Биологични методи на изследване

Традиционни методи в биологията.Биологията е наука, която получава информация за живата природа с помощта на различни методи на изследване. Метод (гръцки) методи - „път към нещо“) е начин за постигане на цел. Методите изразяват по определен начин подредената дейност на изследователя за разкриване на същността на явленията.

Всяко биологично изследване включва наблюдение, сравнение, описание И експеримент . Наблюдението и описанието осигуряват натрупването на фактически материал, отразяващ обекти и природни явления. Методът на сравнението позволява да се идентифицират приликите и разликите между организми, видове, други биологични системи и техните части. Експериментът ви позволява активно да изучавате природните явления на живота чрез експерименти и тестване на хипотези, представени в резултат на наблюдение, сравнение и други изследователски методи.

Биологичните изследвания се провеждат в полеви (естествени) условия и в лаборатория. Всички получени резултати се подлагат на количествен и качествен анализ.

На полето можете не само да правите наблюдения, но и да провеждате експерименти. Експериментът е особено широко използван от производителите на растения: те създават различни условия за минерално хранене, променят времето на сеитба и методите на поливане, идентифицират агротехника за по-ефективно отглеждане на култивирани растения.

В изследването на околната среда основните методи са количественото отчитане на живите организми, популациите и биогеоценозите.

Лабораторните изследвания се използват широко във всички клонове на биологията. Най-разпространеният инструмент беше и остава микроскопът. През дългата история на микроскопските изследвания е натрупан богат практически опит, разработени са много методи за приготвяне на препарати (фиксация с различни химикали - формалдехид, алкохол, хлороформ и др.; оцветяване с йод, еозин, хематоксилин и др.). ), създадени са специални устройства за изготвяне на особено тънки срезове (микротоми), за скициране (чертожни устройства), за определяне на размерите на клетките и органелите (окулярни микрометри) и много други. Специални инструменти позволяват да се изследват в лаборатории биохимичните процеси в тъканите и клетките на организмите, електромагнитните свойства на органите и тъканите, метаболизма и енергията в живите индивиди и много други процеси.

Етапи на провеждане на биологичен експеримент

сцена		Описание
1. Формулиране на проблема		Разработване на ясно изложение на проблема.
2. Предлагано решение, формулиране на хипотеза		Формулиране на очаквани резултати и тяхното научно значение въз основа на вече известни данни
3. Планиране на експеримента		Разработване на процедурата за провеждане на експеримента: разработване на последователността на изпълнение на отделните етапи на изследването
4. Провеждане на експеримент		Избор на необходимите биологични обекти, инструменти, реактиви. Провеждане на различни етапи от експеримента. Събиране и записване на наблюдения, измервания и резултати
5. Обобщаване		Сравнение на получените резултати с хипотезата, научно обяснение на резултатите, формулиране на изводи

Метод на моделиране в биологията.В момента методът на моделиране (френски) се използва широко в различни клонове на биологичната наука. модел - „проба“, „прототип“), когато характеристиките на обекта, който се изследва, се възпроизвеждат върху специално създаден модел. В този случай трябва да има известно сходство между модела и обекта, който интересува изследователя. Моделирането се използва широко, ако обектът на изследване е много сложен (многокомпонентен) или труден за пряко наблюдение. В тези случаи моделирането помага не само да се идентифицират свойствата и взаимозависимостите на обекта, който се изучава, но и да се представят неговите характеристики при променящи се условия.

Мониторинг в биологичните изследвания.В изследванията на състоянието на природата се използва мониторинг (лат. монитор - „предупреждение“) - многоцелево дългосрочно наблюдение на състоянието и промените на обекта, който се изследва. Мониторингът е необходим за идентифициране на замърсяването на околната среда, за установяване на промени във видовото разнообразие в биогеоценозите, за да се открият и спасят редки, застрашени биологични видове на нашата планета. При извършване на мониторинг, наред с биологичните методи, се използват физически, химични, географски и космически методи (например сондиране от изкуствени спътници, космически кораби).

Провеждането на много биологични изследвания изисква специални умения, както и внимание, търпение и задълбоченост в работата. Има обаче много известни открития в биологията, направени от много млади хора, студенти и дори ученици. Можете също така да проведете истинско наблюдателно и експериментално проучване и да подготвите доклад за резултатите.

Всеки изследовател трябва да провежда дневник за наблюдение(също наричан полеви дневник).Според вековна традиция е обичайно всички записи да се правят с обикновен молив, тъй като такива записи няма да бъдат загубени, дори ако дневникът се намокри в дъжда, падне в снега, е напоен с формалдехид или лежи дълго време на ярко слънце. Нито едно мастило не може да издържи подобни тестове.

Всички събрани данни трябва да бъдат правилно обработени. За тази цел са създадени специални математически формули, които позволяват да се потвърди надеждността на статистическите биометрични изчисления. По правило надеждността на резултатите се основава на голям брой факти. Колкото повече измервания се правят, толкова по-висока е надеждността на тяхната средна стойност. Резултатите са обобщени и представени в таблици, графики и диаграми за яснота.

Назад напред

внимание! Визуализациите на слайдове са само за информационни цели и може да не представят всички характеристики на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Цели:

• Създайте идеи за науката като най-важната сфера на човешката дейност.
• Да запознае учениците с особеностите и разнообразието от методи за познаване на живите същества.
• Основни понятия: научен факт, научен метод, методи на биологичните науки (описателни, сравнителни, исторически, експериментални).

Средства за обучение:презентация, различни устройства или техни диаграми.

Стъпки на урока

I. Проверка на знания и умения.

Фронтален разговор по въпроси.

1) Какви посоки в развитието на биологията можете да подчертаете?

2) Кои велики учени от древността имат значителен принос за развитието на биологичното познание?

3) Защо през Средновековието може да се говори само условно за биология като наука?

4) Защо съвременната биология се смята за сложна наука?

5) Каква е ролята на биологията в съвременното общество?

II. Учене на нов материал.

1. Разказ на учителя с елементи на разговор за науката като една от сферите на човешката дейност, нейните цели и методи; за характеристиките на научното познание, научните факти.

Науката е една от сферите на човешката дейност, чиято цел е изучаването и познаването на околния свят. За научно познание е необходимо да се изберат определени обекти на изследване, проблеми и методи за тяхното изучаване. Всяка наука има свои собствени методи на изследване. Въпреки това, без значение какви методи се използват, най-важният принцип за всеки учен остава „Не приемайте нищо за даденост“. Основната задача на науката е да изгради система от надеждни знания, базирани на факти и обобщения, които могат да бъдат потвърдени или опровергани. Научните знания постоянно се поставят под въпрос и се приемат само когато има достатъчно доказателства. Научен факте само един, който може да бъде възпроизведен и потвърден.

Научният метод е набор от техники и операции, използвани за изграждане на система от научно познание.

Цялата история на развитието на биологията ясно показва, че тя се определя от развитието и прилагането на нови методи на изследване.

2. Основните изследователски методи, използвани в биологичните науки, са:

• Наблюдение
• Описание
• Систематизиране
• Сравнение
• Експериментирайте
• Аналитичен метод
• Исторически метод
• Моделиране

Разговор за тези методи с елементи на самостоятелна работа на учениците при изучаване на текста на учебника (раздел 2, стр. 10-11) и използване на презентация.

Записване в тетрадки на характеристиките на изследователските методи в биологията.

Заключителен разговор за етапите на научното изследване. Предварително подготвен ученик може да говори за тези етапи, събиране на факти, излагане на хипотеза, провеждане на експерименти, формулиране на теория с определени правила и закони.

III. Обобщаване на урока по време на общ разговор:

За задачите и целите на науката

За значението на методите за развитието на науката биология

За най-голямото разпространение на експерименталния метод

За приложението на метода на моделиране и др.

IV. Домашна работа:

Проучете параграф 2. Отговорете на въпросите на страница 11. Изпълнете една от задачите на страница 12.

Допълнителна информация.

Някои учени извършват сериозни изследвания в търсене на живи организми, които все още са непознати и непризнати от официалната наука, като реликтния хоминид, който често се нарича Bigfoot. Тези изследвания са в основата на нов клон на биологичната наука - криптозоологията.

Биологията е наука за живота в най-разнообразните му проявления. Функционирането на едноклетъчните организми, поведението на мъжките и женските през периода на чифтосване, моделите на наследяване на черти - това и много други са в обхвата на интересите на науката. Предмет на биологията са всички тези прояви на живота. Неговите методи са насочени към търсене на модели на структура, функциониране на организмите и тяхното взаимодействие с околната среда. По същество те изучават тези свойства, които отличават живата материя от неживата.

Деления

Биологията е комбинация от няколко науки, чийто фокус е върху различни обекти:

• зоология;
• ботаника;
• микробиология;
• вирусология.

Всеки от тях от своя страна може да бъде разделен на няколко по-малки. Например в зоологията съжителстват ихтиология (изучава риби), орнитология (изучава птици), алгология (изучава водорасли) и т.н.

Опция за класификация

Друг принцип за разделяне на биологията на компоненти са свойствата и според него те разграничават:

• молекулярна биология;
• биохимия;
• цитология;
• генетика;
• биология на развитието;
• анатомия и физиология на различни организми;
• екология (често разглеждана днес като отделна наука);
• ембриология;
• теория на еволюцията.

Така предметът на изучаване на биологията остава непроменен - ​​това е самият живот. Различните му проявления се изучават от отделни дисциплини. Има и обща биология. Фокусът му е върху това, което го отличава от неодушевения живот, както и върху неговата подредена йерархична структура и връзката на отделните системи една с друга и околната среда.

Опит и теория

Методите за изучаване на биологията като цяло са подобни на начините на познание в други научни дисциплини. Те се делят на емпирични (практически, експериментални) и теоретични. Практическите методи за изучаване на биологията разкриват различни параметри, свойства и характеристики на живите системи. След това въз основа на тях се разработват теории. Този процес е цикличен, тъй като изучаването на биологията най-често се използва въз основа на съществуващи заключения. Теориите от своя страна винаги изискват допълнителна експериментална проверка.

Първично събиране на информация

Един от основните емпирични методи е наблюдението. Това е изследване на външните признаци на даден обект и неговите промени в условията на естественото му местообитание за известно време.

Всяко изследване на жива система започва с нейното наблюдение. Историята на изучаването на биологията отлично илюстрира това. В ранните етапи от развитието на науката изследователите можеха да използват само този емпиричен метод. Днес наблюдението не е загубило своята актуалност. Той, подобно на други методи за изучаване на биология, използва множество технологии. За наблюдение се използват бинокли, различни камери (нощно виждане, дълбоководни и др.), различно лабораторно оборудване, като микроскоп и др.

Въз основа на това дали в процеса се използва оборудване, наблюдението може да бъде разделено на два вида:

• Директен. Има за цел да изучава поведението и характеристиките на различни организми.
• Инструментал. С помощта на различно оборудване се изследват характеристиките на тъканите, органите, клетките, химичния състав и метаболизма.

Експериментирайте

Както е известно, не всички явления и процеси, свързани с живите системи, могат да бъдат наблюдавани директно в тяхната естествена среда. Освен това разбирането на някои модели изисква определени условия, които е по-удобно да се създават изкуствено, отколкото да се чака да се появят в природата. Подобен подход в биологията се нарича експериментален метод. Това включва изучаване на обект при екстремни условия. Изследването на тялото, когато е изложено на високи или ниски температури, високо налягане или прекомерен стрес, когато е поставено в необичайна среда, помага да се идентифицират границите на неговата издръжливост, да се открият скрити свойства и способности. С подобряването на технологиите потенциалът на експерименталните методи се увеличава. Данните, получени по този начин, стават все по-точни. Условията, създадени по време на експеримента, могат да се променят почти неограничено.

Една от основните употреби на експеримента е да се тестват предишни хипотези. Данните, получени от опита, позволяват да се коригира разглежданата теория, да се потвърди или да се постави основата за нова. Експерименталните методи за изучаване на биологията, примери за които могат да бъдат намерени в голям брой на страниците на учебниците, допринасят за по-дълбокото проникване на учените в тайните на живата материя. Именно благодарение на тях съвременната наука е постигнала такъв прогрес.

Сравнение

Историческият метод ни позволява да идентифицираме еволюционните трансформации на общности и видове. Нарича се още сравнителен. Анализират се химичната и анатомичната структура, характеристиките на функциониране и наследственият материал на организми от различни нива. Като обекти се използват не само живи организми, но и вече изчезнали.

Тази техника се превърна в основния източник на данни за Чарлз Дарвин в периода на неговото формулиране на теорията за еволюцията.

Това, което видя, го записвам

Описателният метод е тясно свързан с наблюдението. Състои се в записване на забелязаните свойства, признаци и особености на обекти с последващия им анализ. Методът на описание се счита за най-древният в биологията: първоначално, в зората на науката, с негова помощ са открити различни закономерности в природата. Записаните данни се анализират внимателно, разделят се на важни и маловажни в рамките на определена теория. Описаните характеристики могат да се сравняват, комбинират, класифицират. Само въз основа на този метод са открити нови класове и видове в биологията.

Без математика никъде не можеш

Цялата информация, събрана въз основа на описаните методи, изисква допълнителна трансформация. Биологията активно използва математически апарат за това. Получените данни се превеждат в числа, въз основа на които се изграждат определени статистики. В биологията е невъзможно недвусмислено да се предскаже това или онова явление. Ето защо след анализ на информацията се разкрива статистическа закономерност. Въз основа на тези данни се изгражда математически модел, който дава възможност да се предвидят някои промени в изследваната жива система.

Такава обработка ви позволява да структурирате получената информация. Въз основа на създадените модели е възможно да се предвиди състоянието на системата след почти всеки период от време. Благодарение на използването на доста впечатляващ математически апарат, биологията все повече се превръща в

Синтез

Успоредно с навлизането на идеите на кибернетиката в биологията (те са в основата на моделирането), и двете направления започват да се използват активно в биологията. Структурата на живите структури е представена под формата на йерархия от системи на различни нива. Всяко по-високо ниво представлява елементи, свързани помежду си въз основа на определени модели, които също са системи, но на по-ниско ниво.

Този подход е характерен за голям брой дисциплини. Проникването му в биологията показва преход в науката като цяло от анализ към синтез. Периодът на задълбочено изучаване на вътрешните структури на отделните елементи отстъпва място на времето на интеграция. Синтезът на всички данни, получени в биологията, а често и в свързаните с нея науки, ще доведе до ново разбиране на взаимовръзките на природните системи. Пример за концепции, изградени на базата на интеграция, са теорията за неврохуморалната регулация, синтетичната теория на еволюцията, съвременната имунология и систематика. Появата на всеки един от тях е предшествана от натрупването на голямо количество информация за отделните структурни единици, характеристики и характеристики. На следващия етап събраните данни позволиха да се идентифицират модели и да се създадат обобщаващи концепции.

Тенденция

Синтетичните методи за изучаване на биологията показват преход от теоретичния. Първоначалното натрупване на факти и данни ни позволява да изложим определени хипотези. След това в повечето случаи те се тестват с помощта на експериментални методи. Потвърдените хипотези се превръщат в модели и формират основата на теориите. Така формулираните понятия не са абсолютни. Винаги има шанс новата информация да изисква преразглеждане на установените възгледи.

Всички видове изучаване на биология са насочени към разбиране на свойствата и характеристиките на живота. Невъзможно е обаче да се отдели един метод като основен. Сегашното ниво на познание е постигнато само чрез едновременното използване на всички тези методи за разбиране на света около нас. Освен това биологията не разграничава методите за изучаване на хората от методите за събиране и анализ на данни за всеки друг организъм. Това показва тяхната универсалност. За всяко ниво на йерархичната организация на живите системи се използват едни и същи методи на изследване, но в различни комбинации. Преходът към използването на кибернетични и системни техники показва интеграция не само в биологията, но и в цялата наука като цяло. Синтезът на знания от различни дисциплини допринася за по-задълбочено разбиране на основните модели на света, в който живеем.

Сред всички училищни дисциплини и само науки, биологията заема специално място. В крайна сметка това е най-древната, първа и естествена наука, интересът към която възниква с появата на самия човек и неговата еволюция. Изучаването на тази дисциплина се е развивало различно в различните епохи. Изследванията в областта на биологията се извършват с все нови методи. Все още обаче има такива, които са били актуални от самото начало и не са загубили значението си. Какви са тези начини за изучаване на науката и каква е тази дисциплина като цяло, ще разгледаме в тази статия.

Биологията като наука

Ако се задълбочим в етимологията на думата „биология“, тогава в превод от латински тя буквално ще звучи като „наука за живота“. И наистина е така. Това определение отразява цялата същност на въпросната наука. Това е биологията, която изучава цялото разнообразие на живота на нашата планета и, ако е необходимо, след това извън нейните граници.

Има няколко биологични, в които всички представители на биомасата са обединени по общи морфологични, анатомични, генетични и физиологични характеристики. Това са кралствата:

• Животни.
• растения.
• гъби.
• Вируси.
• Бактерии или прокариоти.

Всеки от тях е представен от огромен брой видове и други таксономични единици, което още веднъж подчертава колко разнообразна е природата на нашата планета. като науката - да ги изучава всички, от раждането до смъртта. Също така идентифицирайте механизмите на еволюцията, взаимоотношенията помежду си и хората, самата природа.

Биологията е само общо наименование, което включва цяло семейство от субнауки и дисциплини, занимаващи се с подробни изследвания в областта на живите същества и всякакви проявления на живота.

Както бе споменато по-горе, изучаването на биологията се извършва от хората от древни времена. Човекът се интересуваше от това как работят растенията, животните и самият той. Проведени са наблюдения на живата природа и са направени изводи, така е натрупан фактическият материал и теоретичната основа на науката.

Постиженията на съвременната биология като цяло са стъпили далеч напред и позволяват да се вникнат в най-малките и невъобразимо сложни структури, да се намесват в хода на естествените процеси и да променят посоката им. По какви начини успяхте да постигнете такива резултати през цялото време?

Методи на изследване в биологията

За да получите знания, е необходимо да използвате различни методи за получаването им. Това важи и за биологичните науки. Следователно тази дисциплина има свой собствен набор от мерки, които ви позволяват да попълните своята методологическа и фактическа колекция. Този метод на изследване в училище задължително засяга тази тема, защото този въпрос е в основата. Затова тези методи се разглеждат в часовете по естествена история или биология в пети клас.

Какви методи за изследване съществуват?

1. Описание.
2. по биология.
3. Експериментирайте.
4. Сравнение.
5. Метод на моделиране.
6. Исторически метод.
7. Модернизирани опции, базирани на използването на най-новите постижения в технологиите и модерно оборудване. Например: електронна спектроскопия и микроскопия, метод на оцветяване, хроматография и др.

Всички те винаги са били важни и остават такива и днес. Сред тях обаче има един, който се появи пръв и все още е най-важен.

Метод на наблюдение в биологията

Именно тази версия на изследването е решаваща, първа и значима. Какво е наблюдение? Това е придобиване на интересна информация за обект с помощта на сетивата. Тоест можете да разберете какво живо същество е пред вас с помощта на органите на слуха, зрението, докосването, обонянието и вкуса.

Ето как нашите предци са се научили да различават елементите на биомасата. Ето как изследванията в биологията продължават и до днес. В края на краищата е невъзможно да разберете как една гъсеница какавидира и пеперуда излиза от пашкула, освен ако не го наблюдавате със собствените си очи, записвайки всеки момент във времето.

И могат да се дадат стотици такива примери. Всички зоолози, миколози, ботаници, алголози и други учени наблюдават избрания обект и получават пълна информация за неговата структура, начин на живот, взаимодействие с околната среда, особености на физиологичните процеси и други тънкости на организацията.

Следователно методът на наблюдение в биологията се счита за най-важен, исторически първи и значим. Плътно до него е друг метод на изследване - описанието. В крайна сметка не е достатъчно да наблюдавате; трябва също да опишете какво сте успели да видите, тоест да запишете резултата. По-късно това ще се превърне в теоретична база от знания за определен обект.

Нека дадем пример. Ако ихтиологът трябва да провежда изследвания в областта на конкретен вид риба, например розов костур, тогава той на първо място изучава вече съществуващата теоретична основа, която е съставена от наблюдения на учени преди него. След това той започва да се самонаблюдава и внимателно записва всички получени резултати. След това се провеждат серия от експерименти и резултатите се сравняват с тези, които вече са били налични по-рано. Това изяснява въпроса къде, например, тези видове риби могат да хвърлят хайвера си? Какви условия са необходими за това и доколко могат да варират?

Очевидно е, че методът на наблюдение в биологията, както и описанието, сравнението и експериментът са тясно свързани в един комплекс - методи за изучаване на живата природа.

Експериментирайте

Този метод е характерен не само за биологичната наука, но и за химията, физиката, астрономията и др. Тя ви позволява ясно да проверите едно или друго теоретично изложено предположение. С помощта на експеримента се потвърждават или опровергават хипотези, създават се теории и се излагат аксиоми.

Експериментално са открити кръвообращението при животните, дишането и фотосинтезата при растенията, както и редица други физиологични жизнени процеси.

Симулация и сравнение

Сравнението е метод, който позволява да се начертае еволюционна линия за всеки вид. Именно този метод е в основата на получаването на информация, въз основа на която се съставя класификация на видовете и се изграждат дървета на живота.

Моделирането е по-математически метод, особено ако говорим за компютърния метод за конструиране на модел. Този метод включва създаване на ситуации при изследване на обект, който не може да бъде наблюдаван в естествени условия. Например как това или онова лекарство ще повлияе на човешкото тяло.

Исторически метод

Той е в основата на идентифицирането на произхода и формирането на всеки организъм, неговото развитие и трансформация в хода на еволюцията. Въз основа на получените данни се изграждат теории и се излагат хипотези за възникването на живота на Земята и развитието на всяко царство на природата.

Биология в 5 клас

Много е важно своевременно да се внуши интерес на учениците към въпросната наука. Днес се появяват учебници "Биология. 5 клас" в тях наблюдението е основен метод за изучаване на този предмет. Така децата постепенно овладяват цялата дълбочина на тази наука, разбират нейния смисъл и значение.

За да бъдат уроците интересни и да възпитат у децата интерес към това, което изучават, трябва да се отдели повече време на този метод. В края на краищата, само когато самият ученик наблюдава поведението на клетките и тяхната структура през микроскоп, той ще може да осъзнае пълния интерес на този процес и колко фино и важно е всичко това. Следователно, според съвременните изисквания, подходът, базиран на дейността, към изучаването на даден предмет е ключът към успешното усвояване на знания от учениците.

И ако децата записват всеки процес, който изучават, в дневник за наблюдения по биология, то следата от обекта ще остане с тях до края на живота им. Така се формира светът около нас.

Задълбочено изучаване на темата

Ако говорим за специализирани класове, насочени към по-задълбочено, по-подробно изучаване на науката, тогава трябва да говорим за най-важното. За такива деца трябва да се разработи специална програма за задълбочено изучаване на биология, която да се основава на наблюдения на терен (лятна практика), както и на постоянни експериментални изследвания. Децата трябва сами да се убедят в теоретичните знания, които им се набиват в главите. Именно тогава са възможни нови открития, постижения и раждането на хора на науката.

Ролята на биологичното образование на учениците

Изобщо децата трябва да учат биология не само защото природата трябва да се обича, пази и пази. Но и защото значително разширява техния кръгозор, позволява им да разберат механизмите на жизнените процеси, да опознаят себе си отвътре и да се погрижат за здравето си.

Ако периодично разказвате на децата за постиженията на съвременната биология и как това се отразява на живота на хората, те сами ще разберат важността и значението на науката. Те ще бъдат пропити с любов към него, което означава, че ще обичат и неговия обект - живата природа.

Постиженията на съвременната биология

Има, разбира се, много от тях. Ако поставим времева рамка от поне петдесет години, можем да изброим следните изключителни успехи в областта на въпросната наука.

1. Декодиране на генома на животни, растения и хора.
2. Разкриване на механизмите на делене и смърт на клетките.
3. Разкриване на същността на потока от генетична информация в развиващия се организъм.
4. Клониране на живи същества.
5. Създаване (синтез) на биологично активни вещества, лекарства, антибиотици, антивирусни лекарства.

Такива постижения на съвременната биология позволяват на хората да контролират някои заболявания на хора и животни, като им пречат да се развиват. Те ни позволяват да разрешим много проблеми, които измъчват хората през 21 век: епидемии от ужасни вируси, глад, липса на питейна вода, лоши екологични условия и други.

ВЪВЕДЕНИЕ

ЛЕКЦИЯ 1

Обща биология

Съвременна концепция за живота. Критерии на живите същества, тяхната интеграция. Нива на организация на живите същества. МЕТОДИ НА БИОЛОГИЯТА: емпирични (наблюдение, сравнение /исторически/, описание, експеримент), теоретични (системни).

Когато говорим за научни методи в широк смисъл, нямаме предвид конкретни технологични техники (техники), а методически принципи , подходи към

изучаването на обекти, явления, техните връзки. Методите на биологията са същите като в другите природни науки: емпирични и теоретични. Емпиричният етап винаги се развива на базата на предишни теории или хипотези, а на теоретичния етап се извършва емпирична проверка на новите изложени.

Емпирични методи:

Наблюдение- изучаване на живи природни обекти в естествени условия на съществуване. Това е директно визуално наблюдение (буквално) на поведението, заселването, размножаването на животни и растения в природата или инструментално определяне на характеристиките на организмите, техните органи, клетки, химичен анализ на състава и метаболизма (... бинокъл, дълбоко- морски превозни средства с камери за нощно виждане, микроскопи - спектрални и електронни, биохимични анализатори, радиоактивни етикети, ултрацентрофуги, различни измервателни уреди).

Експериментален метод(опит) включва изследване на живи обекти в условия на екстремни фактори на околната среда– променена температура, светлина или влажност, повишено натоварване, токсичност или радиоактивност, променен начин или място на развитие (отстраняване или трансплантация на гени, клетки, органи, въвеждане на животни и растения, космически полети и др.).

Експерименталният метод ни позволява да идентифицираме скрити свойства, потенции, граници на адаптивните (адаптивни) способности на живите системи, степента на тяхната гъвкавост, надеждност и променливост.

Сравнителен (исторически) методразкрива еволюционните трансформации на биологичните видове и техните общности. Сравнете анатомично структура, химичен състав, генна структура и други характеристики в организми от различни ниво на трудност. В този случай се изучават не само живи организми, но и изчезнал, запазен като фосилизирани останки.

Тези методи изискват количествено отчитане и математическо описание на структури и явления. Биологията се превръща в точна наука, въпреки че разкритите в нея модели са от вероятностен характер (стохастични, контраинтуитивни) и се описват с методи на вариационна статистика.

Въз основа на идентифицираните статистически модели е възможно да се извърши математическо моделиранебиологични процеси и прогноза за тяхното развитие.

Например, можете да изградите модел на състоянието на живот във водно тяло след известно време, когато един, два или повече параметъра се променят (температура, концентрация на сол, наличие на хищници и др.). Такива техники станаха възможни благодарение на проникването в биологията на идеите и принципите на кибернетиката – науката за управление.

Теоретичен (системен метод):

Този метод, подобно на кибернетичния подход, принадлежи към категорията на новите методи на изследване. Живите обекти се считат за системи, тоест колекция от елементи с определени взаимоотношения.Като се вземе предвид йерархията на живите системи, всеки обект може да бъде разгледан едновременно като система и като елемент от система от по-висок ред. Ето защо принципите на системна организация са валидни за всички нива - от макромолекулите до биосферата на Земята.

Широкото развитие на системното движение в съвременната наука, включително биологията, означава постепенно преход от анализ към синтез. Анализ - Това

дискретен подход, задълбочаване в структурата и функциите на отделни елементи на системата - вътре в клетка, вътре в организъм, вътре в екологична общност. Синтез означава интегративен подход, изследване на холистичните характеристики на система - клетка, организъм, биоценоза. Изследването винаги се извършва първо от общото към частното - анализ, а след това от частното към общото, но на ново ниво на познание на това общо - синтез.

Аналитичен Подходът в биологията откри химическата и микроструктурната организация на живите обекти, изясни видовото разнообразие сред животни, растения, микроорганизми, разкри генетичната хетерогенност на организмите в популациите и други вътрешни характеристики на системите.

Постепенно обемът на натрупаните аналитични данни стана достатъчен, за да се премине към техния синтез. Така възникват синтетичната еволюционна теория, неврохуморалната физиология, съвременната имунология, молекулярната клетъчна биология, нова мегасистематика на организмите, основана на техните комплексни характеристики – от екология и анатомия до молекулярна генетика.

Неотложният проблем на съвременната естествознание се решава - създаване на холистична биологична картина на света.

Повишеният интерес към синтеза в науката показва за прехода от емпиричния към теоретичния етап на познанието. От получаването факти , чрез тях обобщението започва номинация нови хипотези , тогава обикновено ги следва емпиричен повторен тест (нови наблюдения, експерименти, сравнения, моделиране). Емпиричното тестване води или до опровергаване на хипотеза, или до нейното потвърждение с различна степен на вероятност. Стават много надеждни хипотези закони , от които са съставени теории .