Место и роль биологии в формировании научных представлений кратко

Обновлено: 05.07.2024

Биология исследует многообразие существующих и вымерших живых существ, их строение, функции, происхождение, эволюцию, распространение и индивидуальное развитие, связи друг с другом, между сообществами и с неживой природой.

Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие, раздражимость, подвижность и т.д.

Методы исследований в биологии

Наблюдение — самый простой и доступный метод. Например можно наблюдать сезонные изменения в природе, в жизни растений и животных, поведение животных и т.д.
Описание биологических объектов (устная или письменная характеристика).
Сравнение– нахождение сходств и различий между организмами, применяется в систематике.
Экспериментальный метод (в лабораторных или естественных условиях) – биологические исследования с использованием различных приборов и методов физики, химии.
Микроскопия – исследование строения клеток и клеточных структур с помощью световых и электронных микроскопов. Световые микроскопы позволяют увидеть формы и размеры клеток, отдельных органоидов. Электронные – мелкие структуры отдельных органоидов.
Биохимический метод - исследование химического состава клеток и тканей живых организмов.
Цитогенетический– метод изучения хромосом под микроскопом. Можно обнаружить геномные мутации (например, синдром Дауна), хромосомные мутации (изменения формы и размеров хромосом).
Ультрацентрифугирование- выделение отдельных клеточных структур (органелл) и дальнейшее их изучение.
Исторический метод– сопоставление полученных фактов с ранее полученными результатами.
Моделирование – создание различных моделей процессов, структур, экосистем и т.д. с целью прогнозирования изменений.
Гибридологический метод – метод скрещивания, главный метод изучения закономерностей наследственности.
Генеалогический метод – метод составления родословных, применяется для определения типа наследования признака.
Близнецовый метод – метод, позволяющий определять долю влияния факторов среды на развитие признаков. Применяется к однояйцевым близнецам.

Связь биологии с другими науками.

Многообразие живой природы столь велико, что современную биологию нужно представлять как комплекс наук. Биология лежит в основе таких наук, как медицина, экология, генетика, селекция, ботаника, зоология, анатомия, физиология, микробиология, эмбриология и др. Биология совместно с другими науками образовала такие науки, как биофизика, биохимия, бионика, геоботаника, зоогеография и др. В связи с бурным развитием науки и техники появляются новые направления изучения живых организмов, появляются новые науки, связанные с биологией. Это еще раз доказывает, что живой мир является многогранным и сложным и он тесно связан с неживой природой.

Основные биологические науки-объекты их изучения

Анатомия – внешнее и внутреннее строение организмов.
Физиология – процессы жизнедеятельности.
Медицина — заболевания человека, их причины и методы их лечения.
Экология – взаимосвязи организмов в природе, закономерности процессов в экосистемах.
Генетика – законы наследственности и изменчивости.
Цитология- наука о клетках (строении, жизнедеятельности и т.д.).
Биохимия – биохимические процессы в живых организмах.
Биофизика – физические явления в живых организмах.
Селекция – создание новых и улучшение существующих сортов, пород, штаммов.
Палеонтология – ископаемые останки древних организмов.
Эмбриология- развитие зародышей.

Знания в области биологии человек может применить:

для профилактики и лечения заболеваний
при оказании первой помощи пострадавшим при несчастных случаях;
в растениеводстве, животноводстве
в природоохранных мероприятиях, способствующих решению глобальных экологических проблем (знания о взаимосвязях организмов в природе, о факторах, отрицательно влияющих на состояние окружающей среды и т д.).БИОЛОГИЯ КАК НАУКА

Признаки и свойства живого:

1. Клеточное строение. Клетка является единой структурно-функциональной единицей, а также единицей развития почти для всех живых организмов на Земле. Исключением являются вирусы, но и у них свойства живого проявляются, лишь когда они находятся в клетке. Вне клетки у них признаки живого не проявляются..

2. Единство химического состава. Живые существа образованы теми же химическими элементами, что и неживые объекты, но в живых существах 90% массы приходится на четыре элемента: С, О, N, Н, которые участвуют в образовании сложных органических молекул, таких, как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды.

3. Обмен веществ и энергии – главное свойство живого. Он осуществляется в результате двух взаимосвязанных процессов: синтеза органических веществ в организме (за счет внешних источников энергии света и пищи) и процесса распада сложных органических веществ с выделением энергии, которая затем расходуется организмом. Обмен веществ обеспечивает постоянство химического состава в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

4. Открытость. Все живые организмы представляют собой открытые системы, т. е. системы, устойчивые лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.

5. Самовоспроизведение (репродукция). Способность к самовоспроизведению является важнейшим свойством всех живых организмов. В ее основе лежит информация о строении и функциях любого живого организма, заложенная в нуклеиновых кислотах и обеспечивающая специфичность структуры и жизнедеятельности живого.

6. Саморегуляция. Благодаря механизмам саморегуляции сохраняется относительное постоянство внутренней среды организма, т.е. поддерживается постоянство химического состава и интенсивность течения физиологических процессов - гомеостаз.

7. Развитие и рост. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организма (развитие) и осуществляется его рост (увеличение размеров). Кроме того, все живые системы эволюционируют — изменяются в ходе исторического развития (филогенеза).

8. Раздражимость. Любой живой организм способен реагировать на внешние и внутренние воздействия.

9. Наследственность. Все живые организмы способны сохранять и передавать основные признаки потомству.

10. Изменчивость. Все живые организмы способны изменяться и приобретать новые признаки.

Основные уровни организации живой природы

Вся живая природа представляет собой совокупность биологических систем. Важными свойствами живых систем является многоуровневость и иерархическая организация. Части биологических систем сами являются системами, состоящими из взаимосвязанных частей. На любом уровне каждая биологическая система уникальна и отличается от других систем.

Ученые на основании особенностей проявления свойств живого выделили несколько уровней организации живой природы:

1. Молекулярный уровень - представлен молекулами органических веществ (белков, липидов, углеводов и др.), находящихся в клетках. На молекулярном уровне можно исследовать свойства и структуры биологических молекул, их роль в клетке, в жизнедеятельности организма и так далее. Например, удвоение молекулы ДНК, структуры белков и так далее.

2. Клеточный уровень – представлен клетками. На уровне клеток начинают проявляться свойства и признаки живого. На клеточном уровне можно исследовать строение и функции клеток и клеточных структур, процессы, протекающие в них. Например, движение цитоплазмы, деление клетки, биосинтез белков в рибосомах и так далее.

3. Органо-тканевой уровень – представлен тканями и органами многоклеточных организмов. На этом уровне можно исследовать строение и функции тканей и органов, процессы, идущие в них. Например, сокращение сердца, передвижение воды и солей по сосудам и так далее.

4. Организменный уровень – представлен одноклеточными и многоклеточными организмами. На этом уровне изучается организм, как целое: его строение и жизнедеятельность, механизмы саморегуляции процессов, приспособление к условиям обитания и так далее.

5. Популяционно-видовой уровень – представлен популяциями, состоящими из особей одного вида, длительно обитающих совместно на какой-то территории. Жизнь одной особи генетически определена, а популяция при благоприятных условиях может существовать неограниченно долго. Так как на данном уровне начинают действовать движущие силы эволюции – борьба за существование, естественный отбор и др. На популяционно-видовом уровне изучают динамику численности особей, половозрастной состав популяции, эволюционные изменения в популяции и так далее.

6. Экосистемный уровень– представлен популяциями различных видов, совместно обитающими на определенной территории. На данном уровне изучаются взаимоотношения организмов и среды, условия, определяющие продуктивность и устойчивость экосистем, изменения в экосистемах и так далее.

7. Биосферный уровень– высшая форма организации живой материи, объединяющая все экосистемы планеты. На этом уровне изучаются процессы в масштабе всей планеты – круговороты веществ и энергии в природе, глобальные экологические проблемы, изменения климата Земли и т д. В настоящее время первостепенное значение имеет изучение влияния человека на состояние биосферы в целях предотвращения глобального экологического кризиса.

Современная биология - совокупность естественных наук, изучающих жизнь как особую форму существования материи.

Образно говоря, современная биология представляет собой огромное, многоэтажное здание, содержащее тысячи "комнат" - направлений, дисциплин, целых самостоятельных наук.

В этом здании можно выделить 4 главных "этажа", соответствующих фундаментальным уровням организации живой материи:
1) Молекулярно генетический.
Изучает: гены, мутации, процесс передачи наследственной информации.
Значение: *молекулярная биология - управление человеком жизненными процессами;
*генетика и генная инженерия - изменение на пользу человека наследственной природы различных микроорганизмов, растений, животных.

2) Онтогенетический.
Изучает: *эмбриология - индивидуальное развитие;
*анатомия - внутреннее строение;
*морфология - внешнее строение;
*физиология - процессы жизнедеятельности.
Значение: выявление механизмов нормального развития каждой особи.

3) Популяционно-видовой
Изучает: популяции, адаптации, возникновение новых видов.
Значение: *ботаника, зоология, микология, антропология - систематика живых сообществ;
*палеонтология - выяснение путей развития органического мира;
*эволюционное учение - историческое развитие;
*популяционная биология - управление эволюционным развитием.

4) Биосферный
Изучает: изменение динамического равновесия в экологических системах разного масштаба.
Значение: *экология - сохранение природы в "рабочем состоянии" и возможные пути освоения.

Мир един, а значит, науки взаимодействуют, дополняют и развивают друг друга. На границах смежных дисциплин возникают и новые направления в биологии: биохимия, биофизика, биогеография, биометрия, биотехнология, агробиология, космическая биология, медицина и многие другие.

Основные методы изучения живых объектов:
1. Метод наблюдения и связанный с ним описательный метод - сбор фактического материала (анатомия) .
2. Сравнительный метод - выявление сходств и различий (систематика, клеточная теория) .
3. Исторический метод - выявление закономерностей развития (теория эволюции, эмбриология) .
4. Экспериментальный - изучение в контролируемых условиях.
5. Метод компьютерного моделирования - исследование процессов, воссоздать которые в реальности очень сложно либо невозможно (действие на организм лекарственных препаратов) .

Биология - научная основа отношений между человеком и природой. Знание биологических законов открывает перспективы рационального, разумного использования и изменения человеком живой природы, а также ее охраны.

Биология - это фундаментальная наука, которая сделала огромный вклад в развития множества других наук. Также, накопленные знания биологов помогли нам получить много новой информации о нашем мире. Это не только знания о разнообразии живых организмов. Это также знания об этапах развития нашей планеты, причины изменения биосферы, причины зарождения жизни и её развития. Но даже в наше время много чего остается неизученным. Поэтому биологи продолжают изучать окружающий мир чтобы найти ответы на вопросы о нашем мире.

Биология — это комплекс наук о живой природе, который изучает строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой.

Классификация биологических наук

В настоящее время в состав биологии включают ботанику (растения), зоологию (животные), микробиологию (микроорганизмы), микологию (грибы), систематику, биохимию (химический состав живой материи и химические процессы в ней), цитологию (клетка), гистологию (ткани), анатомию (внутреннее строение), физиологию (процессы жизнедеятельности), эмбриологию (индивидуальное развитие), этологию (поведение), генетику (наследственность и изменчивость), селекцию (выведение организмов с нужными человеку свойствами), биотехнологию (использование живых организмов и биологических процессов в производстве), эволюционное учение (историческое развитие органического мира), палеонтологию (ископаемые останки), антропологию (историческое развитие человека как биологического вида), экологию (популяции, сообщества, биогеоценозы и биосфера).

На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизика, биохимия, бионика и др.

Методы биологии

Основными методами биологии являются:

сравнительно-описательный,
моделирование (создание упрощенных имитаций объекта или явления),
мониторинг (систематическое наблюдение, оценка и прогноз изменений состояния объекта),
световая и электронная микроскопия,
дифференциальное центрифугирование, или фракционирование (разделение частиц под действием центробежной силы),
метод меченых атомов, или радиоавтография, и др.

Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира, в практической деятельности людей

Биология сыграла немаловажную роль в становлении современной естественнонаучной картины мира, так как она раскрывает механизмы возникновения органического мира из неживых компонентов и его эволюции, доказывает единство его происхождения на основе строения клеток, а также обобщает механизмы наследственности и изменчивости.

Биология вносит существенный вклад в понимание человеком научной картины мира, основанной на систематизации установленных в ходе научных исследований научных фактов и их обобщении до уровня теорий, правил и законов.

Роль биологии в практической деятельности людей. Применение адекватных современных методов научного исследования коренным образом преобразило биологию, расширило её познавательные возможности и открыло новые пути для использования биологических знаний во всех сферах человеческой деятельности. Благодаря достижениям биологии промышленным путём получают медицинские препараты, витамины, биологически активные вещества. Открытия, сделанные в генетике, анатомии, физиологии и биохимии, позволяют поставить больному человеку правильный диагноз и выработать эффективные пути лечения и профилактики различных болезней.

Используя знания законов наследственности и изменчивости, учёные-селекционеры получают новые высокопродуктивные породы домашних животных и сорта культурных растений. На основе изучения взаимоотношений между организмами созданы биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Изучение строения и принципов работы различных систем живых организмов помогло найти оригинальные решения в технике и строительстве.

Основная цель курса лекций – обобщение и изучение основ биологии, задачей которых является формирование у студентов научных представлений об общей картине мира, выработка творческого мышления, умений и навыков.

Современный студент должен гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях; самостоятельно приобретать необходимые знания и умело применять их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, чтобы на протяжении всей жизни иметь возможность найти в ней свое место; самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать пути рационального их решения, используя современные технологии; грамотно работать с информацией. Одной из форм активизации учебной деятельности студентов может быть работа, основанная на применении опорных конспектов лекций проводимых занятий.

В результате изучения учебного предмета создаются условия для освоения следующих общих компетенций.

ОК1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 3. Оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6.Работать в коллективе и команде, взаимодействовать с коллегами и социальными партнёрами.

ОК 10. Осуществлять профилактику травматизма, обеспечивать охрану жизни и здоровья занимающихся.

1) сформированность представлений о роли и месте биологии в современной научной картине мира; понимание роли биологии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

2) владение основополагающими понятиями и представлениями о живой природе, ее уровневой организации и эволюции; уверенное пользование биологической терминологией и символикой;

3) владение основными методами научного познания, используемыми при биологических исследованиях живых объектов и экосистем: описание, измерение, проведение наблюдений; выявление и оценка антропогенных изменений в природе;

4) сформированность умений объяснять результаты биологических экспериментов, решать элементарные биологические задачи;

5) сформированность собственной позиции по отношению к биологической информации, получаемой из разных источников, к глобальным экологическим проблемам и путям их решения.

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ ПО РАЗДЕЛАМ И ТЕМАМ

Раздел 1. Клетка.

Тема 1. Цитология.

Лекция 1. Роль и место биологии в современной научной картине мира.

Цель: формировать знания о важнейших свойствах живых организмов, уровнях организации живой материи; раскрыть роль биологии в формировании научного мировоззрения.

Задачи:рассмотреть многообразие живых организмов и их классификацию; воспитывать уважительное отношение к окружающему миру, культуре общения; формировать представлений о роли и месте биологии в современной научной картине мира; понимание роли биологии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач; формировать ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

План:

1. Биология- наука о жизни.

2. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира.

3. Свойства и признаки жизни.

4. Уровни организации живой материи.

1. Биология– наука о жизни.

Биология (от греч. биос - жизнь, логос - слово, наука) - это комплекс наук о живой природе.

Предметом биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой. Основная задача биологии как науки состоит в истолковании всех явлений живой природы на научной основе, учитывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от его составляющих.

Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

В основе современной биологии лежат 5 фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия.

В настоящее время в состав биологии включают целый ряд наук, которые можно систематизировать по таким критериям: по предмету и преобладающим методам исследования и по изучаемому уровню организации живой природы.

По предмету исследования биологические науки делят на бактериологию, ботанику, вирусологию, зоологию, микологию.

Ботаника - это биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли.

Зоология - раздел биологии, наука о многообразии, строении, жизнедеятельности, распространении и взаимосвязи животных со средой обитания, их происхождении и развитии.

Бактериология - биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Прокопьевский техникум физической культуры

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ПРОКОПЬЕВСКИЙ ТЕХНИКУМ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Рассмотрены на заседании цикловой комиссии специально-теоретических дисциплин

Председатель цикловой комиссии З.И. Галиева

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение	4
2. Содержание лекций по разделам и темам	7
3. Глоссарий	71
4. Список литературы	78

ВВЕДЕНИЕ