Ketika kita berbicara tentang biologi, kita berbicara tentang ilmu yang mempelajari tentang semua makhluk hidup. Semua makhluk hidup, termasuk habitatnya, dipelajari. Dari struktur sel hingga proses biologis yang kompleks, semua ini adalah pokok bahasan biologi. Mari kita pertimbangkan metode penelitian dalam biologi, yang sedang digunakan.

Metode penelitian biologi termasuk:

• Metode Empiris/Eksperimental
• Metode deskriptif
• Metode komparatif
• Metode statistik
• Pemodelan
• Metode sejarah

Metode empiris terdiri dari kenyataan bahwa objek pengalaman mengalami perubahan kondisi keberadaannya, dan kemudian hasil yang diperoleh diperhitungkan. Eksperimen ada dua jenis tergantung di mana dilakukannya: eksperimen laboratorium dan eksperimen lapangan. Kondisi alam digunakan untuk melakukan percobaan lapangan, dan peralatan laboratorium khusus digunakan untuk melakukan percobaan laboratorium.

Metode deskriptif didasarkan pada observasi yang dilanjutkan dengan analisis dan deskripsi fenomena. Metode ini memungkinkan kita untuk menyoroti ciri-ciri fenomena dan sistem biologis. Ini adalah salah satu metode paling kuno.

Metode komparatif menyiratkan perbandingan fakta dan fenomena yang diperoleh dengan fakta dan fenomena lainnya. Informasi diperoleh melalui observasi. Baru-baru ini, penggunaan pemantauan menjadi populer. Pemantauan adalah pengamatan terus-menerus, yang memungkinkan Anda mengumpulkan data berdasarkan analisis dan kemudian peramalan akan dilakukan.

Metode statistik juga dikenal sebagai metode matematika, dan digunakan untuk memproses data numerik yang diperoleh selama percobaan. Selain itu, metode ini digunakan untuk menjamin keandalan data tertentu.

Pemodelan Ini adalah metode yang mendapatkan momentum akhir-akhir ini dan melibatkan pengerjaan objek dengan merepresentasikannya dalam model. Apa yang tidak dapat dianalisis dan dipelajari setelah percobaan dapat dipelajari melalui pemodelan. Sebagian tidak hanya menggunakan pemodelan konvensional, tetapi juga pemodelan matematika.

Metode sejarah didasarkan pada kajian fakta-fakta sebelumnya, dan memungkinkan kita menentukan pola-pola yang ada. Namun karena satu metode tidak selalu cukup efektif, maka merupakan kebiasaan untuk menggabungkan metode-metode tersebut untuk memperoleh hasil yang lebih baik.

Jadi kita melihat metode penelitian utama dalam biologi. Kami sangat berharap Anda menganggap artikel ini menarik dan informatif. Pastikan untuk menulis pertanyaan dan komentar Anda di komentar.

Biologi merawat semua makhluk hidup dan, khususnya, manusia, dan Ursosan (http://www.ursosan.ru/) merawat hatinya. Ursosan akan membantu dalam pengobatan

Deskripsi Singkat:

Sazonov V.F. Metode penelitian modern dalam biologi [Sumber daya elektronik] // Kinesiologist, 2009-2018: [situs web]. Tanggal pembaruan: 22.02.2018..__.201_). Materi tentang metode penelitian modern di bidang biologi, cabang-cabangnya dan disiplin ilmu terkait.

Materi tentang metode penelitian modern di bidang biologi, cabang-cabangnya dan disiplin ilmu terkait

Menggambar: Cabang dasar biologi.

Saat ini biologi secara konvensional dibagi menjadi dua kelompok besar ilmu pengetahuan.

Biologi organisme: ilmu tumbuhan (botani), ilmu hewan (zoologi), jamur (mikologi), mikroorganisme (mikrobiologi). Ilmu-ilmu ini mempelajari kelompok organisme hidup, struktur internal dan eksternal, gaya hidup, reproduksi dan perkembangannya.

Biologi umum: tingkat molekuler (biologi molekuler, biokimia dan genetika molekuler), seluler (sitologi), jaringan (histologi), organ dan sistemnya (fisiologi, morfologi dan anatomi), populasi dan komunitas alam (ekologi). Dengan kata lain, biologi umum mempelajari kehidupan pada berbagai tingkatan.

Biologi erat kaitannya dengan ilmu-ilmu alam lainnya. Jadi, di persimpangan antara biologi dan kimia, muncul biokimia dan biologi molekuler, antara biologi dan fisika - biofisika, antara biologi dan astronomi - biologi luar angkasa. Ekologi, yang terletak di persimpangan antara biologi dan geografi, kini sering dianggap sebagai ilmu yang berdiri sendiri.

Tugas siswa untuk kursus pelatihan Metode penelitian biologi modern

1. Pembiasaan dengan berbagai metode penelitian di berbagai bidang biologi.

Keputusan dan pelaporan:
1) Menulis review esai pendidikan tentang metode penelitian di berbagai bidang biologi. Persyaratan minimal isi abstrak: uraian 5 metode penelitian, 1-2 halaman (font 14, spasi 1,5, margin 3-2-2-2 cm) untuk setiap metode.
2) Memberikan laporan (sebaiknya dalam bentuk presentasi) salah satu metode biologi modern: volume 5±1 halaman.
Hasil pembelajaran yang diharapkan:
1) Keakraban dangkal dengan berbagai metode penelitian dalam biologi.
2) Pemahaman mendalam terhadap salah satu metode penelitian dan transfer ilmu tersebut kepada kelompok mahasiswa.

2. Menyelenggarakan penelitian yang mendidik dan ilmiah mulai dari penetapan tujuan hingga penarikan kesimpulan dengan menggunakan persyaratan yang diperlukan untuk penyusunan laporan ilmiah atas penelitian tersebut.

Larutan:
Memperoleh data primer di kelas laboratorium dan di rumah. Diperbolehkan melakukan sebagian penelitian tersebut di luar kelas.

3. Pengenalan metode penelitian umum dalam biologi.

Larutan:
Kursus kuliah dan kerja mandiri dengan sumber informasi. Laporkan contoh fakta sejarah biologi: volume 2±1 halaman.

4. Penerapan pengetahuan, keterampilan dan kemampuan yang diperoleh untuk melakukan dan meresmikan penelitian Anda sendiri dalam bentuk makalah penelitian, makalah dan/atau makalah kualifikasi akhir.

Definisi konsep

Metode penelitian - ini adalah cara untuk mencapai tujuan pekerjaan penelitian.

Metode ilmiah adalah seperangkat teknik dan operasi yang digunakan dalam membangun sistem pengetahuan ilmiah.

Fakta ilmiah adalah hasil pengamatan dan percobaan yang menetapkan sifat-sifat kuantitatif dan kualitatif suatu benda.

Dasar metodologis penelitian ilmiah adalah seperangkat metode pengetahuan ilmiah yang digunakan untuk mencapai tujuan penelitian ini.

Ilmiah umum, metode eksperimental, dasar metodologi -.

Biologi modern menggunakan kombinasi pendekatan metodologis, yaitu menggunakan “kesatuan pendekatan deskriptif-klasifikasi dan penjelasan-nomotetik; kesatuan penelitian empiris dengan proses teorisasi intensif pengetahuan biologi, termasuk formalisasi, matematisasi, dan aksiomatisasinya” [Yarilin A.A. “Cinderella” menjadi seorang putri, atau tempat biologi dalam hierarki ilmu pengetahuan. // “Ekologi dan Kehidupan” No. 12, 2008. P. 4-11. Hal.11].

Tujuan metode penelitian:

1. “Memperkuat kemampuan kognitif alami manusia, serta perluasan dan kelanjutannya.”

2. “Fungsi komunikatif”, yaitu. mediasi antara subjek dan objek penelitian [Arshinov V.I. Sinergis sebagai fenomena ilmu pengetahuan pasca-non-klasik. M.: Institut Filsafat RAS, 1999. 203 hal. Hal.18].

Metode penelitian umum dalam biologi

Pengamatan

Pengamatan - ini adalah studi tentang tanda-tanda eksternal dan perubahan yang terlihat pada suatu objek selama periode waktu tertentu. Misalnya saja memantau pertumbuhan dan perkembangan suatu bibit.

Observasi adalah titik awal dari setiap penelitian ilmu pengetahuan alam.

Dalam biologi, hal ini terutama terlihat, karena objek kajiannya adalah manusia dan kehidupan alam yang mengelilinginya. Sudah di sekolah, dalam pelajaran zoologi, botani, dan anatomi, anak-anak diajarkan untuk melakukan penelitian biologi yang paling sederhana dengan mengamati pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dan hewan, serta keadaan tubuhnya sendiri.

Observasi sebagai metode pengumpulan informasi secara kronologis merupakan teknik penelitian pertama yang muncul dalam gudang ilmu biologi, atau lebih tepatnya, pendahulunya, sejarah alam. Hal ini tidak mengherankan, karena observasi didasarkan pada kemampuan indera manusia (sensasi, persepsi, representasi). Biologi klasik pada dasarnya adalah biologi observasional. Namun, bagaimanapun, metode ini tidak kehilangan maknanya hingga saat ini.

Pengamatan dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung, dapat dilakukan dengan atau tanpa alat teknis. Jadi, seorang ahli burung melihat burung melalui teropong dan dapat mendengarnya, atau dapat merekam suara dengan alat tersebut di luar jangkauan telinga manusia. Ahli histologi mengamati bagian jaringan yang terfiksasi dan diwarnai menggunakan mikroskop. Dan bagi seorang ahli biologi molekuler, observasi dapat berupa pencatatan perubahan konsentrasi suatu enzim dalam tabung reaksi.

Penting untuk dipahami bahwa observasi ilmiah, tidak seperti observasi biasa, tidaklah sederhana, namun sengaja studi tentang objek atau fenomena: dilakukan untuk memecahkan suatu masalah tertentu, dan perhatian pengamat tidak boleh teralihkan. Misalnya, jika tugasnya adalah mempelajari migrasi musiman burung, maka kita akan memperhatikan waktu kemunculannya di tempat bersarang, dan bukan yang lainnya. Jadi observasi adalah alokasi selektif dari kenyataan bagian tertentu, dengan kata lain, aspek, dan penyertaan bagian ini dalam sistem yang sedang dipelajari.

Dalam observasi, tidak hanya ketelitian, ketelitian dan aktivitas pengamat yang penting, tetapi juga ketidakberpihakannya, pengetahuan dan pengalamannya, serta pilihan sarana teknis yang tepat. Rumusan masalah juga mengandaikan adanya rencana observasi, yaitu. perencanaan mereka. [Kabakova D.V. Observasi, deskripsi dan eksperimen sebagai metode utama biologi // Masalah dan prospek pengembangan pendidikan: materi internasional. ilmiah konf. (Perm, April 2011).T. I. Perm: Merkurius, 2011. hlm.16-19].

Metode deskriptif

Metode deskriptif - ini adalah pencatatan tanda-tanda luar yang diamati dari objek kajian, menonjolkan yang esensial dan membuang yang tidak penting. Metode ini merupakan cikal bakal biologi sebagai ilmu pengetahuan, namun perkembangannya tidak mungkin terjadi tanpa penggunaan metode penelitian lain.

Metode deskriptif memungkinkan Anda untuk mendeskripsikan terlebih dahulu dan kemudian menganalisis fenomena yang terjadi di alam yang hidup, membandingkannya, menemukan pola tertentu, dan juga menggeneralisasi, menemukan spesies, kelas baru, dll. Metode deskriptif mulai digunakan pada zaman kuno, tetapi saat ini metode tersebut tidak kehilangan relevansinya dan banyak digunakan dalam botani, etologi, zoologi, dll.

Metode komparatif

Metode komparatif adalah ilmu yang mempelajari persamaan dan perbedaan struktur, jalannya proses kehidupan dan perilaku berbagai benda. Misalnya, perbandingan individu berjenis kelamin berbeda yang termasuk dalam spesies biologis yang sama.

Memungkinkan Anda mempelajari objek penelitian dengan membandingkannya satu sama lain atau dengan objek lain. Memungkinkan Anda mengidentifikasi persamaan dan perbedaan antara organisme hidup, serta bagian-bagiannya. Data yang diperoleh memungkinkan untuk menggabungkan objek-objek yang diteliti ke dalam kelompok-kelompok berdasarkan kesamaan struktur dan asal usulnya. Berdasarkan metode komparatif, misalnya, dibangun taksonomi tumbuhan dan hewan. Metode ini juga digunakan untuk membuat teori sel dan mengkonfirmasi teori evolusi. Saat ini, digunakan di hampir semua bidang biologi.

Metode ini diperkenalkan dalam biologi pada abad ke-18. dan telah terbukti sangat bermanfaat dalam memecahkan banyak masalah besar. Dengan menggunakan metode ini dan dikombinasikan dengan metode deskriptif, diperoleh informasi yang memungkinkan pada abad ke-18. meletakkan dasar taksonomi tumbuhan dan hewan (C. Linnaeus), dan pada abad ke-19. merumuskan teori sel (M. Schleiden dan T. Schwann) dan doktrin jenis-jenis utama perkembangan (K. Baer). Metode ini banyak digunakan pada abad ke-19. dalam pembuktian teori evolusi, serta dalam restrukturisasi sejumlah ilmu biologi berdasarkan teori ini. Namun, penggunaan metode ini tidak dibarengi dengan kemajuan biologi melampaui batas-batas ilmu deskriptif.
Metode komparatif banyak digunakan dalam berbagai ilmu biologi di zaman kita. Perbandingan memperoleh nilai khusus ketika tidak mungkin untuk mendefinisikan suatu konsep. Misalnya, mikroskop elektron sering kali menghasilkan gambar yang isi sebenarnya tidak diketahui sebelumnya. Hanya membandingkannya dengan gambar mikroskopis cahaya yang memungkinkan seseorang memperoleh data yang diinginkan.

Metode sejarah

Memungkinkan Anda mengidentifikasi pola pembentukan dan perkembangan sistem kehidupan, struktur dan fungsinya, dan membandingkannya dengan fakta yang diketahui sebelumnya. Metode ini khususnya berhasil digunakan oleh Charles Darwin untuk membangun teori evolusinya dan berkontribusi pada transformasi biologi dari ilmu deskriptif menjadi ilmu penjelasan.

Pada paruh kedua abad ke-19. Berkat karya Charles Darwin, metode sejarah dijadikan landasan ilmiah untuk mempelajari pola kemunculan dan perkembangan organisme, pembentukan struktur dan fungsi organisme dalam ruang dan waktu. Dengan diperkenalkannya metode ini, perubahan kualitatif yang signifikan terjadi dalam biologi. Metode sejarah mengubah biologi dari ilmu deskriptif murni menjadi ilmu penjelasan, yang menjelaskan bagaimana beragam sistem kehidupan muncul dan bagaimana fungsinya. Saat ini, metode sejarah, atau “pendekatan sejarah” telah menjadi pendekatan universal dalam mempelajari fenomena kehidupan dalam semua ilmu biologi.

Metode eksperimen

Percobaan - ini adalah verifikasi kebenaran hipotesis yang diajukan dengan bantuan pengaruh yang ditargetkan pada objek.

Eksperimen (pengalaman) adalah ciptaan buatan dalam kondisi terkendali yang membantu mengungkap sifat-sifat benda hidup yang sangat tersembunyi.

Metode eksperimental mempelajari fenomena alam dikaitkan dengan pengaruh aktif terhadapnya dengan melakukan eksperimen (eksperimen) dalam kondisi terkendali. Metode ini memungkinkan Anda mempelajari fenomena secara terpisah dan mencapai keterulangan hasil ketika kondisi yang sama direproduksi. Eksperimen memberikan wawasan yang lebih dalam tentang esensi fenomena biologis dibandingkan metode penelitian lainnya. Berkat eksperimenlah ilmu pengetahuan alam pada umumnya dan biologi pada khususnya mencapai penemuan hukum-hukum dasar alam.
Metode eksperimen dalam biologi berfungsi tidak hanya untuk melakukan percobaan dan memperoleh jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang menarik, tetapi juga untuk menentukan kebenaran hipotesis yang dirumuskan pada awal mempelajari materi, serta untuk memperbaikinya dalam proses kerja. Pada abad kedua puluh, metode penelitian ini menjadi yang terdepan dalam ilmu ini berkat munculnya peralatan modern untuk melakukan eksperimen, seperti tomografi, mikroskop elektron, dll. Saat ini, dalam biologi eksperimental, teknik biokimia, analisis difraksi sinar-X, kromatografi, serta teknik bagian ultra tipis, berbagai metode budidaya, dan banyak lainnya banyak digunakan. Metode eksperimental yang dipadukan dengan pendekatan sistem telah memperluas kemampuan kognitif ilmu biologi dan membuka jalan baru bagi penerapan pengetahuan di hampir semua bidang aktivitas manusia.

Pertanyaan tentang eksperimen sebagai salah satu landasan pengetahuan tentang alam muncul kembali pada abad ke-17. Filsuf Inggris F. Bacon (1561-1626). Pengenalannya terhadap biologi dikaitkan dengan karya V. Harvey pada abad ke-17. pada studi tentang sirkulasi darah. Namun, metode eksperimen memasuki biologi secara luas hanya pada awal abad ke-19, dan melalui fisiologi, di mana mereka mulai menggunakan sejumlah besar teknik instrumental yang memungkinkan untuk mencatat dan mengkarakterisasi secara kuantitatif hubungan fungsi dengan struktur. Berkat karya F. Magendie (1783-1855), G. Helmholtz (1821-1894), I.M. Sechenov (1829-1905), serta eksperimen klasik C. Bernard (1813-1878) dan I.P. Pavlova (1849-1936) fisiologi mungkin merupakan ilmu biologi pertama yang menjadi ilmu eksperimental.
Arah lain di mana metode eksperimental memasuki biologi adalah studi tentang hereditas dan variabilitas organisme. Di sini keunggulan utama adalah milik G. Mendel, yang, tidak seperti pendahulunya, menggunakan eksperimen tidak hanya untuk memperoleh data tentang fenomena yang diteliti, tetapi juga untuk menguji hipotesis yang dirumuskan berdasarkan data yang diperoleh. Karya G. Mendel merupakan contoh klasik metodologi ilmu eksperimental.

Dalam mendukung metode eksperimental, pekerjaan yang dilakukan di bidang mikrobiologi oleh L. Pasteur (1822-1895), yang pertama kali memperkenalkan eksperimen untuk mempelajari fermentasi dan menyangkal teori pembentukan mikroorganisme secara spontan, dan kemudian mengembangkan vaksinasi terhadap penyakit menular, adalah penting. Pada paruh kedua abad ke-19. Mengikuti L. Pasteur, kontribusi signifikan terhadap pengembangan dan pembuktian metode eksperimen dalam mikrobiologi dibuat oleh R. Koch (1843-1910), D. Lister (1827-1912), I.I. Mechnikov (1845-1916), D.I. Ivanovsky (1864-1920), S.N. Vinogradsky (1856-1890), M. Beyernik (1851-1931), dll. Pada abad ke-19. biologi juga telah diperkaya dengan penciptaan landasan metodologis untuk pemodelan, yang juga merupakan bentuk eksperimen tertinggi. Penemuan L. Pasteur, R. Koch dan ahli mikrobiologi lainnya tentang metode menginfeksi hewan laboratorium dengan mikroorganisme patogen dan mempelajari patogenesis penyakit menular pada hewan tersebut adalah contoh klasik pemodelan yang dibawa ke abad ke-20. dan dilengkapi di zaman kita dengan memodelkan tidak hanya berbagai penyakit, tetapi juga berbagai proses kehidupan, termasuk asal usul kehidupan.
Dimulai misalnya pada tahun 40an. abad XX Metode eksperimen dalam biologi telah mengalami kemajuan yang signifikan karena peningkatan resolusi banyak teknik biologi dan berkembangnya teknik eksperimen baru. Dengan demikian, resolusi analisis genetik dan sejumlah teknik imunologi meningkat. Budidaya sel somatik, isolasi mutan biokimia mikroorganisme dan sel somatik, dll diperkenalkan ke dalam praktik penelitian.Metode eksperimen mulai diperkaya secara luas dengan metode fisika dan kimia, yang ternyata sangat berharga tidak hanya sebagai metode independen. , tetapi juga dikombinasikan dengan metode biologis. Misalnya, struktur dan peran genetik DNA telah dijelaskan melalui kombinasi penggunaan metode kimia untuk mengisolasi DNA, metode kimia dan fisik untuk menentukan struktur primer dan sekundernya, dan metode biologis (transformasi dan analisis genetik bakteri) untuk membuktikannya. berperan sebagai materi genetik.
Saat ini, metode eksperimental dicirikan oleh kemampuannya yang luar biasa dalam mempelajari fenomena kehidupan. Kemampuan tersebut ditentukan oleh penggunaan berbagai jenis mikroskop, antara lain mikroskop elektron dengan teknik pemotongan ultra tipis, metode biokimia, analisis genetik resolusi tinggi, metode imunologi, berbagai metode budidaya dan pengamatan intravital pada kultur sel, jaringan, dan organ. , pelabelan embrio, fertilisasi in vitro, metode atom berlabel, analisis difraksi sinar-X, ultrasentrifugasi, spektrofotometri, kromatografi, elektroforesis, pengurutan, desain molekul DNA rekombinan yang aktif secara biologis, dll. Kualitas baru yang melekat dalam metode eksperimen menyebabkan perubahan kualitatif dalam pemodelan. Seiring dengan pemodelan pada tingkat organ, saat ini sedang dikembangkan pemodelan pada tingkat molekuler dan seluler.

Metode simulasi

Pemodelan didasarkan pada teknik seperti analogi - ini adalah kesimpulan tentang kesamaan benda-benda dalam beberapa hal berdasarkan kesamaannya dalam beberapa hal lainnya.

Model - ini adalah salinan sederhana dari suatu objek, fenomena atau proses, menggantikannya dalam aspek tertentu.

Model adalah sesuatu yang lebih nyaman untuk dikerjakan, yaitu sesuatu yang lebih mudah dilihat, didengar, diingat, dicatat, diproses, ditransfer, diwariskan, dan lebih mudah untuk bereksperimen, dibandingkan dengan objek pemodelan (prototipe, asli).
Karkishchenko N.N. Dasar-dasar biomodeling. - M.: VPK, 2005. - 608 hal. Hal.22.

Pemodelan - Oleh karena itu, ini adalah pembuatan salinan sederhana dari suatu objek, fenomena, atau proses.

Pemodelan:

1) pembuatan salinan objek pengetahuan yang disederhanakan;

2) mempelajari objek-objek pengetahuan pada salinannya yang disederhanakan.

Metode simulasi - ini adalah studi tentang sifat-sifat suatu objek tertentu dengan mempelajari sifat-sifat objek (model) lain, yang lebih nyaman untuk memecahkan masalah penelitian dan memiliki korespondensi tertentu dengan objek pertama.

Pemodelan (dalam arti luas) merupakan metode utama penelitian di segala bidang ilmu pengetahuan. Metode pemodelan digunakan untuk menilai karakteristik sistem yang kompleks dan membuat keputusan berbasis ilmiah di berbagai bidang aktivitas manusia. Sistem yang ada atau dirancang dapat dipelajari secara efektif dengan menggunakan model matematika (analitis dan simulasi) untuk mengoptimalkan proses berfungsinya sistem. Model sistem diimplementasikan pada komputer modern, yang dalam hal ini berperan sebagai alat untuk bereksperimen dengan model sistem.

Pemodelan memungkinkan Anda mempelajari proses atau fenomena apa pun, serta arah evolusi, dengan menciptakannya kembali dalam bentuk objek yang lebih sederhana menggunakan teknologi dan peralatan modern.

Teori pemodelan – teori penggantian benda asal dengan modelnya dan mempelajari sifat-sifat benda pada modelnya.
Pemodelan – metode penelitian yang didasarkan pada penggantian objek asli yang diteliti dengan modelnya dan pengerjaannya (bukan objeknya).
Model (objek asli) (dari modus Latin - "ukuran", "volume", "gambar") - objek tambahan yang mencerminkan pola paling signifikan untuk penelitian, esensi, properti, fitur struktur dan fungsi objek asli .
Ketika orang berbicara tentang pemodelan, yang mereka maksud biasanya adalah pemodelan suatu sistem.
Sistem – sekumpulan elemen yang saling berhubungan yang disatukan untuk mencapai tujuan bersama, terisolasi dari lingkungan dan berinteraksi dengannya sebagai satu kesatuan yang utuh dan pada saat yang sama menunjukkan sifat dasar sistem. Makalah ini mengidentifikasi 15 properti sistem utama, yang meliputi: kemunculan (emergence); integritas; struktur; integritas; subordinasi pada tujuan; hirarki; ketakterbatasan; kecepatan; keterbukaan; ireversibilitas; kesatuan stabilitas dan ketidakstabilan struktural; nonlinier; potensi multivarians dari struktur aktual; kekritisan; ketidakpastian di area kritis.
Saat memodelkan sistem, dua pendekatan digunakan: klasik (induktif), yang pertama kali berkembang secara historis, dan pendekatan sistemik, yang dikembangkan baru-baru ini.

Pendekatan klasik. Secara historis, pendekatan klasik untuk mempelajari suatu objek dan memodelkan suatu sistem adalah yang pertama kali muncul. Objek nyata yang akan dimodelkan dibagi menjadi subsistem, data awal (D) untuk pemodelan dipilih dan tujuan (T) ditetapkan, yang mencerminkan aspek individual dari proses pemodelan. Berdasarkan kumpulan data awal yang terpisah, tujuan pemodelan aspek terpisah dari fungsi sistem ditetapkan, berdasarkan tujuan ini, komponen tertentu (K) dari model masa depan dibentuk. Seperangkat komponen digabungkan menjadi suatu model.
Itu. komponen dijumlahkan, masing-masing komponen memecahkan masalahnya sendiri dan diisolasi dari bagian lain model. Kami menerapkan pendekatan ini hanya pada sistem sederhana, di mana hubungan antar komponen dapat diabaikan. Dua aspek khas dari pendekatan klasik dapat dicatat: 1) adanya perpindahan dari yang khusus ke yang umum ketika membuat suatu model; 2) model (sistem) yang dibuat dibentuk dengan menjumlahkan masing-masing komponennya dan tidak memperhitungkan munculnya efek sistemik baru.

Pendekatan sistem – konsep metodologis yang didasarkan pada keinginan untuk membangun gambaran holistik tentang objek yang diteliti, dengan memperhatikan unsur-unsur objek yang penting untuk pemecahan masalah, hubungan antara objek tersebut dan hubungan eksternal dengan objek lain dan lingkungan. Dengan meningkatnya kompleksitas objek pemodelan, muncul kebutuhan untuk mengamatinya dari tingkat yang lebih tinggi. Dalam hal ini, pengembang menganggap sistem ini sebagai subsistem dengan peringkat yang lebih tinggi. Misalnya, jika tugasnya adalah merancang sistem kendali otomatis perusahaan, maka dari perspektif pendekatan sistem kita tidak boleh lupa bahwa sistem ini merupakan bagian integral dari sistem kendali otomatis terintegrasi. Pendekatan sistem didasarkan pada pertimbangan sistem sebagai satu kesatuan yang terintegrasi, dan pertimbangan selama pengembangan ini dimulai dengan hal utama - perumusan tujuan operasi. Penting bagi pendekatan sistem untuk menentukan struktur sistem - kumpulan hubungan antara elemen-elemen sistem, yang mencerminkan interaksinya.

Ada pendekatan struktural dan fungsional untuk mempelajari struktur suatu sistem dan sifat-sifatnya.

Pada pendekatan struktural komposisi elemen sistem yang dipilih dan hubungan di antara mereka terungkap.

Pada pendekatan fungsional Algoritma untuk perilaku sistem (fungsi - properti yang mengarah pada pencapaian tujuan) dipertimbangkan.

Jenis pemodelan

1. Pemodelan subjek , di mana model mereproduksi karakteristik geometris, fisik, dinamis, atau fungsional suatu objek. Misalnya model jembatan, model bendungan, model sayap
pesawat terbang, dll.
2. Pemodelan Analog , di mana model dan aslinya dijelaskan oleh hubungan matematis tunggal. Contohnya adalah model kelistrikan yang digunakan untuk mempelajari fenomena mekanik, hidrodinamik dan akustik.
3. Pemodelan ikonik , di mana diagram, gambar, dan rumus bertindak sebagai model. Peran model ikonik semakin meningkat seiring dengan meluasnya penggunaan komputer dalam pembuatan model ikonik.
4. Berkaitan erat dengan ikonik simulasi mental , di mana model memperoleh karakter mental visual. Contoh dalam hal ini adalah model atom yang pernah dikemukakan oleh Bohr.
5. Eksperimen model. Terakhir, jenis pemodelan khusus adalah penyertaan dalam eksperimen bukan objek itu sendiri, tetapi modelnya, yang karenanya model tersebut memperoleh karakter eksperimen model. Jenis pemodelan ini menunjukkan bahwa tidak ada garis tegas antara metode pengetahuan empiris dan teoritis.
Terhubung secara organik dengan pemodelan idealisasi - konstruksi mental konsep, teori tentang objek yang tidak ada dan tidak dapat diwujudkan dalam kenyataan, tetapi objek yang memiliki prototipe atau analogi yang mirip di dunia nyata. Contoh benda ideal yang dibangun dengan metode ini adalah konsep geometri titik, garis, bidang, dll. Semua ilmu pengetahuan beroperasi dengan objek ideal semacam ini - gas ideal, benda yang benar-benar hitam, formasi sosial-ekonomi, negara, dll.

Metode pemodelan

1. Pemodelan skala penuh - percobaan pada objek yang diteliti, yang, dalam kondisi percobaan yang dipilih secara khusus, berfungsi sebagai model dirinya sendiri.
2. Pemodelan fisik – percobaan pada instalasi khusus yang melestarikan sifat fenomena, tetapi mereproduksi fenomena dalam bentuk skala yang dimodifikasi secara kuantitatif.
3. Pemodelan matematika – penggunaan model yang bersifat fisik yang berbeda dari objek yang disimulasikan, tetapi memiliki deskripsi matematis yang serupa. Pemodelan skala penuh dan fisik dapat digabungkan menjadi satu kelas model kemiripan fisik, karena dalam kedua kasus model dan aslinya memiliki sifat fisik yang identik.

Metode pemodelan dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok utama: analitis, numerik dan simulasi.

1. Analitis metode pemodelan. Metode analitik memungkinkan untuk memperoleh karakteristik suatu sistem sebagai beberapa fungsi dari parameter operasinya. Jadi, model analitik adalah sistem persamaan, yang solusinya menghasilkan parameter yang diperlukan untuk menghitung karakteristik keluaran sistem (waktu pemrosesan tugas rata-rata, throughput, dll.). Metode analitik memberikan nilai karakteristik sistem yang akurat, tetapi hanya digunakan untuk menyelesaikan kelas masalah yang sempit. Alasannya adalah sebagai berikut. Pertama, karena kompleksitas sebagian besar sistem nyata, deskripsi (model) matematis lengkapnya tidak ada, atau metode analitis untuk menyelesaikan model matematika yang dibuat belum dikembangkan. Kedua, ketika menurunkan rumus yang menjadi dasar metode analisis, dibuat asumsi-asumsi tertentu yang tidak selalu sesuai dengan sistem sebenarnya. Dalam hal ini penggunaan metode analisis harus ditinggalkan.

2. numerik metode pemodelan. Metode numerik melibatkan transformasi model menjadi persamaan yang dapat diselesaikan dengan menggunakan matematika komputasi. Kelas masalah yang diselesaikan dengan metode ini jauh lebih luas. Sebagai hasil dari penerapan metode numerik, nilai perkiraan (perkiraan) dari karakteristik keluaran sistem diperoleh dengan akurasi tertentu.

3. Imitasi metode pemodelan. Dengan berkembangnya teknologi komputer, metode pemodelan simulasi telah banyak digunakan untuk analisis sistem yang pengaruh stokastiknya dominan.
Inti dari pemodelan simulasi (IM) adalah untuk mensimulasikan proses fungsi sistem dari waktu ke waktu, mengamati rasio durasi operasi yang sama seperti pada sistem aslinya. Pada saat yang sama, fenomena dasar yang membentuk proses tersebut disimulasikan, struktur logisnya dan urutan kemunculannya dalam waktu dipertahankan. Sebagai hasil dari penggunaan MI, diperoleh perkiraan karakteristik keluaran sistem, yang diperlukan ketika memecahkan masalah analisis, pengendalian dan desain.

Dalam biologi, misalnya, dimungkinkan untuk membangun model keadaan kehidupan di reservoir setelah beberapa waktu ketika satu, dua atau lebih parameter berubah (suhu, konsentrasi garam, keberadaan predator, dll.). Teknik seperti itu menjadi mungkin berkat penetrasi ide dan prinsip sibernetika ke dalam biologi - ilmu kontrol.

Klasifikasi jenis pemodelan dapat didasarkan pada berbagai karakteristik. Tergantung pada sifat proses yang dipelajari dalam sistem, pemodelan dapat dibagi menjadi deterministik dan stokastik; statis dan dinamis; diskrit dan kontinyu.
deterministik Pemodelan digunakan untuk mempelajari sistem yang perilakunya dapat diprediksi dengan pasti. Misalnya, jarak yang ditempuh mobil selama gerak dipercepat beraturan dalam kondisi ideal; perangkat yang mengkuadratkan angka, dll. Oleh karena itu, proses deterministik terjadi dalam sistem ini, yang cukup dijelaskan oleh model deterministik.

Stokastik Pemodelan (teori-probabilitas) digunakan untuk mempelajari sistem yang keadaannya tidak hanya bergantung pada pengaruh yang terkendali, tetapi juga pada pengaruh yang tidak terkendali, atau di mana terdapat sumber keacakan. Sistem stokastik mencakup semua sistem yang mencakup manusia, misalnya pabrik, bandara, sistem dan jaringan komputer, toko, layanan konsumen, dll.
Statis pemodelan berfungsi untuk mendeskripsikan sistem pada titik waktu mana pun.

Dinamis pemodelan mencerminkan perubahan sistem dari waktu ke waktu (karakteristik keluaran sistem pada waktu tertentu ditentukan oleh sifat pengaruh masukan di masa lalu dan sekarang). Contoh sistem dinamis adalah sistem biologis, ekonomi, sosial; sistem buatan seperti pabrik, perusahaan, jalur produksi, dll.
Diskrit pemodelan digunakan untuk mempelajari sistem di mana karakteristik masukan dan keluaran diukur atau diubah secara terpisah dari waktu ke waktu, jika tidak, pemodelan berkelanjutan digunakan. Misalnya, jam elektronik, meteran listrik adalah sistem diskrit; jam matahari, alat pemanas - sistem berkelanjutan.
Tergantung pada bentuk representasi objek (sistem), pemodelan mental dan nyata dapat dibedakan.
Pada nyata Pemodelan (skala penuh), studi tentang karakteristik sistem yang dilakukan pada objek nyata, atau sebagian darinya. Pemodelan nyata adalah yang paling memadai, tetapi kemampuannya, dengan mempertimbangkan karakteristik objek nyata, terbatas. Misalnya, melakukan pemodelan nyata dengan sistem kendali otomatis suatu perusahaan memerlukan, pertama, pembuatan sistem kendali otomatis; kedua, melakukan eksperimen dengan perusahaan, yang tidak mungkin dilakukan. Pemodelan nyata mencakup eksperimen produksi dan pengujian kompleks, yang memiliki tingkat keandalan yang tinggi. Jenis pemodelan nyata lainnya adalah fisik. Dalam pemodelan fisik, penelitian dilakukan terhadap instalasi yang melestarikan sifat fenomena dan mempunyai kemiripan fisik.
mental pemodelan digunakan untuk mensimulasikan sistem yang secara praktis tidak mungkin diterapkan dalam interval waktu tertentu. Dasar dari pemodelan mental adalah penciptaan model ideal berdasarkan analogi mental yang ideal. Ada dua jenis pemodelan mental: figuratif (visual) dan simbolik.
Pada secara kiasan Dalam pemodelan, atas dasar gagasan manusia tentang objek nyata, diciptakan berbagai model visual yang menampilkan fenomena dan proses yang terjadi pada objek tersebut. Misalnya model partikel gas dalam teori kinetik gas berupa bola elastis yang bekerja satu sama lain pada saat tumbukan.
Pada ikonik pemodelan menggambarkan sistem yang disimulasikan dengan menggunakan tanda-tanda konvensional, khususnya simbol-simbol dalam bentuk rumus matematika, fisika dan kimia. Kelas model ikonik yang paling kuat dan berkembang diwakili oleh model matematika.
Model matematika adalah suatu benda yang diciptakan secara artifisial berupa rumus-rumus matematika dan simbolik yang menampilkan dan mereproduksi struktur, sifat-sifat, keterkaitan dan hubungan antar unsur-unsur benda yang diteliti. Selanjutnya, hanya model matematika dan, oleh karena itu, pemodelan matematika yang dipertimbangkan.
Pemodelan matematika – metode penelitian yang didasarkan pada penggantian objek asli yang diteliti dengan model matematikanya dan bekerja dengannya (bukan objeknya). Pemodelan matematika dapat dibagi menjadi analitis (AM) , imitasi (IM) , gabungan (CM) .
Pada SAYA model analitik objek dibuat dalam bentuk persamaan aljabar, diferensial, beda hingga. Model analitik dipelajari baik dengan metode analitik maupun metode numerik.
Pada MEREKA model simulasi dibuat, dan metode pemodelan statistik digunakan untuk mengimplementasikan model simulasi pada komputer.
Pada km dekomposisi proses fungsi sistem menjadi subproses dilakukan. Bagi mereka, jika memungkinkan, metode analisis digunakan, sebaliknya metode simulasi digunakan.

Bibliografi

1. Ayvazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. Statistik terapan: Dasar-dasar pemodelan dan pemrosesan data primer. – M.: “Keuangan dan Statistik”, 1983. – 471 hal.
2. Jugava oke. Pemodelan sistem (bagian 1): Pedoman kerja laboratorium pada disiplin ilmu “Pemodelan” untuk mahasiswa tahun ketiga dan keempat Fakultas Teknik Otomatis. – Novosibirsk: Rumah Penerbitan NSTU, 2006. – 68 hal. Pemodelan sistem (bagian 2): Pedoman pekerjaan laboratorium dalam disiplin "Pemodelan" untuk mahasiswa AVTF tahun ketiga dan keempat. – Novosibirsk: Rumah Penerbitan NSTU, 2007. – 35 hal.
3. Jugava oke. Pemodelan sistem: buku teks. tunjangan/O.K. Jugava. - Novosibirsk: Rumah Penerbitan NSTU, 2007 - 72 hal.
4. Borovikov V.P. Statistik 5.0. Seni analisis data di komputer: Untuk para profesional. edisi ke-2. – Sankt Peterburg: Peter, 2003. – 688 hal.
5. Ventzel E.S. Operasi pencarian. – M.: Sekolah Tinggi, 2000. – 550 hal.
6. Gubarev V.V. Model probabilistik / Novosibirsk. teknik elektro ke dalam. – Novosibirsk, 1992. – Bagian 1. – 198 detik; Bagian 2. – 188 hal.
7. Gubarev V.V. Analisis sistem dalam penelitian eksperimental. – Novosibirsk: Rumah Penerbitan NSTU, 2000. – 99 hal.
8. Denisov A.A., Kolesnikov D.N. Teori sistem kendali besar: Buku Teks. panduan untuk universitas. – L.Energoizdat, 1982. – 288 hal.
9. Draper N., Smith G. Analisis regresi terapan. – M.: Statistika, 1973.
10. Karpov Yu Pemodelan simulasi sistem. Pengantar pemodelan dengan AnyLogic 5. – St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2005. – 400 hal.
11. Kelton V., Low A. Pemodelan simulasi. CS klasik. edisi ke-3. – Sankt Peterburg: Peter; Kyiv: 2004. – 847 hal.
12. Lemeshko B.Yu., Postovalov S.N. Teknologi komputer untuk analisis data dan penelitian pola statistik: Buku teks. uang saku. – Novosibirsk: Rumah Penerbitan NSTU, 2004. – 120 hal.
13. Pemodelan sistem. Lokakarya: Proc. manual untuk universitas/B.Ya. Sovietov, S.A. Yakovlev. – Edisi ke-2, direvisi. dan tambahan – M.: Sekolah Tinggi, 2003. – 295 hal.
14. Ryzhikov Yu.I. Pemodelan simulasi. Teori dan teknologi. – SPb.: cetakan CORONA; M.: Altex-A, 2004. – 384 hal.
15. Sovetov B.Ya., Yakovlev S.A. Pemodelan Sistem (Edisi ke-3rd). – M.: Sekolah Tinggi, 2001. – 420 hal.
16. Teori proses acak dan aplikasi tekniknya: Buku Teks. manual untuk universitas/E.S. Wentzel, L.A. Ovcharov. – edisi ke-3. dikerjakan ulang dan tambahan – M.: Pusat Penerbitan “Akademi”, 2003. – 432 hal.
17. Tomashevsky V., Zhdanova E. Pemodelan simulasi di lingkungan GPSS. – M.: Buku Terlaris, 2003. – 416 hal.
18. Khachaturova S.M. Metode matematika analisis sistem: Buku Teks. panduan – Novosibirsk: NSTU Publishing House, 2004. – 124 hal.
19. Shannon R. Pemodelan simulasi sistem - seni dan sains. – M.: Mir, 1978.
20. Schreiber T.J. Simulasi pada GPSS. – M.: Teknik Mesin, 1980. – 593 hal.
21. Arsenyev B.P., Yakovlev S.A. Integrasi database terdistribusi. – SPb.: Lan, 2001. - 420 hal.

Biologi- ini adalah sains. Apa yang membedakan sains dengan bidang aktivitas manusia lainnya? Pendekatan untuk mempelajari fenomena. Pendekatan ini adalah metode ilmiah.

Metode ilmiah— seperangkat cara dasar untuk memperoleh pengetahuan dan metode baru untuk memecahkan masalah dalam kerangka ilmu apa pun.

Metode ilmiah melibatkan pendekatan sistematis tertentu:

1. Mengamati fakta dan mengukurnya, yaitu deskripsi observasi - kuantitatif dan/atau kualitatif.
   
2. Analisis hasil yang diperoleh- sistematisasi, identifikasi utama dan sekunder.
3. Generalisasi - formulasi hipotesis dan kemudian sudah - teori.

4. Ramalan: merumuskan konsekuensi dari hipotesis yang diajukan atau teori yang diterima dengan menggunakan deduksi, induksi atau metode logis lainnya.

5. Penyelidikan konsekuensi yang diprediksi menggunakan eksperimen.

Perhatikan poin ke 5. Tanpanya, pendekatan ini tidak dapat dianggap ilmiah!

Penting untuk memahami perbedaan antara konsep-konsep tersebut hipotesa Dan teori.

• Hipotesa- ini adalah pernyataan, asumsi itu tidak terbukti.

Ketika suatu hipotesis terbukti, maka hipotesis itu menjadi kenyataan teori, teorema atau fakta. Hipotesis yang terbantahkan menjadi pernyataan palsu. Hipotesis yang belum terbukti tetapi belum terbantahkan disebut masalah terbuka.

• Teori- sistem pengetahuan yang dibangun di atasnya terbukti secara ilmiah hipotesa.

Mengapa kita membicarakannya sitologi bagaimana tentang teori sel- karena ini didahului oleh proses observasi ilmiah yang sangat besar, pengumpulan statistik - data kualitatif dan kuantitatif; sistematisasi hasil yang diperoleh, hipotesis dan prakiraan dirumuskan, yang kemudian dirumuskan diuji secara eksperimental dan dikonfirmasi. Selain itu, berdasarkan teori ini, asumsi-asumsi berikut dibuat, dan asumsi-asumsi tersebut juga dikonfirmasi secara eksperimental.

Metode mempelajari benda hidup

• Observasi (metode kognisi empiris) - deskripsi objek atau proses biologis tertentu;
• Perbandingan — diperlukan untuk menemukan pola - kesamaan fenomena yang berbeda;
• Percobaan - sedang dibuat kondisi yang benar-benar sesuai dengan kondisi yang diamati, sedangkan sifat-sifat benda hayati diperjelas; karakteristik kualitatif dan kuantitatif dicatat.
• Metode sejarah - keterangan, informasi, data yang telah diperoleh dan dibuktikan di masa lalu mengungkapkan dan menjelaskan hukum-hukum perkembangan satwa liar di masa sekarang.

Ini dianggap ideal bila semua metode ini digunakan bersama-sama.

Eksperimen biologis

1. Eksperimen kualitatif t - jenis eksperimen biologis paling sederhana - tujuannya adalah menetapkan ada tidaknya fenomena yang diasumsikan dalam teori.
2. Eksperimen pengukuran - mengidentifikasi beberapa kuantitatif karakteristik suatu objek atau proses.

Pengamatan, deskripsi dan pengukuran benda hayati

Pengamatan- ini adalah studi objek yang langsung dan terarah, terutama didasarkan pada kemampuan sensorik manusia seperti sensasi, persepsi, dan representasi.

Deskripsi empiris- ini adalah rekaman informasi melalui bahasa alami atau buatan tentang objek yang diberikan dalam observasi.

Intinya, ini adalah “terjemahan” dari apa yang dilihat atau didengar ke dalam bahasa ilmiah - konsep dan definisi, tanda, diagram, gambar, grafik dan angka (data statistik).

Berbeda dengan eksperimen, dengan metode kognisi empiris Anda tidak dapat mengganggu proses yang sedang dipelajari, Anda tidak dapat mempengaruhi atau mengubah kondisi terjadinya.

Berbagai cara teknis dan tidak langsung juga digunakan untuk observasi.

Proses ilmu pengetahuan alam sangat bergantung pada perkembangan sarana teknis yang digunakan ilmu pengetahuan.

Sulit untuk melebih-lebihkan perannya dalam biologi. Berkat dialah manusia menemukan mikroorganisme. Saat ini, terdapat mikroskop yang memungkinkan seseorang mempelajari organisme hidup pada tingkat intraseluler.

Pengukuran statistik— pengukuran besaran yang tidak berubah seiring waktu.

Pengukuran dinamis— pengukuran besaran yang berubah nilainya seiring waktu (tekanan, suhu, kepadatan penduduk, dll.)

Cukup beragam, tetapi semuanya didasarkan pada metode kognisi ilmiah, yang berbeda dalam pendekatan tertentu.

Mengetahui informasi ini membantu memisahkan penelitian ilmiah aktual dari berbagai eksperimen ilmiah semu yang tersebar luas.

ilmu biologi

BERDASARKAN KATEGORI SISTEMATIS:

• virologi (kerajaan virus);
• mikrobiologi, bakteriologi (kerajaan bakteri);
• botani (kerajaan tumbuhan);
• mikologi (kerajaan jamur);
• zoologi (kerajaan hewan):

BERDASARKAN TINGKAT ORGANISASI MASALAH HIDUP :

• biologi molekuler - pada tingkat molekuler;
• sitologi, sitogenetika - pada tingkat sel;
• morfologi dan fisiologi - pada tingkat organisme;
• ekologi, ekologi populasi - pada tingkat populasi-spesies, biogeocenotic dan biosfer.

TERGANTUNG PADA PROSES YANG DITAWARKAN:

• genetika - ilmu tentang proses hereditas dan variabilitas;
• embriologi - ilmu perkembangan embrio;
• teori evolusi - ilmu pengajaran evolusi;
• etologi- ilmu tentang perilaku hewan;
• biologi umum adalah ilmu tentang pola dan proses yang umum terjadi di alam yang hidup.

Menciptakan sistem pengetahuan yang akurat dan terverifikasi berdasarkan fakta-fakta yang dapat dibuktikan atau sebaliknya dibantah adalah tugas utama setiap ilmu pengetahuan. Dalam biologi juga demikian: data yang diperoleh terus-menerus dipertanyakan dan diterima hanya jika terdapat bukti yang signifikan.

Saat ini, ilmu ini mengkaji semua sistem kehidupan. Untuk mempelajari secara rinci organisasi dan aktivitasnya, asal usul, sebarannya, serta perkembangan dan hubungannya satu sama lain, untuk memahami dan menonjolkan pola-pola tertentu, digunakan metode penelitian biologi sebagai berikut:

1. Komparatif - memungkinkan Anda mempelajari dengan membandingkan persamaan dan perbedaan organisme hidup, serta bagian-bagiannya. Data yang diperoleh memungkinkan untuk menggabungkan tumbuhan dan hewan ke dalam kelompok. Metode ini digunakan untuk membuat sistematika dan mengkonfirmasi teori evolusi. Saat ini digunakan di hampir semua bidang ilmu ini.

2. Metode penelitian deskriptif dalam biologi (observasi, statistik) - memungkinkan Anda menganalisis dan mendeskripsikan fenomena yang terjadi di alam yang hidup, membandingkannya, menemukan pola tertentu, serta menggeneralisasi, menemukan spesies, kelas baru, dll. Metode-metode ini mulai digunakan pada zaman kuno, tetapi saat ini metode-metode tersebut tidak kehilangan relevansinya dan banyak digunakan dalam botani, etologi, zoologi, dll.

3. Historis - memungkinkan untuk mengidentifikasi pola pembentukan dan perkembangan sistem kehidupan, struktur dan fungsinya, dan membandingkannya dengan fakta yang diketahui sebelumnya. Metode ini digunakan oleh Charles Darwin untuk membangun teorinya, dan berkontribusi pada transformasi biologi dari ilmu deskriptif menjadi ilmu penjelasan.

4. Eksperimental dalam biologi:

a) pemodelan - memungkinkan Anda mempelajari proses atau fenomena apa pun, serta arah evolusi dengan menciptakannya kembali dalam bentuk model menggunakan teknologi dan peralatan modern;

b) eksperimen (pengalaman) - ciptaan buatan dalam kondisi terkendali yang membantu mengungkap sifat-sifat benda hidup yang sangat tersembunyi. Metode ini memfasilitasi studi fenomena secara terpisah, sehingga memungkinkan untuk mencapai pengulangan hasil ketika mereproduksi fenomena yang sama dalam kondisi yang sama.

Metode eksperimen dalam biologi berfungsi tidak hanya untuk melakukan percobaan dan memperoleh jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang menarik, tetapi juga untuk menentukan kebenaran hipotesis yang dirumuskan pada awal mempelajari materi, serta untuk memperbaikinya dalam proses kerja.

Pada abad kedua puluh, metode penelitian ini menjadi yang terdepan dalam ilmu ini berkat munculnya peralatan modern untuk melakukan eksperimen, seperti tomografi, mikroskop elektron, dll.

Saat ini, dalam biologi eksperimental, teknik biokimia, kromatografi, serta teknik bagian ultra tipis, berbagai metode budidaya, dan banyak lainnya banyak digunakan.

Metode eksperimental yang dipadukan dengan pendekatan sistem telah memperluas kemampuan kognitif dan membuka jalan baru bagi penerapan pengetahuan di hampir semua bidang aktivitas manusia.

Hal-hal yang tercantum dalam biologi tidak menghabiskan seluruh cara untuk memperoleh pengetahuan dalam sains, sehingga tidak ada batasan tegas yang dapat ditarik di antara keduanya. Digunakan dalam kombinasi satu sama lain, mereka memungkinkan untuk menemukan fenomena dan sifat baru dalam sistem kehidupan dalam waktu singkat, serta menetapkan pola kemunculan, perkembangan, dan fungsinya.

Ilmu yang mempelajari organisme hidup disebut biologi: istilah ini diperkenalkan pada tahun 1802 oleh ilmuwan Perancis Jean Baptiste Lamarck. Setiap ilmu pengetahuan memiliki metode penelitiannya sendiri - serangkaian teknik dan operasi yang bertujuan untuk membangun sistem pengetahuan ilmiah. Pada artikel ini kita akan mempelajari secara detail metode penelitian dalam biologi.

Sains adalah bidang aktivitas manusia

Salah satu bidang aktivitas manusia adalah ilmu pengetahuan. Tujuannya adalah pengetahuan dan studi tentang lingkungan. Untuk memahami suatu fenomena atau objek secara ilmiah, perlu didefinisikan masalah dan memilih metode untuk mempelajarinya.

Beras. 1. Tahapan penelitian ilmiah.

Metode (dari bahasa Yunani methodos) adalah jalur penelitian.

Mengapa umat manusia ingin mempelajari fenomena biologis?

Pada zaman dahulu, aktivitas utama manusia adalah berburu dan meramu. Kulit binatang digunakan untuk membuat pakaian. Vegetasi digunakan untuk membangun proyek konstruksi. Di antara tumbuhan, muncul kebutuhan untuk menemukan obat untuk mengobati penyakit dan mengidentifikasi spesies beracun. Belakangan, pertanian memunculkan ide untuk mengembangkan varietas tanaman dan ras hewan baru.

artikel TOP 1yang membaca bersama ini

Metode penelitian

Sepanjang sejarah ilmu biologi, banyak metode penelitian yang telah digunakan dan diterapkan.

• Observasi dan deskripsi ;

Observasi merupakan salah satu metode mempelajari biologi yang sudah populer sejak zaman dahulu. Hal ini didasarkan pada observasi dan deskripsi, serta analisis fenomena dan proses. Ini digunakan dalam botani, zoologi, dan genetika. Di dunia modern, peralatan optik (mikroskop cahaya dan elektron, endoskopi) digunakan untuk penerapannya.

Beras. 2. Laboratorium modern.

• eksperimental ;

Eksperimen tersebut mempelajari fenomena dan sifat semua makhluk hidup secara terpisah, dan bila perlu dapat dilakukan berulang kali.

• metode komparatif ;

Digunakan terutama dalam anatomi, paleontologi dan embriologi. Segala macam klasifikasi didasarkan pada metode ini, hubungan evolusi spesies ditetapkan, serta pola perkembangannya.

• historis ;

Menetapkan pola dalam sejarah perkembangan makhluk hidup, pembentukan struktur dan fungsinya.

• pemodelan .

Menggunakan kondisi yang diatur secara khusus di laboratorium, memungkinkan Anda mereproduksi proses yang tidak dapat ditemukan di alam.

Saat ini, pemodelan komputer banyak digunakan. Metode ini memungkinkan untuk memprediksi konsekuensi dari semua jenis bencana alam dan bencana akibat ulah manusia, perubahan lokasi ekosistem, dan dampak pengobatan baru pada tubuh manusia.

Metode di atas digunakan di dunia modern, mempelajari perubahan dan perkembangan organisme hidup di planet ini.

Beras. 3. Instrumen dan perlengkapan penelitian.

Tabel “Ruang lingkup penerapan metode penelitian”

Apa yang telah kita pelajari?

Dari topik “Metode Penelitian Biologi” (kelas 5) kita belajar bahwa biologi, seperti semua ilmu pengetahuan, memiliki metode penelitiannya sendiri. Diantaranya: observasi, metode sejarah, perbandingan, eksperimen dan pemodelan. Menjadi universal untuk semua ilmu biologi, masing-masing ilmu memiliki area penerapan dan tujuan khusus.

Uji topiknya

Evaluasi laporan

Penilaian rata-rata: 4.6. Total peringkat yang diterima: 483.