Что изучает наблюдение в биологии
Что изучает наблюдение в биологии
«Биология отрицает законы математики: при делении происходит умножение» Валерий Красовский
Методы биологии
Метод исследования — это способ научного познания действительности
Общенаучные методы
Наблюдение
Визуально или с помощью приборов следят за
различными объектами для достижения
поставленной цели
Изучают
сезонные изменения в природе, в жизни
растений и животных, поведение
животных
Описание
Устная или письменная характеристика
объекта по результатам наблюдений, получение и накопление информации об
объектах, процессах
Палеонтолог описывает кости скелета вымершего животного
Измерение
Определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств
Измерение температуры тела человека, линейкой замеряют рост растения за определенный период времени
Сравнение
Сопоставление и нахождение
сходств и различий между
объектами (организмами,
процессами и др.)
Если сравнивать шерсть бурого и белого медведя, то можно прийти к выводу, что по своим свойствам они много в чем схожи друг с другом (густота, длина, ощущения при прикосновении к ней и т. д.), однако различаются в окраске.
Используется в систематике для распределения
организмов по группам, для
установления родства и общего
происхождения
Классификация
Распределение объектов по соподчинённым группам в соответствии с определёнными признаками
Кошка на основе строения, физиологии, происхождения относится к классу Млекопитающие
Мониторинг
Проведение регулярных измерений
каких-то величин объектов (процессов
организмов, популяций, экосистем,
биосферы). Позволяет выявлять изменения каких-
либо параметров, показателей во
времени
Благодаря мониторингу
своевременно можно выявить и принять
меры по предупреждению негативных
изменений в природе, в популяциях
Анализ
Изучение объекта (процесса) по отдельным
составляющим компонентам. Мысленное разделение изучаемого объекта, выяснение, из каких частей он состоит, каковы его свойства и признаки
С помощью анализа можно исследовать органеллы внутри клетки, клетку внутри организма, организм внутри биоценоза
Синтез
Процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в целое или набор.
Обобщая знания о строении млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб, можно сделать обобщенный вывод о строении позвоночных. Благодаря синтезу можно изучить целостные характеристики биологических систем (клетки, организма, биоценоза).
Эксперимент
В специальных условиях (управляемых и
контролируемых) проводится опыт.
Обязательно есть опытная группа,
есть контрольная группа. Используется для получения новых научных знаний,
закономерностей, для подтверждения
или опровержения выдвигаемой
гипотезы
Эксперимент, доказывающий образование крахмала при фотосинтезе. Выращивание клеток при разных температурах, выявляя оптимум, при котором рост максимально быстрый
Моделирование
Создаются копии прототипа (объектов, процессов) для их изучения. Изучение объектов на моделях позволяет визуализировать невидимые объекты, изучать и прогнозировать изменения, позволяет отрабатывать умения и навыки, оно менее затратное.
Карта – модель ландшафта
Статистический
Проводится сбор и анализ числовых показателей для дальнейшей обработки. Позволяет получать информацию о динамике изменения показателей, позволяет прогнозировать изменения и своевременно принимать определенные меры.
Выявление частоты встречаемости определенных генов в популяции
Обобщение
Метод, с помощью которого ученые выявляют из частного общее, формулируют теории, законы.
Формулировка правил, законов на основе сравнения результатов экспериментов
Абстрагирование
Позволяет не учитывать ряд существенных для конкретного исследования свойств и признаков биологических объектов, однако помогает выделить те свойства и признаки, которые важны
В исследованиях основных направлений эволюционного процесса главное внимание уделяется усложнению строения органов и систем органов, которое обеспечивает приспособление организмов к условиям существования
Метод микроскопия (микроскопирование)
Применение метода наблюдения в процессе обучения биологии
Вы будете перенаправлены на Автор24
Метод наблюдения
Наблюдение – это преднамеренное и планомерное восприятие предметов и явлений в окружающем мире.
Наблюдение – это процесс целенаправленного восприятия предметов и явлений природы, в ходе которых можно выделить общие и отличительные признаки, установить закономерности и на основании этого сделать выводы, обобщения, определения.
Наблюдение – это целенаправленное, длительное восприятие, которое дает возможность всестороннего рассмотрения объектов окружающего мира, позволяет увидеть изменения, которые в нем происходят, определить их причины и условия протекания.
Наблюдение – один из основополагающих методов обучения природоведению известен с давних времен, но в современной методике преподавания он не утратил актуальность, приобретя новые черты и став обязательным в естественных дисциплинах.
В ходе наблюдения у детей формируются умения наблюдательности. Наблюдение за объектами и процессами природы помогает выявить существенные признаки объектов и процессов природы, выступая как важная ступень в формировании понятий. Учащимся необходимо уметь наблюдать за предметами и объектами, выделяя в них общие и отличительные признаки, фиксировать изменения природных явлений, работу приборов и объяснять принципы их работы.
Для успешности проведения наблюдения необходима предварительная подготовка к нему, прошлый опыт и знания наблюдателя. Чем более богатый у человека опыт, тем больше знаний он имеет, и тем богаче процесс его восприятия. Такие закономерности наблюдения необходимо учитывать педагогу, при организации детской деятельности.
В процессе наблюдения у детей начинается формирование целостного материалистического взгляда на окружающую природную среду, они начинаю понимать, что:
Готовые работы на аналогичную тему
Умение наблюдать, как и все интеллектуальные умения, может быть оценено посредством следующих критериев:
К критериям оценки становления научного мировоззрения можно также отнести и развитие наблюдательности:
Виды наблюдения
Наблюдения помогают учащимся накапливать запас достоверных конкретно-образных представлений, касающихся окружающей действительности, фактических знаний, представляющих материал для дальнейшего осознания, обобщения и приведения в систему, раскрытие причин и взаимосвязи, которые существуют в природе.
Наблюдение в изучении курса биологии широко используется, так как помогает лучше изучить предметы, объекты и явления природы. Наблюдение в качестве метода биологии тесно взаимосвязано со словесными и наглядными методами и может быть использовано, когда новые знания должны быть получены в ходе активной практической и мыслительной деятельности, позволяя не только усваивать новые знания, но и вырабатывать практические умения. Наблюдения за предметами и явлениями должно сопровождаться проведением лабораторных опытов и практических работ в уголке живой природы и на учебно-опытном участке.
К наблюдению предъявляют следующий ряд требований:
Принято выделять несколько видов наблюдений:
В соответствии с дидактической направленностью:
В соответствии с технической оснащенностью восприятия:
В соответствии со способом организации познавательной деятельности в ходе наблюдения:
В процессе изучения биологии порядок наблюдений может быть определен через последовательность изменений в природе рассматриваемой местности. Проведенные наблюдения могут фиксироваться в тетрадях или календарях природы, превращаясь в основу формирования знаний о цикличности времен года и происходящих при их смене изменений в окружающей среде.
Иными словами, наблюдение представляет один из наиболее доступных и эффективных практических методов получения знаний о природе. Объекты для наблюдения должны быть доступны, а сами наблюдения – систематическими и целенаправленными. Полученные знания о природных объектах и явлениях будут конкретными, убедительными, а образовательная эффективность наблюдений выше, чем большее количество органов чувств будет участвовать в восприятии.
Наблюдение, описание и эксперимент как основные методы биологии
Рубрика: 1. Общая педагогика
Статья просмотрена: 107389 раз
Библиографическое описание:
Кабакова, Д. В. Наблюдение, описание и эксперимент как основные методы биологии / Д. В. Кабакова. — Текст : непосредственный // Проблемы и перспективы развития образования : материалы I Междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2011 г.). — Т. 1. — Пермь : Меркурий, 2011. — С. 16-19. — URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/17/366/ (дата обращения: 30.12.2021).
Факты – это воздух ученого.
К концу ХХ века место биологии в системе наук изменилось, как и отношения биологии с практикой. Биология становится лидером естествознания. Это выражается в укреплении связи биологии с точными и гуманитарными науками, развитии комплексных и междисциплинарных исследований, взаимосвязи с глобальными проблемами современности.
Эти изменения не могли не отразиться на методологии биологической науки. Современные ее установки предполагают, в частности, установление диалектического единства ранее противопоставлявшихся друг другу методологических подходов, как то: «единство описательно-классифицирующего и объяснительно-номотетического подходов; единство эмпирических исследований с процессом интенсивной теоретизации биологического знания, включающим его формализацию, математизацию и аксиоматизацию» [8, с.11].
В современном биологическом исследовании роль методов как инструментов познания состоит, с традиционной стороны, в «усилении естественных познавательных способностей человека, а так же в их расширении и продолжении», с другой, синергетической – в «коммуникативной функции», посредничестве между субъектом и объектом исследования [1, с.18].
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; гистолог наблюдает с помощью микроскопа зафиксированный и окрашенный срез ткани, а, скажем, для молекулярного биолога наблюдением может быть фиксация изменения концентрации фермента в пробирке.
Важно понимать, что научное наблюдение, в отличие от обыденного, есть не простое, но целенаправленное изучение объектов или явлений: оно ведется для решения поставленной задачи, и внимание наблюдателя не должно рассеиваться. Например, если стоит задача изучить сезонные миграции птиц, мы будем замечать сроки их появления в местах гнездования, а не что-либо иное. Таким образом, наблюдение — это выделение из действительности определенной части, иначе говоря, аспекта, и включение этой части в изучаемую систему.
В наблюдении важна не только точность, аккуратность и активность наблюдателя, но и его непредвзятость, его знания и опыт, правильный выбор технических средств. Постановка задачи предполагает также наличие плана наблюдений, т.е. их планомерность.
Эксперимент представляет собой воссоздание выделенного аспекта действительности в специально создаваемых и контролируемых условиях, что обеспечивает критерий воспроизводимости, то есть позволяет восстановить ход явления при повторении условий. Например, можно выращивать клетки при разных температурах, выявляя оптимум, при котором рост будет наибыстрейшим.
Будучи более сложным, чем наблюдение, этот метод обладает рядом важных особенностей. Эксперимент предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект. Кроме того, исследователь при желании имеет возможность устранять затрудняющие процесс факторы. Исследуемый биологический объект можно изолировать от каких-либо влияний окружающее среды, создать искусственные (в том числе экстремальные) условия его изучения, вмешиваться в течение процессов.
Все это позволяет изучить биологический объект глубже, чем посредством наблюдения, выявить его скрытые свойства, стороны, связи. Экспериментальный метод неоднократно использовался в ходе развития биологической науки. Так, считается, что еще В. Койтер (1534-1576) внедрил в эмбриологию основы методологии экспериментального исследования, систематически изучая развитие эмбриона курицы, а Р. Я. Камерариус (1665-1721) привнес экспериментальный метод в область ботаники [4, с.33].
Основы теории эксперимента заложил английский философ Френсис Бэкон (1561–1626), видя в нем «одну из основ познания природы» [4, с.34]. Он предложил схему элиминативной индукции, т.е. очищения прафеномена от затемняющих его черт других феноменов. Прафеномен Бэкона достигается путем обобщения (дифференциального обобщения) и является теоретическим конструктом, применяемым для объяснения свойств феноменов (подведение под закон). Другое понимание индукции было выдвинуто Гете: у него прафеномен не исключал все частные феномены, а наоборот, суммировал их свойства таким образом, что данный природный феномен становился основой понимания целого ряда других феноменов [3, с.172]. Хотя эксперимент применялся в классической биологии, он еще не рассматривался в качестве ведущего метода и стал завоевывать позиции в основных биологических науках лишь в прошлом столетии. Современная теория эксперимента обычно следует традиции Бэкона.
Полный цикл экспериментального исследования состоит из нескольких стадий. Как и наблюдение, эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования, плана, базируется на предустановках, т.е. исходных положениях. Поэтому, приступая к эксперименту, нужно определить его цели и задачи, обдумать возможные результаты. Научный эксперимент должен быть хорошо подготовлен и тщательно проведен. Кроме того, эксперимент требует определенной квалификации проводящих его исследователей.
На втором этапе выбираются конкретные приемы и средства технического воплощения и контроля. В последние полвека в биологии широко используются методы математического планирования и проведения экспериментов. Результаты проведенного опыта затем интерпретируются, что дает возможность истолковать их. Таким образом, замысел, план проведения и интерпретация результатов эксперимента в гораздо большей степени зависят от теории, чем поиски и интерпретации данных наблюдения.
Методологически все разнообразие возможных экспериментов классифицируется по познавательной цели, объекту познания и используемым средствам. Согласно этому, в гносеологии выделяется шесть видов эксперимента: поисковый, контрольный, воспроизводящий, изолирующий, качественный и количественный [4, с.48]. Высшей формой эксперимента является моделирование изучаемых процессов.
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 интерпретированы и проверены новыми наблюдениями и экспериментами. Только после этого их можно считать научными фактами.
Таким образом, наблюдение и эксперимент являются первоисточниками всех научных данных. Однако «увеличение количества опытов само по себе не делает эмпирическую зависимость достоверным фактом, потому что индукция всегда имеет дело с незаконченным, неполным опытом» [6, с.225].
Собрав фактический материал, необходимо, прежде всего, описать его. Поэтому биологические наблюдения всегда сопровождаются описанием изучаемого объекта. Под эмпирическим описанием понимается «фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах, данных в наблюдении» [4, 68]. Это означает, что описывать результат наблюдения можно и в числовом выражении, формулами, а также наглядным образом – с помощью рисунков, схем. Факт, полученный в результате наблюдения, может быть многозначным, так как зависит от многих привходящих обстоятельств и несет на себе отпечаток наблюдателя, места и времени события. Поэтому, строго говоря, только из наличия факта еще не следует его истинность. Иными словами, факты нуждаются в интерпретации.
Описание и 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.
Работа по описанию живой природы, проведенная в XVI–XVII вв. в биологии, имела огромное значение для ее развития. Она открыла пути к систематизации животных и растительных организмов, показав все их разнообразие. Кроме того, эта деятельность значительно расширила сведения о формах и внутреннем устройстве живых организмов. И, наконец, следствием работы описательного периода является начало развития биологической теории – понятийно-категориального аппарата, принципов методологии, а также первые попытки объяснения сущности и выявления основополагающих характеристик жизни.
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. Находя закономерности, общие для разных явлений, имея в своем распоряжении соответствующие описания, биолог может сравнить размеры раковин моллюсков одного биологического вида в наши дни и при Ламарке, поведение лося в Сибири и на Аляске, рост культуры клеток при низкой и высокой температуре и так далее. Поэтому сравнительный метод получил распространение еще в XVIII веке. На его принципах была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобщений – создана клеточная теория.
Сравнительный метод, хорошо показавший себя в решении проблем эволюционизма, впоследствии перерос в исторический. Но он не потерял своего значения и сейчас. Исторический метод применяется для изучения закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. С введением этого метода в биологии произошли качественные изменения: из чисто описательной науки она стала трансформироваться в науку объясняющую. Сегодня «исторический подход служит наиболее общим принципом, объединяющим в себе все другие принципы и подходы теоретической биологии» [7, с.4].
Тем не менее, нужно отметить, что «нынешние сложности в развитии биологии связаны именно с трудностями компактного описания того громадного материала, который легко накапливается в результате наблюдений» [2, с.45].
Научные утверждения должны быть доступны для проверки и воспроизведения, т.е. содержать «принципиальную возможность опровержения» [5, 154]. Для этого описание научного исследования должно быть полным и однозначным. В биологии это требование соблюдается особенно тщательно: ограниченность существования биологических объектов во времени и пространстве, их высокая адаптивность, то есть способность к изменчивости под влиянием внешних условий, превращает даже простое описание эксперимента в логически стройную последовательность.
На основе обработки первичной информации, полученной путем целенаправленных наблюдений, а также экспериментов возникают научные факты – как правило, это достоверные и объективные данные, относящиеся к той или иной конкретной проблеме, установление которых требует применения теоретических положений.
При накоплении эмпирических знаний традиционная биология пользуется, по большей части, методом наблюдения, для функционально-химической биологии, напротив, характерно использование эксперимента как основного эмпирического метода. Эволюционная же биология использует исторический и сравнительный методы, которые базируются на описании. Единая теоретическая биология сможет естественно и успешно развиваться в том случае, если будет направляться мировоззренческими и гносеологическими принципами, которые станут играть роль «методологических регулятивов», обеспечивая взаимодействие различных наук и предотвращая абсолютизацию того или иного из путей и методов познания.
Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Происходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их методов для решения биологических задач оказались весьма плодотворными. Это выдвигает на первый план экспериментальный метод, хотя наблюдение и описание никогда не потеряют своей актуальности для биологического исследования.
Аршинов В. И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. – М.: Ин-т философии РАН, 1999. – 203 с.
Воронов Л. Н. Введение в теоретическую биологию. – Чебоксары: Изд-во ЧГПУ, 2008. – 70 с.
Канке В. А. Основные философские направления и концепции науки. Итоги XX столетия. – М.: Логос, 2000. – 320 с.
Концепции современного естествознания. Под ред. Л. А. Михайлова. – СПб.: Питер, 2008. – 336 с.
Лешкевич Т. Г. Философия науки: традиции и новации. М.: Приор, 2001. – 428 С.
Фролов И. Т. Очерки методологии биологического исследования: система методов биологии. – М.: ЛКИ, 2007. – 288 с.
Хлебосолов В. Е. Актуальные проблемы теоретической биологии. // Экология, эволюция и систематика животных: Сб. научн. трудов каф. зоологии РГУ. – Рязань, 2006. – С. 3-21.
Ярилин А. А. «Золушка» становится принцессой, или Место биологии в иерархии наук. // «Экология и жизнь» №12, 2008. – С. 4-11.
Похожие статьи
Методика организации фенологических наблюдений при.
Наблюдение, описание и эксперимент как основные методы. Поэтому биологические наблюдения всегда сопровождаются описанием изучаемого объекта. Работа по описанию живой природы, проведенная в XVI–XVII вв. в биологии, имела огромное.
Эмпирические законы | Статья в журнале «Молодой ученый»
наблюдение, биология, эксперимент, описание, результат наблюдения, экспериментальный метод, сравнительный метод, биологическая.
История развития проблемы исследовательского метода.
Библиографическое описание: Воронова В. В. История развития проблемы исследовательского метода в школьном биологическом
Впоследствии описывают эти объекты по плану, притом учитель только задает вопросы, на которые учащиеся отвечают, опираясь на свои наблюдения.
Наблюдение как ведущий метод познания дошкольниками.
Библиографическое описание: Кошелева О. А. Наблюдение как ведущий метод познания
В наблюдениях с детьми средней группы воспитатель начинает использовать сравнение.
Результаты этих наблюдений они отражают в календарях природы, в дневниках наблюдения.
Инновационные методы проведения уроков биологии в условиях.
Делал записи в дневнике наблюдений. Предположите, как выглядели результаты опыта.
5 страница — заключение (какие результаты подтверждают основную идею эксперимента).
10. Муртазин Г. М. Активные формы и методы обучения биологии.
Исследование наличия микроорганизмов на руках человека
Суть метода исследования с помощью микроскопа заключается в детальном изучении объекта при многократном увеличении его изображения.
Большая иллюстрированная Энциклопедия живой природы, Москва, «Махаон», 2011г.
Биология. Год публикации. 2017.
Метод экспериментирования, как средство познавательного.
Библиографическое описание: Салалыкина М. В., Никитюк С. Ю. Метод экспериментирования, как средство познавательного
Интересны детям и биологические эксперименты: «От семян к растениям», «Что любят растения», «Где прячутся детки», «Секрет сосновой шишки» и др.
Исследовательская проектная деятельность будущих педагогов.
Исследовательский метод проектов экспериментальной направленности
Исследовательский метод проектов экспериментальной направленности — с
выполнения которого применяются различные современные методы науки, в том числе и лабораторный эксперимент.
Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на.
Методы оценки токсичности, альтернативные классическим тестам на экспериментальных животных, а именно, модели с использованием
Библиографическое описание: Романова М. А., Додонова А. Ш. Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на культуре.
Похожие статьи
Методика организации фенологических наблюдений при.
Наблюдение, описание и эксперимент как основные методы. Поэтому биологические наблюдения всегда сопровождаются описанием изучаемого объекта. Работа по описанию живой природы, проведенная в XVI–XVII вв. в биологии, имела огромное.
Эмпирические законы | Статья в журнале «Молодой ученый»
наблюдение, биология, эксперимент, описание, результат наблюдения, экспериментальный метод, сравнительный метод, биологическая.
История развития проблемы исследовательского метода.
Библиографическое описание: Воронова В. В. История развития проблемы исследовательского метода в школьном биологическом
Впоследствии описывают эти объекты по плану, притом учитель только задает вопросы, на которые учащиеся отвечают, опираясь на свои наблюдения.
Наблюдение как ведущий метод познания дошкольниками.
Библиографическое описание: Кошелева О. А. Наблюдение как ведущий метод познания
В наблюдениях с детьми средней группы воспитатель начинает использовать сравнение.
Результаты этих наблюдений они отражают в календарях природы, в дневниках наблюдения.
Инновационные методы проведения уроков биологии в условиях.
Делал записи в дневнике наблюдений. Предположите, как выглядели результаты опыта.
5 страница — заключение (какие результаты подтверждают основную идею эксперимента).
10. Муртазин Г. М. Активные формы и методы обучения биологии.
Исследование наличия микроорганизмов на руках человека
Суть метода исследования с помощью микроскопа заключается в детальном изучении объекта при многократном увеличении его изображения.
Большая иллюстрированная Энциклопедия живой природы, Москва, «Махаон», 2011г.
Биология. Год публикации. 2017.
Метод экспериментирования, как средство познавательного.
Библиографическое описание: Салалыкина М. В., Никитюк С. Ю. Метод экспериментирования, как средство познавательного
Интересны детям и биологические эксперименты: «От семян к растениям», «Что любят растения», «Где прячутся детки», «Секрет сосновой шишки» и др.
Исследовательская проектная деятельность будущих педагогов.
Исследовательский метод проектов экспериментальной направленности
Исследовательский метод проектов экспериментальной направленности — с
выполнения которого применяются различные современные методы науки, в том числе и лабораторный эксперимент.
Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на.
Методы оценки токсичности, альтернативные классическим тестам на экспериментальных животных, а именно, модели с использованием
Библиографическое описание: Романова М. А., Додонова А. Ш. Изучение цитотоксичности биологически активных соединений на культуре.