Методы развития биологии кратко
Обновлено: 06.07.2024
Основными методами исследования являются:
Ученые древности были выдающимися биологами, но биология, как теоретическая основа медицины, стала формироваться в 19 веке.
1)Создание клеточной теории Шлейденом и Шванном 1838
2)Труды Пастера и его последователей, изучавших микроорганизмы в качестве возбудителей инфекционных болезней, заложили научные основы инфекционных патологий, ускорили развитие хирургии.
3)Учение об иммунитете И.И.Мечникова 1896
4)Успехи генетики позволили развивать медико–генетическое консультирование с целью диагностики, профилактики, лечения наследственных болезней.
На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.
Самые первые сведения о живых существах человек стал собирать, вероятно, с тех пор, когда он осознал свое отличие от окружающего мира. Уже в литературных памятниках египтян, вавилонян, индийцев и других народов содержатся сведения о строении многих растений и животных, о применении этих знаний в медицине и сельском хозяйстве.
Первый этап, охватывающий период от античной натурфилософии до возникновения первых биологических дисциплин в науке Нового времени, характеризовался сбором сведений об органическом мире
Второй период связан с переходом к систематизации накопленного в ботанике и зоологии материала и построению первых таксономических классификаций. Клеточная теория Шванна и Шлейдена (1839)
Четвертый этап – Возникают представления об экологической системе, учение и биосфере и ноосфере (Вернандский). А Гаррод заложил основы молекулярной патологии (1908).Развивалась молекулярная биология, изучалась генетика человека
2. Свойства и особенности живого. Его качественные отличия от неживого. Дать
определение, что такое жизнь. Уровни организации живого.
1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в
объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково.
2. Обмен веществ. В круговороте органических веществ самыми
существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция)
3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных.
4. Наследственность –передача своих признаков, свойства и особенности развития из поколения в поколение.
5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства;
6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи.
7.Раздражимость –ответные реакции организмов на изменения окружающей среды.
8. Дискретность и целостность.
9. Саморегуляция – способность поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз).
10. Ритмичность –Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и др.
11. Индивидуальное развитие
12. Филогенетическое развитие – основные закономерности теории Дарвина
Основные свойства живого:
1.Дыхание — процесс, при котором происходит газообмен между организмом и окружающей средой.
2.Питание — усвоение питательных веществ, пищи живым организмом.
3.Выделение — процесс вывода ненужных или вредных для организмов продуктов жизнедеятельности.
4.Движение — изменение тела или частей тела особи в пространстве.
5.Рост — увеличение массы и размеров особи за счёт процессов биосинтеза.
6.Развитие — усовершенствование организма в течение жизни.
7.Раздражимость — способность организма избирательно реагировать на воздействия окружающей среды.
8.Размножение — воспроизведение себе подобных особей.
9.Наследственность — свойство передавать потомкам свои признаки.
Жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которой яв-ся способность обмена с окружающей средой (Ф. Энгельс)
Жизнь— активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с
её физической и химической формами существования; совокупность физических и химических процессов,
протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление
Уровни организции живого:
1. Молекулярный уровень- элементарные структурные единицы – молекулы.
2. Клеточный - клетка
3. Тканевый – клетки образуют различные ткани
4. Организменный – особь, организм как целое
5. Популяционно видовой – совокупность особей (организмов)
6. Биогеоценозный и биосферный – исторически сложившиеся сообщества популяций, в которых осуществляется вещественно энергетический круговорот
Основными методами исследования являются:
Ученые древности были выдающимися биологами, но биология, как теоретическая основа медицины, стала формироваться в 19 веке.
1)Создание клеточной теории Шлейденом и Шванном 1838
2)Труды Пастера и его последователей, изучавших микроорганизмы в качестве возбудителей инфекционных болезней, заложили научные основы инфекционных патологий, ускорили развитие хирургии.
3)Учение об иммунитете И.И.Мечникова 1896
4)Успехи генетики позволили развивать медико–генетическое консультирование с целью диагностики, профилактики, лечения наследственных болезней.
На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.
Самые первые сведения о живых существах человек стал собирать, вероятно, с тех пор, когда он осознал свое отличие от окружающего мира. Уже в литературных памятниках египтян, вавилонян, индийцев и других народов содержатся сведения о строении многих растений и животных, о применении этих знаний в медицине и сельском хозяйстве.
Первый этап, охватывающий период от античной натурфилософии до возникновения первых биологических дисциплин в науке Нового времени, характеризовался сбором сведений об органическом мире
Второй период связан с переходом к систематизации накопленного в ботанике и зоологии материала и построению первых таксономических классификаций. Клеточная теория Шванна и Шлейдена (1839)
Четвертый этап – Возникают представления об экологической системе, учение и биосфере и ноосфере (Вернандский). А Гаррод заложил основы молекулярной патологии (1908).Развивалась молекулярная биология, изучалась генетика человека
2. Свойства и особенности живого. Его качественные отличия от неживого. Дать
определение, что такое жизнь. Уровни организации живого.
1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в
объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково.
2. Обмен веществ. В круговороте органических веществ самыми
существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция)
3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных.
4. Наследственность –передача своих признаков, свойства и особенности развития из поколения в поколение.
5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства;
6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи.
7.Раздражимость –ответные реакции организмов на изменения окружающей среды.
8. Дискретность и целостность.
9. Саморегуляция – способность поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз).
10. Ритмичность –Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и др.
11. Индивидуальное развитие
12. Филогенетическое развитие – основные закономерности теории Дарвина
Основные свойства живого:
1.Дыхание — процесс, при котором происходит газообмен между организмом и окружающей средой.
2.Питание — усвоение питательных веществ, пищи живым организмом.
3.Выделение — процесс вывода ненужных или вредных для организмов продуктов жизнедеятельности.
4.Движение — изменение тела или частей тела особи в пространстве.
5.Рост — увеличение массы и размеров особи за счёт процессов биосинтеза.
6.Развитие — усовершенствование организма в течение жизни.
7.Раздражимость — способность организма избирательно реагировать на воздействия окружающей среды.
8.Размножение — воспроизведение себе подобных особей.
9.Наследственность — свойство передавать потомкам свои признаки.
Жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которой яв-ся способность обмена с окружающей средой (Ф. Энгельс)
Жизнь— активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с
её физической и химической формами существования; совокупность физических и химических процессов,
протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление
Уровни организции живого:
1. Молекулярный уровень- элементарные структурные единицы – молекулы.
2. Клеточный - клетка
3. Тканевый – клетки образуют различные ткани
4. Организменный – особь, организм как целое
5. Популяционно видовой – совокупность особей (организмов)
6. Биогеоценозный и биосферный – исторически сложившиеся сообщества популяций, в которых осуществляется вещественно энергетический круговорот
В 10 классе мы переходим к изучению общих закономерностей живой природы. На уроке подробно остановимся на истории развития биологии. Познакомимся с направлениями современной биологии и методами исследований.
План урока:
Краткая история развития биологии
История биологии начинается с древних времен и в ее развитии можно выделить несколько этапов. Остановимся подробнее на их характеристике.
С того момента как человек начал понимать, что он отличается от других существ, происходит накапливание биологических знаний. Люди пытались избавляться от болезней, залечивать раны и травмы. В основном это происходило с помощью различных обрядов.
Если вспомнить египтян, то они умели бальзамировать тела умерших, превращая их в мумий. Это говорит о том, что народ Египта обладал достаточными знаниями по анатомии. В Кодексе Хаммурапи есть свод правил для врачей.
Бальзамирование в Древнем Египте
Однако, родоначальником в биологии стал древний грек – Гиппократ. Это был философ и врач, причем происходил он из рода целителей. Вклад Гиппократа в развитие биологии значительный. Именно он считается основоположником медицины, так как отделил ее от религии в самостоятельную науку. Он утверждал, что все болезни людей это не наказание богов. Причины кроются в образе жизни человека. Вкладом Гиппократа в биологию является создание учения о темпераменте человека, а также им были разработаны принципы диетологии.
Осведомленность Аристотеля была настолько обширна и разносторонняя, что современники не понимали, какой вклад он внес в развитие биологии.
Вклад Теофраста в развитие биологии был велик – он свел воедино все знания о растениях, которые были накоплены на тот момент.
Более чем через четыре века после Аристотеля зародилась наука анатомия. Первоначальная ее задача была – изучение строение тела человека. Основателем этой области биологии считают врача Клавдия Галена.
Древнеримский медик занимался лечением гладиаторов после боев. Свои анатомические исследования проводил на животных. Вклад Клавдия Галена в биологию состоит еще и в том, что он выявил сходство в строении человека и обезьяны. Несмотря на это, он признавал божественное происхождение человека. Гален был последним знаменитым ученым древности.
- Развитие биологии в средние века и эпоху Возрождения
В эпоху Возрождения значительный вклад в развитие биологии внес Леонардо да Винчи.
Он изучал строение тела человека и делал подробные зарисовки. Имеется около 200 анатомических рисунков, принадлежащих перу великого художника.
Анатомические рисунки Леонардо да Винчи
Вклад Леонардо да Винчи в биологию не ограничивается этим. Им были описаны многие растения и явления, происходящие в их жизни. Он подробно изучил полет различных птиц и летучих мышей, делая зарисовки. Можно сказать, что это был самый великий ученый эпохи Средневековья.
Большой вклад в развитие биологии внесла клеточная теория, создателями которой считаются Маттиас Якоб Шлейден и Теодор Шванн. Этих ученых принимают за авторов теории, однако следует выделить роль каждого из них.
Деятельность Шванна и Шлейдена способствовала дальнейшему развитию такой области биологии как цитология.
Следующим этапом в истории биологии было появление микробиологии как отдельной науки. Большую роль в этом сыграли несколько ученых.
Луи Пастер в биологии занимался изучением инфекционных заболеваний, и ему удалось выявить их возбудителей. Для лечения он предложил использовать прививки с ослабленными микроорганизмами. Также вкладом Пастера в развитие биологии является изучение процесса брожения и способа пастеризации [1] .
Значителен вклад Роберта Кохав развитие микробиологии. Он подробно исследовал такие заболевания как сибирская язва и туберкулез. Им был открыт возбудитель туберкулеза, названный впоследствии палочка Коха.
Важное открытие в биологии было сделано русским ученым И.И.Мечниковым. Он стал основателем теории фагоцитоза, выяснил роль клеток-фагоцитов в жизни организма. Вкладом Мечникова в развитие биологии стала также теория происхождения многоклеточных организмов. Помимо этого он занимался проблемой старения людей и является основателем геронтологии [2] .
Одним из основоположников такой области биологии как генетика считается Грегор Мендель. Им было разработано учение о наследственности, изучен гибридологический метод и его роль в передаче наследственных признаков. Данные закономерности наследственности позднее получили распространение в биологии как законы Менделя.
Однако при жизни Менделя вклад его в развитие биологии не был признан. Много позднее его исследования заново открыты другими учеными и только тогда получили признание, но это уже была другая эпоха.
Данный период ознаменовался бурным развитием науки. Появилось много самостоятельных областей на стыке различных наук: биофизика, биохимия, радиобиология и другие. В 20 веке зарождается биотехнология, которая стремительно развивается в 21 веке. Остро стоят в настоящее время проблемы экологии. Более подробно на этом этапе развития науки остановимся в следующем пункте.
Направления развития современной биологии
Современное развитие биологии осуществляется быстрыми темпами. Все больше появляется смежных наук. Рассмотрим основные направления развития современной биологии:
- Классическая биология занимается изучением многообразия органического мира. Представителями являются ученые-натуралисты, которые наблюдают за природой, описывают виды живых организмов и систематизируют их. Можно сказать, что до настоящего времени все важные события в классической биологии уже свершились. Однако, есть много уголков на земном шаре, где еще не ступала нога человека. Даже на сегодняшний день, возможно, найти еще неизученные организмы. Вот, например, гиппокампус – один из видов лучеперых рыб, открыт в 2008 году.
Новые открытия заставляют пересматривать все уже имеющиеся данные. Например, всем нам известны слоновые черепахи, обитающие на Галапагосских островах. В 2015 году проводилось изучение популяции черепах, и по всем полученным данным был выявлен новый вид, обитающий на острове Санта-Крус. Ранее их относили к слоновым черепахам как подвид.
Таким образом, даже классическая биология, которая берет свое начало в античном мире, развивается и в настоящее время.
- Еще одним направлением развития современной биологии считается эволюционная биология.В предыдущем пункте мы уже остановились на ученых, внесших вклад в развитие эволюционной биологии. Самая первая в биологии -эволюционная теория, принадлежит Жану Батисту Ламарку.
В данных эволюционных идеях есть неверные положения, однако, значение этой теории в биологии огромное. Ламарк увидел главный принцип эволюционного процесса– развитие организмов от низших к высшим.
Развитие эволюционных идей в биологии продолжил Чарльз Дарвин. Именно он понял, что теория постоянства видов неверна. Изучая организмы, он пришел к выводу, что существуют движущие силы, в результате которых органический мир на Земле многообразен.
Эволюционная биология Дарвина произвела ошеломляющий эффект. Были подорваны религиозные взгляды на происхождение всех живых организмов и человека.
Однако, данная теория не поставила последнюю точку в изучении эволюционной биологии. До сих пор остается много нерешенных вопросов. К примеру, в настоящее время очень много теорий о происхождении жизни на Земле, но они в основном теоретические. Самая известная из них теория Опарина А.И., с которой мы познакомимся в 11 классе.
В современном мире проводятся экспериментальные исследования данного вопроса, возможно, в ближайшем будущем ученые более точно смогут объяснить происхождение жизни на планете.
Дарвин привел достаточно много доказательств происхождения человека. Однако эволюционная биология человека до сих пор полна загадок. К примеру, не до конца понятен переход от животного мира к людям.
- Быстро развивается в биологии физико-химическое направление. Название данного направления биологии говорит о том, что для исследований применяются физические и химические методы.На этих методах остановимся подробнее в следующем пункте.
Лаборатория физико-химических исследований
Следует сказать, что физико-химическая биология изучает существа на различных уровнях их организации: от молекулярного до биосферного. Развитие физико-химической биологии начинается с появления микробиологии. Такие ученые как Луи Пастер, Роберт Кох, И.И.Мечников в своих исследованиях применяли физические и химические методы.Появление новой современной техники, а также сети Интернет продвинуло вперед развитие этой области биологии. С каждым днем все больше развивается биотехнология, генная инженерия, микробиология, биоинженерия, биофизика и другие. Данное направление в будущем поможет решить многие проблемы, стоящие перед человечеством и сделать новые открытия.
Методы исследования в биологии
Биология,как и любая наука, для познания окружающего мира использует различные методы исследования.
Задача любой науки – это составление определенной системы знаний, которая основывается на фактах. Для этого в биологии применяются методы, которые получили название научные.
Рассмотрим суть научного метода в биологии.
Все научные методы исследования в биологии можно классифицировать по группам. Познакомимся с ними на схеме.
Познакомимся подробнее с каждым методом исследования в биологии:
- Широко применялся описательный метод в древней биологии. Основой данного метода считается наблюдение. Изучая историю биологии, мы отмечали, что до 18 века ученые по большей части только составляли описание живых организмов. Присутствует ли в настоящее время такой метод исследования в биологии как описание? Конечно, да. Мы уже выявили, что открытие новых видов продолжается до сих пор. Этот метод может применяться и при изучении различных клеток с помощью микроскопа. Наблюдая за какими-либо процессами, мы также используем описание как научный метод изучения биологии.
Наблюдение широко используется в медицине при лечении пациентов наряду с другими методами.
Наблюдение в медицине
Использование описательного метода в биологии позволило накопить данные о живых организмах, которые в дальнейшем стали применяться для сравнительного анализа.
- Сравнительный метод исследования в биологии способствовал выявлению сходства и различия между организмами. Данный метод был положен в основу систематики органического мира, использовался при разработке клеточной теории. Закон зародышевого сходства Карла Бэра был открыт в биологии также благодаря сравнительному методу.
- Исторический метод исследований стал широко применяться в эволюционной биологии. Он предполагает сопоставление каких-либо результатов исследований с ранее полученными фактами. С помощью этого метода была сформулирована теория эволюции, представлены ее основные доказательства. К примеру, Ковалевский В.О. составил филогенетические ряды.
Исторический метод используется в биологии для выдвижения гипотез происхождения жизни на планете. Именно этот метод способствовал изменению сущности биологии. Из описательной науки она превратилась в объясняющую.
- Впервые экспериментальные методы исследования в биологии были применены Уильямом Гарвеем.
Классический эксперимент в биологии предполагает проведение опыта для изучения какого-либо явления или процесса.
Широкое распространение этот метод получил в 20 веке, когда шло бурное развитие техники. Появлялись новые приборы, позволявшие ставить сложные эксперименты. К примеру, был сконструирован электронный микроскоп.
Экспериментальный метод в биологии открыл огромные перспективы для исследований и применения биологических знаний в различных отраслях промышленности.
Словарь
1. Пастеризация – процесс уничтожения микроорганизмов в пищевых продуктах путем их нагревания до определенной температуры.
2. Геронтология – наука, изучающая процессы старения организма и способы его омоложения.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Наука
повышает интеллектуальный и моральный уровень; наука способствует распространению и торжеству великих идей.
Аристотель
Аристотель (384 до н. э., Стагир – 322 до н. э., Халкида), древнегреческий философ и педагог. Почти двадцать лет Аристотель учился в Академии Платона и, по-видимому, какое-то время там преподавал. Покинув Академию, Аристотель стал воспитателем Александра Македонского. Аристотель внёс существенный вклад в античную систему образования, основав Ликей в Афинах, который продолжал свою деятельность ещё многие столетия. Он задумал и организовал широкомасштабные естественнонаучные изыскания, которые финансировал Александр. Эти исследования привели ко многим фундаментальным открытиям, однако величайшие достижения Аристотеля относятся к области философии.
Гален
Гален (Galenus) Клавдий (129–199), римский врач и естествоиспытатель. Родился в семье богатого греческого архитектора. Изучал философию, медицину, естественные науки. Для получения врачебных знаний путешествовал, побывал в Коринфе, Смирне, Александрии. Медицинскую помощь оказывал по преимуществу гладиаторам. В 164 переехал в Рим, где стал придворным врачом у императора Марка Антония, а после его смерти – у его сына Коммода. Развивал учение о пневмах и соках организма. По его представлениям, есть естественная пневма, которая производится в печени и распространяется по венам, животная пневма, которая производится в сердце и распространяется по артериям, и душевная пневма, которая образуется в мозгу и распространяется по нервам. К сокам организма он относил слизь (флегму), жёлтую желчь, чёрную желчь, кровь. Наряду с прочими занимался проблемами центральной нервной системы. Проделывая опыты по перевязке нервов, установил, что нервы связаны с ощущениями. Считал, что мозг является органом мышления. Констатировал, что женщины-меланхолики чаще заболевают раком, чем женщины-сангвиники.
Кювье Жорж
Кювье (Cuvier) Жорж (23.08.1769, Монбельяр – 13.05.1832, Париж), французский зоолог. Окончил Каролинскую академию в Штутгарте (1788). В 1795 поступил на должность ассистента Музея естественной истории в Париже, с 1799 – профессор естественной истории в Коллеж де Франс. Занимал ряд государственных постов при Наполеоне I и в период Реставрации. Исполнял обязанности президента Совета по образованию, председателя Комитета внутренних дел, был членом Государственного совета. Создал факультет естественных наук в Парижском университете, организовал ряд университетов и лицеев в городах Франции. В 1820 получил титул барона, в 1831 – пэра Франции.
Кювье сыграл значительную роль в создании палеонтологии.
Пастер Луи
Пастер (Pasteur) Луи (27.12.1822, Доль, Юра – 28.09.1895, Вильнёв-л'Этан, Франция), французский микробиолог и химик, основоположник современной микробио-логии и иммунологии. Член Парижской АН (1862), Французской медицинской академии (1873), Французской Академии (1881). Член-корреспондент (1884) и почётный член (1893) Петербургской АН. Окончил Высшую нормальную школу (1847). Профессор университетов в Страсбурге (с 1849) и Лилле (с 1854), Нормальной школы (с 1857), Парижского университета (с 1867). Участник Революции 1848, вступил в Национальную гвардию. Первый директор научно-иссле-довательского микробиологического инсти-тута (Пастеровского института), созданного в 1888 на средства, собранные по междуна-родной подписке. В этом институте наряду с другими иностранными учёными плодотвор-но работали и русские – И. И. Мечников, С. Н. Виноградский, Н. Ф. Гамалея, В. М. Хавкин, А. М. Безредка и др.
Флеминг Александр
Флеминг (Fleming) Александр (06.08.1881, Локфилд – 11.03.1955, Лондон), английский бактериолог, удостоенный Нобелевской премии по физиоло-гии и медицине 1945 (совместно с Х. Флори и Э. Чейном) за открытие пенициллина. В 13 лет уехал к брату – лондонскому врачу. Поступил в Политехническую школу и после её окончания устроился на службу в навигационную компанию. Однако работа не приносила ему удовлетворе-ния, и, получив небольшое наследство от дяди, Флеминг решил поступить в медицинскую школу при больнице Св. Марии. Одновременно гото-вился к университетским экзаменам, которые успешно выдержал в 1902. В 1922 Флеминг сде-лал своё первое важное открытие – обнаружил в тканях человека вещество, способное быстро растворять некоторые микробы. Райт назвал но-вое вещество лизоцимом, стремясь отразить в названии, с одной стороны, его ферментативные свойства (энзиме), а с другой – способность к ли-зису, то есть разрушению микроорганизмов. Ка-залось, что лизоцим – это природный антисеп-тик, но, к сожалению, обнаружилось, что он ма-лоэффективен против наиболее патогенных микроорганизмов.
В настоящее время биология условно разделяется на две большие группы наук. Биология организмов (сюда входит науки о растениях (ботаника), животных (зоология), грибах (микология), микроорганизмах (микробиология) изучает отдельные группы живых организмов, их внутреннее и внешнее строение, образ жизни, размножение и развитие.
Общая биология изучает жизнь на различных уровнях: молекулярном (молекулярная биология, биохимия и молекулярная генетика), клеточном (цитология), тканевом (гистология), на уровне органов и их систем (физиология, морфология и анатомия), популяций и природных сообществ (экология).
Биология тесно связана с другими естественными науками. Так, на стыке между биологией и химией появились биохимия и молекулярная биология, между биологией и физикой – биофизика, между биологией и астрономией – космическая биология. Экология, находящаяся на стыке биологии и географии, в настоящее время часто рассматривается как самостоятельная наука.
Наука как сфера человеческой деятельности
Научным фактом(греч. factum - сделанное) является лишь тот, который можно воспроизвести и подтвердить.
Научный метод (греч. methodos – путь исследования) – совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.
Научные методы
Описательный – сбор фактического материала и его описание.
Сравнительный – выявление сходства и различия между организмами и их частями.
Исторический – сопоставление фактов с ранее известными фактами.
Экспериментальный – изучение того или иного явления с помощью опыта.
Интерес к изучению живой природы появился у человека, как только он стал осознавать себя. Кратко рассмотрим, как происходило развитие науки биологии, и назовём имена некоторых выдающихся учёных, внёсших вклад в её развитие.
На первых этапах исследователи занимались изучением многообразия живых организмов. Они собирали коллекции и составляли описания обнаруженных растений и животных. Этот этап становления биологии как науки называют описательным, а саму дисциплину — естественной историей.
Гиппократ (\(460\) — ок. \(370\) г. до н. э.) — основоположник медицины. Первым подробно описал строение организмов человека и животных, обратил внимание на значение наследственности и окружающей среды в появлении болезней.
Аристотель (\(384\)–\(322\) гг. до н. э.) — заложил начала зоологии. Выполнил описание большого числа животных, предложил первую классификацию (выделял в природе четыре царства: неодушевлённое (земля, вода и воздух), растения, животные, человек.
Теофраст (\(372\)–\(287\) гг. до н. э.) — основоположник ботаники. Составил описание около \(500\) видов растений.
Клавдий Гален (ок. \(130\) — ок. \(200\) гг.) — первым сделал сравнительно-анатомическое описание человека и обезьяны.
В Средние века господствующей идеологией была религия, но, несмотря на существовавший застой, знания о разных живых организмах продолжали накапливаться. Самый известный учёный эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (\(1452\)–\(1519\) гг.) занимался также и изучением биологических процессов. Он исследовал полёт птиц, работу сердца и органа зрения.
В эпоху Великих географических открытий (во второй половине \(XV\) в.) естественнонаучные знания начинают быстро развиваться, и биология подразделяется на отдельные науки.
Создание микроскопа в начале \(XVII\) в. позволило открыть живые организмы, которые без увеличительных приборов человеческому глазу не видны (бактерии, простейшие).
Карл Линней (\(1707\)–\(1778\) гг.) разработал основы систематики живых организмов с использованием бинарной номенклатуры (двойных видовых названий).
Карл Максимович Бэр (\(1792\)–\(1876\)) основал эмбриологию, сформулировал закон зародышевого сходства, ввёл представления о гомологичных органах.
В \(1839\) году Теодором Шванном (\(1818\)–\(1882\) гг.) и Маттиасом Якобом Шлейденом (\(1804\)–\(1881\) гг.) была сформулирована первая клеточная теория, подтвердившая единство живой природы и ставшая одной из предпосылок появления теории эволюции Чарльза Дарвина (\(1809\)–\(1882\) гг.), опубликованной в \(1859\) г.
В \(XIX\) в. благодаря работам Луи Пастера (\(1822\)–\(1895\) гг.), Роберта Коха (\(1843\)–\(1910\) гг.), Ильи Ильича Мечникова (\(1845\)–\(1\)\(916\) гг.) в качестве самостоятельной науки оформилась микробиология.
В \(1900\) году были переоткрыты законы Грегора Менделя (\(1822\)–\(1884\) гг.), что дало старт развитию генетики.
В \(40\) – \(50\) -е годы \(XX\) в. в качестве объектов исследования стали широко использоваться микроорганизмы, и начали активно развиваться молекулярная биология, биофизика, биохимия, бионика и др.
В \(XX\) в. появилось направление прикладных исследований — биотехнология, которое успешно развивается и в \(XXI\) в.
1. Дайте определения понятия.
Биология – это комплексная наука, изучающая все проявления жизни: строение, функции и происхождение живых организмов, их взаимоотношения в природных сообществах со средой обитания и другими живыми организмами.
5. Соотнесите имена великих ученых с описанием их вклада в развитие знаний о человеке. Правильное соответствие укажите индексами (1-10).
1. Авиценна 4
2. Аристотель 9
3. Везалий 3
4. Гарвей 4
5. Гераклит 5
6. Гиппократ 10
7. Декарт 1
8. Мечников 7
9. Павлов 6
10. Пастер 8.
6. С какими областями практической деятельности человека связана наука биология?
Биология тесно связана с медициной, производством химической продукции, с сельским хозяйством, промышленностью и энергетикой.
7. Какие жизненно важные проблемы позволяет решать знание биологии?
При помощи биологии открыто множество лекарств и методов лечения болезней, новых веществ для сельского хозяйства и промышленности. Благодаря новым методам исследований стали бурно развиваться как самостоятельные науки биофизика, биохимия, молекулярная биология, радиационная и космическая биология и т.д.
8. Объясните, почему биологию можно считать наукой будущего?
С помощью знаний биологии человечество сможет решить главную задачу: сохранение биосферы с целью поддержания условий существования и развития цивилизации. Биология – реальная производительная сила и рациональная научная основа отношений между человеком и природой.
Методы исследования в биологии.
1. Дайте определения понятий.
Наука – одна из сфер человеческой деятельности, цель которой – изучение и познание окружающего мира.
Научный факт – это факт, который можно воспроизвести и подтвердить.
Научный метод – совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.
5. Проведите исследование по составленной методике (см. задание 4). Результаты запишите в таблицу.
Сделайте выводы: в результате проведенного опыта было выявлено, что произошло синее окрашивание на хлебе и в меде, не произошло – в молоке. Гипотеза была частично подтверждена: хлеб содержит крахмал, молоко – не содержит. Качественная реакция на крахмал произошла с медом, так как мед, вероятно, некачественный и содержит искусственные добавки, в частности, крахмал для густоты.
6. Какое значение для проведения научного исследования имеет гипотеза?
Каждая гипотеза проверяется экспериментально в ходе получения новых научных фактов. Если полученные факты противоречат гипотезе, то она опровергается. Если гипотеза согласуется с фактами и позволяет сделать верные прогнозы, она может стать научной теорией.
7. Чем выводы исследования отличаются от его результата?
Результаты проведенного эксперимента – это новые научные факты, полученные в результате исследования. Вывод исследования – это заключение, на основе полученных фактов, о том, подтверждена гипотеза или же она опровергнута.
Читайте также: