Di antara semua disiplin ilmu sekolah, dan hanya sains, biologi menempati tempat yang terpisah. Bagaimanapun, ini adalah ilmu pengetahuan paling kuno, pertama dan alami, minat yang muncul dengan munculnya manusia itu sendiri dan evolusinya. Dalam periode waktu yang berbeda, studi disiplin ini berkembang secara berbeda. Penelitian dalam biologi dilakukan dengan bantuan metode baru. Namun, masih ada yang relevan sejak awal dan tidak kehilangan signifikansinya. Apa saja cara mempelajari sains ini dan apa disiplin ilmu ini secara umum, akan kami bahas dalam artikel ini.
Biologi sebagai ilmu
Jika Anda mempelajari etimologi dari kata "biologi", maka dalam terjemahan dari bahasa Latin itu secara harfiah akan terdengar seperti "ilmu kehidupan." Dan memang itu. Definisi ini mencerminkan esensi dari ilmu yang sedang dipertimbangkan. Biologilah yang mempelajari seluruh keanekaragaman kehidupan di planet kita, dan jika perlu, kemudian melampaui batasnya.
Ada beberapa yang biologis di mana semua perwakilan biomassa digabungkan sesuai dengan karakteristik morfologis, anatomis, genetik dan fisiologis yang sama. Inilah kerajaan-kerajaan itu:
- Hewan.
- Tanaman.
- Jamur.
- Virus.
- Bakteri, atau Prokariota.
Masing-masing diwakili oleh sejumlah besar spesies dan unit taksonomi lainnya, yang sekali lagi menekankan betapa beragamnya sifat planet kita. sebagai ilmu - untuk mempelajari semuanya, dari lahir sampai mati. Juga untuk mengungkap mekanisme evolusi, hubungan satu sama lain dan manusia, alam itu sendiri.
Biologi hanyalah nama umum yang mencakup seluruh keluarga subsains dan disiplin ilmu yang berhubungan dengan penelitian terperinci di bidang makhluk hidup dan manifestasi kehidupan apa pun.
Seperti yang telah disebutkan di atas, studi biologi telah dilakukan oleh orang-orang sejak zaman kuno. Manusia tertarik pada bagaimana tumbuhan, hewan, dan dirinya sendiri diatur. Pengamatan dilakukan pada satwa liar dan ditarik kesimpulan, sehingga bahan faktual, dasar teori ilmu pengetahuan, terakumulasi.
Pencapaian biologi modern secara umum telah melangkah jauh ke depan dan memungkinkan Anda untuk melihat ke dalam struktur terkecil dan paling kompleks yang tak terbayangkan, mengganggu jalannya proses alam dan mengubah arahnya. Dengan cara apa dimungkinkan untuk mencapai hasil seperti itu setiap saat?
Metode penelitian dalam biologi
Untuk memperoleh pengetahuan diperlukan berbagai cara untuk memperolehnya. Ini juga berlaku untuk ilmu biologi. Oleh karena itu, disiplin ini memiliki serangkaian tindakannya sendiri yang memungkinkan pengisian kembali celengan metodologis dan faktual. Metode penelitian di sekolah ini tentu mempengaruhi topik ini, karena masalah ini adalah dasarnya. Oleh karena itu, metode ini dibahas bahkan dalam pelajaran sejarah alam atau biologi di kelas lima.
Apa saja metode penelitiannya?
- Keterangan.
- dalam biologi.
- Percobaan.
- Perbandingan.
- Metode pemodelan.
- cara historis.
- Pilihan modern berdasarkan penggunaan kemajuan terbaru dalam teknologi dan peralatan modern. Misalnya: spektroskopi dan mikroskop elektron, metode pewarnaan, kromatografi, dan lain-lain.
Semuanya selalu penting, dan tetap demikian hingga hari ini. Namun, di antara mereka ada satu yang muncul lebih dulu dan masih yang paling penting.
Metode observasi dalam biologi
Versi studi inilah yang menentukan, yang pertama dan signifikan. Apa itu observasi? Ini adalah perolehan informasi menarik tentang objek dengan bantuan indera. Artinya, Anda dapat memahami makhluk hidup seperti apa yang ada di depan Anda dengan bantuan organ pendengaran, penglihatan, sentuhan, penciuman, dan rasa.
Begitulah nenek moyang kita belajar membedakan unsur-unsur biomassa. Begitulah penelitian dalam biologi berlanjut hingga hari ini. Lagi pula, tidak mungkin untuk mengetahui bagaimana ulat menjadi kepompong dan kupu-kupu muncul dari kepompong, jika Anda tidak mengamatinya dengan mata kepala sendiri, memperbaikinya setiap saat.
Dan ada ratusan contoh seperti itu. Semua ahli zoologi, ahli mikologi, ahli botani, ahli algologi, dan ilmuwan lain mengamati objek yang dipilih dan menerima informasi lengkap tentang struktur, gaya hidup, interaksi dengan lingkungan, fitur proses fisiologis, dan seluk-beluk organisasi lainnya.
Oleh karena itu, metode pengamatan dalam biologi dianggap yang paling penting, secara historis pertama dan paling signifikan. Di sebelahnya ada metode penelitian lain - deskripsi. Lagi pula, mengamati saja tidak cukup, Anda juga perlu menggambarkan apa yang berhasil Anda lihat, yaitu memperbaiki hasilnya. Di masa depan, ini akan menjadi basis pengetahuan teoritis tentang objek tertentu.
Mari kita ambil contoh. Jika seorang ahli ichthyologist perlu melakukan penelitian di bidang jenis ikan tertentu, misalnya, bertengger merah muda, maka ia, pertama-tama, mempelajari dasar teoretis yang sudah ada, yang disusun menurut pengamatan para ilmuwan sebelumnya. Setelah itu, ia melanjutkan ke pengamatannya sendiri dan dengan cermat mencatat semua hasil yang diperoleh. Setelah itu dilakukan serangkaian percobaan, dan hasilnya dibandingkan dengan yang sudah ada sebelumnya. Jadi ternyata pertanyaan di mana, misalnya, jenis ikan ini bisa bertelur? Kondisi apa yang mereka butuhkan untuk ini dan seberapa besar variasinya?
Jelas bahwa metode pengamatan dalam biologi, serta deskripsi, perbandingan, dan eksperimen terkait erat menjadi satu kompleks - metode mempelajari satwa liar.
Percobaan
Metode ini khas tidak hanya untuk ilmu biologi, tetapi juga untuk kimia, fisika, astronomi dan lain-lain. Ini memungkinkan Anda untuk memverifikasi secara visual satu atau lain asumsi yang diajukan secara teoritis. Dengan bantuan eksperimen, hipotesis dikonfirmasi atau disangkal, teori dibuat dan aksioma diajukan.
Secara eksperimental lingkaran sirkulasi darah pada hewan, respirasi dan fotosintesis pada tumbuhan, serta sejumlah proses vital fisiologis lainnya ditemukan.
Pemodelan dan perbandingan
Perbandingan adalah metode yang memungkinkan Anda membuat garis evolusi untuk setiap spesies. Metode inilah yang mendasari penerimaan informasi, atas dasar penyusunan klasifikasi spesies, pohon kehidupan dibangun.
Pemodelan, di sisi lain, lebih bersifat matematis, terutama jika kita berbicara tentang metode komputer untuk membangun model. Metode ini melibatkan penciptaan situasi seperti itu atas studi objek yang tidak dapat diamati dalam kondisi alam. Misalnya, bagaimana obat ini atau itu mempengaruhi tubuh manusia.
metode sejarah
Ini mendasari identifikasi asal dan pembentukan setiap organisme, perkembangan dan transformasi dalam perjalanan evolusi. Berdasarkan data yang diperoleh, teori-teori dibangun dan hipotesis diajukan tentang munculnya kehidupan di Bumi, perkembangan masing-masing kerajaan alam.
Biologi di kelas 5
Sangat penting untuk menanamkan minat siswa pada sains yang bersangkutan tepat waktu. Hari ini buku teks "Biologi. Kelas 5" muncul, observasi di dalamnya adalah metode utama mempelajari mata pelajaran ini. Beginilah cara para pria secara bertahap menguasai kedalaman penuh ilmu ini, memahami makna dan pentingnya.
Agar pelajaran menjadi menarik dan anak-anak menanamkan minat pada apa yang dipelajari, lebih banyak waktu harus dicurahkan untuk metode khusus ini. Lagi pula, hanya ketika siswa itu sendiri mengamati perilaku sel dan strukturnya melalui mikroskop, ia akan dapat menyadari minat penuh dari proses ini dan betapa halus dan pentingnya semua itu. Oleh karena itu, menurut persyaratan modern, pendekatan aktif untuk mempelajari subjek adalah kunci keberhasilan asimilasi pengetahuan oleh siswa.
Dan jika anak-anak mencerminkan setiap proses yang dipelajari dalam buku harian pengamatan dalam biologi, maka jejak subjek akan tetap bersama mereka seumur hidup. Ini adalah bagaimana dunia di sekitar terbentuk.
Studi mendalam tentang subjek
Jika kita berbicara tentang kelas khusus yang ditujukan untuk studi sains yang lebih dalam dan lebih rinci, maka kita harus mengatakan tentang hal yang paling penting. Untuk anak-anak seperti itu, program khusus studi biologi yang mendalam harus dikembangkan, yang akan dibangun berdasarkan pengamatan di lapangan (praktik musim panas), serta penelitian eksperimental yang sedang berlangsung. Anak-anak sendiri harus diyakinkan akan pengetahuan teoretis yang dimasukkan ke dalam kepala mereka. Saat itulah penemuan-penemuan baru, pencapaian dan kelahiran orang-orang sains dimungkinkan.
Peran pendidikan biologi anak sekolah
Pada umumnya, anak-anak perlu belajar biologi, bukan hanya karena alam harus dicintai, dilestarikan, dan dilindungi. Tetapi juga karena secara signifikan memperluas wawasan mereka, memungkinkan mereka untuk memahami mekanisme aliran proses kehidupan, untuk mengenal diri mereka sendiri dari dalam dan merawat kesehatan mereka dengan hati-hati.
Jika Anda secara berkala memberi tahu anak-anak tentang pencapaian biologi modern dan bagaimana hal itu memengaruhi kehidupan masyarakat, mereka sendiri akan memahami pentingnya dan pentingnya sains. Mereka akan dijiwai dengan cinta untuk itu, yang berarti mereka akan mencintai objeknya - satwa liar.
Prestasi biologi modern
Ada, tentu saja, banyak dari mereka. Jika kita menetapkan kerangka waktu setidaknya lima puluh tahun, maka kita dapat membuat daftar keberhasilan luar biasa berikut di bidang ilmu yang bersangkutan.
- Menguraikan genom hewan, tumbuhan dan manusia.
- Membuka mekanisme pembelahan sel dan kematian.
- Mengungkap esensi aliran informasi genetik dalam organisme yang sedang berkembang.
- Kloning makhluk hidup.
- Penciptaan (sintesis) zat aktif biologis, obat-obatan, antibiotik, obat antivirus.
Pencapaian serupa dari biologi modern memungkinkan seseorang untuk mengendalikan beberapa penyakit manusia dan hewan, mencegahnya berkembang. Mereka memungkinkan pemecahan banyak masalah yang menimpa orang-orang di abad ke-21: epidemi virus yang mengerikan, kelaparan, kekurangan air minum, kondisi lingkungan yang buruk, dan lain-lain.
Biologi adalah ilmu. Apa yang membedakan sains dari bidang aktivitas manusia lainnya? Pendekatan untuk mempelajari fenomena. Pendekatan ini adalah metode ilmiah.
metode ilmiah- seperangkat cara dasar untuk memperoleh pengetahuan dan metode baru untuk memecahkan masalah dalam kerangka ilmu apa pun.
Metode ilmiah melibatkan pendekatan sistematis tertentu:
- Mengamati fakta dan mengukurnya, yaitu deskripsi pengamatan - kuantitatif dan / atau kualitatif.
- Analisis hasil- sistematisasi, identifikasi utama dan sekunder.
- Generalisasi - formulasi hipotesis dan kemudian sudah - teori.
Ramalan cuaca: merumuskan konsekuensi dari hipotesis yang diajukan atau teori yang diterima menggunakan deduksi, induksi, atau metode logis lainnya.
Penyelidikan konsekuensi yang dapat diprediksi melalui eksperimen.
Perhatikan poin ke-5. Tanpa itu, pendekatan tidak dapat dianggap ilmiah.!
Penting untuk memahami perbedaan antara konsep hipotesa dan teori.
- Hipotesa adalah pernyataan, asumsi, yang masih tidak terbukti.
Ketika hipotesis terbukti, itu menjadi teori, teorema atau fakta. Hipotesis yang disangkal masuk ke dalam kategori klaim palsu. Hipotesis yang belum terbukti tetapi tidak terbukti disebut masalah terbuka.
- Teori- sistem pengetahuan dibangun di atas terbukti secara ilmiah hipotesa.
Mengapa kita berbicara tentang sitologi bagaimana tentang teori sel- karena ini didahului oleh proses observasi ilmiah yang sangat besar, pengumpulan statistik - data kualitatif dan kuantitatif; sistematisasi hasil yang diperoleh, hipotesis dan prakiraan dirumuskan, yang kemudian diuji dan dikonfirmasi secara eksperimental. Selain itu, berdasarkan teori ini, asumsi berikut dibuat, dan mereka juga dikonfirmasi secara eksperimental.
Metode untuk mempelajari benda hidup
- Observasi (metode empiris kognisi) - deskripsi objek atau proses biologis tertentu;
- Perbandingan — diperlukan untuk menemukan pola - apa yang umum untuk fenomena yang berbeda;
- Percobaan - dibuat kondisi persis sesuai dengan yang diamati, sedangkan sifat-sifat benda biologis diperjelas; karakteristik kualitatif dan kuantitatif tetap.
- Metode sejarah - keterangan, keterangan, data, yang telah diterima dan dibuktikan di masa lalu, mengungkapkan dan menjelaskan hukum-hukum perkembangan makhluk hidup di masa sekarang.
Ini dianggap ideal ketika semua metode ini digunakan dalam kombinasi.
percobaan biologi
- Eksperimen kualitatif m - jenis eksperimen biologis paling sederhana - tujuannya - untuk menetapkan ada atau tidak adanya fenomena yang seharusnya dalam teori.
- Percobaan pengukuran - mengidentifikasi beberapa kuantitatif karakteristik dari suatu objek atau proses.
Observasi, deskripsi, dan pengukuran objek biologis
Pengamatan- ini adalah studi objek yang langsung dan bertujuan, terutama didasarkan pada kemampuan sensorik seseorang seperti sensasi, persepsi, representasi.
Deskripsi empiris- ini adalah fiksasi melalui bahasa alami atau buatan dari informasi tentang objek yang diberikan dalam pengamatan.
Sebenarnya, ini adalah "terjemahan" dari apa yang dilihat atau didengar ke dalam bahasa ilmiah - konsep dan definisi, tanda, diagram, gambar, grafik, dan angka (data statistik).
Tidak seperti eksperimen, dengan metode kognisi empiris tidak mungkin untuk ikut campur dalam proses yang sedang dipelajari, tidak mungkin untuk mempengaruhi atau mengubah kondisi jalannya.
Berbagai sarana teknis yang dimediasi juga digunakan untuk observasi.
Proses pengetahuan alam-ilmiah pada hakekatnya tergantung pada pengembangan sarana teknis yang digunakan oleh ilmu pengetahuan.
Sulit untuk melebih-lebihkan peran dalam biologi. Berkat dia, manusia menemukan mikroorganisme untuk dirinya sendiri. Sampai saat ini, ada mikroskop yang memungkinkan Anda mempelajari organisme hidup di tingkat intraseluler.
Pengukuran statistik- pengukuran besaran yang tidak berubah terhadap waktu.
Pengukuran dinamis- pengukuran jumlah yang mengubah nilainya dari waktu ke waktu (tekanan, suhu, kepadatan penduduk, dll.)
Mereka cukup beragam, tetapi semuanya didasarkan pada metode kognisi ilmiah, yang berbeda dalam pendekatan tertentu.
Mengetahui informasi ini membantu memisahkan penelitian ilmiah yang sebenarnya dari berbagai eksperimen ilmiah semu yang dipraktikkan secara luas.
ilmu biologi
BERDASARKAN KATEGORI SISTEMATIS:
- virologi (kerajaan virus);
- mikrobiologi, bakteriologi (kerajaan bakteri);
- botani (kerajaan tumbuhan);
- mikologi (kerajaan jamur);
- zoologi (kerajaan hewan):
PADA TINGKAT ORGANISASI MATERI HIDUP:
- biologi molekuler - pada tingkat molekuler;
- sitologi, sitogenetika - pada tingkat sel;
- morfologi dan fisiologi - pada tingkat organisme;
- ekologi, ekologi populasi - pada tingkat spesies-populasi, biogeosenosis, dan biosfer.
TERGANTUNG PADA PROSES YANG DIBELI:
- genetika - ilmu tentang proses hereditas dan variabilitas;
- embriologi - ilmu perkembangan embrio;
- teori evolusi - ilmu pengajaran evolusioner;
- etologi- ilmu tentang perilaku hewan;
- biologi umum adalah ilmu tentang hukum dan proses yang umum pada satwa liar.
| Biologi tanah | Ilmu terapan yang menggeneralisasikan pengetahuan dari bidang biologi yang berkaitan dengan budidaya tanaman budidaya (produksi tanaman) dan pemuliaan hewan domestik (peternakan) |
| Algologi | Cabang botani yang mempelajari alga |
| anatomi manusia | Ilmu tentang struktur, bentuk tubuh manusia, organ dan jaringan yang membentuknya |
| Biogeocenologi | Suatu disiplin biologi yang mempelajari komunitas tumbuhan dan hewan secara totalitas, yaitu biocenosis, komposisinya, perkembangannya, distribusinya dalam ruang dan waktu, asalnya |
| Biometrik | Bagian statistik, dengan bantuan metode di mana pemrosesan data eksperimen dan pengamatan dilakukan, serta perencanaan eksperimen kuantitatif dalam penelitian biologi |
| Bioteknologi | Integrasi ilmu alam dan teknik, yang memungkinkan untuk sepenuhnya mewujudkan kemampuan organisme hidup atau turunannya untuk penciptaan dan modifikasi produk atau proses untuk berbagai tujuan |
| Biofisika | Cabang fisika dan biologi modern yang mempelajari aspek fisik makhluk hidup di semua tingkatan, dari molekul dan sel hingga biosfer secara keseluruhan |
| Biokimia | Ilmu tentang komposisi kimia sel hidup. organisme dan proses kimia yang mendasari kehidupan mereka |
| Botani | Sistem ilmu yang mempelajari dunia tumbuhan, keanekaragamannya, struktur, kehidupan, distribusi tumbuhan, hubungannya dengan lingkungan, pola perkembangan individu dan sejarah |
| Bryologi | cabang biologi yang mempelajari lumut |
| Ilmu pengetahuan virus | cabang biologi yang mempelajari virus |
| Genetika | Ilmu yang mempelajari hukum hereditas dan variabilitas tubuh |
| Hidrobiologi | Ilmu tentang kehidupan dan proses biologis dalam air |
| Histologi | Cabang biologi yang mempelajari struktur jaringan makhluk hidup |
| Dendrologi | Cabang botani yang mempelajari tumbuhan berkayu (pohon, perdu dan perdu) |
| Ilmu hewan | Sistem ilmu yang mempelajari dunia hewan, keanekaragamannya, struktur, kehidupan, distribusi hewan, hubungannya dengan lingkungan, pola perkembangan individu dan sejarah |
| Ilmu pengetahuan tentang ikan | cabang zoologi yang mempelajari ikan |
| Ilmu jamur | ilmu jamur |
| Mikrobiologi | Ilmu yang mempelajari mikroorganisme (tidak terlihat dengan mata telanjang): bakteri, jamur mikroskopis, dan ganggang |
| Biologi molekuler | kompleks ilmu biologi yang mempelajari mekanisme penyimpanan, transmisi dan implementasi informasi genetik, struktur dan fungsi biopolimer tidak beraturan (protein dan NA) |
| Morfologi | Ilmu yang mempelajari tentang eksternal (bentuk, struktur, warna) dan struktur internal organisme hidup dan bagian-bagian penyusunnya |
| Ilmu burung | cabang zoologi yang mempelajari burung |
| Psikofisiologi | Bidang interdisipliner di persimpangan psikologi, fisiologi dan matematika yang mempelajari secara objektif mencatat pergeseran fungsi fisiologis yang menyertai proses mental persepsi, memori, pemikiran, emosi |
| Sosiobiologi | Ilmu interdisipliner yang terbentuk di persimpangan beberapa disiplin ilmu yang menjelaskan perilaku makhluk hidup dengan serangkaian keunggulan tertentu yang dikembangkan selama evolusi |
| fisiologi manusia | Ilmu tentang proses (fungsi) kehidupan dan mekanisme pengaturannya dalam sel, jaringan, organ, sistem organ, dan seluruh organisme |
| Sitologi | Ilmu tentang sel yang mempelajari struktur dan fungsi sel, komposisi kimianya, perkembangan dan hubungannya dalam organisme multiseluler |
| Ilmu serangga | cabang biologi yang mempelajari serangga |
| Etologi | Bidang disiplin ilmu zoologi yang mempelajari perilaku hewan di alam. |
Latihan #1
Topik: "Metode penelitian dalam biologi"
Tujuan: mempelajari metode penelitian utama yang digunakan dalam biologi; belajar bagaimana menggunakan pengetahuan yang diperoleh untuk memecahkan masalah tertentu
Ketentuan Teoritis
Biologi mempelajari sistem kehidupan melalui berbagai metode. Yang utama adalah observasi dan eksperimen, yang penting adalah metode deskriptif, komparatif dan historis; Saat ini, metode statistik dan metode pemodelan memainkan peran yang semakin penting dalam biologi.
Pengamatan adalah titik awal dari semua penelitian ilmu alam. Dalam biologi, ini terutama terlihat, karena objek studinya adalah manusia dan satwa liar di sekitarnya. Pengamatan sebagai metode pengumpulan informasi secara kronologis adalah metode penelitian pertama yang muncul di gudang senjata biologi, atau lebih tepatnya, bahkan pendahulunya, sejarah alam. Dan ini tidak mengherankan, karena pengamatan didasarkan pada kemampuan indera seseorang (sensasi, persepsi, representasi).
Pengamatan dapat langsung atau tidak langsung, dengan atau tanpa bantuan teknis. Jadi, ahli burung melihat burung melalui teropong dan dapat mendengarnya, atau dapat memperbaiki suara dengan perangkat di luar jangkauan yang dapat didengar oleh telinga manusia; seorang ahli histologi mengamati bagian jaringan yang difiksasi dan diwarnai dengan mikroskop, dan, katakanlah, untuk seorang ahli biologi molekuler, pengamatan tersebut dapat berupa fiksasi perubahan konsentrasi enzim dalam tabung reaksi.
Dalam observasi, tidak hanya akurasi, akurasi, dan aktivitas pengamat yang penting, tetapi juga ketidakberpihakannya, pengetahuan dan pengalamannya, pilihan sarana teknis yang tepat. Rumusan masalah juga mengandaikan adanya rencana pengamatan, yaitu perencanaan mereka.
metode eksperimen Studi tentang fenomena alam dikaitkan dengan pengaruh aktifnya dengan melakukan eksperimen (eksperimen) di bawah kondisi yang terkendali. Metode ini memungkinkan seseorang untuk mempelajari fenomena dalam isolasi dan mencapai pengulangan hasil ketika direproduksi dalam kondisi yang sama. Eksperimen ini memberikan pengungkapan yang lebih dalam, daripada metode penelitian lainnya, tentang esensi fenomena biologis. Berkat eksperimen, ilmu alam pada umumnya dan biologi pada khususnya telah mencapai penemuan hukum-hukum dasar alam. metode eksperimen berfungsi tidak hanya untuk melakukan eksperimen, memperoleh jawaban atas pertanyaan yang diajukan, tetapi juga untuk membawa kebenaran hipotesis yang diterima di awal atau memungkinkan Anda untuk memperbaikinya.
Siklus penuh penelitian eksperimen terdiri dari beberapa tahap. Seperti observasi, eksperimen mengandaikan adanya tujuan studi yang dirumuskan dengan jelas, rencana tersebut didasarkan pada preset, yaitu. posisi awal. Karena itu, ketika memulai percobaan, perlu untuk menentukan tujuan dan sasarannya, untuk mempertimbangkan kemungkinan hasil. Eksperimen ilmiah harus dipersiapkan dengan baik dan dilakukan dengan hati-hati. Selain itu, eksperimen memerlukan kualifikasi tertentu dari peneliti yang melakukannya.
Pada tahap kedua, metode dan sarana pelaksanaan dan pengendalian teknis dipilih. Dalam setengah abad terakhir, metode perencanaan dan eksperimen matematika telah banyak digunakan dalam biologi. Hasil percobaan kemudian ditafsirkan, yang memungkinkan untuk menafsirkannya. Dengan demikian, desain, rencana pelaksanaan, dan interpretasi hasil eksperimen jauh lebih bergantung pada teori daripada pencarian dan interpretasi data observasional.
Setelah mengumpulkan materi faktual, pertama-tama perlu untuk menggambarkannya. Oleh karena itu, pengamatan biologi selalu disertai dengan deskripsi objek yang diteliti. Di bawah empiris keterangan dipahami sebagai "fiksasi melalui bahasa alami atau buatan informasi tentang objek yang diberikan dalam pengamatan". Ini berarti bahwa adalah mungkin untuk menggambarkan hasil pengamatan dalam bentuk numerik, rumus, serta secara visual - dengan bantuan gambar, diagram, grafik. Fakta yang diperoleh sebagai hasil pengamatan dapat memiliki banyak nilai, karena tergantung pada banyak keadaan yang menyertainya dan memiliki jejak pengamat, tempat dan waktu kejadian. Oleh karena itu, secara tegas, hanya dari kehadiran fakta tidak mengikuti kebenarannya. Dengan kata lain, fakta perlu ditafsirkan.
Bekerja pada deskripsi satwa liar, dilakukan pada abad XVI-XVII. dalam biologi, sangat penting untuk perkembangannya. Dia membuka jalan menuju sistematisasi organisme hewan dan tumbuhan, menunjukkan semua keanekaragamannya. Selain itu, kegiatan ini secara signifikan memperluas informasi tentang bentuk dan struktur internal organisme hidup.
Kemudian, metode deskriptif menjadi dasarkomparatif dan historis metode biologi. Deskripsi yang disusun dengan benar yang diproduksi di tempat yang berbeda, pada waktu yang berbeda, dapat dibandingkan. Hal ini memungkinkan untuk mempelajari persamaan dan perbedaan antara organisme dan bagian-bagiannya melalui perbandingan. Menemukan pola umum untuk fenomena yang berbeda, memiliki deskripsi yang tepat, seorang ahli biologi dapat membandingkan ukuran cangkang moluska dari spesies biologis yang sama hari ini dan di bawah Lamarck, perilaku rusa di Siberia dan Alaska, pertumbuhan kultur sel pada suhu rendah dan tinggi, dan seterusnya. Oleh karena itu, metode komparatif menjadi tersebar luas pada abad ke-18. Sistematika didasarkan pada prinsip-prinsipnya dan salah satu generalisasi terbesar dibuat - teori sel dibuat.
Historis metode mempelajari fenomena alam menjelaskan keteraturan penampilan dan perkembangan sistem biologis, pembentukan struktur dan fungsinya; merupakan dasar terciptanya teori evolusi. Dengan diperkenalkannya metode ini, biologi mengalami perubahan kualitatif: dari ilmu yang murni deskriptif, mulai berubah menjadi ilmu penjelas.
Statistikmetode mempelajari fenomena alam didasarkan pada pengumpulan, pengukuran dan analisis informasi.
metodepemodelan adalah studi tentang proses atau fenomena tertentu melalui rekonstruksi (atau sifat-sifatnya) dalam bentuk model.
Metode-metode ini tidak menghabiskan seluruh gudang metode yang digunakan oleh biologi. Setiap ilmu biologi memiliki metodenya sendiri untuk mempelajari subjeknya. Misalnya, mikrobiologi menggunakan metode mikroskopis, budidaya mikroorganisme, metode sterilisasi; dalam genetika - kembar, hibridologi, fenogenetik, populasi dan lain-lain, yang akan dibahas lebih rinci dalam pelajaran berikutnya.
Tahapan utama penelitian ilmiah meliputi:
Perumusan masalah.
Perumusan topik, tujuan dan sasaran penelitian.
Hipotesis (asumsi ilmiah).
Perencanaan eksperimen, pilihan metode penelitian.
Melakukan bagian praktis dari penelitian, mencatat hasil kualitatif dan kuantitatif.
Beberapa pengulangan percobaan untuk keandalan.
Memproses hasil yang diterima.
Analisis hasil yang diperoleh.
Perumusan kesimpulan, pengujian hipotesis.
Penentuan rentang masalah yang belum terselesaikan.
Menyusun hasil studi.
Berdasarkan analisis data eksperimen atau fakta ilmiah (peristiwa atau fenomena yang secara tepat ditetapkan dan berulang kali dikonfirmasi oleh studi banyak ilmuwan), sebuah teori dapat dirumuskan (sistem pengetahuan yang paling umum dalam bidang ilmu tertentu) atau hukum - pernyataan lisan dan / atau dirumuskan secara matematis yang menggambarkan hubungan , hubungan antara berbagai konsep ilmiah, diusulkan sebagai penjelasan fakta dan diakui pada tahap ini oleh komunitas ilmiah sebagai konsisten dengan data eksperimen.
tugas
2. Dengan menggunakan tabel “Tanggal terpenting dalam biologi” (Lampiran 1), isilah kolom keempat tabel tersebut, berikan 2-3 contoh penggunaan masing-masing metode.
3. Pilih tiga peristiwa terpenting (dari sudut pandang Anda) dalam pengembangan:
- mikrobiologi;
- sitologi;
- genetika.
4. Laboratorium mempelajari pengaruh suhu pada reproduksi bakteri. Setelah percobaan diperoleh data sebagai berikut: pada suhu 5ºС, jumlah bakteri adalah 30, pada 48 - 140, pada 70 - 280, pada 80 - 279, pada 100 - 65. Refleksikan data ini dalam tabel dan grafik. Jelaskan pola yang dihasilkan. Tentukan suhu perkembangan optimal untuk jenis bakteri ini.
5. Buatlah rencana kasar percobaan untuk mempelajari penyebab pembusukan produk makanan apa pun yang Anda pilih, termasuk item yang diperlukan:
- deskripsi singkat tentang objek, pernyataan masalah, rumusan hipotesis;
- maksud dan tujuan pekerjaan;
- faktor yang ingin Anda pelajari;
- parameter keluaran dan metode kontrolnya yang ingin Anda gunakan;
- jumlah pengulangan setiap pengalaman;
- opsi yang memungkinkan untuk menyajikan data yang diperoleh;
- kemungkinan nilai ilmiah dan praktis dari hasil Anda.
Biologi: buku teks untuk siswa. sayang. spesialis. universitas: Dalam 2 buku. / [V.N. Yarygin, V.I. Vasilyeva, I.N. Volkov, V.V. Sinelshchikova]; ed. V.N. Yarygin, buku 1. - Edisi ke-6, terhapus. - M.: Sekolah Tinggi, 2004. - 429 hal.
Biologi: buku teks untuk siswa. sayang. spesialis. universitas: Dalam 2 buku. / [V.N. Yarygin, V.I. Vasilyeva, I.N. Volkov, V.V. Sinelshchikova]; ed. V.N. Yarygin, Buku 2. - Edisi ke-6, Sr. - M. : Sekolah Tinggi, 2004. - 331 hal. 27
Taylor, D. Biologi: dalam 3 volume / D. Taylor, N. Green, W. Stout; ed. R.Sopera; per. dari bahasa Inggris, V.1. - M. : Mir, 2001. - 454 hal.
Taylor, D. Biologi: dalam 3 volume / D. Taylor, N. Green, W. Stout; ed. R.Sopera; per. dari bahasa Inggris, v.2. - M.: Mir, 2002. - 436 hal.
Taylor, D. Biologi: dalam 3 volume / D. Taylor, N. Green, W. Stout; ed. R.Sopera; per. dari bahasa Inggris, v.3. - M. : Mir, 2002. - 451 hal.
Levitina T. P. Biologi umum: Kamus konsep dan istilah. St. Petersburg: Paritas, 2002. - 538 hal.
Biologi [Sumber daya elektronik]. - Mode akses: http://bse.sci-lib.com/article118100.html
Biologi [Sumber daya elektronik]. - Mode akses: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E8%EE%EB%EE%E3%E8%FF
Panteleev, M. Kompleksitas biologis adalah masalah utama biologi modern [Sumber daya elektronik]. - Mode akses: http://www.gazeta.ru/science/2011/08/14_a_3733061.shtml
Proyek "Semua Biologi" [Sumber daya elektronik]. - Modus akses: http://sbio.info/
Lampiran 1
|
TANGGAL UTAMA DALAM PERKEMBANGAN BIOLOGI |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tidak seperti gosip, pengetahuan ilmiah dapat diverifikasi dan menyangkut hal-hal nyata dan peristiwa yang berulang. Siapa pun, jika diinginkan, dapat mengulangi eksperimen ilmiah apa pun, yaitu, memastikan bahwa alam "menjawab" pertanyaan tertentu dengan cara ini. Dari pelajaran ini Anda akan belajar dari mana pengetahuan ilmiah berasal, apa itu fakta ilmiah, hipotesis dan teori, berkenalan dengan ide-ide dasar tentang metode ilmiah, mencari tahu metode apa yang digunakan biologi untuk memperoleh pengetahuan. Pelajaran berfokus pada deskriptif komparatif, metode historis dan eksperimental.
Subyek: Pendahuluan
Pelajaran: Metode Penelitian dalam Biologi
Ilmu- ini adalah salah satu bidang aktivitas manusia, yang tujuannya adalah studi dan pengetahuan tentang dunia sekitarnya. Setiap ilmu memiliki metode penelitian, tetapi tugas ilmu apa pun adalah membangun sistem pengetahuan yang andal berdasarkan fakta dan generalisasi yang dapat dikonfirmasi atau disangkal.
Fakta ilmiah hanya satu yang dapat direproduksi atau dikonfirmasi. Pengamatan yang tidak dapat direproduksi dibuang sebagai tidak ilmiah. Ketika seorang ilmuwan membuat penemuan, ia menerbitkan informasi tentangnya di jurnal khusus, berkat publikasi, hasilnya dapat diperiksa dan diperiksa ulang oleh ilmuwan lain - ini berfungsi sebagai insentif untuk verifikasi dan analisis yang lebih menyeluruh dari eksperimen mereka sendiri.
Bentuk lain dari penyebaran pengetahuan adalah simposium dan konferensi, yang diselenggarakan oleh para ilmuwan dari berbagai spesialisasi (ahli botani, ahli zoologi, ahli genetika, dokter, dll.). Selama acara semacam itu, para ilmuwan berkomunikasi satu sama lain, mendiskusikan pekerjaan rekan kerja, dan menjalin ikatan kreatif.
metode ilmiah adalah seperangkat teknik dan operasi yang digunakan dalam konstruksi sistem pengetahuan ilmiah.
Salah satu prinsip dasar metode ilmiah adalah skeptisisme - penolakan kepercayaan buta pada otoritas. Ilmuwan selalu mempertahankan sejumlah skeptisisme dan menguji setiap penemuan baru.
Utama metode biologi adalah: deskriptif, komparatif, historis dan eksperimental.
Metode Deskriptif adalah yang paling kuno, karena digunakan oleh para ilmuwan zaman kuno, berdasarkan pengamatan. Sampai sekitar abad ke-17, itu adalah yang utama dalam biologi, karena para ilmuwan terlibat dalam deskripsi hewan dan tumbuhan dan sistematisasi utama mereka, tetapi tidak kehilangan relevansinya saat ini, misalnya, digunakan untuk menggambarkan spesies baru (lihat Gambar 1).
Beras. 1. Spesies hewan baru yang dijelaskan oleh para ilmuwan
Metode komparatif- memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi kesamaan antara organisme dan bagian-bagiannya. Telah digunakan sejak abad ke-17.
Informasi yang diperoleh dengan menggunakan metode ini membentuk dasar sistematika Carl Linnaeus, memungkinkan Theodor Schwann dan Matthias Schleiden untuk merumuskan teori sel, membentuk dasar hukum kesamaan germinal yang ditemukan oleh Carl Baer.
Sekarang sangat sulit untuk menarik garis antara metode deskriptif dan komparatif, karena mereka digunakan dalam cara yang kompleks untuk memecahkan masalah dalam biologi.
metode sejarah memungkinkan Anda untuk memahami fakta yang diperoleh sebelumnya dan membandingkannya dengan hasil yang diketahui sebelumnya. Ini telah digunakan secara luas sejak paruh kedua abad ke-19 berkat karya Charles Darwin, yang, dengan bantuannya, memperkuat pola penampilan dan perkembangan organisme, pembentukan struktur dan fungsinya dalam ruang dan waktu ( lihat Gambar 2). Penerapan metode sejarah memungkinkan untuk mengubah biologi dari ilmu deskriptif menjadi ilmu yang menjelaskan.
Beras. 2. Sejarah evolusi manusia
metode eksperimen- penggunaan metode ini dikaitkan dengan nama William Harvey, yang menggunakannya dalam eksperimennya tentang studi sirkulasi darah (lihat Gambar 3). Tetapi metode ini telah banyak digunakan sejak abad ke-20, terutama dalam studi proses fisiologis.
Beras. 3 W. Pengalaman Harvey dalam mempelajari peredaran darah
metode eksperimen memungkinkan Anda mempelajari fenomena tertentu dengan bantuan pengalaman. Kontribusi besar untuk menyetujui metode eksperimen dalam biologi dibuat oleh Gregor Mendel, yang mempelajari hereditas dan variabilitas organisme, untuk pertama kalinya menggunakan eksperimen tidak hanya untuk memperoleh data tentang fenomena yang dipelajari, tetapi juga untuk menguji hipotesa.
Pada abad ke-20, metode eksperimental menjadi yang terdepan dalam biologi. Ini menjadi mungkin berkat munculnya instrumen baru, seperti mikroskop elektron, penggunaan metode kimia, fisika dan biologi (lihat Gambar 4).
Beras. 4. Eksperimen modern dan peralatan laboratorium yang melambangkan metode penelitian eksperimental
Dalam penelitian biologi, pemodelan proses tertentu sering digunakan, yaitu melibatkan metode matematika dan pemodelan komputer.
Penelitian ilmiah terdiri dari tahapan sebagai berikut: berdasarkan yang diperoleh fakta, pengamatan atau eksperimen dirumuskan masalah, untuk solusinya diajukan hipotesis. Hipotesis terus ditingkatkan dan dikembangkan lebih lanjut. Hipotesa, yang konsisten dengan berbagai pengamatan, menjadi teori. Bagus teori berkembang dan meluas ke tambahan fakta saat mereka menjadi terkenal.
Bagus teori dapat memprediksi fakta baru, serta untuk menemukan hubungan baru antara fenomena, dan kemudian teori menjadi aturan atau hukum.
Pekerjaan rumah
1. Apa itu sains?
2. Menentukan konsep: fakta, hipotesis, teori.
3. Apa saja tahapan utama penelitian ilmiah yang anda ketahui?
4. Apa inti dari metode penelitian deskriptif komparatif?
5. Apa itu eksperimen?
6. Mendeskripsikan metode sejarah mempelajari benda-benda biologis.
7. Bagaimana terbentuknya metode biologi? Manakah dari mereka yang paling kuno? Apa yang bisa disebut baru?
3. Pendidikan Biologi di MIPT().
Bibliografi
1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologi umum kelas 10-11 Bustard, 2005.
2. Belyaev D.K. Biologi kelas 10-11. biologi umum. Sebuah tingkat dasar. - Edisi ke-11, stereotip. - M.: Pendidikan, 2012. - 304 hal.
3. Biologi kelas 11. biologi umum. Level profil / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin dan lainnya - edisi ke-5, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 hal.
4. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologi kelas 10-11. biologi umum. Sebuah tingkat dasar. - Edisi ke-6, tambahkan. - Bustard, 2010. - 384 hal.
