Как изучить природу разными способами

Естествознание: методы изучения природы

Люди с древнейших времен стремились к изучению и объяснению объектов и явлений окружающего их мира и использовали для этого различные методы изучения природы. 5 класс средней школы — это тот возраст, когда пытливость ребенка сочетается с серьезностью юного исследователя.

Наука о природе

Естествознание — это особенная область человеческой деятельности. Целью ее является приобретение новых сведений об окружающем мире и накопление знаний.

Что значит изучать природу?

Изучать природу — это значит изучать все, рядом с чем мы живем, все, что нас окружает: растения, птиц, животных, человека, погоду, климат, землю, небо, космос, воду, почву, города, страны.

В каком классе начинают познавать методы изучения природы?

Метод — это весь спектр систематизированных мероприятий, необходимых для достижения желаемого результата.

Познавать окружающий мир малыши начинают с рождения (тянут в рот незнакомые предметы, ощупывают, облизывают, кусают), в детском садике ведутся занятия по познанию мира. В начальной школе уже немного затрагиваются методы изучения природы. 5 класс — это начало более серьезного, более детального, более научного изучения естественных наук.

Природоведение: методы изучения природы

На протяжении всей истории человечества люди изучали то, что их окружает, и в процессе этого делали удивительные, неожиданные открытия.

Науки, изучающие природу, объединяет слово «естествознание». Слово это раскладывается на две основы: «естество» и «знание». В современное естествознание входят следующие области научного знания:

Методы изучения природы:

• наблюдение;
• эксперименты и опыты;
• измерение.

Наблюдение

Основным самым простым и доступным, а потому наиболее распространенным методом изучения природы является наблюдение. В нем человеку помогают все органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание.

Наблюдение может быть прямым и косвенным. В первом случае за поведением объекта наблюдают непосредственно, во втором информация суммируется на основании физических признаков закончившихся действий.

При помощи наблюдения можно изучить типичное поведение какого-либо вида животного в естественных для него условиях или влияние определенных погодных условий на рост, цветение или плодоношение определенного вида растения, кроме того, можно изучить расположение и движение небесных тел и космических объектов.

В стародавние времена обобщение и сопоставление наблюдений складывалось в так называемые приметы:

• Жаворонки прилетают к теплу.
• Кот на полу спит — жди тепла.
• Облака плывут высоко — ожидается хорошая погода.
• Увидел воробья, барахтающегося в песке — скоро соберется дождь.
• Березы перед дождливым летом дают много сока.
• Высоко летящие гуси — к половодью.
• Золотистый или розовый закат — к ясной погоде.
• Накануне непогоды кровососущие насекомые наедаются вдоволь, муравьи поглубже прячут коконы с детьми и запечатывают выходы из муравейника, гаснут светляки, а стрекозы хаотично мечутся, сбившись в стайки.
• Деревья и другие растения накануне грозы крепче пахнут.
• Лягушки громко квакают к ясной и жаркой погоде.

Чтобы сделать полезный вывод из прямых или косвенных наблюдений, нужно добросовестно обработать и тщательно проанализировать полученные данные.

Обработка и анализ —это обобщение, объяснение, суммирование, сопоставление и сравнение наблюдаемых явлений и фактов. Сначала производится анализ отдельных наблюдений (изменение количества выпавших осадков, температуры, давления, облачности, скорости ветра, качества), после этого их результаты обобщаются и сравниваются.

При наблюдении часто используются увеличительные приборы: лупа, микроскоп, бинокль, телескоп.

Эксперименты и опыты

Для подтверждения научных фактов часто требуются определенные условия, причем не всегда получается дождаться этих условий естественным путем, и тогда на помощь нам приходит научный эксперимент, в ходе которого требуемые условия воспроизводятся искусственно.

Итак, эксперименты (или опыты) проводятся учеными в лабораторных условиях. В ходе такого рода исследований экспериментатор сам воспроизводит различные условия или же природные явления. Например, с помощью такого способа исследования можно выяснить, что происходит с предметом в процессе нагревания или, наоборот, охлаждения или замораживания.

Измерения

И в ходе наблюдений, и во время экспериментов, исследователям приходится проводить различного рода измерения. Измеряют температуру, влажность, давление, скорость, продолжительность, силу, площадь, емкость, мощность, объем, массу. Измерения производят при помощи специальных инструментов. Это:

• термометр;
• весы;
• телескоп;
• микроскоп;
• флюгер;
• гигрометр;
• барометр;
• вольтметр;
• амперметр;
• силомер;
• метеоспутник;
• тонометр;
• лактометр;
• глюкометр;
• облакометр;
• метеозонд;
• рулетка;
• нивелир;
• компас;
• транспортир;
• линейка;
• портновский метр;
• мерный цилиндр;
• мензурка;
• секундомер;
• часы;
• ростомер.

Кстати, измерениями занимается особая отрасль науки — метрология.

Подведение итогов наблюдений, экспериментов и опытов

Когда обработка наблюдений, экспериментов или опытов закончена, их результаты фиксируют в виде:

В отчете записывают цель и задачи, средства и методы, перечисляют всех участников исследований, фиксируют данные об условиях, далее — полученные результаты с подробным описанием и подтверждением фактическими данными.

Различия методов

Основным различием наблюдения и эксперимента является то, что первый метод описывает явление, а второй объясняет его.

Итак, мы познакомились с несколькими методами изучения природы: наблюдением, экспериментом и измерением.

Источник

Основные методы познания и изучения живой природы

Все люди так или иначе познают живую природу, являясь при этом её неотъемлемой частью. Многолетние исследования учёных позволили раскрыть множество тайн и загадок о жизни на нашей планете, но и сейчас у природы остаются для нас сюрпризы. В данной статье мы расскажем об основных методах, применяемых при изучении живой природы, позволяющих ответить на вопросы о происхождении организмов, их строении, развитии, поведении, о явлениях живой природы и о многом другом.

Исторический

Суть данного метода заключается в анализе информации о современном органическом мире и данных о его прошлом. Сопоставляя факты разных временных периодов, учёные делают выводы о процессах развития живой природы. У современных исследователей появилась возможность подтвердить или опровергнуть некоторые теории и гипотезы своих коллег из прошлого, но, как правило, для этого приходится использовать не только исторический, но и другие методы.

Сравнительно-описательный

Предполагает проведение исследований, с помощью которых удаётся выявить сходства и различия организмов и их частей. Такой метод лежит в основе классификации организмов. Его применяют, к примеру, при изучении организмов одного вида, распространённых на разных территориях. Или в исследованиях растений или животных, принадлежащих к определённому роду и обитающих в одной и той же местности, с целью установления их индивидуальных диагностических признаков. Также анатомо-морфолическое исследование помогает выявить нарушения в работе органов конкретного организма, путем сравнительного анализа больного органа и одноимённого здорового.

Мониторинг

Это комплекс мероприятий, предполагающий наблюдение за объектом исследования, оценку полученных сведений и составление прогноза вероятных изменений состояния объекта в будущем. Данные мониторинга помимо прочего позволяют своевременно реагировать на возможность появления различных угроз и предпринимать действия для предотвращения негативных последствий. Самый глобальный мониторинг – биосферный, при котором ведётся регистрация, сбор, передача, накопление, хранение и анализ сведений о глобально-фоновых изменениях в природе, таких как: циркуляция тепла, газообмен между воздушной оболочкой земли и океаном, погодно-климатические изменения, мировая миграция животных и растений и т. д.

Научный

Одной из важнейших характеристик данного метода является его объективность, ни одно предположение не принимается на веру, даже если исходит от авторитетного учёного. Для исследования какого-либо объекта или явления живой природы учёные проводят наблюдения за ними, формулируют гипотезы, ставят эксперименты, анализируют результаты, создают модели и выводят общие закономерности.

Научное наблюдение всегда проводится с определённой целью. При использовании данного метода могут быть задействованы как органы чувств (органы слуха, зрения, обоняния и др.), так и специализированное оборудование. В процессе наблюдения выделяют общие и индивидуальные признаки исследуемого предмета или явления, устанавливают закономерности, и затем на основании полученных данных делают выводы и обобщения. При этом субъективные оценки не допускаются, все итоги исследований должны быть основаны исключительно на фактах. Поэтому всегда учитывается возможность проверки полученной информации с помощью повторных наблюдений и, при необходимости, с использованием других методов познания.

На основании полученных в ходе наблюдения данных учёные выдвигают гипотезы, пытаясь объяснить те или иные факты. Предположения могут быть истинными и ложными, но, чтобы понять это, исследователи обычно проводят серию экспериментов. Каждый научный опыт совмещает в себе естественное поведение природных объектов и их поведение с учётом целенаправленного воздействия извне. Такое внешнее воздействие организуют и контролируют субъекты познавательной деятельности. Высшей формой научного опыта считается моделирование. С его помощью воссоздаются различные процессы живой природы, которые недоступны для наблюдения в естественных условиях или их невозможно воспроизвести экспериментально.

Все полученные в ходе наблюдения, эксперимента и моделирования данные тщательно фиксируются и анализируются. На основании результатов из ранее высказанных предположений выбирается так называемая рабочая гипотеза, имеющая все шансы стать теорией, если в дальнейшем она не будет опровергнута.

Инструментальные методы

В процессе наблюдений и опытов с объектами живой природы часто задействуется специальное оборудование, в частности центрифуги, микроскопы, измерительные приборы и т. д. Исследования с помощью определённых инструментов позволяют более детально изучить предметы и их свойства.

1. Метод дифференциального центрифугирования позволяет извлечь отдельные клеточные компоненты, которые в дальнейшем подвергаются биохимическому и цитохимического анализу.
2. С помощью радиолокации учёные получают важные сведения о скоплениях насекомых и перемещениях больших стай птиц.
3. Электрографический метод основывается на регистрации и анализе биоэлектических процессов организмов (животных и людей). Он позволяет получить сведения о патологических изменениях в тканях, органах и системах.
4. Микроскопия – исследование объектов с помощью микроскопа. Данный метод широко применяется в медицине, поскольку позволяет исследовать организм человека или животного на клеточном уровне.

Источник

Как изучают природу.

Мир вокруг нас полон удивительных тайн и загадок. Человечеству уже известно много из того, как устроен животный и растительный мир. Вопрос в том, чтобы суметь распорядиться этими знаниями во благо и человеку, и природе, т. е. выступать не против нее, а сообща с ней.

На уроке мы поговорим о разных способах изучения природы. А сегодня я познакомлю вас с одним из них:

Чтобы объяснить, почему те или иные явления происходят, и какие факторы влияют на их ускорение или замедление, человек проводит эксперименты, или ставит опыты.

Эксперимент – это воспроизведение в лабораторных условиях того или иного природного явления.

Мы с вами сейчас проделаем несложный эксперимент.

Берётся обыкновенная картофелина, на которую капают йод. Естественно, не поверх кожуры, а на свежий срез.

Попробуйте провести опыт самостоятельно (с помощью родителей)

В результате вы увидите, как этот самый срез наливается густо-синей краской.

Что происходит? Ничего особенного, строго говоря. Всего лишь реакция йода и крахмала. Или крахмала и йода (так будет точнее). Одной-единственной капли аптечного раствора йода достаточно для посинения среза картофеля или поверхности кусочка хлеба.

Откуда крахмал? Он был в самом начале. Для растений это вещество выступает вспомогательным источником питания. Они накапливают его в семенах, клубнях и плодах. Концентрация крахмала может различаться. Так, в картофельных клубнях его всего лишь четверть от массы плода. А в пшеничном зерне почти две трети, в кукурузном – семьдесят процентов. Рекордсмен по содержанию крахмала – рисовое зерно, там его ровно три четверти.

Йод может обнаружить и «высветить» даже следовую концентрацию крахмала, совсем ничтожные количества его. Существует и другая реакция того же рода. Для её демонстрации нам потребуются уже не продукты, а раствор крахмала в небольшой концентрации. Добавим к нему чуть-чуть йодного раствора. Жидкость мгновенно окрасится в синий цвет.

Зарисуйте свой эксперимент в тетрадь. Сделайте вывод.

Источник

Методическая разработка по биологии «Методы изучения природы»

Выбранный для просмотра документ Конспект урока по биологии 5 кл. Методы изучения природы.docx

Городилина Юлия Александровна

Тамбовская православная гимназия

Тема урока: «Методы изучения природы»

Тип урока: открытия новых знаний.

Расширить представления учащихся о методах изучения природы, научить применять теоретические знания на практике.

Пробудить интерес к экспериментальной и исследовательской деятельности.

Воспитывать умение работать в группах.

Биология: 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / И.Н. Пономарева, И.В. Николаев, О.А. Корнилова. — М.: Вентана-Граф, рабочая тетрадь;

6-7 пластиковых стаканчиков;

6-7 луковиц (приносят учащиеся).

1. Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности

— Здравствуйте, мои юные друзья!

Все расселись по местам, никому не тесно,
По секрету скажу вам: «Будет интересно!”

2. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии

— Ребята, о чем вы узнали на прошлом уроке? Ответы учащихся.

— Вспомним изученный материал.

Индивидуальная работа: 5 учащихся приглашаются работать по карточкам. Приложение 1.

1. Что такое природа?

2. На какие группы делятся объекты природы?

3. Приведите примеры.

4. Назовите признаки живой природы.

3. Этап выявления места и причины затруднений

— Ребята, вы теперь хорошо знаете, как определить, к какой группе относится изучаемый объект — к живой или неживой природе. Как интересно изучать природу! Но как это

4. Этап построение проекта выхода из затруднения

Для познания природных явлений исключительно большое значение имеет метод, которым пользуется ученый.

Слайд 2. Метод (от греческого «методос» – путь исследования) — способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи.

— Сегодня на уроке нам предстоит узнать, какие методы используют для изучения объектов живой природы.

— Итак, тема урока: «Методы изучения природы». Слайд 1. (Чтобы вернуться на слайд 1, необходимо навести курсор на гиперссылку «стрелка» на слайде 2).

Запись числа и темы в тетрадь.

5. Реализация построенного проекта

Слайд 3. (Чтобы попасть на слайд 3, необходимо навести курсор на гиперссылку «стрелка» на слайде 1).

— Для ознакомления с методами изучения природы мы воспользуемся материалом учебника и заполним таблицу:

Работа с параграфом 3 и заполнение таблицы. Одновременно демонстрация презентации. Учитель дополняет материал.

— О каком первом методе вы узнали?

Наблюдение – это один их самых доступных методов изучения природы, но для его проведения необходимо и желание, и терпение, и умение.

восприятие объектов природы с целью получения первичных данных для дальнейшего анализа.

Наблюдения позволяют изучать различные свойства тел и веществ, из которых состоят, а также изменения, происходящие с ними.

Наши деды и прадеды наблюдали за небесными телами, атмосферой, растениями, животными и делали соответствующие выводы, которые дошли к нам через века в виде примет, предсказаний, устанавливались сроки сельскохозяйственных работ.

Знания, полученные при проведении одних наблюдений, используют затем в других наблюдениях.

Английский учений Ч. Дарвин, гуляя по саду, обратил внимание на обычного дождевого червя, многие люди до этого видели таких червей, но у них больше не возникало иных мыслей, кроме как об использовании их в качестве наживки при ловле рыбы. Дарвин стал наблюдать за поведением и образом жизни червя. Ему удалось обнаружить, что дождевые черви разрыхляют почву, тем самым улучшают ее плодородие.

Наблюдение за очень мелкими или удаленными объектами проводят с помощью увеличительных приборов: лупы, бинокля, микроскопа, телескопа.

— Как называется второй метод, о котором вы узнали?

Итак, описание. Накопив фактический материал, ученые приступают к систематизации знаний, для чего необходимо вначале описать полученную информацию. Описание, как правило, производится в повествовательной форме, для наглядности используются графики или схемы, выводятся формулы. Таким образом, описание – это результат какого-либо наблюдения или эксперимента.

Сущность метода: запись собранных сведений об объектах.

— О каком еще одном методе вы узнали? В чем его сущность?

Во время изучения природных объектов очень часто используют измерение, применяя специальные приборы, например, узнать температуру можно с помощью термометра, а давление – используя тонометр или барометр. Если необходимо измерить расстояние, применяют рулетку или линейку.

Сущность метода: фиксирование данных об изучаемом объекте, его свойствах с помощью измерительных приборов.

— Назовите еще один очень важный метод.

Итак, эксперимент. Слово «эксперимент» в переводе с латинского языка означает «опыт», «проба». Метод эксперимента позволяет в контролируемых и управляемых условиях изучать явления природы. Он проводится, как правило, в специально оснащенных лабораториях, где ученые воссоздают какие-либо явления или наблюдают за исследуемым объектом. В лабораториях можно искусственно убрать некоторые факторы, которые действуют в природе, например, изменить влажность, температуру, давление или какие-либо другие условия. В лабораториях используют лабораторное оборудование.

Сущность метода: изучение в специально создаваемых и контролируемых условиях.

— Как называется метод, о котором шла речь в данном абзаце?

Сущность метода: сопоставление, то есть установление сходства или различия между исследуемыми объектами для их последующей классификации, упорядочения и оценки.

— Как называется последний метод, о котором вы узнали?

Сущность метода: изучение процесса или явления через воспроизведение его в виде модели.

— Итак, мы познакомились с основными методами изучения природы.

— А теперь немного отдохнем.

Закройте глаза, расслабьте тело,

Представьте – вы птицы, вы вдруг полетели! (Учащиеся машут руками).

Теперь в океане дельфином плывете. (Учащиеся совершают плавательные движения).

Теперь в саду яблоки спелые рвете. (Учащиеся поднимают руки вверх).

Налево, направо, вокруг посмотрели. ( Поворот туловища).

Открыли глаза, и снова за дело!

6. Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней речи

— А сейчас мы попробуем применить некоторые методы, о которых мы с вами говорили, на практике.

Слайд 10. Нам предстоит выполнить практическую работу: «Наблюдение за ростом корней и листьев лука». Запись в тетрадь.

— Для этого нам понадобится следующее оборудование:

линейка. Запись в тетрадь.

Слайд 11. Учащиеся работают четверками. Закладывают опыт. Стаканчики маркируются, например, №1. Учащиеся запоминают номер своего стаканчика и ведут наблюдение за луковицей, помещенной в данный стакан.

Поместите луковицу в стаканчик с водой.

Поставьте стаканчик в теплое, хорошо освещенное место.

Через каждые 2-3 дня измеряйте длину корней и листьев луковицы.

Данные записывайте в таблицу. Запись таблицы в тетрадь.

Наблюдайте за луковицей в течение 2 недель.

— Данные обобщите в выводах.

Запишите максимальную длину корней и листьев лука.

Напишите, какими методами вы пользовались для проведения данной практической работы.

7. Этап самостоятельной работы с проверкой по эталону

8. Этап включения в систему знаний и повторения

Выполнить задание №1 в рабочей тетради.

VII . Подведение итогов

— Итак, давайте подведем итоги.

О каких методах изучения природы вы узнали сегодня на уроке?

Выскажите свои ощущения

Я узнал…
Я научился….
Мне понравилось…
Я затруднялся …..
Мое настроение…

Учитель выставляет оценки в журнал.

Вопросы после параграфа (устно).

Две белочки грызут орехи с разной скоростью. Экспериментально установлено, что первая белка сгрызает один орех за 5 секунд, а вторая – орех такого же размера – за 7,5 секунд. Рассчитайте, на сколько больше времени потратит вторая белка по сравнению с первой, если им дать по 3 ореха.

Карточка 1. Тема: «Свойства живого»

Вставьте пропущенные слова. Воспользуйтесь СЛОВАМИ — ПОМОЩНИКАМИ.

( Слова – помощники записаны в именительном падеже. Подставляя их в предложения, меняйте падеж, если это необходимо).

1. Тела живых организмов состоят из ________________.

2. Между организмами и окружающей средой постоянно происходит __________________
____________________________.

3. Все живое активно реагирует на изменения в окружающей среде, тот есть обладает _________________________________.

4. Все живые организмы способны к _______________________, то есть к воспроизведению себе подобных.

5. Живые организмы сходны по составу образующих их ____________________.

6. В отличие от неживых тел живые организмы в своем теле имеют __________________, которые выполняют особые функции и обладают особым строением.

СЛОВА — ПОМОЩНИКИ: размножение; обмен веществ и энергии; клетки; органы; раздражимость; вещества.

Ответ: 1 – клеток; 2 – обмен веществ и энергии; 3 – раздражимостью; 4 – размножению; 5 – веществ; 6 – органы.

Карточка 2. Тема: «Свойства живого»

Вставьте пропущенные слова.

1. Организмы, тело которых состоит из одной клетки, называются ____________________

2. Бактерии, грибы, растения, животные относятся к объектам _______________ природы.

3. Способность организма реагировать на внутренние и внешние раздражители – это

4. Увеличение организма или отдельных органов в процессе развития – это ____________.

5. Воспроизведение себе подобных – это __________________________.

6. Непрерывное поступление в организм из внешней среды различных веществ, их изменение, частичное усвоение и выделение во внешнюю среду образовавшихся продуктов распада – это ________________________________.

Ответ: 1 – одноклеточными; 2 – живой; 3 – раздражимость; 4 – рост; 5 – размножение; 6 – обмен веществ.

Карточка 3. Тема: «Свойства живого»

Оцените верность высказываний. Если высказывание верно, поставьте знак «+», если неверно – знак «-«.

1. Природа – это все, что окружает человека.

2. Стол, дом, карандаш – это объекты неживой природы.

3. Растения тоже подвижны.

4. В обмен веществ входят процессы питания, дыхания, выделения.

5. Клеточное строение, определенный химический состав, обмен веществ и энергии, раздражимость, движение, рост, развитие, размножение – это признаки живых организмов.

6. Организмы – важная единица живой природы.

Источник