गपशप के विपरीत, वैज्ञानिक ज्ञान परीक्षण योग्य है और वास्तव में मौजूदा चीजों और आवर्ती घटनाओं से संबंधित है। कोई भी व्यक्ति यदि चाहे तो किसी भी वैज्ञानिक प्रयोग को दोहरा सकता है, अर्थात यह सुनिश्चित कर सकता है कि प्रकृति किसी निश्चित प्रश्न का ठीक इसी प्रकार "उत्तर" देती है। इस पाठ से आप सीखेंगे कि वैज्ञानिक ज्ञान कहां से आता है, वैज्ञानिक तथ्य, परिकल्पना और सिद्धांत क्या हैं, वैज्ञानिक पद्धति की बुनियादी अवधारणाओं से परिचित होंगे, पता लगाएंगे कि जीवविज्ञान ज्ञान प्राप्त करने के लिए किन तरीकों का उपयोग करता है। पाठ तुलनात्मक वर्णनात्मक, ऐतिहासिक और प्रयोगात्मक तरीकों पर केंद्रित है।
विषय: परिचय
पाठ: जीव विज्ञान में अनुसंधान विधियाँ
विज्ञान- यह मानव गतिविधि के क्षेत्रों में से एक है, जिसका उद्देश्य आसपास की दुनिया का अध्ययन और समझना है। प्रत्येक विज्ञान का अपना होता है तलाश पद्दतियाँ, लेकिन किसी भी विज्ञान का कार्य है विश्वसनीय ज्ञान की एक प्रणाली का निर्माणपर आधारित तथ्यऔर सामान्यकरण, जिसकी पुष्टि या खंडन किया जा सकता है।
एक वैज्ञानिक तथ्य केवल वही है जिसे पुन: प्रस्तुत किया जा सके या पुष्टि की जा सके। जिन टिप्पणियों को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता उन्हें अवैज्ञानिक मानकर खारिज कर दिया जाता है। जब कोई वैज्ञानिक कोई खोज करता है, तो वह इसके बारे में विशेष पत्रिकाओं में जानकारी प्रकाशित करता है; प्रकाशन के लिए धन्यवाद, परिणामों को अन्य वैज्ञानिकों द्वारा जांचा और दोबारा जांचा जा सकता है - यह उनके स्वयं के प्रयोगों के अधिक गहन सत्यापन और विश्लेषण के लिए प्रोत्साहन के रूप में कार्य करता है।
ज्ञान प्रसार का दूसरा रूप संगोष्ठी और सम्मेलन हैं, जो विभिन्न विशिष्टताओं के वैज्ञानिकों (वनस्पतिशास्त्री, प्राणीशास्त्री, आनुवंशिकीविद्, डॉक्टर, आदि) द्वारा आयोजित किए जाते हैं। ऐसे आयोजनों के दौरान, वैज्ञानिक एक-दूसरे से संवाद करते हैं, सहकर्मियों के काम पर चर्चा करते हैं और रचनात्मक संबंध स्थापित करते हैं।
वैज्ञानिक विधि- यह तकनीकों और संचालन का एक सेट है जिसका उपयोग वैज्ञानिक ज्ञान की प्रणाली के निर्माण में किया जाता है।
वैज्ञानिक पद्धति के मूल सिद्धांतों में से एक संदेहवाद है - अधिकार में अंध विश्वास की अस्वीकृति। एक वैज्ञानिक हमेशा एक निश्चित मात्रा में संदेह बनाए रखता है और किसी भी नई खोज की जाँच करता है।
मुख्य जीवविज्ञान के तरीकेहैं: वर्णनात्मक, तुलनात्मक, ऐतिहासिकऔर प्रयोगात्मक.
वर्णनात्मक विधिसबसे प्राचीन है, क्योंकि इसका उपयोग प्राचीन वैज्ञानिकों द्वारा किया जाता था; यह अवलोकन पर आधारित है। लगभग 17वीं शताब्दी तक, यह जीव विज्ञान का केंद्र था, क्योंकि वैज्ञानिक जानवरों और पौधों के विवरण और उनके प्राथमिक व्यवस्थितकरण से निपटते थे, लेकिन आज भी इसकी प्रासंगिकता नहीं खोई है, उदाहरण के लिए, इसका उपयोग नई प्रजातियों का वर्णन करने के लिए किया जाता है (चित्र देखें)। 1).
चावल। 1. वैज्ञानिकों द्वारा वर्णित जानवरों की नई प्रजातियाँ
तुलनात्मक विधि- आपको जीवों और उनके भागों के बीच समानता की पहचान करने की अनुमति देता है। इसका प्रयोग 17वीं शताब्दी से शुरू हुआ।
इस पद्धति का उपयोग करके प्राप्त जानकारी ने कार्ल लिनिअस के वर्गीकरण का आधार बनाया, थियोडोर श्वान और मैथियास स्लेडेन को कोशिका सिद्धांत तैयार करने की अनुमति दी, और कार्ल बेयर द्वारा खोजे गए रोगाणु समानता के कानून का आधार बनाया।
आजकल वर्णनात्मक और तुलनात्मक विधियों के बीच रेखा खींचना बहुत कठिन है, क्योंकि जैविक समस्याओं को हल करने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
ऐतिहासिक विधिआपको पहले प्राप्त तथ्यों को समझने और पहले से ज्ञात परिणामों के साथ उनकी तुलना करने की अनुमति देता है। चार्ल्स डार्विन के काम की बदौलत 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा, जिन्होंने इसकी मदद से जीवों की उपस्थिति और विकास के पैटर्न, समय और स्थान में उनकी संरचनाओं और कार्यों के गठन की पुष्टि की (चित्र देखें)। 2). ऐतिहासिक पद्धति के उपयोग ने जीव विज्ञान को एक वर्णनात्मक विज्ञान से एक व्याख्यात्मक विज्ञान में बदलना संभव बना दिया।
चावल। 2. मानव विकास का इतिहास
प्रयोगात्मक विधि- इस पद्धति का उपयोग विलियम हार्वे के नाम से जुड़ा है, जिन्होंने रक्त परिसंचरण के अध्ययन पर अपने प्रयोगों में इसका उपयोग किया था (चित्र 3 देखें)। लेकिन इस पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग 20वीं शताब्दी में शुरू हुआ, मुख्यतः शारीरिक प्रक्रियाओं के अध्ययन में।
चावल। रक्त परिसंचरण के अध्ययन में 3 डब्ल्यू हार्वे का अनुभव
प्रयोगात्मक विधिआपको अनुभव के माध्यम से किसी विशेष घटना का अध्ययन करने की अनुमति देता है। जीव विज्ञान में प्रायोगिक पद्धति की स्थापना में एक महान योगदान ग्रेगर मेंडल द्वारा किया गया था, जो जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का अध्ययन करते हुए, न केवल अध्ययन की जा रही घटनाओं के बारे में डेटा प्राप्त करने के लिए, बल्कि परीक्षण करने के लिए भी प्रयोग का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। परिकल्पना।
20वीं सदी में प्रायोगिक पद्धति जीव विज्ञान में अग्रणी बन गई। यह नए उपकरणों के आगमन के कारण संभव हुआ, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, और रसायन विज्ञान, भौतिकी और जीव विज्ञान के तरीकों का उपयोग (चित्र 4 देखें)।
चावल। 4. आधुनिक प्रयोग एवं प्रयोगशाला उपकरण जो अनुसंधान की प्रायोगिक पद्धति का प्रतीक हैं
जैविक अनुसंधान में, कुछ प्रक्रियाओं के मॉडलिंग का अक्सर उपयोग किया जाता है, अर्थात, गणितीय तरीकों और कंप्यूटर मॉडलिंग दोनों का उपयोग किया जाता है।
वैज्ञानिक अनुसंधानइसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं: प्राप्त के आधार पर तथ्य, अवलोकन या प्रयोग तैयार किया जाता है संकट, इसके समाधान के लिए वे आगे बढ़ रहे हैं परिकल्पना. परिकल्पनालगातार सुधार और आगे विकास किया जा रहा है। परिकल्पना, जो कई अलग-अलग अवलोकनों के अनुरूप है लिखित. अच्छा लिखितअतिरिक्त तक विकसित और विस्तारित होता है डेटाजैसे ही वे प्रसिद्ध हो जाते हैं।
अच्छा सिद्धांत नए तथ्यों की भविष्यवाणी कर सकता है, साथ ही घटनाओं के बीच नए संबंध खोजें, और फिर सिद्धांत एक नियम या कानून बन जाता है।
गृहकार्य
1. विज्ञान क्या है?
2. अवधारणाओं को परिभाषित करें: तथ्य, परिकल्पना, सिद्धांत।
3. क्या आप वैज्ञानिक अनुसंधान के मुख्य चरण क्या जानते हैं?
4. तुलनात्मक वर्णनात्मक अनुसंधान विधियों का सार क्या है?
5. प्रयोग क्या है?
6. जैविक वस्तुओं के अध्ययन की ऐतिहासिक पद्धति का वर्णन करें।
7. जीव विज्ञान की पद्धतियों का विकास कैसे हुआ? कौन से सबसे प्राचीन हैं? किसे नया कहा जा सकता है?
3. एमआईपीटी में जैविक शिक्षा ()।
ग्रन्थसूची
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व्यावहारिक पाठ संख्या 1
विषय: "जीव विज्ञान में अनुसंधान के तरीके"
लक्ष्य: जीव विज्ञान में प्रयुक्त बुनियादी अनुसंधान विधियों का अध्ययन करना; विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए अर्जित ज्ञान का उपयोग करना सीखें
सैद्धांतिक प्रावधान
जीवविज्ञान विभिन्न विधियों का उपयोग करके जीवित प्रणालियों का अध्ययन करता है।मुख्य हैं अवलोकन और प्रयोग, महत्वपूर्ण हैं वर्णनात्मक, तुलनात्मक और ऐतिहासिक तरीके; वर्तमान में, सांख्यिकीय विधियाँ और मॉडलिंग विधियाँ जीव विज्ञान में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं।
अवलोकन- किसी भी प्राकृतिक विज्ञान अनुसंधान का प्रारंभिक बिंदु। जीव विज्ञान में यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है, क्योंकि इसके अध्ययन का उद्देश्य मनुष्य और उसके आसपास की जीवित प्रकृति है। जानकारी एकत्र करने की एक विधि के रूप में अवलोकन कालानुक्रमिक रूप से सबसे पहली शोध तकनीक है जो जीव विज्ञान के शस्त्रागार में दिखाई दी, या बल्कि, इसके पूर्ववर्ती, प्राकृतिक इतिहास में। और यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि अवलोकन मानव संवेदी क्षमताओं (संवेदना, धारणा, प्रतिनिधित्व) पर आधारित है।
अवलोकन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष हो सकते हैं, उन्हें तकनीकी उपकरणों के साथ या उनके बिना भी किया जा सकता है। इस प्रकार, एक पक्षीविज्ञानी दूरबीन के माध्यम से एक पक्षी को देखता है और उसे सुन सकता है, या मानव कान के लिए श्रव्य सीमा के बाहर डिवाइस के साथ ध्वनि रिकॉर्ड कर सकता है; एक हिस्टोलॉजिस्ट एक माइक्रोस्कोप का उपयोग करके ऊतक के एक निश्चित और दाग वाले खंड का निरीक्षण करता है, और, कहते हैं, एक आणविक जीवविज्ञानी के लिए, अवलोकन एक टेस्ट ट्यूब में एक एंजाइम की एकाग्रता में परिवर्तन रिकॉर्ड कर सकता है।
अवलोकन में, न केवल पर्यवेक्षक की सटीकता, सटीकता और गतिविधि महत्वपूर्ण है, बल्कि उसकी निष्पक्षता, उसका ज्ञान और अनुभव और तकनीकी साधनों का सही विकल्प भी महत्वपूर्ण है। समस्या का निरूपण एक अवलोकन योजना के अस्तित्व को भी मानता है, अर्थात। उनकी योजना.
प्रयोगात्मक विधिप्राकृतिक घटनाओं का अध्ययन नियंत्रित परिस्थितियों में प्रयोग (प्रयोग) करके उन पर सक्रिय प्रभाव से जुड़ा है। यह विधि आपको घटनाओं का अलगाव में अध्ययन करने और समान स्थितियों को पुन: प्रस्तुत करते समय परिणामों की पुनरावृत्ति प्राप्त करने की अनुमति देती है। यह प्रयोग अन्य शोध विधियों की तुलना में जैविक घटनाओं के सार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह प्रयोगों के लिए धन्यवाद था कि सामान्य रूप से प्राकृतिक विज्ञान और विशेष रूप से जीव विज्ञान प्रकृति के बुनियादी नियमों की खोज तक पहुंच गया। प्रयोगात्मक विधिन केवल प्रयोगों का संचालन करने, पूछे गए प्रश्नों के उत्तर प्राप्त करने के लिए, बल्कि शुरुआत में स्वीकार की गई परिकल्पना की शुद्धता को साबित करने या आपको इसे सही करने की अनुमति देने के लिए भी कार्य करता है।
प्रायोगिक अनुसंधान के पूरे चक्र में कई चरण होते हैं। अवलोकन की तरह, एक प्रयोग स्पष्ट रूप से तैयार किए गए शोध लक्ष्य, एक योजना की उपस्थिति मानता है, और प्रीसेट पर आधारित होता है, यानी। प्रारंभिक स्थिति. इसलिए, कोई प्रयोग शुरू करते समय, आपको उसके लक्ष्य और उद्देश्य निर्धारित करने और संभावित परिणामों के बारे में सोचने की आवश्यकता है। एक वैज्ञानिक प्रयोग अच्छी तरह से तैयार किया जाना चाहिए और सावधानीपूर्वक संचालित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, प्रयोग को संचालित करने वाले शोधकर्ताओं की कुछ योग्यताओं की भी आवश्यकता होती है।
दूसरे चरण में, तकनीकी कार्यान्वयन और नियंत्रण की विशिष्ट तकनीकों और साधनों का चयन किया जाता है। पिछली आधी शताब्दी में, जीव विज्ञान में गणितीय योजना और प्रयोग के तरीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। फिर प्रयोग के परिणामों की व्याख्या की जाती है, जिससे उनकी व्याख्या करना संभव हो जाता है। इस प्रकार, प्रयोगात्मक परिणामों की डिज़ाइन, डिज़ाइन और व्याख्या अवलोकन डेटा की खोज और व्याख्या की तुलना में सिद्धांत पर अधिक निर्भर करती है।
तथ्यात्मक सामग्री एकत्र करने के बाद सबसे पहले उसका वर्णन करना आवश्यक है। इसलिए, जैविक अवलोकन हमेशा अध्ययन की जा रही वस्तु के विवरण के साथ होते हैं। अनुभवजन्य के तहत विवरणइसे "अवलोकन में दी गई वस्तुओं के बारे में जानकारी की प्राकृतिक या कृत्रिम भाषा के माध्यम से रिकॉर्डिंग" के रूप में समझा जाता है। इसका मतलब यह है कि किसी अवलोकन के परिणाम को सूत्रों का उपयोग करके संख्यात्मक रूप से वर्णित किया जा सकता है, साथ ही चित्र, आरेख और ग्राफ़ का उपयोग करके दृश्य रूप से भी वर्णित किया जा सकता है। अवलोकन के परिणामस्वरूप प्राप्त तथ्य अस्पष्ट हो सकता है, क्योंकि यह आसपास की कई परिस्थितियों पर निर्भर करता है और पर्यवेक्षक, घटना के स्थान और समय की छाप रखता है। इसलिए, कड़ाई से कहें तो, किसी तथ्य की उपस्थिति मात्र से उसकी सत्यता का पता नहीं चलता। दूसरे शब्दों में, तथ्यों को व्याख्या की आवश्यकता होती है।
जीवित प्रकृति के वर्णन पर काम, 16वीं-17वीं शताब्दी में किया गया। जीव विज्ञान में, इसके विकास के लिए बहुत महत्व था। उसने जानवरों और पौधों के जीवों के व्यवस्थितकरण का रास्ता खोला, जिससे उनकी सारी विविधता दिखाई गई। इसके अलावा, इस गतिविधि ने जीवित जीवों के रूपों और आंतरिक संरचना के बारे में जानकारी का काफी विस्तार किया।
बाद में वर्णनात्मक पद्धति को आधार बनाया गयातुलनात्मक और ऐतिहासिकजीवविज्ञान के तरीके. अलग-अलग स्थानों पर अलग-अलग समय में तैयार किए गए सही ढंग से तैयार किए गए विवरणों की तुलना की जा सकती है। यह हमें तुलना के माध्यम से जीवों और उनके भागों की समानता और अंतर का अध्ययन करने की अनुमति देता है। अलग-अलग घटनाओं के लिए सामान्य पैटर्न ढूँढना, अपने निपटान में संबंधित विवरण रखते हुए, एक जीवविज्ञानी आज और लैमार्क के तहत एक ही जैविक प्रजाति के मोलस्क शैल के आकार की तुलना कर सकता है, साइबेरिया और अलास्का में मूस का व्यवहार, कम सेल संस्कृतियों की वृद्धि और उच्च तापमान, इत्यादि. इसलिए, तुलनात्मक पद्धति 18वीं शताब्दी में व्यापक हो गई। सिस्टमैटिक्स इसके सिद्धांतों पर आधारित था और सबसे बड़े सामान्यीकरणों में से एक बनाया गया था - कोशिका सिद्धांत बनाया गया था।
ऐतिहासिकप्राकृतिक घटनाओं का अध्ययन करने की विधि जैविक प्रणालियों की उपस्थिति और विकास, उनकी संरचना और कार्यों के गठन के पैटर्न को स्पष्ट करती है; विकासवाद के सिद्धांत के निर्माण का आधार है। इस पद्धति की शुरुआत के साथ, जीव विज्ञान में गुणात्मक परिवर्तन हुए: एक विशुद्ध वर्णनात्मक विज्ञान से, यह एक व्याख्यात्मक विज्ञान में बदलना शुरू हुआ।
सांख्यिकीयप्राकृतिक घटनाओं के अध्ययन की विधि सूचना के संग्रह, माप और विश्लेषण पर आधारित है।
तरीकामॉडलिंगएक मॉडल के रूप में इसके (या इसके गुणों) पुनर्निर्माण के माध्यम से एक निश्चित प्रक्रिया या घटना का अध्ययन है।
ये विधियाँ जीव विज्ञान में उपयोग की जाने वाली विधियों के संपूर्ण शस्त्रागार को समाप्त नहीं करती हैं। प्रत्येक जैविक विज्ञान के पास अपने विषय का अध्ययन करने की अपनी विधियाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, सूक्ष्म जीव विज्ञान सूक्ष्म तरीकों, सूक्ष्मजीवों की खेती और नसबंदी विधियों का उपयोग करता है; आनुवंशिकी में - जुड़वां, हाइब्रिडोलॉजिकल, फेनोजेनेटिक, जनसंख्या और अन्य, जिन पर निम्नलिखित पाठों में अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।
वैज्ञानिक अनुसंधान के मुख्य चरणों में निम्नलिखित शामिल हैं:
समस्या का निरूपण.
अध्ययन के विषय, लक्ष्य और उद्देश्य तैयार करना।
परिकल्पनाओं का प्रस्ताव (वैज्ञानिक धारणाएँ)।
एक प्रयोग की योजना बनाना, अनुसंधान विधियों का चयन करना।
अध्ययन के व्यावहारिक भाग का संचालन करना, गुणात्मक और मात्रात्मक परिणाम रिकॉर्ड करना।
विश्वसनीयता के लिए प्रयोग को कई बार दोहराएँ।
प्राप्त परिणामों का प्रसंस्करण।
प्राप्त परिणामों का विश्लेषण.
निष्कर्ष तैयार करना, परिकल्पनाओं का परीक्षण करना।
अनसुलझे मुद्दों की सीमा का निर्धारण.
शोध परिणामों की प्रस्तुति.
प्रयोगात्मक डेटा या वैज्ञानिक तथ्यों (घटनाएं या घटनाएं जो कई वैज्ञानिकों के शोध द्वारा सटीक रूप से स्थापित और बार-बार पुष्टि की गई हैं) के विश्लेषण के आधार पर, एक सिद्धांत (विज्ञान के एक निश्चित क्षेत्र में सबसे सामान्य ज्ञान की एक प्रणाली) या एक कानून तैयार किया जा सकता है - एक मौखिक और/या गणितीय रूप से तैयार किया गया कथन जो विभिन्न वैज्ञानिक अवधारणाओं के बीच संबंधों, संबंधों का वर्णन करता है, तथ्यों की व्याख्या के रूप में प्रस्तावित किया जाता है और इस स्तर पर वैज्ञानिक समुदाय द्वारा प्रयोगात्मक डेटा के अनुरूप माना जाता है।
कार्य
2. तालिका "जीव विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण तिथियां" (परिशिष्ट 1) का उपयोग करते हुए, प्रत्येक विधि के उपयोग के 2-3 उदाहरण देते हुए तालिका के चौथे कॉलम को भरें।
3. विकास में तीन सबसे महत्वपूर्ण (आपके दृष्टिकोण से) घटनाओं का चयन करें:
- सूक्ष्म जीव विज्ञान;
- कोशिका विज्ञान;
- आनुवंशिकी.
4. प्रयोगशाला ने बैक्टीरिया की वृद्धि पर तापमान के प्रभाव का अध्ययन किया। प्रयोग के बाद, निम्नलिखित डेटा प्राप्त हुए: 5ºC के तापमान पर बैक्टीरिया की संख्या 30 थी, 48ºC पर - 140, 70ºC पर - 280, 80ºC पर - 279, 100ºC पर - 65। इन आंकड़ों को एक तालिका और ग्राफ़ में प्रतिबिंबित करें . परिणामी पैटर्न का वर्णन करें. इस प्रकार के जीवाणुओं के लिए इष्टतम विकास तापमान निर्धारित करें।
5. आपके द्वारा चुने गए किसी भी खाद्य उत्पाद के खराब होने के कारणों का अध्ययन करने के लिए आवश्यक बिंदुओं सहित एक मोटा प्रयोगात्मक योजना बनाएं:
- वस्तु का संक्षिप्त विवरण, समस्या का विवरण, परिकल्पना का निरूपण;
- कार्य का उद्देश्य और उद्देश्य;
- वे कारक जिनका आप अध्ययन करना चाहते हैं;
- आउटपुट पैरामीटर और उनके नियंत्रण के तरीके जिनका आप उपयोग करना चाहेंगे;
- प्रत्येक प्रयोग की पुनरावृत्ति की संख्या;
- प्राप्त आंकड़ों को प्रस्तुत करने के संभावित विकल्प;
- आपके परिणामों का संभावित वैज्ञानिक और व्यावहारिक मूल्य।
जीवविज्ञान: छात्रों के लिए पाठ्यपुस्तक। शहद। विशेषज्ञ. विश्वविद्यालय: 2 पुस्तकों में। / [वी.एन. यारगिन, वी.आई. वासिलीवा, आई.एन. वोल्कोव, वी.वी. सिनेल्शिकोवा] ; द्वारा संपादित वी.एन. यारीगिना, पुस्तक 1. - छठा संस्करण, मिटाया गया। - एम.: हायर स्कूल, 2004. - 429 पी।
जीवविज्ञान: छात्रों के लिए पाठ्यपुस्तक। शहद। विशेषज्ञ. विश्वविद्यालय: 2 पुस्तकों में। / [वी.एन. यारगिन, वी.आई. वासिलीवा, आई.एन. वोल्कोव, वी.वी. सिनेल्शिकोवा] ; द्वारा संपादित वी.एन. यारीगिना, पुस्तक 2. - छठा संस्करण, मिटाया गया। - एम.: हायर स्कूल, 2004. - 331 पी. 27
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टेलर, डी. जीवविज्ञान: 3 खंडों में / डी. टेलर, एन. ग्रीन, डब्ल्यू. स्टाउट; द्वारा संपादित आर. सोपर; गली अंग्रेजी से, टी.3. - एम.: मीर, 2002. - 451 पी.
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प्रोजेक्ट "ऑल बायोलॉजी" [इलेक्ट्रॉनिक संसाधन]। - एक्सेस मोड: http://sbio.info/
परिशिष्ट 1
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जीव विज्ञान के विकास में महत्वपूर्ण तिथियाँ |
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सभी स्कूली विषयों और विज्ञानों में जीवविज्ञान एक विशेष स्थान रखता है। आख़िरकार, यह सबसे प्राचीन, पहला और प्राकृतिक विज्ञान है, जिसमें रुचि स्वयं मनुष्य के आगमन और उसके विकास के साथ पैदा हुई। इस अनुशासन का अध्ययन अलग-अलग युगों में अलग-अलग तरीके से विकसित हुआ है। जीव विज्ञान में अनुसंधान नित नये तरीकों का उपयोग करके किया गया। हालाँकि, अभी भी कुछ ऐसे हैं जो शुरू से ही प्रासंगिक थे और उन्होंने अपना महत्व नहीं खोया है। विज्ञान के अध्ययन के ये तरीके क्या हैं और सामान्य तौर पर यह अनुशासन क्या है, हम इस लेख में विचार करेंगे।
एक विज्ञान के रूप में जीव विज्ञान
यदि हम "जीव विज्ञान" शब्द की व्युत्पत्ति में गहराई से उतरें, तो लैटिन से अनुवादित यह सचमुच "जीवन का विज्ञान" जैसा लगेगा। और वास्तव में यह है. यह परिभाषा प्रश्न में विज्ञान के संपूर्ण सार को दर्शाती है। यह जीव विज्ञान है जो हमारे ग्रह पर जीवन की संपूर्ण विविधता का अध्ययन करता है, और यदि आवश्यक हो, तो इसकी सीमाओं से परे भी।
ऐसे कई जैविक हैं जिनमें बायोमास के सभी प्रतिनिधि सामान्य रूपात्मक, शारीरिक, आनुवंशिक और शारीरिक विशेषताओं के अनुसार एकजुट होते हैं। ये राज्य हैं:
- जानवरों।
- पौधे।
- मशरूम।
- वायरस.
- बैक्टीरिया, या प्रोकैरियोट्स।
उनमें से प्रत्येक को बड़ी संख्या में प्रजातियों और अन्य वर्गीकरण इकाइयों द्वारा दर्शाया गया है, जो एक बार फिर इस बात पर जोर देता है कि हमारे ग्रह की प्रकृति कितनी विविध है। विज्ञान की तरह - जन्म से मृत्यु तक उन सभी का अध्ययन करना। विकास के तंत्र, एक दूसरे और मनुष्य, प्रकृति के साथ संबंधों की भी पहचान करें।
जीवविज्ञान केवल एक सामान्य नाम है जिसमें जीवित प्राणियों और जीवन की किसी भी अभिव्यक्ति के क्षेत्र में विस्तृत अनुसंधान में लगे उपविज्ञानों और विषयों का एक पूरा परिवार शामिल है।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, जीव विज्ञान का अध्ययन प्राचीन काल से ही लोगों द्वारा किया जाता रहा है। मनुष्य की दिलचस्पी इस बात में थी कि पौधे, जानवर और वह स्वयं कैसे काम करते हैं। जीवित प्रकृति का अवलोकन किया गया और निष्कर्ष निकाले गए, इस प्रकार विज्ञान की तथ्यात्मक सामग्री और सैद्धांतिक आधार जमा हुए।
आधुनिक जीव विज्ञान की उपलब्धियाँ आम तौर पर बहुत आगे बढ़ गई हैं और सबसे छोटी और अकल्पनीय रूप से जटिल संरचनाओं को देखना, प्राकृतिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम में हस्तक्षेप करना और उनकी दिशा बदलना संभव बना दिया है। आप किस प्रकार हर समय ऐसे परिणाम प्राप्त करने में सक्षम रहे हैं?
जीव विज्ञान में अनुसंधान के तरीके
ज्ञान प्राप्त करने के लिए उसे प्राप्त करने की विभिन्न विधियों का उपयोग करना आवश्यक है। यह बात जैविक विज्ञान पर भी लागू होती है। इसलिए, इस अनुशासन के पास उपायों का अपना सेट है जो आपको अपने पद्धतिगत और तथ्यात्मक संग्रह को फिर से भरने की अनुमति देता है। स्कूल में यह शोध पद्धति आवश्यक रूप से इसी विषय को छूती है, क्योंकि यही प्रश्न आधार है। इसलिए, इन विधियों पर पाँचवीं कक्षा में प्राकृतिक इतिहास या जीव विज्ञान के पाठों में चर्चा की जाती है।
कौन सी शोध विधियां मौजूद हैं?
- विवरण।
- जीवविज्ञान में.
- प्रयोग।
- तुलना।
- मॉडलिंग विधि.
- ऐतिहासिक विधि.
- प्रौद्योगिकी और आधुनिक उपकरणों में नवीनतम प्रगति के उपयोग के आधार पर आधुनिकीकरण विकल्प। उदाहरण के लिए: इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी और माइक्रोस्कोपी, धुंधलापन विधि, क्रोमैटोग्राफी, और अन्य।
ये सभी सदैव महत्वपूर्ण रहे हैं और आज भी बने हुए हैं। हालाँकि, उनमें से एक ऐसा है जो सबसे पहले सामने आया और अब भी सबसे महत्वपूर्ण है।
जीव विज्ञान में अवलोकन विधि
यह अध्ययन का यह संस्करण है जो निर्णायक, प्रथम और महत्वपूर्ण है। अवलोकन क्या है? यह इंद्रियों का उपयोग करके किसी वस्तु के बारे में रुचि की जानकारी का अधिग्रहण है। यानी आप श्रवण, दृष्टि, स्पर्श, गंध और स्वाद की इंद्रियों का उपयोग करके समझ सकते हैं कि आपके सामने किस प्रकार का जीवित प्राणी है।
इस प्रकार हमारे पूर्वजों ने बायोमास के तत्वों में अंतर करना सीखा। इस प्रकार जीव विज्ञान में अनुसंधान आज भी जारी है। आख़िरकार, यह जानना असंभव है कि एक कैटरपिलर प्यूपा कैसे बनाता है और एक तितली कोकून से कैसे निकलती है जब तक कि आप इसे अपनी आँखों से नहीं देखते, हर पल को समय पर रिकॉर्ड नहीं करते।
और ऐसे सैकड़ों उदाहरण दिये जा सकते हैं. सभी प्राणीविज्ञानी, माइकोलॉजिस्ट, वनस्पतिशास्त्री, अल्गोलॉजिस्ट और अन्य वैज्ञानिक चयनित वस्तु का निरीक्षण करते हैं और इसकी संरचना, जीवन शैली, पर्यावरण के साथ बातचीत, शारीरिक प्रक्रियाओं की विशेषताओं और संगठन की अन्य सूक्ष्मताओं के बारे में पूरी जानकारी प्राप्त करते हैं।
अतः जीव विज्ञान में अवलोकन विधि को सर्वाधिक महत्वपूर्ण, ऐतिहासिक दृष्टि से प्रथम एवं महत्त्वपूर्ण माना जाता है। इसके ठीक बगल में शोध की एक और विधि है - विवरण। आख़िरकार, केवल निरीक्षण करना ही पर्याप्त नहीं है; आपको यह वर्णन करने की भी आवश्यकता है कि आप क्या देखने में कामयाब रहे, अर्थात परिणाम को रिकॉर्ड करें। यह बाद में किसी विशेष वस्तु के बारे में ज्ञान का सैद्धांतिक आधार बन जाएगा।
चलिए एक उदाहरण देते हैं. यदि एक इचिथोलॉजिस्ट को एक विशिष्ट प्रकार की मछली के क्षेत्र में अनुसंधान करना चाहिए, उदाहरण के लिए, गुलाबी पर्च, तो वह, सबसे पहले, पहले से मौजूद सैद्धांतिक आधार का अध्ययन करता है, जिसे उसके पहले वैज्ञानिकों द्वारा टिप्पणियों से संकलित किया गया था। इसके बाद, वह स्वयं का निरीक्षण करना शुरू करता है और प्राप्त सभी परिणामों को ध्यान से रिकॉर्ड करता है। इसके बाद, प्रयोगों की एक श्रृंखला की जाती है, और परिणामों की तुलना उन परिणामों से की जाती है जो पहले से ही उपलब्ध थे। इससे यह प्रश्न स्पष्ट हो जाता है कि, उदाहरण के लिए, ये मछली प्रजातियाँ कहाँ अंडे दे सकती हैं? इसके लिए उन्हें किन परिस्थितियों की आवश्यकता है और वे कितने व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं?
यह स्पष्ट है कि जीव विज्ञान में अवलोकन की विधि, साथ ही विवरण, तुलना और प्रयोग, एक ही जटिल - जीवित प्रकृति के अध्ययन के तरीकों से निकटता से जुड़े हुए हैं।
प्रयोग
यह विधि न केवल जैविक विज्ञान के लिए, बल्कि रसायन विज्ञान, भौतिकी, खगोल विज्ञान और अन्य के लिए भी विशिष्ट है। यह आपको एक या दूसरे सैद्धांतिक रूप से सामने रखी गई धारणा को स्पष्ट रूप से सत्यापित करने की अनुमति देता है। प्रयोग की सहायता से, परिकल्पनाओं की पुष्टि या खंडन किया जाता है, सिद्धांत बनाए जाते हैं और सिद्धांतों को सामने रखा जाता है।
यह प्रायोगिक तौर पर था कि जानवरों में रक्त परिसंचरण, पौधों में श्वसन और प्रकाश संश्लेषण के साथ-साथ कई अन्य शारीरिक महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं की खोज की गई।
अनुकरण और तुलना
तुलना एक ऐसी विधि है जो हमें प्रत्येक प्रजाति के लिए एक विकासवादी रेखा खींचने की अनुमति देती है। यह वह विधि है जो जानकारी प्राप्त करने का आधार बनती है जिसके आधार पर प्रजातियों का वर्गीकरण संकलित किया जाता है और जीवन के वृक्षों का निर्माण किया जाता है।
मॉडलिंग एक अधिक गणितीय विधि है, खासकर अगर हम किसी मॉडल के निर्माण की कंप्यूटर विधि के बारे में बात करते हैं। इस पद्धति में किसी वस्तु के अध्ययन पर ऐसी स्थितियाँ बनाना शामिल है जिन्हें प्राकृतिक परिस्थितियों में नहीं देखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह या वह दवा मानव शरीर को कैसे प्रभावित करेगी।
ऐतिहासिक विधि
यह प्रत्येक जीव की उत्पत्ति और गठन, उसके विकास और विकास के क्रम में परिवर्तन की पहचान को रेखांकित करता है। प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, सिद्धांत बनाए जाते हैं और पृथ्वी पर जीवन के उद्भव और प्रकृति के प्रत्येक साम्राज्य के विकास के बारे में परिकल्पनाएं सामने रखी जाती हैं।
5वीं कक्षा में जीव विज्ञान
समय रहते विद्यार्थियों में विज्ञान के प्रति रुचि पैदा करना बहुत जरूरी है। आज पाठ्यपुस्तकें "जीव विज्ञान। 5वीं कक्षा" दिखाई दे रही हैं; उनमें अवलोकन इस विषय का अध्ययन करने की मुख्य विधि है। इस तरह बच्चे धीरे-धीरे इस विज्ञान की पूरी गहराई में निपुण हो जाते हैं, इसके अर्थ और महत्व को समझते हैं।
पाठों को रोचक बनाने और बच्चों में वे जो पढ़ रहे हैं उसमें रुचि पैदा करने के लिए, इस विशेष पद्धति के लिए अधिक समय समर्पित किया जाना चाहिए। आख़िरकार, जब छात्र स्वयं माइक्रोस्कोप के माध्यम से कोशिकाओं के व्यवहार और उनकी संरचना का निरीक्षण करेगा, तभी वह इस प्रक्रिया के पूर्ण हित को महसूस कर पाएगा और यह सब कितना सूक्ष्म और महत्वपूर्ण है। इसलिए, आधुनिक आवश्यकताओं के अनुसार, किसी विषय का अध्ययन करने के लिए गतिविधि-आधारित दृष्टिकोण छात्रों के ज्ञान के सफल अधिग्रहण की कुंजी है।
और यदि बच्चे जीव विज्ञान में अध्ययन की गई प्रत्येक प्रक्रिया को अवलोकनों की एक डायरी में दर्ज करते हैं, तो वस्तु का निशान उनके जीवन भर उनके साथ रहेगा। इसी तरह हमारे चारों ओर की दुनिया बनती है।
विषय का गहन अध्ययन
यदि हम विज्ञान के गहन, अधिक विस्तृत अध्ययन के उद्देश्य से विशेष कक्षाओं के बारे में बात करते हैं, तो हमें सबसे महत्वपूर्ण बात के बारे में बात करनी चाहिए। ऐसे बच्चों के लिए जीव विज्ञान के गहन अध्ययन के लिए एक विशेष कार्यक्रम विकसित किया जाना चाहिए, जो क्षेत्र में टिप्पणियों (ग्रीष्मकालीन अभ्यास) के साथ-साथ निरंतर प्रयोगात्मक अनुसंधान पर आधारित होगा। बच्चों को अपने आप को उस सैद्धांतिक ज्ञान के प्रति आश्वस्त करना चाहिए जो उनके दिमाग में डाला जा रहा है। तभी नई खोजें, उपलब्धियां और विज्ञान के लोगों का जन्म संभव है।
स्कूली बच्चों की जैविक शिक्षा की भूमिका
सामान्य तौर पर, बच्चों को जीव विज्ञान का अध्ययन केवल इसलिए नहीं करना चाहिए क्योंकि प्रकृति को प्यार, पोषित और संरक्षित किया जाना चाहिए। लेकिन इसलिए भी कि यह उनके क्षितिज को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करता है, उन्हें जीवन प्रक्रियाओं के तंत्र को समझने, खुद को अंदर से जानने और अपने स्वास्थ्य की देखभाल करने की अनुमति देता है।
यदि आप समय-समय पर बच्चों को आधुनिक जीव विज्ञान की उपलब्धियों के बारे में बताएंगे और यह लोगों के जीवन को कैसे प्रभावित करता है, तो वे स्वयं विज्ञान के महत्व और महत्व को समझेंगे। वे इसके प्रति प्रेम से ओत-प्रोत होंगे, जिसका अर्थ है कि वे इसकी वस्तु - सजीव प्रकृति से भी प्रेम करेंगे।
आधुनिक जीव विज्ञान की उपलब्धियाँ
निःसंदेह, इनमें से बहुत सारे हैं। यदि हम कम से कम पचास वर्षों की समय सीमा निर्धारित करते हैं, तो हम संबंधित विज्ञान के क्षेत्र में निम्नलिखित उत्कृष्ट सफलताओं को सूचीबद्ध कर सकते हैं।
- जानवरों, पौधों और मनुष्यों के जीनोम को डिकोड करना।
- कोशिका विभाजन और मृत्यु के तंत्र का खुलासा।
- विकासशील जीव में आनुवंशिक जानकारी के प्रवाह का सार प्रकट करना।
- जीवित प्राणियों की क्लोनिंग करना।
- जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों, दवाओं, एंटीबायोटिक्स, एंटीवायरल दवाओं का निर्माण (संश्लेषण)।
आधुनिक जीव विज्ञान की ऐसी उपलब्धियाँ मनुष्यों को मनुष्यों और जानवरों की कुछ बीमारियों को नियंत्रित करने, उन्हें विकसित होने से रोकने की अनुमति देती हैं। वे हमें 21वीं सदी में लोगों को परेशान करने वाली कई समस्याओं को हल करने की अनुमति देते हैं: भयानक वायरस की महामारी, भूख, पीने के पानी की कमी, खराब पर्यावरणीय स्थिति और अन्य।
