизна результатов может иметь субъективный характер и определяться не по отношению к обществу, а по отношению к исследователю.
Как выбрать тему исследования?
- Тема исследования - это отражение проблемы в понятиях исследования.
- Тема должна иметь четкие определенные границы. Если тема очень обширна, то это затрудняет изучить явление более детально и приводит к обилию материала, который выполнить одному человеку становиться сложно
- Тема не должна быть навязана исследователю и при ее выборе должны учитываться склонности, способности и уровень знаний исследователя.
- Выбор темы осуществляется исходя из интереса исследователя к проблеме, возможности получения конкретных практических данных, а также наличия специальной научной литературы.
- Тема во многом определяет содержание дальнейшей работы. Она должна представлять собой лаконичное и четкое ограничение аспектов исследуемой области. Другими словами, тема - это содержание работы, заключенное в одной фразе. Например: «Формирование у старшеклассников готовности к профессиональному самоопределению»; «Развитие у подростков социально-ценных личностных качеств»; «Влияние бальных танцев на совершенствование физического развития детей».
Аспект (лат. aspectus - взгляд) точка зрения, с которой рассматривается какое-либо явление, понятие, проблема, перспектива. Например: социокультурный, психологический, правовой онтогенетический (детская речь), коммуникативный, риторический, физиологический и т.д.
Основным критерием выбора проблемы для исследования является ее актуальность, т.е. формулировка того, почему данную проблему необходимо в настоящее время изучать.
Актуальность темы исследования - это степень ее важности в данный момент и в данной ситуации для решения данных проблемы, вопроса или задачи.
Исследователю надо доказать, что именно данная проблема должна быть исследована в настоящий момент, что именно она самая насущная, показать, как другие исследователи (ученые и практики) работают над этой проблемой, раскрыть суть проблемной ситуации. Освещение актуальности не должно быть многословным, но достаточно убедительным.
Необходимо ответить на вопросы: «почему данную проблему нужно в настоящее время изучать?», «какой интерес для общества, группы людей, науки и практики представляет выбранная тема исследования?».
Из чего следует и из чего не следует исходить при раскрытии актуальности темы исследования? Можно назвать два основных направления ее характеристики:
1. Не изученность выбранной темы: исследование актуально именно потому, что определенные аспекты темы изучены не в полной мере и проведенное исследование направлено на преодоление этого пробела
2. Возможность решения определенной практической задачи на основе полученных в исследовании данных. Одно из этих направлений либо то и другое вместе обычно фигурируют при характеристике этого элемента понятийного аппарата научного исследования.
3. Как выдвигать гипотезы?
Гипотеза (от греч. hypothesis — предположение) - научное, предварительное не доказанное объяснение (предположение, предсказание) новых явлений и событий требующее в последующем проверки. Другими словами, гипотеза-это предполагаемое решение проблемы; это ориентировочное объяснение (ни в коем случае не категоричное) причинно-следственных связей исследуемого объекта, это форма перехода от неизученных фактов к законам и закономерностям. Обычно гипотезы начинаются со слов «предположим», «допустим», «возможно», «если..., то...» и отвечает на вопрос "Почему...?", "По какой причине...?" происходит то или иное событие.
К научной гипотезе предъявляются следующие два основных требования:
а) гипотеза не должна содержать понятий, которые не уточнены;
б) она должна быть проверяема при помощи имеющихся методик.
Гипотеза определяет главное направление научного поиска. Она является основным методологическим инструментом, организующим весь процесс исследования.
Что значит проверить гипотезу? Это значит проверить те следствия, которые логически из нее вытекают. В результате проверки гипотезу подтверждают или опровергают.
Пример: Проблема ухудшения здоровья подрастающего поколения, рост табакозозависимости подростков Гипотеза: мы предполагаем, что табакокурение влияет не только на состояние дыхательной системы, но и снижает умственную работоспособность школьников.
Что такое предмет и объект исследования?
Объект исследования - это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для изучения, то, что существует вне нас, независимо от нашего сознания и является предметом познания
Объектом исследования может являться явление, процесс, сфера действительности - непосредственные носители проблемной ситуации, на которые направлена познавательная деятельность.
При проведении исследовательской работы существует несколько вариантов определения объекта и предмета исследования. В первом случае объект и предмет исследования соотносятся между собой как целое и часть, общее и частное. При таком определении связи между ними предмет - это то, что находится в границах объекта. Именно предмет исследования определяет тему исследования.
Предмет исследования - это то, что находится в границах объекта. Именно на предмет исследования направлено основное внимание исследователя, предмет исследования в конечном итоге определяет тему работы. Предмет исследования- это стороны, свойства, характеристики объекта, подлежащие непосредственному изучению в данном исследовании, это часть, сторона объекта, в какой-то мере границы его изучения, это точка зрения, с которой рассматривается объект. Предмет исследования отвечает на вопрос «как рассматривается объект, какие отношения, свойства, функции объекта раскрывает данное исследование?». Одному и тому же объекту может соответствовать несколько различных предметов исследования.
Примеры:
А) Проблема шум в школе во время перемен и здоровье учителей. Цель изучить влияние школьных шумов на учителей и их воздействие на поведение учителей. Объект: поведение учителей в педагогической деятельности. Предмет исследования: восприятие школьных шумов учителями и их воздействие на поведение в педагогической деятельности.
Б) Объект исследования: межличностное общение. Предмет исследования: роль и функции визуальных знаков внешнего облика в общении.
В) Объект исследования: моральные суждения школьников различного возраста, высказанные. Предмет исследования: динамика устойчивости моральных суждений школьников в возрастном плане (возрастная устойчивость) и в ситуации психологического "давления" взрослых и сверстников (ситуативная устойчивость)"
Другой подход к определению объекта и предмета исследования предполагает объект определять через испытуемых, а предмет - через то, что у них изучается.
Например: объект- учащиеся 15-16 лет, тогда предмет- профессиональная ориентация школьников.
Как сформулировать цель и задачи исследования?
Цель - это будущий предполагаемый результат, который мы хотим получить при проведении исследования, некоторый образ будущего. Цель - отвечает на вопрос:
Что мы хотим узнать? Это то, что мы хотим получить при проведении исследования, образ будущего, предполагаемый результат
Примеры:
Вариант 1.
Гипотеза: магнитные бури негативно влияют на здоровье, а именно на успеваемость школьников, психоэмоциональное и физиологическое состояние школьников
Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь на успеваемость, психоэмоциональное и физиологиеческое состояние школьников 15 лет
Объект исследования: школьники 15 лет
Предмет исследования: успеваемость, психоэмоциональное и физиологическое состояние школьников
Вариант 2.
Гипотеза: применение специального комплекса упражнений будет способствовать улучшению психоэмоционального и физиологического состояния организма людей во время магнитных бурь.
Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь и выяснить эффективность применения специального комплекса упражнений для профилактики и коррекции неблагоприятного состояния организма у лиц 40 - 55 лет во время магнитных бурь.
Объект исследования: процесс изменения психоэмоционального состояния и физиологическое состояние сердечнососудистой системы людей 40-55 лет.
Предмет исследования: комплекс специальных упражнений для профилактики неблагоприятного психоэмоционального состояния у людей во время магнитных бурь
Задачи исследования - это те исследовательские действия, которые необходимо выполнить для достижения поставленной в работе цели, решения проблемы или для проверки сформулированной гипотезы исследования.Задачи должны конкретизировать поставленную цель. Формулировка задач отвечает на вопрос: Что надо сделать для достижения цели? Глаголы, часто используемые при постановке целей и задач: исследовать, изучить, сравнить, выявить, выяснить, оценить, выбрать, проверить, определить, провести, обосновать, проанализировать, показать, раскрыть, рассмотреть, разработать, создать, дать рекомендации и т.д.
Пример №1
Цель исследования: изучить влияние магнитных бурь и выяснить эффективность применения специального комплекса упражнений для профилактики и коррекции неблагоприятного состояния организма у лиц 40 - 55 лет и школьников 16 лет во время магнитных бурь.
Задачи:
- Выявить психо-эмоциональное состояние у лиц 40 55 лет и школьников 16 лет до и во время магнитных бурь.
- Выяснить особенности физиологического состояния организма у лиц 40 - 55 лет и школьников 16 лет до и во время магнитных бурь.
- Подобрать комплекс мероприятий для профилактики и коррекции неблагоприятного психофизического состояния во время магнитных бурь на основе изучения специальной литературы по данной теме.
- В условиях эксперимента апробировать выбранный комплекс упражнений по профилактике и коррекции неблагоприятного состояния организма во время магнитных бурь у обеих групп.
- Сравнить психоэмоциональное состояние и физиологическое состояние сердечнососудистой системы у двух групп до и после эксперимента и выявить его эффективность.
- Разработать практические рекомендации для профилактики неблагоприятного влияния магнитных бурь на состояние здоровья организма.
Пример №2
Целью данной работы является описание и анализ причин и закономерностей сознательной смены профессии как феномена профессионального развития.
Общая проблема изучения сознательной смены профессии была конкретизирована в следующих задачах исследования:
- Систематизация психологических причин сознательной смены профессии и оценка их как признаков профессионального развития.
- Анализ динамики представлений о требованиях трудовой деятельности в процессе профессионализации.
- Анализ динамики выраженности профессиональной направленности в процессе профессионального развития.
- Анализ динамики взаимосвязи профессионально важных качеств в процессе овладения профессией.
- Построение модели сознательной смены профессии.
Метод исследования - это способ, который позволяет решить задачи и достичь цели исследования. С помощью методов исследователь получает информацию об изучаемом предмете.
Отвечают на вопрос: Как мы будем решать задачу? Как узнать об интересующем предмете исследования? Различают теоретические, общенаучные методы и эмпирические методы. Методы эмпирического исследования (наблюдение, опросные методы, эксперимент и др.) основаны на опыте, практике. Суть эмпирических методов состоит в фиксации и описании явлений, фактов, видимых связей между ними. Теоретические методы и методы научного познания предполагают глубокий анализ фактов, раскрытие существенных закономерностей, образование мысленных моделей, использование гипотез и др.: наблюдение, сравнение, анализ, синтез, поиск аналогий, дедукция, индукция, обобщение, абстрагирование, моделирование, конкретизация, метод выдвижения гипотез, метод продуцирования идей.
Таким образом, от того насколько педагог владеет понятийным и методологическим аппаратом исследования зависит грамотность и ясность определения и постановки цели, задач исследовательской работы школьников, соответственно влияет на правильный выбор методов исследования.
Список используемой литературы
- Исследовательская деятельность учащихся. Научно-методический сборник в двух томах/ Под общей редакцией А.С. Обухова. Т1. Теория и методика. - М.: Общероссийское общественное движение творческих педагогов «Исследователь», 2008.-701с.
- Леонтович А.В. Тренинг по подготовке руководителей исследовательских работ школьников. Сборник анкет с комментариями // Библиотека журнала, 2010 г.
- «Исследовательская работа школьников», серия «Сборники и монографии»,.М.-Исследователь, 2009, 44 с.
- http// scool28kem.ucoz.ru Сопровождение педагога в условиях перехода на ФГОС. Деменок Т.Ю. г. Кемерово
- http://mon.gov.ru Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»
- http//researcher: Интернет-портал общероссийского движения творческих педагогов «Исследователь»
Программа: ,
Урок №2
Тема: «Методы исследования в биологии».
Задачи:
Обучающие: Познакомить учащихся с методами исследования в биологии, рассмотреть последовательность проведения эксперимента, выявить, в чем заключается отличие гипотезы от закона или теории.
Развивающие : Способствовать развитию интеллектуальных умений и памяти; продолжить умение сравнивать и анализировать, выделять главное и приводить примеры. Сформировать целостную картину мира.
Воспитательные: Способствовать формированию научного мировоззрения, реализовать экологическое и эстетическое воспитание, половое и трудовое воспитание.
Оборудование: Таблицы с изображением последовательности проведения эксперимента. Презентация.
Ход работы:
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний(10 минут).
Работа по карточкам (3 варианта): написать определение.
1 вариант:
3. Напишите определение:
2 вариант:
1. Какие царства выделяют в живой природе?
2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?
3. Напишите определение:
Ботаника, геоботаника, орнитология, физиология, гистология , экология, биохимия .
3 вариант:
1. Какие царства выделяют в живой природе?
2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?
3. Напишите определение:
Зоология, бриология, палеоботаника, этология, анатомия, генетика, биотехнология.
III. Изучение нового материала (20 минут).
На прошлом уроке мы с вами рассмотрели понятие биологии, как науки в целом. Сегодня мы с вами посмотрим, какие же методы используются в биологии.
Тема нашего сегодняшнего урока: «Методы исследования в биологии» (слайд 1 ). – запись в тетради.
Какие же методы исследования использует эта наука – биология?
Вопрос: Прежде чем начать рассматривать, давайте определимся, что же такое наука?
Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира (слайд 2 ). Запись в тетради.
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.
Что же такое научный метод? Научный метод – это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний. – запись в тетради.
Биология многогранна и поэтому нуждается в систематизированных и разносторонних методах изучения. Выделяют следующие методы исследования (слайд 3 ).
Например, очень многие биологические исследования проходят непосредственно на природе – наблюдение, описание, сравнение. В то же время значительная часть исследований требует лаборатории. В лабораторных условиях биологи ставят эксперименты, осуществляют моделирование. Биологии не чужды и исторические методы исследования, потому что биология изучает живые организмы в развитии, а развитие это может длиться миллионы лет.
Рассмотрим каждое по отдельности: (запись в тетрадь)
Наблюдение (слайд 4)
Преднамеренное, целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств. Наблюдение – отправной пункт всякого естественнонаучного исследования. В биологии это особенно хорошо заметно, так как объект ее изучения – человек и окружающая его живая природа. Наблюдение как метод собирания информации – хронологически самый первый прием исследования, появившийся в арсенале биологии, этот метод не утратил своего значения и по сей день. Наблюдения могут быть прямыми или косвенными, они могут вестись с помощью технических приспособлений или без таковых. Так, орнитолог видит птицу в бинокль и может слышать ее, а может фиксировать прибором звуки вне слышимого человеческим ухом диапазона
Описательный (слайд 5)
Для выяснения сути явления человеку надо сначала насобирать фактическую информацию, а потом описать ее изложить для использования другими поколениями. Суть этого метода, в сборе информации, описании характеристик и поведенческих признаков исследуемого процесса или живого организма и исследование одновременно.
В ранний период развития биологии именно сбор и описание фактов являлись главными приемами изучения. Эти же методы актуальны и сегодня. Описание - есть результат интерпретации наблюдений. Например, составляя описание найденного скелета, палеонтолог назовет позвонками определенные кости постольку, поскольку он пользуется методом установления аналогии со скелетами уже известных животных. Описание – это основной метод классической биологии, базирующийся на наблюдении. Позже описательный метод лег в основу сравнительного и исторического методов биологии. Правильно составленные описания, произведенные в разных местах, в разное время, можно сравнивать. Это позволяет путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей.
Сравнительный метод (слайд 6)
В XVIII в. стал популярным сравнительный метод. В его основе лежит сопоставление и изучение схожих и различных черт живых организмов, их строения. Этот метод является основой систематики. Благодаря ему открыто крупнейшее обобщение и создана клеточная теория. Этот метод популярен и в наше время. Сравнение - сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различий (например, вы наблюдаете насекомых и замечаете, что у многих из них имеются чёрные и жёлтые полоски. Многие считают. Что все это пчёлы и осы, поэтому обращаются с ними осторожно.
Исторический (слайд 7)
Исторический метод применяется для изучения закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций.
Эксперимент (слайд 8)
Целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления. Полный цикл экспериментального исследования состоит из нескольких стадий. Как и наблюдение, эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования. Поэтому, приступая к эксперименту, нужно определить его цели и задачи, обдумать возможные результаты. Научный эксперимент должен быть хорошо подготовлен и тщательно проведен.
(Слайд 9) Итак, в результате наблюдения и эксперимента исследователь получает некоторое знание о внешних признаках, свойствах изучаемого предмета или явления, то есть новые факты. Результаты, полученные в ходе наблюдений и экспериментов, должны быть проверены новыми наблюдениями и экспериментами. Только после этого их можно считать научными фактами. – запись схемы в тетрадь.
Давайте запишем определения этих методов: запись в тетрадь (слайд 10)
Наблюдение - преднамеренное, целенаправленное восприятие объектов и процессов с целью осознания его существенных свойств;
Описательный метод - заключается в описании объектов и явлений;
Сравнение - сопоставление организмов и их частей, нахождение черт сходства и различий;
Исторический метод – сопоставление результатов наблюдений с ранее полученными результатами;
Эксперимент - целенаправленное изучение явлений в точно установленных условиях, позволяющее воспроизводить и наблюдать эти явления.
Как же всё-таки происходит научное исследование? (слайд 11) – запись схемы в тетрадь.
Теперь рассмотрим порядок проведение биологического опыта: (слайд 12) - запись в тетрадь.
IV. Закрепление материала (10 минут). (слайд 13).
Распишите поэтапно научное исследование, на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян (стр. 7-8).
V. Домашнее задание (слайд 14).
§ 2. Опишите поэтапно проведение биологического опыта на тему:
I вариант: «Влияние загрязнения водоёма на численность животных и растений»;
II вариант: «Влияние различных видов и доз удобрений на определённые сорта культурных растений».
Доказательство научности факта. Этапы научного эксперимента на примере изучения условий прорастания семян исследовательский проект Выполнили учащиеся 9 б класса Руководитель: учитель биологии Арсеньева Елена Николаевна 2009 Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа 19 г. Кострома
Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира. Признаки науки: объект и предмет исследования, методы, научный язык, теории, законы, понятия, сообщества учёных, исследовательские и учебные институты. Признаки науки: объект и предмет исследования, методы, научный язык, теории, законы, понятия, сообщества учёных, исследовательские и учебные институты. Какой факт можно считать научным? Какой факт можно считать научным? А в чём отличие научного знания от ненаучного? А в чём отличие научного знания от ненаучного? Снежный человек НЛО Лохнесское чудовище Строение Земли. фотосинтез Строение атома
Научный факт Им можно считать только результат, полученный в ходе наблюдений и экспериментов, проверенный новыми наблюдениями и экспериментами. Им можно считать только результат, полученный в ходе наблюдений и экспериментов, проверенный новыми наблюдениями и экспериментами. Именно из-за отсутствия выше сказанного, информация в средствах массовой информации о снежном человеке и НЛО не может быть признана научным фактом. Именно из-за отсутствия выше сказанного, информация в средствах массовой информации о снежном человеке и НЛО не может быть признана научным фактом.
«Ничего не принимай на веру» - важнейший принцип для каждого учёного. «Ничего не принимай на веру» - важнейший принцип для каждого учёного. Наука - это инструмент для познания окружающего мира, ключик, позволяющий открыть волшебную шкатулку природы. Каждая наука имеет свои методы исследования, но отказ от слепого доверия авторитету – главный принцип исследователя. Биология – один из способов изучения и познания окружающего мира. Биология – один из способов изучения и познания окружающего мира.
Научный метод (от греч. «methodos» -путь, способ познания)– это совокупность приёмов и операций, используемых при построении системы научных знаний. К наиболее важным методам, которые используются в биологии можно отнести точное, внимательное, непредвзятое К наиболее важным методам, которые используются в биологии можно отнести точное, внимательное, непредвзятое наблюдение и эксперимент. наблюдение и эксперимент. - наблюдение даёт возможность предположить причину явления, выдвинуть гипотезу. - наблюдение даёт возможность предположить причину явления, выдвинуть гипотезу.
Этапы научного исследования. 1. Наблюдение над тем, что происходит в природе. 1. Наблюдение над тем, что происходит в природе. 2. Постановка проблемного вопроса при осмыслении наблюдаемого, целей и задач исследования. 2. Постановка проблемного вопроса при осмыслении наблюдаемого, целей и задач исследования. 3. Выдвижение предположений, гипотез (от греч. «hypothesis» - проблематичное, недолговечное знание, предположение). 3. Выдвижение предположений, гипотез (от греч. «hypothesis» - проблематичное, недолговечное знание, предположение). 4. Разработка и проведение экспериментов, позволяющих проверить выдвинутые гипотезы. Регистрация качественных и количественных результатов. 4. Разработка и проведение экспериментов, позволяющих проверить выдвинутые гипотезы. Регистрация качественных и количественных результатов. 5. Обработка полученных результатов. 5. Обработка полученных результатов. 6. Анализ полученных результатов. 6. Анализ полученных результатов. 7. Формулировка выводов. 7. Формулировка выводов. 8. Определение круга нерешённых вопросов. 8. Определение круга нерешённых вопросов. 9. Оформление итогов исследования. 9. Оформление итогов исследования.
Теория. Закон. Проверенная гипотеза, которая способна служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Проверенная гипотеза, которая способна служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Теория строения атома Теория строения атома Закон подчёркивает неоспоримость научного факта, универсальность и большую достоверность. Закон подчёркивает неоспоримость научного факта, универсальность и большую достоверность. Закон сохранения массы вещества, открытый М.В.Ломоносовым. Закон сохранения массы вещества, открытый М.В.Ломоносовым.
Изучение этапов научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян. 1. Проблема исследования: 1. Проблема исследования: Какие условия необходимы для прорастания семян? Наблюдения за семенами показали, что далеко не все из них прорастают. Очевидно, для того, чтобы они проросли, необходимы определённые условия. Наблюдения за семенами показали, что далеко не все из них прорастают. Очевидно, для того, чтобы они проросли, необходимы определённые условия.
2. Выдвижение гипотез Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы - свет - свет -темнота -темнота -вода -вода -определённая температура -определённая температура -воздух -воздух -почва -почва
3. Разработка эксперимента 1. Проба должна состоять из 100 семян одного вида, чтобы исключить случайность. 1. Проба должна состоять из 100 семян одного вида, чтобы исключить случайность. 2. Необходимо заложить 6 проб семян в условиях, различающихся только по одному признаку. 2. Необходимо заложить 6 проб семян в условиях, различающихся только по одному признаку.
4. Проведение эксперимента 4. Проведение эксперимента Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - тепло - тепло - свет - свет Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли. Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли. 1 проба семян помещена в сосуд и до половины смочена водой. Поставлена в светлое, тёплое место. Начало опыта Через 2 суток
2 проба семян помещена в сосуд и залита полностью кипячёной водой. Поставлена в светлое, тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха исключён -доступ воздуха исключён - семена залиты полностью кипячёной водой - семена залиты полностью кипячёной водой - тепло - тепло - свет - свет семена не проросли, а только набухли. Результаты: семена не проросли, а только набухли.
3 проба семян помещена в сосуд с достаточным количеством воды. Поставлена в тёмное, тёплое место. 3 проба семян помещена в сосуд с достаточным количеством воды. Поставлена в тёмное, тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги -тепло -тепло - помещены в тёмное место - помещены в тёмное место Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли.
4 проба семян помещена в сосуд и оставлена сухой. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха - оставить семена сухими - оставить семена сухими - тепло - тепло - свет - свет Результаты: ни через сутки, ни через неделю семена не проросли и даже не набухли.
5 проба семян выдерживается при температуре 1 градус (в холодильнике) Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - температура 1 градус С - температура 1 градус С - свет - свет Результаты: через сутки семена набухли, но и через неделю не проросли.
6 проба семян помещена в сосуд, заполненный влажной почвой. Поставлена в тёплое место. Условия: Условия: -доступ воздуха -доступ воздуха -достаточное количество влаги -достаточное количество влаги - тепло - тепло - свет - свет - почва - почва Результаты: через сутки семена набухли, через 2 дня укоренились, а через неделю дали всходы. Через 2 дня Через неделю
5. Обработка результатов. Подсчёт процента всхожести семян. 1. Из 300 семян, находившихся в условиях, необходимых для прорастания, проросли только Из 300 семян, находившихся в условиях, необходимых для прорастания, проросли только 230. Всхожесть семян = 230: 300 = или 76,7% Всхожесть семян = 230: 300 = или 76,7% Почему не взошли остальные семена?
6. Анализ результатов. 1. Свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. 1. Свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. 2. Важнейшими условиями прорастания семян являются наличие полноценного живого зародыша, воды, тепла, воздуха. 2. Важнейшими условиями прорастания семян являются наличие полноценного живого зародыша, воды, тепла, воздуха. Всходы появились только при наличии почвы. Всходы появились только при наличии почвы.
7. Выводы, полученные в результате эксперимента. Обязательными условиями для прорастания семян являются: Обязательными условиями для прорастания семян являются: 1. Воздух 1. Воздух 2. Влага 2. Влага 3. Определённая температура (тепло) 3. Определённая температура (тепло) 4. Живой зародыш 4. Живой зародыш Не являются обязательными условиями для прорастания семян: Не являются обязательными условиями для прорастания семян: 1. Свет 1. Свет 2. Почва 2. Почва
Обработка результатов. В ходе экспериментов мы сделали фотоснимки В ходе экспериментов мы сделали фотоснимки Обсудили результаты опытов Обсудили результаты опытов Нашли необходимую информацию в Internet Нашли необходимую информацию в Internet Оформили работы в виде документов MS Word и презентации Power Point. Оформили работы в виде документов MS Word и презентации Power Point.документов MS Word документов MS Word
Информационные ресурсы. - Энциклопедия удивительных фактов о животном мире. Статьи. - Энциклопедия удивительных фактов о животном мире. Статьи Школа Юннатов. Проект посвящен всем, кто любит природу и стремится понять ее. - Школа Юннатов. Проект посвящен всем, кто любит природу и стремится понять ее путеводитель в мире науки для школьников - путеводитель в мире науки для школьников банк передового преподавательского опыта - биология банк передового преподавательского опыта - биология bio.1september.ru bio.1september.rubio.1september.ru
Контактная информация. Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа г. Кострома, ул. Фрунзе,5 Тел.(4942)
Кулёмин Семён
«Исследование условий прорастания семян и развитие зародыша».
на примере растения: Отдел Покрытосеменные
Класс двудольные
Семейство Бобовые
Вид Боб обыкновенный
Выполнил: ученик 6 «Д» класса Кулёмин Семён.
Руководитель:учитель биологии Прокофьева Наталья Фёдоровна.
Обоснование темы.
Урок биологии это предмет на котором дети сталкиваются с многообразием живых организмов. Но в этом возрасте их больше интересуют объекты в движении, а на уроках ботаники за развитием растений трудно проследить. На своих уроках я пытаюсь, чтобы все учащиеся выполняли лабораторные работы, Работы которые можно выполнить на одном уроке, контролируются учителем, а лабораторные работы которые требуют времени, не всегда получаются у учащихся: либо взят не тот материал, либо не соблюдены условия, либо просто нет желания. И для того чтобы показать, что всё возможно, что это интересно и увлекательно и способствует формированию жизненного опыта, мы решили всё зафиксировать на фотографиях и оформить в виде презентации.
Цель: изучить условия прорастания семян и развитие зародыша семени и доказать, что это интересно и увлекательно.
1.Научить правильно и последовательно работать над проектом.
2.Прививать навыки использования знаний в практической жизни.
3.Выявить одарённых и талантливых учащихся.
Этапы работы:
Подготовка
1.Пределение темы и цели проекта.
2.Определение источников необходимой информации.
Планирование
1. Определение способов сбора и анализа информации.
2. Определение способа представления результатов (формы проекта)
Исследование
1.Сбор и уточнение информации (основные инструменты: интервью, опросы, наблюдения, эксперименты и т.п.)
3.Выбор оптимального варианта хода проекта.
4.Поэтапное выполнение исследовательских задач проекта
Выводы
1.Анализ информации. Формулирование выводов
Представление (защита) проекта и оценка его результатов
1.Подготовка отчета о ходе выполнения проекта с объяснением полученных результатов (возможные формы отчета: устный отчет, устный отчет с демонстрацией материалов, письменный отчет).
Скачать:
Предварительный просмотр:
https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
"МБОУ Шлиссельбургская средняя образовательная школа №1 с углублённым изучением отдельных предметов" Проектно-исследовательская работа «Условия прорастания семян и развитие зародыша» На примере растения Отдел Покрытосеменные Класс Двудольные Семейство Бобовые Вид Боб обыкновенный /Ленинградская область, Кировский район, г. Шлиссельбург/ Выполнил: ученик 6 класса КУЛЁМИН СЕМЁН Руководитель: учитель биологии МБОУ «ШСОШ №1» ПРОКОФЬЕВА НАТАЛЬЯ ФЁДОРОВНА 2013 – 2014 учебный год
Цель: Изучить условия прорастания семян и развитие зародыша семени и доказать, что это интересно и увлекательно. Задачи: 1.Изучить литературу о влиянии условий на прорастание семян. 2.Проследить ход развития семян. 3.Сфотографировать и оформить слайды по данной теме. 4.Иметь практический опыт по проращиванию семян, который я смогу применять в жизни.
Программа исследования: 1.Выбор темы и причины побудившие к исследованию. 2.Исследовательская работа (в течении двух недель). 3.Выводы по работе и оформление в виде презентации. Ход работы: На уроках биологии нам рассказывали про развитие зародыша семени. А про условия влияющие на рост зародыша мы ещё не проходили и я решил выяснить, что для этого необходимо.
Этап 1: В учебнике я прочитал, что для прорастания семян нужны: Условия прорастания семян: Вода: Набухание, прорастание, всхожесть семян Воздух: Прорастание, дыхание семян Тепло: Прорастание семян
Строение семян двудольных растений: Зародышевый корешок Зародышевый стебелёк Зародышевая почечка Семядоля Семенная кожура
Я взял семена и положил в 4 ёмкости: 1- Семена без воды, но с доступом воздуха и тепла. 2- Семена с водой и доступом воздуха, но при низкой температуре (в холодильнике). 3- Семена без доступа воздуха (слой растительного масла),вода и тепло 4- Семенам были доступны вода, воздух, тепло Каждый день я наблюдал за происходящем.
Первый день эксперимента 1 2 3 4 Подсолнечное масло (чтобы не попадал воздух)
Второй день эксперимента 1 2 3 4
Третий день эксперимента 1 2 3 4
Четвёртый день эксперимента 1 2 3 4
Пятый день эксперимента 1 2 3 4
Шестой день эксперимента 1 2 3 4
Результаты эксперимента: 1. – Семена остались без изменения 2 – Семена набухли, но зародыш не развился. 3 – Семена набухли, но не проросли 4 – У семян пророс корешок и стебелёк.
Теперь я знаю этапы прорастания семян: Поглощение воды Набухание семян Увеличение размера Появление корешка Появление стебелька
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
II этап - Прорастание семян в благоприятных условиях:
Первый день эксперимента Начало эксперимента.
Третий день эксперимента Начал появляться корень.
Четвёртый день эксперимента Корневые волоски
У боковых клеток зоны всасывания появляются выросты – корневые волоски.
Пятый день эксперимента На пятый день были поставлены метки на определенном расстоянии
Шестой день эксперимента Расстояние между метками увеличивается, корень растёт в длину.
На шестой день эксперимента можно разглядеть все зоны корня: Корневой чехлик служит защитой верхушки корня. Ткань – покровная. В зоне деления клетки постоянно делятся, соответственно увеличивается кол-во клеток. Ткань – образовательная. В зоне растяжения клетки растут, вытягиваются. Корень растёт в длину. Ткань – образовательная. У наружных клеток зоны всасывания имеются выросты – корневые волоски. Служат для всасывания питательных веществ. Ткань – проводящая. Зона проведения состоит из сосудов, вытянутых вдоль корня с толстыми оболочками. Служат для передач растворённых веществ в стебель и листья. Ткань – покровная, механическая.
Восьмой день эксперимента
Девятый день эксперимента От главного корня отрастают боковые корни
Результаты эксперимента: Я на своём опыте проверил какие требуются условия для прорастания семян и как происходит развитие зародыша. Теперь я умею выращивать бобы у себя дома. Для выращивания бобов требуется немногое: несколько семян бобов, марля, вода, тепло, земля и конечно желание. Выводы: Для развития зародыша необходимы: тепло, вода, воздух. Первым у зародыша развивается корешок, затем стебелёк и почечка. У меня продолжается эксперимент, теперь я посадил бобы в землю. Выращивание бобов вовлекает в дело и в наблюдение за прорастанием семян. Это очень интересно и увлекательно! Я собираюсь начать другие эксперименты!
Список использованной литературы: Пасечник. Биология 6 класс. Бактерии. Грибы. Растения. Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор «Биология» 1996
