2.

3.

في مقدمة العمل البحثي، يتم إثبات أهمية الموضوع المختار، ويتم تحديد موضوع البحث والمشكلات الرئيسية، ويتم صياغة الغرض ومحتوى المهام، ويتم تحديد حداثة البحث (إن وجدت). ذكرت.

يحدد هذا الفصل طرق البحث ويثبت الأهمية النظرية والعملية (إذا كان هناك جزء عملي) للعمل.

هيكل مقدمة الورقة البحثية:

4. الخلفية التاريخية لمشكلة البحث

5. الجزء الرئيسي من العمل البحثي
البحث عن المعلومات والمعرفة اللازمة لإجراء البحوث.
اختيار الأفكار والخيارات ومبرراتها وتحليلها.
اختيار المواد وطرق إجراء البحوث.
اختيار المعدات وتنظيم مكان العمل للبحث (إذا كانت هذه تجربة).
وصف مراحل الدراسة.
احتياطات السلامة عند أداء العمل (إذا كانت هذه خبرة).

6. خاتمة
(استنتاجات موجزة بناءً على نتائج العمل البحثي، وتقييم مدى اكتمال حل المهام المعينة)
ويعرض باستمرار النتائج التي تم الحصول عليها، ويحدد علاقتها بالهدف العام والمهام المحددة الواردة في المقدمة، ويقدم تقييمًا ذاتيًا للعمل المنجز. في بعض الحالات، من الممكن الإشارة إلى طرق مواصلة البحث في موضوع ما، بالإضافة إلى المهام المحددة التي يتعين حلها.

7.
بعد الختام، من المعتاد وضع قائمة بالأدبيات المستخدمة في العمل البحثي. ويجب أن ينعكس كل مصدر مدرج فيه في مذكرة توضيحية. لا ينبغي تضمين العمل الذي لم يتم استخدامه فعليًا في هذه القائمة.

8.
(الرسوم البيانية، الرسوم البيانية، الرسوم البيانية، الصور الفوتوغرافية، الجداول، الخرائط).
يتم وضع المواد المساعدة أو الإضافية التي تشوش الجزء الرئيسي من العمل في الملاحق. يجب أن يبدأ كل طلب على ورقة (صفحة) جديدة بكلمة "ملحق" في الزاوية اليمنى العليا ويكون لها عنوان موضوعي. إذا كان هناك أكثر من ملحق في العمل، يتم ترقيمهم بالأرقام العربية (بدون علامة الرقم)، وما إلى ذلك. ويجب أن يكون ترقيم الصفحات التي تحتوي على الملاحق مستمراً ويستمر مع الترقيم العام للنص الرئيسي. ويتم اتصالها بالتطبيقات من خلال الروابط المستخدمة مع كلمة "نظرة" (انظر)، المرفقة مع الكود الموجود بين قوسين.
إذا التزمت بشكل صارم بخطة البحث، فإن العمل سوف يلبي جميع المعايير والمتطلبات.

وصف موجز:

سازونوف ف. طرق البحث الحديثة في علم الأحياء [المورد الإلكتروني] // عالم الحركة، 2009-2018: [موقع الكتروني]. تاريخ التحديث: 22.02.2018..__.201_).

مواد عن طرق البحث الحديثة في علم الأحياء وفروعه والتخصصات ذات الصلة.

مواد عن طرق البحث الحديثة في علم الأحياء وفروعه والتخصصات ذات الصلةرسم

: الفروع الأساسية لعلم الأحياء.

حاليًا، يتم تقسيم علم الأحياء تقليديًا إلى مجموعتين كبيرتين من العلوم.بيولوجيا الكائنات الحية

: علوم النباتات (علم النبات)، الحيوانات (علم الحيوان)، الفطريات (علم الفطريات)، الكائنات الحية الدقيقة (علم الأحياء الدقيقة). تدرس هذه العلوم المجموعات الفردية من الكائنات الحية وبنيتها الداخلية والخارجية وأسلوب حياتها وتكاثرها وتطورها.علم الأحياء العام

: المستوى الجزيئي (البيولوجيا الجزيئية، الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة الجزيئية)، الخلوي (علم الخلايا)، الأنسجة (علم الأنسجة)، الأعضاء وأنظمتها (علم وظائف الأعضاء، التشكل والتشريح)، السكان والمجتمعات الطبيعية (علم البيئة). وبعبارة أخرى، يدرس علم الأحياء العام الحياة على مستويات مختلفة.

يرتبط علم الأحياء ارتباطًا وثيقًا بالعلوم الطبيعية الأخرى. وهكذا، عند التقاطع بين البيولوجيا والكيمياء، ظهرت الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، بين البيولوجيا والفيزياء - الفيزياء الحيوية، بين البيولوجيا وعلم الفلك - بيولوجيا الفضاء. إن علم البيئة، الذي يقع عند تقاطع علم الأحياء والجغرافيا، يعتبر الآن علمًا مستقلاً.

مهام طلاب الدورة التدريبية الأساليب الحديثة للبحث البيولوجي

1. التعرف على مجموعة متنوعة من أساليب البحث في مختلف مجالات علم الأحياء.
1) كتابة مقالة تعليمية مراجعة حول طرق البحث في مجالات علم الأحياء المختلفة. الحد الأدنى لمتطلبات محتوى الملخص: وصف 5 طرق بحث، 1-2 صفحة (الخط 14، المسافة 1.5، الهوامش 3-2-2-2 سم) لكل طريقة.
2) تقديم تقرير (ويفضل أن يكون على شكل عرض تقديمي) عن إحدى الطرق الحديثة في علم الأحياء: المجلد 5±1 صفحة.
نتائج التعلم المتوقعة:
1) الإلمام السطحي بمجموعة واسعة من أساليب البحث في علم الأحياء.
2) الفهم المتعمق لأحد أساليب البحث ونقل هذه المعرفة إلى مجموعة الطلاب.

2. إجراء البحوث التعليمية والعلمية من تحديد الأهداف إلى الاستنتاجات باستخدام المتطلبات اللازمة لإعداد تقرير البحث العلمي.

حل:
الحصول على البيانات الأولية في فصول المختبر وفي المنزل. ويسمح بإجراء جزء من هذا البحث خارج الفصل الدراسي.

3. مقدمة لطرق البحث العامة في علم الأحياء.

حل:
دورة محاضرة والعمل المستقل مع مصادر المعلومات. تقرير عن مثال حقائق من تاريخ علم الأحياء: المجلد 2 ± 1 صفحة.

4. تطبيق المعرفة والمهارات والقدرات المكتسبة لإجراء البحوث الخاصة بك وإضفاء الطابع الرسمي عليها في شكل عمل بحثي و/أو دورة تدريبية و/أو عمل تأهيلي نهائي.

تعريف المفاهيم

طرق البحث - هذه طرق لتحقيق هدف العمل البحثي.

الطريقة العلمية هي مجموعة من التقنيات والعمليات المستخدمة في بناء نظام المعرفة العلمية.

حقيقة علمية هو نتيجة الملاحظات والتجارب التي تحدد الخصائص الكمية والنوعية للأشياء.

الأساس المنهجي البحث العلمي هو مجموعة من أساليب المعرفة العلمية المستخدمة لتحقيق هدف هذا البحث.

الأساليب العلمية والتجريبية العامة والأساس المنهجي -.

تستخدم البيولوجيا الحديثة مزيجًا من الأساليب المنهجية، فهي تستخدم “وحدة الأساليب الوصفية والتصنيفية والتفسيرية والتفسيرية؛ وحدة البحث التجريبي مع عملية التنظير المكثف للمعرفة البيولوجية، بما في ذلك إضفاء الطابع الرسمي عليها وإضفاء الطابع الرياضي عليها والبديهية" [Yarilin A.A. تصبح "سندريلا" أميرة، أو مكانة علم الأحياء في هرم العلوم. // "البيئة والحياة" العدد 12، 2008. ص 4-11. ص11].

أهداف طرق البحث:

1. “تعزيز القدرات المعرفية الطبيعية للإنسان وتوسيعها واستمرارها”.

2. "وظيفة التواصل"، أي. الوساطة بين موضوع البحث وموضوعه [Arshinov V.I. التآزر كظاهرة للعلوم ما بعد غير الكلاسيكية. م: معهد الفلسفة RAS، 1999. 203 ص. ص18].

طرق البحث العامة في علم الأحياء

ملاحظة

ملاحظة هي دراسة العلامات الخارجية والتغيرات المرئية لجسم ما خلال فترة زمنية معينة. على سبيل المثال، مراقبة نمو وتطور الشتلات.

الملاحظة هي نقطة البداية لأي بحث في العلوم الطبيعية.

وهذا ملحوظ بشكل خاص في علم الأحياء، لأن موضوع دراسته هو الإنسان والطبيعة الحية المحيطة به. بالفعل في المدرسة، في دروس علم الحيوان وعلم النبات والتشريح، يتم تعليم الأطفال كيفية إجراء أبسط البحوث البيولوجية من خلال مراقبة نمو وتطور النباتات والحيوانات، وحالة أجسادهم.

الملاحظة كوسيلة لجمع المعلومات هي تقنية البحث الأولى التي ظهرت في ترسانة علم الأحياء، أو بالأحرى، سلفها، التاريخ الطبيعي. وهذا ليس مستغربا، فالملاحظة تعتمد على القدرات الحسية للإنسان (الإحساس، الإدراك، التمثيل). علم الأحياء الكلاسيكي هو في المقام الأول علم الأحياء الرصدي.ولكن، مع ذلك، فإن هذه الطريقة لم تفقد أهميتها حتى يومنا هذا.

يمكن أن تكون الملاحظات مباشرة أو غير مباشرة، ويمكن إجراؤها باستخدام الأجهزة التقنية أو بدونها. لذلك، يرى عالم الطيور الطائر من خلال المنظار ويستطيع سماعه، أو يمكنه تسجيل الأصوات بالجهاز خارج نطاق الأذن البشرية. يراقب عالم الأنسجة قسم الأنسجة الثابتة والملونة باستخدام المجهر. وبالنسبة لعالم الأحياء الجزيئي، يمكن أن تكون الملاحظة هي تسجيل التغيرات في تركيز الإنزيم في أنبوب الاختبار.

من المهم أن نفهم أن الملاحظة العلمية، على عكس الملاحظة العادية، ليست بسيطة، ولكنها هادفةدراسة الأشياء أو الظواهر: يتم إجراؤها لحل مشكلة معينة، ولا ينبغي تشتيت انتباه المراقب. على سبيل المثال، إذا كانت المهمة هي دراسة الهجرات الموسمية للطيور، فإننا سنلاحظ توقيت ظهورها في مواقع التعشيش، وليس أي شيء آخر. هكذا تكون الملاحظة التخصيص الانتقائيمن الواقع جزء معينبمعنى آخر الجانب وإدراج هذا الجزء في النظام محل الدراسة.

في الملاحظة، ليس المهم فقط دقة المراقب ودقته ونشاطه، ولكن أيضًا حياده ومعرفته وخبرته والاختيار الصحيح للوسائل التقنية. كما أن صياغة المشكلة تفترض وجود خطة مراقبة، أي. تخطيطهم. [كاباكوفا د. الملاحظة والوصف والتجربة باعتبارها الأساليب الرئيسية لعلم الأحياء // مشاكل وآفاق تطوير التعليم: المواد الدولية. علمي أسيوط. (بيرم، أبريل 2011). I. بيرم: ميركوري، 2011. ص 16-19].

الطريقة الوصفية

الطريقة الوصفية - هذا هو تسجيل العلامات الخارجية المرصودة للأشياء قيد الدراسة، مع إبراز الأساسيات وتجاهل غير المهم. كانت هذه الطريقة في نشأة علم الأحياء كعلم، لكن تطورها كان مستحيلًا دون استخدام طرق بحث أخرى.

تسمح لك الأساليب الوصفية أولاً بوصف الظواهر التي تحدث في الطبيعة الحية ثم تحليلها ومقارنتها وإيجاد أنماط معينة وكذلك تعميم واكتشاف أنواع وفئات جديدة وما إلى ذلك. بدأ استخدام الأساليب الوصفية في العصور القديمة، لكنها اليوم لم تفقد أهميتها وتستخدم على نطاق واسع في علم النبات وعلم الأخلاق وعلم الحيوان وما إلى ذلك.

طريقة المقارنة

طريقة المقارنة هي دراسة أوجه التشابه والاختلاف في البنية، ومسار العمليات الحياتية، وسلوك الكائنات المختلفة. على سبيل المثال، مقارنة الأفراد من جنسين مختلفين ينتمون إلى نفس النوع البيولوجي.

يسمح لك بدراسة كائنات البحث من خلال مقارنتها مع بعضها البعض أو مع كائن آخر. يتيح لك التعرف على أوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية، وكذلك أجزائها. تتيح البيانات التي تم الحصول عليها دمج الكائنات المدروسة في مجموعات بناءً على أوجه التشابه في البنية والأصل. وعلى أساس الطريقة المقارنة، على سبيل المثال، يتم بناء تصنيف للنباتات والحيوانات. كما تم استخدام هذه الطريقة لإنشاء نظرية الخلية وتأكيد نظرية التطور. حاليا، يتم استخدامه في جميع مجالات علم الأحياء تقريبا.

تم إنشاء هذه الطريقة في علم الأحياء في القرن الثامن عشر. وأثبتت فعاليتها في حل العديد من المشاكل الكبرى. باستخدام هذه الطريقة وبالاشتراك مع الطريقة الوصفية، تم الحصول على المعلومات التي جعلت ذلك ممكنا في القرن الثامن عشر. وضع أسس تصنيف النباتات والحيوانات (C. Linnaeus)، وفي القرن التاسع عشر. صياغة نظرية الخلية (M. Schleiden و T. Schwann) ومبدأ الأنواع الرئيسية للتطور (K. Baer). تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في القرن التاسع عشر. في إثبات نظرية التطور، وكذلك في إعادة هيكلة عدد من العلوم البيولوجية على أساس هذه النظرية. إلا أن استخدام هذا الأسلوب لم يصاحبه تجاوز علم الأحياء لحدود العلم الوصفي.
تستخدم الطريقة المقارنة على نطاق واسع في العلوم البيولوجية المختلفة في عصرنا. تكتسب المقارنة قيمة خاصة عندما يكون من المستحيل تحديد مفهوم ما. على سبيل المثال، غالبًا ما ينتج المجهر الإلكتروني صورًا يكون محتواها الحقيقي غير معروف مسبقًا. فقط مقارنتها بالصور المجهرية الضوئية تسمح بالحصول على البيانات المطلوبة.

الطريقة التاريخية

يتيح لك التعرف على أنماط تكوين وتطور الأنظمة الحية وهياكلها ووظائفها ومقارنتها بالحقائق المعروفة سابقًا. وهذا الأسلوب، على وجه الخصوص، استخدمه تشارلز داروين بنجاح في بناء نظريته التطورية، وساهم في تحويل علم الأحياء من علم وصفي إلى علم تفسيري.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. بفضل أعمال تشارلز داروين، وضعت الطريقة التاريخية على أساس علمي دراسة أنماط ظهور وتطور الكائنات الحية، وتشكيل هيكل ووظائف الكائنات الحية في الزمان والمكان. مع إدخال هذه الطريقة، حدثت تغييرات نوعية كبيرة في علم الأحياء. لقد حول المنهج التاريخي علم الأحياء من علم وصفي بحت إلى علم تفسيري، يشرح كيفية نشوء أنظمة حية متنوعة وكيفية عملها. وفي الوقت الحالي، أصبح المنهج التاريخي، أو "المنهج التاريخي" منهجًا عالميًا لدراسة الظواهر الحياتية في جميع العلوم البيولوجية.

الطريقة التجريبية

تجربة - هذا التحقق من صحة الفرضية المطروحة بمساعدة التأثير المستهدف على الكائن.

التجربة (التجربة) هي إبداع مصطنع في ظل ظروف خاضعة للرقابة لموقف يساعد على الكشف عن الخصائص الخفية العميقة للكائنات الحية.

ترتبط الطريقة التجريبية لدراسة الظواهر الطبيعية بالتأثير الفعال عليها من خلال إجراء التجارب (التجارب) تحت ظروف خاضعة للرقابة. تتيح لك هذه الطريقة دراسة الظواهر بمعزل عن غيرها وتحقيق تكرار النتائج عند إعادة إنتاج نفس الظروف. توفر التجربة نظرة أعمق لجوهر الظواهر البيولوجية مقارنة بطرق البحث الأخرى. وبفضل التجارب توصلت العلوم الطبيعية بشكل عام وعلم الأحياء بشكل خاص إلى اكتشاف القوانين الأساسية للطبيعة.
لا تعمل الأساليب التجريبية في علم الأحياء على إجراء التجارب والحصول على إجابات للأسئلة ذات الاهتمام فحسب، بل تعمل أيضًا على تحديد صحة الفرضية التي تمت صياغتها في بداية دراسة المادة، وكذلك تصحيحها أثناء العمل. وفي القرن العشرين، أصبحت طرق البحث هذه رائدة في هذا العلم بفضل ظهور المعدات الحديثة لإجراء التجارب، مثل، على سبيل المثال، التصوير المقطعي والمجهر الإلكتروني وغيرها. حاليًا، في علم الأحياء التجريبي، تُستخدم على نطاق واسع تقنيات الكيمياء الحيوية، وتحليل حيود الأشعة السينية، والكروماتوغرافيا، بالإضافة إلى تقنية المقاطع فائقة الدقة، وطرق الزراعة المختلفة، وغيرها الكثير. لقد أدت الأساليب التجريبية جنبًا إلى جنب مع نهج النظم إلى توسيع القدرات المعرفية للعلوم البيولوجية وفتحت طرقًا جديدة لتطبيق المعرفة في جميع مجالات النشاط البشري تقريبًا.

أثيرت مسألة التجربة باعتبارها أحد أسس معرفة الطبيعة في القرن السابع عشر. الفيلسوف الإنجليزي ف. بيكون (1561-1626). يرتبط مقدمته لعلم الأحياء بأعمال ف. هارفي في القرن السابع عشر. في دراسة الدورة الدموية. ومع ذلك، لم تدخل الطريقة التجريبية علم الأحياء على نطاق واسع إلا في بداية القرن التاسع عشر، ومن خلال علم وظائف الأعضاء، حيث بدأوا في استخدام عدد كبير من التقنيات الآلية التي مكنت من تسجيل وتوصيف ارتباط الوظائف بالبنية كميًا. بفضل أعمال F. Magendie (1783-1855)، G. Helmholtz (1821-1894)، I.M. Sechenov (1829-1905)، وكذلك تجربة الكلاسيكية C. Bernard (1813-1878) و I.P. ربما كان علم وظائف الأعضاء بافلوفا (1849-1936) هو أول العلوم البيولوجية التي أصبحت علمًا تجريبيًا.
الاتجاه الآخر الذي دخلت فيه الطريقة التجريبية إلى علم الأحياء هو دراسة الوراثة وتقلب الكائنات الحية. هنا تعود الميزة الرئيسية إلى G. Mendel، الذي، على عكس أسلافه، استخدم التجربة ليس فقط للحصول على بيانات حول الظواهر التي تتم دراستها، ولكن أيضا للتحقق من الفرضية التي تم صياغتها على أساس البيانات التي تم الحصول عليها. كان عمل ج. مندل مثالا كلاسيكيا لمنهجية العلوم التجريبية.

في إثبات الطريقة التجريبية، كان العمل الذي قام به في علم الأحياء الدقيقة ل. باستور (1822-1895)، الذي قدم التجربة لأول مرة لدراسة التخمير ودحض نظرية التولد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة، ثم لتطوير التطعيم ضد الأمراض المعدية، مهم. في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. بعد L. Pasteur، تم تقديم مساهمات كبيرة في تطوير وإثبات الطريقة التجريبية في علم الأحياء الدقيقة بواسطة R. Koch (1843-1910)، D. Lister (1827-1912)، I.I. متشنيكوف (1845-1916)، د. إيفانوفسكي (1864-1920)، س.ن. فينوغرادسكي (1856-1890)، م. بيرنيك (1851-1931)، إلخ. في القرن التاسع عشر. كما تم إثراء علم الأحياء من خلال إنشاء أسس منهجية للنمذجة، وهو أيضًا أعلى أشكال التجربة. يعد اختراع L. Pasteur و R. Koch وغيرهم من علماء الأحياء المجهرية لطرق إصابة حيوانات المختبر بالكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ودراسة التسبب في الأمراض المعدية عليها مثالًا كلاسيكيًا للنمذجة التي استمرت حتى القرن العشرين. ويتم استكماله في عصرنا من خلال نمذجة ليس فقط الأمراض المختلفة، ولكن أيضًا عمليات الحياة المختلفة، بما في ذلك أصل الحياة.
بدءًا من الأربعينيات على سبيل المثال. القرن العشرين لقد شهدت الطريقة التجريبية في علم الأحياء تحسنًا كبيرًا بسبب زيادة دقة العديد من التقنيات البيولوجية وتطوير تقنيات تجريبية جديدة. وهكذا، تم زيادة دقة التحليل الجيني وعدد من التقنيات المناعية. تم إدخال زراعة الخلايا الجسدية، وعزل الطفرات الكيميائية الحيوية للكائنات الحية الدقيقة والخلايا الجسدية، وما إلى ذلك في الممارسة البحثية، وبدأت الطريقة التجريبية في إثراءها على نطاق واسع بطرق الفيزياء والكيمياء، والتي تبين أنها ذات قيمة كبيرة ليس فقط كطرق مستقلة. ، ولكن أيضًا بالاشتراك مع الطرق البيولوجية. على سبيل المثال، تم توضيح البنية والدور الجيني للحمض النووي من خلال الاستخدام المشترك للطرق الكيميائية لعزل الحمض النووي، والطرق الكيميائية والفيزيائية لتحديد بنيته الأولية والثانوية، والطرق البيولوجية (التحول والتحليل الجيني للبكتيريا) لإثبات وجودها. دورها كمادة وراثية.
وحالياً يتميز المنهج التجريبي بقدرات استثنائية في دراسة الظواهر الحياتية. يتم تحديد هذه القدرات من خلال استخدام أنواع مختلفة من الفحص المجهري، بما في ذلك المجهر الإلكتروني مع تقنيات القطع فائقة الدقة، والطرق الكيميائية الحيوية، والتحليل الجيني عالي الدقة، والأساليب المناعية، ومجموعة متنوعة من طرق الزراعة والمراقبة أثناء الحياة في مزارع الخلايا والأنسجة والأعضاء، والأجنة. وضع العلامات، والتخصيب في المختبر، وطريقة الذرة الموسومة، وتحليل حيود الأشعة السينية، والطرد المركزي الفائق، والقياس الطيفي، واللوني، والرحلان الكهربائي، والتسلسل، وتصميم جزيئات الحمض النووي المؤتلف النشطة بيولوجيًا، وما إلى ذلك. تسببت الجودة الجديدة المتأصلة في الطريقة التجريبية في حدوث تغييرات نوعية في النمذجة . إلى جانب النمذجة على مستوى الأعضاء، يجري حاليًا تطوير النمذجة على المستويين الجزيئي والخلوي.

طريقة المحاكاة

تعتمد النمذجة على تقنية مثل تشبيه - وهو الاستدلال على تشابه الأشياء في جهة معينة بناء على تشابهها في عدة جوانب أخرى.

نموذج - هذه نسخة مبسطة من كائن أو ظاهرة أو عملية، واستبدالها في جوانب معينة.

النموذج هو شيء أكثر ملاءمة للعمل معه، أي شيء أسهل في رؤيته وسماعه وتذكره وتسجيله ومعالجته ونقله ووراثته، وهو شيء أسهل في التجربة، مقارنة بكائن النمذجة (النموذج الأولي، إبداعي).
كاركيشينكو ن. أساسيات النمذجة الحيوية. - م: VPK، 2005. - 608 ص. ص 22.

النمذجة - وهذا يعني إنشاء نسخة مبسطة من كائن أو ظاهرة أو عملية.

النمذجة:

1) إنشاء نسخ مبسطة من الأشياء المعرفية؛

2) دراسة الأشياء المعرفية على نسخها المبسطة.

طريقة المحاكاة - هذه دراسة خصائص كائن معين من خلال دراسة خصائص كائن آخر (نموذج)، وهو أكثر ملاءمة لحل مشاكل البحث ويكون في مراسلات معينة مع الكائن الأول.

النمذجة (بالمعنى الواسع) هي الطريقة الرئيسية للبحث في جميع مجالات المعرفة. تُستخدم طرق النمذجة لتقييم خصائص الأنظمة المعقدة واتخاذ قرارات مبنية على أساس علمي في مختلف مجالات النشاط البشري. يمكن دراسة النظام الحالي أو المصمم بشكل فعال باستخدام النماذج الرياضية (التحليلية والمحاكاة) من أجل تحسين عملية عمل النظام. يتم تنفيذ نموذج النظام على أجهزة الكمبيوتر الحديثة، والتي تعمل في هذه الحالة كأداة لتجربة نموذج النظام.

تتيح لك النمذجة دراسة أي عملية أو ظاهرة، وكذلك اتجاهات التطور، من خلال إعادة إنشائها في شكل كائن أبسط باستخدام التقنيات والمعدات الحديثة.

نظرية النمذجة – نظرية استبدال الكائن الأصلي بنموذجه ودراسة خصائص الكائن على نموذجه.
النمذجة – أسلوب بحث يقوم على استبدال الكائن الأصلي محل الدراسة بنموذجه والعمل به (بدلاً من الكائن).
نموذج (الكائن الأصلي) (من الطريقة اللاتينية - "القياس"، "الحجم"، "الصورة") - كائن مساعد يعكس أهم أنماط البحث، والجوهر، والخصائص، وميزات هيكل وعمل الكائن الأصلي .
عندما يتحدث الناس عن النمذجة، فإنهم عادة ما يقصدون نمذجة النظام.
نظام – مجموعة من العناصر المترابطة المتحدة لتحقيق هدف مشترك، معزولة عن البيئة وتتفاعل معها ككل متكامل وتظهر خصائص نظامية أساسية. يحدد البحث 15 خاصية رئيسية للنظام، تشمل: النشوء (النشوء)؛ نزاهة؛ بناء؛ نزاهة؛ التبعية للهدف؛ تَسَلسُل؛ اللانهاية؛ النشاط. الانفتاح؛ اللارجعة. وحدة الاستقرار الهيكلي وعدم الاستقرار؛ اللاخطية. التباين المتعدد المحتمل للهياكل الفعلية؛ الحرجية. عدم القدرة على التنبؤ في منطقة حرجة.
عند استخدام أنظمة النمذجة، يتم استخدام نهجين: الكلاسيكي (الاستقرائي)، والذي تطور تاريخيًا أولاً، والنظامي، والذي تم تطويره مؤخرًا.

النهج الكلاسيكي. تاريخيًا، كان النهج الكلاسيكي لدراسة الأشياء ونمذجة النظام هو أول ما ظهر. يتم تقسيم الكائن الحقيقي الذي سيتم نمذجته إلى أنظمة فرعية، ويتم اختيار البيانات الأولية (D) للنمذجة ويتم تحديد الأهداف (T)، مما يعكس الجوانب الفردية لعملية النمذجة. بناءً على مجموعة منفصلة من البيانات الأولية، يتم تحديد هدف نمذجة جانب منفصل من عمل النظام؛ وعلى أساس هذا الهدف، يتم تشكيل مكون معين (K) للنموذج المستقبلي. يتم دمج مجموعة من المكونات في النموذج.
الذي - التي. يتم تلخيص المكونات، كل مكون يحل مشاكله الخاصة ويتم عزله عن الأجزاء الأخرى من النموذج. نحن نطبق هذا النهج فقط على الأنظمة البسيطة، حيث يمكن تجاهل العلاقات بين المكونات. يمكن ملاحظة جانبين مميزين للنهج الكلاسيكي: 1) هناك حركة من الخاص إلى العام عند إنشاء النموذج؛ 2) يتم تشكيل النموذج (النظام) الذي تم إنشاؤه من خلال تلخيص مكوناته الفردية ولا يأخذ في الاعتبار ظهور تأثير نظامي جديد.

نهج منهجي – مفهوم منهجي يقوم على الرغبة في بناء صورة شاملة للكائن قيد الدراسة، مع الأخذ في الاعتبار عناصر الكائن المهمة للمشكلة التي يتم حلها، والصلات بينها والاتصالات الخارجية مع الأشياء الأخرى والبيئة. ومع التعقيد المتزايد لنمذجة الكائنات، نشأت الحاجة إلى مراقبتها من مستوى أعلى. في هذه الحالة، يعتبر المطور هذا النظام بمثابة نظام فرعي ذو رتبة أعلى. على سبيل المثال، إذا كانت المهمة هي تصميم نظام تحكم آلي لمؤسسة ما، فمن منظور منهج الأنظمة يجب ألا ننسى أن هذا النظام جزء لا يتجزأ من نظام التحكم الآلي المتكامل. أساس نهج النظم هو النظر في النظام ككل متكامل، وهذا الاعتبار أثناء التطوير يبدأ بالشيء الرئيسي - صياغة الغرض من التشغيل. من المهم لنهج الأنظمة تحديد هيكل النظام - مجموعة الروابط بين عناصر النظام التي تعكس تفاعلها.

هناك أساليب هيكلية ووظيفية لدراسة بنية النظام وخصائصه.

في النهج الهيكلي يتم الكشف عن تكوين العناصر المختارة للنظام والروابط بينها.

في النهج الوظيفي تؤخذ بعين الاعتبار خوارزميات سلوك النظام (الوظائف – الخصائص المؤدية إلى تحقيق الهدف).

أنواع النمذجة

1. نمذجة الموضوع ، حيث يستنسخ النموذج الخصائص الهندسية أو الفيزيائية أو الديناميكية أو الوظيفية لكائن ما. على سبيل المثال، نموذج الجسر، نموذج السد، نموذج الجناح
طائرة، الخ.
2. النمذجة التناظرية ، حيث يتم وصف النموذج والأصل بعلاقة رياضية واحدة. ومن الأمثلة على ذلك النماذج الكهربائية المستخدمة لدراسة الظواهر الميكانيكية والهيدروديناميكية والصوتية.
3. النمذجة الأيقونية ، حيث تعمل المخططات والرسومات والصيغ كنماذج. وقد تزايد دور النماذج المميزة بشكل خاص مع التوسع في استخدام أجهزة الكمبيوتر في بناء النماذج المميزة.
4. يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالأيقونية المحاكاة العقلية ، حيث تكتسب النماذج شخصية بصرية ذهنية. ومن الأمثلة في هذه الحالة نموذج الذرة الذي اقترحه بور في وقت ما.
5. تجربة نموذجية. أخيرًا، هناك نوع خاص من النمذجة وهو تضمين التجربة ليس للكائن نفسه، ولكن لنموذجه، والذي بفضله يكتسب الأخير طابع التجربة النموذجية. ويشير هذا النوع من النمذجة إلى عدم وجود خط صارم بين أساليب المعرفة التجريبية والنظرية.
ترتبط عضويا مع النمذجة المثالية - البناء العقلي للمفاهيم والنظريات حول الأشياء غير الموجودة وغير القابلة للتحقيق في الواقع، ولكن تلك التي يوجد لها نموذج أولي قريب أو نظير لها في العالم الحقيقي. ومن أمثلة الكائنات المثالية التي تم إنشاؤها بهذه الطريقة المفاهيم الهندسية لنقطة أو خط أو مستوى وما إلى ذلك. تعمل جميع العلوم مع كائنات مثالية من هذا النوع - غاز مثالي، وجسم أسود تمامًا، وتكوين اجتماعي واقتصادي، ودولة، وما إلى ذلك.

طرق النمذجة

1. النمذجة واسعة النطاق - تجربة على الكائن قيد الدراسة نفسه، والذي، في ظل ظروف تجريبية مختارة خصيصا، يعمل كنموذج لنفسه.
2. النمذجة المادية - تجربة على منشآت خاصة تحافظ على طبيعة الظواهر، ولكنها تعيد إنتاج الظواهر في شكل متدرج ومعدل كميًا.
3. النمذجة الرياضية – استخدام نماذج ذات طبيعة فيزيائية تختلف عن الكائنات المحاكية ولكن لها وصف رياضي مماثل. يمكن دمج النمذجة واسعة النطاق والمادية في فئة واحدة من نماذج التشابه الفيزيائي، لأنه في كلتا الحالتين يكون النموذج والأصل متطابقين في الطبيعة المادية.

يمكن تصنيف طرق النمذجة إلى ثلاث مجموعات رئيسية: التحليلية والعددية والمحاكاة.

1. تحليلية طرق النمذجة. تتيح الأساليب التحليلية الحصول على خصائص النظام كبعض وظائف معلمات التشغيل الخاصة به. وبالتالي، فإن النموذج التحليلي هو نظام من المعادلات، التي ينتج عن حلها المعلمات اللازمة لحساب خصائص مخرجات النظام (متوسط ​​وقت معالجة المهمة، والإنتاجية، وما إلى ذلك). توفر الأساليب التحليلية قيمًا دقيقة لخصائص النظام، ولكنها تستخدم لحل فئة ضيقة فقط من المشكلات. أسباب ذلك هي كما يلي. أولاً، نظرًا لتعقيد معظم الأنظمة الحقيقية، فإن وصفها الرياضي الكامل (نموذجها) إما غير موجود، أو لم يتم تطوير الأساليب التحليلية لحل النموذج الرياضي الذي تم إنشاؤه بعد. ثانيا، عند استخلاص الصيغ التي تعتمد عليها الأساليب التحليلية، يتم وضع افتراضات معينة لا تتوافق دائما مع النظام الحقيقي. وفي هذه الحالة يجب التخلي عن استخدام الأساليب التحليلية.

2. عددي طرق النمذجة. تتضمن الطرق العددية تحويل النموذج إلى معادلات يمكن حلها باستخدام طرق الرياضيات الحسابية. فئة المشاكل التي يتم حلها بهذه الطرق أوسع بكثير. ونتيجة لتطبيق الطرق العددية، يتم الحصول على القيم التقريبية (التقديرات) لخصائص إخراج النظام بدقة معينة.

3. تقليد طرق النمذجة. مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر، أصبحت أساليب نمذجة المحاكاة تستخدم على نطاق واسع لتحليل الأنظمة التي تسود فيها التأثيرات العشوائية.
جوهر نمذجة المحاكاة (IM) هو محاكاة عملية عمل النظام مع مرور الوقت، مع مراعاة نفس نسب فترات التشغيل كما في النظام الأصلي. في الوقت نفسه، يتم محاكاة الظواهر الأولية التي تشكل العملية، ويتم الحفاظ على هيكلها المنطقي وتسلسل الأحداث في الوقت المناسب. ونتيجة لاستخدام MI، يتم الحصول على تقديرات لخصائص مخرجات النظام، والتي تعتبر ضرورية عند حل مشاكل التحليل والتحكم والتصميم.

في علم الأحياء، على سبيل المثال، من الممكن بناء نموذج لحالة الحياة في الخزان بعد مرور بعض الوقت عندما يتغير واحد أو اثنين أو أكثر من العوامل (درجة الحرارة، تركيز الملح، وجود الحيوانات المفترسة، وما إلى ذلك). أصبحت هذه التقنيات ممكنة بفضل اختراق أفكار ومبادئ علم التحكم الآلي - علم التحكم في علم الأحياء.

يمكن أن يعتمد تصنيف أنواع النمذجة على خصائص مختلفة. اعتمادًا على طبيعة العمليات التي تتم دراستها في النظام، يمكن تقسيم النمذجة إلى حتمية وعشوائية؛ ثابتة وديناميكية. منفصلة ومستمرة.
حتمية تُستخدم النمذجة لدراسة الأنظمة التي يمكن التنبؤ بسلوكها بيقين مطلق. على سبيل المثال، المسافة التي تقطعها السيارة أثناء حركة متسارعة بشكل منتظم في ظل ظروف مثالية؛ جهاز يقوم بتربيع رقم، وما إلى ذلك. وبناءً على ذلك، تحدث عملية حتمية في هذه الأنظمة، والتي يتم وصفها بشكل مناسب بواسطة النموذج الحتمي.

العشوائية تُستخدم النمذجة (الاحتمالية النظرية) لدراسة النظام الذي لا تعتمد حالته فقط على التأثيرات الخاضعة للرقابة، ولكن أيضًا على التأثيرات غير المنضبطة، أو التي يوجد فيها مصدر للعشوائية. تشمل الأنظمة العشوائية جميع الأنظمة التي تشمل البشر، على سبيل المثال المصانع والمطارات وأنظمة الكمبيوتر والشبكات والمحلات التجارية وخدمات المستهلكين وغيرها.
ثابت تعمل النمذجة على وصف الأنظمة في أي وقت.

متحرك تعكس النمذجة التغيرات في النظام مع مرور الوقت (تتحدد خصائص مخرجات النظام في وقت معين حسب طبيعة تأثيرات المدخلات في الماضي والحاضر). من أمثلة الأنظمة الديناميكية الأنظمة البيولوجية والاقتصادية والاجتماعية؛ مثل هذه الأنظمة الاصطناعية مثل المصنع أو المؤسسة أو خط الإنتاج وما إلى ذلك.
منفصلة تستخدم النمذجة لدراسة الأنظمة التي يتم فيها قياس خصائص المدخلات والمخرجات أو تغييرها بشكل منفصل مع مرور الوقت، وإلا يتم استخدام النمذجة المستمرة. على سبيل المثال، الساعة الإلكترونية، وعداد الكهرباء هي أنظمة منفصلة؛ الساعات الشمسية وأجهزة التدفئة - الأنظمة المستمرة.
اعتمادا على شكل تمثيل الكائن (النظام)، يمكن التمييز بين النمذجة العقلية والحقيقية.
في حقيقي النمذجة (الشاملة)، يتم إجراء دراسة خصائص النظام على كائن حقيقي، أو على جزء منه. النمذجة الحقيقية هي الأكثر ملاءمة، لكن قدراتها، مع مراعاة خصائص الأشياء الحقيقية، محدودة. على سبيل المثال، يتطلب تنفيذ النمذجة الحقيقية باستخدام نظام التحكم الآلي للمؤسسة، أولاً، إنشاء نظام تحكم آلي؛ ثانيا، إجراء تجارب مع المؤسسة، وهو أمر مستحيل. تتضمن النمذجة الحقيقية تجارب الإنتاج والاختبارات المعقدة التي تتمتع بدرجة عالية من الموثوقية. نوع آخر من النمذجة الحقيقية هو المادي. في النمذجة الفيزيائية، يتم إجراء البحث على المنشآت التي تحافظ على طبيعة الظاهرة ولها تشابه فيزيائي.
عقلي تُستخدم النمذجة لمحاكاة الأنظمة التي يستحيل عمليًا تنفيذها خلال فترة زمنية معينة. أساس النمذجة العقلية هو إنشاء نموذج مثالي يعتمد على تشبيه عقلي مثالي. هناك نوعان من النمذجة العقلية: رمزية (مرئية) ورمزية.
في مجازيا في النمذجة، على أساس الأفكار البشرية حول الأشياء الحقيقية، يتم إنشاء نماذج مرئية مختلفة تعرض الظواهر والعمليات التي تحدث في الكائن. على سبيل المثال نماذج جزيئات الغاز في النظرية الحركية للغازات على شكل كرات مرنة تؤثر على بعضها البعض أثناء التصادم.
في مبدع تصف النمذجة النظام المحاكى باستخدام العلامات والرموز التقليدية، على وجه الخصوص، في شكل صيغ رياضية وفيزيائية وكيميائية. يتم تمثيل الفئة الأقوى والأكثر تطورًا من النماذج المميزة بالنماذج الرياضية.
النموذج الرياضي هو كائن تم إنشاؤه بشكل مصطنع في شكل صيغ رياضية رمزية تعرض وتعيد إنتاج البنية والخصائص والترابط والعلاقات بين عناصر الكائن قيد الدراسة. علاوة على ذلك، يتم أخذ النماذج الرياضية فقط في الاعتبار، وبالتالي النمذجة الرياضية.
النمذجة الرياضية – أسلوب بحث يقوم على استبدال الكائن الأصلي قيد الدراسة بنموذجه الرياضي والعمل به (بدلاً من الكائن). يمكن تقسيم النمذجة الرياضية إلى تحليلي (ص) , تقليد (IM) , مجتمعة (سم) .
في أكون يتم إنشاء نموذج تحليلي للكائن في شكل معادلات جبرية وتفاضلية وفرق محدود. تتم دراسة النموذج التحليلي إما بالطرق التحليلية أو بالطرق العددية.
في هم يتم إنشاء نموذج المحاكاة، ويستخدم أسلوب النمذجة الإحصائية لتنفيذ نموذج المحاكاة على جهاز الكمبيوتر.
في كم يتم تنفيذ تحلل عملية عمل النظام إلى عمليات فرعية. بالنسبة لأولئك منهم، حيثما أمكن ذلك، يتم استخدام الأساليب التحليلية، وإلا يتم استخدام أساليب المحاكاة.

مراجع

1. أيفازيان إس إيه، إنيوكوف آي إس، ميشالكين إل دي. الإحصاء التطبيقي: أساسيات النمذجة ومعالجة البيانات الأولية. – م : “المالية والإحصاء” 1983. – 471 ص.
2. ألسوفا أوك. نمذجة الأنظمة (الجزء الأول): إرشادات للعمل المخبري في تخصص "النمذجة" لطلاب السنة الثالثة والرابعة في الكلية التقنية الآلية. – نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2006. – 68 ص. نمذجة الأنظمة (الجزء 2): إرشادات للعمل المخبري في تخصص "النمذجة" لطلاب السنة الثالثة والرابعة في AVTF. – نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2007. – 35 ص.
3. ألسوفا أوك. نمذجة النظم: كتاب مدرسي. بدل/موافق. ألسوفا. - نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2007 - 72 ص.
4. بوروفيكوف ف.ب. الإحصائيات 5.0. فن تحليل البيانات على الكمبيوتر: للمحترفين. الطبعة الثانية. – سانت بطرسبورغ: بيتر، 2003. – 688 ص.
5. فنتزل إي إس. بحوث العمليات. – م: الثانوية العامة 2000. – 550 ص.
6. جوباريف ف. النماذج الاحتمالية / نوفوسيبيرسك. الهندسة الكهربائية كثافة العمليات. – نوفوسيبيرسك، 1992. – الجزء الأول. - 198 ثانية؛ الجزء 2. – 188 ص.
7. جوباريف ف. تحليل النظام في البحث التجريبي. – نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2000. – 99 ص.
8. دينيسوف أ.أ.، كوليسنيكوف د.ن. نظرية أنظمة التحكم الكبيرة: كتاب مدرسي. دليل للجامعات. - ل. إنرجويزدات، 1982. - 288 ص.
9. Draper N.، Smith G. تحليل الانحدار التطبيقي. – م: الإحصاء، 1973.
10. كاربوف يو. مقدمة للنمذجة باستخدام AnyLogic 5. – سانت بطرسبرغ: BHV-Petersburg، 2005. – 400 ص.
11. كيلتون V.، لوي A. نمذجة المحاكاة. كلاسيكي CS. الطبعة الثالثة. - سانت بطرسبرغ: بيتر؛ كييف: 2004. – 847 ص.
12. ليميشكو بي يو، بوستوفالوف إس.إن. تقنيات الكمبيوتر لتحليل البيانات والبحث في الأنماط الإحصائية: كتاب مدرسي. بدل. – نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2004. – 120 ص.
13. نمذجة النظم. ورشة عمل: بروك. دليل للجامعات/B.Ya. سوفيتوف، س. ياكوفليف. – الطبعة الثانية، المنقحة. وإضافية – م: الثانوية العامة 2003. – 295 ص.
14. ريجيكوف يو. نمذجة المحاكاة. النظرية والتكنولوجيا. – SPb.: طباعة كورونا؛ م: ألتكس-أ، 2004. – 384 ص.
15. سوفيتوف بي.يا.، ياكوفليف إس.إيه. نمذجة النظم (الطبعة الثالثة). – م: الثانوية العامة 2001. – 420 ص.
16. نظرية العمليات العشوائية وتطبيقاتها الهندسية: كتاب مدرسي. دليل للجامعات/E.S. وينتزل، لوس أنجلوس أوفتشاروف. – الطبعة الثالثة. إعادة صياغتها وإضافية – م: مركز النشر “الأكاديمية”، 2003. – 432 ص.
17. Tomashevsky V.، Zhdanova E. نمذجة المحاكاة في بيئة GPSS. – م: الأكثر مبيعا، 2003. – 416 ص.
18. خاتشاتوروفا إس إم. الطرق الرياضية لتحليل النظام: كتاب مدرسي. دليل – نوفوسيبيرسك: دار النشر NSTU، 2004. – 124 ص.
19. شانون ر. نمذجة محاكاة الأنظمة – الفن والعلوم. - م: مير، 1978.
20. شرايبر تي جيه. النمذجة على GPSS. – م: الهندسة الميكانيكية 1980. – 593 ص.
21. أرسينييف بي.بي.، ياكوفليف إس.إيه. تكامل قواعد البيانات الموزعة. – سانت بطرسبورغ: لان، 2001. – 420 ص.

من بين جميع التخصصات المدرسية، والعلوم فقط، يحتل علم الأحياء مكانا خاصا. بعد كل شيء، هذا هو العلم القديم والأول والطبيعي، الذي نشأ الاهتمام به مع ظهور الإنسان نفسه وتطوره. لقد تطورت دراسة هذا التخصص بشكل مختلف في العصور المختلفة. تم إجراء البحوث في علم الأحياء باستخدام أساليب جديدة من أي وقت مضى. ومع ذلك، لا تزال هناك تلك التي كانت ذات صلة منذ البداية ولم تفقد أهميتها. وما هي هذه الطرق لدراسة العلوم وما هو هذا التخصص بشكل عام، سنتناوله في هذا المقال.

علم الأحياء كعلم

إذا تعمقنا في أصل كلمة "علم الأحياء"، فعند ترجمتها من اللاتينية ستبدو حرفيًا مثل "علم الحياة". وهذا صحيح. يعكس هذا التعريف جوهر العلم المعني بأكمله. إنه علم الأحياء الذي يدرس مجموعة متنوعة من الحياة على كوكبنا، وإذا لزم الأمر، ثم خارج حدودها.

هناك العديد من العناصر البيولوجية التي يتحد فيها جميع ممثلي الكتلة الحيوية وفقًا للخصائص المورفولوجية والتشريحية والوراثية والفسيولوجية المشتركة. وهذه هي الممالك:

• الحيوانات.
• النباتات.
• الفطر.
• الفيروسات.
• البكتيريا، أو بدائيات النوى.

يتم تمثيل كل واحد منهم بعدد كبير من الأنواع والوحدات التصنيفية الأخرى، مما يؤكد مرة أخرى مدى تنوع طبيعة كوكبنا. مثل العلم - لدراستها جميعًا، منذ الولادة وحتى الموت. التعرف أيضًا على آليات التطور والعلاقات مع بعضهم البعض ومع البشر والطبيعة نفسها.

علم الأحياء هو مجرد اسم عام يشمل عائلة كاملة من العلوم الفرعية والتخصصات المعنية بالبحث التفصيلي في مجال الكائنات الحية وأية مظاهر للحياة.

كما ذكر أعلاه، تم إجراء دراسة علم الأحياء من قبل الناس منذ العصور القديمة. كان الإنسان مهتمًا بكيفية عمل النباتات والحيوانات وعمل نفسه. تم إجراء ملاحظات على الطبيعة الحية واستخلاص النتائج، لذلك تم تجميع المواد الواقعية والأساس النظري للعلم.

لقد تقدمت إنجازات علم الأحياء الحديث بشكل عام إلى الأمام وجعلت من الممكن النظر في أصغر الهياكل المعقدة التي لا يمكن تصورها، وتتداخل مع مسار العمليات الطبيعية وتغيير اتجاهها. ما هي الطرق التي تمكنت من تحقيق هذه النتائج في جميع الأوقات؟

طرق البحث في علم الأحياء

للحصول على المعرفة، من الضروري استخدام طرق مختلفة للحصول عليها. وهذا ينطبق أيضًا على العلوم البيولوجية. لذلك، يحتوي هذا الانضباط على مجموعة من التدابير التي تسمح لك بتجديد مجموعتك المنهجية والواقعية. إن طرق البحث هذه في المدرسة تتطرق بالضرورة إلى هذا الموضوع، لأن هذا السؤال هو الأساس. ولذلك يتم مناقشة هذه الطرق في دروس التاريخ الطبيعي أو علم الأحياء في الصف الخامس.

ما هي طرق البحث الموجودة؟

1. وصف.
2. في علم الأحياء.
3. تجربة.
4. مقارنة.
5. طريقة النمذجة.
6. الطريقة التاريخية.
7. خيارات حديثة تعتمد على استخدام أحدث التطورات في التكنولوجيا والمعدات الحديثة. على سبيل المثال: التحليل الطيفي والمجهري الإلكتروني، وطريقة الصبغ، والكروماتوغرافيا، وغيرها.

لقد كانت جميعها مهمة دائمًا، ولا تزال كذلك حتى يومنا هذا. ومع ذلك، من بينها ما ظهر أولاً وما زال الأكثر أهمية.

طريقة الملاحظة في علم الأحياء

هذه النسخة من الدراسة هي الحاسمة والأولى والهامة. ما هي الملاحظة؟ هذا هو اكتساب المعلومات المثيرة للاهتمام حول كائن ما باستخدام الحواس. أي أنه يمكنك فهم نوع الكائن الحي الذي أمامك باستخدام أعضاء السمع والبصر واللمس والشم والتذوق.

هكذا تعلم أسلافنا التمييز بين عناصر الكتلة الحيوية. وهكذا يستمر البحث في علم الأحياء حتى يومنا هذا. ففي نهاية المطاف، من المستحيل معرفة كيفية ولادة اليرقة وخروج الفراشة من الشرنقة إلا إذا لاحظت ذلك بأم عينيك، وسجلت كل لحظة من الزمن.

ويمكن إعطاء المئات من هذه الأمثلة. يراقب جميع علماء الحيوان وعلماء الفطريات وعلماء النبات وعلماء الطحالب وغيرهم من العلماء الكائن المختار ويتلقون معلومات كاملة حول هيكله وأسلوب حياته وتفاعله مع البيئة وخصائص العمليات الفسيولوجية وغيرها من التفاصيل الدقيقة للمنظمة.

ولذلك فإن طريقة الملاحظة في علم الأحياء تعتبر الأكثر أهمية، والأولى والأكثر أهمية تاريخيا. بالقرب منه توجد طريقة أخرى للبحث - الوصف. بعد كل شيء، لا يكفي أن نلاحظ، بل تحتاج أيضًا إلى وصف ما تمكنت من رؤيته، أي تسجيل النتيجة. سيصبح هذا لاحقًا قاعدة معرفية نظرية حول كائن معين.

دعونا نعطي مثالا. إذا كان على عالم الأسماك إجراء بحث في مجال نوع معين من الأسماك، على سبيل المثال، جثم الوردي، فهو، أولا وقبل كل شيء، يدرس الأساس النظري الموجود بالفعل، والذي تم تجميعه من ملاحظات العلماء أمامه. بعد ذلك، يبدأ الملاحظات بنفسه ويسجل بعناية جميع النتائج التي تم الحصول عليها. بعد ذلك، يتم إجراء سلسلة من التجارب، ومقارنة النتائج مع تلك التي كانت متاحة بالفعل في وقت سابق. وهذا يوضح السؤال، على سبيل المثال، أين يمكن لهذه الأنواع من الأسماك أن تفرخ؟ ما هي الشروط التي يحتاجونها لهذا وإلى أي مدى يمكن أن تختلف؟

من الواضح أن طريقة الملاحظة في علم الأحياء، وكذلك الوصف والمقارنة والتجربة، ترتبط ارتباطا وثيقا في مجمع واحد - طرق دراسة الطبيعة الحية.

تجربة

هذه الطريقة نموذجية ليس فقط للعلوم البيولوجية، ولكن أيضا للكيمياء والفيزياء وعلم الفلك وغيرها. يسمح لك بالتحقق بوضوح من واحد أو آخر من الافتراضات المطروحة نظريًا. بمساعدة التجربة، يتم تأكيد الفرضيات أو دحضها، ويتم إنشاء النظريات وطرح البديهيات.

تم اكتشاف الدورة الدموية في الحيوانات، والتنفس والتمثيل الضوئي في النباتات، بالإضافة إلى عدد من العمليات الحيوية الفسيولوجية الأخرى بشكل تجريبي.

المحاكاة والمقارنة

المقارنة هي طريقة تسمح للمرء برسم خط تطوري لكل نوع. هذه هي الطريقة التي يعتمد عليها الحصول على المعلومات التي يتم على أساسها تجميع تصنيف الأنواع وبناء أشجار الحياة.

النمذجة هي طريقة رياضية أكثر، خاصة إذا كنا نتحدث عن طريقة الكمبيوتر لبناء النموذج. تتضمن هذه الطريقة إنشاء مواقف أثناء دراسة كائن لا يمكن ملاحظته في الظروف الطبيعية. على سبيل المثال، كيف سيؤثر هذا الدواء أو ذاك على جسم الإنسان.

الطريقة التاريخية

إنه يكمن وراء تحديد أصل وتكوين كل كائن حي وتطوره وتحوله في سياق التطور. وبناءً على البيانات التي تم الحصول عليها، يتم بناء النظريات وطرح الفرضيات حول ظهور الحياة على الأرض وتطور كل مملكة من مملكة الطبيعة.

علم الأحياء في الصف الخامس

من المهم جدًا غرس اهتمام الطلاب بالعلم المعني في الوقت المناسب. اليوم تظهر الكتب المدرسية "علم الأحياء. الصف الخامس"؛ الملاحظة فيها هي الطريقة الرئيسية لدراسة هذا الموضوع. هذه هي الطريقة التي يتقن بها الأطفال تدريجيًا العمق الكامل لهذا العلم ويفهمون معناه وأهميته.

لكي تكون الدروس مثيرة للاهتمام وتغرس في الأطفال الاهتمام بما يدرسونه، يجب تخصيص المزيد من الوقت لهذه الطريقة بالذات. بعد كل شيء، فقط عندما يلاحظ الطالب نفسه سلوك الخلايا وبنيتها من خلال المجهر، سيكون قادرًا على إدراك الفائدة الكاملة لهذه العملية ومدى دقة وأهمية كل ذلك. لذلك، وفقًا للمتطلبات الحديثة، فإن النهج القائم على النشاط لدراسة موضوع ما هو المفتاح لاكتساب المعرفة بنجاح من قبل الطلاب.

وإذا سجل الأطفال كل عملية يدرسونها في مذكرات الملاحظات في علم الأحياء، فإن أثر الكائن سيبقى معهم لبقية حياتهم. هكذا يتشكل العالم من حولنا.

دراسة متعمقة للموضوع

إذا تحدثنا عن فصول متخصصة تهدف إلى دراسة أعمق وأكثر تفصيلا للعلوم، فيجب أن نتحدث عن الشيء الأكثر أهمية. بالنسبة لهؤلاء الأطفال، ينبغي تطوير برنامج خاص للدراسة المتعمقة لعلم الأحياء، والذي سيعتمد على الملاحظات في هذا المجال (الممارسة الصيفية)، وكذلك على البحوث التجريبية المستمرة. يجب أن يقنع الأطفال أنفسهم بالمعرفة النظرية التي يتم وضعها في رؤوسهم. عندها تكون الاكتشافات والإنجازات الجديدة وولادة أهل العلم ممكنة.

دور التربية البيولوجية لأطفال المدارس

بشكل عام، يحتاج الأطفال إلى دراسة علم الأحياء ليس فقط لأنه يجب أن تكون الطبيعة محبوبة ونعتز بها ومحمية. ولكن أيضًا لأنه يوسع آفاقهم بشكل كبير، ويسمح لهم بفهم آليات عمليات الحياة، والتعرف على أنفسهم من الداخل والعناية بصحتهم.

إذا أخبرت الأطفال بشكل دوري عن إنجازات علم الأحياء الحديث وكيف يؤثر ذلك على حياة الناس، فسوف يفهمون هم أنفسهم أهمية العلم وأهميته. سوف يتشبعون بالحب لها، مما يعني أنهم سيحبون أيضًا موضوعها - الطبيعة الحية.

إنجازات علم الأحياء الحديث

هناك، بالطبع، الكثير من هذه. وإذا حددنا إطارًا زمنيًا لا يقل عن خمسين عامًا، فيمكننا سرد النجاحات البارزة التالية في مجال العلم المعني.

1. فك جينوم الحيوانات والنباتات والبشر.
2. الكشف عن آليات انقسام الخلايا وموتها.
3. الكشف عن جوهر تدفق المعلومات الوراثية في الكائن الحي النامي.
4. استنساخ الكائنات الحية.
5. إنشاء (تخليق) المواد النشطة بيولوجيًا والأدوية والمضادات الحيوية والأدوية المضادة للفيروسات.

مثل هذه الإنجازات التي حققها علم الأحياء الحديث تسمح للإنسان بالسيطرة على أمراض معينة تصيب الإنسان والحيوان، وتمنعها من التطور. إنها تتيح لنا حل العديد من المشاكل التي تعاني منها الناس في القرن الحادي والعشرين: أوبئة الفيروسات الرهيبة، والجوع، ونقص مياه الشرب، وسوء الظروف البيئية، وغيرها.

عندما نتحدث عن علم الأحياء، فإننا نتحدث عن العلم الذي يهتم بدراسة جميع الكائنات الحية. تتم دراسة جميع الكائنات الحية، بما في ذلك بيئتها. من بنية الخلايا إلى العمليات البيولوجية المعقدة، كل هذا هو موضوع علم الأحياء. دعونا نفكر طرق البحث في علم الأحياء، والتي هي قيد الاستخدام حاليا.

طرق البحث البيولوجييشمل:

• الطرق التجريبية / التجريبية
• الأساليب الوصفية
• طرق المقارنة
• الأساليب الإحصائية
• النمذجة
• الأساليب التاريخية

الأساليب التجريبيةتتمثل في أن موضوع التجربة يتعرض لتغير في ظروف وجوده، ومن ثم تؤخذ النتائج التي تم الحصول عليها بعين الاعتبار. التجارب نوعان حسب مكان إجرائها: التجارب المعملية والتجارب الميدانية. يتم استخدام الظروف الطبيعية لإجراء التجارب الميدانية، كما يتم استخدام معدات مخبرية خاصة لإجراء التجارب المعملية.

الأساليب الوصفيةتعتمد على الملاحظة، يليها تحليل ووصف الظاهرة. تتيح لنا هذه الطريقة تسليط الضوء على سمات الظواهر والأنظمة البيولوجية. هذه هي واحدة من أقدم الطرق.

طرق المقارنةيعني ضمنا مقارنة الحقائق والظواهر التي تم الحصول عليها مع الحقائق والظواهر الأخرى. يتم الحصول على المعلومات من خلال الملاحظة. في الآونة الأخيرة، أصبح من الشائع استخدام المراقبة. المراقبة هي مراقبة مستمرة، مما يسمح لك بجمع البيانات التي سيتم على أساسها إجراء التحليل ومن ثم التنبؤ.

الأساليب الإحصائيةتُعرف أيضًا بالطرق الرياضية، وتستخدم لمعالجة البيانات الرقمية التي تم الحصول عليها أثناء التجربة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام هذه الطريقة لضمان موثوقية بعض البيانات.

النمذجةلقد اكتسبت هذه الطريقة زخمًا مؤخرًا وتتضمن العمل مع الأشياء من خلال تمثيلها في النماذج. ما لا يمكن تحليله ودراسته بعد التجربة يمكن تعلمه من خلال النمذجة. جزئيًا، لا يتم استخدام النمذجة التقليدية فحسب، بل يتم أيضًا استخدام النمذجة الرياضية.

الأساليب التاريخيةتعتمد على دراسة الحقائق السابقة، وتسمح لنا بتحديد الأنماط الموجودة. ولكن بما أن إحدى الطرق ليست دائما فعالة بما فيه الكفاية، فمن المعتاد الجمع بين هذه الطرق للحصول على نتائج أفضل.

لذلك نظرنا إلى طرق البحث الرئيسية في علم الأحياء. نأمل حقًا أن تجد هذه المقالة مثيرة للاهتمام وغنية بالمعلومات. تأكد من كتابة أسئلتك وتعليقاتك في التعليقات.

يعتني علم الأحياء بجميع الكائنات الحية، وخاصة البشر، ويعتني أورسوسان (http://www.ursosan.ru/) بكبده. سوف يساعد Ursosan في العلاج

الجامعة التربوية "الأول من سبتمبر"

بوخفالوف ف.

تنمية القدرات الإبداعية لدى الطلاب في دروس علم الأحياء

استخدام عناصر نظرية الحل الابتكاري للمشكلات (TRIZ)

ولسوء الحظ، علينا أن نعترف أنه على الرغم من الإصلاح المستمر لمحتوى التعليم المدرسي، فإن المعلومات والتعليم الإنجابي هو السائد في دروس علم الأحياء. مثل هذا النهج لا يلبي متطلبات المجتمع الحديث، حيث لا تكون المعرفة الموسوعية في المقدمة بقدر ما هي القدرة على الحصول على المعلومات وتحويلها واستخدامها بشكل خلاق للبحث أو الأنشطة العملية.
في النصف الثاني من القرن الماضي ج.
طور ألتشولر نظرية الحل الابتكاري للمشكلات (TRIZ). في التفسير البدائي، TRIZ عبارة عن مجموعة من الخوارزميات لصياغة المشكلات الإبداعية وحلها. يمكن استخدام عناصر TRIZ كوسيلة فعالة جدًا لتطوير التفكير الإبداعي لدى الطلاب عند تدريس علم الأحياء في المدرسة. منذ عام 1987، تم إجراء هذه التجربة من قبل المؤلف وزملائه من حوالي عشر مدارس في لاتفيا.
يتطلب تنفيذ هذا العمل تغييرات كبيرة في محتوى الدورة.

إلى جانب النصوص الإعلامية التقليدية والقضايا الإنجابية والعمل المختبري، تضمنت الدورة مشاكل بيولوجية - مهام إبداعية قام بتجميعها المؤلف نفسه وزملاؤه. بالإضافة إلى ذلك، تم إنشاء مجموعات من الأعمال الإبداعية في علم الأحياء مع محتوى البحث والخبراء والمشروعات والتنبؤات، والتي تُستخدم أيضًا في الدروس والواجبات المنزلية.

المحاضرة 1. هيكل ومحتوى البحث البيولوجي

خصائص البحث في الممارسة العلمية

لا يمكن تصور الحياة الحديثة بدون العلم. دعونا نسأل الطلاب سؤالاً بسيطًا: ما أهمية العلم في حياة الإنسان اليومية؟ ومن الغريب أن طلابنا يمكنهم معرفة الكثير من نظرية العلوم: إعطاء أمثلة على الأنماط والقوانين والنظريات وطرق الإدراك، ولكن لسبب ما، غالبًا ما يسبب لهم هذا السؤال صعوبة. لكن الصندوق يفتح ببساطة شديدة - كل ما يحيط بنا في الفصول الدراسية بالمدرسة هو تجسيد مباشر للعلم في الممارسة العملية: تم بناء مبنى المدرسة نفسه وفقا لقوانين بناء الهياكل الهندسية؛ يتم إنشاء المكاتب والكتب المدرسية والدفاتر مع مراعاة المعايير الصحية؛ يتم تركيب المصابيح في المكتب وفقا لقوانين الهندسة الكهربائية. حتى ملابسنا يتم تصميمها مع مراعاة مجموعة كاملة من القوانين والأنماط.

السؤال الأول الذي يطرح نفسه: هل كل شيء صحيح في أساليبنا في تدريس المواد، إذا كان الطلاب بشكل عام يعرفون المبادئ النظرية جيدًا، لكن طلب تبرير أفعالهم العملية نظريًا غالبًا ما يتركهم في حيرة من أمرهم؟ على سبيل المثال، من غير المرجح أن يتمكن الأطفال من الإجابة على السؤال: ما هي قوانين الفيزياء التي تحتاج إلى معرفتها لتثبيت المقبس؟ أو ما هي قواعد علم الأحياء التي يجب أن تضعها في اعتبارك عند رعاية النباتات الداخلية؟ أو ما هي القواعد التي تحدد أنك بحاجة إلى تنظيف أسنانك مرتين على الأقل في اليوم، وليس ثلاث أو خمس مرات؟

بدأ البحث العلمي في كثير من الحالات بصياغة مشاكل عملية محددة لم تكن لها إجابات، أو أن الإجابات المتاحة في ذلك الوقت لم تسمح بالحصول على نتائج عملية عالية بشكل كامل.

لنأخذ المثال الكلاسيكي للبحث في تغذية النبات. حتى أن المزارعين القدماء تعلموا استخدام السماد والرماد لزيادة إنتاجية النبات. ومع ذلك، فإن التقلبات المستمرة في الإنتاج على مر القرون أوضحت أن الجمع بين المعدن والعضوي

يخضع استخدام الأسمدة لقواعد معينة ولا يعتمد فقط على التربة، ولكن أيضًا على المحاصيل المزروعة. وفقط في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين. أصبحت الكيمياء الزراعية تدريجيًا علمًا مستقلاً، يكشف عن أنماط جمع واستخدام الأسمدة في الحقول.

ومن ثم فإن السمة الأولى المحددة للبحث العلمي هي ذلك تنشأ الأسئلة التي يبحث العلماء عن إجابات لها في أنشطة عملية حقيقية. تسمى مثل هذه الأسئلةمشاكل

العلماء في معظمهم أناس ملتزمون ودقيقون للغاية. إنهم يتساءلون دائمًا عما يبدو بسيطًا ومفهومًا للكثيرين. مثال بسيط من أعمال ن. كوبرنيكوس. يعلم الجميع أن الشمس تشرق من الشرق وتغرب في الغرب. في بداية القرن السادس عشر. لم يشك أحد تقريبًا في أن الشمس هي التي تدور حول الأرض، لأن الجميع شاهدوا حركة الشمس، لكن لم ير أحد حركة الأرض. وفقط ن. كوبرنيكوس شكك: هل هذا صحيح أم أنه يبدو فقط؟ نتيجة للبحث، تمكن العالم من إثبات أن كل شيء هو عكس ذلك تماما: الشمس تقف ثابتة، والكواكب، بما في ذلك الأرض، تتحرك حولها.

ولكن هل من الضروري التحقق مرة أخرى من الحقائق المعروفة؟

لنعد إلى مثال استخدام الأسمدة في الحقول. لعدة قرون تم تنفيذ هذا العمل على أساس الخبرة العملية. ويمكن القول إن المزارعين تعلموا استخدام مجموعات مختلفة من الأسمدة المعدنية والعضوية بفعالية كبيرة، ولكن السؤال الذي يطرح نفسه: هل كانت هذه الحلول العملية هي الأفضل؟

وهنا نأتي إلى الميزة الثانية المحددة للبحث العلمي: إن نتائج البحث العلمي لا يمكن أن تكون ذات طبيعة الحقيقة المطلقة، لأنها مقيدة دائما بأساليب الإدراك والقدرات الفكرية للباحثين، وبالتالي تتطلب إعادة التحقق الدوري. وهذا يعني أن أي حقيقة، حتى تلك التي تبدو غير قابلة للشفاء، يجب التشكيك فيها وإعادة فحصها من وقت لآخر. تظهر طرق بحث جديدة، وغالبا ما يؤدي تطبيقها إلى توضيحات كبيرة في محتوى الحقائق، وأحيانا إلى الاستبدال الكامل للحقائق القديمة بأخرى جديدة.

في كثير من الأحيان يمكنك أن تسمع الشباب يعلنون متشككين أن الآفاق العلمية غير كافية: فقد تم بالفعل تحقيق كل أو معظم الاكتشافات الكبرى، وليس هناك أي معنى في قضاء سنوات، أو حتى العمر، في تفاصيل صغيرة.

يجب أن نتذكر دائمًا أن أي حقيقة تولد كهرطقة وتموت كضلال.

صحيح أن لا أحد يعرف عمر الحقيقة، ومن المستحيل تحديدها. وتعتمد هذه المرة على سرعة ظهور أساليب جديدة للمعرفة وعلماء يتمتعون بذكاء غير عادي. ماذا كنا نعرف عن التركيب الخلوي للكائنات الحية قبل ظهور المجهر؟ ولم يكن هناك سوى فرضيات في هذا الصدد. أدى اختراع المجهر إلى اكتشافات ثورية في مجال بنية وعمل الخلايا والأنسجة، وظهور علوم جديدة - علم الخلايا، وعلم الأجنة، وعلم الأنسجة.

كان العلماء راضين عمومًا عن الصورة المادية للعالم، المؤطرة في النظام المتناغم لميكانيكا نيوتن، وفجأة، وهذا يحدث دائمًا في العلم، فجأة يظهر رجل يتمتع بذكاء غير عادي، أ. أينشتاين، الذي يطرح النظرية النسبية الخاصة في البداية كفرضية. وهذا يعطي اتجاها جديدا للبحث الفيزيائي ويؤدي إلى مراجعة الصورة المادية بأكملها للعالم، والتي بدت للعلماء حتى وقت قريب بسيطة ومفهومة وغير متناقضة بشكل عام. السمة الثالثة المحددة للبحث العلمي هيالحاجة إلى التعليم الذاتي المستمر من أجل دراسة المعلومات في كافة القضايا المتعلقة بمجال البحث

. ربما لا يوجد في أي مهنة أخرى مثل هذا المطلب الصارم للدراسة المستمرة للأدبيات العلمية ونتائج أحدث الأبحاث كما هو الحال في مهنة العالم. يتم تجميع تجربة الباحثين الآخرين المقدمة في المنشورات في شكل فهرس بطاقة علمية، والذي يتم تجديده على مر السنين وهو الأداة الأكثر قيمة للمعرفة العلمية. ليس من قبيل الصدفة أنهم يقولون إن من يملك المعلومات يملك الحقيقة. ما أهمية فهرس البطاقة في العمل العلمي؟

لأنه يحدد مجال المعلومات المعروفة ويحدد بوضوح الحدود التي يبدأ من بعدها المجهول. في عام 1919، وصل محاسب أوديسا I. Guberman، بمساعدة الجبر الأولي، إلى نفس أحكام النظرية النسبية الخاصة تقريبًا مثل A. Einstein. تخيل دهشته وخيبة أمله عندما علم أن هذه الأحكام قد تم اكتشافها بالفعل. العزلة عن المعلومات المتعلقة بأحدث الأبحاث تقلل من النشاط العلمي إلى لا شيء.. هذه المسارات هي فرضيات علمية. تتضمن الفرضية العلمية دائمًا حقائق وافتراضات معينة. إذا تم بناء الفرضية دون حقائق علمية، فقط على الافتراضات، فغالبا ما تكون خالية من المعنى العلمي. وهذا جانب منهجي مهم للغاية يحدد موضوعية البحث العلمي.

هل فكر أحد في السؤال: لماذا، في الواقع، تتبادر إلى الذهن فرضيات مثيرة للاهتمام، كقاعدة عامة، للعلماء المشاركين في الأبحاث؟ لماذا لا تخطر لنا هذه الفرضيات؟ لماذا نحن أسوأ؟ على سبيل المثال، لاحظ "أبو الطيران الروسي"، موزايسكي، ذات مرة وهو يمشي تحت المطر، كيف تتدفق المياه المتدفقة من أنبوب الصرف حول الطوب.

ومن خلال النظر إلى موضع الطوب، توصل إلى فكرة شكل جناح الطائرة. مثال آخر: وفقا لبعض مؤرخي العلوم، حلم الكيميائي كيكولي بشكل حلقة البنزين. ربما سيتبادر إلى أذهاننا شيء ما، مثل فكرة Mozhaisky، إذا مشينا كثيرًا تحت المطر؟

لا هذا ولا ذاك. فقط أولئك المنغمسين في المعلومات حول هذا الموضوع يمكنهم رؤية فرضية علمية. تعتمد الفرضية دائمًا على الحقائق، والفرضية نفسها، باعتبارها رؤية بديهية، لا تولد إلا إذا كان العالم يفهم هذه الحقائق بانتظام ويخلق في ذهنه خيارات لتسلسلات مختلفة لحل المشكلة. وإلا فلن يحدث شيء.

يمكنك تسميتها بشكل مختلف: البصيرة، الاستنارة، الحاسة السادسة، الوحي الإلهي، ما شئت. لكن الحقيقة لا تنكشف إلا للمستحقين، لأولئك الذين أثبتوا حقهم فيها عبر سنوات عديدة من العمل الشاق، وأحيانًا طوال حياتهم بأكملها. ربما لهذا السبب لا يوجد حائزون على جائزة نوبل من الشباب والمتحمسين؟

لا، ليس عبثا. وعملهم لا يقل أهمية عن عمل واضعي القوانين والنظريات.

وبفضل جهودهم يتم توفير وقت العلماء الآخرين في عمليات البحث غير الضرورية وتضييق مجال البحث عن الحقيقة. يمكن أن يكون هناك الكثير من الفرضيات المتعلقة بحل مشكلة ما - العشرات وحتى المئات. السؤال الذي يطرح نفسه: هل من الضروري التحقق من كل شيء؟

ربما يكفي التحقق من عشرة أو ثلاثين أو تلك التي تبدو للعالم الأقرب إلى الحقيقة؟

من السمات المحددة للبحث العلمي على وجه التحديد أنه من الضروري اختبار جميع الفرضيات الممكنة. لا أحد يعرف ولا يستطيع أن يعرف، ومن الصعب للغاية تحديد الفرضية التي سيتبين صحتها نتيجة للاختبار العملي بشكل حدسي.

علاوة على ذلك، قد يكون هناك العديد من هذه الحقائق، والتي تعطي لاحقا اتجاهات بديلة في تطوير العلم والممارسة. ولذلك فإن البحث العلمي يتطلب الصبر والاختبار المتكرر.دعونا نستخلص بعض الاستنتاجات من الجزء الأول من محاضرتنا.

الاستنتاج واحد

- متشائم. العمل العلمي في أغلب الأحيان لا يجلب المال ولا الشهرة. كما كتب ك تسيولكوفسكي: "طوال حياتي كنت أفعل شيئًا لم يمنحني الشهرة ولا الخبز، لكنني اعتقدت أن عملي في المستقبل سيجلب للناس جبالًا من الخبز وهاوية من القوة" ("أحلام الأرض والسماء"). ).

هل هذا يعني أن العلم نشاط لأشخاص ليسوا من هذا العالم؟ مُطْلَقاً. بالفعل في المدرسة، من الضروري البدء في التحضير للنشاط العلمي، وتعليم الطلاب أساسيات البحث العلمي والبحث عن المشكلات التي لها آفاق الممارسة العلمية. وينبغي أن نتذكر أن المجتمع لا يمكن أن يكون متحضرا وقادرا على المنافسة إلا إذا كانت المؤسسات العلمية المتوفرة في هذا المجتمع قادرة على المنافسة.من المهام الرئيسية للمعلم تعريف الطلاب بأحدث الأبحاث في العلوم محل الدراسة، والمشكلات التي يعمل عليها العلماء حاليًا، وطرق حلها، والآفاق العملية لاستخدام الحلول الممكنة. أما بالنسبة للمال والشهرة، فهناك العديد من المهن التي تعتمد على حماس الأشخاص الذين يختارون هذه المهن. إن مهن الطبيب والمعلم والمهندس ليست ذات أجور عالية في بلادنا، لكن من المستحيل تصور مجتمع بدون هذه المهن.

الاستنتاج الثالث- منهجي.

توفر المواد المعروضة أعلاه معلومات لتنظيم المناقشات مع الطلاب. يمكن إجراء مناقشات منفصلة لكل عنصر من عناصر البحث العلمي بدءاً من الصف السادس. بعد كل شيء، خصوصية البحث العلمي هي بعض أنماط النشاط العلمي، وفهم جوهرها يسمح للطالب بتخيل عمل العالم حقا. دعونا نكرر بإيجاز تسلسل مراحله الرئيسية.

يمكن اعتبار العالم من حولنا بمثابة مجموعة من المشكلات التي تنشأ في الأنشطة العملية، ومن المهم أن نتعلم كيفية رؤية هذه المشكلات وصياغتها.

ومن المهم جدًا مراجعة الأنماط والقوانين والنظريات المعروفة من وقت لآخر، وخاصة مقارنتها بالحقائق الجديدة. يجب أن يكون هناك "مطاردة" حقيقية للتناقضات بين النظرية والحقائق. إن التناقضات هي محرك العلم.

لتجميع المعلومات اللازمة للعمل العلمي، تحتاج إلى فهرس البطاقة. من الناحية المثالية، يجب أن تبدأ في تجميع فهرس البطاقات من روضة الأطفال، أو في الحالات القصوى، من المدرسة. كلما زاد حجم الملف الخاص بالموضوع قيد الدراسة، زادت فرص الفوز، أي. لاكتشاف علمي، وشرف، وشهرة، ومال، وجائزة نوبل، أخيرًا. هذا إذا تعاملت مع الأمر بروح الدعابة. ولكن على محمل الجد، يتطلب الحفاظ على فهرس البطاقة التعليم الذاتي المستمر - بعد كل شيء، لا تحتاج إلى كتابة حقيقة فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى تحليل علاقتها بالحقائق والنظريات الأخرى.

لذلك، بمقارنة الحقائق والنظريات، رأينا تناقضا. تبدأ المتعة - صياغة فرضيات لحل التناقضات واختبارها. يجب أن يكون للفرضيات أساس واقعي جزئي على الأقل، أي. أن تكون علمية، وكلما زاد عدد الفرضيات، زاد احتمال أن يتبين أن واحدة منها على الأقل صحيحة.

ولكن هل كل شيء في هذه النتائج يتوافق مع العمل العلمي، أم أن هناك خطأ ما؟ هذا هو ما تحتاج إلى مناقشته مع الطلاب.

هيكل البحث البيولوجي وخصائص محتواهيذاكر

هو حل لمشكلة ما، بما في ذلك التحليل النظري وصياغة الفرضيات والاختبار العملي للفرضيات التي تم الحصول عليها وعرض النتائج. البحث العلمي لديه الهيكل التالي. 1. بيان مشكلة الدراسة وأهدافها وغاياتها.

تبدأ صياغة المشكلة بوصف موجز للموقف الذي تنشأ فيه المشكلة، يليه بيان بالمشكلة نفسها.

لصياغة مشكلة حول الصعوبة التي تنشأ، يمكنك استخدام المخطط التالي: أداء الإجراء (وصف موجز لجوهره) يعطي تأثيرًا إيجابيًا (أشر إلى أي واحد)، ولكن في نفس الوقت يحدث تأثير سلبي (أشر إلى أي واحد) واحد).

لصياغة مشكلة حول نقص أو عدم وجود معلومات حول أي نظام، يمكنك استخدام المخطط التالي: زيادة كفاءة النظام (أشر إلى أي واحد) ممكن إذا تم إنشاء شروط خاصة (أشر إلى أي واحد).

واستنادا إلى جوهر المشكلة، يتم صياغة الغرض من الدراسة. الهدف هو النتيجة المتوقعة للدراسة.

وفقا للهدف، يتم صياغة أهداف البحث. تشير أهداف البحث إلى المراحل الرئيسية للعمل، كقاعدة عامة، هناك ثلاثة منها: التحليل النظري لمشكلة البحث، وصياغة فرضيات حلول المشكلة في نموذج نظري، والاختبار العملي للنموذج النظري ومكوناته؛ تصحيح.

2. اختيار طرق البحث.يتم تحديد اختيار طرق البحث من خلال الأهداف. لإكمال كل مهمة، ينبغي النظر بعناية في الأساليب النظرية و (أو) العملية واختيارها.

وتشمل الأساليب النظرية: التحليل المقارن للمعلومات من الأدبيات العلمية، والنمذجة، وتحليل النظم، وطرق حل التناقضات، والتصميم والتصميم.

تشمل أساليب البحث العملي: الملاحظة، القياس، الاستبيانات، المقابلات، الاختبار، المحادثة، طريقة التقييم (تحديد أهمية شيء ما، نشاط شخص أو حدث باستخدام مقياس تصنيف خاص)، طريقة الخصائص المستقلة (رسم وصف مكتوب لكائن أو شخص أو أحداث من قبل عدد كبير من الأشخاص بشكل مستقل عن بعضهم البعض)، التجربة.

3. التحليل النظري للمشكلة.الغالبية العظمى من المشاكل العلمية ليست جديدة موضوعيا. لقد طرحها العلماء بالفعل بصيغ مختلفة ولديهم حلول معينة. والشيء الآخر هو أن الحلول الحالية غير فعالة أو تؤدي إلى عواقب سلبية غير مرغوب فيها.

ولذلك فإن المرحلة الأولى من التحليل النظري هي دراسة وتحليل الأدبيات العلمية والشعبية. بدون مثل هذا التحليل، هناك احتمال كبير أن نتائج البحث التي تم الحصول عليها سوف تكرر الحلول المعروفة سابقًا للمشكلة.

عند البدء في تحليل الأدبيات العلمية، يجب عليك أولا تحديد المصادر اللازمة. للقيام بذلك، من الأفضل استخدام الفهرس المنهجي للقسم الببليوغرافي في المكتبة العلمية.

عند العمل مع كل كتاب، اقرأ جدول المحتويات بعناية، وحدد الفصول والفقرات المرتبطة مباشرة بمشكلة البحث. من هذه الفصول يتم كتابة تلك الأجزاء التي تحتوي على معلومات حول طرق حل المشكلة والحلول التي تم الحصول عليها فقط. تتم كتابة هذه الأجزاء بالكامل، أو يتم تجميع التعليقات التوضيحية الخاصة بها.

الشرط الأكثر أهمية للتحليل الصحيح للأدبيات العلمية هو مقارنة الأساليب المختلفة لحل المشكلة، مع الإشارة إلى نقاط القوة والضعف في كل من الحلول التي حصل عليها المؤلفون. بعد الانتهاء من تحليل الدراسات العلمية، من الضروري تحليل الأدبيات العلمية الشعبية، وقبل كل شيء، المجلات العلمية الشعبية. غالبًا ما يتم نشر نتائج أحدث الأبحاث في الأدبيات العلمية الشعبية.

وفي المرحلة الثانية من التحليل النظري يتم حل المشكلة باستخدام أساليب المنطق الجدلي وصياغة الفرضيات. الطريقة المثلى هي حل المشكلة باستخدام جميع الطرق المذكورة أعلاه: تحليل النظام وطرق حل التناقضات. وسيتم مناقشة تطبيق هذه الطرق في المحاضرة الثانية.

في المرحلة الثالثة من التحليل النظري، تتم مقارنة حلول المشكلة التي تم الحصول عليها في عملية تحليل الأدبيات العلمية والفرضيات التي تم الحصول عليها أثناء التحليل الجدلي. ونتيجة لهذا العمل، تم بناء نموذج نظري لهدف البحث للاختبار العملي اللاحق.

4. الاختبار العملي للنموذج النظري.يتضمن الاختبار العملي للنموذج النظري عادةً مجموعات العمليات الثلاث التالية.

1. الاختبار العملي للنموذج النظري باستخدام التجارب وتصحيحه. وعلى الباحث أن يتذكر أن معيار الحقيقة هو الممارسة، أي التحقق التجريبي من الأحكام النظرية التي تم الحصول عليها.

يجب عند التخطيط للتجارب الالتزام بالقواعد التالية: 1) أقصى قدر من الاستبعاد من التجربة العوامل التي قد تتداخل مع إجراءها أو تشوه النتائج. 2) التجارب المتكررة. 3) مقارنة النتائج التجريبية مع نتائج التجربة الضابطة أي. في حالة عدم وجود الحقيقة التي يجري التحقيق في أثرها، أو في ظل الظروف القياسية؛ 4) يجب حساب العواقب السلبية المحتملة للمشاركين في التجربة مقدما؛ 5) النتيجة الإيجابية للتجارب هي تحقيق نتائج إيجابية ثابتة (قابلة للتكرار) في غالبية التجارب.

2. القياس الاجتماعيهي دراسة آراء مختلف الأشخاص حول النظام التجريبي من خلال المحادثات والاستبيانات والمقابلات وطرق التصنيف والخصائص المستقلة والاختبارات. يتيح لك القياس الاجتماعي رؤية وتقييم مزايا وعيوب النظام التجريبي من خلال عيون العديد من الأشخاص، سواء أولئك الذين لديهم أو أولئك الذين لا علاقة لهم بإنشائه. الشرط الأكثر أهمية للقياس الاجتماعي هو التعريف الأولي للمشاركين في الاستطلاع بالنموذج التجريبي. يحتاج الناس إلى معرفة ما الذي سيعبرون عن رأيهم فيه.

لإعداد أسئلة لاستبيان أو مقابلة، يمكنك استخدام المخطط التالي:

– ما هو شعورك تجاه النظام قيد الدراسة؟
– ما هي في نظرك الجوانب الإيجابية للنموذج؟
- ما هي في نظرك سلبيات النموذج؟
- هل تعتقد أنه ينبغي إجراء التغييرات التالية على النظام (أشر إلى تلك التغييرات) - ما هي التغييرات التي تقترح إجراؤها على النظام؟

3. التحليل الرياضي لنتائج التجارب والقياس الاجتماعييتضمن إنشاء الرسوم البيانية والرسوم البيانية ووضع المعادلات، وكذلك تحديد معاملات التغيرات في الوظائف المفيدة.

يتم إنشاء الرسوم البيانية والرسوم البيانية على أساس القواعد العامة. يتم حساب معامل التغير لكل وظيفة مفيدة للنظام على أنه نسبة المؤشر الكمي للوظيفة المفيدة للنظام قبل التأثير إلى المؤشر الكمي للوظيفة المفيدة بعد التأثير على النظام قيد الدراسة.

يمكن التعبير عن معاملات التغيرات في الوظائف المفيدة كنسب مئوية؛ لذلك يتم ضرب القيم الرقمية الناتجة بنسبة 100٪.

تتيح لنا المعالجة الرياضية للنتائج التي تم الحصول عليها تحديد كفاءة النظام التجريبي بدقة أكبر. 5. وضع الاستنتاجات والمقترحات.

تتضمن هذه المرحلة من الدراسة الجزأين التاليين.في هذا الجزء من الدراسة، يتم وضع استنتاجات عامة لكل جزء من العمل. وبناء على التحليل النظري للمشكلة، تعرض الاستنتاجات بإيجاز النموذج النظري الناتج ونقاط القوة والضعف فيه. واستناداً إلى الجزء العملي من العمل، يتم تحليل نتائج التجارب، وبيان عناصر التصحيح التي تم إدخالها في النموذج النظري، والانتهاء من نتيجة (هدف) الدراسة.

بناءً على المعالجة الرياضية للنتائج التجريبية والقياس الاجتماعي، يتم تحليل التغيرات في كفاءة عمل النظام التجريبي الناتج مقارنة بالبيانات المقبولة عمومًا وموقف الناس تجاهها.

يجب أن نتذكر أنه خلال عملية البحث يمكن الحصول على نتائج سلبية وإيجابية.

إن الحجة التي يقدمها الباحث لشرح النتائج التي تم الحصول عليها لها أهمية أساسية.

وبعد الانتهاء من الجزء الذي تم التحقق منه، قام الباحث بتقييم النتائج النظرية والعملية للدراسة. 2. جزء التنبؤ.

في هذا الجزء، يتم صياغة مقترحات لمزيد من البحث في النظام قيد الدراسة. يقوم الباحث بوضع توقعات مختصرة لتطور البحث حول النظام، وصياغة المشكلات التي قد تطرأ في أنشطته، ووضع خطة مختصرة لحلها. 6. إعداد قائمة بالأدبيات المستخدمة.

(في الاتحاد الروسي، يتم وضع معايير الدولة (GOST) للأوصاف الببليوغرافية لكل نوع من أنواع المنشورات. وفي الخارج، يحدد الناشرون قواعد الأوصاف الببليوغرافية لكل نوع من أنواع المنشورات.)

1. يمكن تجميع قائمة الأدبيات التي تم استخدامها في عملية البحث بطريقتين: أبجديًا أو حسب ترتيب الاستخدام. في حالة الإشارة إلى الدراسات العلمية، يكون نموذج التسجيل كما يلي:إيفانوف ف.
بحر البلطيق. – ريغا: التنوير، 1987. – ص 34 – 37.
يتم الإشارة إلى صفحات المنشور المستخدمة في العمل، ولكن يمكنك أيضًا الإشارة إلى إجمالي عدد الصفحات في الكتاب. في هذه الحالة، بدلا من الصفحات 34-37، يتم تسجيل إجمالي عدد الصفحات في الكتاب، على سبيل المثال، 205 صفحة.

2. في حالة الإشارة إلى مقالات من المجلات أو الصحف العلمية، تكون استمارة التسجيل كما يلي:بيتروف أ.ن.

دعونا صياغة بعض الاستنتاجات فيما يتعلق بهذا الجزء من المحاضرة. ومن المستحسن تعريف الطلاب بتكنولوجيا البحث العلمي من خلال سلسلة من المناقشات لمراحلها الفردية في الفصل. وفي الوقت نفسه، يُنصح بتكملة قصة المعلم عن مميزات كل مرحلة بتأملات كتابية (مقالات) للطلاب حول موضوع أهمية هذه المرحلة لعملية البحث ونتائجها. يوصى بتأليف المقالات في مجموعات، ثم قراءتها ومناقشتها، مع مجموعات أخرى مكلفة بدحض الاستنتاجات الرئيسية للمقال الذي تتم قراءته.

منهجية تعريف الطلاب بالبحث البيولوجي

تتيح لنا تجربة تدريس تكنولوجيا البحث العلمي للطلاب اقتراح النهج التالي كأحد الخيارات الممكنة لطرق التدريس:

الصفوف من السادس إلى التاسع – دراسة عناصر النشاط البحثي؛

الصفوف 10-11 – دراسة شاملة لتكنولوجيا البحث العلمي.

ليس هناك شك في أنه سيكون هناك دائمًا بين طلاب المدارس الابتدائية أطفال يتمتعون بمستوى فكري عالٍ سيكونون قادرين على إجراء دراسة بيولوجية شاملة بحلول الصف السابع إلى التاسع، ولكن هؤلاء الأطفال قليلون ومتباعدون.

التدريب على تحليل المؤلفات العلمية والشعبية

في الصفوف 6-8، يوصى بتعليم الطلاب كيفية التعامل مع المعلومات من الأدبيات العلمية والشعبية.

هناك خمسة خيارات لمثل هذا العمل (حسب درجة التعقيد): 1) فهرس البطاقة (مجموعة التعليقات التوضيحية)؛ 2) مرجع موسوعي. 3) التقرير؛ 4) الملخص؛ 5) التحليل العام.

ينبغي أن يقال على الفور عن حجم العمل.لسوء الحظ، غالبًا ما يبالغ المعلمون في متطلبات حجم تقارير الطلاب. يجب أن يكون حجم العمل المعلوماتي محدودا بشكل صارم، بعد المبدأ: يجب أن تكون الكلمات قليلة، والأفكار مزدحمة. يمكن تذكير أولئك الذين يشككون في ذلك بأن أطروحة الدكتوراه التي قدمها أ. أينشتاين حول النظرية النسبية الخاصة قدمت في 25 صفحة فقط. وكان هذا في الوقت الذي كتبت فيه أطروحات مماثلة في ما لا يقل عن 150-200 صفحة.

فهرس البطاقةعبارة عن مجموعة من البطاقات حول موضوع محدد. حجم المراجع الموسوعية يتزايد كل عام.

تقريرهو نص يقارن آراء اثنين أو أكثر من العلماء ونتائج الأبحاث حول موضوع محدد. في المرحلة الأولى من التدريب، من الممكن تجميع التقارير الأساسية بناءً على مواد من الموسوعة أو الإنترنت (هذه رسالة معلومات أكثر من كونها تقريرًا).

الهدف الرئيسي للتقرير هو مقارنة الآراء المختلفة والبحث عن التناقضات المحتملة. يجب ألا يتجاوز التقرير 3 صفحات.خلاصة

يختلف عن التقرير في أنه بناءً على مقارنة آراء العلماء المختلفين حول موضوع مختار، يقوم مؤلف الملخص بصياغة المشكلات (التناقضات) وطرح فرضيات لحلها. تم تصنيف هذا النوع من العمل أعلى من التقرير. حجم الملخص لا يزيد عن 5 صفحات.تحليل نظرة عامة

– هذا ملخص يحدد الآراء العلمية الرئيسية، ونتائج البحث حول هذا الموضوع، ويقوم بإجراء تحليل مقارن لها، وصياغة المشاكل (التناقضات) وطرح الفرضيات.

يُنصح بتحديد حجم تحليل المراجعة بحيث لا يتجاوز 7-10 صفحات.

التدريب على صياغة المشكلات وحلها وطرح الفرضيات

وسنتناول هذا القسم الكبير والمعقد بالتفصيل في المحاضرتين الثانية والثالثة.

التدريب على الملاحظات والقياسات والتجارب

هذه هي العناصر التقليدية للبحث البيولوجي. ويتم التدريب على أساليب هذه الدراسات في إطار برنامج العمل المختبري والعملي.

ومع ذلك، من الضروري إجراء إضافة مهمة واحدة من نظرية حل المشكلات الابتكارية (TRIZ، المزيد عن TRIZ في المحاضرات التالية). يجب إجراء القياسات وفقًا للقواعد التالية.

1. لتحديد حالة النظام بدقة، من الضروري قياس جميع تغييراته باستمرار.

2. إذا كان من المستحيل قياس معلمات النظام نفسه، فيمكن القيام بذلك على نسخته أو النموذج المناسب.

يشير تخطيط البحث إلى سلسلة خاصة من المهام الإبداعية للطلاب، والتي يكملونها يقومون بإنشاء وصف لخطة البحث المقترحة. يُنصح ببدء هذا العمل في الصف الثامن. في المدرسة الثانوية، يجب أن يكون هذا العمل عنصرا إلزاميا في الأنشطة التعليمية للطلاب.

فيما يلي بعض الأمثلة على هذه المهام.

1. ضع خطة لدراسة حالة البيئة في محيط مدرستك، باستخدام الأشجار والأشنات وتكوين الأنواع وعدد النباتات العشبية كمؤشرات.

2. وفقا لبعض البيانات، فإن السمنة لدى البشر هي مرض وراثي، وليس نتيجة لأسلوب حياة غير عقلاني.

تصميم دراسة لتحديد الأسباب الحقيقية للسمنة.

3. لقد وجد العلماء أن عمل قلب الإنسان لا يكفي لضخ الدم إلى جميع أنحاء الجسم. ضع خطة للبحث الذي يحتاج العلماء إلى تنفيذه.

يُنصح بإجراء تخطيط البحث في مجموعات أو أزواج من الطلاب. توفر هذه النماذج، وخاصة النموذج الجماعي، التنظيم الأمثل لتواصل الطلاب.

يمكن أن يُعرض على الطلاب الخوارزمية التالية لحل هذه المشكلة، وهي واحدة فقط من الخوارزميات الممكنة لتخطيط البحث.

1. تحديد هدف البحث: ما هي النتيجة المتوقع الحصول عليها خلال عملية البحث؟ ما هو المعنى العملي للدراسة؟

2. تحديد أهداف وأساليب البحث – تسلسل مراحل العمل لتحقيق الهدف.

3. صياغة مشكلة البحث - الصعوبة التي يجب القضاء عليها، نقص أو عدم وجود معلومات حول الغرض من الدراسة.

4. صياغة فرضية (فرضيات) البحث - افتراض حول الطريقة الممكنة لحل المشكلة.

5. اكتب وصفاً مختصراً للمعلومات التي يجب الحصول عليها من الأدبيات العلمية لبناء نموذج نظري لحالة المشكلة.

6. اكتب وصفًا للملاحظات والتجارب والقياسات التي يجب إجراؤها لاختبار الفرضية (الفرضيات).

7. ماذا ستكون الاستنتاجات من نتائج البحث؟

مثال تخطيط الدراسة

لقد وجد العلماء أن 10% فقط من الحمض النووي للخلية البشرية يعمل بشكل منتظم على تخليق البروتين. ما هو البحث الذي احتاج العلماء إلى إجرائه للوصول إلى هذا الاستنتاج؟ ضع خطة لذلك.

1. الغرض من الدراسة هو تحديد حجم وتكوين الجينات العاملة بانتظام بالنسبة للحجم الإجمالي للجينات. تكمن الأهمية العملية للدراسة في العديد من الجوانب، على سبيل المثال، في فهم الجينات التي تعمل بشكل مكثف، وربما تتآكل بشكل أسرع، وكيف يؤثر ذلك على متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان. وثمة خيار آخر هو محاولة إيجاد آلية لتنظيم عمل الجينات، وخاصة إيقاف تلك الجينات التي يكون عملها غير مرغوب فيه في سن معينة.

2. أهداف البحث:

1) تحليل الأدبيات العلمية: ابحث عن معلومات حول عمل الجينات في الأدبيات العلمية؛

2) الدراسات التجريبية لتحديد التعبير الجيني (سيتم استخدام الطرق الكيميائية لتحديد البروتينات)؛

3) مقارنة نتائج الدراسات التجريبية بالبيانات المتوفرة في الأدبيات العلمية.

3. مشكلة البحث - من الضروري الحصول على معلومات دقيقة حول كثافة العمل وتكوين الجينات البشرية العاملة بانتظام خلال حياته.

4. يمكن أن يكون هناك العديد من الفرضيات، لكننا سنقتصر على واحدة: لا تعمل جميع الجينات بانتظام في الشخص، ولكن جزء منها فقط، مما يضمن تخليق البروتينات اللازمة للحفاظ على وظائف الحياة الطبيعية. من المستحسن أن يطرح الطلاب العديد من الفرضيات، لكن ينصح بتخطيط خطوات أخرى للدراسة على أساس فرضية واحدة، والتي سيعطيها الطلاب الأفضلية. يمكن التوصية بتخطيط البحث حول الفرضيات المتبقية كواجب منزلي أو مهمة لدراسة الدورة المتعمقة (التمايز).

5. من الضروري الحصول على المعلومات التالية من الأدبيات العلمية: ما هي الجينات التي تعمل ومدى شدتها، وما هي الجينات التي يتم تشغيلها فقط خلال فترة معينة، وما هي الجينات التي تعمل باستمرار. مقارنة المعلومات من مصادر علمية مختلفة، وصياغة التناقضات في شكل أسئلة إشكالية.

6. تتضمن التجارب تحديد البروتينات المركبة في الأنسجة المعزولة لجسم الإنسان، ومن المستحسن اختيار أنسجة مختلفة للمقارنة اللاحقة. من الضروري تحديد البروتينات التي سيتم تصنيعها. بالإضافة إلى ذلك، يجب أخذ عينات الأنسجة من أشخاص من مختلف الأعمار لتقييم التغيرات المرتبطة بالعمر في التعبير الجيني.

7. يجب أن تحتوي الاستنتاجات على تعميمات حول نتائج كل مرحلة من مراحل العمل (المهمة)، ومقارنة نتائج التجارب والنموذج النظري، وتقييم مدى امتثال النتائج للفرضية وصياغة آفاق لمزيد من بحث.

دعونا نستخلص بعض الاستنتاجات من هذا الجزء من المحاضرة. في الصفوف 6-7، يبدأ الطلاب تدريبهم الأولي في مجال تكنولوجيا البحث.

يتم التخطيط لإعداد بطاقات التعليقات التوضيحية والمراجع الموسوعية والتقارير والملخصات من قبل المعلم بناءً على المحتوى المحدد للموضوعات وتوافر المؤلفات الإضافية. يوصى بإكمال المراجعات التحليلية في المدرسة الثانوية. يتيح لك العمل العملي والمختبري والتجارب والقياسات في الفصل الدراسي والمنزل إتقان المهارات الأساسية لممارسة البحث.

بدءًا من الصف الثامن، يُنصح بتضمين مهام التخطيط للبحث البيولوجي. في البداية، حيث يعمل التعميم على موضوعين أو ثلاثة، بحيث تتاح للطلاب فرصة الاختيار. ولهذا الغرض، يتم تقديم العديد من المواضيع للطلاب. في الصفوف 10-11، يُنصح بإدراج مثل هذه المهام في محتوى كل موضوع سواء في الفصل أو في الواجبات المنزلية.

يتيح إتقان الطلاب لتخطيط البحث للطلاب الفرديين الانتقال إلى البحث العلمي الفعلي بمرور الوقت. يتم اتخاذ هذا الاختيار من قبل الطلاب أنفسهم، وفي أغلب الأحيان، يتعلق الأمر بالبحث في المواضيع البيئية والبيئية، وكذلك مشاكل نمط حياة الأطفال والكبار وتأثيرها على صحتهم. يتم تنفيذ العمل الأخير باستخدام الاستبيانات والاختبارات وطرق القياس الاجتماعي الأخرى.

الأسئلة والمهام

1. يقترح موضوعات ويكتب وصفًا لطرق إجراء المناقشات مع الطلاب حول سمات محددة للبحث العلمي.

2. هل يصح القول بأن الحقيقة تولد في الخلاف؟ يدعي بعض العلماء أنه في النزاع، لا تولد الحقيقة، ولكن يتم تحديد التناقضات فقط للبحث عن الحقيقة. من يصدق؟

لماذا؟

3. قرر العالم الشاب والطموح بحزم أنه بحلول سن الثلاثين يجب عليه ببساطة الحصول على جائزة نوبل للاكتشاف الذي سيقوم به بالتأكيد. هل من الممكن التخطيط لمثل هذا الاكتشاف مسبقًا؟ هل يمكن أن تخبرني سر التخطيط؟

4. وضع خطة لدراسة تأثير التغذية النباتية على صحة الإنسان.

1. 5. إنشاء منهجية لتعليم الطلاب كيفية تخطيط البحث باستخدام مثال وضع خطة بحث لمشكلة تأثير التعليم الذاتي المستمر على متوسط ​​العمر المتوقع للإنسان.الأدب لقراءة إضافية

2. ألتشولر جي إس.العثور على فكرة - نوفوسيبيرسك: نوكا، 1986. - 209 ص.

3. بابانسكي يو.ك.الابتكارات في التربية العالمية: التعلم من خلال الاستفسار واللعب والمناقشة (تحليل التجربة الأجنبية.) - ريغا، NPC "التجربة"، 1995. - 176 ص.