МЕТОДИ БІОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ. РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ, БІОЛОГІЯ

Методи біологічних досліджень. рівні організації живої матерії, біологія

Хід заняття Методи біологічних досліджень. рівні організації живої матерії, біологія

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

1. Які особливості мав розвиток біології в давньому світі?

2. Чому епоха Відродження призвела до інтенсивного розвитку біологічних дисциплін?

3. Які українські вчені зробили суттєвий внесок у розвиток світової біології?

III. Вивчення нового матеріалу

Основою наукового пізнання є побудова системи достовірного знання, що ґрунтується на фактах. Фактом є спостереження або експеримент, який може бути відтворений та підтверджений Проте, тлумачити одне й те саме спостереження різні вчені можуть по-різному.

Типова послідовність етапів наукового дослідження є такою:

• накопичення певних фактів;
• постановка проблеми;
• формулювання гіпотези, яка пояснює ці факти;
• перевірка гіпотези з допомогою нових фактів

Якщо нові факти не підтверджують висунуту гіпотезу, то висувається нова гіпотеза Якщо ж гіпотеза добре узгоджується з наявними фактами й дозволяє робити прогнози, що згодом підтверджуються, то вона стає науковою теорією Але виникнення наукової теорії не означає, що вона є вічною нові дані, отримані в майбутньому, можуть потребувати її корегування для отримання нових фактів та формування гіпотез і теорій сучасна біологія використовує різноманітні наукові методи. Їх можна розділити на дві великі групи — емпіричні та теоретичні У випадку застосування емпіричних методів біологи працюють із природними об’єктами, визначаючи їх властивості. До таких методів відносять спостереження та експеримент У ході спостереження дослідник лише реєструє хід природних процесів, не втручаючись у нього Якщо спостереження за біологічним об’єктом проводиться окремо, то такий тип спостереження називають описовим. Якщо ж під час спостереження вчений працює відразу з кількома об’єктами, а потім порівнює результати, то такий тип спостереження називають порівняльним Перевага описових досліджень у тому, що спостерігач не впливає на об’єкт спостережень. Але в цьому випадку вченому важко визначити вплив різних факторів на природні процеси У ході експерименту дослідник активно втручається у природні процеси. Він штучно формує умови, в яких відбувається експеримент. Це дозволяє створити ситуацію, коли вчений може дослідити дію на біологічні процеси лише одного фактора, залишаючи інші фактори незмінними

У разі теоретичних методів дослідження вчені не працюють з об’єктом дослідження безпосередньо вони досліджують фізичні чи математичні моделі природних об’єктів. У теоретичних методах виділяють моделювання та математичну обробку даних (статистичний метод). Математична обробка даних відбувається після закінчення спостереження або експерименту вона дозволяє на основі отриманих даних з’ясувати зв’язки між окремими параметрами біологічних систем, виявити вплив окремих факторів на біологічні системи та особливості їх узаємодії.

Основою моделювання є створення певної теорії щодо тієї чи іншої біологічної системи, що містить правила, за якими відбуваються зміни в біологічних системах, що аналізуються. Після створення такої теорії задаються початкові параметри (тобто визначається початковий стан системи) потім, зазвичай з використанням потужних комп’ютерів, робиться аналіз — як буде змінюватися система у випадку дії правил висунутої теорії. Результати співставляються з реальними фактами для існуючих біологічних систем. Якщо відхилення від природних процесів є незначними, то в теорію і модель вносять невеликі правки та продовжують дослідження якщо ж відхилення є суттєвими, то створену теорію відкидають і пропонують нову.

Заповнення таблиці

Основні властивості живого

Властивість живого	Характеристика властивості
Певний хімічний склад	Для всіх живих систем є характерним певне співвідношення за вмістом різних хімічних елементів, яке відрізняється від співвідношення за вмістом хімічних елементів у неживих системах, і наявність певних груп речовин, які називають органічними речовинами
Багаторівневість організації	Біологічні системи мають кілька рівнів організації, кожному з яких притаманні певні риси й особливості
Наявність обміну речовин	Усі живі системи можуть функціонувати лише за умови існування обміну речовин та енергії з навколишнім середовищем
Здатність до саморегуляції	Наявність обміну речовин вимагає від живих систем здійснення постійної регуляції своїх внутрішніх процесів та процесів узаємодії з навколишнім середовищем. Відсутність або порушення саморегуляції призводить до припинення процесів обміну
Подразливість	Це здатність адекватно реагувати на зовнішні або внутрішні впливи. Подразливість живої системи є основою її ефективної саморегуляції, бо без одержання адекватної інформації щодо впливів будь-яка регуляція неможлива
Здатність до розмноження	Будь-яка жива система здатна до самовідтворення. Неможливість розмноження призводить до вимирання певної живої системи
Здатність до розвитку	Усі живі системи протягом індивідуального існування поступово видозмінюються (процес онтогенезу). Крім того, вони змінюються і в процесі еволюції

Перед тим як перейти до розгляду рівнів організації живих систем, слід нагадати учням визначення поняття «система».

Система — це ціле, що складається зі взаємопов’язаних частин.

Головними рівнями організації живих систем вважають такі:

• молекулярний;
• клітинний;
• органо-тканинний;
• організмений;
• екосистемний;
• біосферний

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь

1. Як формуються наукові теорії?

2. Які методи досліджень використовує біологія?

Методи біологічних досліджень. рівні організації живої матерії, біологія

Повернутися на сторінку Біологія