Что такое научный эксперимент биология девятый класс
Методы исследования в биологии
Вопрос 1. Какова основная цель науки?
Основная цель науки — изучить и познать окружающий мир.
Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?
Научный метод — это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний.
Основной принцип научного метода — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.
Вопрос 3. Что такое научный эксперимент?
Научный эксперимент — это один из методов познания, при помощи которого в специально создаваемых и контролируемых условиях исследуются явления. Непременным условием эксперимента является то, что он должен сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента только одним фактором.
Отличительной особенностью научного эксперимента служит возможность его повторения другими исследователями.
Вопрос 4. Какой факт может считаться научным?
Научный факт — это результат, полученный в ходе неоднократных наблюдений и экспериментов. Научный факт является отправной точкой научного исследования.
Вопрос 5. Чем гипотеза отличается от закона или теории?
Гипотеза — научное предположение, объясняющее причины данной совокупности явлений. Если гипотеза выдерживает проверку эмпирическими методами, она приобретает статус закона. Закон (естественный закон, или закон природы) описывает неизменные регулярности, которые происходят в природе. Свойствами закона являются периодичность и всеобщность какого-либо класса явлений, т. е. необходимость их возникновения при определенных, точно формулируемых условиях.
Совокупность нескольких законов, относящихся к одной области познания, называют теорией. Часто термины «закон» и «теория» употребляются как равнозначные.
Вопрос 6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Фундаментальные научные исследования позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.
Прикладная наука занимается теми исследованиями, которые находят применение на практике, в различных сферах человеческой деятельности. Так, биологические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.
Научные методы исследования в биологии
Вопрос 1. Какова основная цель науки?
Основная цель науки — изучить и познать окружающий мир.
Вопрос 2. Что такое научный метод? В чем его основной принцип?
Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Основной принцип научного метода — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.
Вопрос 4. Какой факт может считаться научным?
Научный факт — это результат, полученный в ходе неоднократных наблюдений и экспериментов. Научный факт является отправной точкой научного исследования. На основании научных фактов определяются свойства и закономерности явлений, выводятся теории и законы.
Вопрос 6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Фундаментальные и прикладные исследования различаются, прежде всего, по своим целям и задачам. Фундаментальные научные исследования позволяют понять законы, которые лежат в основе развития природы.
При рассмотрении прикладных исследований и наук нередко делается акцент на вопросах приложения научных результатов к решению вполне определенных технических и технологических проблем. Основная задача этих исследований рассматривается как непосредственная разработка тех или иных технических систем и процессов. Разработка прикладных наук связана с решением практических задач, имеет в виду потребности практики. Так, биологические знания являются базой для практических достижений в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, решении экологических проблем.
5 биологических экспериментов для среднего
5 биологических экспериментов для старшеклассников
— Эксперимент 1. Извлечение ДНК из клубники
A.D.N. являются аббревиатурами, которые указывают Áкислота DesoxirriboNЭто молекула, которая содержит всю генетическую информацию организма. ДНК присутствует во всех организмах, от самых маленьких бактерий до самых крупных млекопитающих.
Структурно ДНК является очень длинным и устойчивым микроскопическим волокном. В большой части организмов ДНК образована двумя нитями, которые соединяются вместе, образуя небольшой оборот.
Генетическая информация, содержащаяся в ДНК, служит для производства белков организма. Таким образом, клубничная ДНК обладает генетической информацией для производства клубничных белков..
материалы
Экспериментальная процедура
1-в ½ стакана водопроводной воды смешайте жидкое моющее средство и соль. Это будет смесь для разрушения клеточной стенки, клеточной мембраны и ядерной мембраны клубники. Таким образом, ДНК клубники, которая находится в ядре, может быть извлечена в следующих шагах.
2-Полностью раздавить клубнику в ступке, облегчая тем самым эффект предыдущей смеси (экстракционная смесь). Важно не оставлять большие куски фруктов без дробления.
3-Добавьте в клубнику 2 столовые ложки экстракционной смеси, осторожно встряхните стеклянной палочкой. Дайте постоять 10 минут.
4-Фильтруйте эту смесь бумажным фильтром и вылейте полученную жидкость в пластиковый контейнер..
5-Добавьте тот же объем изопропилового спирта (холодный) в пластиковом контейнере. Например, если есть 100 мл клубничного экстракта, добавьте 100 мл спирта. Не встряхивайте и не перемешивайте.
6. Через несколько секунд наблюдайте образование белесого мутного вещества (ДНК) на поверхности жидкости. Наклоните контейнер и соберите ДНК деревянным поддоном.
7-При желании вы можете повторить процесс с другими фруктами и сравнить.
— Эксперимент 2. Влияние тепла на витамины
В этом эксперименте студенты обнаружат, разрушает ли приготовление пищи витамины, которые они содержат. В этом случае витамин С из цитрусовых будет изучен. Тем не менее, студенты могут распространить эксперимент на другие продукты и витамины.
Витамин С присутствует в цитрусовых фруктах, таких как: лимоны, апельсины, грейпфрут и т. Д. Химически витамин С является аскорбиновой кислотой и очень важной молекулой для организма..
Этот витамин участвует в нескольких метаболических процессах, необходимых для здоровья, и его недостаток вызывает болезнь цинга.
материалы
Экспериментальная процедура
Приготовление йодного индикатора
1-Смешайте столовую ложку кукурузного крахмала с небольшим объемом воды, перемешайте до образования пасты.
2-Добавить 250 мл воды и варить в течение примерно 5 минут.
3-С помощью пипетки добавить 10 капель кипятка в 75 мл воды.
4-Добавить йод в смесь, пока он не станет темно-фиолетового цвета.
Сравнение уровня витамина С
1-выжать сок из выбранных цитрусовых в 2 отдельных контейнерах.
3-Нагрейте тот, который отмечен как «нагретый», пока он не закипит.
4-С перчатками, осторожно снимите с огня.
6-Используя чистую капельницу (чтобы избежать загрязнения), добавьте 10 капель приготовленного сока в пробирку. Очистите пипетку и повторите с образцом контейнера «без подогрева».
7-Наблюдайте, в котором получается более темный цвет. Более темный цвет означает, что в этом конкретном образце содержится меньше витамина С. Сравните результаты и проанализируйте.
— Эксперимент 3. Влияние соли на семена салата.
Широко известно, что растениям для прорастания, роста и жизни нужна вода. Тем не менее, есть много стран в мире, которые страдают, чтобы выращивать свою пищу, потому что почвы содержат много соли.
Вышеуказанное очень важно, поскольку в зависимости от толерантности к соли в некоторых условиях можно выращивать некоторые растения..
материалы
Экспериментальная процедура
1-Подготовьте два раствора соленой воды следующим образом: один с концентрацией 30 г соли на литр воды (30 г / л), а другая половина с концентрацией соли: (15 г / л).
3-Разделите семена на три группы по 10 семян в каждой..
4 семени по 10 семян в каждом горшке. Там должно быть 3 горшка с 10 семенами в каждом.
6-Поместите горшки снаружи, где они получают солнечный свет.
8. Продолжайте эксперимент в течение 2 недель и запишите наблюдения по мере их появления. Сравните результаты и проанализируйте.
— Эксперимент 4. Брожение дрожжей
Дрожжи являются очень важными микроорганизмами для человека. Они помогают производить хлеб, вина, пиво и другие продукты для потребления человеком в процессе, называемом брожением..
Например, дрожжи обычно используются на кухне для выпечки хлеба. Но что именно делают дрожжи?.
Чтобы ответить на это, мы должны признать дрожжи как живой организм, который нуждается в питательных веществах, чтобы жить. Основным источником энергии дрожжей являются сахара, которые разрушаются в результате брожения.
материалы
Экспериментальная процедура
1-Добавьте немного холодной воды на 3 маленьких тарелки.
2-Поместите каждый стеклянный контейнер на каждую тарелку, маркируйте каждый контейнер следующим образом: 1, 2 и 3.
3-В контейнере 1 смесь: 1 чайная ложка дрожжей, ¼ стакан теплой воды и две чайные ложки сахара.
4-В контейнере 2 смешайте чайную ложку дрожжей с ¼ стакана теплой воды..
5-В контейнере 3, поместите чайную ложку дрожжей и ничего больше.
6-Наблюдайте, что происходит в каждом контейнере. В каждом контейнере происходят разные реакции? В этом эксперименте, помимо зрения, очень важен запах.
7-Сравните результаты и проанализируйте.
Эксперимент 5: правило 5 секунд
Часто можно услышать, что если еда падает на землю, микробам требуется 5 секунд, чтобы загрязнить пищу. Правило пяти секунд устанавливает, что пища, взятая с земли, будет безопасна для еды, если она собрана в течение 5 секунд после падения..
материалы
Экспериментальная процедура
1-Поместите влажную пищу (например, сырое мясо) на землю, подождите 4 секунды и удалите с земли.
2. С стерильными перчатками протрите кусочек мяса стерильным тампоном. Иссопом больше ничего не трогайте!
3-В стерильной среде (вытяжной колпак) снимите крышку чашки Петри и осторожно вращайте тампон взад и вперед зигзагообразно по всей поверхности агара. Избегайте прикосновения к одной и той же области агара дважды.
4-Осторожно поместите крышку на чашку Петри, наклейку.
5-Выполните шаги 1-4 с сухим кормом (например, хлебом).
6-Выполните шаги 1-4 для контроля, то есть с помощью стерильных тампонов (без предварительного прикосновения к какому-либо объекту) выполните зигзагообразный рисунок на двух чашках Петри, содержащих один и тот же питательный агар..
7. Поместите все чашки Петри в среду с температурой 37ºC, которая является оптимальной температурой для роста бактерий. Убедитесь, что все чашки Петри находятся в одном месте.
8. Делайте наблюдения в 24, 36, 48, 60 и 72 часа. Подсчитайте бактериальные колонии в каждой чашке и в каждом временном интервале.
9-Представить результаты в виде графика и проанализировать их.
Общие шаги для выполнения эксперимента
Для того, чтобы провести научный эксперимент, первое, что нужно сделать, это написать вступление, в котором предлагается то, что будет сделано. Цель эксперимента и его важность четко описаны ниже..
Затем составляется список материалов, которые будут использоваться в эксперименте, и дается подробное описание того, что будет сделано, это экспериментальная процедура. Идея в том, что каждый может повторить эксперимент с данными инструкциями..
Наконец, результаты описываются, анализируются и сравниваются с аналогичными, и делаются выводы.
§ 2. Методы исследования в биологии (окончание)
Этапы научного исследования
Обычно научное исследование начинается с наблюдения над объектом или явлением. После обобщения полученных в результате данных выдвигаются гипотезы (предположения), которые могут объяснить наблюдения (рис. 2).
На следующем этапе исследования разрабатываются и проводятся эксперименты для проверки выдвинутых гипотез. Научный эксперимент должен непременно сопровождаться контрольным опытом, условия которого отличаются от условий эксперимента одним (и только одним) фактором. Анализ результатов эксперимента позволит решить, какая из гипотез верна.
Гипотеза, которая была проверена и оказалась соответствующей фактам и способной служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом. Называя какое-либо положение законом, учёные как бы подчёркивают его универсальность, неоспоримость, большую достоверность. Однако часто термины «закон» и «теория» употребляются как равнозначные.
Рассмотрим этапы научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян.
Наблюдения за семенами показали, что они далеко не всегда прорастают. Очевидно, для их прорастания необходимы определённые условия.
Итак, мы можем сформулировать проблему исследования: какие условия необходимы для прорастания семян?
Теперь, для того чтобы проверить, какие условия действительно необходимы для прорастания семян, разработаем и проведём эксперимент.
Возьмём шесть проб по 100 семян одного вида, например кукурузы, и поместим в условия, различающиеся только по одному признаку.
Сосуд с первой пробой поместим в светлое тёплое место. В сосуд нальём воды так, чтобы она до половины покрывала семена. В этом случае воздух будет свободно проникать к семенам.
Вторую пробу семян поместим в такие же условия, что и первую, но сосуд заполним кипячёной водой доверху, лишив таким образом семена воздуха.
Сосуд с третьей пробой поместим в такие же условия, что и первый, но в тёмном месте.
В четвёртом сосуде оставим семена сухими.
Пятую пробу будем держать при температуре 1 °С.
Шестой сосуд заполним влажной почвой и поставим в тёплое место.
Проанализировав результаты эксперимента, мы придём к выводу, что свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. Семена кукурузы прорастают при наличии воды, воздуха и определённой температуры. Однако если мы внимательно рассмотрим наши пробы, то увидим, что и при благоприятных условиях не все семена проросли. Изучив эти семена, мы выясним, что их зародыш мёртв. Следовательно, прорасти могут только семена с живым зародышем.
Научное исследование. Научный метод. Научный факт. Наблюдение. Эксперимент. Гипотеза. Закон. Теория
Ответьте на вопросы
1. Какова основная цель науки? 2. Что такое научный метод? В чём его основной принцип? 3. Что такое научный эксперимент? 4. Какой факт может считаться научным? 5. Чем гипотеза отличается от закона или теории? 6. Какова роль прикладных и фундаментальных исследований в науке?
Сформулируйте проблему исследования, интересную для вас. Предложите этапы этого исследования.
Юный биолог: 5 простых экспериментов. От ДНК до бактерий
Извлечение ДНК
Звучит сложно и даже немного пугающе, правда? А ведь извлечение ДНК может быть выполнено с помощью обыкновенной кухонной утвари. Опыт можно провести с помощью слюны или имеющихся в наличии овощей и фруктов, например, клубники или бананов.
Необходимые материалы и аппаратура:
маленький чистый стакан
соль поваренная (1 чайная ложка)
средство для мытья посуды
1. Поместите немного слюны в небольшой стакан или другую маленькую емкость.
2. Добавьте несколько капель средства для мытья посуды.
3 Добавьте полную ложку ананасового сока в стакан, чтобы избавиться от всех клеточных белков.
4. Затем добавьте щепотку поваренной соли.
5. Тщательно перемешайте.
6. Теперь добавьте спирт и дайте ему осесть над смесью. Вы можете делать это с помощью питьевой трубочки, используя ее как пипетку, чтобы не налить слишком много.
7. Через некоторое время вы получите беловатый материал, похожий на слизь. Это ДНК.
Полученный материал вы можете разглядеть в микроскоп, если у вас таковой имеется.
Выращивание бактерий
Микроорганизмы, включая бактерии и дрожжи, являются наиболее распространенными патогенными микроорганизмами, присутствующими повсюду рядом с нами. Приготовление питательных сред для них можно легко провести у себя дома.
Подготовка домашних чашек Петри. Материалы и инструменты