Методы научного познания в биологии 10 класс конспект урока
Обновлено: 03.07.2024
Цель: Ознакомить учащихся с основными биологическими методами исследований; проанализировать недостатки и достоинства этих методов; рассмотреть перспективные технологии проведения исследований.
Оборудование: Микроскопы, лупы, учебник.
Термины: Теоретические методы, эмпирические, наблюдение, эксперимент, моделирование, Статистика.
2 Опрос домашнего задания.
3 Актуализация опорных знаний.
С помощью каких методов исследуют одноклеточные организмы?
4 Изучение нового материала.
живую материю на разных уровнях организации изучают с помощью разных методов. Полученные результаты обрабатывают математически. с помощью статистического анализа.
а)Сравнительно- описательный метод служит для описания организмов, процессов, явлений.
б)Экспериментальный метод : исследователи активно вмешиваются в строение объектов исследований. Эксперименты бывают полевые и лабораторные.
в) Мониторинг- постоянное наблюдение за ходом определенных процессов в отдельных популяциях, экосистемах и т.д.
г)Моделирование- метод исследевания и демонстрации структур, функций, процессов с помощью их упрощенной имитации.
д)Математическое моделирование- совокупность математических методов анализа сложных количественных взаимосвязей и закономерностей в биологических системах.
е) Статистический метод- это математическая обработка полученных результатов исследований.
5 Обобщение и систематизация знаний
беседа: ответить на вопросы самоконтроля; тестирование на странице 23.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
презентация на тему "Методы географических исследований" для 5 класса
Презентация "Методы географических исследований" составлена для 5 класса общеобразовательной школы, обучающейся по программе, соответствующей ФГОС общего образования. Данная работа содержит рисунки, ф.
План- конспект открытого урока по педагогике на тему: "Методы педагогического исследования"
Урок предназначен для студентов 2 курса педагогического колледжа. Цели урока : Познакомить студентов с методами педагогического исследования и их характеристикой. Развивать у будущих учителей умения и.
Лабораторная работа №1. Методы биологических исследований.
лабораторная работа по биологии для 10 класса. Изучаются и закрепляются на практике методы биологических исследований. Закрепляются навыки по приготовлению микропрепаратов.
Технологическая карта урока географии 5 класс на тему "Методы географических исследований"
Технологическая карта урока географии 5 класс на тему "Методы географических исследований".
Методы биологических исследований
Урок по формированию метапредметных компетенций у учащихся. Цель - определить причины различий в окраске и форме листьев деревьев в разных районах города Перми.
презентация на тему "Методы географических исследований"8 класс
В данной презентации дается полное описание методов современного исследования и изучения географии как науки. Рассматриваются такие методы как, математический, имперический, геоэкологический, и другие.
Практическая работа по географии в 5 классе по теме "Методы географических исследований"
Практическая работа по географии в 5 классе по теме "Методы географических исследований" предназначена для проведения урока на улице (во дворе школы). Материалы распечатываются, скрепляются .
Из видеоурока ваши ученики узнают, что в научном познании процессе получения объективного истинного знания, выбирают определённые объекты исследования, проблемы и методы их изучения. В уроке описываются этапы проведения научного исследования: научный факт, научный метод, описательный метод, сравнительный, исторический, экспериментальный и моделирование. В данном уроке приводятся следующие понятия: научное познание, научные факты, научные методы.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Методы исследования в биологии"
Цель познания – знания. Они нужны для ориентации человека в окружающем мире, объяснения и предвидения событий, планирования и реализации деятельности. Для удовлетворения собственного интереса, в конце концов. Вместе с тем познание совсем не обязательно может быть научным. Оно может быть обыденным, художественным, мифологическим или религиозным.
Биология – это наука. Соответственно, предмет нашего рассмотрения – научное познание. В чём его отличие от ненаучного? Наверное, у каждого есть свой ответ на этот вопрос. Давайте попробуем обобщить и конкретно сформулировать саму суть. Будьте внимательны. Научное познание – это процесс получения объективного истинного знания, направленного на отражение закономерностей действительности.
Описательный метод в методологии современного познания занимает первичные позиции. Он широко применялся ещё учёными древности. Которым ничего не оставалось, кроме как собирать фактический материал и описывать его.
В основе описательного метода лежит наблюдение – первоисточник всех научных данных. И немудрено. Наблюдение опирается на чувственные способности человека (ощущение, восприятие, представление). Однако, именно по этой причине многие учёные расценивают этот тип исследования как весьма ненадёжный. Да и результаты описательных исследований невозможно повторить и повторно проанализировать.
Вплоть до XVIII столетия естествоиспытатели занимались описанием растений и животных, а также пытались систематизировать накопленный описательный материал. Однако, этот метод не утратил своей актуальности и сегодня. Например, зоологи открывают новые виды животных, специалисты в области гистологии наблюдают с помощью микроскопа зафиксированные и окрашенные срезы тканей, а молекулярные биологи фиксируют изменение концентрации фермента в пробирке.
Научное наблюдение, в отличие от обыденного – не простое, но целенаправленное изучение природных объектов или явлений. Оно ведётся исключительно для решения поставленной задачи, и при этом внимание наблюдателя не должно рассеиваться. Если мы, например, изучаем сезонные миграции белого аиста, то будем отмечать время его появления в местах гнездования, и ничего более. То есть выделять определённую часть из действительности и включать её в изучаемую систему.
В наблюдении важны точность, аккуратность, активность исследователя. А также его непредвзятость, знания, опыт и правильный выбор технических средств.
Собранный при помощи описательного метода фактический материал может и должен быть подвергнут сравнению.
Сравнительный метод, благодаря которому выявляются сходства и различия между организмами и их частями, биологи стали применять с XVII века. Так появились данные, необходимые для классификации растений и животных. А в XIX веке применение сравнительного метода привело к разработке клеточной теории Шванна-Шлейдена и обоснования теории Дарвина. Которая, в свою очередь, вызвала перестройку целого ряда биологических наук.
Методы сравнительного подхода приводят к тому, что могут быть пересмотрены уже сложившиеся взгляды на те или иные явления и факты. При сравнении также могут быть открыты особенности, которые специфичны для конкретного объекта или явления, однако ранее не были известны исследователям. Таким образом, сравнение способствует более глубокому изучению и познанию объектов и явлений, а также поиску их отличительных особенностей и различий на разных уровнях исследования.
Сравнительный метод широко применяется в различных биологических дисциплинах и в наше время. Но использование только описательного и сравнительного методов в биологии привело бы к тому, что она так бы и осталась в рамках констатирующей науки. А мы с вами никогда бы не увидели реальных кибернетических организмов – киборгов.
Идём дальше. Сравнительный метод, который мы разобрали, впоследствии перерастает в исторический. Почему? Человек отличается от животных, кроме всего прочего, тем, что может накапливать, сохранять и анализировать информацию, которая досталась ему от предыдущих поколений. То есть, передавать свои знания. Сопоставление с ранее полученными знаниями помогает осмыслить новые полученные факты. Исторический метод начал применяться во второй половине XIX века во многом благодаря работам Чарлза Дарвина. Человек, перевернувший в 1859 году всё естествознание того времени, научно обосновал закономерности появления и развития организмов. Раскрыл механизм становления их структур и функций во времени и пространстве. С тех пор исторический метод превратил биологию из науки описательной в науку, которая объясняет то, как появились и функционируют многообразные живые системы.
И напоследок – самое интересное.
Кто из вас в детстве, а может, и прямо сейчас не проводил экспериментов? Какие из них больше всего нравились? Может быть, такой?
Или что-нибудь посложнее?
Говоря научным языком, эксперимент представляет собой воссоздание выделенного аспекта действительности в специально создаваемых и контролируемых условиях, что обеспечивает критерий воспроизводимости, то есть позволяет восстановить ход явления при повторении условий.
Полный цикл эксперимента состоит из нескольких стадий: чётко сформулированной цели исследования и плана (постановка эксперимента), конкретных приёмов и средств технического воплощения и контроля (проведение эксперимента) и обработки результатов.
В биологии применение экспериментального метода связывают с именем Уильяма Гарвея.
В 1628 году этот английский основоположник физиологии впервые сформулировал свою теорию кровообращения, которая основывалась на собственных экспериментальных доказательствах. Измерив величину систолического объёма, частоту сокращений сердца и общее количество крови в теле овцы, Гарвей доказал, что за 2 минуты вся кровь должна пройти через сердце, а в течение 30 минут через него проходит количество крови, равное весу животного. Отсюда следовало, что, вопреки бесспорным на то время утверждениям Галена о поступлении к сердцу всё новых и новых порций крови от вырабатывающих её органов, кровь возвращается к сердцу по замкнутому циклу. Замкнутость же цикла обеспечивают мельчайшие трубочки — капилляры, соединяющие артерии и вены.
Однако широко применяться в биологии эксперимент начал лишь в XIX веке. Классическим образцом методологии экспериментальной науки стала работа Грегора Менделя по изучению наследственности и изменчивости организмов. Как Гарвей предсказал наличие в организме животных капилляров, которых никто не видел и не мог увидеть в то время, так и Мендель благодаря свои экспериментам с горохом предсказал наличие генов у всех живых организмов. Эпохальное событие в биологии.
С XX века экспериментальный метод становится ведущим в биологической науке. Это было обусловлено появлением новых приборов для исследований. Например, таких сложных, как электронный микроскоп, созданный в 1932 году, томограф, сконструированный в 1969. Кроме того, в биологии начали активно применяться методы физики и химии. Это и различные виды микроскопии, а также биохимические методы, метод меченых атомов, самые разнообразные способы культивирования и прижизненного наблюдения культур клеток, тканей, органов, рентгеноструктурный анализ, хроматография, ультрацентрифугирование и другие. Не спешите пугаться сложных названий, через несколько уроков вы их освоите.
Ко второй половине XX века в биологии развивается целое направление, которое предусматривает разработку методов исследования и создание новейших приборов.
В последнее время в биологических исследованиях всё больше применяют моделирование – исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений. Моделирование является как бы высшей формой биологического эксперимента. Объектом моделирования может стать любая биологическая система. От мельчайшей, например, молекула ДНК – хромосома – ядро клетки – сама клетка до огромной – вся биосфера. Такая глобальная информация о поведении живой природы на Земле используется, например, в случае глобальных техногенных или климатических изменений.
Экспериментальный метод коренным образом преобразил биологию. Он смог многократно расширить её познавательные возможности и открыл новые пути для использования биологических знаний во всех сферах деятельности человека.
И в заключение несколько слов об этапах проведения научного исследования. Как мы уже сказали, первоисточником всех научных данных является наблюдение. После обобщения фактов выдвигаются гипотезы, которые могут объяснить наблюдение. Далее эти данные перепроверяются в ходе новых наблюдений и экспериментов. За этим этапом обязательно следует контрольный опыт. Условия контрольного опыта, в свою очередь, обязательно должны отличаться одним фактором. После анализа результатов эксперимента научные данные переходят в ранг научных фактов, а проверенная гипотеза становится теорией или законом. Это говорит о её универсальности, неоспоримости и достоверности. Однако даже верная теория по мере накопления новых фактов может пересматриваться и уточняться. Например, теория эволюции.
Предлагаю коллегам план-конспект урока из моего методического сборника. 10 класс. ФГОС. Особенностью является то, что в качестве домашних заданий учащимся рекомендуются тесты, созданные на сайте МУЛЬТИУРОК в разделе ТЕСТЫ
Урок 1. Биология как наука. Методы биологии. Значение биологии. Уровни организации живой материи. Биологические системы.
Тип урока: урок систематизации и развития имеющихся знаний
Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, развивающего обучения.
Формируемые УУД:
Р (регулятивные): постановка новых целей, преобразование практической составляющей задания в познавательную задачу;
П (познавательные): умение выделять, систематизировать и сравнивать факты; анализировать текстовую информацию; проводить наблюдение, фиксировать и оформлять результаты;
К (коммуникативные): умение отстаивать свою точку зрения, подтверждать аргументы фактами.
Л (личностные) способствовать формированию элементов экологической культуры, интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы.
Планируемые результаты:
Знать историю развития биологии. Связь биологии с другими науками. Предмет и задачи биологии. Сущность жизни и свойства живого. Многообразие живого мира. Объяснять значение биологических знаний для современного человека, давать характеристику уровням организации живой природы
Оборудование: учебник (Биология. 10 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений /В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е. Т. Захарова /М.: ВЕРТИКАЛЬ, 2018), презентация или флипчарт (для работы с интерактивной доской).
I. Организационный момент
Взаимное приветствие учителя и учащихся; выяснение причин отсутствующих на уроке.
II. Обобщение имеющихся и формирование новых знаний.
Учитель: Мир вокруг нас велик и многообразен. Жизнь нас окружает повсюду. О ней свидетельствуют жужжание насекомых, щебетание птиц, шуршание мелких зверьков. Она существует как в ледяных полярных зонах, так и в раскаленных пустынях. Мы встречаем ее повсюду, начиная с освященной солнцем поверхности моря и кончая самыми темными глубинами океана. Под нашими ногами трудится несметное количество микроорганизмов, делая почву плодородной и пригодной для роста растений необходимых, в свою очередь, другим формам жизни. Земля насыщена в таком изобилии, что это потрясает наше воображение. А что может быть важнее жизни? И как сохранить среду обитания, отвечающую всем требованиям живого? Как сделать планету процветающей, а жизнь человека на ней – полноценной и безопасной? На эти и многие другие вопросы можно найти ответы, изучая биологию
1. Беседа с учащимися (обобщение имеющихся знаний)
Ответ: Ж.Б. Ламарк; Дополнение - Л. К. Тревиранус
Знания о живых организмах человек накапливал на протяжении тысячелетий. В наши дни биология — комплексная наука.
Ответ: Есть много разделов, изучающих определенные группы живых организмов.
Задание 1 (работа в парах)
- Используя следующие термины, заполните предложенную схему (схема на интерактивной, или на простой доске, возможен вариант и с раздаточным материалом)
ТЕРМИНЫ: ботаника, зоология, микология, альгология, ихтиология, генетика, популяционная генетика, палеоботаника, орнитология, молекулярная генетика.
Задание 2 (вопрос-ответ)
- Раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой?
- Раздел биологии, объектом изучения которого является клетка?
- Раздел биологии, изучающий поведение животных?
- Производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью живых организмов, культивируемых клеток и биологических процессов, стало возможным благодаря?
- Раздел биологии, изучающий внутреннее строение организмов?
- Раздел биологии, изучающий внешнее строение организмов?
- Раздел биологии, изучающий процессы жизнедеятельности организмов?
- И, можно продолжать еще долго. Но уже понятно, что биология – это комплексная наука, сформировавшаяся в результате дифференциации и интеграции разных научных дисциплин. Признаки науки – это объект и предмет исследований, методы, законы, понятия, научный язык, исследовательские сообщества ученых и т.д. С объектами и предметами исследований мы познакомились, теперь необходимо вспомнить и дополнить свои знания о методах исследования в биологии.
Конспект урока "Методы исследования в биологии" соответствует ФГОС.
Тип урока: урок открытия новых знаний
Цель урока: Создание условий для положительной мотивации к учению и для самостоятельной деятельности, направленной на изучение методов исследования с последующим применением полученных знаний на практике
Результаты обучения:
Личностные: формирование познавательного интереса к изучению биологии; понимания необходимости использования научных методов при проведении исследований; представления о возможности проведения самостоятельного научного исследования при условии соблюдения определенных правил.
Метапредметные:
Познавательные: работать с различными источниками информации; осуществлять элементарные научные исследования.
Регулятивные: определять цель урока и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать свою деятельность и делать выводы по результатам выполненной работы.
Коммуникативные: воспринимать информацию на слух; высказывать свою точку зрения; работать в составе творческих групп.
Предметные: научиться демонстрировать знание методов научного исследования, применяемых в биологии; различать наблюдение, измерение, эксперимент и приводить примеры использования этих методов; называть приборы биологической лаборатории и объяснять их значение.
Решаемые проблемы: как самостоятельно осуществить элементарное научное исследование
Оценить 3472 0
Конспект урока
Тип урока: урок открытия новых знаний
Цель урока: Создание условий для положительной мотивации к учению и для самостоятельной деятельности, направленной на изучение методов исследования с последующим применением полученных знаний на практике
Результаты обучения:
Личностные: формирование познавательного интереса к изучению биологии; понимания необходимости использования научных методов при проведении исследований; представления о возможности проведения самостоятельного научного исследования при условии соблюдения определенных правил.
Метапредметные:
Познавательные:работать с различными источниками информации; осуществлять элементарные научные исследования.
Регулятивные: определять цель урока и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать свою деятельность и делать выводы по результатам выполненной работы.
Коммуникативные: воспринимать информацию на слух; высказывать свою точку зрения; работать в составе творческих групп.
Предметные:научиться демонстрировать знание методов научного исследования, применяемых в биологии; различать наблюдение, измерение, эксперимент и приводить примеры использования этих методов; называть приборы биологической лаборатории и объяснять их значение.
Решаемые проблемы: как самостоятельно осуществить элементарное научное исследование
Оборудование: стакан с водой, сахар, линейка, лист герани, стакан с водой, соль, сантиметр, муляж гриба, стакан с водой, глина, мерные весы, камешек, смайлики, технологические карты учеников.
Структура и ход урока
Организационный этап. Включение в деловой ритм. Устное обращение учителя к классу – создание эмоционального настроя на урок.
Подготовка класса к работе
Личностные: ценностно-смысловая ориентация; коммуникативные : планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками.
Вы с самого раннего детства пытались изучать мир.
Что изучает биология?
Почему необходимо изучать биологию?
Что можно использовать, чтобы изучать мир?
Давайте проверим (вызвать ученика, чтобы открыл коробочку и показал ребятам ответ).
Действительно это линейка, стакан.
Хорошо, значит, что мы будем делать сегодня на уроке?
Задание: используя алфавит, расшифруйте слово
Следовательно, тема нашего урока? Совершенно верно. Записываем ее в ваши инструктивные карточки.
Оцените свою работу, правильно сформулировали тему урока - звезда, есть ошибки – квадрат, не правильно – круг.
Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с сверстниками; познавательные : логические – анализ дополнительной информации; регулятивные: умение преобразовать информацию
Изучали ли вы подробно методы исследования? Значит, какова цель нашего урока?
А что нам нужно сделать, чтобы понять, что такое методы исследования?
Совершенно верно, и так вот и наши задачи (на доску)
- узнать что такое метод
- научиться различать методы исследования
-познакомиться с различными приборами и инструментами
Оцените свою работу, правильно сформулировали цель и задачи урока - звезда, есть ошибки – квадрат, не правильно – круг.
Хороши, мы должны сегодня решить следующую проблему: Как самостоятельно осуществить элементарное научное исследование?
Изучение методов исследования
Узнать, что такое метод
Узнать какие методы существуют
Узнать, что нужно для проведения исследования
Регулятивные: целеполагание, умение выполнять разнообразные задания; коммуникативные: постановка вопросов; познавательные: общеучебные - самостоятельное выделение- формулирование познавательной цели; логические -формулирование проблемы
Начнем наш урок со второй задачи. Итак, наша вторая задача - научиться различать методы исследования.
Работаем в группах.
У вас на столах находятся следующие вещества и приборы:
1 группа: стакан с водой, сахар, линейка, лист герани;
2 группа: стакан с водой, соль, сантиметр, муляж гриба;
3 группа: стакан с водой, глина, мерные весы, камешек.
Вопрос: какие действия вы можете совершить с данными веществами и приборами.
В ваших инструктивных картах запишите, действия, которые вы провели.
Теперь давайте проверять:
Хорошо. Вам было предложено осуществить два метода исследования.
Вопрос: попробуйте предложить, какие методы исследования вы осуществили.
Задание: В инструктивных картах у вас приведены понятия методов исследования и их определения. Попробуйте установить соответствие между ними.
Оцените свою работу, все верно звезда, есть ошибки – квадрат, не правильно – круг.
Хорошо, какие из перечисленных методов исследования вы провели в группах.
Вопрос: Какой из методов мы не использовали?
Задание: внимательно посмотрите за окно, что вы можете наблюдать?
Задание: приведите пример описывающий наблюдение, происходящий в природе.
Вопрос: при проведении, каких методов, осуществляется взаимодействие с объектом?
Задание: используя учебник на странице 10, выпишите определение, какое понятие характеризует наблюдение за сезонными периодическими явлениями в жизни растений и животных?
Вопрос: Чем наблюдение отличается от эксперимента?
Оцените свою работу, все верно звезда, есть ошибки – квадрат, не правильно – круг.
Мы с вами хорошо поработали, пришло время отдохнуть
Физкультминутка (5 минут)
Хорошо, вернемся к первой задаче - что такое метод
Чтобы дать определение, что такое метод, скажите, что вы делали, когда проводили эксперимент, измерение, наблюдение
Используя учебник на стр. 10 выпишите, что такое метод
Итак, у нас осталась последняя задача: нам нужно выяснить, какие приборы и инструменты используются при проведении исследований.
Работаем в парах
Оцените свою работу, все верно звезда, есть ошибки – квадрат, не правильно – круг.
Хорошо при использовании нами в начале урока различных методов, вы тоже применяли различные инструменты и приборы.
Работаем в группах: перечислите приборы и инструменты, которые вы применяли при использовании различных методов.
Как мы справились с этой задачей?
Все верно – звезда
Есть ошибки – квадрат
Не справились – круг
Учащиеся в группах проводят различные действия с предложенными веществами и приборами
один представитель из каждой группы выходит к доске и демонстрирует, какие действия они провели в группе
Опыт, превращение, измерение
Учащиеся выполняют задание.
Один из учащихся выходит к доске и устанавливает соответствие между понятием и определением.
Учащиеся называют методы: эксперимент, измерение
Вариант ответа: наблюдение
Учащиеся приводят примеры
Один из учащихся озвучивает понятие – фенология
Вариант ответа: при проведении эксперимента человек активно взаимодействует с предметом
Один из учащихся озвучивает определение
Трое учащихся озвучивают приборы и инструменты, используемые при различных методах
Один из представителей в каждой группе перечисляет приборы и инструменты
Регулятивные: планирование, прогнозирование; познавательные : моделирование, логические- решение проблемы, построение логической цепи рассуждений, доказательство, выдвижение гипотез и их обоснование; коммуникативные – инициативное сотрудничество в поиске и выборе информации
Задание на закрепление проверка полученных знаний и сформированных ууд
Задание 1: заполните пропуски, определив название метода исследования
Определение температуры тела зайца ______
Птица перелетает с ветки на ветку__________
Перед вами два стакана с водой. В один стакан мы наливаем растительное масло, в другой поместили соду. В первом стакане масло не растворилось, во втором сода растворилась____
Задание 2: Установите соответствие между методом исследования и используемыми инструментами и приборами
Читайте также: