§1. Чому біологію вважають наукою XXI сторіччя

• Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Балан

Чому природничі науки поділяють на окремі галузі? Що спільного вони мають?

Природничі науки поділяють на окремі галузі для більш ефективного вивчення та розуміння різноманітних аспектів природи. Кожна галузь фокусується на певному об’єкті чи явищі, що дозволяє детальніше досліджувати його особливості та закономірності. Наприклад, біологія зосереджується на живих організмах, а фізика — на вивченні матерії та енергії.

Спільним для всіх природничих наук є методологія дослідження, яка включає розроблення теорій, експериментування та наукове мислення. Вони прагнуть до точності, об’єктивності та детермінованості у своїх висновках. Природничі науки також поділяються на дисципліни, які досліджують різні природні об’єкти та феномени, такі як світло, речовини, природні явища, небесні тіла, земні надра та інше.

Виконай вправу «Природничі науки»

Що вивчає наука біологія

Обговоріть за малюнком 1.1, з якими природничими науками біологія має найтісніші зв’язки. Чому?

На наданому малюнку показано взаємозв’язки між різними галузями природничих наук, з акцентом на біологію. Біологія знаходиться в центрі діаграми й має прямі зв’язки з такими науками, як цитологія, яка вивчає клітини; ботаніка, що вивчає рослини; зоологія, яка вивчає тварин; мікологія, що вивчає гриби; еволюційне вчення, яке встановлює закономірності історичного розвитку життя на Землі; екологія, що вивчає взаємозв’язки організмів між собою та з довкіллям.

Біологія має тісні зв’язки з хімією, оскільки хімія вивчає будову, властивості та перетворення речовин, що є важливим для розуміння біохімічних процесів в організмах. Також біологія тісно пов’язана з фізикою, яка вивчає процеси та явища світу, що оточує нас, і встановлює закони, якими вони підпорядковуються, що важливо для розуміння фізіологічних процесів.

Таким чином, біологія є комплексною наукою, яка інтегрує знання з різних галузей природничих наук для глибшого розуміння живої природи та закономірностей, що керують життєвими процесами.

Як біологія та інші науки вивчають природу

Ефект Мпемби — це явище, коли гаряча вода замерзає швидше, ніж холодна, за певних умов. Це спостереження було вперше зареєстровано танзанійським школярем Ерасто Мпембою в 1960-х роках. Він помітив, що гаряче молоко замерзає швидше, ніж холодне, коли він працював у кухні своєї школи. Це спостереження спонукало подальші дослідження, які підтвердили, що під певними умовами гаряча вода дійсно може замерзати швидше, ніж холодна, хоча точні причини цього явища досі залишаються предметом досліджень.

Наукове дослідження часто починається з формулювання гіпотези, яка є обґрунтованим припущенням, висунутим для з’ясування властивостей і причин досліджуваних явищ. Гіпотеза повинна бути доступною для перевірки, що означає, що її можна підтвердити або спростувати за допомогою експериментів.

У процесі експериментування використовуються змінні:

• незалежні змінні, які дослідник контролює;
• залежні змінні, які вимірюються і які можуть змінюватися в результаті експерименту;
• та контрольовані змінні, які залишаються незмінними, щоб забезпечити точність експерименту.

Після збору та аналізу емпіричних даних науковець робить висновок про правильність гіпотези, визначаючи, чи існує зв’язок між досліджуваними явищами, як це показано на малюнку 1.2.

Яке значення біології в житті людини

Біологія відіграє ключову роль у розв’язанні глобальних проблем, з якими стикається людство. Однією з основних потреб сучасної людини є забезпечення достатньої кількості харчових продуктів. Завдяки дослідженням у галузі біології, науковці розробляють нові високопродуктивні сорти рослин і породи тварин, що дозволяє збільшити врожайність і ефективність сільськогосподарського виробництва, тим самим зменшуючи ризик нестачі продовольства.

У медицині біологічні дослідження мають вирішальне значення для діагностики, лікування та профілактики захворювань. Вони допомагають розробляти нові методи лікування, вакцини та лікарські препарати, що значно покращує якість життя людей і збільшує тривалість життя.

Біологія також відіграє важливу роль у збереженні навколишнього середовища. Дослідження допомагають зрозуміти вплив людської діяльності на природу і розробляти стратегії збереження біорізноманіття та раціонального використання природних ресурсів.

Окрім того, біологія має значення у сфері освіти, надаючи знання про основи життя, здоров’я та взаємодії з природним середовищем. Вона сприяє формуванню відповідального ставлення до власного здоров’я та навколишнього середовища.

Таким чином, біологія є фундаментальною наукою, яка забезпечує розв’язання низки глобальних проблем, пов’язаних зі здоров’ям, продовольством, збереженням природи та сталого розвитку людства.

Поміркуйте

1. Доповніть схему на малюнку 1.3 прикладами застосування біологічних знань

Схему потреб людини можна доповнити такими прикладами застосування біологічних знань:

• Доступність достатньої кількості якісної їжі: Створення вченими нових високопродуктивних сортів рослин і порід тварин, змінюючи їхній спадковий матеріал.
• Збереження здоров’я та доступність медицини: Використання біологічних досліджень для точної діагностики хвороб, розробки профілактичних заходів та рекомендацій щодо здорового способу життя.
• Збереження та поліпшення якості навколишнього середовища: Розробка методів для збереження біорізноманіття, наприклад, створення полезахисних лісосмуг, що покращують мікроклімат та слугують середовищем існування для різних видів.

2. До якої науки належить дослід Мпемби? Яка галузь господарства може використати його результати?

Дослід Мпемби, який полягає у спостереженні, що гаряча вода може замерзнути швидше за холодну, належить до галузі фізики, оскільки він стосується процесів теплопередачі та властивостей води. У підручнику біології цей дослід наведено як приклад наукового методу, спільного для всіх природничих наук. Результати цього явища можуть знайти застосування в харчовій промисловості для прискорення заморожування продуктів або в комунальному господарстві, наприклад, при створенні льодових ковзанок.