2.

3.

در مقدمه کار پژوهشی، مرتبط بودن موضوع انتخابی اثبات شده، موضوع، موضوع تحقیق و مشکلات اصلی مشخص شده، هدف و محتوای وظایف تدوین شده و تازگی تحقیق (در صورت وجود) مشخص شده است. گزارش شده است.

این فصل روش های تحقیق را تعریف می کند و اهمیت نظری و عملی (در صورت وجود بخش عملی) کار را اثبات می کند.

ساختار مقدمه یک مقاله پژوهشی:

4. پیشینه تاریخی مسئله تحقیق

5. بخش اصلی کار پژوهشی
جستجوی اطلاعات و دانش لازم برای انجام تحقیق.
انتخاب ایده ها و گزینه ها، توجیه و تحلیل آنها.
انتخاب مواد و روش ها برای انجام تحقیق.
انتخاب تجهیزات و سازماندهی یک محل کار برای تحقیق (اگر این تجربه باشد).
شرح مراحل مطالعه.
اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام انجام کار (اگر این تجربه باشد).

6. نتیجه گیری
(نتیجه گیری مختصر بر اساس نتایج کار تحقیقاتی، ارزیابی کامل بودن راه حل برای وظایف محول شده)
به طور مداوم نتایج به دست آمده را ارائه می دهد، رابطه آنها را با هدف کلی و وظایف خاص فرموله شده در مقدمه تعیین می کند و یک ارزیابی خود از کار انجام شده ارائه می دهد. در برخی موارد می‌توان راه‌هایی را برای ادامه تحقیق در مورد یک موضوع و همچنین تکالیفی که باید حل شوند، نشان داد.

7.
پس از نتیجه گیری، مرسوم است که فهرستی از ادبیات مورد استفاده در کار پژوهشی قرار داده شود. هر منبع موجود در آن باید در یادداشت توضیحی منعکس شود. کارهایی که واقعاً استفاده نشده اند نباید در این لیست گنجانده شوند.

8.
(نمودار، نمودار، نمودار، عکس، جداول، نقشه).
مواد کمکی یا اضافی که قسمت اصلی کار را به هم می ریزند در ضمائم قرار می گیرند. هر برنامه باید در یک صفحه (صفحه) جدید با کلمه "پیوست" در گوشه سمت راست بالا شروع شود و دارای عنوان موضوعی باشد. اگر بیش از یک ضمیمه در اثر وجود داشته باشد با اعداد عربی (بدون علامت شماره) و ... شماره گذاری می شوند. ارتباط آن با برنامه ها از طریق پیوندهایی انجام می شود که با کلمه "نگاه کنید" استفاده می شود (نگاه کنید)، همراه با کد داخل پرانتز قرار داده شده است.
اگر به طور جدی به طرح تحقیق پایبند باشید، کار تمام استانداردها و الزامات را برآورده می کند.

توضیح مختصر:

سازونوف V.F. روش های تحقیق مدرن در زیست شناسی [منبع الکترونیکی] // کینزیولوژیست، 2009-2018: [وب سایت]. تاریخ به روز رسانی: 2018.02.22..__.201_).

مطالبی در مورد روشهای نوین تحقیق در زیست شناسی، شاخه های آن و رشته های مرتبط.

مطالبی در مورد روش های نوین تحقیق در زیست شناسی، شاخه های آن و رشته های مرتبططراحی

: شاخه های پایه زیست شناسی.

در حال حاضر زیست شناسی به طور متعارف به دو گروه بزرگ علوم تقسیم می شود.زیست شناسی موجودات

: علوم گیاهان (گیاه شناسی)، جانوران (جانورشناسی)، قارچ ها ( قارچ شناسی)، میکروارگانیسم ها (میکروبیولوژی). این علوم به مطالعه گروه های منفرد موجودات زنده، ساختار درونی و بیرونی، شیوه زندگی، تولید مثل و رشد آنها می پردازد.زیست شناسی عمومی

: سطح مولکولی (زیست شناسی مولکولی، بیوشیمی و ژنتیک مولکولی)، سلولی (سیتولوژی)، بافت (بافت شناسی)، اندام ها و سیستم های آنها (فیزیولوژی، مورفولوژی و آناتومی)، جمعیت ها و جوامع طبیعی (اکولوژی). به عبارت دیگر زیست شناسی عمومی زندگی را در سطوح مختلف مطالعه می کند.

زیست شناسی ارتباط نزدیکی با سایر علوم طبیعی دارد. بنابراین، در محل اتصال بین زیست شناسی و شیمی، بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی، بین زیست شناسی و فیزیک - بیوفیزیک، بین زیست شناسی و نجوم - زیست شناسی فضایی ظاهر شد. اکولوژی که در تقاطع زیست شناسی و جغرافیا قرار دارد، امروزه اغلب به عنوان یک علم مستقل در نظر گرفته می شود.

وظایف دانش آموزان برای دوره آموزشی روش های نوین تحقیقات بیولوژیکی

1. آشنایی با انواع روش های تحقیق در زمینه های مختلف زیست شناسی.
1) نگارش مقاله آموزشی مروری در مورد روش های تحقیق در زمینه های مختلف زیست شناسی. حداقل شرایط مورد نیاز برای محتوای چکیده: شرح 5 روش تحقیق، 1-2 صفحه (فونت 14، فاصله 1.5، حاشیه 3-2-2-2 سانتی متر) برای هر روش.
2) ارائه گزارش (ترجیحاً به صورت ارائه) از یکی از روش های نوین زیست شناسی: جلد 5±1 صفحه.
نتایج یادگیری مورد انتظار:
1) آشنایی سطحی با طیف وسیعی از روش های تحقیق در زیست شناسی.
2) درک عمیق یکی از روش های تحقیق و انتقال این دانش به گروه دانشجویی.

2. انجام تحقیقات آموزشی و علمی از هدف گذاری تا نتیجه گیری با استفاده از الزامات لازم برای تهیه گزارش علمی پژوهشی.

راه حل:
به دست آوردن داده های اولیه در کلاس های آزمایشگاهی و در منزل. انجام بخشی از این گونه تحقیقات در خارج از کلاس مجاز است.

3. مقدمه ای بر روش های کلی تحقیق در زیست شناسی.

راه حل:
دوره سخنرانی و کار مستقل با منابع اطلاعاتی. گزارش نمونه حقایق از تاریخ زیست شناسی: جلد 2±1 صفحه.

4. استفاده از دانش، مهارت ها و توانایی های کسب شده برای انجام و رسمی کردن تحقیقات خود در قالب کار تحقیقاتی، کار دوره ای و/یا کار واجد شرایط نهایی.

تعریف مفاهیم

روش های تحقیق - اینها راههایی برای رسیدن به هدف کار تحقیقاتی هستند.

روش علمی مجموعه ای از تکنیک ها و عملیات مورد استفاده در ساختن یک سیستم دانش علمی است.

واقعیت علمی نتیجه مشاهدات و آزمایش هایی است که ویژگی های کمی و کیفی اشیاء را مشخص می کند.

مبنای روش شناختی تحقیق علمی مجموعه ای از روش های دانش علمی است که برای دستیابی به هدف این تحقیق استفاده می شود.

روش های عمومی علمی، تجربی، مبنای روش شناختی -.

زیست‌شناسی مدرن از ترکیبی از رویکردهای روش‌شناختی استفاده می‌کند. وحدت تحقیقات تجربی با فرآیند نظریه‌پردازی فشرده دانش زیست‌شناختی، از جمله رسمی‌سازی، ریاضی‌سازی و بدیهی‌سازی آن» [Yarilin A.A. «سیندرلا» به یک شاهزاده خانم یا جایگاه زیست شناسی در سلسله مراتب علوم تبدیل می شود. // «اکولوژی و زندگی» شماره 12، 1387. ص 4-11. ص 11].

اهداف روش تحقیق:

1. «تقویت توانایی‌های شناختی طبیعی انسان و گسترش و تداوم آن‌ها».

2. "عملکرد ارتباطی"، یعنی. میانجیگری بین موضوع و موضوع تحقیق [Arshinov V.I. هم افزایی به عنوان پدیده ای از علم پسا غیر کلاسیک. م.: موسسه فلسفه راس، 1999. 203 ص. ص 18].

روش های عمومی تحقیق در زیست شناسی

مشاهده

مشاهده مطالعه علائم خارجی و تغییرات قابل مشاهده یک شی در یک دوره زمانی معین است. به عنوان مثال، نظارت بر رشد و نمو یک نهال.

مشاهده نقطه شروع هر تحقیق علوم طبیعی است.

در زیست شناسی، این امر به ویژه قابل توجه است، زیرا هدف مطالعه آن انسان و طبیعت زنده ای است که او را احاطه کرده است. در حال حاضر در مدرسه، در درس های جانورشناسی، گیاه شناسی و آناتومی، به کودکان آموزش داده می شود که ساده ترین تحقیقات بیولوژیکی را با مشاهده رشد و نمو گیاهان و حیوانات و وضعیت بدن خود انجام دهند.

مشاهده به عنوان یک روش جمع آوری اطلاعات از نظر زمانی اولین تکنیک تحقیقی است که در زرادخانه زیست شناسی یا بهتر بگوییم سلف آن، تاریخ طبیعی ظاهر شد. و این تعجب آور نیست، زیرا مشاهده مبتنی بر توانایی های حسی انسان (احساس، ادراک، بازنمایی) است. زیست شناسی کلاسیک در درجه اول زیست شناسی مشاهده ای است.اما، با این وجود، این روش تا به امروز اهمیت خود را از دست نداده است.

مشاهدات می توانند مستقیم یا غیرمستقیم باشند، می توانند با یا بدون وسایل فنی انجام شوند. بنابراین، یک پرنده شناس پرنده را از طریق دوربین دوچشمی می بیند و می تواند آن را بشنود یا می تواند صداهایی را با دستگاه خارج از محدوده گوش انسان ضبط کند. بافت شناس بخش بافت ثابت و رنگ آمیزی شده را با استفاده از میکروسکوپ مشاهده می کند. و برای یک زیست شناس مولکولی، یک مشاهده می تواند ثبت تغییرات در غلظت یک آنزیم در یک لوله آزمایش باشد.

درک این نکته مهم است که مشاهده علمی، بر خلاف مشاهده معمولی، ساده نیست، اما هدفمندمطالعه اشیاء یا پدیده ها: برای حل یک مسئله معین انجام می شود و توجه ناظر نباید منحرف شود. به عنوان مثال، اگر وظیفه بررسی مهاجرت های فصلی پرندگان باشد، ما متوجه زمان ظهور آنها در مکان های لانه سازی خواهیم شد و نه چیز دیگری. بنابراین مشاهده است تخصیص انتخابیاز واقعیت بخش معینبه عبارت دیگر جنبه و گنجاندن این قسمت در سیستم مورد مطالعه.

در مشاهده تنها دقت، دقت و فعالیت ناظر مهم نیست، بلکه بی طرفی، دانش و تجربه او و انتخاب صحیح ابزار فنی نیز مهم است. فرمول‌بندی مسئله نیز وجود یک طرح مشاهده را پیش‌فرض می‌گیرد، یعنی. برنامه ریزی آنها [Kabakova D.V. مشاهده، توصیف و آزمایش به عنوان روش های اصلی زیست شناسی // مشکلات و چشم اندازهای توسعه آموزش: مواد بین المللی. علمی conf. (پرم، آوریل 2011). I. Perm: Mercury, 2011. pp. 16-19].

روش توصیفی

روش توصیفی - این ثبت نشانه های بیرونی مشاهده شده از موضوعات مورد مطالعه است که موارد ضروری را برجسته می کند و موارد غیر مهم را دور می زند. این روش در خاستگاه زیست شناسی به عنوان یک علم بود، اما توسعه آن بدون استفاده از سایر روش های تحقیق غیرممکن بود.

روش های توصیفی به شما این امکان را می دهد که ابتدا پدیده های موجود در طبیعت زنده را توصیف و سپس تجزیه و تحلیل کنید، آنها را با هم مقایسه کنید، الگوهای خاصی را بیابید و همچنین تعمیم دهید، گونه ها، طبقات جدید و غیره را کشف کنید. استفاده از روش های توصیفی در دوران باستان آغاز شد، اما امروزه ارتباط خود را از دست نداده و به طور گسترده در گیاه شناسی، اخلاق شناسی، جانورشناسی و غیره استفاده می شود.

روش مقایسه ای

روش مقایسه ای مطالعه شباهت ها و تفاوت ها در ساختار، روند فرآیندهای زندگی و رفتار اشیاء مختلف است. به عنوان مثال، مقایسه افراد با جنس های مختلف متعلق به یک گونه بیولوژیکی.

به شما امکان می دهد اشیاء تحقیق را با مقایسه آنها با یکدیگر یا با شی دیگری مطالعه کنید. به شما امکان می دهد شباهت ها و تفاوت های موجودات زنده و همچنین قسمت های آنها را شناسایی کنید. داده های به دست آمده این امکان را فراهم می کند تا اشیاء مورد مطالعه را در گروه هایی بر اساس شباهت در ساختار و منشاء ترکیب کنیم. بر اساس روش مقایسه ای، به عنوان مثال، طبقه بندی گیاهان و جانوران ساخته می شود. از این روش برای ایجاد نظریه سلولی و تأیید نظریه تکامل نیز استفاده شد. در حال حاضر، تقریباً در تمام زمینه های زیست شناسی استفاده می شود.

این روش در قرن 18 در زیست شناسی پایه گذاری شد. و ثابت کرده است که در حل بسیاری از مشکلات اساسی بسیار مفید است. با استفاده از این روش و در ترکیب با روش توصیفی، اطلاعاتی به دست آمد که در قرن 18 این امکان را فراهم کرد. پایه های طبقه بندی گیاهان و جانوران (C. Linnaeus) را گذاشت و در قرن نوزدهم. تئوری سلولی (M. Schleiden و T. Schwann) و دکترین انواع اصلی توسعه (K. Baer) را تدوین کنید. این روش به طور گسترده در قرن 19 مورد استفاده قرار گرفت. در اثبات نظریه تکامل و همچنین در بازسازی تعدادی از علوم زیستی بر اساس این نظریه. با این حال، استفاده از این روش با فراتر رفتن زیست شناسی از مرزهای علوم توصیفی همراه نبود.
روش تطبیقی ​​در زمان ما در علوم مختلف زیستی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. مقایسه زمانی ارزش ویژه ای پیدا می کند که تعریف مفهومی غیرممکن باشد. به عنوان مثال، یک میکروسکوپ الکترونی اغلب تصاویری تولید می کند که محتوای واقعی آنها از قبل ناشناخته است. فقط مقایسه آنها با تصاویر میکروسکوپی نوری به فرد اجازه می دهد تا داده های مورد نظر را به دست آورد.

روش تاریخی

به شما امکان می دهد الگوهای شکل گیری و توسعه سیستم های زنده، ساختارها و عملکردهای آنها را شناسایی کرده و آنها را با حقایق شناخته شده قبلی مقایسه کنید. این روش، به ویژه، توسط چارلز داروین برای ساختن نظریه تکاملی خود با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت و به تبدیل زیست شناسی از یک علم توصیفی به یک علم تبیینی کمک کرد.

در نیمه دوم قرن نوزدهم. به لطف آثار چارلز داروین، روش تاریخی مطالعه الگوهای ظهور و رشد موجودات، شکل گیری ساختار و عملکرد موجودات در زمان و مکان را بر اساس علمی قرار داد. با معرفی این روش، تغییرات کیفی قابل توجهی در زیست شناسی رخ داد. روش تاریخی زیست‌شناسی را از یک علم توصیفی صرف به یک علم تبیینی تبدیل کرد، که توضیح می‌دهد چگونه سیستم‌های زنده متنوع به وجود آمدند و چگونه کار می‌کنند. در حال حاضر روش تاریخی یا «رویکرد تاریخی» به رویکردی جهانی برای مطالعه پدیده‌های زندگی در همه علوم زیستی تبدیل شده است.

روش تجربی

آزمایش کنید - این تأیید صحت فرضیه ارائه شده با کمک تأثیر هدفمند بر روی شی است.

یک آزمایش (تجربه) یک آفرینش مصنوعی در شرایط کنترل شده یک موقعیت است که به آشکار شدن ویژگی های عمیقا پنهان اشیاء زنده کمک می کند.

روش آزمایشی مطالعه پدیده های طبیعی با انجام آزمایش ها (آزمایش ها) در شرایط کنترل شده با تأثیر فعال بر آنها همراه است. این روش به شما امکان می دهد پدیده ها را به صورت مجزا مطالعه کنید و در هنگام بازتولید شرایط یکسان به تکرارپذیری نتایج برسید. این آزمایش بینشی عمیق‌تر از ماهیت پدیده‌های بیولوژیکی نسبت به سایر روش‌های تحقیقاتی ارائه می‌دهد. به لطف آزمایشات بود که علوم طبیعی به طور عام و زیست شناسی به طور خاص به کشف قوانین اساسی طبیعت رسیدند.
روش های آزمایشی در زیست شناسی نه تنها برای انجام آزمایش ها و به دست آوردن پاسخ به سؤالات مورد علاقه، بلکه برای تعیین صحت فرضیه فرموله شده در ابتدای مطالعه مطالب و همچنین تصحیح آن در فرآیند کار خدمت می کنند. در قرن بیستم، این روش های تحقیق به لطف ظهور تجهیزات مدرن برای انجام آزمایش ها، مانند توموگرافی، میکروسکوپ الکترونی و غیره در این علم پیشرو شدند. در حال حاضر، در زیست شناسی تجربی، تکنیک های بیوشیمیایی، تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس، کروماتوگرافی و همچنین تکنیک مقاطع فوق نازک، روش های مختلف کشت و بسیاری موارد دیگر به طور گسترده ای استفاده می شود. روش‌های تجربی همراه با رویکرد سیستمی، قابلیت‌های شناختی علوم زیستی را گسترش داده و راه‌های جدیدی را برای کاربرد دانش در تقریباً در همه زمینه‌های فعالیت انسانی گشوده است.

مسئله آزمایش به عنوان یکی از پایه های دانش طبیعت در قرن هفدهم مطرح شد. فیلسوف انگلیسی F. Bacon (1561-1626). مقدمه او به زیست شناسی با آثار وی. هاروی در قرن هفدهم مرتبط است. در مورد مطالعه گردش خون با این حال، روش تجربی تنها در آغاز قرن نوزدهم و از طریق فیزیولوژی به طور گسترده وارد زیست شناسی شد، که در آن آنها شروع به استفاده از تعداد زیادی از تکنیک های ابزاری کردند که ثبت و توصیف کمی ارتباط توابع با ساختار را ممکن می ساخت. با تشکر از آثار F. Magendie (1783-1855)، G. Helmholtz (1821-1894)، I.M. سچنوف (1829-1905)، و همچنین کلاسیک های آزمایش C. Bernard (1813-1878) و I.P. فیزیولوژی پاولوا (1849-1936) احتمالاً اولین علوم زیستی بود که به یک علم تجربی تبدیل شد.
جهت دیگری که روش تجربی وارد زیست شناسی شد، مطالعه وراثت و تنوع موجودات بود. در اینجا شایستگی اصلی متعلق به جی. مندل است که بر خلاف پیشینیان خود، از آزمایش نه تنها برای به دست آوردن داده هایی در مورد پدیده های مورد مطالعه استفاده می کرد، بلکه برای آزمایش فرضیه ای که بر اساس داده های به دست آمده فرموله شده بود نیز استفاده می کرد. کار جی. مندل یک نمونه کلاسیک از روش شناسی علوم تجربی بود.

در اثبات روش آزمایشی، کار انجام شده در میکروبیولوژی توسط L. Pasteur (1822-1895)، که برای اولین بار آزمایش را برای مطالعه تخمیر و رد نظریه تولید خود به خودی میکروارگانیسم ها و سپس توسعه واکسیناسیون علیه بیماری های عفونی معرفی کرد، انجام شد. مهم است. در نیمه دوم قرن نوزدهم. پس از L. Pasteur، سهم قابل توجهی در توسعه و اثبات روش تجربی در میکروبیولوژی توسط R. Koch (1843-1910)، D. Lister (1827-1912)، I.I. مکنیکوف (1845-1916)، D.I. ایوانوفسکی (1864-1920)، S.N. Vinogradsky (1856-1890)، M. Beyernik (1851-1931)، و غیره در قرن 19th. زیست‌شناسی نیز با ایجاد مبانی روش‌شناختی برای مدل‌سازی، که بالاترین شکل آزمایش نیز است، غنی شده است. اختراع L. Pasteur، R. Koch و سایر میکروبیولوژیست‌ها از روش‌هایی برای آلوده کردن حیوانات آزمایشگاهی با میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و مطالعه پاتوژنز بیماری‌های عفونی بر روی آنها، نمونه‌ای کلاسیک از مدل‌سازی است که به قرن بیستم منتقل شد. و در زمان ما با مدل سازی نه تنها بیماری های مختلف، بلکه فرآیندهای مختلف زندگی، از جمله منشاء حیات، تکمیل شده است.
به عنوان مثال، از دهه 40 شروع می شود. قرن XX روش آزمایشی در زیست شناسی به دلیل افزایش وضوح بسیاری از تکنیک های بیولوژیکی و توسعه تکنیک های آزمایشی جدید، پیشرفت قابل توجهی را تجربه کرده است. بنابراین، وضوح تجزیه و تحلیل ژنتیکی و تعدادی از تکنیک های ایمونولوژیکی افزایش یافت. کشت سلول‌های سوماتیک، جداسازی جهش‌یافته‌های بیوشیمیایی میکروارگانیسم‌ها و سلول‌های سوماتیک و غیره در عمل تحقیقاتی معرفی شد. ، بلکه در ترکیب با روش های بیولوژیکی. به عنوان مثال، ساختار و نقش ژنتیکی DNA از طریق استفاده ترکیبی از روش های شیمیایی برای جداسازی DNA، روش های شیمیایی و فیزیکی برای تعیین ساختار اولیه و ثانویه آن و روش های بیولوژیکی (تبدیل و تجزیه و تحلیل ژنتیکی باکتری ها) برای اثبات آن روشن شده است. نقش ماده ژنتیکی
در حال حاضر، روش تجربی با قابلیت های استثنایی در مطالعه پدیده های زندگی مشخص می شود. این قابلیت ها با استفاده از انواع مختلف میکروسکوپ از جمله میکروسکوپ الکترونی با تکنیک های برش فوق نازک، روش های بیوشیمیایی، تجزیه و تحلیل ژنتیکی با وضوح بالا، روش های ایمونولوژیک، انواع روش های کشت و مشاهده درون حیاتی در کشت های سلولی، بافتی و اندام، جنین مشخص می شود. برچسب‌گذاری، لقاح آزمایشگاهی، روش اتم نشاندار، آنالیز پراش اشعه ایکس، اولتراسانتریفیوژ، اسپکتروفتومتری، کروماتوگرافی، الکتروفورز، تعیین توالی، طراحی مولکول‌های DNA نوترکیب فعال بیولوژیکی و غیره. کیفیت جدید ذاتی در روش تجربی باعث تغییرات کیفی در مدل‌سازی شد. . همراه با مدل سازی در سطح اندام، مدل سازی در سطوح مولکولی و سلولی در حال حاضر در حال توسعه است.

روش شبیه سازی

مدل سازی بر اساس چنین تکنیکی استوار است مقایسه - این استنباط در مورد شباهت اشیاء در یک جنبه خاص بر اساس شباهت آنها در تعدادی از جنبه های دیگر است.

مدل - این یک کپی ساده از یک شی، پدیده یا فرآیند است که در جنبه های خاصی جایگزین آنها می شود.

مدل چیزی است که کار با آن راحت‌تر است، یعنی چیزی که دیدن، شنیدن، به خاطر سپردن، ضبط، پردازش، انتقال، به ارث بردن آن آسان‌تر است، و آزمایش آن در مقایسه با شی مدل‌سازی آسان‌تر است (نمونه اولیه، اصلی).
کارکیشچنکو N.N. مبانی بیومدلینگ - M.: VPK، 2005. - 608 p. ص 22.

مدل سازی - بر این اساس، ایجاد یک کپی ساده از یک شی، پدیده یا فرآیند است.

مدل سازی:

1) ایجاد نسخه های ساده شده از اشیاء دانش.

2) مطالعه اشیاء دانش بر روی نسخه های ساده شده آنها.

روش شبیه سازی - این مطالعه خواص یک شی خاص با مطالعه خواص یک شی دیگر (مدل) است که برای حل مسائل تحقیق راحت تر است و مطابقت خاصی با شی اول دارد.

مدلسازی (به معنای وسیع) روش اصلی تحقیق در همه زمینه های دانش است. روش‌های مدل‌سازی برای ارزیابی ویژگی‌های سیستم‌های پیچیده و تصمیم‌گیری مبتنی بر علمی در زمینه‌های مختلف فعالیت‌های انسانی استفاده می‌شود. یک سیستم موجود یا طراحی شده را می توان به طور موثر با استفاده از مدل های ریاضی (تحلیلی و شبیه سازی) به منظور بهینه سازی فرآیند عملکرد سیستم مورد مطالعه قرار داد. مدل سیستم بر روی کامپیوترهای مدرن پیاده سازی می شود که در این مورد به عنوان ابزاری برای آزمایش مدل سیستم عمل می کنند.

مدل سازی به شما امکان می دهد تا هر فرآیند یا پدیده و همچنین جهت های تکامل را با بازآفرینی آنها در قالب یک شی ساده تر با استفاده از فناوری ها و تجهیزات مدرن مطالعه کنید.

نظریه مدل سازی - تئوری جایگزینی شی اصلی با مدل آن و بررسی خواص شی بر روی مدل آن.
مدل سازی - روش تحقیق مبتنی بر جایگزینی شی اصلی مورد مطالعه با مدل آن و کار با آن (به جای شی).
مدل (شیء اصلی) (از حالت لاتین - "اندازه گیری"، "حجم"، "تصویر") - یک شی کمکی که مهمترین الگوهای تحقیق، ماهیت، خواص، ویژگی های ساختار و عملکرد شی اصلی را منعکس می کند. .
وقتی مردم در مورد مدل سازی صحبت می کنند، معمولاً منظورشان مدل سازی یک سیستم است.
سیستم - مجموعه ای از عناصر به هم پیوسته متحد شده برای دستیابی به یک هدف مشترک، جدا از محیط و تعامل با آن به عنوان یک کل جدایی ناپذیر و دارای ویژگی های سیستمیک اساسی. این مقاله 15 ویژگی اصلی سیستم را شناسایی می کند که عبارتند از: emergence (emergence). یکپارچگی؛ ساختار؛ یکپارچگی؛ تبعیت از هدف؛ سلسله مراتب بی نهایت؛ اشتیاقی باز بودن؛ برگشت ناپذیری؛ وحدت پایداری و بی ثباتی ساختاری؛ غیر خطی بودن؛ چند متغیری بالقوه ساختارهای واقعی؛ انتقاد پذیری؛ غیرقابل پیش بینی بودن در یک منطقه بحرانی
هنگام مدل‌سازی سیستم‌ها، دو رویکرد استفاده می‌شود: کلاسیک (استقرایی)، که ابتدا از نظر تاریخی توسعه یافته است، و سیستمیک، که اخیراً توسعه یافته است.

رویکرد کلاسیک از نظر تاریخی، رویکرد کلاسیک برای مطالعه یک شی و مدل‌سازی یک سیستم اولین رویکردی بود که پدیدار شد. شی واقعی که باید مدل‌سازی شود به زیرسیستم‌ها تقسیم می‌شود، داده‌های اولیه (D) برای مدل‌سازی انتخاب می‌شوند و اهداف (T) تنظیم می‌شوند که منعکس‌کننده جنبه‌های فردی فرآیند مدل‌سازی است. بر اساس مجموعه جداگانه ای از داده های اولیه، هدف مدل سازی یک جنبه جداگانه از عملکرد سیستم، بر اساس این هدف، یک جزء معین (K) از مدل آینده تشکیل می شود. مجموعه ای از اجزا در یک مدل ترکیب می شود.
که مولفه ها خلاصه می شوند، هر جزء مشکلات خود را حل می کند و از سایر بخش های مدل جدا می شود. ما این رویکرد را فقط برای سیستم‌های ساده اعمال می‌کنیم، جایی که می‌توان روابط بین اجزا را نادیده گرفت. دو جنبه متمایز از رویکرد کلاسیک را می توان ذکر کرد: 1) حرکت از جزئی به کلی در هنگام ایجاد یک مدل وجود دارد. 2) مدل (سیستم) ایجاد شده با جمع بندی اجزای فردی آن شکل می گیرد و ظهور یک اثر سیستمیک جدید را در نظر نمی گیرد.

رویکرد سیستماتیک - یک مفهوم روش شناختی مبتنی بر تمایل به ساختن تصویری جامع از شی مورد مطالعه، با در نظر گرفتن عناصر شی که برای مشکل حل شده مهم هستند، ارتباطات بین آنها و ارتباطات خارجی با اشیاء دیگر و محیط. با افزایش پیچیدگی مدل سازی اشیاء، نیاز به مشاهده آنها از سطح بالاتر بوجود آمد. در این حالت، توسعه دهنده این سیستم را به عنوان زیرسیستم هایی با رتبه بالاتر در نظر می گیرد. به عنوان مثال، اگر وظیفه طراحی یک سیستم کنترل خودکار برای یک شرکت باشد، از منظر رویکرد سیستمی نباید فراموش کنیم که این سیستم بخشی جدایی ناپذیر از سیستم کنترل خودکار یکپارچه است. اساس رویکرد سیستمی در نظر گرفتن سیستم به عنوان یک کل یکپارچه است و این در نظر گرفتن در طول توسعه با اصلی ترین چیز - فرمول بندی هدف عملیات آغاز می شود. برای رویکرد سیستمی مهم است که ساختار سیستم را تعیین کند - مجموعه ای از اتصالات بین عناصر سیستم که منعکس کننده تعامل آنها است.

رویکردهای ساختاری و عملکردی برای مطالعه ساختار یک سیستم و خواص آن وجود دارد.

در رویکرد ساختاری ترکیب عناصر منتخب سیستم و ارتباطات بین آنها آشکار می شود.

در رویکرد عملکردی الگوریتم های رفتار سیستم در نظر گرفته شده است (توابع - خواص منجر به دستیابی به هدف).

انواع مدلسازی

1. مدل سازی موضوع ، که در آن مدل ویژگی های هندسی، فیزیکی، دینامیکی یا عملکردی یک شی را بازتولید می کند. مثلا مدل پل، مدل سد، مدل بال
هواپیما و غیره
2. مدل سازی آنالوگ ، که در آن مدل و نسخه اصلی با یک رابطه ریاضی منفرد توصیف می شوند. به عنوان مثال مدل های الکتریکی مورد استفاده برای مطالعه پدیده های مکانیکی، هیدرودینامیکی و صوتی است.
3. مدل سازی نمادین ، که در آن نمودارها، نقشه ها و فرمول ها به عنوان مدل عمل می کنند. نقش مدل های نمادین به ویژه با گسترش استفاده از رایانه در ساخت مدل های نمادین افزایش یافته است.
4. ارتباط نزدیک با نماد شبیه سازی ذهنی ، که در آن مدل ها شخصیت بصری ذهنی پیدا می کنند. یک مثال در این مورد مدل اتم است که در یک زمان توسط بور ارائه شده است.
5. آزمایش مدل. در نهایت، یک نوع خاص از مدل‌سازی، گنجاندن خود شیء، بلکه مدل آن در آزمایش است، که به دلیل آن، دومی ویژگی یک آزمایش مدل را به دست می‌آورد. این نوع مدل‌سازی نشان می‌دهد که هیچ خط سختی بین روش‌های دانش تجربی و نظری وجود ندارد.
به طور ارگانیک با مدل سازی مرتبط است ایده آل سازی - ساخت ذهنی مفاهیم، ​​نظریه هایی در مورد اشیایی که وجود ندارند و در واقعیت قابل تحقق نیستند، اما آنهایی که نمونه اولیه یا مشابه نزدیکی برای آنها در دنیای واقعی وجود دارد. نمونه هایی از اجسام ایده آل ساخته شده با این روش، مفاهیم هندسی نقطه، خط، صفحه و غیره است. همه علوم با اشیاء ایده آل از این نوع کار می کنند - یک گاز ایده آل، یک جسم کاملا سیاه، یک شکل گیری اجتماعی-اقتصادی، یک دولت و غیره.

روش های مدل سازی

1. مدل سازی در مقیاس کامل - آزمایشی بر روی خود شیء مورد مطالعه، که تحت شرایط آزمایشی خاص انتخاب شده، به عنوان مدلی از خود عمل می کند.
2. مدل سازی فیزیکی - آزمایشی بر روی تاسیسات ویژه ای که ماهیت پدیده ها را حفظ می کند، اما پدیده ها را به شکل کمی اصلاح شده و مقیاس بندی شده بازتولید می کند.
3. مدل سازی ریاضی - استفاده از مدل هایی با ماهیت فیزیکی که با اشیاء شبیه سازی شده متفاوت است، اما دارای توصیف ریاضی مشابه است. مدل‌سازی در مقیاس کامل و فیزیکی را می‌توان در یک کلاس از مدل‌های شباهت فیزیکی ترکیب کرد، زیرا در هر دو مورد مدل و مدل اصلی از نظر ماهیت فیزیکی یکسان هستند.

روش‌های مدل‌سازی را می‌توان به سه گروه اصلی تقسیم کرد: تحلیلی، عددی و شبیه‌سازی.

1. تحلیلی روش های مدل سازی روش های تحلیلی به دست آوردن ویژگی های یک سیستم به عنوان برخی از توابع پارامترهای عملیاتی آن امکان پذیر می شود. بنابراین، مدل تحلیلی سیستمی از معادلات است که حل آن پارامترهای لازم برای محاسبه ویژگی های خروجی سیستم (متوسط ​​زمان پردازش کار، توان عملیاتی و غیره) را تولید می کند. روش‌های تحلیلی مقادیر دقیقی از ویژگی‌های سیستم را ارائه می‌دهند، اما تنها برای حل یک کلاس محدود از مشکلات استفاده می‌شوند. دلایل این امر به شرح زیر است. اولاً، به دلیل پیچیدگی اکثر سیستم های واقعی، توصیف کامل ریاضی (مدل) آنها یا وجود ندارد و یا روش های تحلیلی برای حل مدل ریاضی ایجاد شده هنوز توسعه نیافته است. ثانیاً، هنگام استخراج فرمول هایی که روش های تحلیلی بر اساس آنها استوار است، مفروضات خاصی مطرح می شود که همیشه با سیستم واقعی مطابقت ندارد. در این صورت استفاده از روش های تحلیلی باید کنار گذاشته شود.

2. عددی روش های مدل سازی روش های عددی شامل تبدیل مدل به معادلاتی است که حل آن با استفاده از روش های ریاضیات محاسباتی امکان پذیر است. کلاس مشکلات حل شده با این روش ها بسیار گسترده تر است. در نتیجه اعمال روش های عددی، مقادیر تقریبی (تخمین) مشخصات خروجی سیستم با دقت معین به دست می آید.

3. تقلید روش های مدل سازی با توسعه فناوری رایانه، روش‌های مدل‌سازی شبیه‌سازی به طور گسترده برای تجزیه و تحلیل سیستم‌هایی که در آنها تأثیرات تصادفی غالب است، استفاده می‌شود.
ماهیت مدل‌سازی شبیه‌سازی (IM) شبیه‌سازی فرآیند عملکرد سیستم در طول زمان، با رعایت نسبت‌های مدت زمان عملیات مشابه در سیستم اصلی است. در عین حال، پدیده های ابتدایی که فرآیند را تشکیل می دهند شبیه سازی می شوند، ساختار منطقی و توالی رویدادها در زمان حفظ می شوند. در نتیجه استفاده از MI، تخمین هایی از ویژگی های خروجی سیستم به دست می آید که هنگام حل مسائل تجزیه و تحلیل، کنترل و طراحی ضروری است.

به عنوان مثال در زیست شناسی، می توان پس از مدتی با تغییر یک، دو یا چند پارامتر (دما، غلظت نمک، حضور شکارچیان و غیره) مدلی از وضعیت زندگی در یک مخزن ساخت. چنین تکنیک هایی به لطف نفوذ به زیست شناسی ایده ها و اصول سایبرنتیک - علم کنترل - امکان پذیر شد.

طبقه بندی انواع مدل سازی را می توان بر اساس ویژگی های مختلفی انجام داد. بسته به ماهیت فرآیندهای مورد مطالعه در سیستم، مدل سازی را می توان به قطعی و تصادفی تقسیم کرد. استاتیک و پویا؛ گسسته و پیوسته
قطعی مدل سازی برای مطالعه سیستم هایی استفاده می شود که رفتار آنها با اطمینان مطلق قابل پیش بینی است. به عنوان مثال، مسافت طی شده توسط یک خودرو در حین حرکت شتاب یکنواخت در شرایط ایده آل. وسیله ای که یک عدد را مربع می کند و غیره بر این اساس، یک فرآیند قطعی در این سیستم ها رخ می دهد که به اندازه کافی توسط یک مدل قطعی توصیف شده است.

تصادفی مدل‌سازی (نظریه احتمال) برای مطالعه سیستمی استفاده می‌شود که حالت آن نه تنها به تأثیرات کنترل‌شده، بلکه به تأثیرات کنترل‌نشده نیز بستگی دارد، یا در آن منبع تصادفی وجود دارد. سیستم های تصادفی شامل تمام سیستم هایی است که انسان را شامل می شود، به عنوان مثال، کارخانه ها، فرودگاه ها، سیستم ها و شبکه های کامپیوتری، فروشگاه ها، خدمات مصرف کننده و غیره.
استاتیک مدل سازی برای توصیف سیستم ها در هر نقطه از زمان خدمت می کند.

پویا مدل‌سازی تغییرات سیستم را در طول زمان منعکس می‌کند (ویژگی‌های خروجی سیستم در یک زمان معین توسط ماهیت تأثیرات ورودی در گذشته و حال تعیین می‌شود). نمونه‌هایی از سیستم‌های پویا عبارتند از سیستم‌های بیولوژیکی، اقتصادی، اجتماعی. سیستم های مصنوعی مانند کارخانه، شرکت، خط تولید و غیره.
گسسته مدل‌سازی برای مطالعه سیستم‌هایی استفاده می‌شود که در آن ویژگی‌های ورودی و خروجی به طور مجزا در طول زمان اندازه‌گیری یا تغییر می‌کنند، در غیر این صورت از مدل‌سازی پیوسته استفاده می‌شود. به عنوان مثال، یک ساعت الکترونیکی، یک متر الکتریکی سیستم های گسسته هستند. ساعت آفتابی، دستگاه های گرمایشی - سیستم های پیوسته.
بسته به شکل بازنمایی شی (سیستم)، مدل سازی ذهنی و واقعی قابل تشخیص است.
در واقعی مدل سازی (در مقیاس کامل)، مطالعه ویژگی های سیستم بر روی یک شی واقعی یا در بخشی از آن انجام می شود. مدل سازی واقعی مناسب ترین است، اما قابلیت های آن، با در نظر گرفتن ویژگی های اشیاء واقعی، محدود است. به عنوان مثال، انجام مدل‌سازی واقعی با یک سیستم کنترل خودکار سازمانی، ابتدا نیاز به ایجاد یک سیستم کنترل خودکار دارد. ثانیا، انجام آزمایشات با شرکت، که غیرممکن است. مدل سازی واقعی شامل آزمایش های تولید و آزمایش های پیچیده است که دارای درجه بالایی از قابلیت اطمینان هستند. نوع دیگری از مدل سازی واقعی، فیزیکی است. در مدل‌سازی فیزیکی، تحقیقات روی تاسیساتی انجام می‌شود که ماهیت پدیده را حفظ کرده و شباهت فیزیکی دارند.
ذهنی مدل‌سازی برای شبیه‌سازی سیستم‌هایی استفاده می‌شود که پیاده‌سازی آنها در یک بازه زمانی معین عملاً غیرممکن است. اساس مدل سازی ذهنی ایجاد یک مدل ایده آل بر اساس یک قیاس ذهنی ایده آل است. دو نوع مدل سازی ذهنی وجود دارد: فیگوراتیو (بصری) و نمادین.
در به صورت مجازی در مدل سازی، بر اساس تصورات انسان در مورد اشیاء واقعی، مدل های بصری مختلفی ایجاد می شود که پدیده ها و فرآیندهای رخ داده در شی را نشان می دهد. به عنوان مثال، مدل‌هایی از ذرات گاز در نظریه جنبشی گازها به شکل گلوله‌های الاستیک که در هنگام برخورد بر روی یکدیگر عمل می‌کنند.
در نمادین مدل سازی سیستم شبیه سازی شده را با استفاده از علائم معمولی، نمادها، به ویژه در قالب فرمول های ریاضی، فیزیکی و شیمیایی توصیف می کند. قوی ترین و توسعه یافته ترین کلاس مدل های نمادین توسط مدل های ریاضی نشان داده می شود.
مدل ریاضی شیئی است که به صورت مصنوعی در قالب فرمولهای ریاضی و نمادین ایجاد شده است که ساختار، خصوصیات، ارتباطات متقابل و روابط بین عناصر شی مورد مطالعه را نمایش و بازتولید می کند. علاوه بر این، تنها مدل‌های ریاضی و بر این اساس، مدل‌سازی ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
مدل سازی ریاضی - روش تحقیق مبتنی بر جایگزینی شی اصلی مورد مطالعه با مدل ریاضی آن و کار با آن (به جای شی). مدل سازی ریاضی را می توان به دو دسته تقسیم کرد تحلیلی (AM) , تقلید (IM) , ترکیبی (CM) .
در AM یک مدل تحلیلی از شی در قالب معادلات جبری، دیفرانسیل، تفاضل محدود ایجاد می شود. مدل تحلیلی یا با روش های تحلیلی یا با روش های عددی مورد مطالعه قرار می گیرد.
در آنها یک مدل شبیه‌سازی ایجاد می‌شود و از روش مدل‌سازی آماری برای پیاده‌سازی مدل شبیه‌سازی بر روی کامپیوتر استفاده می‌شود.
در KM تجزیه فرآیند عملکرد سیستم به فرآیندهای فرعی انجام می شود. برای آن دسته از آنها، در صورت امکان، از روش های تحلیلی استفاده می شود، در غیر این صورت از روش های شبیه سازی استفاده می شود.

مراجع

1. Ayvazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. آمار کاربردی: مبانی مدل سازی و پردازش داده های اولیه – م.: «مالی و آمار»، 1983. – 471 ص.
2. آلسووا او.ک. مدل سازی سیستم ها (قسمت 1): دستورالعمل کار آزمایشگاهی در رشته "مدل سازی" برای دانشجویان سال سوم و چهارم دانشکده فنی اتوماتیک. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2006. - 68 ص. مدل سازی سیستم ها (قسمت 2): دستورالعمل کار آزمایشگاهی در رشته "مدل سازی" برای دانشجویان سال سوم و چهارم AVTF. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2007. - 35 ص.
3. آلسووا او.ک. مدل سازی سیستم ها: کتاب درسی. کمک هزینه/O.K. آلسووا. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2007 - 72 ص.
4. Borovikov V.P. آمار 5.0. هنر تجزیه و تحلیل داده ها در رایانه: برای حرفه ای ها ویرایش دوم – سن پترزبورگ: پیتر، 2003. – 688 ص.
5. ونتزل E.S. تحقیق در عملیات. - م.: مدرسه عالی، 2000. - 550 ص.
6. گوبارف V.V. مدل های احتمالی / نووسیبیرسک. مهندسی برق بین المللی – نووسیبیرسک، 1992. – قسمت 1. - 198 s; قسمت 2. - 188 ص.
7. گوبارف V.V. تجزیه و تحلیل سیستم در تحقیقات تجربی. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2000. - 99 ص.
8. دنیسوف A.A.، Kolesnikov D.N. تئوری سیستم های کنترل بزرگ: کتاب درسی. کتابچه راهنمای دانشگاه ها – L. Energoizdat, 1982. – 288 p.
9. Draper N., Smith G. تحلیل رگرسیون کاربردی. - م.: آمار، 1973.
10. شبیه سازی کارپوف یو. Introduction to Modeling with AnyLogic 5. – St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2005. – 400 p.
11. Kelton V., Lowe A. شبیه سازی مدل سازی. کلاسیک CS. ویرایش 3 – سن پترزبورگ: پیتر; کیف: 2004. – 847 ص.
12. Lemeshko B.Yu.، Postovalov S.N. فناوری های رایانه ای برای تجزیه و تحلیل داده ها و تحقیق الگوهای آماری: کتاب درسی. کمک هزینه - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2004. - 120 ص.
13. مدل سازی سیستم ها کارگاه: Proc. دفترچه راهنما برای دانشگاه ها/B.Ya. سووتوف، اس.ا. یاکولف. – ویرایش دوم، بازبینی شده. و اضافی – م.: دبیرستان، 2003. – 295 ص.
14. ریژیکوف یو.آی. مدل سازی شبیه سازی تئوری و فناوری. – SPb.: چاپ CORONA; M.: Altex-A, 2004. – 384 p.
15. Sovetov B.Ya.، Yakovlev S.A. مدل سازی سیستم ها (ویرایش سوم). – م.: دبیرستان، 2001. – 420 ص.
16. تئوری فرآیندهای تصادفی و کاربردهای مهندسی آن: کتاب درسی. راهنمای دانشگاه ها/E.S. ونتزل، لس آنجلس اوچاروف. – ویرایش سوم دوباره کار کرد و اضافی - م.: مرکز انتشارات فرهنگستان، 1382. - 432 ص.
17. Tomashevsky V., Zhdanova E. شبیه سازی مدل سازی در محیط GPSS. – م.: پرفروش، 2003. – 416 ص.
18. خاچاتوروا اس.ام. روشهای ریاضی تجزیه و تحلیل سیستم: کتاب درسی. دفترچه راهنما - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 2004. - 124 ص.
19. Shannon R. شبیه سازی شبیه سازی سیستم ها - هنر و علم. - م.: میر، 1978.
20. شرایبر تی.جی. مدل سازی در GPSS – م.: مهندسی مکانیک، 1980. – 593 ص.
21. Arsenyev B.P.، Yakovlev S.A. یکپارچه سازی پایگاه های داده توزیع شده – سن پترزبورگ: لان، 2001. - 420 ص.

در بین تمام رشته های مدرسه و علوم عادلانه، زیست شناسی جایگاه ویژه ای دارد. از این گذشته ، این قدیمی ترین ، اولین و طبیعی ترین علم است ، علاقه ای که با ظهور خود انسان و تکامل او به وجود آمد. مطالعه این رشته در ادوار مختلف توسعه متفاوتی داشته است. تحقیقات در زیست شناسی با استفاده از روش های همیشه جدید انجام شد. با این حال، هنوز مواردی وجود دارند که از همان ابتدا مرتبط بودند و اهمیت خود را از دست نداده اند. این روش های تحصیل علم چیست و به طور کلی این رشته چیست، در این مقاله به بررسی آن خواهیم پرداخت.

زیست شناسی به عنوان یک علم

اگر ریشه‌شناسی کلمه «زیست‌شناسی» را عمیق‌تر کنیم، ترجمه از لاتین به معنای واقعی کلمه مانند «علم زندگی» خواهد بود. و این حقیقت دارد. این تعریف منعکس کننده کل ماهیت علم مورد بحث است. این زیست شناسی است که کل تنوع زندگی در سیاره ما و در صورت لزوم، فراتر از مرزهای آن را مطالعه می کند.

چندین بیولوژیکی وجود دارد که در آنها همه نمایندگان زیست توده با توجه به ویژگی های مورفولوژیکی، تشریحی، ژنتیکی و فیزیولوژیکی مشترک متحد می شوند. این پادشاهی ها هستند:

• حیوانات.
• گیاهان.
• قارچ.
• ویروس ها
• باکتری ها یا پروکاریوت ها

هر یک از آنها با تعداد زیادی از گونه ها و سایر واحدهای طبقه بندی نشان داده شده است، که یک بار دیگر بر تنوع ماهیت سیاره ما تأکید می کند. مانند علم - مطالعه همه آنها، از تولد تا مرگ. همچنین مکانیسم های تکامل، روابط با یکدیگر و انسان ها، خود طبیعت را شناسایی کنید.

زیست شناسی فقط یک نام کلی است که شامل یک خانواده کامل از علوم و رشته هایی است که به تحقیقات دقیق در زمینه موجودات زنده و هرگونه مظاهر حیات مشغول هستند.

همانطور که در بالا ذکر شد، مطالعه زیست شناسی از زمان های قدیم توسط مردم انجام شده است. انسان به نحوه عملکرد گیاهان، حیوانات و خودش علاقه مند بود. مشاهدات طبیعت زنده انجام شد و نتیجه گیری شد، اینگونه بود که مطالب واقعی و اساس نظری علم انباشته شد.

دستاوردهای زیست شناسی مدرن عموماً قدم های بسیار زیادی برداشته است و این امکان را فراهم می کند که به کوچک ترین ساختارهای پیچیده و غیرقابل تصور نگاه کنیم، در روند فرآیندهای طبیعی دخالت کنیم و جهت آنها را تغییر دهیم. از چه راه هایی توانسته اید در همه حال به چنین نتایجی دست یابید؟

روش های تحقیق در زیست شناسی

برای به دست آوردن دانش باید از روش های مختلف کسب آن استفاده کرد. این در مورد علوم زیستی نیز صدق می کند. بنابراین، این رشته مجموعه ای از اقدامات خود را دارد که به شما امکان می دهد مجموعه روش شناختی و واقعی خود را دوباره پر کنید. این روش تحقیق در مدرسه لزوماً به این موضوع می پردازد، زیرا این سؤال اساس است. بنابراین این روش ها در درس تاریخ طبیعی یا زیست شناسی در کلاس پنجم مطرح می شود.

چه روش های تحقیقی وجود دارد؟

1. توضیحات.
2. در زیست شناسی
3. آزمایش کنید.
4. مقایسه.
5. روش مدلسازی
6. روش تاریخی
7. آپشن های مدرن بر اساس استفاده از آخرین پیشرفت های تکنولوژی و تجهیزات مدرن. به عنوان مثال: طیف سنجی الکترونی و میکروسکوپ، روش رنگ آمیزی، کروماتوگرافی، و غیره.

همه آنها همیشه مهم بوده اند و امروز نیز همینطور هستند. با این حال، در میان آنها یکی وجود دارد که اولین بار ظاهر شد و هنوز هم مهمترین است.

روش مشاهده در زیست شناسی

این نسخه از مطالعه است که تعیین کننده، اولین و مهم است. مشاهده چیست؟ این به دست آوردن اطلاعات مورد علاقه در مورد یک شی با استفاده از حواس است. یعنی با استفاده از اندام های شنوایی، بینایی، لامسه، بویایی و چشایی می توانید بفهمید که چه موجود زنده ای در مقابل شما قرار دارد.

به این ترتیب اجداد ما یاد گرفتند که عناصر زیست توده را تشخیص دهند. این گونه است که تحقیقات در زیست شناسی تا به امروز ادامه دارد. از این گذشته، غیرممکن است بدانید که چگونه یک کاترپیلار شفیره می‌شود و یک پروانه از پیله بیرون می‌آید مگر اینکه آن را با چشمان خود مشاهده کنید و هر لحظه در زمان را ضبط کنید.

و صدها مثال از این دست می توان زد. همه جانورشناسان، قارچ شناسان، گیاه شناسان، آلگوولوژیست ها و سایر دانشمندان شی انتخاب شده را مشاهده می کنند و اطلاعات کاملی در مورد ساختار، سبک زندگی، تعامل با محیط، ویژگی های فرآیندهای فیزیولوژیکی و سایر ظرافت های سازمان دریافت می کنند.

بنابراین، روش مشاهده در زیست شناسی مهم ترین، از نظر تاریخی اولین و قابل توجه تلقی می شود. از نزدیک در کنار آن روش دیگری از تحقیق - توصیف است. از این گذشته ، مشاهده کافی نیست. این بعداً به یک پایگاه دانش نظری در مورد یک شی خاص تبدیل خواهد شد.

بیایید یک مثال بزنیم. اگر یک ایکتیولوژیست باید در زمینه نوع خاصی از ماهی، به عنوان مثال، سوف صورتی، تحقیق کند، او اول از همه، مبنای نظری موجود را که از مشاهدات دانشمندان قبل از او جمع آوری شده است، مطالعه می کند. پس از این، او خودش مشاهدات را شروع می کند و تمام نتایج به دست آمده را با دقت ثبت می کند. پس از این، یک سری آزمایش انجام می شود و نتایج با آزمایشاتی که قبلاً در دسترس بودند مقایسه می شوند. این مسئله این سوال را روشن می کند که مثلاً این گونه های ماهی در کجا می توانند تخم ریزی کنند؟ آنها برای این کار به چه شرایطی نیاز دارند و چقدر می توانند متفاوت باشند؟

بدیهی است که روش مشاهده در زیست شناسی، و همچنین توصیف، مقایسه و آزمایش، به طور تنگاتنگی در یک مجموعه واحد - روش های مطالعه طبیعت زنده مرتبط است.

آزمایش کنید

این روش نه تنها برای علوم زیستی، بلکه برای شیمی، فیزیک، نجوم و دیگران نیز معمول است. این به شما امکان می دهد تا به وضوح یک یا آن فرضیه را که از لحاظ نظری مطرح شده است تأیید کنید. با کمک آزمایش، فرضیه ها تأیید یا رد می شوند، نظریه ها ایجاد می شوند و بدیهیات مطرح می شوند.

به طور تجربی گردش خون در حیوانات، تنفس و فتوسنتز در گیاهان و همچنین تعدادی دیگر از فرآیندهای حیاتی فیزیولوژیکی کشف شد.

شبیه سازی و مقایسه

مقایسه روشی است که به فرد امکان می دهد برای هر گونه یک خط تکاملی ترسیم کند. این روش است که زیربنای به دست آوردن اطلاعاتی است که بر اساس آن طبقه بندی گونه ها جمع آوری شده و درختان زندگی ساخته می شوند.

مدلسازی روش ریاضی تری است، به خصوص اگر در مورد روش کامپیوتری ساخت مدل صحبت کنیم. این روش شامل ایجاد موقعیت هایی برای مطالعه یک شی است که در شرایط طبیعی قابل مشاهده نیست. به عنوان مثال، چگونه این یا آن دارو بر بدن انسان تأثیر می گذارد.

روش تاریخی

این زیربنای شناسایی منشا و شکل گیری هر ارگانیسم، توسعه و دگرگونی آن در مسیر تکامل است. بر اساس داده های به دست آمده، نظریه هایی ساخته شده و فرضیه هایی در مورد پیدایش حیات بر روی زمین و توسعه هر پادشاهی طبیعت مطرح می شود.

زیست شناسی در کلاس پنجم

القای به موقع علاقه به علم مورد بحث در دانش آموزان بسیار مهم است. امروزه کتاب های درسی "زیست شناسی. کلاس پنجم" در آنها مشاهده می شود که روش اصلی مطالعه این موضوع است. این گونه است که کودکان به تدریج بر عمق کامل این علم تسلط پیدا می کنند، معنا و اهمیت آن را درک می کنند.

برای اینکه درس ها جذاب باشد و علاقه به آنچه را که مطالعه می کنند در کودکان ایجاد شود، باید زمان بیشتری را به این روش خاص اختصاص داد. از این گذشته، تنها زمانی که خود دانش‌آموز رفتار سلول‌ها و ساختار آنها را از طریق میکروسکوپ مشاهده کند، می‌تواند به علاقه کامل این فرآیند و میزان ظریف و مهم بودن آن پی ببرد. بنابراین، با توجه به الزامات مدرن، رویکرد مبتنی بر فعالیت به مطالعه یک موضوع، کلید کسب موفقیت آمیز دانش توسط دانش آموزان است.

و اگر کودکان هر فرآیندی را که مطالعه می کنند در دفترچه ای از مشاهدات زیست شناسی ثبت کنند، آنگاه رد آن شی تا آخر عمر با آنها باقی می ماند. دنیای اطراف ما اینگونه شکل می گیرد.

مطالعه عمیق موضوع

اگر در مورد کلاس های تخصصی با هدف مطالعه عمیق تر و دقیق تر علم صحبت می کنیم، باید در مورد مهمترین چیز صحبت کنیم. برای چنین کودکانی باید برنامه ویژه ای برای مطالعه عمیق زیست شناسی ایجاد شود که بر اساس مشاهدات میدانی (تمرین تابستانی) و همچنین بر اساس تحقیقات تجربی ثابت باشد. بچه ها باید خود را نسبت به دانش نظری که در ذهنشان می گذارد متقاعد کنند. آن وقت است که اکتشافات جدید، دستاوردها و تولد اهالی علم ممکن می شود.

نقش آموزش زیستی دانش آموزان

به طور کلی، کودکان نیاز به مطالعه زیست شناسی دارند نه تنها به این دلیل که طبیعت را باید دوست داشت، گرامی داشت و از آن محافظت کرد. اما همچنین به این دلیل که به طور قابل توجهی افق های آنها را گسترش می دهد، به آنها امکان می دهد مکانیسم های فرآیندهای زندگی را درک کنند، خود را از درون بشناسند و از سلامت خود مراقبت کنند.

اگر به طور دوره ای به کودکان در مورد دستاوردهای زیست شناسی مدرن و تأثیر آن بر زندگی مردم بگویید، آنها خودشان اهمیت و اهمیت علم را درک خواهند کرد. آنها با عشق به آن آغشته خواهند شد، به این معنی که آنها شیء آن - طبیعت زنده - را نیز دوست خواهند داشت.

دستاوردهای زیست شناسی مدرن

البته بسیاری از این موارد وجود دارد. اگر یک بازه زمانی حداقل پنجاه ساله تعیین کنیم، می توانیم موفقیت های برجسته زیر را در زمینه علم مورد نظر فهرست کنیم.

1. رمزگشایی ژنوم حیوانات، گیاهان و انسان.
2. آشکارسازی مکانیسم های تقسیم سلولی و مرگ.
3. آشکارسازی ماهیت جریان اطلاعات ژنتیکی در ارگانیسم در حال توسعه.
4. شبیه سازی موجودات زنده
5. ایجاد (سنتز) مواد فعال بیولوژیکی، داروها، آنتی بیوتیک ها، داروهای ضد ویروسی.

چنین دستاوردهای زیست شناسی مدرن به انسان اجازه می دهد تا برخی از بیماری های انسان و حیوانات را کنترل کند و از پیشرفت آنها جلوگیری کند. آنها به ما اجازه می دهند بسیاری از مشکلاتی را که در قرن بیست و یکم گریبانگیر مردم می شود حل کنیم: اپیدمی ویروس های وحشتناک، گرسنگی، کمبود آب آشامیدنی، شرایط بد محیطی و موارد دیگر.

وقتی از زیست شناسی صحبت می کنیم، در مورد علمی صحبت می کنیم که به مطالعه همه موجودات زنده می پردازد. همه موجودات زنده از جمله زیستگاه آنها مورد مطالعه قرار می گیرد. از ساختار سلول ها گرفته تا فرآیندهای بیولوژیکی پیچیده، همه اینها موضوع زیست شناسی است. در نظر بگیریم روش های تحقیق در زیست شناسی، که در حال حاضر در حال استفاده هستند.

روشهای تحقیق بیولوژیکیشامل:

• روشهای تجربی/تجربی
• روشهای توصیفی
• روش های مقایسه ای
• روش های آماری
• مدل سازی
• روش های تاریخی

روشهای تجربیشامل این واقعیت است که موضوع تجربه در معرض تغییر در شرایط وجودی خود قرار می گیرد و سپس نتایج به دست آمده در نظر گرفته می شود. آزمایش ها بسته به محل انجام آنها دو نوع هستند: آزمایش های آزمایشگاهی و آزمایش های صحرایی. برای انجام آزمایش های صحرایی از شرایط طبیعی و برای انجام آزمایش های آزمایشگاهی از تجهیزات ویژه آزمایشگاهی استفاده می شود.

روشهای توصیفیمبتنی بر مشاهده و به دنبال آن تجزیه و تحلیل و توصیف پدیده هستند. این روش به ما اجازه می دهد تا ویژگی های پدیده ها و سیستم های بیولوژیکی را برجسته کنیم. این یکی از قدیمی ترین روش هاست.

روش های مقایسه ایدلالت بر مقایسه واقعیت ها و پدیده های به دست آمده با واقعیت ها و پدیده های دیگر دارد. اطلاعات از طریق مشاهده به دست می آید. اخیراً استفاده از مانیتورینگ رایج شده است. نظارت یک مشاهده مداوم است که به شما امکان می دهد داده هایی را جمع آوری کنید که بر اساس آن تجزیه و تحلیل و سپس پیش بینی انجام می شود.

روش های آماریهمچنین به عنوان روش های ریاضی شناخته می شود و برای پردازش داده های عددی که در طی یک آزمایش به دست آمده است استفاده می شود. علاوه بر این، از این روش برای اطمینان از قابلیت اطمینان داده های خاص استفاده می شود.

مدل سازیاین روشی است که اخیراً شتاب بیشتری گرفته است و شامل کار با اشیا با نمایش آنها در مدل ها می شود. آنچه را که پس از آزمایش قابل تحلیل و مطالعه نباشد، می توان از طریق مدل سازی آموخت. تا حدی، نه تنها از مدل سازی معمولی استفاده می شود، بلکه از مدل سازی ریاضی نیز استفاده می شود.

روش های تاریخیبر اساس مطالعه حقایق قبلی هستند و به ما امکان می دهند الگوهای موجود را تعیین کنیم. اما از آنجایی که یک روش همیشه به اندازه کافی مؤثر نیست، مرسوم است که این روش ها را برای به دست آوردن نتایج بهتر ترکیب کنید.

بنابراین ما به روش های اصلی تحقیق در زیست شناسی نگاه کردیم. ما واقعا امیدواریم که این مقاله برای شما جالب و آموزنده بوده باشد. سوالات و نظرات خود را حتما در کامنت بنویسید.

زیست شناسی از همه موجودات زنده و به ویژه انسان ها مراقبت می کند و اورسوسان (http://www.ursosan.ru/) از کبد او مراقبت می کند. Ursosan در درمان کمک خواهد کرد

دانشگاه علوم تربیتی "اول شهریور ماه"

بوخوالوف V.A.

توسعه توانایی های خلاقانه دانش آموزان در درس زیست شناسی

استفاده از عناصر تئوری حل مسئله اختراعی (TRIZ)

متأسفانه باید بپذیریم که علیرغم اصلاحات مستمر در محتوای آموزش مدارس، اطلاعات و آموزش باروری در درس زیست شناسی غالب است. چنین رویکردی الزامات جامعه مدرن را برآورده نمی کند، جایی که پیش زمینه آن دانش دایره المعارفی نیست، بلکه توانایی به دست آوردن اطلاعات، تبدیل آن و استفاده خلاقانه از آن برای تحقیقات یا فعالیت های عملی است.
در نیمه دوم قرن گذشته G.S.
آلتشولر تئوری حل مسئله اختراعی (TRIZ) را توسعه داد. در یک تفسیر ابتدایی، TRIZ مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها برای فرمول‌بندی و حل مسائل خلاقانه است. عناصر TRIZ می توانند به عنوان وسیله ای بسیار مؤثر برای توسعه تفکر خلاق دانش آموزان در هنگام تدریس زیست شناسی در مدرسه مورد استفاده قرار گیرند. از سال 1987، چنین آزمایشی توسط نویسنده و همکارانش از حدود ده مدرسه در لتونی انجام شده است.
اجرای این کار مستلزم تغییرات قابل توجهی در محتوای دوره بود.

همراه با متون سنتی اطلاعاتی، مسائل تولید مثل و کارهای آزمایشگاهی، این دوره شامل مسائل بیولوژیکی بود - کارهای خلاقانه که هم توسط خود نویسنده و هم توسط همکارانش گردآوری شده بود. علاوه بر این مجموعه کارهای خلاقانه زیست شناسی با محتوای پژوهشی، کارشناسی، پروژه و پیش بینی ایجاد شد که در درس و به عنوان تکلیف نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

سخنرانی 1. ساختار و محتوای تحقیقات زیستی

ویژگی های تحقیق در عمل علمی

زندگی مدرن بدون علم قابل تصور نیست. بیایید یک سوال ساده از دانش آموزان بپرسیم: اهمیت علم در زندگی روزمره انسان چیست؟ به اندازه کافی عجیب، دانش‌آموزان ما می‌توانند از نظریه علم چیزهای زیادی بگویند: مثال‌هایی از الگوها و قوانین، نظریه‌ها و روش‌های شناخت بیاورند، اما به دلایلی این سؤال اغلب آنها را با مشکل مواجه می‌کند. اما جعبه بسیار ساده باز می شود - هر چیزی که ما را در کلاس درس احاطه کرده است تجسم مستقیم علم در عمل است: خود ساختمان مدرسه مطابق با قوانین ساخت سازه های مهندسی ساخته شده است. میز، کتاب درسی، نوت بوک با در نظر گرفتن استانداردهای بهداشتی ایجاد می شود. نصب لامپ های مطب مطابق با قوانین مهندسی برق می باشد. حتی لباس‌های ما نیز با در نظر گرفتن مجموعه‌ای از قوانین و الگوها ساخته می‌شوند.

سوال اول مطرح می شود: آیا همه چیز در روش های تدریس ما درست است، اگر دانش آموزان، به طور کلی، اصول نظری را کاملاً خوب می دانند، اما درخواست برای توجیه نظری اقدامات عملی خود اغلب آنها را گیج می کند؟ به عنوان مثال، بعید است که کودکان بتوانند به این سوال پاسخ دهند: برای نصب یک سوکت، چه قوانین فیزیک را باید بدانید؟ یا چه قوانین زیست شناسی را هنگام مراقبت از گیاهان داخل سالن باید در نظر داشته باشید؟ یا، چه قوانینی تعیین می کند که شما باید حداقل دو بار در روز مسواک بزنید، نه مثلاً سه یا پنج؟

تحقیقات علمی در بسیاری از موارد با تدوین مسائل کاربردی خاص که پاسخی برای آنها وجود نداشت یا پاسخ های موجود در آن زمان اجازه نمی داد که فرد به طور کامل به نتایج عملی بالایی دست یابد، آغاز شد.

بیایید مثال کلاسیک تحقیق در مورد تغذیه گیاه را در نظر بگیریم. حتی کشاورزان باستانی یاد گرفتند که از کود و خاکستر برای افزایش بهره وری گیاه استفاده کنند. با این حال، نوسانات مداوم در عملکرد در طول قرن ها نشان داد که ترکیب مواد معدنی و آلی

استفاده از کودها تابع قوانین خاصی است و نه تنها به خاک، بلکه به محصولات کشت شده نیز بستگی دارد. و فقط در پایان قرن نوزدهم - آغاز قرن بیستم. آگروشیمی به تدریج در حال تبدیل شدن به یک علم مستقل است و الگوهایی را در جمع آوری و استفاده از کودها در مزارع آشکار می کند.

بنابراین اولین ویژگی خاص پژوهش علمی این است که سوالاتی که دانشمندان به دنبال پاسخ آنها هستند در فعالیت های عملی واقعی به وجود می آیند. چنین سوالاتی نامیده می شودمشکلات

دانشمندان اکثراً افراد بسیار دقیق و دقیقی هستند. آنها همیشه آنچه را که برای بسیاری ساده و قابل درک به نظر می رسد، زیر سوال می برند. یک مثال ساده از آثار N. Copernicus. همه می دانند که خورشید از مشرق طلوع و در غرب غروب می کند. در آغاز قرن شانزدهم. تقریباً هیچ کس شک نکرد که این خورشید است که به دور زمین می چرخد، زیرا همه حرکت خورشید را می بینند، اما هیچ کس حرکت زمین را نمی بیند. و فقط N. Copernicus شک کرد: آیا این چنین است یا فقط به نظر می رسد؟ در نتیجه تحقیقات، دانشمند توانست ثابت کند که همه چیز دقیقا برعکس است: خورشید ثابت می ماند و سیارات، از جمله زمین، در اطراف آن حرکت می کنند.

اما آیا بررسی مجدد حقایق شناخته شده ضروری است؟

اجازه دهید به مثال استفاده از کود در مزارع برگردیم. برای قرن ها این کار بر اساس تجربه عملی انجام شده است. می توان ادعا کرد که کشاورزان یاد گرفته اند از ترکیبات مختلف کودهای معدنی و آلی به طور کاملاً مؤثر استفاده کنند، اما این سؤال پیش می آید: آیا این راه حل های عملی بهترین بودند؟

و در اینجا به دومین ویژگی خاص تحقیق علمی می رسیم: نتایج تحقیقات علمی نمی تواند ماهیت حقیقت مطلق داشته باشد، زیرا همیشه با روش های شناختی و توانایی های فکری محققان محدود می شود و بنابراین نیاز به تأیید مجدد دوره ای دارد.. این بدان معناست که هر حقیقتی، حتی به ظاهر تزلزل ناپذیرترین حقیقت، باید هر از چند گاهی مورد بازبینی و بازبینی قرار گیرد. روش‌های پژوهشی جدید پدیدار می‌شوند و کاربرد آن‌ها اغلب به روشن‌سازی قابل توجهی در محتوای حقایق و گاهی به جایگزینی کامل حقایق قدیمی با حقایق جدید منجر می‌شود.

اغلب می‌شنوید که جوانان با شک و تردید اظهار می‌کنند که چشم‌انداز کافی در علم وجود ندارد: همه یا تقریباً همه اکتشافات بزرگ قبلاً انجام شده‌اند، و صرف سال‌ها یا حتی یک عمر برای جزئیات کوچک فایده‌ای ندارد.

همیشه باید به یاد داشته باشیم که هر حقیقتی بدعت زاده می شود و در فریب می میرد.

درست است، هیچ کس عمر حقیقت را نمی داند و تعیین آن غیرممکن است. این زمان بستگی به سرعت ظهور روش های جدید دانش و دانشمندان با هوش فوق العاده دارد. قبل از پیدایش میکروسکوپ از ساختار سلولی موجودات چه می دانستیم؟ در این امتیاز چیزی جز فرضیه وجود نداشت. اختراع میکروسکوپ منجر به اکتشافات انقلابی در زمینه ساختار و عملکرد سلول ها و بافت ها و ظهور علوم جدید - سیتولوژی، جنین شناسی، بافت شناسی شد.

دانشمندان عموماً از تصویر فیزیکی جهان که در سیستم هماهنگ مکانیک نیوتن قاب شده بود راضی بودند و ناگهان، و این همیشه در علم اتفاق می‌افتد، ناگهان مردی با عقل خارق‌العاده ظاهر می‌شود، آ.انیشتین، که نظریه نسبیت خاص را در ابتدا به عنوان یک فرضیه مطرح می کند. و این به تحقیقات فیزیکی جهت جدیدی می دهد و منجر به تجدید نظر در کل تصویر فیزیکی جهان می شود، که تا همین اواخر به نظر دانشمندان ساده، قابل درک و عموماً متناقض نبود. سومین ویژگی خاص پژوهش علمی استنیاز به خودآموزی مداوم به منظور مطالعه اطلاعات در مورد تمام مسائل مربوط به زمینه تحقیق

. احتمالاً در هیچ حرفه دیگری به اندازه حرفه یک دانشمند نیازی به مطالعه مداوم ادبیات علمی و نتایج آخرین تحقیقات وجود ندارد. تجربیات سایر محققین که در نشریات ارائه شده است در قالب یک نمایه کارت علمی گردآوری شده است که در طول سالها تکمیل می شود و ارزشمندترین ابزار دانش علمی است. بیخود نیست که می گویند کسی که صاحب اطلاعات است صاحب حقیقت است. چرا شاخص کارت در کارهای علمی اینقدر مهم است؟

زیرا حوزه اطلاعات شناخته شده را مشخص می کند و مرزی را که ناشناخته فراتر از آن آغاز می شود به وضوح مشخص می کند. در سال 1919، I. Guberman، حسابدار اودسا، با کمک جبر ابتدایی، تقریباً به همان مفاد نظریه نسبیت خاص رسید که A. Einstein. تعجب و ناامیدی او را وقتی فهمید که این مواد قبلاً کشف شده اند را تصور کنید. جداسازی از اطلاعات مربوط به آخرین تحقیقات، فعالیت علمی را به هیچ می‌رساند.. چنین مسیرهایی فرضیه های علمی هستند. یک فرضیه علمی همیشه شامل حقایق و مفروضات خاصی است. اگر فرضیه ای بدون حقایق علمی، فقط بر اساس فرضیات ساخته شود، در اغلب موارد فاقد معنای علمی است. این یک جنبه روش شناختی بسیار مهم است که عینیت تحقیقات علمی را تعیین می کند.

آیا کسی تا به حال به این سوال فکر کرده است: در واقع چرا فرضیه های جالب، به طور معمول، به ذهن دانشمندان درگیر در تحقیق می رسد؟ چرا این فرضیه ها به ذهن ما نمی رسد؟ چرا بدتر هستیم؟ به عنوان مثال، "پدر هوانوردی روسیه" موژایسکی، زمانی که در زیر باران قدم می زد، متوجه شد که چگونه آب جاری از یک لوله فاضلاب در اطراف یک آجر جریان می یابد.

با نگاه کردن به موقعیت آجر، او به ایده شکل بال هواپیما رسید. مثال دیگر: به گفته برخی از مورخان علم، شیمیدان Kekule در خواب شکل یک حلقه بنزن را دید. شاید اگر بیشتر در باران قدم بزنیم، چیزی مانند موزایسکی به ذهنمان خطور کند؟

نه یکی و نه دیگری. فقط کسانی که در اطلاعات مربوط به این موضوع غوطه ور هستند می توانند یک فرضیه علمی ببینند. یک فرضیه همیشه مبتنی بر واقعیات است و خود فرضیه، به عنوان یک بینش شهودی، تنها در صورتی متولد می شود که دانشمند به طور منظم این حقایق را درک کند و در ذهن خود گزینه هایی برای دنباله های مختلف حل مسئله ایجاد کند. در غیر این صورت هیچ اتفاقی نمی افتد.

شما می توانید آن را متفاوت بنامید: بصیرت، اشراق، حس ششم، وحی الهی، هر چه دوست دارید. اما حقیقت فقط برای شایسته‌ها آشکار می‌شود، برای کسانی که با سال‌ها تلاش و گاه در تمام زندگی‌شان حق خود را به آن ثابت کرده‌اند. شاید به همین دلیل است که هیچ برنده جوان و غیور نوبل وجود ندارد؟

نه بیهوده نیست اهمیت کار آنها کمتر از کار پدیدآورندگان قوانین و نظریه ها نیست.

به برکت تلاش آنهاست که وقت سایر دانشمندان در جستجوی غیر ضروری نجات یافته و عرصه جستجوی حقیقت تنگ می شود. می تواند فرضیه های زیادی در رابطه با حل یک مسئله وجود داشته باشد - ده ها و حتی صدها. این سوال پیش می آید: آیا لازم است همه چیز را بررسی کنیم؟

شاید کافی باشد ده، سی یا آنهایی را که برای دانشمند به حقیقت نزدیکترند بررسی کنیم؟

یک ویژگی خاص تحقیقات علمی دقیقاً این است که آزمایش همه فرضیه های ممکن ضروری است. هیچ کس نمی داند و نمی تواند بداند، و تعیین اینکه کدام فرضیه در نتیجه آزمایش عملی درست می شود، بسیار دشوار است.

علاوه بر این، ممکن است چندین حقیقت از این دست وجود داشته باشد که متعاقباً جهت‌گیری‌های جایگزین در توسعه علم و عمل می‌دهد. بنابراین تحقیقات علمی نیازمند صبر و آزمایش مکرر است.بیایید از قسمت اول سخنرانی خود نتیجه گیری کنیم.

نتیجه گیری یک

- بدبینانه

کار علمی اغلب پول و شهرت نمی آورد. همانطور که K.E تسیولکوفسکی: "در تمام زندگی ام کاری انجام داده ام که به من شهرت و نان نداده است، اما معتقد بودم که در آینده کار من کوه های نان و ورطه قدرت را برای مردم به ارمغان خواهد آورد" ("رویاهای زمین و بهشت" ).آیا این بدان معناست که علم فعالیتی است برای افرادی که اهل این دنیا نیستند؟ نه اصلا. در حال حاضر در مدرسه، لازم است که آماده سازی برای فعالیت های علمی، آموزش مبانی تحقیقات علمی به دانش آموزان و جستجوی مشکلاتی که چشم انداز عمل علمی دارند، آغاز شود. باید به خاطر داشت که یک جامعه تنها در صورتی می تواند متمدن و رقابتی باشد که نهادهای علمی موجود در این جامعه رقابتی باشند.

نتیجه گیری سه- روش شناختی

مطالب ارائه شده در بالا اطلاعاتی را برای سازماندهی بحث با دانش آموزان فراهم می کند. از کلاس ششم می توان برای هر یک از ویژگی های تحقیقات علمی بحث های جداگانه ای برگزار کرد. از این گذشته ، ویژگی تحقیق علمی برخی از الگوهای فعالیت علمی است که درک ماهیت آنها به دانش آموز امکان می دهد واقعاً کار یک دانشمند را تصور کند. اجازه دهید به طور خلاصه دنباله مراحل اصلی آن را تکرار کنیم.

دنیای اطراف ما را می‌توان مجموعه‌ای از مشکلاتی دانست که در فعالیت‌های عملی به وجود می‌آیند و یادگیری دیدن و فرمول‌بندی این مشکلات مهم است.

بازنگری در الگوها، قوانین و نظریه های شناخته شده گاه به گاه، به ویژه مقایسه آنها با واقعیت های جدید بسیار مهم است. باید یک "شکار" واقعی برای تضاد بین نظریه و واقعیت وجود داشته باشد. این تضادها هستند که موتور علم هستند.

برای جمع آوری اطلاعات لازم برای کار علمی، به یک فهرست کارت نیاز دارید. در حالت ایده آل، باید از مهدکودک یا در موارد شدید از مدرسه شروع به تهیه فهرست کارت کنید. هرچه حجم فایل در مورد موضوع مورد مطالعه بیشتر باشد، شانس برنده شدن بیشتر است، یعنی. برای یک کشف علمی، افتخار، شهرت، پول، جایزه نوبل، در نهایت. این در صورتی است که با طنز به موضوع بپردازید. اما به طور جدی، حفظ یک فهرست کارت مستلزم خودآموزی مداوم است - از این گذشته، شما نه تنها باید یک واقعیت را بنویسید، بلکه رابطه آن را با سایر حقایق و تئوری ها نیز تجزیه و تحلیل کنید.

بنابراین، با مقایسه واقعیت ها و نظریه ها، شاهد تناقض بودیم. سرگرمی شروع می شود - فرموله کردن فرضیه ها برای حل تضادها و آزمایش آنها. فرضیه ها باید حداقل یک مبنای واقعی جزئی داشته باشند، یعنی. علمی باشد و هر چه فرضیه ها بیشتر باشد، احتمال اینکه حداقل یکی از آنها درست باشد بیشتر است.

اما آیا همه چیز در این یافته ها با کار علمی مطابقت دارد یا مشکلی وجود دارد؟ این همان چیزی است که باید با دانش آموزان بحث کنید.

ساختار تحقیقات زیستی و ویژگی های محتوای آنمطالعه کنید

راه حلی برای یک مسئله است که شامل تحلیل نظری، تدوین فرضیه ها، آزمون عملی فرضیه های به دست آمده و ارائه نتایج می باشد. تحقیقات علمی دارای ساختار زیر است. 1. بیان مسئله، اهداف و مقاصد مطالعه.

فرمول‌بندی مسئله با توضیح مختصری از موقعیتی که در آن مشکل ایجاد می‌شود، آغاز می‌شود، و سپس بیانی از خود مشکل ارائه می‌شود.

برای تنظیم یک مشکل در مورد مشکلی که ایجاد می شود، می توانید از طرح زیر استفاده کنید: انجام یک عمل (توضیح مختصری از ماهیت آن) یک اثر مثبت می دهد (نشان می دهد کدام یک)، اما در همان زمان یک اثر منفی رخ می دهد (نشان می دهد کدام یک یک).

برای تنظیم مشکل در مورد کمبود یا عدم وجود اطلاعات در مورد هر سیستمی، می توانید از طرح زیر استفاده کنید: افزایش کارایی سیستم (نشان دهید کدام یک) در صورت ایجاد شرایط خاص امکان پذیر است (نشان دهید کدام یک).

بر اساس ماهیت مسئله، هدف مطالعه فرموله می شود. هدف، نتیجه مورد انتظار مطالعه است.

مطابق با هدف، اهداف تحقیق تدوین می شود. اهداف تحقیق بیانگر مراحل اصلی کار به عنوان یک قاعده است، سه مورد از آنها وجود دارد: تجزیه و تحلیل نظری مسئله تحقیق، فرموله کردن فرضیه ها برای راه حل های مسئله به یک مدل نظری، و آزمایش عملی مدل نظری و آن. تصحیح

2. انتخاب روش تحقیق.انتخاب روش تحقیق با توجه به اهداف تعیین می شود. برای تکمیل هر کار، روش های نظری و (یا) عملی باید به دقت بررسی و انتخاب شوند.

روش های نظری عبارتند از: تجزیه و تحلیل مقایسه ای اطلاعات از ادبیات علمی، مدل سازی، تجزیه و تحلیل سیستم، روش های حل تناقضات، طراحی و طراحی.

روش های تحقیق عملی عبارتند از: مشاهده، اندازه گیری، پرسشنامه، مصاحبه، تست، گفتگو، روش رتبه بندی (تعیین اهمیت یک شی، فعالیت یک فرد یا رویداد با استفاده از مقیاس درجه بندی خاص)، روش ویژگی های مستقل (ترسیم). توصیف مکتوب یک شی، شخص یا رویداد توسط تعداد زیادی از افراد مستقل از یکدیگر)، آزمایش.

3. تحلیل نظری مسئله.اکثریت قریب به اتفاق مسائل علمی از نظر عینی جدید نیستند. آنها قبلاً توسط دانشمندان در فرمول های مختلف ارائه شده اند و راه حل های خاصی دارند. نکته دیگر این است که راه حل های موجود ناکارآمد هستند یا منجر به پیامدهای منفی نامطلوب می شوند.

بنابراین اولین مرحله از تحلیل نظری، مطالعه و تحلیل ادبیات علمی و عامه است. بدون چنین تحلیلی، احتمال زیادی وجود دارد که نتایج تحقیق به‌دست‌آمده، راه‌حل‌های شناخته شده قبلی برای مسئله را تکرار کند.

هنگام شروع به تجزیه و تحلیل ادبیات علمی، ابتدا باید منابع لازم را انتخاب کنید. برای این کار بهتر است از فهرست سیستماتیک بخش کتابشناسی یک کتابخانه علمی استفاده کنید.

هنگام کار با هر کتاب، فهرست مطالب را به دقت مطالعه کنید، فصل ها و پاراگراف هایی را انتخاب کنید که مستقیماً با مسئله تحقیق مرتبط هستند. از این فصول، تنها بخش هایی نوشته شده است که حاوی اطلاعاتی در مورد روش های حل مسئله و راه حل های به دست آمده است. این قطعات به طور کامل نوشته شده و یا حاشیه نویسی آنها گردآوری شده است.

مهم ترین شرط برای تحلیل صحیح ادبیات علمی، مقایسه رویکردهای مختلف برای حل یک مسئله، نشان دادن نقاط قوت و ضعف در هر یک از راه حل های به دست آمده توسط نویسندگان است. پس از تكميل تحليل تك نگاري هاي علمي، لازم است به تحليل ادبيات علمي عامه و بالاتر از همه مجلات علمي عامه پرداخته شود. اغلب نتایج آخرین تحقیقات در ادبیات علمی عمومی منتشر می شود.

در مرحله دوم تحلیل نظری، مسئله با استفاده از روش‌های منطق دیالکتیکی و فرمول‌بندی فرضیه‌ها حل می‌شود. راه بهینه حل مسئله با استفاده از تمام روش های فوق است: تجزیه و تحلیل سیستم، روش های حل تضادها. کاربرد این روش ها در سخنرانی دوم مورد بحث قرار خواهد گرفت.

در مرحله سوم تحلیل نظری، راه‌حل‌های مسئله به‌دست‌آمده در فرآیند تحلیل ادبیات علمی و فرضیه‌های به‌دست‌آمده در طول تحلیل دیالکتیکی مقایسه می‌شوند. در نتیجه این کار، یک مدل نظری از هدف تحقیق برای آزمایش عملی بعدی ساخته شده است.

4. آزمون عملی مدل نظری.آزمایش عملی یک مدل نظری معمولاً شامل سه گروه عملیات زیر است.

1. آزمون عملی مدل نظری با استفاده از آزمایش و تصحیح آن. محقق باید به خاطر داشته باشد که معیار صدق، عمل است، یعنی تأیید تجربی مفاد نظری به دست آمده.

هنگام برنامه ریزی آزمایش ها، باید قوانین زیر را رعایت کنید: 1) حداکثر حذف از آزمایش عواملی که ممکن است در انجام آن اختلال ایجاد کنند یا نتایج را مخدوش کنند. 2) آزمایش های مکرر؛ 3) مقایسه نتایج تجربی با نتایج آزمایش کنترل، یعنی. در غیاب واقعیتی که اثر آن در حال بررسی است یا تحت شرایط استاندارد؛ 4) عواقب منفی احتمالی برای شرکت کنندگان در آزمایش باید از قبل محاسبه شود. 5) نتیجه مثبت آزمایش ها دستیابی به نتایج مثبت پایدار (تکرارپذیر) در اکثر آزمایشات است.

2. جامعه سنجیبررسی نظرات افراد مختلف در مورد سیستم آزمایشی از طریق گفتگو، پرسشنامه، مصاحبه، روش های رتبه بندی و ویژگی های مستقل، آزمون است. جامعه سنجی به شما این امکان را می دهد که مزایا و معایب یک سیستم آزمایشی را از چشم بسیاری از افراد، چه آنهایی که دارند و چه کسانی که هیچ ارتباطی با ایجاد آن ندارند، ببینید و ارزیابی کنید. مهم ترین شرط جامعه سنجی، آشنایی اولیه شرکت کنندگان در نظرسنجی با مدل تجربی است. مردم باید بدانند که در مورد چه چیزی نظر خود را بیان خواهند کرد.

برای تهیه سوالات برای پرسشنامه یا مصاحبه می توانید از طرح زیر استفاده کنید:

- در مورد سیستم مورد مطالعه چه احساسی دارید؟
– به نظر شما جنبه های مثبت مدل چیست؟
- به نظر شما جنبه های منفی مدل چیست؟
– آیا به نظر شما تغییرات زیر باید در سیستم ایجاد شود (به آن اشاره کنید) – چه تغییراتی را در سیستم پیشنهاد می کنید؟

3. تجزیه و تحلیل ریاضی نتایج آزمایش ها و جامعه سنجیشامل ساخت نمودارها، نمودارها، ترسیم معادلات و همچنین تعیین ضرایب تغییرات در توابع مفید است.

نمودارها و نمودارها بر اساس قوانین کلی ساخته می شوند. ضریب تغییر هر تابع مفید سیستم به صورت نسبت شاخص کمی عملکرد مفید سیستم قبل از تاثیر به شاخص کمی تابع مفید پس از تاثیر بر سیستم مورد مطالعه محاسبه می شود.

ضرایب تغییرات در توابع مفید را می توان به صورت درصد بیان کرد، مقادیر دیجیتال حاصل در 100٪ ضرب می شود.

پردازش ریاضی نتایج به‌دست‌آمده به ما امکان می‌دهد تا کارایی سیستم آزمایشی را با دقت بیشتری تعیین کنیم. 5. نتیجه گیری و پیشنهادات.

این مرحله از مطالعه شامل دو بخش زیر است.در این بخش از مطالعه، نتایج کلی برای هر بخش از کار ترسیم شده است. بر اساس تحلیل نظری مسئله، نتیجه‌گیری به طور خلاصه مدل نظری حاصل، نقاط قوت و ضعف آن را نشان می‌دهد. بر اساس بخش عملی کار، نتایج آزمایش ها تجزیه و تحلیل می شود، عناصر اصلاحی که در مدل نظری وارد شده اند نشان داده می شوند و نتیجه (هدف) مطالعه نهایی می شود.

بر اساس پردازش ریاضی نتایج تجربی و جامعه‌سنجی، تغییرات در کارایی عملکرد سیستم آزمایشی حاصل در مقایسه با داده‌های پذیرفته شده عمومی و نگرش افراد نسبت به آن تجزیه و تحلیل می‌شود.

لازم به یادآوری است که در طول فرآیند تحقیق می توان نتایج منفی و مثبت را به دست آورد.

استدلالی که محقق برای توضیح نتایج به دست آمده ارائه می کند اساساً مهم است.

محقق با تکمیل بخش تعیین کننده، نتایج نظری و عملی مطالعه را ارزیابی می کند. 2. قسمت پیش بینی.

در این بخش، پیشنهادهایی برای تحقیقات بیشتر در مورد سیستم مورد مطالعه تدوین شده است. محقق پیش بینی مختصری برای توسعه تحقیقات در مورد سیستم می کند، مشکلاتی را که ممکن است در فعالیت های آن به وجود بیاید تدوین می کند و برنامه ای مختصر برای حل آنها ترسیم می کند. 6. تهیه فهرستی از ادبیات مورد استفاده.

(در فدراسیون روسیه، استانداردهای دولتی (GOST) برای توصیفات کتابشناختی برای هر نوع انتشار ایجاد شده است. در خارج از کشور، ناشران قوانین توصیف کتابشناختی را برای هر نوع انتشار تعیین می کنند.)

1. فهرست متون مورد استفاده در فرآیند تحقیق را می توان به دو صورت الفبایی یا به ترتیب استفاده تهیه کرد. در صورت ذکر تک نگاری های علمی، فرم ضبط به شرح زیر است:ایوانف V.V.
دریای بالتیک - ریگا: روشنگری، 1987. – صص 34–37.
صفحات انتشارات مورد استفاده در اثر مشخص شده است، اما می توانید تعداد کل صفحات کتاب را نیز مشخص کنید. در این صورت، به جای صفحات 34–37، تعداد کل صفحات کتاب ثبت می شود، مثلاً 205 ص.

2. اگر مقالاتی از مجلات یا روزنامه های علمی ذکر شده باشد، فرم ثبت به شرح زیر است:پتروف A.N.

اجازه دهید در مورد این بخش از سخنرانی چند نتیجه گیری را تدوین کنیم. توصیه می شود دانش آموزان را با فن آوری تحقیقات علمی از طریق یک سری بحث در مورد مراحل فردی آن در کلاس آشنا کنید. در عین حال، توصیه می شود داستان معلم در مورد ویژگی های هر مرحله با تأملات نوشتاری (مقاله) توسط دانش آموزان در مورد موضوع اهمیت این مرحله برای فرآیند تحقیق و نتایج آن تکمیل شود. توصیه می شود که مقالات به صورت گروهی تنظیم شود، سپس خوانده شود و مورد بحث قرار گیرد، و گروه های دیگر وظیفه دارند نتایج اصلی مقاله را رد کنند.

روش شناسی آشنایی دانش آموزان با تحقیقات زیستی

تجربه آموزش فناوری تحقیقات علمی به دانشجویان به ما این امکان را می دهد که رویکرد زیر را به عنوان یکی از گزینه های ممکن برای روش های تدریس پیشنهاد کنیم:

کلاس 6-9 - مطالعه عناصر فعالیت تحقیقاتی.

کلاس 10-11 - مطالعه جامع فناوری تحقیقات علمی.

شکی نیست که در بین دانش آموزان دبستانی همیشه کودکانی با سطح فکری بالا وجود خواهند داشت که تا کلاس هفتم تا نهم قادر به انجام یک مطالعه زیست شناسی جامع خواهند بود، اما چنین کودکانی بسیار اندک هستند.

آموزش تحلیل ادبیات علمی و عامه پسند

در پایه های 6 تا 8، توصیه می شود که به دانش آموزان نحوه کار با اطلاعات ادبیات علمی و عمومی را آموزش دهید.

پنج گزینه برای چنین کاری وجود دارد (با توجه به میزان پیچیدگی): 1) فهرست کارت (مجموعه حاشیه نویسی). 2) مرجع دایره المعارفی؛ 3) گزارش؛ 4) چکیده؛ 5) تحلیل اجمالی

باید فوراً در مورد میزان کار گفت.متأسفانه، معلمان اغلب در مورد الزامات حجم گزارش های دانش آموزان اغراق می کنند. حجم کار اطلاعاتی باید به شدت محدود شود و از این اصل پیروی کند: کلمات باید کم باشند، افکار باید شلوغ باشند. کسانی که در این مورد تردید دارند می توان یادآوری کرد که رساله دکتری A. Einstein در مورد نظریه نسبیت خاص تنها در 25 صفحه ارائه شده است. و این در زمانی بود که پایان نامه های مشابه در 150 تا 200 صفحه نوشته می شد.

فهرست کارتمجموعه ای از کارت ها در مورد یک موضوع انتخاب شده است. هر سال بر حجم مراجع دایره المعارفی افزوده می شود.

گزارش دهیدمتنی است که نظرات و نتایج تحقیقات دو یا چند دانشمند را در مورد یک موضوع انتخاب شده مقایسه می کند. در مرحله اول آموزش، امکان گردآوری گزارش های اولیه بر اساس مطالب دانشنامه یا اینترنت وجود دارد (این بیشتر یک پیام اطلاعاتی است تا یک گزارش).

هدف اصلی این گزارش مقایسه نظرات مختلف و جستجوی تناقضات احتمالی است. گزارش نباید بیش از 3 صفحه باشد.چکیده

تفاوت با یک گزارش در این است که نویسنده چکیده بر اساس مقایسه نظرات دانشمندان مختلف در مورد یک موضوع انتخابی، مسائل (تضادها) را فرموله می کند و فرضیه هایی را برای حل آنها ارائه می دهد. این شکل از کار بالاتر از گزارش رتبه بندی شده است. حجم چکیده بیش از 5 صفحه نیست.تحلیل اجمالی

- این چکیده ای است که نظرات علمی اصلی، نتایج تحقیق در مورد این موضوع را بیان می کند، تجزیه و تحلیل تطبیقی ​​آنها را انجام می دهد، مسائل (تضادها) را فرموله می کند و فرضیه هایی را مطرح می کند.

توصیه می شود حجم تجزیه و تحلیل مرور را به 7 تا 10 صفحه محدود کنید.

آموزش تدوین مسائل، حل آنها و طرح فرضیه

ما این بخش بزرگ و نسبتاً پیچیده را با جزئیات در سخنرانی های دوم و سوم بررسی خواهیم کرد.

آموزش مشاهدات، اندازه گیری ها، آزمایش ها

اینها عناصر سنتی تحقیقات بیولوژیکی هستند. آموزش روش های این مطالعات در چارچوب برنامه های آزمایشگاهی و کار عملی انجام می شود.

با این حال، لازم است یک افزوده مهم از نظریه حل مسائل اختراعی انجام دهیم (TRIZ، اطلاعات بیشتر در مورد TRIZ در سخنرانی های بعدی). اندازه گیری ها باید طبق قوانین زیر انجام شود.

1. برای تعیین دقیق وضعیت سیستم، لازم است تمام تغییرات آن به طور مداوم اندازه گیری شود.

2. اگر اندازه گیری پارامترهای خود سیستم غیرممکن باشد، می توان این کار را روی نسخه آن یا مدل مناسب انجام داد.

برنامه ریزی پژوهشی به مجموعه ای از وظایف خلاقانه ویژه دانش آموزان اطلاق می شود که با تکمیل آن، شرحی از طرح پژوهشی پیشنهادی ایجاد می کنند. توصیه می شود این کار را از ابتدای کلاس هشتم شروع کنید. در دوره متوسطه، این کار باید جزء اجباری فعالیت های آموزشی دانش آموزان باشد.

در اینجا چند نمونه از این وظایف آورده شده است.

1. با استفاده از درختان، گلسنگ ها، ترکیب گونه ها و تعداد گیاهان علفی به عنوان شاخص، برای مطالعه وضعیت محیط در مجاورت مدرسه خود برنامه ریزی کنید.

2. بر اساس برخی داده ها، چاقی در انسان یک بیماری ژنتیکی است و نتیجه یک سبک زندگی غیرمنطقی نیست.

یک مطالعه برای تعیین علل واقعی چاقی طراحی کنید.

3. دانشمندان دریافته اند که کار قلب انسان برای پمپاژ خون در سراسر بدن کافی نیست. برای تحقیقاتی که دانشمندان باید انجام می دادند برنامه ریزی کنید.

توصیه می شود برنامه ریزی پژوهشی به صورت گروهی یا زوجی از دانش آموزان انجام شود. این فرم ها به ویژه فرم گروهی، سازماندهی بهینه ارتباطات دانش آموزی را فراهم می کند.

برای حل این مشکل می توان الگوریتم زیر را به دانشجویان پیشنهاد داد که تنها یکی از الگوریتم های ممکن برای برنامه ریزی تحقیق است.

1. تعیین هدف تحقیق: انتظار می رود در طول فرآیند تحقیق چه نتیجه ای حاصل شود؟ مفهوم عملی مطالعه چیست؟

2. تعیین اهداف و روش های تحقیق - توالی مراحل کار برای رسیدن به هدف.

3. مسئله تحقیق را فرموله کنید - مشکلی که باید حذف شود، فقدان یا فقدان اطلاعات در مورد هدف مطالعه.

4. یک فرضیه(های) تحقیق را فرموله کنید - یک فرض در مورد راه ممکن برای حل مسئله.

5. شرح مختصری از اطلاعاتی که باید از متون علمی برای ساختن یک مدل نظری از وضعیت مشکل به دست آید، بنویسید.

6. شرح مشاهدات، آزمایش ها و اندازه گیری هایی را که برای آزمون فرضیه(های) باید انجام شود، بنویسید.

7. نتیجه گیری از نتایج تحقیق چه خواهد بود؟

نمونه برنامه ریزی مطالعه

دانشمندان دریافته اند که تنها 10 درصد از DNA سلول انسان به طور منظم روی سنتز پروتئین کار می کند. دانشمندان برای رسیدن به این نتیجه باید چه تحقیقاتی انجام می دادند؟ برای آن برنامه ریزی کنید.

1. هدف از مطالعه تعیین حجم و ترکیب ژن‌هایی که به طور منظم عمل می‌کنند در رابطه با حجم کل ژن‌ها است. اهمیت عملی این مطالعه در بسیاری از جنبه‌ها نهفته است، به عنوان مثال، درک اینکه کدام ژن به شدت کار می‌کند و احتمالاً سریع‌تر فرسوده می‌شود و این که چگونه بر امید به زندگی انسان تأثیر می‌گذارد. گزینه دیگر این است که سعی کنید مکانیزمی برای تنظیم کار ژن ها پیدا کنید، به ویژه خاموش کردن آن دسته از ژن هایی که کار آنها در یک سن خاص نامطلوب است.

2. اهداف تحقیق:

1) تجزیه و تحلیل ادبیات علمی: اطلاعاتی در مورد کار ژن ها در ادبیات علمی پیدا کنید.

2) مطالعات تجربی برای تعیین بیان ژن (روش های شیمیایی برای تعیین پروتئین ها استفاده خواهد شد).

3) مقایسه نتایج مطالعات تجربی با داده های موجود در ادبیات علمی.

3. مشکل تحقیق - کسب اطلاعات دقیق در مورد شدت کار و ترکیب ژن های انسان که به طور منظم کار می کنند در طول زندگی او ضروری است.

4. فرضیه های زیادی می تواند وجود داشته باشد، اما ما خود را به یکی محدود می کنیم: همه ژن ها به طور منظم در یک فرد کار نمی کنند، بلکه تنها بخشی از آنها، سنتز پروتئین های لازم برای حفظ عملکرد طبیعی زندگی را تضمین می کنند. پیشنهاد می شود که دانش آموزان فرضیه های زیادی را مطرح کنند، اما توصیه می شود مراحل بعدی مطالعه را بر اساس یک فرضیه برنامه ریزی کنند که دانشجویان آن را ترجیح می دهند. برنامه ریزی تحقیق در مورد فرضیه های باقی مانده را می توان به عنوان تکلیف یا تکلیف برای مطالعه عمیق دوره (تمایز) توصیه کرد.

5. از ادبیات علمی لازم است اطلاعات زیر به دست آید: کدام ژن ها و با چه شدتی کار می کنند، کدام ژن ها فقط در یک دوره معین روشن می شوند، کدام یک به طور مداوم کار می کنند. اطلاعات منابع علمی مختلف را با هم مقایسه کنید، تناقضات را در قالب سؤالات مشکل ساز تنظیم کنید.

6. آزمایش ها شامل تعیین پروتئین های سنتز شده در بافت های جدا شده بدن انسان است و انتخاب بافت های مختلف برای مقایسه بعدی مطلوب است. باید مشخص شود که کدام پروتئین سنتز می شود. علاوه بر این، برای ارزیابی تغییرات مربوط به سن در بیان ژن باید از افراد در سنین مختلف نمونه‌های بافتی گرفته شود.

7. نتیجه گیری باید شامل تعمیم هایی در مورد نتایج هر مرحله از کار (وظیفه)، مقایسه نتایج آزمایش ها و مدل نظری، ارزیابی انطباق نتایج با فرضیه و فرمول بندی چشم انداز برای آینده باشد. تحقیق کنید.

بیایید از این بخش از سخنرانی چند نتیجه بگیریم. در کلاس های 6 تا 7، دانش آموزان آموزش اولیه خود را در زمینه فناوری تحقیق آغاز می کنند.

تهیه کارت های حاشیه نویسی، مراجع دایره المعارفی، گزارش ها و چکیده ها توسط معلم بر اساس محتوای خاص موضوعات و در دسترس بودن ادبیات اضافی برنامه ریزی می شود. بررسی های تحلیلی توصیه می شود در دبیرستان تکمیل شود. کارهای عملی و آزمایشگاهی، آزمایش ها و اندازه گیری ها در کلاس درس و در خانه به شما این امکان را می دهد که بر مهارت های اساسی تمرین تحقیق مسلط شوید.

از کلاس 8 شروع می شود، توصیه می شود وظایف برنامه ریزی تحقیقات بیولوژیکی را شامل شود. در ابتدا به عنوان تعمیم آثار در دو یا سه موضوع، تا دانش آموزان فرصت انتخاب داشته باشند. برای این منظور موضوعات متعددی به دانشجویان ارائه می شود. در کلاس های 10 تا 11، توصیه می شود که چنین وظایفی را در محتوای هر مبحث هم در کلاس و هم برای تکالیف در نظر بگیرید.

تسلط دانشجویان بر برنامه ریزی تحقیقاتی به دانش آموزان منفرد اجازه می دهد تا در طول زمان به تحقیقات علمی واقعی بروند. این انتخاب توسط خود دانش‌آموزان انجام می‌شود و اغلب مربوط به تحقیقات پیرامون موضوعات زیست‌محیطی و زیست‌محیطی و همچنین مشکلات سبک زندگی کودکان و بزرگسالان و تأثیر آن بر سلامتی آنهاست. کارهای اخیر با استفاده از پرسشنامه، آزمایش و سایر روش های جامعه سنجی انجام می شود.

سوالات و وظایف

1. موضوعاتی را پیشنهاد دهید و شرحی از روش ها برای انجام بحث با دانش آموزان در مورد ویژگی های خاص تحقیق علمی بنویسید.

2. آیا صحیح است که بگوییم حقیقت در دعوا متولد می شود؟ برخی از دانشمندان ادعا می کنند که در یک اختلاف، حقیقت متولد نمی شود، بلکه تنها تضادها برای جستجوی حقیقت شناسایی می شوند. چه کسی را باور کنیم؟

چرا؟

3. دانشمند جوان و جاه طلب قاطعانه مصمم بود که تا 30 سالگی باید جایزه نوبل را برای کشفی که قطعا انجام خواهد داد دریافت کند. آیا می توان برای چنین کشفی از قبل برنامه ریزی کرد؟ آیا می توانید راز برنامه ریزی را به من بگویید؟

4-برنامه ای برای مطالعه تاثیر تغذیه گیاهخواری بر سلامت انسان تهیه کنید.

1. 5. روشی برای آموزش دانش آموزان به منظور برنامه ریزی برای تحقیق با استفاده از مثال ترسیم طرح تحقیق برای مشکل تأثیر خودآموزی مستمر بر امید به زندگی انسان ایجاد کنید.ادبیات برای خواندن بیشتر

2. Altshuller G.S.ایده ای را بیابید - نووسیبیرسک: ناوکا، 1986. - 209 ص.

3. بابانسکی یو.ک.نوآوری در آموزش جهانی: یادگیری از طریق تحقیق، بازی و بحث (تحلیل تجربه خارجی.) - ریگا، NPC "تجربه"، 1995. - 176 ص.