Методы изучения природы
Для познания природных явлений большое значение имеет метод, которым пользуются учёные. Основными методами изучения естественных наук являются: наблюдение, эксперимент, измерение, о которых и пойдёт речь в нашем уроке.
Метод наблюдения является одним из самых доступных методов изучения природы, но для его проведения необходимо желание, терпение, и умение.
Французский энтомолог Жан Анри Фабр пользовался этим методом при изучении окружающих организмов, в частности насекомых.
Фабра часто замечали на природе, когда он неподвижно сидел и что-то рассматривал. Многим это занятие казалось странным. Проходящие мимо не могли понять, чем на самом деле занимался этот человек.
Однако, то, чем занимался Фабр, внесло большой вклад в науку. Его работы были не только оригинальны, но ещё и соответствовали высочайшим стандартам. Наблюдение за окружающими организмами на первый взгляд кажется простой работой. Иногда для того, чтобы понять те или иные явления, необходимы годы.
Например, некоторые исследования Фабра длились десятилетиями. Он изучал поведение жуков скарабеев почти 40 лет.
Жан Фабр писал о жуках, о гусеницах бабочек, о кузнечиках, однако его наибольшие симпатии были на стороне ос. Разгадывание их нравов стало делом жизни Фабра.
Благодаря своей наблюдательности он стал одним из лучших в мире знатоков насекомых.
Свои открытия Фабр описал в книгах, которыми и сегодня восхищаются учёные и любители природы разных стран.
Методом наблюдения пользуются не только биологи, но и учёные самых разных специальностей.
Зажжём свечу и понаблюдаем за пламенем, изучим его строение. Мы видим, что оно неоднородно по цвету. Пламя имеет три зоны.
Тёмная зона находится в нижней части пламени. Это самая холодная зона по сравнению с другими. Тёмную зону окаймляет самая яркая часть пламени. Температура здесь выше, чем в темной зоне. Наиболее высокая температура в верхней части пламени.
Чтобы убедиться, что различные зоны пламени имеют разную температуру, можно провести такой опыт. Поместим лучинку в пламя так, чтобы она пересекала все три зоны. Лучинка сильнее обуглилась там, где попала в зоны с ярким и менее ярким пламенем. Значит, пламя там более горячее. Средняя часть пламени не самая горячая. Такое же строение пламени не только у свечи, но и у других горящих предметов.
Методом наблюдения пользуются при изучении физических явлений в атмосфере (газовой оболочке, окружающей нашу планету) и гидросфере (водной оболочке Земли).
Учёными ведутся наблюдения за землетрясениями, лавинами и другими природными явлениями.
Издавна основным методом астрономических исследований было визуальное наблюдение за небесными телами. Основным инструментом при этом является оптический телескоп.
В телескоп можно наблюдать за различными небесными телами: планетами, кометами, звёздами.
Все звёзды Вселенной имеют разный диаметр. И даже наше Солнце не самая огромная звезда, впрочем, и не маленькая.
Наблюдение за астероидами позволит подготовить и осуществить план по предотвращению столкновения. Известна масса случаев падения метеоритов на землю.
На территории ЮАР есть кратер Вредефорт, который оставил на память посетивший планету метеорит. Недалеко от места его падения сейчас находится город Вредефорт. Кратер занесён в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Падение объектов размером в десятки километров может причинить общемировой ущерб, вплоть до гибели человечества.
Защита от астероидов включает в себя ряд методов, с помощью которых можно изменить траекторию околоземных объектов и предотвратить столкновение.
С помощью наблюдения человек накапливает информацию об окружающем мире, приводит её в систему и ищет в этой информации какие-то закономерности.
Ещё один метод изучения естественных наук — эксперимент.
Слово «эксперимент» имеет латинское происхождение и на русский язык переводится как «опыт», «проба».
Немецкий биолог Густав Крамер экспериментально установил, что перелётные птицы во время своих путешествий ориентируются по солнцу и звёздам.
Отловленных перелётных птиц Крамер посадил в клетку, стоявшую под открытым небом, и с наступлением прохладных осенних дней установил за ними постоянное наблюдение. Как только наступила пора перелётов, птицы стали вести себя беспокойно. Они безостановочно перепархивали в клетке с места на место, но при этом сохраняли определённое направление. В ненастную погоду такого предпочтительного направления не было, но стоило показаться солнцу, как птицы (а это были дневные мигранты) возобновляли попытки лететь в направлении своих обычных миграций.
Крамеру удалось убедительно доказать роль солнца и биологических часов в ориентации птиц.
Если солнце закрыть от птиц непрозрачным экраном и с помощью зеркала направить на них солнечные лучи с другой стороны, то менялось и направление полёта.
С помощью опытов изучают поведение животных. Все вы видели, как маленькие утята следуют за мамой уткой, куда бы она ни шла.
Эта связь между мамой уткой и утёнком осуществляется в момент насиживания и вылупления птенца.
Такая связь называется запечатлением. Самка во время насиживания яиц издаёт характерное кряканье, а утята, находящиеся в яйце, запечатляются на этот звук. Когда утята вылупятся, они бегут на голос, где бы ни находилась крякающая мать.
Утята запечатляются не только на голос, но и на образ (внешность) матери.
Однако если в момент вылупления утки не оказывается рядом, утята могут запечатлиться с любым движущимся предметом. Это было доказано экспериментально.
Выведенных из яиц утят помещали вблизи модели утки. Искусственную утку перемещали по кругу. Увидев её, утята начинали следовать за ней.
Запечатление может произойти и с человеком. Если утята первым увидят его, они будут реагировать на него, как на свою мать, и всюду за ним следовать.
Немецкий этолог Карл фон Фpишем изучал способность медоносных пчёл различать цвета.
Приманку (сладкий нектар) помещали на квадрат определённого цвета, и вскоре насекомые садились на него и без приманки, безошибочно находя среди квадратов других цветов, даже если их меняли местами.
Проводя эти опыты, учёный обнаружил, что достаточно одной пчелы «разведчицы», которая появится на цветном блюдечке с сиропом, выставленном на открытом воздухе, чтобы вскоре после её возвращения в улей к этому блюдечку прилетело множество пчёл.
Этот опыт привёл к открытию у пчёл своеобразного языка — «языка танцев», с помощью которого пчёлы передают друг другу важную информацию.
Очень часто при изучении природы применяют метод измерения. При помощи весов, к примеру, можно определить массу тела.
Методом измерения было установлено, что лягушки впитывают воду через кожу. Древесную лягушку взвесили на весах и установили, что её вес равняется 95 граммам. После этого лягушку обернули мокрой тряпкой, и через час она весила уже 152 грамма.
Ни одна амфибия не пьёт воды обыкновенным способом, а всасывает её исключительно через кожу. Вот почему для них необходима близость воды или сырость.
Метод измерения также применяют для того, чтобы узнать, например, численность животных.
Учитывают общее количество и плотность зверей или птиц, рыб, имеющихся на конкретной территории.
Объектом учёта могут быть сами животные (учёт по встречам), норы и хатки. А также следы животных, заметные на снегу, а в определённых условиях и по чернотропу.
Численность птиц определяют весной по их голосам и гнездовьям.
Для постановки эксперимента часто необходимо специальное оборудование.
Физики при изучении электрических цепей применяют приборы для измерения напряжения, силы тока и электрического сопротивления.
Географы использую компасы — устройства, которые облегчают ориентирование на местности. С помощью компаса можно точно определить стороны света. В центре компаса располагается намагниченная стрелка (синий цвет которой показывает на север, а красный — на юг).
По окружности — циферблат с обозначенными сторонами горизонта. Сбоку — арретир. Это приспособление необходимое для закрепления подвижности стрелки.
Чтобы определить по компасу стороны горизонта, нужно отпустить арретир и установить компас горизонтально, как можно дальше от магнитов и металлических предметов, далее дождаться, пока указательная стрелка остановится и покажет сторону света. Синяя стрелка укажет на север, красная — на юг, слева будет запад, а справа — восток.
Химики в своих исследованиях также используют специальное оборудование. Простейшее из них — это, например, уже знакомый вам нагревательный прибор спиртовка и различная химическая посуда, в которой проводят и изучают превращения веществ, то есть химические реакции.
В биологии широко используются оптические приборы, которые позволяют во много раз увеличить изображение наблюдаемого объекта (увеличительное стекло, лупа) и микроскопы, позволяющие увидеть объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.
P.S. Нам важно знать, по каким учебникам вы занимаетесь с детьми, чтобы темы в наших разработках полностью совпадали с теми, которыми пользуетесь вы. Поэтому предлагаем вам принять участие в небольшом опросе. В нём всего несколько пунктов, и много времени он не займёт. Зато вы точно будете уверены, что получите именно тот материал, который понадобится вам в работе.
Ссылка на участие в опросе:
Будем рады любым пожеланиям и предложениям.
Источник
Биология в лицее
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ 
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Наблюдение — это один из способов изучения природы.
Каждый из нас ежедневно использует метод наблюдения в повседневной жизни: мы наблюдаем за играющим щенком, рыбками в аквариуме, за другими людьми. Например, во время урока учитель в классе наблюдает за учениками, а ученики — за учителем.
Наблюдение за очень мелкими или удалёнными объектами проводят с помощью увеличительных приборов: лупы, микроскопа, бинокуляра, бинокля, телескопа.
Эксперимент, или опыт, — один из методов изучения природы.
Слово «эксперимент» в переводе с латинского языка как раз и означает «опыт», «проба».
При проведении опыта исследователь воспроизводит в лаборатории то или иное природное явление. При этом он внимательно следит за тем, как оно происходит. Если необходимо, исследователь повторяет один и тот же опыт много раз.
Эксперимент отличается от наблюдения активным взаимодействием с изучаемым объектом.
С помощью эксперимента было выяснено, что осьминоги могут использовать подручные предметы (камешки, палочки, обломки кораллов) для того, чтобы достать пищу из сосудов с узким горлышком.
Измерение — один из способов изучения природы.
Измерить можно, к примеру, размер и массу животного, его температуру и скорость передвижения, можно подсчитать количество семян у растения.
Для измерений часто используют измерительные приборы: линейку, весы, термометр, секундомер или часы и др.
Биологам нередко нужно знать численность животных того или иного вида на какой-нибудь территории. Чтобы это определить, подсчитывают, сколько раз встретились животные, их следы, норы или гнёзда на определённом участке. Численность птиц определяют весной по их голосам.
Проведите эксперимент
Источник
Какие измерения проводят при изучении природы?
Я, наверное как и любой житель нашей страны, впервые столкнулся с измерениями природы в начальной школе. Тогда я измерял погодные явления с помощью простейших приборов: температуру воздуха — термометром, давление — барометром, выпавшие осадки (глубину снега) — банально линейкой. Но больше всего мне запомнился урок, где класс учился измерять скорость ветра.
Измерения природных явлений: общее
Термин «измерение» применяется во многих науках и его точное определение гласит, что так называются действия по соотношению одной величины к другой величине, выражающиеся в общепринятых единицах, и результаты которых отображаются на средстве измерений. Получившиеся значение всегда имеет числовое отображение:
- Температура воздуха — количество градусов.
- Твердые осадки — высота слоя в миллиметрах.
- Сила землетрясений — в баллах.
В зависимости от применяемых методов (наблюдение, эксперимент), измерение природных явлений может носить как единовременный, так и длительный характер.
Измерение скорости ветра своими руками
Этот показатель измеряется специальным прибором – анемометром. Его можно изготовить самому, а для этого понадобятся:
- Транспортир.
- Крепкая нить (капрон).
- Теннисный мячик.
- Игла.
- Карандаш.
- Иголкой надо проделать два крошечных отверстия в мяче, одно напротив другого
- Сквозь дырочки протянуть нитку с иглой, так, чтоб на одной стороне осталось 45 см (нужно про запас).
- Потом конец нитки привязать к карандашу, так, чтоб расстояние до мяча осталось 30 см.
- Карандаш закрепить на транспортире (как показано на рисунке).
Чтобы измерить силу ветра, нужно расположить транспортир с мячиком по направлению дуновения ветра. Держать его нужно параллельно земле, как можно дальше от себя. Если ветра нет, то нитка с мячиком будут проходить по значению транспортира, равному углу в 90 градусов. Как только ветер подует, нитка с мячом отклонится на определенной угол, и вот максимальное значение в градусах этого отклонения необходимо записать. А потом сопоставить полученный градус угла с данными в вышеприведенной таблице.
Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉
Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!
Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!
Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!
Я очень люблю узнавать что-то новое для себя. Природа всегда привлекает меня своей красотой, люблю вести наблюдения за различными процессами и явлениями. На уроках географии очень нравилось узнавать о природе, изменениях погоды и всякое такое. В детстве хотелось стать каким-то ученым, но судьба распорядилась иначе, хотя интерес к некоторым вещам не пропал.
Что можно измерять при изучении природы
Если говорить о природе, то ее можно познавать разными методами. Есть определенные вещи, которые можно измерить, и на основе полученных данных делать какие-то выводы. Так что же можно измерить при изучении природы:
- площадь (например, площадь леса, пустыни, луга и тому подобное);
- высоту (абсолютную или относительную, это помогает изучать природу и закономерности ее изменения с высотой);
- температуру (можно измерять среднюю температуру за месяц, год или другой период и смотреть, как это влияет на природу);
- длину рек, площадь различных водоемов;
- количество осадков (можно измерить, сколько осадков выпадает на конкретную территорию и как это все влияет на природу).
Без подобных измерений будет сложно полностью познать окружающий мир и то, как некоторые процессы влияют на те или иные вещи.
Кроме вышеперечисленных вещей можно еще измерять силу и скорость ветра, атмосферное давление и много других факторов, которые прямо или косвенно влияют на изучение природы.
Для чего нужно проводить измерения при изучении природы
Начну с самого простого примера. Измерять температуру воздуха и количество осадков нужно для того, чтобы иметь представление о климате. Жарко или холодно на конкретной территории, когда какие условия, сколько осадков и соответственно сколько примерно солнечных дней.
Подобные измерения позволяют получить максимально полную картину, ведь благодаря разным исследованиям люди узнают все больше и больше информации о нашей природе.
Также важно знать площадь пустынь, например, для того, чтобы контролировать разрастается она или нет. Аналогично можно говорить и о площади лесов, полей, лугов и тому подобном.
Источник
