Что изучает наука. Школьная олимпиада по биологии

Науки, изучающие природу

Для изучения живых организмов: их строения, процессов жизнедеятельности (питание, дыхание, размножение, обмен веществ и энергии), приспособления к условиям среды, — используются такие методы научных исследований, как наблюдение, описание, эксперимент.

Изучая искусственные системы: их строение, вещества, из которых они состоят, силу, энергию, которая необходима для работы этих систем, — используют такие методы исследования, как наблюдение, измерение, эксперимент.

Для изучения строения и состава экосистем, взаимодействия их компонентов, процессов поступления энергии, приспособления к условиям окружающей среды, влияния на эти системы деятельности человека применяют следующие методы исследований, как наблюдение, эксперимент, моделирование.

Так, изучая различные системы, применяют одинаковые методы исследований, пользуются одинаковыми понятиями — компоненты, энергия, вещества и т.п..

В курсе естествознания изучали искусственные системы, созданные руками человека, живые системы, естественные группировки и явления природы.

Наука, изучающая различные явления природы и законы, по которым они происходят, — это физика. Без знаний о силе, работу, энергию нельзя создавать механизмы и машины.

Живые существа и процессы их жизнедеятельности изучает биология. Компоненты живой и неживой систем образуют крупнейшую экосистему нашей планеты — биосферу, которая является предметом исследования таких наук, как география и биология.

С веществами в природе постоянно происходят изменения: из простых образуются сложные (органические) или наоборот. Состав и превращения веществ изучает химия.

Строение самой планеты, океаны, материки, различные формы поверхности и причины, приводящие к изменениям рельефа, изучает география.

Взаимосвязи, возникающие между компонентами биосферы, влияние организмов друг на друга, влияние деятельности человека на окружающую среду изучает экология. Экология — это наука о взаимоотношении между организмами в сообществах.

Изучать жизнь на планете невозможно в отрыве от изучения Вселенной, поскольку именно возникновение жизни обусловлено особенностями положения Земли в Солнечной системе. Это отрасль науки астрономии.

Название науки Предмет изучения

1. физика различные явления природы

2. биология живая природа во всем ее разнообразии

3. химия вещества и их превращения

4. география совокупность всех оболочек Земли

5. экология связи между организмами, между экосистемами и окружающей средой, между человеком и природой

6. астрономия космические тела и их взаимодействие

Природа едина. Различные науки изучают отдельные вопросы, чтобы глубже познать ее законы. Примеров взаимодействия наук в изучении природы можно приводить много. Но важно понять: несмотря на мир глазами астронома, физика, химика, биолога, географа, мы видим разные грани одного и того же большого целого — природы.

Наука изучает окружающую природу, действительность, реальность, воспринимаемую нами при помощи органов чувств и осмысливаемую интеллектом, разумом. Наука есть система и механизм получения объективного знания об этом окружающем мире. Объективного – то есть такого, которое не зависит от форм, способов, структур познавательного процесса и представляет собой результат, напрямую отражающий реальное положение дел. Наука обязана античной философии и становлением (открытием) величайшей формы логического познания – понятия.

Научное познание основано на целом ряде принципов, которые определяют, уточняют, детализируют формы научного познания и научного отношения к постижению действительности. Они фиксируют некоторые особенности научного миропредставления, достаточно тонкие, детализированные, своеобразные, которые делают науку действительно очень мощным, действенным способом познания. Можно выделить несколько таких принципов, лежащих в основании научного понимания реальности, каждый из которых играет в этом процессе значительную роль.

Во-первых, это принцип объективности. Объект – нечто, лежащее за пределами познающего человека, находящееся вне его сознания, существующее само по себе, имеющее свои собственные законы развития.

Принцип объективности означает не что иное, как признание факта существования независимого от человека и человечества, от его сознания и интеллекта, внешнего мира и возможности его познания. И это познание разумное, рациональное должно следовать выверенным, аргументированным способам получения знания об окружающем мире.

Второй принцип, лежащий в основании научного познания, – принцип причинности. Принцип причинности, или, говоря научно, принцип детерминизма, означает утверждение о том, что все события в мире связаны между собой причинной связью. Согласно принципу причинности событий, у которых нет реальной, фиксируемой теми или иными способами причины, не бывает. Не бывает также событий, не влекущих за собой каких-либо материальных, предметных следствий. Всякое событие порождает каскад, или, по крайней мере, одно следствие.

Следовательно, принцип причинности утверждает наличие во Вселенной естественных сбалансированных способов взаимодействия объектов. Только на его основе можно подойти к изучению окружающей действительности с позиций науки, используя механизмы доказательства и экспериментальной проверки.

Принцип причинности может пониматься и трактоваться по-разному, в частности, достаточно сильно различаются между собой его интерпретации в классической науке, связанной, прежде всего, с классической механикой Ньютона, и квантовой физике, являющейся детищем XX столетия, но при всех модификациях этот принцип остается одним из главных в научном подходе к пониманию действительности.

Следующий важный принцип – это принцип рациональности, аргументированности, доказательности научных положений. Любое научное утверждение имеет смысл и принимается научным сообществом только тогда, когда оно доказано. Типы доказательств могут быть разными: от формализованных математических доказательств до прямых экспериментальных подтверждений или опровержений. Но недоказанных положений, трактуемых как весьма возможные, наука не приемлет. Для того чтобы некое утверждение получило статус научности, оно должно быть доказано, аргументировано, рационализировано, экспериментально проверено.

С этим принципом напрямую связан следующий, характерный в основном для экспериментального естествознания, но в некоторой степени проявляющийся в теоретическом естествознании и в математике. Это – принцип воспроизводимости. Любой факт, полученный в научном исследовании как промежуточный или относительно законченный, должен иметь возможность быть воспроизведенным в неограниченном количестве копий, либо в экспериментальном исследовании других исследователей, либо в теоретическом дока­зательстве других теоретиков. Если научный факт невоспроизводим, если он уникален, его невозможно подвести под закономерность. А раз так, то он не вписывается в причинную структуру окружающей действительности и противоречит самой логике научного описания.

Следующий принцип, лежащий в основании научного поз­нания, – принцип теоретичности. Наука – не бесконечное нагро­мождение разбросанных идей, а совокупность сложных, замкнутых, логически завершенных теоретических конструкций. Каждую теорию в упрощенном виде можно представить в качестве совокуп­ности утверждений, связанных между собой внутритеоретическими принципами причинности или логического следования. Отрывоч­ный факт сам по себе значения в науке не имеет.

Для того чтобы научное исследование давало достаточно целостное представление о предмете изучения, должна быть построена развернутая теоретическая система, называемая научной теорией. Любой объект действительности представляет собой огромное, в пределе беско­нечное количество свойств, качеств и отношений. Поэтому и необходима развернутая, логически замкнутая теория, которая охватывает наиболее существенные из этих параметров в виде целостного, развернутого теоретического аппарата.

Следующий принцип, лежащий в основании научного познания и связанный с предыдущим, – это принцип системности. Общая теория систем является во второй половине XX века основанием научного подхода к пониманию реальности и трактует любое явление как элемент сложной системы, то есть как совокупность связанных между собой по определенным законам и принципам элементов. Причем эта связь такова, что система в целом не является арифметической суммой своих элементов, как думали ранее, до появления общей теории систем.

Система представляет собой нечто более существенное и более сложное. С точки зрения общей теории систем, любой объект, являющийся системой, – это не только совокупность элементарных составляющих, но и совокупность сложнейших связей между ними.

И, наконец, последний принцип, лежащий в основании научного знания, – это принцип критичности. Он означает, что в науке нет и быть не может окончательных, абсолютных, утвержденных на века и тысячелетия истин.

Любое из положений науки может и должно быть подсудно анализирующей способности разума, а также непрерывной эк­спериментальной проверке. Если в ходе этих проверок и перепро­верок обнаружится несоответствие ранее утвержденных истин реальному положению дел, утверждение, которое было истиной ранее, пересматривается. В науке нет абсолютных авторитетов, в то время как в предшествующих формах культуры обращение к авторитету выступало в качестве одного из важнейших механизмов реализации способов человеческой жизни.

Авторитеты в науке возникают и рушатся под давлением новых неопровержимых дока­зательств. Остаются авторитеты, характерные только своими гениальными человеческими качествами. Приходят новые времена, и новые истины вмещают в себя предыдущие либо как частный случай, либо как форма предельного перехода.

Clavicdps purpurea (Fr.) Tul..

Места обитания. Распространение. В нашей стране спорынья встречается во всех географических зонах, кроме пустынь и тундры. Появляется она при наличии условий, способствующих циклу развития как гриба, гак и растений-хозяев. Наиболее, благоприятны для развития спорыньи зоны с высокой относительной влажностью воздуха (70% и выше) и умеренно теплой температурой в период цветения ржи. Оптимальная температура для роста и развития гриба 24° С. Наиболее благоприятные условия для высокой продуктивности спорыньи чаще всего возникают в Прибалтике, западных областях Украины и Беларуси, а также в некоторых районах Дальнего Востока.

Заготовка и качество сырья. Заготовки дикорастущей спорыньи в настоящее время утратили практическое значение. Спорынья введена в культуру, и выращивается на озимой ржи в специализированных совхозах.

При сушке убранных рожков необходимо соблюдать большую осторожность, так как алкалоиды спорыньи очень чувствительны к повышенным температурам. Наиболее пригодна сушка нагреванием при температуре 40-60° С. Сушка при температуре выше 60° С ведет к разложению алкалоидов. Рожки спорыньи хранят в плотных бумажных мешках или в ящиках в сухом прохладном помещении с постоянной влажностью около 30%.

В соответствии с требованиями Фармакопейной статьи ФС 42-1432-80 в рожках спорыньи содержание суммы алкалоидов должно быть не менее 03%; содержание эрготамина не менее 0,2%; потеря в массе при высушивании не более 8%; золы общей не более 5%; изломанных рожков не более 30%; рожков, поврежденных насекомыми, не более 1%.

Алкалоиды спорыньи очень ядовиты. Содержание рожков спорыньи в фуражном зерне не должно превышать 0,05% (по массе), но даже в таком количестве при длительном употреблении муки с примесью спорыньи возможно отравление. Поэтому рожки спорыньи, а также зерно ржи, не очищенное от рожков, необходимо хранить отдельно от продовольственного и фуражного зерна. Лица, занятые на работах по выращиванию инфекционного материала спорыньи, приготовлению суспензии спор для заражения ржи, на сушке и послеуборочной обработке рожков, должны быть снабжены защитными очками, респираторами, резиновыми перчатками и спецодеждой.

Химический состав. В рожках спорыньи содержатся алкалоиды, высшие жирные кислоты, амины, аминокислоты и некоторые другие соединения. Все алкалоиды спорыньи принадлежат к классу индольных алкалоидов. Спорынья, возделываемая на ржи, продуцирует в основном так называемые “классические” эргоалкалоиды, относящиеся к производным лизергиновой (изолизергиновой) кислоты.

Применение в медицине. Алкалоиды спорыньи находят широкое и разнообразное применение в медицине. На основе природных алкалоидов спорыньи получены производные, которые используют для профилактики мигреней и других головных болей, при некоторых формах ревматизма, при различных гемодинамических нарушениях сосудистой системы, в психиатрической практике (при лечении галактореи, акромегалии и болезни Паркин-сона), в акушерско-гинекологической практике (для остановки кровотечений). Область применения эргоалкалои-дов постоянно расширяется. В настоящее время рожки спорыньи, культивируемой на ржи, служат сырьем для производства многочисленных отечественных лечебных средств (беллатаминала эрготала, эргометрина, кофетамина). Фармацевтические препараты, содержащие алкалоиды спорыньи, используют только по указанию врача.

В) бледной поганки Г) листа земляники садовой.

3. Остеоны располагаются перпендикулярно вертикальной оси в костях:

А) плоских Б) губчатых В) трубчатых Г) трубчатых и губчатых.

4. Спиралевидную форму имеют бактерии:

А) вибрионы Б) кокки В) бациллы Г) спирохеты.

5. Самые крупные по размерам представители водорослей встречаются среди:

А) зеленых Б) бурых В) красных Г) диатомовых.

6. В каких органоидах клетки синтезируются белки:

А) в митохондриях Б) в рибосомах В) в лизосомах Г) в аппарате Гольджи.

7. Сердце головастика по строению напоминает сердце:

А) рыбы Б) моллюска В) пресмыкающегося Г) взрослого земноводного.

8 .Опорную функцию в организме человека выполняет ткань:

А) нервная Б) эпителиальная В) соединительная Г) гладкая мышечная.

А) размножение семенами Б) автотрофное питание

В) наличие вегетативных органов Г) отсутствие вокруг семян плодовых оболочек.

10. В процессе исторического развития животного мира Земли появлению земноводных предшествовали:

А) ихтиозавры Б) пресмыкающиеся В) кистеперые рыбы Г) зверозубые ящеры.

11. при голоде или во время зимней спячки запасы энергетических субстратов расходуются в следующем порядке:

А) жиры-белки-углеводы Б) жиры-углеводы-белки В) углеводы-жиры-белки Г) белки-углеводы-жиры.

12. Условным рефлексом является:

А) хватательный рефлекс у детенышей шимпанзе Б) вылизывание шерсти кошкой

В) перелеты птиц Г) реакция птиц на яркую окраску ядовитых насекомых.

13. Мезодерма не развивается у такого животного, как:

А) пресноводная гидра Б) бычий цепень В) дождевой червь Г) медоносная пчела.

14. При развитии репейницы за стадией яйца следует:

А) стадия куколки Б) стадия гусеницы

В) стадия головастика Г) стадия взрослого насекомого.

15. Плавательный пузырь рыбы наполнен газом. Газ попадает в плавательный пузырь:

А) непосредственно из атмосферного воздуха

Б) проникает из кишечника через стенки капиллярных сосудов

В) из крови через стенки капиллярных сосудов

Г) непосредственно из воды.

16. Не дышит:

А) домовая муха Б) папоротник орляк В) вирус Г) гидра.

17. Питательные вещества в семени пшеницы находятся в:

А) корешке Б) семядоле В) покровах семени Г) эндосперме.

18. В скелете человека неподвижно соединены между собой кости:

А) плечевая и локтевая Б) грудного отдела позвоночника

В) мозгового отдела черепа Г) бедра и голени.

19. Не имеют жесткой клеточной стенки клетки:

А) дрожжей Б) костной ткани В) листа березы Г) туберкулезной палочки.

20. К проходным рыбам относится:

А) кета Б) акула В) речной окунь Г) тунец.

Часть 2. Выберите три правильных ответа из шести. В ответе запишите соответствующую последовательность цифрбаллов)

1.Какие насекомые имеют развитие с полным превращением:

1) жук – навозник 2) постельный клоп 3) домовая муха

4) азиатская саранча 5) черный таракан 6) капустная белянка.

2.Какие приспособления к жизни в воде сформировались в процессе эволюции у китообразных:

1) непостоянная температура жаберное дыхание 3) обтекаемая форма тела

4) передние конечности в виде ласт 5) толстый слой подкожного жира

6) четырехкамерное сердце.

3.Какие признаки характеризуют растения класса Однодольные:

1) мочковатая корневая система 2) сетчатое жилкование листьев

3) вставочный рост 4) стержневая корневая система

5) семена с одной семядолей 6) семена с двумя семядолями.

4.Каковы особенности гладкой мышечной ткани:

3) входят в состав внутренних органов 4) сокращаются произвольно, быстро

5) образуют скелетную мускулатуру 6) сокращаются непроизвольно, медленно.

5.Выберите признаки, относящиеся только к простейшим животным:

1) клетка – часть целого организма 2) органеллы передвижения временные или постоянные

3) эукариотические одноклеточные организмы 4) прокариотические одноклеточные организмы

5) способ полового размножения некоторых представителей – коньюгация (обмен ядрами).

6) являются гетеротрофами.

Часть 3 . Выберите верные утверждения.(10 баллов)

1.Разнообразие окраски тела водорослей вызвано приспособлением к фотосинтезу.

2.Шишка хвойных деревьев является плодом.

3.Коробочка на ножке у моховидных является спорофитом.

4.Кости черепа коровы и ее рога образованы разновидностью соединительной ткани - костной тканью.

5.Пикировка и чеканка вызывают рост боковых корней и ветвление побега.

6.Сидящая лягушка не видит неподвижные предметы.

7.Все млекопитающие – живородящие животные.

8.У всех млекопитающих семь шейных позвонков, независимо от длины шеи.

9.Пауки, как вши и блохи, - бескрылые насекомые.

10.Все живые организмы, кроме вирусов, построены из клеток.

Часть 4. Впишите в таблицы цифры выбранных ответов.

1.Установите соответствие между организмом и типом питания.

2.Соотнесите признаки паукообразных и насекомых с классами, к которым они принадлежат