Назовите способы изучения природы

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

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

§3. Методы изучения природы1 — Рабочая тетрадь по биологии 5 класса (Н.И.Сонин, А.А.Плешаков) — 2013 год

1. Перечислите основные методы изучения природы.
К основным относят – наблюдение, эксперимент, измерение.

2. Чем различаются наблюдение и эксперимент?

Разница в задачах. Эксперимент используют для того, чтобы воспроизвести какое-то явление в каких-то особых условиях. И произвести исследование, какие изменения будут происходить. Наблюдение же – это просто действие слежения. При этом не выполняется никаких других действий.

3. Какие увеличительные приборы вы знаете? Что в них общего?

Это лупа, телескоп, бинокль и микроскоп. Общее то, что функция у всех одинаковая – увеличивать. У всех есть линзы, но у каждого их строение разное.

4. Ученые каких специальностей используют для своих наблюдений телескоп? А кто пользуется лупой?

Телескопом пользуются астрономы. Лупу используют ботаники или зоологи.

5. Приведите примеры наблюдений, которые вы проводили, изучая природу в начальной школе.

Мы наблюдали за ростом бобов(записывали поэтапно дома их рост, а потом, когда он вырастал приносили его в класс. Также наблюдали за ростом растений в классе

6. Вспомните, какие опыты вы проводили в начальной школе на уроках «Окружающего мира».

Проводили опыты с листочками, рассматривали засохшие листочки и т.д.

7. Какие измерения проводят при изучении природы?

Измеряют размеры и массу тел, их температуру, скорость движения, время протекания определённых явлений. Для этого используют измерительные приборы: линейку, весы, термометр, секундомер и часы. Чтобы биологам определить численность животных в том или ином месте, они подсчитывают, сколько раз встретились животные, их следы, норы или гнёзда на определённом участке. Численность птиц определяют весной по их голосам.

8. Назовите известные вам измерительные приборы. Что можно измерить при помощи секундомера? А с помощью весов?

1. секундомер, весы, термометр
секундомер — время, весы — масса тела
2. длина — метры, масса — килограммы, температура — градусы Цельсия, время — секунды, скорость — метры в секунду

9. Какие единицы измерения из правого столбика соответствуют величинам, приведенным в левом столбике?

Длина градус Цельсия (°С)
Масса метр в секунду (м/с)
Температура секунда (с)
Время килограмм (кг)
Скорость метр (м)

Длина — метр (м)
Масса — килограмм (кг)
Температура — градус Цельсия (°С)
Время — секунда (с)
Скорость — метр в секунду (м/с)

Источник

«Методы изучения природы. Наблюдение. Эксперимент. Измерение.

«Методы изучения природы. Наблюдение. Эксперимент. Измерение.

расширить знания учащихся о методах изучения природы, об основных инструментах, приборах, применяемых для познания природы;

обеспечить образовательные потребности каждого обучающегося с учетом его склонностей, возможностей и интереса.

развивать умения анализировать, устанавливать причинно-следственные связи между организмами и окружающей природой;

развивать умения сравнивать, обосновывать свою точку зрения;

развивать в детях способность к логическому мышлению;

развивать творческую активность, внимательность.

прививать практические навыки коммуникативного общения;

научить применять теоретические знания на практике;

организовать групповую работу учащихся от постановки учебной задачи до конечного результата;

содействовать формированию представления о причинно-следственных связей явлений, о познаваемости мира и этическому воспитанию учащихся;

познакомить учащихся с методами изучения природы, их использование в практической деятельности.

Организация начала урока.

Изучение нового материала урока.

Закрепление полученных знаний на уроке.

Подведение итогов урока.

1. Организация начала урока.

Проверка готовности учащихся к уроку, опрос по прошлой теме.

2. Изучение нового материала урока.

Сегодня начну урок с вопроса: Что такое природа? Перечислите все науки о природе.

Мир вокруг нас полон удивительных тайн и загадок. Человечеству уже известно много из того, как устроен животный и растительный мир. Вопрос о том, чтобы суметь распорядиться этими знаниями во благо и человеку, и природе, т. е. выступать не против нее, а сообща с ней. И если мы не способны найти ответ сами, может, стоит посоветоваться с природой?

Какие способы изучения природы вам знакомы?

Как важно и интересно изучать природу. Но необходимо знать, как это правильно делать.

Существуют три метода изучения природы: 1 Наблюдение 2 Эксперимент 3 Измерение

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

Метод наблюдения широко используется при изучении и космических и земных тел, живых организмов.

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

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.

Приведите примеры ваших наблюдений за живыми организмами, неживыми телами природы, явлениями природы.

Как использует человек наблюдения в своей повседневной практической деятельности?

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. Например, в ходе наблюдений установили, что клесты, белки, дятлы питаются семенами шишек ели, но делают они это по-разному. Затем по шишкам можно определить, какие животные питались в том или ином месте.

Какие приборы помогают человеку вести наблюдения?

Эксперимент ( опыт) — это воспроизведение в лабораторных условиях того или иного природного явления. Эксперимент наиболее сложный метод познания природы, и осуществляется он по определенному плану. Демонстрируется план опыта:
1 Определить цель.
2. Выдвинуть предположение , гипотезу.
3. Составить план проведения опыта, эксперимента.
4. Подобрать оборудование
5. провести опыт, эксперимент, наблюдение.
6. Сделать записи, рисунки.
7 Записать свои наблюдения и сделать выводы.
8. Объяснить наблюдение на основе теоретических знаний.
9. Обдумать возможное применение полученных знаний на практике.

Беседа, в ходе которой систематизируются и обобщаются знания учащихся об измерении как методе изучения природы, его значении и использовании человеком, о приборах и инструментах, с помощью которых проводится измерение.

Часто наблюдения и эксперименты дополняются измерениями.

Так были получены данные о размерах Земли, океанов, морей, длине рек, определено число планет входящих в Солнечную систему, и их спутников.

Какие измерения проводятся при изучении природы?

Какие измерительные приборы вам известны?

3.Закрепление темы
1.Какие методы были применены автором этих строк для изучения природы.
За 1 час муравьи берут в плен на 0, 4 га леса вокруг муравейника 2 тыс. гусениц?
Лен цветет голубыми цветочками только до обеда;
Самое крупное соцветие у одной из индийских пальм. Оно достигает в высоту 14 м, его диаметр 12. м
Грязный снег быстрее тает, чем чистый.

Подведение итогов урока.

4. Выставление отметок за урок.

Игра Запрещенная буква

В этой игре каждому придется следить за самим собой, чтобы не проговориться.

А проговориться не мудрено, как мы в этом сейчас убедимся.

Одного из участников игры назначают водящим. Поочередно обращаясь к играющим, водящий каждому задает какой-нибудь несложный вопрос, требуя на него немедленного ответа. Например: «Сколько тебе лет?», «С кем ты сидишь на парте?», «Какое ты любишь варенье?» и т. п. Тот, к кому обращен вопрос, должен тотчас же дать любой ответ, но не употребляя в своей фразе буквы, которая по уговору объявлена запрещенной

Предположим, что запрещенной объявлена буква «А». Разумеется, водящий постарается подыскать каверзные вопросы, отвечая на которые обойтись без буквы «А» было бы затруднительно. «Как тебя зовут?» — спросит он, скажем, товарища, которого зовут Ваня. Ясно, что тот не может назвать своего имени. Придется ему отделаться шуткой. «Не могу вспомнить!» — ответит он, находчиво обходя приготовленную для него ловушку. Тогда водящий с таким же неожиданным вопросом обратится к другому участнику игры.

Игра ведется в быстром темпе, долго раздумывать не разрешается. Замешкался, не ответил сразу или же, растерявшись, употребил в своем ответе запрещенную букву, становись на место водящего и задавай вопросы. Победителями мы будем считать тех, кто ни разу не попал в ловушку и давал быстрые, находчивые ответы.

Дети строятся в шеренгу по одному. Воспитатель называет различные овощи и фрукты. Если слово относится к овощам, то дети должны присесть, а если к фруктам – поднять руки вверх. Те, кто ошибся, делают шаг вперед. Побеждают игроки, сделавшие меньше ошибок.

Вариант. Можно провести игру иначе. Дети делятся на две команды и встают в две шеренги лицом друг к другу на расстоянии 2-3 м. При назывании фруктов поднимают руки игроки шеренги, стоящей справа от преподавателя, а при назывании овощей – Игори, стоящие слева. За каждую ошибку, допущенную игроком, его команда получает штрафное очко. Побеждает команда, получившая меньше штрафных очков.

Источник