1. Что такое научный метод? Какие научные методы познания вам известны?
Научный метод — это способ получения знаний о мире, основанный на наблюдениях, экспериментах, анализе и проверке фактов. К научным методам познания относятся наблюдение, эксперимент, анализ, синтез, сравнение, моделирование, индукция и дедукция.
2. Охарактеризуйте основные этапы научного исследования.
Основные этапы научного исследования включают выбор темы, постановку цели и задач, выдвижение гипотезы, сбор и анализ фактов, проведение эксперимента или наблюдений, обработку данных и формулирование выводов.
3. Какими научными методами вы чаще всего пользуетесь в своей учебной и учебно — исследовательской работе?
В учебной и исследовательской работе чаще всего применяются наблюдение, анализ, сравнение, изучение литературы и проведение простых опытов. Эти методы помогают собирать факты, делать выводы и проверять гипотезы.
4. Приведите примеры общих и специальных методов, применяющихся в биологии.
В биологии общими методами являются наблюдение, сравнение, описание, эксперимент и моделирование. К специальным относятся микроскопический, цитологический, генетический, биохимический, физиологический и полевой методы.
5. Охарактеризуйте основные этапы научного исследования.
Основные этапы научного исследования: определение проблемы, постановка цели и задач, выдвижение гипотезы, сбор и анализ данных, проверка гипотезы, формулировка выводов и оформление результатов.
6. Какое значение имеет сбор фактического материала для проведения исследования?
Сбор фактического материала имеет большое значение, так как он служит основой для анализа, проверки гипотез и получения достоверных выводов. Без фактов невозможно подтвердить или опровергнуть теоретические предположения.
7. Возможно ли проведение научного исследования без формулирования гипотезы?
Проведение исследования без формулирования гипотезы возможно только на этапе накопления наблюдений и фактов. Однако для целенаправленного исследования и объяснения закономерностей гипотеза необходима, потому что она направляет ход работы и помогает проверить предположения.
8. Всегда ли по результатам исследования возможно провести теоретическое обобщение?
Нет, не всегда. Иногда экспериментальные данные оказываются противоречивыми, неполными или слишком узкими по охвату, чтобы формулировать общую теорию; в таких случаях результаты остаются эмпирическими наблюдениями или частичными закономерностями. Для теоретического обобщения нужны достаточно репрезентативные, воспроизводимые факты и логическая связь между ними, иногда дополнительные исследования и подтверждение в других условиях.
9. Какая теория может претендовать на возведение в ранг закона?
Теория может претендовать на статус закона, если она многократно и надёжно подтверждена наблюдениями и экспериментами в широком диапазоне условий, имеет ясную математическую или количественную формулировку и предсказывает новые явления, которые затем подтверждаются. Закон обычно выражает универсальную, количественную закономерность, тогда как теория объясняет механизмы; переход к «закону» возможен, когда объяснение приобретает общепринятую строгость и универсальность.
10. Используя материал статьи «Классическая модель научного исследования», составьте схему, раскрывающую этапы проведения научного исследования и их взаимосвязь. Для выполнения данной работы вы можете использовать графические редакторы, установленные на вашем компьютере.
Классическая схема исследования строится так: формулировка проблемы и постановка цели, выдвижение гипотезы, планирование эксперимента или наблюдений, сбор фактического материала, обработка и анализ данных, проверка гипотезы (экспериментальная верификация), формулирование выводов и теоретическое обобщение, публикация результатов и рецензирование. Эти этапы связаны циклично: результаты анализа могут привести к уточнению гипотезы и новым экспериментам, а публикация — к независимой проверке и расширению выводов. Для визуализации: разместить этапы в последовательной диаграмме со стрелками «проблема → гипотеза → план → сбор данных → обработка → проверка → выводы → публикация» и замкнутую стрелку от публикации к уточнению гипотезы.
11. Прочитайте статью «Тайна светящегося червя» на с. 22. Разберите её с точки зрения методологии, которая используется исследователями. Ответ обоснуйте.
12. В чём заключается отличие современных биологических исследований от классических исследований, описанных в трудах биологов, живших в прошлых веках (до XX столетия)?
Современные биологические исследования отличаются интеграцией методов, высокой точностью и масштабностью. В современности широко применяются молекулярно-генетические, биоинформатические и статистические методы, автоматизированные приборы, массовые эксперименты и международные базы данных. Классические исследования опирались главным образом на морфологию, сравнительную анатомию, эмбриологию и полевые наблюдения; современные исследования чаще работают на уровне молекул, геномов и систем, используют моделирование и больших объемы данных, а также междисциплинарность (химия, физика, информатика).
13. Используя доступные интернет — ресурсы, найдите научную статью в интересующей вас области биологии или реферат исследования и проведите анализ содержащегося в ней/в нём методологического аппарата. Обсудите с учителем или одноклассниками обоснованность выбора автором методов проведения данного исследования.