Решебник по биологии 5 класс Пасечник. С бабочкой §6

Научные исследования проводят для того, чтобы изучить, описать или пояснить какое-то определенное явление, а также предложить новый метод в решении поставленной задачи (действий, ради которых и начинало проводиться это научное исследование).

В работе все методы научного исследования органично дополняют друг друга и взаимосвязаны. Выбор какого-то определенного метода зависит, прежде всего, от специфики исследования, от плюсов и минусов самого метода, а также от того, какие результаты ожидается получить. Например, сравнительный анализ позволяет выделить причинно-наследственные связи, выстроить логическую цепочку.

Биологические исследования являются основными методами анализа, которые применяются при исследовании живой материи. Они позволяют выяснить влияние разных факторов (температура, освещенность, влажность и т.д.) на живой организм.

В научном исследовании выделяют следующие этапы:

1. Наблюдение за изучаемым объектом или явлением;

2. Обобщение полученных результатов в результате наблюдения;

3. Постановка проблемы;

4. Выдвижение гипотез;

5. Разработка и проведение эксперимента;

6. Анализ и сравнение полученных результатов эксперимента;

7. Вывод.

Научный эксперимент – это наблюдение, которое производится в специально организованных и контролируемых условиях и позволяет установить, как все эти условия влияют на конкретный объект или явление. Он проводится для того, чтобы подтвердить или опровергнуть научные предположения, которые называются гипотезами.

Две группы объектов выбирают, чтобы сравнить полученные результаты и сделать максимально точный вывод. Также наблюдение как минимум за двумя группами позволяет не только подтвердить предположения, но и опровергнуть их, подкрепляя надежной доказательной базой.

Гипотеза – это научное предположение, которое поясняет возможные причины определенных явлений и выдерживает проверку эмпирическими методами. В результате исследований она либо подтверждается и принимает статус закона, либо опровергается.

Закон является описанием неизменных регулярностей, которые происходят в природе постоянно (например, естественный закон или закон природы). Его свойства – необходимость возникновения при точно сформулированных условиях, периодичность.

Теорией называют совокупность нескольких таких законов, которые относятся к одной и той же области познания. Не редко понятия «теория» и «закон» употребляются как равноправные.

Эксперимент является методом научного познания, для реализации которого объект погружается в искусственно созданные условия, а его поведение управляется экспериментатором. Цель его состоит в проверке гипотезы, в поиске новых фактов, которые бы смогли дать ответы на важные научные вопросы.

Наблюдение является методом познания, при котором наблюдающим изучаются и фиксируются свойства исследуемого объекта. При таком методе вмешательства в естественную среду минимальны, а выполнять наблюдение можно даже без специальных знаний и при отсутствии техники и оборудования.

Главным отличием эксперимента от наблюдений является способ взаимодействия с изучаемым объектом. Во время эксперимента происходит активное вмешательство в ход событий и их направление в нужное русло, тогда как при наблюдении наблюдатель стоит в стороне и только изучает объективные данные. Во время эксперимента подтверждается гипотеза, которая была сформулирована ранее. Во время наблюдения получают новые данные и собирают ранее неизвестную информацию.

№ 1. Используя дополнительные источники информации (научно-популярную литературу, справочники, статьи, в том числе и ресурсы сети Интернет), выясните, какие биологические эксперименты проводятся в настоящее время. Выберите из них наиболее понравившийся вам и подготовьте о нём краткое сообщение.

На сегодняшний день одним из биологических экспериментов является исследование влияния условий космического полёта на эмбриогенез, онтогенез, органогенез и поведение гетеротрофных организмов (рыб), обитающих в водной среде, которое называется «Аквариум». Проводит его институт медико-биологических проблем Российской академии наук. Областью исследования является космическая биология и биотехнология.

Цель данного эксперимента заключается в исследовании всех этапов процесса онтогенетического развития у органогенеза у гетеротрофных водных организмов в условиях космического полета. Также изучается и влияние микрогравитации на поведенческие реакции этих организмов. Все это необходимо для решения вопросов фундаментальной биологии, а именно для реализации в дальнейшем возможностей использовать водные организмы в качестве биологического звена, которое позволит обеспечить жизнедеятельность экипажей пилотируемых космических комплексов.

К основным научным задачам относят исследование поведения рыб в условии космического полета и изучение возможности продолжительного содержания их на борту орбитальной станции. Также во внимание берется разработка способов и методов культивирования водных организмов на борту космических аппаратов. В качестве объекта используются рыбы медака и личинки комара хирономиды.

№ 2. Самостоятельно поставьте биологический эксперимент. Возьмите две небольшие баночки. В каждую из них налейте воды. Поместите в них по луковице, как показано на рисунке 25. Одну баночку с луковицей поставьте на окно, которое хорошо освещается солнцем, а другую – там, где практически солнца не бывает. Температура в обоих случаях должна быть одинаковой. По мере необходимости доливайте в баночки воду. Проведите наблюдение за происходящими изменениями в течение 10 дней. Результаты наблюдений записывайте в таблицу «Влияние света на развитие листьев лука» (табл. 3)

Таблица 3. Влияние света на развитие листьев лука

Луковицы в обеих баночках дали корни, которые практически ничем не отличаются. Листья же визуально значительно отличаются. У луковицы, которая прорастала в темноте, листья очень светлые, сильно вытянутые и слабые. Так произошло, потому что растению не хватало солнечного света, а значит, у него не было возможности полноценно фотосинтезировать. У луковицы, которая прорастала в месте, которое хорошо освещалось солнцем, крепкие, темно-зеленые и сочные листья. Благодаря тому, что всегда был доступ к свету, процесс фотосинтеза происходил активно без нарушений. При этом можно было наблюдать, что у лука, который рос в темноте, листья появились первыми и выросли быстрее.

№ 1. Используя в качестве образца инструкцию по выращиванию кристаллов соли на с. 14 учебника, предложите план проведения эксперимента «Влияние условий (температура, концентрация раствора, использование различных видов соли и т. д.) на образование и рост кристаллов».

План проведения эксперимента:

1. Внимательно изучить, что такое солевой раствор и каковы его свойства.

2. Соляной раствор должен быть насыщенным. Воды нужно брать из расчета 40 грамм соли на 100 грамм горячей воды.

3. Вода обязательно должна остыть, после чего ее нужно отфильтровать, процеживая через несколько слоев марли или фильтровальную бумагу.

4. Кристаллик соли, прикрепленный к леске, не должен касаться дна емкости.

5. Чтобы обеспечить рост кристаллов, нужно поставить емкость в темное место и соблюдать комнатную температуру.

6. Ни в коем случае нельзя передвигать или трясти емкость, так как можно нарушить естественный процесс образования кристаллов соли.

Мне интересно исследование дыхания растений. Как показывают наблюдения за растениями, они могут дышать. В процессе дыхания растения поглощают кислород, а выделяют углекислый газ. Так же, как и все живые организмы на нашей планете, они получают энергию солнца, которая необходима для их жизнедеятельности. Интересно узнать, растение дышит определенными органами или нет? Этапы такого исследования могут выглядеть так:

1. Выдвижение гипотезы о том, что растения могут дышать отдельными органами, например, листьями, корнями или стеблями. Либо у них дышит только один орган.

2. Проведение эксперимента, для которого берется три прозрачные емкости. В первую емкость помещаются семена прорастающих растений, например, фасоли. Во вторую – корнеплоды моркови. В третью – свежесрезанные стебли растений с листьями. Емкости плотно закрываются и оставляются в темном месте. На следующий день нужно проверить изменения в составе воздуха во всех емкостях.

3. Анализ и сравнение результатов эксперимента. На стенках емкостей мы увидим пузырьки – конденсат, который образовался в результате дыхания растения.

4. Подведение итогов. Можно прийти к выводу, что все части растения дышат.