Технические средства эксперимента

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет»

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Факультет естествознания

Кафедра методики преподавания биологии, химии и естествознания

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

«Биологический эксперимент. Роль билогического эксперимента на уроках биологии»

Исполнитель:

студентка 4 курса

группа 41/2

Руководитель:

к.б.н., доцент

 

2009

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ..……………………………….…………………………….. 4

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………5

1.1. Виды экспериментов………………………………………………5

1.2.  Технические средства эксперимента…………………………….5

1.3. Эксперимент как метод преподавания биологии…………………7

1.4. Место эксперимента в структуре методов преподавания………8

Раздел 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………….13

2.1. Биологический эксперимент……………………………………...13

2.2. Особенности биологического эксперимента в разных классах…18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………..22

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………..23

 

Введение

 

Эксперимент (от лат. experimentum - проба, опыт) -  метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюдения активным оперированием изучаемым объектом, эксперимент осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (так называемый решающий эксперимент). В связи с этим эксперимент, как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.[2]

Эксперимент, метод исследования возник в естествознании нового времени (У. Гильберт, Г. Галилей). Впервые он получил философское осмысление в трудах Ф. Бэкона, разработавшего и первую классификацию экспериментов. Развитие экспериментальной деятельности в науке сопровождалось в теории познания борьбой рационализма и эмпиризма, по-разному понимавших соотношение эмпирического и теоретического знания. Преодоление односторонности этих направлений, начатое немецкой классической философией, нашло завершение в диалектическом материализме, в котором тезис о единстве теоретической и экспериментальной деятельности является конкретным выражением общего положения о единстве чувственного и рационального, эмпирических и теоретических уровней в процессе познания.

Целью настоящей работы является изучение биологического эксперимента и его роли на уроках биологии.

 

 

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Виды экспериментов

Современная наука использует разнообразные виды экспериментов. В сфере фундаментальных исследований простейший тип эксперимента - качественный эксперимент, имеющий целью установить наличие или отсутствие предполагаемого теорией явления. Более сложен измерительный эксперимент, выявляющий количественную определённость какого-либо свойства объекта. Ещё один тип эксперимента, находящий широкое применение в фундаментальных исследованиях,- так называемый мысленный эксперимент. Относясь к области теоретического знания, он представляет собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Будучи теоретическими моделями реальных эксперимент, ситуаций, мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории. В области прикладных исследований применяются все указанные виды экспериментов. Их задача - проверка конкретных теоретических моделей. Для прикладных наук специфичен модельный эксперимент, который ставится на материальных моделях, воспроизводящих существ, черты исследуемой природной ситуации или технического устройства. Для обработки результатов эксперимента применяются методы математической статистики, специальная отрасль которой исследует принципы анализа и планирования эксперимента.[1]

С 20-х гг. 20 в. развиваются социальные эксперименты. Они способствуют внедрению в жизнь новых форм социальной организации и оптимизации управления. Поэтому социальный эксперимент, выполняя познавательную функцию, относится к сфере управления обществом.

 

Технические средства эксперимента

 

Естественнонаучное экспериментальное исследование немыслимо без создания разнообразных технических средств, включающих многочисленные приборы, инструменты и экспериментальные установки. Без экспериментальной техники невозможно было бы развитие естествознания. Процесс естественно - научного познания существенно зависит от развития используемых наукой технических средств.

Благодаря микроскопу, телескопу, рентгеновским аппаратам, радио, телевизору, сейсмографу и т.п. человек значительно расширил свои возможности восприятия.

Первые закономерности в природе были установлены, как известно в движении небесных тел и были основаны на наблюдениях, осуществляемых невооруженным глазом. Галилей в своих классических опытах с движением тела по наклонной плоскости измерял время по количеству воды, вытекающей через тонкую трубку из большого резервуара, тогда еще не было часов в нашем представлении. Однако давно прошло время, когда естественнонаучные исследования могли осуществляться при помощи подручных средств. Галилей прославился в науке не только своими исследованиями механических явлений, но и изобретением подзорной трубы. Сегодня астрономия немыслима без разнообразных телескопов, в том числе и радиотелескопов, позволяющих человеку - заглянуть в такие дали мироздания, откуда свет распространяется до нас в течение сотен миллионов световых лет.

Огромную роль в развитии биологии сыграл микроскоп. Открывшие человеку многие тайны живого мира. Сегодняшние технические средства дают возможность осуществить эксперимент на молекулярном, атомном и ядерных уровнях. Техника современного эксперимента состоит не только из высокочувствительных приборов, но и из специальных сложных экспериментальных установок. Например, для проникновения вглубь атомного ядра строятся громадные экспериментальные сооружения – синхрофазотроны.[1]

Наукой сегодня активно используются для проведения экспериментов космические корабли, подводные лодки, различного рода научные станции, специальные заповедники. Успехи естествознания тесно связаны с усовершенствованием методов и средств измерения, с усовершенствованием приборов и установок, которые позволяют с всевозрастающей гибкостью и утонченностью изменять условия наблюдения и эксперимента. За последние десятилетия создана мощная вычислительная техника, которая не только составляет неотъемлемую часть современного экспериментального оборудования, но и включена теснейшим образом в сам процесс мышления.