Для познания живой природы учёному очень важно правильно выбрать путь исследования, или метод (от греч. методов — способ познания), которым он будет пользоваться. Различают практические и теоретические методы. К практическим методам относят наблюдение и эксперимент (опыт). Теоретические методы связаны с объяснением результатов, полученных в ходе наблюдения или опытным путём. Они приводят к установлению различных закономерностей и взаимосвязей, а в конечном итоге — законов природы. Знание этих законов позволяет человеку понимать процессы, происходящие в живой природе, предвидеть их и использовать в практических целях.

Измерение

Измерение. Большинство научных экспериментов и наблюдений включает в себя проведение разнообразных измерений. Измерение — это определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств. Самым простым измерительным инструментом является линейка. С её помощью измеряют длину, ширину и высоту предметов. Для измерения массы тел используют весы, для измерения температуры — термометры. Хорошо знаком вам прибор для измерения времени — часы. Для проведения сложных измерений конструируют специальные приборы.

Наблюдение

Наблюдение. Одним из самых первых методов, которыми стал пользоваться ещё первобытный человек, было наблюдение. Знания, полученные при наблюдении за окружающей природой, люди передавали из поколения в поколение в виде преданий, примет, записей. Этот метод и сегодня остаётся важным методом научного познания. Например, можно наблюдать за поведением животных в природе.

Так как наблюдение даёт возможность получить ответ на поставленный вопрос, оно должно быть целенаправленным, то есть меть определённую цель. Для того чтобы достигнуть поставленной ели, необходимо разработать план наблюдения, то есть порядок действий. Получаемые в ходе наблюдения ответы на поставленные тросы необходимо как можно подробнее записывать в специальный дневник наблюдения. При этом ничего от себя добавлять нельзя. Для получения достоверных результатов необходимо провести повторные наблюдения в тех же условиях.

Эксперимен

(от лат. экспериментум — проба, опыт) — более южный, чем наблюдение, практический метод. С его помощью можно подтвердить или опровергнуть какое-либо предположение. От наблюдения эксперимент отличается активным воздействием на изучаемый объект.

Например, можно опытным путём установить, как влияет полив на рост растения. Для этого берут три группы одинаковых растений (одного вида, сорта, возраста, размера) и помещают их в одинаковые условия (освещённость, температура воздуха и т. п.).

Две группы растений используют для исследования (экспериментальные группы), третью — для сравнения (контрольная группа). Растения экспериментальных групп начинают по-разному поливать: одни часто, а другие редко. Контрольная группа растений получает обычный полив.

В течение всего эксперимента наблюдают за ростом и развитием растений всех групп. При этом измеряют высоту, площадь листьев и т. п. Все показатели подробно записывают. Сравнивая полученные данные, делают вывод о том, что недостаток влаги при поливе неблагоприятно сказывается на росте и развитии растений. Чем больше растений в исследуемой группе, тем точнее выводы.

Если при соблюдении одних и тех же условий результаты нескольких опытов совпадают, то говорят о достоверности полученных данных.

Человек во все времена стремился к познанию природы и использовал для этого разные методы.

Вспомните, с помощью каких органов человек различает форму, размер, цвет тел, звуки, как он передаёт сигналы, ориентируется в пространстве.

Метод изучения — способ получения знаний. Методами изучения природы являются наблюдение, эксперимент, измерение.

Наблюдение. Узнать, что происходит с телами природы в обычных для них условиях, человеку помогают органы чувств — зрение, слух, осязание, обоняние. Изучение природы с их помощью называется наблюдением. Несмотря на изобретение разнообразных приборов и инструментов, наблюдение не утратило своего значения и в современном природоведении.

Наблюдение — изучение тел и явлений природы в обычных для них условиях существования с помощью органов чувств.

В начальной школе вы вели дневник погоды: в заданное время наблюдали за облачностью на небе и осадками, определяли направление ветра, температуру воздуха. Такое регулярное описание явлений природы и измерение их показателей — пример использования наблюдения как метода изучения природы.

Органы чувств помогают человеку в познании природы

Рассмотрим отдельные примеры наблюдений, которые проводят учёные. Географы обращают внимание на переменчивость погодных условий, а также на изменения, происходящие на земной поверхности. Астрономы наблюдают за небесными телами. Биологи исследуют тела живой природы. Физиков интересует возникновение и распространение света и звука. Химики наблюдают, как взаимодействуют между собой вещества.

Эксперимент. Часто исследователям природы оказывается недостаточно результатов наблюдений. Тогда они используют другие методы изучения природы, в частности эксперимент.

Эксперимент — это изучение тел и явлений в специально созданных условиях.

Например, эксперимент проводят с целью поиска наилучших условий выращивания сельскохозяйственных культур. Исследователи искусственно изменяют эти условия. На одних опытных участках растения высевают раньше, на других — позже. Наблюдая за их ростом и развитием, делают вывод о лучших сроках посева. Чтобы выяснить, как влияет свет на рост растений, их высеивают на участках с неодинаковым освещением. По-разному увлажняя опытные участки, выясняют, какое количество влаги благоприятнее для роста растений.

Таким образом, с помощью эксперимента исследователи определяют наилучшие условия для получения максимального урожая.

Ни один эксперимент не обходится без наблюдения, причём эксперимент можно неоднократно повторять.

Измерения. Исследование природы становится более точным, если в ходе наблюдения или эксперимента проводить измерения.

Измерить — означает сопоставить, сравнить с эталоном. Эталон — это образец.

В таблице 1 указаны эталоны и единицы измерения некоторых характеристик тел.

Эталоны и единицы измерения некоторых характеристик тел

Характеристика

Эталон измерения

Единицы измерения, их обозначение

Миллиметр (мм), сантиметр (см), метр (м), километр (км)

Миллиграмм (мг), грамм (г), килограмм (кг), центнер (ц), тонна (т)

Миллилитр (мл), сантиметр кубический (см 3 ), дециметр кубический (дм 3 ), или литр (л), метр кубический (м 3 )

Секунда (с), минута (мин), час (ч)

Градус (°C)

Изучая природоведение, вы будете проводить наблюдения за телами природы, взаимодействием веществ, выполнять эксперименты и измерения.

При проведении наблюдений необходимо соблюдать определённые правила и последовательность действий:

• 1. Сформулировать цель наблюдения.
• 2. Определить условия и продолжительность проведения наблюдения.
• 3. Выяснить, понадобится ли оборудование и какое именно.
• 4. Зафиксировать результаты наблюдения, составив описание увиденного.
• 5. Сделать вывод (о чём узнали, выполняя наблюдение, какие особенности природы выявили с помощью метода наблюдения).

Фотосъёмка природы

Современные естествоиспытатели используют множество различных научных методов, но начинались первые исследования с наблюдения, эксперимента, измерений.

Станьте исследователями природы

Задание 1. Проведите наблюдение за телами или явлениями живой природы, например за домашним животным. Обратите внимание на его образ жизни (дневной, ночной), пищевые предпочтения, продолжительность сна, как ведет себя, когда чувствует голод или хочет привлечь внимание, как реагирует на присутствие других животных или людей.

Задание 2. Проведите наблюдение и несложный эксперимент с телами неживой природы. Возьмите полстакана воды комнатной температуры и порциями (по чайной ложке) растворяйте в ней сахар. Каждый раз размешивайте добавленную порцию для ускорения растворения. Наблюдайте, какая порция сахара перестанет полностью растворяться несмотря на тщательное размешивание веществ.

После этого измените условия — нагрейте содержимое стакана. Для этого его можно поставить в другую посуду — большего объёма с горячей водой. А можно перелить содержимое стакана в кастрюлю и нагреть на плите. Наблюдайте за растворением сахара в изменённых условиях. Сделайте вывод, как изменение температуры повлияло на растворение сахара в воде. Подумайте, где можно использовать полученные результаты эксперимента.

Разнообразные тела и явления природы человек изучает с использованием научных методов (способов) исследования природы. К ним относятся наблюдение, эксперимент, измерение и другие.

Будьте защитниками природы

Проверка знаний

1. О каких методах исследования вы узнали?

2. Какие методы исследования необходимо использовать, чтобы:

• а) определить длину листьев ивы;
• б) проверить растворимость растительного масла в воде.

3. Чем эксперимент отличается от наблюдения?

4. Приведите примеры использования учёными разных методов изучения природы.

5. В справочниках найдите соответствие между разными единицами измерения длины и массы. Заполните таблицу в тетради.

На протяжении нескольких веков ученые разрабатывали различные методы изучения природы. На самом деле совершенно новые методы в массовом порядке стали появляться только в двадцатом веке, до этого лишь совершенствовались наиболее древние методы исследования. Это:

Более современными считаются методы:

Эти методы универсальны – их используют для изучения почти всех объектов живой природы. Однако ученые, изучающие природу, делятся на группы в зависимости от объекта, который они изучают. Например:

Рассмотрим каждый из методов исследования подробно.

Наблюдение – не вмешиваясь в природные процессы, ученый наблюдает и фиксирует данные, изучая, таким образом, природу.

Этот метод приводит нас ко второму методу – описанию. Этот метод позволяет зафиксировать данные, полученные с помощью наблюдения.

Пример. Ученый этолог (изучающий поведение животных) наблюдает за жизнью львов. Описывает состав их семей, количество детенышей, способы добычи пищи, образ жизни. Он использует методы наблюдения и описания.

В проведении наблюдения ему помогает специальный прибор – бинокль, в проведении описания он использует полевой дневник и карандаш.

Измерение – метод изучения природы, позволяющий узнать длину, ширину, объем и другие количественные характеристики живого объекта.

Например, ученому селекционеру (создающему новые виды растений и животных), требуется узнать длину колосьев нового вида ржи. Он использует метод измерения с помощью специального прибора – линейки.

Следующий метод исследования эксперимент, предусматривает создание неких специальных условий для исследования природного объекта.

Например, необходимо исследовать дозу лекарственного препарата для достижения максимального эффекта на крысах. Ставят эксперимент: делят животных на несколько групп и каждой группе дают разную дозу.

Проведение этого эксперимента тесно соприкасается со следующим методом исследования – сравнением. Необходимо сравнить действие разных доз препарата, сравнив параметры особей в разных группах.

И самым аналитически сложным методом исследования является моделирование.

Моделирование — это метод, позволяющий ученому, на основании всех полученных данных, вывести некие закономерности в живой природе и спрогнозировать дальнейшее протекание природного процесса.

Например, зная примерное количество мышей-вредителей, скорость и условия их размножения в поле, можно узнать количество потребляемой ими в неделю пищи, и на основании этого смоделировать примерную потерю урожая от этих вредителей в год.

Этот метод широко используется в настоящее время благодаря развитию компьютерной техники.

Греческое слово методос означает способ, приём. Методы изучения природы — это те способы, которые используют для её познания. Главные из них — наблюдение, эксперимент (опыт), измерение.

… Сборщицы винограда шли рано утром на работу. У дороги они заметили человека в чёрной широкополой шляпе. Он склонился над землёй, рассматривая что-то. Каково же было удивление женщин, когда вечером, возвращаясь домой, они застали этого человека там же, в той же позе. Кто же этот странный человек и чем он занимался весь день? Это был замечательный французский учёный Жан Анри Фабр. В тот день он наблюдал за повадками маленькой осы, устроившей себе норку возле дороги.

Надо сказать, что изучению насекомых Фабр посвятил всю свою долгую жизнь (1823—1915). Не жалея времени и сил для наблюдений за осами, пчёлами, бабочками, жуками, он стал лучшим в мире знатоком насекомых. Свои открытия Фабр описал в книгах, которыми и сегодня восхищаются учёные и любители природы разных стран.

Методом наблюдения пользуются, конечно, не только исследователи насекомых и других животных, но и учёные самых разных специальностей. Многочисленные знания о растениях и животных, о погоде, о сезонных изменениях в природе, о небесных телах и о многом другом добыты с помощью наблюдений.

Но наблюдений в природе не всегда бывает достаточно. Чтобы лучше изучить многие явления, исследователи проводят эксперименты (опыты). Слово эксперимент в переводе с латинского языка как раз и означает опыт, проба. При проведении опыта человек повторяет, воспроизводит в лаборатории то или иное природное явление. При этом он внимательно следит за тем, как оно происходит. Если необходимо, исследователь повторяет один и тот же опыт много раз. С помощью экспериментов можно, например, узнать, как различные удобрения влияют на рост и развитие растений. С помощью опытов изучают поведение животных, их язык, память, сообразительность, способность находить дорогу.

Выяснено, например, что перелётные птицы во время своих путешествий ориентируются по солнцу и звёздам. Узнать это помогли очень интересные эксперименты. Осенью и весной птиц содержали в специальной клетке, откуда они могли видеть солнце. Птицы поворачивались в ту сторону, куда они полетели бы, если бы были свободны. Когда с помощью зеркал учёные изменили направление солнечных лучей, как бы «передвинули» солнце, птицы повернулись вслед за ним. Так было доказано, что они ориентируются по солнцу. Подобные опыты проводили и по ночам. Пока птицы видели ночное небо, они располагались в правильном направлении. Но вот их поместили в планетарий и стали менять расположение звёзд на искусственном небе. И птицы, доверившись этому «небу», поворачивались совсем не туда. Это означало, что они действительно ориентируются по звёздам…

Очень часто при изучении природы проводят различные измерения. Измеряют, например, размеры и массу тел, их температуру, скорость движения, время протекания определённых явлений. Для этого используют измерительные приборы: линейку, весы, термометр, секундомер или часы. Биологам нередко нужно знать численность животных того или иного вида на какой-нибудь территории. Чтобы это определить, подсчитывают, сколько раз встретились животные, их следы, норы или гнёзда на том или ином участке. Численность многих видов птиц удобно определять весной по их голосам.

Окружающие нас неживые и живые тела и связанные с ними явления изучают разными способами, или методами (греч. «методос» — путь, способ познания). Основные методы изучения природы — наблюдение и эксперимент, или опыт.

Наблюдением называют способ изучения предметов и явлений с помощью органов чувств — зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса. Путем наблюдений человек определяет форму предмета, окраску, твердость или мягкость, гладкость или шероховатость, степень нагретости и т.п.

Пользуясь методом наблюдения, люди изучают природу с глубокой древности. Люди наблюдали, например, что Солнце восходит на востоке, а заходит на западе; к осени день убывает, а к весне становится длиннее; весной на деревьях и кустарниках набухают почки, а затем появляются листья и цветки; к осени листья на многих деревьях желтеют, краснеют, а затем опадают; после молнии бывают раскаты грома; во время грозы от молний возникают лесные пожары.

Прежде чем что то наблюдать, человек ставил перед собой определенную цель, например выяснить, как изменяется длина дня в течение года, как изменяется температура воздуха в течение суток, какие изменения в природе происходят перед дождем, что происходит в природе перед заморозками, в какое время зацветают весной те или иные растения, в какие сроки возвращаются к местам гнездования перелетные птицы.

Знания, приобретенные путем наблюдений природных явлений, люди передавали из поколения в поколение. Они помогали устанавливать сроки посева семян растений (зацвела осина — можно сеять свеклу и репу, появились цветки на сирени или карагане, часто называемой желтой акацией, — пора сеять огурцы), предвидеть приближение дождя или бури и многое другое.

Эксперимент, или опыт, проводят, когда нужно объяснить, почему происходят те или иные явления, какие условия влияют на ускорение или замедление наблюдаемых процессов, например на рост и развитие растений.

При проведении эксперимента обычно одни тела бывают контрольными, а другие — экспериментальными. Чтобы выяснить, например, влияние азотных солей на рост и развитие растений, экспериментатор делит растения, выращенные из семян, собранных с одного растения, на равные группы: одну из них оставляет для контроля, на другой проводит опыт. Опытные растения экспериментатор подкармливает раствором азотных солей, а контрольные поливает таким же количеством воды. Если растения контроля и опыта будут различаться по росту и развитию, то экспериментатор делает соответствующий вывод.

При проведении наблюдений и опытов проводят измерения, взвешивания, зарисовки, записи. При этом используют различные приборы: линейки, весы, термометры, мензурки, лупы, микроскопы, бинокли, телескопы и многие другие. Приборы помогают сделать наблюдения и опыты более точными методами изучения природы.

Для того чтобы хорошо изучить какое либо природное явление, проводят многочисленные, иногда длительные наблюдения и опыты. Знания, приобретенные путем наблюдений и опытов, служат основой для установления природных закономерностей.

-Сформировать представление о методах изучающих природу.

Задачи для ученика:

-Перечисляет основные методы изучающие природу.

-Характеризует на примере методы изучающие природу

-Приводит примеры методов.

-Раскрывает особенности методов изучающих природу.

-Делает выводы о значении методов

-Оценивает значение изученного материала.

Задачи для учителя:

-Рассказать о методах изучающих природу

-Продолжить формирование у учащихся умений сравнивать, находить черты отличия и сходства, рассуждать, делать выводы.

-Сформировать бережное отношение к своему здоровью.

Вид урока — урок изучения нового материала

Тип урока — урок беседа

1. Организация начала урока.

Проверка готовности учащихся к уроку, опрос по прошлой теме.

2. Изучение нового материала урока.

Сегодня начну урок с вопроса: Что такое природа? Перечислите все науки о природе.

Мир вокруг нас полон удивительных тайн и загадок. Человечеству уже известно много из того, как устроен животный и растительный мир. Вопрос о том, чтобы суметь распорядиться этими знаниями во благо и человеку, и природе, т. е. выступать не против нее, а сообща с ней. И если мы не способны найти ответ сами, может, стоит посоветоваться с природой?

Какие способы изучения природы вам знакомы?

Как важно и интересно изучать природу. Но необходимо знать, как это правильно делать.

Существуют три метода изучения природы: 1 Наблюдение 2 Эксперимент 3 Измерение

Наблюдение — это один их самых доступных методов изучения природы, но для его проведения необходимо и желание, и терпение, и умение.

Метод наблюдения широко используется при изучении и космических и земных тел, живых организмов.

Наблюдения позволяют изучать различные свойства тел и веществ, из которых состоят, а также изменения, происходящие с ними.

Английский учений Ч.Дарвин, гуляя по саду, обратил внимание на обычного дождевого червя, многие люди до этого видели таких червей, но у них больше не возникало иных мыслей, кроме как об использовании их в качестве наживки при ловле рыбы. Дарвин стал наблюдать за поведением и образом жизни червя. Ему удалось обнаружить, что дождевые черви разрыхляют почву, тем самым улучшают ее плодородие.

Приведите примеры ваших наблюдений за живыми организмами, неживыми телами природы, явлениями природы.

Как использует человек наблюдения в своей повседневной практической деятельности?

Наши деды и прадеды наблюдали за небесными телами, атмосферой, растениями, животными и делали соответствующие выводы, которые дошли к нам через века в виде примет, предсказаний, устанавливались сроки сельскохозяйственных работ.

Знания, полученные при проведении одних наблюдений, используют затем в других наблюдениях. Например, в ходе наблюдений установили, что клесты, белки, дятлы питаются семенами шишек ели, но делают они это по-разному. Затем по шишкам можно определить, какие животные питались в том или ином месте.

Какие приборы помогают человеку вести наблюдения?

Эксперимент ( опыт) — это воспроизведение в лабораторных условиях того или иного природного явления. Эксперимент наиболее сложный метод познания природы, и осуществляется он по определенному плану. Демонстрируется план опыта:

1 Определить цель.

2. Выдвинуть предположение , гипотезу.

3. Составить план проведения опыта, эксперимента.

4. Подобрать оборудование

5. Провести опыт, эксперимент, наблюдение.

6. Сделать записи, рисунки.

7. Записать свои наблюдения и сделать выводы.

8. Объяснить наблюдение на основе теоретических знаний.

9. Обдумать возможное применение полученных знаний на практике.

Беседа, в ходе которой систематизируются и обобщаются знания учащихся об измерении как методе изучения природы, его значении и использовании человеком, о приборах и инструментах, с помощью которых проводится измерение.

Часто наблюдения и эксперименты дополняются измерениями.

Так были получены данные о размерах Земли, океанов, морей, длине рек, определено число планет входящих в Солнечную систему, и их спутников.

Какие измерения проводятся при изучении природы?

Какие измерительные приборы вам известны?

3.Закрепление темы

1.Какие методы были применены автором этих строк для изучения природы.

За 1 час муравьи берут в плен на 0, 4 га леса вокруг муравейника 2 тыс. гусениц?

Лен цветет голубыми цветочками только до обеда;

Самое крупное соцветие у одной из индийских пальм. Оно достигает в высоту 14 м, его диаметр 12. м

Одним из основных методов является наблюдение . Наблюдение — это способ познания мира с помощью органов чувств.

Глаза позволяют определить цвет, форму и размеры объекта, его перемещение. Запахи мы определяем с помощью носа. Если объект издаёт звуки, то мы их слышим ушами.

Наблюдение может проводиться также с помощью специальных инструментов, например бинокля, телескопа или микроскопа.

Для наблюдения нужны терпение и умение. Некоторые научные наблюдения могут длиться годами. Наблюдение позволяет получить информацию о свойствах объекта, его поведении и взаимодействии с окружающей средой.

Другим важным методом изучения природы является опыт , или эксперимент . При проведении опыта создают специальные условия, наблюдают, как эти условия влияют на исследуемый объект.

Третий метод — измерение . Измерение проводится с помощью специальных приспособлений или приборов: линейки, рулетки, мерного стакана, весов, термометра, секундомера.

Все эти методы взаимосвязаны. Они дополняют друг друга и позволяют нам расширять наши знания и лучше понимать окружающую природу.