فصل اول نگرش علمی و علوم زیستی

2. فصل اول نگرش علمی و علوم زیستی

3. انسان در طول تاریخ همواره کوشیده است که پاسخ پرسشهای خود را در باره خود و طبیعت پیرامون بیابد.اما در بعضی موارد به علت نداشتن دانش کافی گاه به خرافات ، حدس و گمان روی آورده است. مطمئنأ این چنین پاسخ هایی که بر پایه های نادرستی استواراند از اعتبار علمی بر خوردار نیستند. اگر انسان برای پاسخ دادن به سوالات خود از واقعیت ها و منطق استفاده کند آنگاه به تفکر علمی نزدیک شده است.در تفکر علمی باید برای همه پاسخ هایی که ارائه میدهیم دلیل کافی داشته باشیم. محققان برای پاسخ هایی که میدهند دلیل کافی می آورند.آنان نسبت به بعضی چیز هایی که بسیاری از مردم آنها را اثبات شده میپندارند شک میکنند و می کوشند پاسخی منطقی برای آنها به دست آورند. محققان معمولا برای حل مسائل و یافتن پاسخ برای پرسش های خود،از روشی به نام روش علمی استفاده میکنند.

4. روش علمی:روش علمی روشی است منطقی ومنظم،از چند مرحله پشت سر هم تشکیل شده است ،که مراحل آن در طول تاریخ علم پیشرفت کرده و به صورت امروزی در آمده است. • روش علمی 7 مرحله دارد که اصلی ترین مراحل آن عبارت اند از:مشاهده،فرضیه سازی،آزمون فرضیه،تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری. میانبر:4مرحله اصلی روش علمی:مفات (مشاهده،فرضیه سازی،آزمون فرضیه،تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری.)

5. 1.مشاهده: مشاهده صحیح مهمترین عامل در شروع یک تحقیق است به شکل های زیر با دقت نگاه کنید! حواس5 گانه ما از خطا محسون نیستند.به همین دلیل بشر به استفاده ازابزارهای مختلف روی آورد تا از ین خطاها جلوگیری کند.مثلا با استفاده از میکروسکوپ اشیای ریزی که قطر آن ها از 2/0 میکرون کمتر است که جشم قادر به دیدن آنها نیست را مشاهده میکند.

6. یک پژوهش علمی با مشاهده آغاز میشود.پژوهشگران اطراف خود را بسیار با دقت می نگرند،معمولا آنها از پدیده های اطراف خود همانند مردم عادی بی تفاوت نمیگذرند.آنها با دیدن پدیده های مختلف در ذهنشان پرسش هایی مطرح میشود و به سمت یافتن پاسخ آن پرسش ها میروند. • پژوهش گران برای دست یافتتن به پاسخ پرسش های خود از منابع مختلفی همچون کتب خانه ها ،مقالات علمی،سایت های علمی – پژوهشی و . . . استفاده میکنند. نکته: محققان معمولا کار خود را از صفر آغاز نمی کنند،کارهای یک محقق اساس کار محققی دیگر قرار میگرد.(یعنی محققان از پژوهش های محققان قبلی استفاده میکنند)

7. 2.فرضیه سازی: • در این مرحله محققان بر پایه اطلاعات جمع آوری شده،تجربه ها و ذهن خلاق خود پاسخ سوال را حدس میزنند. • به حدس و گمان منطقی ای، که بر پایه اطلاعات بدست آمده ،برای توضیح علت پدیده ای زده میشود فرضیه میگویند.

8. 3.آزمایش فرضیه: • فرضیه فقط یک حدس است.بنابراین ممکن است صحیح باشد ویا اشتباه باشد.پس باید فرضیه آزمایش شود تا بتوان به صحت آن پی برد. • نکته:در هنگام آزمایش فرضیه پژوهشگران تمامی مراحل آزمایش و نتایج آن را ثبت میکنند تا بتوانند آن ها را بررسی نمایند.

9. 4.تجزیه وتحلیل و نتیجه گیری: • پژوهشگران بعد از آزمون فرضیه به بررسی نتایج و تفسیر آنها میپردازند و در باره اینکه چرا آزمایش چنین نتیجه ای داده است به بحث میپردازند. • بعد از اینکه صحت فرضیه ایی تأ یید شد به آن نظریه گوییند. • البته بعضی از فرضیه ها بعداز تأیید به تنهایی باعث ایجاد یک فرضیه نمی شوند و فقط ممکن است که تکمیل کننده فرضیه های دیگر شوند.

10. نظریه سلولی: • یکی از مهمترین نظریه های زیست شناسی است و 3 رکن اساسی دارد: • 1.سلول کوچکترین واحد زنده است. • 2.همه جانداران از یک تا تعداد بیشتری سلول ساخته شده اند. • 3.هر سلول از تقسیم سلول قبلی و مانند خود به وجود آمده اند. • نظریه سلولی به یکباره ارائه نشد بلکه این نظریه حاصل پژوهش چندصد سال اندیشمندان است.

11. انتشار گزارش: • پژوهشگران در انتهای کار نتیجه آزمایشهای خود را در مجلات علمی ،کتاب ها و یا سمینارها و وبلاگ ها و سایر شبکه های اطلاع رسانی منتشر میکنند تا دیگران از آن آگاه شده و درستی نتایج و یا روش های به کار رفته را بیازمایند.در این صورت یافته های پژوهشگران از اعتبار بیشتری برخوردار میشود. • محققان انتظار ندارند پاسخ های همه پرسش های خود را با روش علمی بدست آورند.آنان می دانند روش علمی فقط برای موضوع هایی کاربرد دارد که بتوان آنها را در آزمایشگاه یا در طبیعت مشاهده، اندازه گیری یا آزمایش کرد.

12. مثالی از کاربرد روش علمی: • نظریه خلق الساعه: • این عقیده که موجودات زنده به طور خود به خودی به وجود می آیند. که در سال های 384 تا322 پیش از میلاد وجود داشته است.به طور مثال طبق این نظریه ماهی ها از گل و لای جوی ها و آبگیر ها تولید میشوند. آزمایش ون هلمونت: • در قرن هفدهم دانشمندی به نام ون هلمونت که پژشکی بلژیکی بود آزمایشی در مورد نظریه خلق الساعه انجام داد. • او یک پیراهن کثیف را با چند دانه گندم در گوشه ای قرار داد.پس از 21 روز تعدادی موش در اطراف آنها مشاهده کرد.او به این نتیجه رسید که موش ها خودبه خود از پیراهن کثیف و دانه های گندم به وجود آمده اند.

14. یکی از نقص های آزمایش ون هلمونت این بود که آزمایش خود را کنترل نکرد. • آزمایش کنترل شده آزمایش است که در آن دو آزمایش به طور همزمان انجام میگیرد و همه عواملی که بر این آزمایش موثراند،به جز یکی از آنها(که قرار است مورد آزمایش قرار بگیرد)،یکسان است. • به نظر شما اگر ون هلمونت آزمایش خود را درون یک جعبه در بسته قرار می داد چه نتیجه ایی میگرفت؟ • آزمایش و نتیجه گیری ون هلمونت ممکن است امروزه بسیار ساده لوحانه به نظر برسد اما نباید فراموش کنیم که او اندیشه ای علمی و ارزشمند داشت.کار های او مبنای کار دانشمندان دیگر قرار گرفت و پیشرفت های امروزی علوم و فن آوری ، مدیون چنین کارهای علمی ای است.

15. دانشمندان بعد از ون هلمونت دو درس مهم از او آموختند: • 1.پژوهشگر باید سعی کند همه عواملی را که بر تنیجه آزمایش اثر میگذارد کنترل کند. • 2.پژوهشگر باید در نظر داشته باشد عقاید او قبل از آزمایش بر نتیجه گیری او از آزمایش تأثیر نگذارد.

16. آزمایش فرانچسکو ردی: • ردی پزشک و دانشمند ایتالیایی در سال 1621-1697(اواسط قرن 17) زندگی میکرد. • وی به درستی نظریه خلق الساعه تردید کرد و تصمیم گرفت با روش علمی به این پرسش پاسخ دهد که آیا واقعا ممکن است بدون وجود مگس های دیگر ، مگسی خود به خود از گوشت فاسد به وجودآید؟ • کارهای ردی اولین پژوهش به روش علمی در باره مسئله منشأ حیات بود.

17. حال به برسی، به روش علمی ،توسط فرانچسکو ردی میپردازیم: • 1. مشاهده: وی تمامی اطلاعات موجود در باره پیدایش حشرات و به خصوص مگس ها را از گوشت فاسد در منابع علمی آن زمان مطالعه کرد.سپس مقداری گوشت فاسد تهیه کرد و تصمیم گرفت پیدایش مگس ها را از گوشت فاسد مشاهده کند،وی وقتی با دقت به گوشت های فاسد نگاه کرد دریافت که مگس ها توسط بوی گوشت به سمت گوشت فاسد جمع شده و روی گوشت پس از تغذیه آن روی گوشت پیله هایی از خود به جای میگذارند که این پیله ها (که امروزه کرمینه نامیده میشوند) بعدا به مگس تبدیل میشود. • 2.فرضیه سازی: وی بعد از مشاهده پیله گذاری مگس ها روی گوشت فاسد این نظریه را مطرح کرد: نوزادان کرمی شکل از ذرات ریزی که مگس ها روی گوشت فاسد به جای می گذارند،به وجود می آیند.

18. 3.آزمایش فرضیه: • ردی برای آزمودن این فرضیه آزمایش طراحی کرد: • او مقداری گوشت را به قطعاتی تقسیم کرد و آنها را درون چند ظرف شیشه ایی قرار داد.اما درب بعضی از ظرف ها را با پارچه پوشاند و درب بقیه ظرف ها را باز گذاشت.چند روز بعد مشاهده کرد روی گوشتی که درون ظرف های درباز بودند نوزاد مگس وجود دارد ولی روی گوشت هایی که درب ظرف آنها بسته بودند خبری ازنوزاد مگس نیست!

19. 4.تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری: • وی نتیجه آزمایش خود را این چنین بیان کرد:مگس خود به خود از گوشت گندیده به وجود نمی آید،بلکه هر مگسی حاصل تخم گذاری مگسی دیگر است. ردی برای اینکه از نتیجه آزمایش خود مطمئن شود آزمایش خود را به شیوه های مختلف دیگر نیزتکرار کرد و به همین نتیجه رسید.به طور مثال وی به جای آنکه گوشت ها را درو ظرف قرار دهد در زیر خاک پنهان کرد. • انتشار گزارش: • وی نتیجه نهایی آزمایش خود را در سال 1668 در کتابی به نام آزمایش دربازه پیدایش حشرات منتشر کرد.

20. علوم زیستی: • علوم زیستی مجموعه علومی است که منجر به شناخت علمی موجودات زنده و عوامل موثر بر آنها می شوند. • حاصل کار پژوهشگران علوم زیستی دانش مربوط به علوم زیستی را به وجود می آورد.بنابراین دانش علوم زیستی ،یعنی مجموع آگاهی هایی که پژوهشگران علوم زیستی با استفاده از روش علمی در آزمایشگاه یا زیستگاه طبیعی موجودات زنده بدست آورده اند.

21. دوشاخه مهم علوم زیستی:1.علوم زیستی پایه ایی 2. علوم زیستی کاربردی • 1.علوم زیستی پایه ایی : • پژوهش های علوم زیستی پایه ایی به منظور شناخت قوانین حاکم بر پدیده های زیستی صورت میگیرد. مانند تحقيق درباره ي چگونگي انتقال صفات ارثي از والدين به فرزندان بدون در نظر گرفتن کاربردهاي آن در زندگي.

22. 2.علوم زیستی کاربردی : پژوهش علوم زیستی کاربردی به منظور استفاده انسان از پدیده های زیستی،برای زندگی بهتر صورت می گیرد. مانند استفاده از قوانين وراثت براي توليد گياهان يا جانوراني که مشخصات مطلوبي دارند.

23. پایان فصل اول. هفته بعد: امتحان جامع از فصل 1