Методы изучения биологии

«Биология отрицает законы математики: при делении происходит умножение», говорил когда-то Валерий Красовский.

Как бы странно это не звучало, но все так и есть. Ведь если в математике надо разделить, например, 10 на 2, мы знаем, что получается 5. А вот если в биологии происходит деление клетки, то в итоге образуются две новых, вместо одной.

Научным фактом можно считать лишь тот, который можно воспроизвести или подтвердить. А вот если наблюдения не поддаются воспроизведению, их отбросят, как ненаучные. Сделал ученый открытие — опубликовал об этом информацию в специальных журналах. Благодаря таким публикациям другие ученые проверяют и перепроверяют результаты. Это прекрасный стимул для боле тщательной проверки и анализа собственного эксперимента.

Также знания можно распространять на конференциях и симпозиумах, организованные учеными  разных специальностей (медиками, генетиками, зоологами, ботаниками…). Во время подобных мероприятий ученые могут общаться друг с другом, обсуждать работы коллег, налаживать творческие связи.

Методы биологических исследований

Метод — это путь исследования, который проходит ученый.

Научный метод — это совокупность приёмов и операций, используемых при построении системы научных знаний.

Биологические методы бывают:

• эмпирические,
• теоретические.

Рассмотрим их подробнее.

Биологические методы делятся на:

Эмпирические — позволяют изучить явление с помощью опыта.

• описательный,
• сравнительный,
• экспериментальный,
• исторический.

Теоретические

• статистический,
• моделирование.

К основным (универсальным) методам в биологии относятся:

Описательный метод связан с наблюдением и описанием объектов или явлений, определением их свойств.

Описательный метод наиболее древний, потому что его использовали ещё ученые древности, в его основе лежит наблюдение.

Сравнительный метод. Сходства и различия разных систематических групп, сообществ организмов, их строения, функций и составных частей изучают с использованием сравнительного метода. Этот метод используется в систематике, морфологии, анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других отраслях науки. Принципы сравнения лежат в основу систематики, клеточной теории. Открыты биогенетический закон, закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

Полученные с помощью этого метода сведения легли в основу систематики Карла Линнея, позволили Теодору Шванну и Маттиасу Шлейдену сформулировать клеточную теорию, легли в основу закона зародышевого сходства, открытого Карлом Бэром.

Сейчас очень сложно провести границу между описательным и сравнительным методом, потому что они комплексно используются для решения задач биологии.

Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций в ходе геологической истории Земли. С его помощью было создано учение об эволюционном развитии органического мира.

Экспериментальный метод (тут речь идет об опыте и практике) состоит в процессе изменения исследователем условий существования объекта опыта, а также его строения и наблюдение по результатам изменений. Эксперименты могут быть полевыми и лабораторными.

Применение вышеупомянутого метода связано с именем Уильяма Гарвея. Он применял его в своих экспериментах, когда изучал кровообращение. Но широкое распространение и использование этот метод получил только с 20 века, прежде всего, во время изучения физиологических процессов.

Ведущим в биологии экспериментальный метод стал уже в 20 веке. Это стало возможным благодаря тому, что появились новые приборы, например — электронный микроскоп (его возможности поистине огромны!), компьютерный томограф, использование методов биологии, химии, физики.

Этапы научного исследования

Изучая универсальные методы, не нужно забывать и об этапах научного исследования.

Научное исследование состоит из нескольких этапов: на основании фактов, которые получены, а также экспериментов или наблюдений, формулируется проблема; чтобы ее решить, выдвигаются гипотезы. Гипотезы все время совершенствуются, их подвергают дальнейшей обработке. Та из гипотез, которая согласуется с большим количеством разнообразных наблюдений, становится теорией.

Хорошая теория потом развивается и распространяется на дополнительные факты по мере того, как они становятся известными.

Если теория хорошая, она может предсказывать новые факты, находит новые связи между явлениями. В этом случае теория становится законом или правилом.

Разобравшись с эмпирическими методами, плавно перейдем к теоретическим. Если со статистическими все более-менее понятно (проводится сбор и анализ числовых показателей для дальнейшей обработки; получение информации о динамике изменения показателей; прогнозирование изменений и своевременное принятие определенных мер. В качестве примера можно привести выявление частоты встречаемости определенных генов в популяции), то на моделировании надо остановиться обязательно.

Также в процессе знакомства с методами изучения биологии нам нужно знать следующие понятия.

Научный факт — это форма научного знания, в которой фиксируется конкретное явление либо событие; результат наблюдений и экспериментов, который устанавливает характеристику объектов.

Гипотеза — предположение (утверждение), для которого необходимо доказательство.

Теория — обобщенное учение, объединяющее результаты наблюдений и исследований в единое целое.

Заключение

Итак, мы сегодня поняли, что же такое методы изучения биологии и какие они есть. Теперь мы знаем, что биологические методы разделяют на эмпирические и теоретические. Также остановились на понятиях — наука, гипотеза, теория, научный метод, научный факт.

Напоследок запомним еще один важный момент. Правило имеет исключения, а вот закон всегда универсален.