Ôn tập kiến thức sinh học 10 Cánh diều bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học

[toc:ul]

I. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC

1. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

- Phương pháp quan sát: là phương pháp sử dụng trí giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát. Phương pháp quan

sát được thực hiện theo ba bước:

+ Bước 1: Xác định đối tượng quan sát và phạm vi quan sát.

+ Bước 2: Tuỳ theo từng đối tượng và phạm vi quan sát mà xác định công cụ quan sát cho phù hợp (kính hiển vi, kính lúp,...).

+ Bước 3: Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được.

=> Ưu điểm:

(+) Không yêu cầu những dụng cụ thí nghiệm phức tạp.

(+) Điều kiện tiến hành thí nghiệm đơn giản, có thể thực hiện ở bất cứ đâu.

(+) Các dữ liệu thu thập được mang tính khách quan, chính xác.

=> Nhược điểm:

(-) Người quan sát đóng vai trò thụ động, phải chờ đợi các hiện tượng diễn ra.

(-) Chỉ thu thập được những thông tin mang tính chất bề nổi của đối tượng nghiên cứu.

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm: là phương pháp sử dụng các dụng cụ, hoá chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học.

+ Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hoá chất và mẫu vật để làm thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành các thí nghiệm theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm. Từ việc quan sát và phân tích kết quả, người nghiên cứu giải thích và kết luận cho kết quả thí nghiệm đó. 

*Một số kĩ thuật phòng thí nghiệm thường dùng ở THPT: Phương pháp giải phẫu, phương pháp làm và quan sát tiêu bản.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả thí nghiệm

+ Bước 4: Vệ sinh dụng cụ thí nghiệm.

=> Ưu điểm:

(+) Cho số liệu chính xác.

(+) Các kết quả đánh giá có tính rõ ràng, dễ so sánh.

=> Nhược điểm:

(-) Giới hạn không gian; tốn kém nhiều chi phí

(-) Cần tuân theo những nguyên tắc đảm bảo an toàn nhất định. Một số thí nghiệm có thể gây nguy hiểm.

(-) Đòi hỏi những dụng cụ, máy móc thí nghiệm nhất định (hóa chất, bông thấm nước, panh,…)

(-) Không phải lúc nào cũng thực hiện được.

- Phương pháp thực nghiệm khoa học: là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích. Để thực nghiệm khoa học, người nghiên cứu cần tiến hành theo ba bước sau:

+ Bước 1: Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế mô hình thực nghiệm phù hợp với mục đích thí nghiệm.

+ Bước 2: Tiến hành thực nghiệm và thu thập các dữ liệu. Trong bước này, người nghiên cứu có thể dùng các phương pháp khác nhau tùy mục đích thực nghiệm: nghiên cứu và phân loại để định

danh các loài sinh vật; tách chiết các chế phẩm sinh học; nuôi cấy mô, tế bào;...

+ Bước 3: Xử lý các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.

=> Ưu điểm:

(+) Không thụ động chờ đợi sự xuất hiện của hiện tượng mà chủ động tạo ra những điều kiện đó.

(+) Có thể lặp đi lặp lại nhiều lần thực hiện với những kết quả giống nhau, chứng tỏ một mối quan hệ có tính quy luật và đảm bảo được tính tin cậy của đề tài.

=> Nhược điểm:

(-) Đòi hỏi sự chuẩn bị công phu cả về lý luận và công cụ thực hiện.

(-) Mỗi thực nghiệm chỉ kiểm nghiệm và xác định được mối quan hệ giữa hai nhân tố, trong khi đó một đề tài nghiên cứu lại đòi hỏi phải kiểm nghiệm nhiều nhân tố.

(-) Các điều kiện được tạo ra một cách đặc biệt trong quá trình thực nghiệm, có thể phá vỡ diễn biến tự nhiên của hiện tượng nghiên cứu.

II. CÁC KỸ NĂNG TRONG TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Nghiên cứu khoa học được thực hiện theo tiến trình 4 bước:

1. Quan sát và đặt câu hỏi: Qua quan sát đặt ra những câu hỏi, từ đó tìm ra “vấn đề" nghiên cứu.

2. Hình thành giả thuyết khoa học

- Xây dựng giả thuyết dựa trên kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề nghiên cứu.

- Giả thuyết phải cụ thể và liên quan trực tiếp đến câu hỏi đang đặt ra.

3. Kiểm tra giải thuyết: 

- Làm thực nghiệm để chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết.

- Nếu kết quả thử nghiệm không ủng hộ giả thuyết đưa ra thì cần phải kiểm tra lại quá trình thực nghiệm hoặc sửa đổi giả thuyết hay đưa ra một giả thuyết mới. 

4. Làm báo cáo kết quả

- Phân tích số liệu và rút ra kết luận nghiên cứu. 

- Một kết luận được coi là đúng khi trả lời được câu hỏi nghiên cứu ban đầu bằng các dữ liệu tin cậy.

III. TIN SINH HỌC

- Tin sinh học (Bioinformatics) là một lĩnh vực nghiên cứu liên

ngành, kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê.

- Phương pháp tin sinh học là phương pháp thu thập, xử lý và phân tích các thông tin và dữ liệu sinh học bằng phần mềm máy tính, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng.

- Trong nghiên cứu và học tập,

tin học được sử dụng như một công cụ phân tích dữ liệu để đưa ra các mô hình dự đoán, dự báo về các quá trình sinh học.

Ví dụ: Dùng phương pháp tin sinh học để giải mã, phân tích hệ gene người, phân tích số liệu thí nghiệm....

IV. MỘT SỐ VẬT LIỆU, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC

Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học:

- Dụng cụ: kính hiển vi, kính lúp, bộ đồ mổ....

- Máy móc thiết bị: tủ lạnh, tủ cấy vi sinh, cân điện tử, các bộ cảm biến,...

- Các phần mềm: thí nghiệm ảo, phần mềm dạy học, các phần mềm xử lý số liệu thống kê,...

- Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật: bộ tranh cơ thể người, bộ tranh các cấp tổ chức sống, mô hình tế bào, mô hình DNA, bộ tiêu bản quan sát nhiễm sắc thể,...

- Thiết bị an toàn: găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...