Биология – наука о жизни

 

1.1. Биология как наука. Роль биологии.

Биология  – наука, изучающая свойства живых систем. Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Именно поэтому ученые установили несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Главными из этих критериев являются обмен веществ или метаболизм, самовоспроизведение и саморегуляция.

Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь   во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.

Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами  исследования. Некоторые из них универсальны для всех наук, например такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой: генеалогический, гибридизация, метод культуры тканей и т.д.

Биология тесно связана с другими науками – химией, физикой, экологией, географией. Собственно биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: биология растений и животных, физиология растений, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.

Метод  – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.

Методы науки:

1.Универсальные:

Моделирование – метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте (Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований. Эта модель вполне удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ДНК).

Наблюдение  – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (можно визуально наблюдать за поведением животных,  с помощью приборов за изменениями в живых объектах, за сезонными изменениями в природе). Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.

Эксперимент (опыт)  – метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы (получение новых знаний с помощью поставленного опыта). Примеры экспериментов: скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства.

Проблема  – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.

Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.

Гипотеза  – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда». Гипотеза проверяется экспериментально.

Теория  – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой.

2.Частные научные методы:

Генеалогический  – применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков.

Исторический – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).

Палеонтологический – метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.

Центрифугирование – разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций (составляющих) органических веществ и т.д.

Цитологический или цитогенетический – исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.

Биохимический – исследование химических процессов, происходящих в организме.

Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими более частными методами исследования.

У каждой науки есть объект и предмет исследования.

У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Так, например, кого-то из ученых интересует обмен веществ  организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например обмен белков, или жиров, или углеводов.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ  ЗАДАНИЯ  

Часть А

А1. Биология как наука изучает
1) общие признаки строения растений и животных
2) взаимосвязь живой и неживой природы
3) процессы, происходящие в живых системах
4) происхождение жизни на Земле

А2. И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования:
1) исторический
2) описательный
3) экспериментальный
4) биохимический

А3. Предположение Ч. Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это:
1) теория
2) гипотеза
3) факт
4) доказательство

А4. Эмбриология изучает
1) развитие организма от зиготы до рождения
2) строение и функции яйцеклетки
3) послеродовое развитие человека
4) развитие организма от рождения до смерти

А5. Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования
1) биохимическим            
2) цитологическим
3) центрифугированием  
4) сравнительным

А6. Селекция как наука решает задачи
1) создания новых сортов растений и пород животных 
2) сохранения биосферы
3) создания агроценозов                                                   
4) создания новых удобрений

А7. Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом
1) экспериментальным    
2) гибридологическим
3) генеалогическим         
4) наблюдения

А8. Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется:
1) селекционер
2) цитогенетик
3) морфолог
4) эмбриолог

А9. Систематика – это наука, занимающаяся
1) изучением внешнего строения организмов
2) изучением функций организма
3) выявлением связей между организмами            
4) классификацией организмов

Часть В

В1. Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория
1) Экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов
2) Прогнозирует появление новых фактов, явлений
3) Описывает клеточное строение разных организмов
4) Систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов
5) Выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов
6) Создает новые методы исследования клетки

Часть  С

С1. Французский ученый Луи Пастер прославился как «спаситель человечества», благодаря созданию вакцин против инфекционных заболеваний, в том числе таких как, бешенство, сибирская язва и др. Предложите гипотезы, которые он мог выдвинуть. Каким из методов исследования он доказывал свою правоту?

 

Источник: biology100.ru

Методы биологии. Биология использует самые различные методы исследования. К традици-онным, но сохранившим свое значение относится описательный метод. Основные методы биологии:
· Наблюдение и описание фактов и явлений (описательный метод) . Метод наблюдения дает возможность анализировать и описывать биологические явления. На методе наблюдения основыва-ется описательный метод. Для того, чтобы выяснить сущность явления, необходимо прежде всего собрать и описать фактический материал. Например, с помощью метода наблюдения можно изучить сезонные изменения в живой природе. Наблюдение — изучение объектов живой природы в естест-венных условиях существования. Это непосредственное наблюдение за поведением, расселением, размножением растение и животных в природе. Для этих целей используются как традиционные средства полевых исследований (бинокль, видеокамеры) , так и сложное лабораторное оборудование (микроскопы, биохимические анализаторы, разнообразная измерительная техника) .
· Сравнение, дающее возможность установить сходство и различие между разными биологиче-скими структурами и явлениями (сравнительный метод) . Сопоставляют анатомическое строение, химический состав, структуру генов и другие признаки у организмов разного уровня сложности. При этом исследуются не только ныне живущие организмы, но и давно вымершие, сохранившиеся в виде окаменелых останков в палеонтологической летописи.
r />·Эксперимент (лат. experimentum – испытание) , в ходе которого биологические объекты и про-цессы изучаются в искусственно созданных, точно контролируемых условиях (экспериментальный метод) . Экспериментальный метод связан с целенаправленным созданием системы, помогает ис-следовать свойства и явления живой природы. Экспериментальный метод (опыт) — исследования жи-вых объектов в условиях экстремального действия факторов среды – измененной температуры, ос-вещенности или влажности, повышенной нагрузки, токсичности или радиоактивности, измененного режима или места развития (удаление или пересадка генов, клеток, органов и т. п.) . Эксперименталь-ный метод позволяет выявить скрытые свойства, пределы адаптивных (приспособительных) воз-можностей живых систем, степень их гибкости, надежности, изменчивости.
·Широко используются инструментальные методы: электрография, радиолокация и др.
·Моделирование – построение и изучение моделей (схем, графиков, описаний) процессов и явлений, которое стало все шире применяться с развитием компьютерных технологий. С помощью метода моделирования изучается какое-либо явление через его модель.
·Универсальное значение для всех отраслей биологии имеет исторический метод – изучение всех явлений и процессов, как этапов эволюционного развития природы. Исторический метод выяв-ляет эволюционные преобразования биологических видов и их сообществ.
о один из важнейших методов, служащий основой осмысления получаемых фактов. Исторический метод выясняет зако-номерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций.
·Палеонтологический метод – изучение вымерших организмов.
·Системный метод относится к категории новых междисциплинарных методов исследования. Живые объекты рассматриваются как системы, то есть совокупности элементов с определенными отношениями.
·Биохимический метод позволяет выделять и изучать вещества, входящие в состав организ-мов, их превращения, позволяет выявлять наследственные нарушения обмена веществ.
Частные (специальные) методы цитологии используют для изучения строения и функций клеток и тканей:
·Световая микроскопия — позволяет обнаружить ядро и некоторые органоиды клетки – мито-хондрии, хлоропласты, аппарат Гольджи, реснички и жгутики.
·Электронная микроскопия – позволяет изучать тонкое строение органоидов (например, хлоропластов) , их ультраструктуру,
·Центрифугирование — позволяет избирательно выделять и изучать органоиды клетки;
·Метод культуры клеток и тканей используют для изучения строения и функций клеток.

Источник: www.sites.google.com

Порядок самостоятельной работы

Если нужно сдавать экзамен по биологии, а средств на репетитора нет, то можно и самому изучить эту естественную науку. Для начала следует оценить уровень своих знаний. Если таковой равен нулю, то на самостоятельное изучение биологии нужно отвести достаточно времени, чтобы хорошо проштудировать все темы и разобраться в них. Для этого следует ознакомиться с программой ЕГЭ и составить подробный план работы. Надо посчитать, сколько тем включает в себя программа и сколько времени займет обработка каждой.

Готовиться необходимо по каждой теме отдельно, а не по всем сразу. Разделы биологии логически связаны между собой. Приобретенные знания наращиваются пошагово. Поэтому сначала изучаются основные термины и понятия, а потом и более серьезные темы. Лишь когда одна тематика выучена хорошо, можно переходить к следующей. Главное условие самостоятельного обучения — это четкое следование графику. Отлынивая и оставляя все на самый последний день, можно так ничему и не научиться. Если биология дается сравнительно легко, то на ее изучение можно отвести, как минимум, всего одну неделю. Если естественная наука очень сложна для восприятия, этот срок необходимо увеличить.

Следует обзавестись учебниками по всем курсам биологии, раздобыть разъясняющие пособия и поднять из собственных архивов тетради по биологии за все годы учебы. Читать нужно небольшими параграфами. После каждого прочтения нужно хорошо осознать материал и написать по нему небольшой конспект по памяти. Так можно будет выделить для себя основные и важные моменты. При изучении предмета основополагающим источником знаний следует считать школьный учебник. Другие источники информации лучше использовать в качестве понятных разъяснений или как полезное дополнение к учебнику, но не как основной материал.

При написании конспекта рекомендуется делать от руки различные рисунки, схемы, графики и таблицы, вкратце передающие суть читаемого. Такие пометки хорошо запоминаются и ассоциируются с нужным разделом. Поля тетради надо сохранять пустыми, оставляя место для будущих пометок и уточнений. Нужно выучить свою рукопись и проверить полученные знания по таблице терминов. Если в таблице встретятся незнакомые названия, то их необходимо внести в конспект в тот раздел, к которому они относятся.

По каждой теме следует прорешать половину заданий и проверить уровень самоподготовки. Если задания не получаются, то сложную тему необходимо лучше выучить. Если задания даются легко и правильно, то можно решать вторую часть заданий, тем самым вырабатывая навыки. После выполнения всех заданий нужно провести работу над ошибками: выделить все каверзные вопросы и прочитать их еще раз.

Необходимая программа курса

Чтобы знать, какие темы по биологии нужно вообще выучить к экзамену, необходимо ознакомиться с полной программой курса. Школьное обучение биологии включает в себя такие разделы:

1. Биология — наука о живой природе. Нужно знать определение термина «биология», методы ее исследования. Выучить признаки живого, строение клетки и обменные процессы.
2. Клетка как биологическая система. Сюда входят такие подтемы: разнообразие клеток, строение клетки, функции ее органоидов, обмен веществ, питание и размножение клетки.
3. Организм как биологическая система. Для овладения этим разделом необходимо усвоить, что такое: одно- и многоклеточные организмы, вирусы, авто- и гетеротрофы, принцип образования тканей из клеток, размножение организмов и генетика.
4. Многообразие организмов. Необходимо овладеть таксономическими категориями, выучить 5 царств живых организмов, запомнить особенности строения и жизнедеятельности хордовых организмов.
5. Человек и его здоровье. Данный раздел включает в себя строение и функционирование тканей, органов и систем человека, знания личной гигиены.
6. Надорганизменные системы и эволюция органического мира. Следует ознакомиться с теориями эволюционных идей, разнообразием существующих видов, историей происхождения человека.
7. Экосистемы и присущие им закономерности. Надо запомнить, что такое экосистема, какие бывают ее разновидности, как осуществляется круговорот веществ в природе. Также необходимо ознакомиться с учениями Вернадского и выучить, что такое био- и ноосфера .

Чтобы было легче изучать материал, темы нужно выстроить в логическом порядке. Сначала изучаются основы всего живого, например, клетки. Потом более обобщенные предметы, такие как ткани. Далее уже изученные ткани складываются в органы или изучается процесс эволюции от простейших к многоклеточным. Нужно просто понять, что биология — это не набор различных разделов, а взаимосвязанные темы, вытекающие друг из друга.

Как проще самостоятельно понять предмет?

Без репетитора самому, конечно, сложнее разобраться в биологии. Но ничего страшного в этой науке нет. Просто ее нужно воспринимать легко, как нечто познавательное и интересное, тогда ее запоминание пройдет проще — через осознание каждой темы.

Готовиться к экзамену всегда рекомендуется по специальным учебникам. Они содержат в себе всю необходимую информацию. Но также они перенасыщены сложными терминами, затрудняющими восприятие и понимание написанного. Поэтому желательно кроме учебников использовать различные пособия, написанные простым обывательским языком. Они помогут растолковать и уяснить изложенное в учебнике. Читать лучше молча, потому что при проговаривании слов вслух внимание рассеивается и информация хуже запоминается.

Как дополнительный вспомогательный учебный материал можно использовать научные фильмы. Они подробно и наглядно раскроют темы, сложные для понимания. К тому же при просмотре учебных фильмов работает зрительная и слуховая память, что дает более высокий уровень запоминаемости.

Нельзя бросать прочитанную тему недоученной. Если после многократного прочтения тема так и осталась неосвоенной, ее необходимо разобрать более детально. Нельзя переходить к изучению следующего материала, если не выучен предыдущий. Изучать необходимо маленькими порциями. После прочтения странички нужно кратко для себя проговорить, о чем шла речь. Если все понятно, следует продолжить чтение. Если нет — прочитать еще раз. Постоянный самоконтроль знаний позволит выявить пробелы в памяти и равномерно выучить весь материал.

Источник: biology.coach

Биологические методы делятся на:

1. Эмпирические — позволяет изучать явление с помощью опыта.
   • описательный,
   • сравнительный,
   • экспериментальный,
   • измерительный.
2. Теоретические
   • статистический,
   • моделирование.

К основным (универсальным) методам в биологии относятся:

1. Описательный метод связан с наблюдением и описанием объектов или явлений, определением их свойств.
2. Сравнительный метод. Сходства и различия разных систематических групп, сообществ организмов, их строения, функций и составных частей изучаются с помощью сравнительного метода. Этот метод используется в систематике, морфологии, анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других отраслях науки. Принципы сравнения легли в основу систематики, клеточной теории. Открыты биогенетический закон, закон гомологи­ческих рядов в наследственной изменчивости.
3. Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций в ходе геологической истории Земли. С его помощью было создано учение об эволюционном развитии орган­ического мира.
4. Экспериментальный метод (опыт, практика) состоит в изменении исследователем условий существования объекта опыта, его строения и наблюдение по результатам изменений. Эксперименты бывают полевые и лабораторные. Этот метод позволяет гораздо глубже исследовать сущность поведения, строение и особенности организмов.

К частным биологическим методам исследования относятся методы

1. Генеалогический метод. Используется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков и заболеваний.
2. Исторический метод. Позволяет обнаружить закономерности возникновения и развития живых существ.
3. Палеонтологический метод — позволяет выяснить родство между древними организмами, которые находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
4. Центрифугирование — разделение смесей на основные части под действием центробежной силы.
5. Цитологический, цитогенетический, микроскопирование — исследование строения клетки, ее структур с помощью микроскопа.
6. Биохимический метод — исследование химических процессов, происходящих в организме.

Теоретические методы:

• Статистический метод основан на статистической обработке количественного материала, собранного в результате других исследований (наблюдений, экспериментов, моделирования), что позволяет всесторонне проанализировать и установить определенные закономерности.
• Моделирование — дает возможность изучать объекты и процессы, которые сложно или невозможно воспроизвести экспериментально, или непосредственно наблюдать.

Источник: bingoschool.ru

Порядок самостоятельной работы

Если нужно сдавать экзамен по биологии, а средств на репетитора нет, то можно и самому изучить эту естественную науку. Для начала следует оценить уровень своих знаний. Если таковой равен нулю, то на самостоятельное изучение биологии нужно отвести достаточно времени, чтобы хорошо проштудировать все темы и разобраться в них. Для этого следует ознакомиться с программой ЕГЭ и составить подробный план работы. Надо посчитать, сколько тем включает в себя программа и сколько времени займет обработка каждой.

Готовиться необходимо по каждой теме отдельно, а не по всем сразу. Разделы биологии логически связаны между собой. Приобретенные знания наращиваются пошагово. Поэтому сначала изучаются основные термины и понятия, а потом и более серьезные темы. Лишь когда одна тематика выучена хорошо, можно переходить к следующей. Главное условие самостоятельного обучения — это четкое следование графику. Отлынивая и оставляя все на самый последний день, можно так ничему и не научиться. Если биология дается сравнительно легко, то на ее изучение можно отвести, как минимум, всего одну неделю. Если естественная наука очень сложна для восприятия, этот срок необходимо увеличить.

Следует обзавестись учебниками по всем курсам биологии, раздобыть разъясняющие пособия и поднять из собственных архивов тетради по биологии за все годы учебы. Читать нужно небольшими параграфами. После каждого прочтения нужно хорошо осознать материал и написать по нему небольшой конспект по памяти. Так можно будет выделить для себя основные и важные моменты. При изучении предмета основополагающим источником знаний следует считать школьный учебник. Другие источники информации лучше использовать в качестве понятных разъяснений или как полезное дополнение к учебнику, но не как основной материал.

При написании конспекта рекомендуется делать от руки различные рисунки, схемы, графики и таблицы, вкратце передающие суть читаемого. Такие пометки хорошо запоминаются и ассоциируются с нужным разделом. Поля тетради надо сохранять пустыми, оставляя место для будущих пометок и уточнений. Нужно выучить свою рукопись и проверить полученные знания по таблице терминов. Если в таблице встретятся незнакомые названия, то их необходимо внести в конспект в тот раздел, к которому они относятся.

По каждой теме следует прорешать половину заданий и проверить уровень самоподготовки. Если задания не получаются, то сложную тему необходимо лучше выучить. Если задания даются легко и правильно, то можно решать вторую часть заданий, тем самым вырабатывая навыки. После выполнения всех заданий нужно провести работу над ошибками: выделить все каверзные вопросы и прочитать их еще раз.

Необходимая программа курса

Чтобы знать, какие темы по биологии нужно вообще выучить к экзамену, необходимо ознакомиться с полной программой курса. Школьное обучение биологии включает в себя такие разделы:

1. Биология — наука о живой природе. Нужно знать определение термина «биология», методы ее исследования. Выучить признаки живого, строение клетки и обменные процессы.
2. Клетка как биологическая система. Сюда входят такие подтемы: разнообразие клеток, строение клетки, функции ее органоидов, обмен веществ, питание и размножение клетки.
3. Организм как биологическая система. Для овладения этим разделом необходимо усвоить, что такое: одно- и многоклеточные организмы, вирусы, авто- и гетеротрофы, принцип образования тканей из клеток, размножение организмов и генетика.
4. Многообразие организмов. Необходимо овладеть таксономическими категориями, выучить 5 царств живых организмов, запомнить особенности строения и жизнедеятельности хордовых организмов.
5. Человек и его здоровье. Данный раздел включает в себя строение и функционирование тканей, органов и систем человека, знания личной гигиены.
6. Надорганизменные системы и эволюция органического мира. Следует ознакомиться с теориями эволюционных идей, разнообразием существующих видов, историей происхождения человека.
7. Экосистемы и присущие им закономерности. Надо запомнить, что такое экосистема, какие бывают ее разновидности, как осуществляется круговорот веществ в природе. Также необходимо ознакомиться с учениями Вернадского и выучить, что такое био- и ноосфера .

Чтобы было легче изучать материал, темы нужно выстроить в логическом порядке. Сначала изучаются основы всего живого, например, клетки. Потом более обобщенные предметы, такие как ткани. Далее уже изученные ткани складываются в органы или изучается процесс эволюции от простейших к многоклеточным. Нужно просто понять, что биология — это не набор различных разделов, а взаимосвязанные темы, вытекающие друг из друга.

Как проще самостоятельно понять предмет?

Без репетитора самому, конечно, сложнее разобраться в биологии. Но ничего страшного в этой науке нет. Просто ее нужно воспринимать легко, как нечто познавательное и интересное, тогда ее запоминание пройдет проще — через осознание каждой темы.

Готовиться к экзамену всегда рекомендуется по специальным учебникам. Они содержат в себе всю необходимую информацию. Но также они перенасыщены сложными терминами, затрудняющими восприятие и понимание написанного. Поэтому желательно кроме учебников использовать различные пособия, написанные простым обывательским языком. Они помогут растолковать и уяснить изложенное в учебнике. Читать лучше молча, потому что при проговаривании слов вслух внимание рассеивается и информация хуже запоминается.

Как дополнительный вспомогательный учебный материал можно использовать научные фильмы. Они подробно и наглядно раскроют темы, сложные для понимания. К тому же при просмотре учебных фильмов работает зрительная и слуховая память, что дает более высокий уровень запоминаемости.

Нельзя бросать прочитанную тему недоученной. Если после многократного прочтения тема так и осталась неосвоенной, ее необходимо разобрать более детально. Нельзя переходить к изучению следующего материала, если не выучен предыдущий. Изучать необходимо маленькими порциями. После прочтения странички нужно кратко для себя проговорить, о чем шла речь. Если все понятно, следует продолжить чтение. Если нет — прочитать еще раз. Постоянный самоконтроль знаний позволит выявить пробелы в памяти и равномерно выучить весь материал.

Источник: biology.coach