Məlumat

2020_SS1_Bis2a_Facciotti_Reading_01 - Biologiya

2020_SS1_Bis2a_Facciotti_Reading_01 - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

2020_SS1_Bis2a_Facciotti_Reading_01 ilə əlaqəli Öyrənmə Məqsədləri

  • BIS2A-da uğur qazanmaq üçün şəxsi iş planının hazırlanmasının vacibliyini anlayın.
  • Elmi metodu təsvir edin və onu sinifdə öyrənilən materialla əlaqələndirin.
    • Təcrübənin təsvirindən asılı və müstəqil dəyişənləri və nəzarət və test qruplarını müəyyən edin.
    • Verilmiş müşahidələr toplusundan müşahidə olunan sistem haqqında hipotez və sıfır fərziyyə yaradın.
    • Təcrübə və onun fərziyyələri haqqında nəticəyə gəlmək üçün məlumatları təhlil edin və şərh edin.
    • Təbii seçmə yolu ilə təkamül nəzəriyyəsinə istinad edərək təbiətdəki bir əlamət üçün müşahidəni izah etməyə çalışan bir fərziyyə yaradın.
  • Mürəkkəb problemi/sualı daha kiçik, daha idarə edilə bilən suallara bölmək üçün Design Challenge rubrikasını tətbiq edin.
    • Design Challenge rubrikasındakı əsas addımları və onun biologiyanın öyrənilməsi kontekstində necə istifadə oluna biləcəyini təsvir edin.
    • Design Challenge rubrikasından istifadə edərək oxuda və ya sinifdə mövzu ilə bağlı əsas sual/problem haqqında bəyanat yaradın.
  • Müxtəlif model növlərini (məsələn, əqli, fiziki, riyazi və s.) müəyyən edin və təsnif edin və onların faydalılığını və məhdudiyyətlərini təklif edin.
    • Modeli araşdırın və onun əsas fərziyyələrini və sadələşdirmələrini müəyyənləşdirin və bu fərziyyələrin onun faydalılığını necə təmin etdiyini və məhdudlaşdırdığını tənqidi şəkildə qiymətləndirin. (a.k.a. Modelin fərziyyələri və sadələşdirmələri onu necə faydalı edir, lakin onun təsvir edə biləcəyini necə məhdudlaşdırır?)
  • Təbii seçmə yolu ilə təkamül nəzəriyyəsinə istinad edərək təbiətdəki bir əlamət üçün müşahidəni izah etməyə çalışan bir fərziyyə yaradın.

BIS2A-da aktiv öyrənmə

Hər bir mühazirədə sizdən kiçik qrup və ya fərdi şəkildə suallara cavab vermənizi xahiş edəcəyik. Bu suallar bir neçə məqsədə xidmət edir:

Sinifdaxili sualların funksiyaları

  • Suallar tələbələri bir mövzunu fərqli nöqteyi-nəzərdən araşdırmaq üçün stimullaşdırır, müəllim bunu tələbə öyrənməsi üçün uyğun hesab edir.

  • Suallar tələbələr üçün mini “özünü sınamaq” rolunu oynayır. Hansı sualın verildiyinə və ya ona necə cavab verəcəyinizə əmin deyilsinizsə, bu (a) təlimatçıdan izahat istəmək və/və ya (b) TA ilə dərsdən dərhal sonra bu mövzunu nəzərdən keçirmək üçün qeyd etmək üçün yaxşı vaxtdır, təlimatçı, sinif yoldaşları və ya internet. Əgər təlimatçı dərsdə sizə sual vermək üçün vaxt ayırıbsa, bu, onların mövzunun, həm sualın, həm də cavabın vacib olduğunu düşündüyünə dair böyük bir işarədir.

  • Bəzi sinifdaxili suallar tələbələrdən sualları özləri formalaşdırmağı xahiş edəcək. Bu, adətən şagirdi düşünməyə və dərsin mahiyyətini ifadə etməyə məcbur etmək üçün nəzərdə tutulmuş bir məşqdir. Bunlar sizi mövzu haqqında daha dərindən düşünməyə və onu kursun daha geniş kontekstinə yerləşdirməyə məcbur edən kritik tapşırıqlardır.

  • Bəzi suallar şagirddən məlumatları şərh etməyi və ya model (məsələn, şəkil) yaratmağı və gördüklərini sinifə çatdırmağı xahiş edə bilər. Bu məşq tələbədən nəyisə ucadan izah etməyi məşq etməyi tələb edir. Bu, həm cavab verən şəxs, həm də suala necə cavab verəcəklərini və bunun təlimatçının rəyi ilə necə müqayisə olunduğunu yoxlamaq üçün vaxt sərf etməli olan tələbə yoldaşları üçün əla özünü sınama və öyrənmə təcrübəsi ola bilər.

  • Sonrakı müzakirədəki suallar və problemin həlli və ya suallara cavab verən düşüncə prosesi müəllimin interaktiv şəkildə ekspert davranışını modelləşdirməsi üçün fürsətdir – bəzən cavabı NECƏ əldə etdiyimizi anlamaq da eyni dərəcədə vacibdir. cavabını anlayın.

Bəzi suallar diskret cavab tapmaq üçün deyil, düşüncə və müzakirəni stimullaşdırmaq üçün nəzərdə tutulub. Əgər çağırılsanız, bircə "doğru" cavab verməyə məcbur olmamalısınız!! Bunu başa düşmək çox vacibdir. Cavabların hamısını bilməməyin tamamilə məqbul (və bəzən arzuolunan) olduğunu başa düşdükdən sonra (əgər bilsəniz, dərsə gəlməyin mənası nə olardı?), bu, çağırılmağın çoxlu narahatlığını aradan qaldıra bilər. . “Cavabını” bilməmək yaxşı olsa da, müzakirəyə töhfə verməyə cəhd etməyiniz vacibdir. Digər mənalı töhfələrə misal ola bilər: aydınlaşdırma tələbi; sualın başqa sinif mövzusu ilə əlaqələndirilməsi (əlaqə yaratmağa cəhd); və sualda nəyin rahat olduğunu və sizi nəyin çaşdırdığını ifadə etmək. "Bilmirəm" deməkdən qorxma. Bu, tamamilə yaxşıdır və hətta bəzən gözləniləndir. Təlimatçının fərqli bir sualı təqib etməsinə hazır olun, lakin bu, ya bildiyiniz bir şeyi vurğulamağa və ya çaşqınlıq nöqtəsini müəyyən etmək üçün sizdən kömək istəməyə çalışacaq.

Mühazirəyə hazırlaşır

Hər bir mühazirəyə hazırlaşmağınıza kömək etmək üçün biz dərsə necə hazırlaşmaq barədə təlimatları özündə əks etdirən tədris təlimatları təqdim edirik. Siz dərsə gəlməzdən əvvəl tapşırılan mütaliəni və təklif olunan “özünüqiymətləndirmələri” tamamlamaq üçün əlinizdən gələni etməlisiniz. Bu, sizin müzakirələrə hazır olmanızı və dərs zamanı vaxtınızdan maksimum istifadə edə bilmənizi təmin edəcək. Biz sizdən mühazirədən əvvəl ekspert olmanızı gözləmirik, lakin biz sizdən qabaqcadan oxumanızı və bununla da tələb olunan lüğətlə tanış olmanızı və müzakirə olunacaq anlayışlar üzərində bir az vaxt sərf etməyinizi gözləyirik. Biz mühazirədə həmin əsas biliklərə əsaslanacağıq. Əgər əlinizdə ən azı bir neçə əsas tikinti materialınız yoxdursa, dərsdə vaxtınızı daha az səmərəli istifadə edəcəksiniz.

Biz bunu çox da vurğulaya bilmərik Bu (və ya hər hansı digər) kursda materialın öyrənilməsi üçün əsas məsuliyyət SİZİNDİR. Uğurunuza sərmayə qoysaq da, müəllimləriniz və TA-larınız bilikləri sehrli şəkildə implantasiya edə bilməzlər. Ustalıq tələb edən hər hansı digər fənlər (məsələn, idman, musiqi, rəqs və s.) kimi, biz sizə rəhbərlik etməyə və performansınızı tənqid etməyə kömək edə bilərik, lakin bir şeydə yaxşı olmaq üçün lazım olan məşq saatlarını əvəz edə bilmərik. Həftədə bir və ya iki dəfə dərslərə gedərək və heç vaxt məşq etməməklə peşəkar pianoçu olmağı heç vaxt gözləməzsiniz. Çoxumuza musiqi, incəsənət və ya idman kimi bir şeydə yaxşı olmaq üçün təcrübəyə ehtiyacınız olduğu aydın görünür. Təəccüblü deyil ki, eyni qayda biologiya və ya hər hansı digər akademik fənnin öyrənilməsinə aiddir.

Biz özümüzü bu sinif üçün sizin məşqçiləriniz kimi görürük; hamınızın uğur qazanmasını istəyirik. Ancaq bunun baş verməsi üçün təcrübənizi ciddi qəbul etməlisiniz. Bu, sinifə hazırlıqlı gəlmək, dərsdə iştirak etmək, sinifdə keçilən materialı mümkün qədər tez öyrənmək, harada qeyri-müəyyən olduğunuzu müəyyənləşdirmək və bu mövzuları mümkün qədər tez aydınlaşdırmaq üçün kömək almaq və onlayn müzakirələrə düşünülmüş töhfələr verməyə çalışmaq deməkdir ( "Xal almaq" üçün tələb olunan minimum minimum deyil).

Aşağı xətt: öyrənmə prosesində fəal iştirakçı olmalısınız.

Bilik və Öyrənmə

Tədris və Öyrənmə Elmi

Elmi öyrətmək və öyrənmək həm çətin işdir. Təlimatçılar olaraq, biz sizin gələcək tədqiqatlarınız üçün əsas rolunu oynayacaq mürəkkəb, bir-biri ilə yüksək dərəcədə əlaqəli anlayışları çatdırmalıyıq. Biz də istəyirik ki, tələbələrimiz bu ideyaları yüksək səviyyədə mənimsəsinlər. Tələbələr olaraq siz böyük bir yeni lüğət öyrənməli, yeni konseptual bilikləri "asmaq" üçün zehni modellər yaratmalı və bu yeni biliklərdən həqiqətən istifadə edə biləcəyinizi nümayiş etdirməlisiniz. Proses həm müəllimi, həm də tələbəni çətinləşdirir. Proses zəhmət tələb etsə də, inanılmaz dərəcədə faydalı və əyləncəli ola bilər. Təlimatçı üçün bu “Aha!” kimi qaneedici bir şey yoxdur tələbənin birdən-birə vacib bir anlayışı başa düşdüyü anlar.

BIS2A-da biz bəzi maraqlı tədris və öyrənmə problemləri ilə qarşılaşırıq. Əsas problemlərdən biri odur ki, biz tələbələrin əksəriyyətinə tanış olmayan zaman və/yaxud ölçü miqyasında mövcud olan və ya baş verən fiziki şeyləri və ideyaları müzakirə edirik. Bu nə deməkdir? Aşağıdakı misalı nəzərdən keçirək:

Misal: zehni modellərin yaradılması ilə əlaqədar bəzi çətinliklər

Vəhşi təbiət biologiyasını tədris edən müəllim, müzakirə üçün başlanğıc nöqtəsi kimi quş dimdiklərindən istifadə edərək təkamüldəki anlayışlar haqqında danışmaq istəyə bilər. Bu halda, təlimatçıya müxtəlif formalı quş dimdiklərinin zehni şəkillərini yaratmaq üçün vaxt sərf etmək lazım deyil (və ya ən azı yalnız bir şəkil göstərmək lazımdır); tələbələrin əksəriyyəti ördək, qartal və ya ağac dimdiyi dimdiklərinin zehni şəkillərini yaratmaq üçün öz keçmiş biliklərindən və gündəlik həyatlarından asanlıqla istifadə edəcək və Təbiətin müxtəlif fiqurları seçməsinin müxtəlif funksional səbəbləri haqqında nəticə çıxaracaq. Nəticə etibarı ilə, tələbələr dimdiklərinin necə göründüyünü təsəvvür etmək üçün heç bir zehni səy sərf etməli olmayacaq və bunun əvəzinə bütün enerjilərini əsas təkamül dərsinə yönəldə bilərlər.

Daha çox danışıq dilində: Əgər sizdən yaxşı bildiyiniz bir şeylə yaxından əlaqəli olan yeni bir şey haqqında düşünmək istənilirsə, yeni materiala diqqət yetirmək o qədər də çətin deyil.

Bunun əksinə olaraq, BIS2A-da tələbələrdən atom, molekulyar və hüceyrə miqyasında və mikrosaniyələrdən minilliklərə qədər olan sürətlə baş verən hadisələri düşünməyi və müzakirə etməyi xahiş edirik. Tələbələrin çoxu, təxmin edəcəyik ki, mikrodan nanometrə qədər miqyasda həyat keçirməyiblər. Bununla belə, bu uzunluq şkalası bütün bioloji sistemlər üçün ümumi olan hadisələrin əksəriyyətinin baş verdiyi yerdir. Molekulyar miqyasda hadisələrin necə baş verdiyi barədə çox düşünməyən başlanğıc tələbələrin yeni məlumatlar əlavə etmək üçün zehni modelləri yoxdur. Bu başlanğıc nöqtəsi həm şagirdin, həm də təlimatçıların üzərinə sinifdə danışdığımız bir çox şey üçün YENİ zehni modellər yaratmaq və gücləndirmək yükü qoyur. Məsələn, zülalların necə işlədiyi haqqında həqiqətən danışmaq üçün ilk növbədə molekulları atom və molekulyar səviyyədə təmsil etmək üçün ümumi modellər və lüğət hazırlamalıyıq. Bu modellər təkcə molekulun quruluşunu əks etdirmə yollarını tapmalı deyil, həm də modellərdə molekulların kimyəvi xassələri və bu molekulların qarşılıqlı əlaqəsi haqqında mücərrəd fikirlər də olmalıdır. Buna görə də, BIS2A tələbələri zülalların necə "göründüyü" və molekulyar miqyasda necə davrandıqlarının zehni modellərini qurmaq üçün bir az səy göstərməlidirlər. Bütün kurs biomolekullar və mikroskopik miqyasda baş verən proseslər ətrafında cəmləşdiyindən, sinifdəki demək olar ki, hər mövzu üçün oxşar arqument irəli sürmək olar.


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Mental model terminini necə şərh edirsiniz və onun öyrənmə üçün nə üçün vacib olduğunu düşünürsünüz?


Sinifdaxili və tədris bələdçi təlimlərindən bəziləri bu problemin öhdəsindən gəlməyə kömək etmək üçün nəzərdə tutulub; tələbələrin əksəriyyəti onları çox faydalı hesab etdilər. Bununla belə, bəzi tələbələr məlumatı anlamaqdansa, yadda saxlamaqla imtahanlara daha çox öyrəşiblər. (Bu, onların günahı deyil; keçmişdə onlardan bunu tələb edirdilər). Nəticə etibarı ilə problemlərə “bahasına əzbərlə” münasibəti ilə yanaşılsa

bəziləri

BIS2A məşğələləri əvvəlcə mənasız görünə bilər. Məsələn, niyə müəllimləriniz sizdən sinifdə təsvir olunan bəzi anlayışları təkrar-təkrar çəkməyinizi xahiş edir? Bu məşq sizi hansı çox seçimli suala hazırlaya bilər? Düzdür, bəzi müəllimləriniz imtahanda sizdən mürəkkəb fiqurlar çəkməyi xahiş etməyəcəklər, bu rəsm məşqləri tələbələri konkret bir suala hazırlamağa çalışmır. Əksinə, təlimatçı sizi özünüz üçün zehni model yaratmağa və ondan istifadə etməyə təşviq etməyə çalışır. Rəsm aktı həm də "özünü sınamaq" rolunu oynaya bilər. Özünüzü bir şey yazmağa və ya bir prosesi təsvir edən bir şəkil yaratmağa məcbur etdiyiniz zaman, zehni imicinizi ortaya qoymağın nə qədər asan və ya çətin olduğunu görərək, bir mövzuya dair konseptual qavrayışınızın nə qədər güclü olduğunu müstəqil olaraq qiymətləndirə biləcəksiniz. kağız üzərində bir şey. XARİCİ YARDIM OLMADAN sinifdən əsas konsepsiya və ya prosesi çəkmək sizin üçün çətindirsə, çox güman ki, daha çox təcrübəyə ehtiyacınız var. Əgər asan olarsa, modelinizə yeni məlumatlar əlavə etməyə hazırsınız. Kurs boyunca siz zehni modelinizə yeni məlumatlar əlavə etməyə və ya zehni modelinizdə təmsil olunan konsepsiyanı yeni kontekstdə istifadə etməyə davam edəcəksiniz. Çizimlərinizi və ya digər özünü yoxlama mexanizmlərini cari saxlayın. Geriyə düşməyin.

Yeri gəlmişkən, imtahanda tələbənin əvvəllər görmədiyi kontekstdə kurs konsepsiyasının təqdimatı təlimatçının pis planı DEYİL. Əksinə, bu, təlimatçı və tələbənin konsepsiyanın öyrənilib-öyrənilmədiyini və bu biliklərin tələbə tərəfindən sinifdə və ya oxunuşda verilmiş xüsusi nümunədən kənarda istifadə/köçürə biləcəyini qiymətləndirmək üçün bir yoldur. Tələbədən sonuncunu təkrarlamağı xahiş etmək əzbərləmə məşqini ifadə edər və dəyərli öyrənmə və müstəqil düşüncənin qiymətləndirilməsi və ya real həyatda baş verənlərin təsviri olmaz.

ƏHƏMİYYƏTLİ

BIS2A tələbələrinin qabiliyyətləri yoxlanılacaq İSTİFADƏ EDİN əvvəllər görmədikləri xüsusi kontekstlərdəki anlayışları başa düşmək vacibdir! Bu biliyə xüsusi diqqət yetirin. Faydalı konseptual bilikləri inkişaf etdirmək əzbərləməkdən daha çox intizam və əmək tələb edir. Dörddəbir də ÇOX sürətli hərəkət edir və anlayışlar üst-üstə yığılır. Əgər siz çox geridə qalırsınızsa, imtahana iki və ya üç gün qalmış itirilmiş vaxtı kompensasiya etmək çox, çox çətindir. Bacardığınız qədər intizamlı olun və kurs materiallarından xəbərdar olun.

Beləliklə, bəzi anlayışları öyrətmək və başa düşmək çətindir. Biz nə edək? Təlimatçıların və tələbələrin etdikləri bir şey, mücərrəd fikirləri sadələşdirmək və ya daha uyğun etmək üçün müxtəlif ünsiyyət fəndlərindən istifadə etməkdir. Biz mürəkkəb ideyaları təsvir etmək üçün analogiyalar və ya sadələşdirilmiş modellər kimi vasitələrdən istifadə edirik (bunların əhəmiyyəti haqqında qısaca). Şeyi daha əlaqəli etmək müxtəlif formalarda ola bilər. Təlimatçılar yeni bir şeyi izah etmək üçün tələbələrin artıq (gündəlik həyatdan götürdüyü) zehni şəkillərdən və ya konseptual modellərdən faydalanmaq üçün müxtəlif simliya və ya metaforalardan istifadə etməyə cəhd edə bilərlər. Məsələn, başa düşmədiyiniz X şeyi bir az başa düşdüyünüz Y kimi işləyir. Bəzən bu, müzakirəyə əsaslanmağa kömək edir. Təlimatçı və ya tələbəni tuta biləcəyiniz başqa bir şeydir antropomorfizasiya tanış olmayan fiziki şeylərin davranışları. Məsələn, A molekulunu deyə bilərik.istəyirA və B molekulları arasında qarşılıqlı təsirdə iştirak edən kimyəvi energetikanın daha düzgün, lakin daha mürəkkəb təsvirini sadələşdirmək üçün B molekulu ilə qarşılıqlı əlaqə yaratmaq. Antropomorfizmlər faydalı ola bilər, çünki bənzətmələr və metaforalar kimi onlar yeni ideyaların yaradılmasını əlaqələndirməyə çalışırlar. şagirdin beynində artıq mövcud olan anlayışlara zehni modellər.

Bu alətlər böyük və effektiv ola bilsə də, həm təlimatçı, həm də tələbə tərəfindən diqqətlə istifadə edilməlidir. Bu sadələşdirici alətlərlə bağlı əsas risk, onların mövcud olmamalı olan, gözlənilməz yanlış təsəvvürlərə səbəb olan və ya yeni konsepsiyanın əlaqələndirilməsini çətinləşdirən konseptual əlaqələr yarada bilməsidir. Beləliklə, bu alətlər etibarlı olsa da, biz - tələbələr və müəllimlər - bu vasitələrin yeni ideyaları öyrənmək qabiliyyətimizə malik olduğu məhdudiyyətləri dərk etmək üçün də diqqətli olmalıyıq. Əgər bu pedaqoji alətlər faydalıdırsa, lakin onların istifadəsi də risk daşıyırsa, biz necə hərəkət edəcəyik?

Dərman iki hissədən ibarətdir:

  1. Bu "sadələşdirici" vasitələrdən birinin nə vaxt istifadə edildiyini tanıyın və
  2. Xüsusi bənzətmə, metafora və s. harada işlədiyini və konseptual olaraq harada uğursuz olduğunu müəyyən etməyə çalışın.

İkinci təlimat ən çətin olanıdır və öyrənənlər üçün çətin ola bilər, xüsusən də onlar yeni konsepsiya ilə ilk dəfə tanış olduqda. Bununla belə, bənzətmə və ya modellə bağlı potensial problemlər haqqında sadəcə düşünmək aktı tələbələrin öyrənməsinə kömək edəcək mühüm metakoqnitiv məşqdir. BIS2A-da müəllimləriniz vaxtaşırı sizdən bu pedaqoji vasitələrin istifadəsini açıq şəkildə tanımağınızı və onların istifadəsi ilə bağlı üstünlükləri izah etməyinizi gözləyəcəklər. Təlimatçılarınız açıq şəkildə nümunələr göstərməklə və ya potensial problemi tanımağa sövq etməklə bu işdə sizə kömək edəcəklər.


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Əvvəlki dərslərinizdən bir müəllimin qeyri-insani bir şeyi təsvir etmək üçün antropomorfizmdən istifadə etdiyi bir nümunə verə bilərsinizmi? Təsvirin hansı üstünlükləri var idi (yəni təsvir niyə işlədi və onun məhdudiyyətləri nələr idi)?


Lüğətdən istifadə

Həmçinin, bir fənnə yeni başlayan tələbələri lüzumsuz olaraq çaşdıra biləcək başqa bir problemli məsələni - potensial olaraq bir neçə tərifə malik olan lüğət terminlərinin istifadəsi və/və ya ciddi tərifləri olan lüğət terminlərinin düzgün istifadə edilməməsini qeyd etmək lazımdır. Bu, biologiyaya xas bir problem olmasa da, bunun baş verdiyini qəbul etmək vacibdir. Bu məsələni daha yaxşı başa düşmək üçün real həyatdan nümunələr çəkə bilərik. Məsələn, "Mən mağazaya sürdüm" kimi bir şey dedikdə, bir neçə şeyin dərhal başa düşülməsi ağlabatan olaraq gözlənilir. "Mən əldə etmək istədiyim malları toplayan bir binaya qalıq yanacağın yanması ilə işləyən dörd təkərli, qapalı bir platformada oturdum və idarə etdim və bunu dəyişdirilə bilən valyutanı qeyd olunan valyuta ilə dəyişdirərək edə bilərəm" deməyə ehtiyac yoxdur. mallar" mesajımızın əsasını çatdırmaq üçün. "Sürüş" və "mağaza" terminlərindən istifadə etməyin mənfi tərəfi odur ki, biz həqiqətən baş verənlərlə bağlı mühüm təfərrüatları itirmişik. Ola bilsin ki, avtomobil akkumulyatorla işləyir və bu, sonrakı hekayənin bəzi təfərrüatlarını başa düşmək üçün vacibdir (xüsusilə hekayənin bu hissəsi avtomobil xarab olduqdan sonra sizi götürmək üçün evakuator sürücüsünü çağırmağı nəzərdə tutursa). Ola bilsin ki, konkret mağazanı bilmək konteksti anlamaq üçün vacibdir. Bəzən bu təfərrüatların əhəmiyyəti yoxdur, lakin bəzən məlum deyilsə, çaşqınlığa səbəb ola bilər. Söz ehtiyatından düzgün istifadə etmək və söz seçimində diqqətli olmaq vacibdir. Nə vaxt sadələşdiriləcəyini və nə vaxt əlavə təfərrüatların veriləcəyini bilmək də vacibdir.

Bir kənara:

Laboratoriyada biologiya üzrə bakalavr tələbələri tez-tez mentorlarına “işləmiş olmanın” nə demək olduğunu, dəlillərin nə olduğunu, sübutların nə qədər güclü olduğunu və ya əsasın nə olduğuna dair vacib təfərrüatları paylaşmadan “təcrübəmin işlədiyini” söyləyəcəklər. onların mühakiməsi üçündür - baş verənləri dəqiq başa düşmək üçün vacib olan bütün detallar. Əgər və/yaxud tədqiqat laboratoriyasında işləməyə başladığınız zaman özünüzə və məsləhətçinizə nəyə nail olmağa çalışdığınızı (təfsilatı xatırlayacağını düşünməyin), məqsədinizə necə nail olmaq qərarına gəldiyinizi TƏFƏRQİLİ təsvir etmək lütfunu edin ( eksperimental dizayn), dəqiq nəticələrin nə olduğunu (düzgün etiketlənmiş məlumatların göstərilməsi tövsiyə olunur) və şərhinizi təmin edin. Təsvirinizi "buna görə də işlədi!" deyərək bitirmək istəyirsinizsə. bu da əladır.


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Söz ehtiyatının qeyri-dəqiq və ya düzgün istifadə edilməməsinin real həyatda lüzumsuz çaşqınlığa səbəb olduğu bir nümunə düşünə bilərsinizmi? Nümunəni təsvir edin və çaşqınlığın necə qarşısını ala biləcəyini müzakirə edin.


Modellər və sadələşdirilmiş fərziyyələr

Real əşyaların modellərinin yaradılması

Həyat mürəkkəbdir. Həm gündəlik həyatımızda, həm də elmdə və ya mühəndislikdə ətrafımızda gördüklərimizi anlamağa kömək etmək üçün biz tez-tez modellər qururuq. Ümumi bir aforizm deyilir: bütün modellər səhvdir, lakin bəziləri faydalıdır. Nə qədər mürəkkəb olsa da, bütün modellər real bir şeyin təxminləridir. Onlar “əsl şey” olmasalar da (və buna görə də səhvdirlər), modellər istifadə edə biləcəyimiz real həyat haqqında proqnozlar verməyə imkan verəndə faydalıdır. Modellər müxtəlif formalarda gəlir, bunlara aşağıdakılar daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır:

Modellərin növləri

  • Fiziki modellər: Bunlar toxuna bildiyimiz 3 ölçülü obyektlərdir.
  • Rəsmlər: Bunlar kağız üzərində və ya kompüterdə və ya 2-D və ya virtual 3-D-də ola bilər. Biz əsasən onlara baxırıq.
  • Riyazi modellər: Bunlar real həyatda bir şeyi riyazi terminlərlə təsvir edir. Bunlardan anlamaq istədiyimiz şeyin və ya prosesin davranışını hesablamaq üçün istifadə edirik.
  • Şifahi və ya yazılı modellər: Bu modelləri yazılı və ya şifahi dildə çatdırırıq.
  • Zehni modellər: Bu modelləri zehnimizdə qururuq və onlardan başqa modellər yaratmaq və dünyanı anlamaq üçün istifadə edirik.

Fərziyyələrin sadələşdirilməsi


Adətən, elmdə və gündəlik həyatda biz mürəkkəb modellərdən daha çox sadə modellərə üstünlük veririk. Mürəkkəb real şeylərin sadə modellərini yaratmaq isə bizdən düzəltməyi tələb edir fərziyyələrin sadələşdirilməsi. Modellərimizdə sadələşdirici fərziyyələrdən istifadə etməklə biz real şeyin bəzi mürəkkəbliklərini aradan qaldırırıq və beləliklə, təhlili sadələşdiririk. Məsələn, bir basketbol topunu modelləşdirməyə çalışan biri, panellər arasındakı xətlərə məhəl qoymadan topun mükəmməl bir kürə olduğuna dair sadələşdirici fərziyyə irəli sürə bilər. Sadələşdirilmiş model artıq təcrübənin məqbul hüdudları daxilində real şeyin davranışını proqnozlaşdırmırsa, çoxlu sadələşdirici fərziyyələr irəli sürülür. Modelə daha çox təfərrüat əlavə etməklə az proqnozlaşdırılan dəyər əldə edildikdə, çox güman ki, çox mürəkkəbdir. Fərqli fənlərdən fərqli modellərə nəzər salaq və onların sadələşdirici fərziyyələrini qeyd edək.

Fizikadan bir nümunə: sürtünməsiz bir müstəvidə blok

Şəkil 1. Ümumi meyl müstəvisində oturan bloku (hər hansı bir materialdan) modelləşdirən xətt təsviri. Bu nümunədə bəziləri sadələşdirilməsi fərziyyələr edilir. Məsələn, blokun və təyyarənin materiallarının təfərrüatları nəzərə alınmır. Çox vaxt biz də rahatlıq üçün təyyarənin sürtünməsiz olduğunu düşünə bilərik. The fərziyyələrin sadələşdirilməsi tələbəyə blokun cazibə sahəsində yüksəldiyi zaman ona təsir edən qüvvələri necə tarazlaşdırmaq və onun üzərində oturduğu səthin cazibə vektoruna perpendikulyar olmadığını görmək barədə düşünməyə məşq etməyə icazə verin (mq). Bu, riyaziyyatı sadələşdirir və tələbəyə modelin həndəsəsinə və bunu riyazi şəkildə necə təmsil etməsinə diqqət yetirməyə imkan verir. Model və onun fərziyyələrin sadələşdirilməsi, şüşə maili müstəvidən aşağı sürüşən buz kubunun davranışını təxmin etmək üçün kifayət qədər yaxşı bir iş görə bilər, lakin qum kağızı ilə örtülmüş maili müstəvidə nəm süngərin davranışını proqnozlaşdırmaqda çox pis iş görə bilər. Model sonuncu ssenari üçün həddindən artıq sadələşdiriləcəkdir.
Mənbə: Marc T. Facciotti tərəfindən yaradılmışdır (Öz işi)

Biologiyadan bir nümunə: bir zülalın lent diaqramı - transmembran protein bakteriorhodopsin

Şəkil 2. Bu, transmembran protein bakteriorhodopsinin cizgi modelidir. Zülal açıq mavi və bənövşəyi lent kimi təmsil olunur (müxtəlif rənglər müvafiq olaraq alfa spiralını və beta vərəqini vurğulayır), xlorid ionu sarı kürə kimi təmsil olunur, qırmızı kürələr su molekullarını, çəhrayı toplar və çubuqlar yerləşmiş retinal molekulu təmsil edir. zülalın "daxili" hissəsində və narıncı toplar və çubuqlar zülalın "xarici" səthində yerləşən digər lipid molekullarını təmsil edir. Model iki görünüşdə göstərilir. Solda model "yan tərəfə" baxılır, sağda isə zülalın hüceyrədənkənar tərəfdən uzun oxu boyunca baxılır (soldakı görünüşdən səhifədən 90 dərəcə fırlanmış). Bu model zülalın atom səviyyəli bir çox detallarını sadələşdirir. O, həmçinin zülalın dinamikasını təmsil edə bilmir. The fərziyyələrin sadələşdirilməsi Bu o deməkdir ki, model zülalın öz işini yerinə yetirməsi üçün lazım olan vaxtı və ya membrandan saniyədə neçə protonun daşınacağını proqnozlaşdırmaqla yaxşı bir iş görməyəcək. Digər tərəfdən, bu model zülalın hüceyrə membranında nə qədər yer tutacağını, tor qişanın membrana nə qədər yerləşəcəyini və ya müəyyən birləşmələrin daxili kanaldan ağlabatan şəkildə “sıza bilməyəcəyini” proqnozlaşdırmaq üçün çox yaxşı bir iş görür.
Mənbə: Marc T. Facciotti (öz işi), Kaliforniya Universiteti, Davis tərəfindən yaradılmışdır
Əldə edilən PDBID: 4FPD

Kimyadan bir nümunə: qlükozanın molekulyar xətti modeli

Şəkil 3. Qlükoza molekulunun xətti təsviri. Konvensiyaya görə, düz xətlərin kəsişdiyi nöqtələr karbon atomlarını təmsil edir, digər atomlar isə açıq şəkildə göstərilir. Burada məcazi şəkildə göstərilən atomların təbiəti haqqında bəzi əlavə məlumatları nəzərə alsaq, bu model bu molekulun bəzi kimyəvi xüsusiyyətlərini, o cümlədən həllolma qabiliyyətini və ya digər molekullarla daxil ola biləcəyi potensial reaksiyaları proqnozlaşdırmaq üçün faydalı ola bilər. The fərziyyələrin sadələşdirilməsi, lakin molekulların dinamikasını gizlədir.
Mənbə: Marc T. Facciotti tərəfindən yaradılmışdır (Öz işi)

Gündəlik həyatdan bir nümunə: Ferrari-nin miqyaslı modeli

Şəkil 4. Ferrari-nin miqyaslı modeli. Bu modeldə bir çox sadələşdirmələr var. Əksəriyyət yalnız bu modeli real avtomobilin ümumi formasını və nisbi nisbətlərini proqnozlaşdırmaq üçün faydalı edir. Məsələn, bu model bizə avtomobilin nə qədər yaxşı sürdüyü və ya 70 km/s sürətlə dayanması ilə bağlı heç bir proqnozlaşdırıcı güc vermir.
Mənbə: Marc T. Facciotti tərəfindən yaradılmışdır (Öz işi)


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Gündəlik həyatda istifadə etdiyiniz fiziki modeli təsvir edin. Model realdan nəyi sadələşdirir?


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Elm dərsində real bir şeyi modelləşdirmək üçün istifadə etdiyiniz rəsmi təsvir edin. Model realdan nəyi sadələşdirir? Sadələşdirmələrin üstünlükləri və mənfi cəhətləri nələrdir?


Sferik inək

Sferik inək fizikada çox mürəkkəb şeylər üçün olduqca sadələşdirilmiş modellər yaratmağa meylli fizikləri ələ salan məşhur bir metaforadır. Çoxsaylı zarafatlar bu metafora ilə əlaqələndirilir və onlar belə bir şeyə gedirlər:

"Südçülük fermasında süd istehsalı aşağı idi, ona görə də fermer yerli universitetə ​​məktub yazıb, akademiklərdən kömək istəyib. Nəzəri fizikin başçılığı ilə çoxşaxəli professorlar qrupu yığılıb və iki həftəlik yerində intensiv araşdırma aparılıb. Daha sonra alimlər universitetə ​​qayıtdılar, qeyd dəftərləri məlumatlarla dolu idi, burada hesabat yazmaq vəzifəsi komanda rəhbərinə həvalə edildi.Bir müddət sonra fizik fermerə dedi: “Məndə həll yolu var, amma bu. yalnız vakuumda sferik inəklərdə işləyir".

Mənbə: Sferik İnək haqqında Vikipediya səhifəsi - 23 noyabr 2015-ci ildə əldə edilib.

Şəkil 5. Sferik inəyin cizgi filmi təsviri.
Mənbə: https://upload.wikimedia.org/wikiped.../d2/Sphcow.jpg
Ingrid Kallick tərəfindən (Öz işi) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) və ya CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], Wikimedia Commons vasitəsilə

Sferik inək sadə modellərin yaradılması prosesini ələ salmaq üçün əyləncəli bir yoldur və çox güman ki, biologiyada bir şeyin həddən artıq sadələşdirilmiş modeli müzakirə olunarkən BIS2A təlimatçınızın sferik inəyə istinad etməsini xahiş edəcəksiniz. Buna hazır olun!

Məhdudlaşdırıcı və ya asimptotik analiz

BIS2A-da biz tez-tez modellərdən istifadə edirik. Bəzən biz də modellərimizin reallığı nə qədər yaxşı təmsil etdiyini təsəvvür etməyi və ya sınaqdan keçirməyi və bunu real həyat üçün doğru olduğunu bildiyimiz gözləntilərlə müqayisə etməyi xoşlayırıq. Modelləşdirməyə çalışdığınız şeyin davranışını nə qədər dəqiq bilməyinizə bağlı olaraq bunu etməyin bir çox yolu var. Bir çox detalı bilmək lazımdırsa, ətraflı bir model yaradırsınız. Daha az təfərrüatla yaşamağa hazırsınızsa, daha sadə bir model yaradacaqsınız. Müraciət etməkdən əlavə fərziyyələrin sadələşdirilməsi, biz adlandırdığımız bir texnikadan istifadə edərək modelinizi qiymətləndirmək çox vaxt faydalıdır məhdudlaşdırıcı və ya asimptotik analiz. Bu texnikanın əsas ideyası ilə tamamlanan modeli istifadə etməkdir fərziyyələrin sadələşdirilməsi, real şeyin ekstremal şəraitdə necə davrana biləcəyini anlamaq üçün (məsələn, modeli dəyişənin minimum və maksimum dəyərlərində qiymətləndirmək). Bu texnikanın necə işlədiyinə dair sadə bir real həyat nümunəsini nəzərdən keçirək.

Misal: məhdudlaşdırma

Problem quraşdırma
Təsəvvür edin ki, həftə sonu üçün Davisi, Kaliforniya ştatını tərk etməli və Selma, Kaliforniyaya evə getməlisiniz. Saat 17:00-dır və siz valideynlərinə saat 18:30-da evdə olacağını söylədin. Selma Davisdən 200 mil (322 km) məsafədədir. Evə vaxtında çata bilməyəcəyinizdən narahat olursunuz. Bunun mümkün olub-olmadığını və ya naharınızı mikrodalğalı sobada yenidən qızdıracağınıza dair bir az təxmin edə bilərsinizmi?

Sadələşdirilmiş model yaradın və məhdudlaşdırıcıdan istifadə edin
Sadələşdirilmiş bir model yarada bilərsiniz. Bu halda Davis və Selma arasındakı yolun mükəmməl düz olduğunu güman etmək olar. Siz həmçinin avtomobilinizin yalnız iki sürətə malik olduğunu güman edirsiniz: 0 mil/saat və 120 mil/saat. Bu iki sürət səyahət edə biləcəyiniz minimum və maksimum sürətlərdir - məhdudlaşdırıcı dəyərlər. İndi təxmin edə bilərsiniz ki, hətta nəzəri cəhətdən "ən yaxşı vəziyyət" ssenarisi əsasında, heç bir maneəsiz və ya maksimum sürətlə tam düz yolda sürəcəyiniz yerdə belə, evə vaxtında çata bilməyəcəksiniz. Maksimum sürətlə 1,5 saat ərzində tələb olunan 200 milin yalnız 180-ni qət edə bilərsiniz.

Təfsir
Bu real həyat nümunəsində sadələşdirilmiş model yaradılmışdır. Bu vəziyyətdə biri çox vacibdir fərziyyələrin sadələşdirilməsi edilir: yolun düz və maneələrdən və ya nəqliyyatdan azad olması nəzərdə tutulur. Bu fərziyyələr sizə bu yolu bütün məsafədə tam sürətlə sürə biləcəyinizi əsaslı surətdə güman etməyə imkan verir. The fərziyyələrin sadələşdirilməsi Səyahət edə biləcəyiniz sürətə və əlavə olaraq səyahət etmək üçün lazım olan vaxta təsir edəcək real dünyada bildiyiniz bir çox şey sadələşdirilmişdir. Məhdudlaşdırmadan istifadə - və ya minimum və maksimum sürətlərdə davranışını hesablamaq - real dünyada baş verə biləcəklər haqqında sürətli proqnozlar vermək üsuludur.

Biz BIS2A-da oxşar təhlillər aparacağıq.

Əsas model fərziyyələrini bilmənin əhəmiyyəti

Modeldə hansı sadələşdirici fərziyyələrin irəli sürüldüyünü bilmək onun real həyatı proqnozlaşdırmaq üçün nə qədər faydalı olduğunu mühakimə etmək və kifayət qədər proqnozlaşdırıcı olmadıqda modelin harada təkmilləşdirilməsi lazım olduğuna dair təxminlər etməyə başlamaq üçün çox vacibdir. BIS2A-da sizdən vaxtaşırı müxtəlif növ modellər yaratmağınız və onları açıq şəkildə müəyyən etməyiniz tələb olunacaq fərziyyələrin sadələşdirilməsi və bu fərziyyələrin modelin faydalılığına və proqnozlaşdırma qabiliyyətinə təsiri. İlə birlikdə modellərdən də istifadə edəcəyik məhdudlaşdırıcı sistemin potensial davranışı haqqında bir şey öyrənməyə çalışmaq üçün məşqlər.

Elmi metodun icmalı

Bir çox biologiya tələbələrini çaşdıran həddən artıq sadələşdirməyə misal olaraq (xüsusilə də dərslərinin əvvəlində) biliklərin qurulması üçün istifadə olunan eksperimental prosesi gizlədən dildən istifadə etmək olar. Biz tez-tez məqsədəuyğunluq naminə bioloji sistemlər haqqında hekayələr danışırıq, sanki şübhəsiz faktlar təqdim edirik. Bununla belə, biz tez-tez biologiyaya aid mövzuları “faktiki” bilik kimi görünən inamla yazıb danışsaq da, reallıq çox vaxt daha nüanslıdır və əhəmiyyətli qeyri-müəyyənliklərlə doludur. Materialın "faktiki" təqdimatı (adətən sübutların müzakirəsi və ya dəlillərə inamın olmaması) şeyləri "bilmək" üçün xoş hiss etmək təbii meylimizə təsir edir, lakin bu, bilik vəziyyətində yanlış təhlükəsizlik hissi yaratmağa meyllidir və bunu edir. təxəyyüldən istifadəni və ya tənqidi təfəkkürün inkişafını təşviq etmək üçün azdır.

Təbii dünya haqqında biliklərimizi təsvir etməyin daha yaxşı yolu, elmdə "doğru" olduğunu bildiyimiz şeylərin yalnız bir mövzu haqqında ən yaxşı anlayışımızı əks etdirdiyini açıq şəkildə təsdiqləmək olardı; təcrübə ilə hələ də təkzib edilməmiş bir anlayış. Təəssüf ki, təkrar ixtisas kifayət qədər çətin olur. Yadda saxlamağımız vacib olan odur ki, biz bunu açıq şəkildə söyləməsək də, sinifdə müzakirə etdiyimiz bütün biliklər indiki anlayışımızın yalnız ən yaxşısını təmsil edir. Bəzi ideyalar təkrarlanan və müxtəlif sınaqlara tab gətirdi, digər mövzular isə hələ də hərtərəfli sınaqdan keçirilməmişdir. Beləliklə, əgər hər şeyə inanmaq istədiyimiz qədər əmin deyiliksə, nəyə güvənəcəyimizi və nəyə şübhə ilə yanaşacağımızı necə bilirik? Tam cavab qeyri-ciddidir, lakin o, anlayışı inkişaf etdirməklə başlayır proses biz elmdə yeni biliklər yaratmaq üçün istifadə edirik. Elmi metod budur

proses

onun vasitəsilə yeni biliklər inkişaf etdirilir. Proses uzun “addımlar” siyahıları ilə təsvir olunsa da (çox vaxt dərsliklərdə rast gəlinir), onun əsas elementlərini daha lakonik şəkildə təsvir etmək olar.

Elmi metodun qısa təsviri (Feynmandan uyğunlaşdırılmışdır)

  1. Dünya haqqında bir müşahidə aparın.
  2. Müşahidə üçün mümkün izahat təklif edin.
  3. Təcrübə ilə izahatı yoxlayın.
  4. Əgər izahat təcrübə ilə uyğun gəlmirsə, izahat yanlışdır.

Əsas odur ki, budur! Elmdə eksperimentlə yoxlanılan çoxsaylı, eyni vaxtda təklif olunan izahatlar və ya fikirlər ola bilər. Təcrübədə uğursuz olan ideyalar geridə qalır. Təcrübədən sağ qalan ideyalar irəliləyir və onlar da uğursuzluğa düçar olana və ya saxlanmağa davam edənə qədər tez-tez alternativ təcrübələrlə yenidən sınaqdan keçirilir.

Müşahidə aparmaq və sual vermək

Faydalı müşahidələr aparmaq və/yaxud mənalı suallar vermək bacarığı maraq, yaradıcılıq və təxəyyül tələb edir - bunu şişirtmək olmaz. Həqiqətən də tarixən elmdə böyük irəliləyişlərə səbəb olan ilk növbədə bu bacarıqların, bəlkə də texniki bacarıqların tətbiqi ilə bağlıdır. Bir çox insanlar mənalı müşahidələr aparmağın və faydalı suallar vermənin elmi metodun ən asan hissəsi olduğunu düşünür. Bu həmişə belə olmur. Niyə? Başqalarının hələ istəmədiyini görmək və yaradıcılıq həm iş, həm də düşünülmüş düşüncə tələb edir! Bundan əlavə, müşahidə hisslərimiz çox vaxt həyat təcrübəsi, əvvəlki biliklər və ya hətta öz biologiyamız tərəfindən qərəzlidir. Bu əsas qərəzlər dünyanı necə gördüyümüzə, gördüklərimizi necə şərh etdiyimizə və son nəticədə nəyə maraq göstərdiyimizə təsir edir. Bu o deməkdir ki, dünyaya baxdığımız zaman əslində burnumuzun dibində olan bir çox şeyi əldən verə bilərik. adlı kitabı ilə tanınan Douglas Adams Avtostopçunun Qalaktikaya bələdçisi, bir dəfə yazaraq bu nöqtəni genişləndirdi:

"Ən yanıltıcı fərziyyələr, etdiyinizi belə bilmədiyiniz fərziyyələrdir."

Buna görə də elm adamları müşahidələri necə mənimsəmələrinə və şərh etmələrinə təsir edə biləcək hər hansı əsas qərəzlərdən və hər hansı fərziyyələrdən xəbərdar olmalıdırlar. Bu, biliklərimizi əldə etdiyimiz müxtəlif yerlərin (yəni, dərsliklər, müəllimlər, İnternet) sağlam bir skeptisizm dozası ilə mütləq həqiqəti təmsil etdiyinə dair qərəzimizə yanaşmaqdan ibarətdir. Biz bildiyimiz “faktların” altındakı dəlilləri araşdırmağı və bu biliyə nə qədər etibar etdiyimizlə bağlı tənqidi mühakimə yürütməyi öyrənməliyik. Ümumiyyətlə, diqqətli müşahidələr aparmaq və onların necə şərh edilməsinə təsir edə biləcək hər hansı fərziyyə və qərəzləri aşkar etmək üçün vaxt ayırmaq yaxşı vaxt sərf olunur. Bu bacarıq, bütün digərləri kimi, inkişaf etdirilməlidir və təcrübə tələb edir və biz sizi BIS2A-da buna başlamağa çalışacağıq.

Əyləncək və müşahidə bacarıqlarınızı sınamaq üçün Google-a “müşahidə testləri” daxil edin. Axtarış nəticələrinin çoxu sizi maraqlı psixoloji testlərə və/yaxud dəqiq müşahidənin nə qədər çətin olduğunu göstərən videolara aparacaq.

Test edilə bilən hipotezin yaradılması

Yuxarıda üçüncü addımda istinad edilən "mümkün izahat"ın rəsmi adı var; buna a deyilir fərziyyə. Hipotez təsadüfi bir təxmin deyil. Hipoteza hadisə və ya müşahidə üçün savadlı (əvvəlki biliyə və ya yeni baxışa əsaslanan) izahatdır. Elmi fərziyyənin sınaqdan keçirilə bildiyi təqdirdə bu, adətən ən faydalıdır. Bu, sistemdə informativ ölçmələr aparmaq üçün alətlərin mövcud olmasını və eksperimentatorun lazımi müşahidələri aparmaq üçün sözügedən sistem üzərində kifayət qədər nəzarətə malik olmasını tələb edir.

Çox vaxt eksperimentatorun sınaqdan keçirmək istədiyi sistemin davranışları bir çox amillərdən təsirlənə bilər. Davranışları və amilləri müvafiq olaraq asılı və müstəqil dəyişənlər adlandırırıq. Asılı dəyişən izah edilməli olan davranışdır, müstəqil dəyişənlər isə asılı dəyişənin davranışını dəyişdirə və təsir edə bilən bütün digər şeylərdir. Məsələn, qan təzyiqinə nəzarət etmək üçün yeni bir dərman hazırlamış bir təcrübəçi yeni dərmanının həqiqətən qan təzyiqinə təsir edib-etmədiyini yoxlamaq istəyə bilər. Bu nümunədə sistem insan orqanizmidir, asılı dəyişən qan təzyiqi ola bilər və müstəqil dəyişənlər yaş, cins və qan axınındakı müxtəlif həll olunan amillərin səviyyələri kimi qan təzyiqini dəyişən və təsir edən digər amillər ola bilər.

Qeyd

BIS2A-da və ondan kənarda yuxarıdakı qan təzyiqi nümunəsi kimi bir işə istinad edərkən "təcrübə onun fərziyyəsini sübut etdi" kimi dildən istifadə etməməyi üstün tuturuq. Əksinə, “təcrübə onun fərziyyəsinə uyğundur” deyərdik. Qeyd edək ki, rahatlıq üçün biz alternativ fərziyyəni sadəcə olaraq “onun fərziyyəsi” adlandırdıq! “Təcrübə onun sıfır fərziyyəsini saxtalaşdırdı və onun alternativ fərziyyəsinə uyğundur” demək daha düzgün olardı. Tələbə öyrənməyə çalışarkən çaşqınlıq yaratdığına görə niyə bu qısayoldan istifadə etməlisiniz? Bu halda, yuxarıda dil qısa yolları haqqındakı fikri və buna görə də uzun izahatı göstərmək üçün edilmişdir. Bununla belə, bu çox istifadə olunan qısa yoldan xəbərdar olun və özünüz düzgün mənada oxuya bildiyinizə əmin olun.


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

Öz sözlərinizlə fərziyyələrin saxtalaşdırılması ilə bağlı ifadə nə deməkdir? Nə üçün saxtalaşdırma elmi metod üçün vacibdir?


Nəzarətlər

İdeal vəziyyətdə, təcrübə nəzarət qruplarını əhatə edəcəkdir. Nəzarət qrupları sınaqdan keçirilən müstəqil dəyişən istisna olmaqla, müstəqil dəyişənlərin qiymətlərinin (birdən çox ola bilər) eksperimental qrupdakı qiymətlərə yaxın saxlanıldığı eksperimental şərtlərdir. Qan təzyiqi nümunəsində, ideal bir ssenari, dərmanı qəbul edən bir eyni qrup insan və qan təzyiqinə təsir etmədiyi məlum olan bir həb qəbul edən eksperimental qrupdakı insanlarla eyni olan başqa bir qrup insan ola bilər. Bu həddən artıq sadələşdirilmiş nümunədə yeni dərmanın mövcudluğu və ya olmaması istisna olmaqla, bütün müstəqil dəyişənlər nəzarət və eksperimental qruplarda eynidir. Bu şəraitdə, əgər eksperimental qrupun asılı dəyişəninin (qan təzyiqi) dəyəri nəzarət qrupununkindən fərqlənirsə, əsaslı şəkildə belə nəticəyə gəlmək olar ki, fərq müstəqil dəyişəndəki fərqlə (qan təzyiqinin mövcudluğu/yoxluğu) ilə əlaqədar olmalıdır. narkotik). Bu, əlbəttə ki, idealdır. Real həyatda təklif olunan dərman dozası təcrübəsini aparmaq mümkün deyil; potensial xəstələr qrupunda mümkün müstəqil dəyişənlərin sayı yüksək olardı. Xoşbəxtlikdən, statistiklər real həyatda köməyə gəlsələr də, BIS2A-da bu statistik məsələlərin nüanslarını başa düşməyə ehtiyacınız olmayacaq.

Ölçmədə dəqiqlik, qeyri-müəyyənlik və təkrarlama

Nəhayət, bir təcrübədə ölçmə aparmaq üçün istifadə olunan alətlərin kifayət qədər dəqiq olması lazım olduğu intuitiv anlayışı qeyd edirik. Nə qədər dəqiq? Müstəqil dəyişənlərdəki dəyişikliklərin həqiqətən asılı dəyişənin dəyərinə təsir edib-etməməsi barədə nəticə çıxarmaq üçün kifayət qədər əminliklə ölçmələr aparmaq üçün onlar kifayət qədər dəqiq olmalıdır. Yenə yuxarıdakı qan təzyiqi nümunəsini götürürük. Həmin təcrübədə biz mühüm fərziyyə irəli sürdük ki, eksperimentatorun dərmanın təsiri ilə bağlı qan təzyiqindəki dəyişiklikləri dəqiq ölçməyə imkan verən alətləri var. Məsələn, əgər dərmanla bağlı dəyişikliklər 0 ilə 3 mmHg arasında dəyişirsə və onun ölçmə cihazı qan təzyiqindəki dəyişiklikləri +/- 5 mmHg əminliklə ölçə bilsəydi, o, hipotezini yoxlamaq üçün lazımi ölçmələri edə bilməzdi və ya dərmanın təsirini görməyi qaçırdım. Nümunə üçün, onun daha yaxşı aləti olduğunu və ölçdüyü hər hansı dəyişikliyin həqiqətən də dərman müalicəsi ilə bağlı fərqlər olduğuna və bunların ölçmə xətası, nümunədən nümunəyə dəyişkənliyinə görə olmadığına əmin ola biləcəyini güman edirik. , və ya təcrübədən çıxarılan nəticələrin inamını azaldan digər variasiya mənbələri.

Ölçmə xətası mövzusu bizi qeyd etməyə vadar edir ki, eksperimental məlumatlarda siz tələbələr kimi son nəticədə öyrənməli olacaqsınız. Bu səhv mənbələri eksperimentlərin bir fərziyyəni təkzib etdiyinə nə qədər əmin olduğumuzu, eksperimental nəticələrin şərhinə nə qədər etibar etməli olduğumuzu və əlavə olaraq, mövcud bilik vəziyyətimizi müəyyən etmək üçün çox şeyə malikdir. Hətta bu mərhələdə siz bu qeyri-müəyyənlik mənbələri ilə məşğul olmaq üçün istifadə olunan bəzi eksperimental strategiyaları tanıyacaqsınız (yəni, çoxsaylı nümunələrdə ölçmələr aparmaq, təkrar təcrübələr yaratmaq). Bu barədə daha sonra statistika kurslarınızda öyrənəcəksiniz.

Bununla belə, hələlik, təcrübələrin nəticələrə müəyyən dərəcədə etibar etdiyini və nəticələrə inam dərəcəsinin bir çox amillərdən təsirlənə biləcəyini bilməlisiniz. Sağlam skeptisizmin inkişafı, digər şeylər arasında, təcrübənin keyfiyyətini qiymətləndirməyi və tapıntıların şərhini öyrənməyi və bu kimi şeylər haqqında suallar verməyi öyrənməyi əhatə edir.


Mümkün NB Müzakirə Nöqtəsi

UC Davis-də iştirak etmək üçün Kaliforniyaya köçdükdən sonra təzə pomidorlara aşiq oldunuz. Mağazalardakı pomidorların sadəcə dadına uyğun gəlmədiyinə qərar verdiniz və özünüz yetişdirməyə qərar verdiniz.

Arxa həyətinizin hər tərəfinə pomidor əkirsiniz; hər boş yerdə indi eyni çeşiddə təzə əkilmiş pomidor fidanı var. Pomidorları tam günəş işığında yerə və tam kölgədə evinizin yanında əkmisiniz.

Müşahidə: Məhsulun ilk ilindən sonra, siz edirsiniz müşahidə tam kölgədə böyüyən bitkilər demək olar ki, həmişə tam günəşdə böyüyən bitkilərdən daha qısa görünür. Siz hesab edirsiniz ki, bu müşahidə üçün ağlabatan izahatınız (fərziyyəniz) var.

Yuxarıdakı məlumatlara əsaslanaraq, siz pomidorlarınızda müşahidə etdiyiniz boy fərqlərini izah etmək üçün aşağıdakı fərziyyə yaradırsınız:

Hipotez: Pomidor bitkilərimin çatdığı hündürlük onların məruz qaldığı günəş işığının miqdarı ilə müsbət əlaqələndirilir (məsələn, bitki nə qədər çox günəş alırsa, o qədər hündür olacaq).

Bu fərziyyə sınaqdan keçirilə bilər və saxtalaşdırıla bilər. Beləliklə, növbəti yay fərziyyənizi yoxlamağa qərar verirsiniz.

Bu fərziyyə həm də proqnoz verməyə imkan verir. Bu halda siz təxmin edə bilərsiniz ki, ƏGƏR bir pomidor dəstini həyətin günəşli hissəsində kölgə salsanız, ONDA bu bitkilər tam günəşli qonşularından daha qısa olacaq.

Əvvəlki il əkdiyiniz pomidor çeşidini alıb bütün həyətinizi yenidən əkməklə hipotezinizi yoxlamaq üçün eksperiment tərtib edirsiniz. Ancaq bu il iki fərqli şey etməyə qərar verdiniz:

  1. Həyətinizin günəşli hissəsində bitkilərin kiçik bir hissəsinə yerləşdirdiyiniz kölgə quruluşu yaradırsınız.
  2. Siz bəzi günəş işığını həyətin kölgəli hissəsində olan bitkilərin kiçik bir hissəsinə yönləndirən güzgülərlə ziddiyyət təşkil edirsiniz.

Sual 1: Yuxarıdakı qısa yoldan istifadə etdik. Həm sıfır, həm də alternativ fərziyyə üçün ifadələr yarada bilərsinizmi? Bunu etmək üçün sinif yoldaşlarınızla birlikdə çalışın.

Sual 2: Niyə kölgə quruluşu yaradırsınız? Bu sınaq nədir? Fərziyyənizə əsaslanaraq, kölgə quruluşu altındakı bitkilərə nə olacağını proqnozlaşdırırsınız?

Sual 3: Niyə güzgü əksini yaradırsınız? Əgər siz artıq kölgə quruluşunuz varsa, niyə potensial olaraq bu kontraseptizə ehtiyacınız var?

Yeni məlumatlar: Yayın sonunda siz pomidor bitkilərinizin hündürlüyünü ölçürsən və bir daha görürsən ki, həyətin günəşli hissəsindəki bitkilər həqiqətən də həyətin kölgəli hissəsindəki bitkilərdən hündürdür. Bununla belə, kölgə quruluşunuzun altındakı bitkilərlə tam günəşdə quruluşun yanındakı bitkilər arasında hündürlükdə heç bir fərq olmadığını görürsünüz. Bundan əlavə, həyətin kölgəli hissəsindəki bitkilərin, o cümlədən güzgü alətiniz vasitəsilə onlara əlavə işıq saçan bitkilərin təxminən eyni hündürlükdə olduğunu görürsünüz.

Sual 4: Bu təcrübə sizi hansı nəticəyə gətirir? Bundan sonra nə etməyə çalışardınız?

Sual 5: Alternativ bir ssenari təsəvvür edin ki, əvvəllər olduğu kimi, həyətin günəşli hissəsindəki bitkilərin hamısının hündürlüyü (hətta sizin kölgə quruluşunuz altında olanlar da) eyni hündürlükdə olduğunu, lakin həyətin kölgəli hissəsindəki bitkilərin “əlavə ” güzgü kontrapınızdan gələn işıq onların yaxın qonşularından daha hündür böyüdü. Bu sizin alternativ hipoteziniz haqqında nə deyə bilər? Boş hipotez? Bundan sonra nə edərdiniz?

Sual 6: Bu eksperimentdə ölçmə aparmaq bacarığı ilə bağlı hansı fərziyyələri irəli sürürsünüz? Bu fərziyyələr nəticələrin şərhinizə hansı təsir göstərə bilər?

Bu sinifdə sizdən vaxtaşırı fərziyyələr yaratmaq, məlumatları şərh etmək və lazımi nəzarət vasitələri ilə eksperimentlər tərtib etmək tələb olunacaq. Bütün bu bacarıqları mənimsəmək üçün təcrübə tələb olunur - biz onları BIS2A-da tətbiq etməyə başlaya bilərik. Yenə də, bu mətni oxuduqdan sonra sizin ustad olmanızı gözləməsək də, ilk həftə ərzində bu mətni oxuduğunuzu və əlaqəli anlayışların sizin üçün tamamilə yeni olmadığını güman edəcəyik. Özünüzü yeniləmək üçün hər zaman bu mətnə ​​mənbə kimi qayıda bilərsiniz.


İmtina

Eksperimental metodun əvvəlki tədqiqi çox sadə olsa da - tədqiqatlarınıza davam etdikcə, şübhəsiz ki, bu əsas ideyalara çoxsaylı mürəkkəblik qatı əlavə edəcəksiniz - bu, BIS2A üçün mövzuya kifayət qədər giriş kimi xidmət etməlidir. Bu bölmədən xatırlanması lazım olan ən vacib məqam, bu kursda təqdim olunan biliklərin bəzən təsadüfən təkzibedilməz bir həqiqət kimi təqdim olunsa da, həqiqətən, biologiyada bəzi şeylərin necə baş verdiyinə dair ən aktual fərziyyə olmasıdır və hələ də təcrübə vasitəsilə saxtalaşdırılmalıdır.

Dizayn Çağırışı

BIS2A təlimatçılarınız kursda əhatə etdiyimiz mövzulara problemin həlli və/və ya dizayn nöqteyi-nəzərindən yanaşmağımıza kömək etmək üçün “Dizayn Çağırışı” adlandırdığımız bir şey hazırladılar. Bu tədris vasitəsi bizə kömək edir:

• materiala yanaşma tərzini və ya düşüncə çərçivəsini inkişaf etdirmək və
• problemin həlli kontekstində kurs mövzuları haqqında düşüncələrin qurulmasına kömək edən ardıcıl addımlar toplusunun layihələndirilməsi.

Necə işləmək nəzərdə tutulur? Sinifdə bir mövzu ilə qarşılaşdığımızda, “Dizayn Çağırışı” bizi bu mövzuda aşağıdakı problem həlli mərkəzli şəkildə düşünməyə təşviq edir:

  1. Problem(ləri) müəyyənləşdirin - bu, "böyük" problemlərin müəyyən edilməsini və həmçinin onları "kiçik" iç-içə alt problemlərə parçalamağı əhatə edə bilər.
  2. Uğurlu həllər üçün meyarları müəyyənləşdirin
  3. Mümkün həll yollarını müəyyənləşdirin və/və ya təsəvvür edin
  4. Təklif olunan həll yollarını müvəffəqiyyət meyarlarına uyğun olaraq qiymətləndirin
  5. Həll seçin

Dizayn probleminin strukturundan istifadə etməklə, adətən faktlar və hekayələr siyahısı kimi təqdim olunan mövzular tapmacalara və ya həllini tələb edən problemlərə çevrilir. Məsələn, hüceyrə bölünməsi mövzusunun müzakirəsi bir problemdən qaynaqlanır. Problemin ifadəsi belə ola bilər: "Hüceyrə bölünməlidir". Müvəffəqiyyət meyarlarından bəzilərinə hər bir qız hüceyrəsində DNT-nin təxminən eyni nüsxəsinin olması, hər birinin canlı qalması üçün orqanoidlərin ana hüceyrələr arasında paylanması və s. daxildir. bölmə” problemi. Daha sonra problemlərin nə olduğunu araşdırmağa davam edə və mövcud bilik və təxəyyüldən istifadə edərək bu problemlərin hər biri üçün bəzi həll yolları təklif edə bilərsiniz. Fərqli həlləri qiymətləndirmək və sonra Təbiətin etdikləri ilə müqayisə etmək olar (ən azı yaxşı öyrənilmiş hallarda).

Bu məşq bizdən təxəyyül və tənqidi təfəkkürdən istifadə etməyi tələb edir. Bu, həm də tələbə və müəllimi tənqidi düşünməyə təşviq edir niyə xüsusi mövzunun öyrənilməsi vacibdir. Biologiyanın tədrisinə Design Challenge yanaşması cəhd edir etmək tələbə və müəllim ilk növbədə biliyin inkişafına təkan verən vacib əsas suallara diqqət yetirir! O, həmçinin tələbələri yeni ideyalar yaratmağa və materialla “fakt” mərkəzli deyil, sual/problem mərkəzli şəkildə qarşılıqlı əlaqə yaratmağa təşviq edir. Sual/problem mərkəzli yanaşma insanların çoxunun vərdiş etdiyindən fərqlidir, lakin nəticədə bu, təhsil zamanı və ondan sonrakı dövrdə qarşılaşacaqları digər problemlərə ötürüləcək bacarıqların, zehni çərçivələrin və biliklərin inkişafı üçün daha faydalıdır.

Misal

Məsələn, BIS2A-da əsas problem “Hüceyrəni necə qurmaq olar”ı başa düşməkdir. Bu olduqca mürəkkəb problem bir neçə kiçik alt problemə bölünəcək, bunlara aşağıdakılar daxildir:

  • ətraf mühitdən hüceyrə hissələrinin qurulması üçün tikinti bloklarının əldə edilməsi
  • ətraf mühitdən hüceyrə hissələri yaratmaq üçün enerji əldə etmək
  • müxtəlif formalar arasında hüceyrənin tikinti bloklarının çevrilməsi
  • enerjinin müxtəlif saxlama formaları arasında ötürülməsi
  • köhnə hüceyrədən yeni hüceyrə yaratmaq
  • sinifdə müəyyən etdiyimiz problemlər

Bu alt-problemləri araşdırdıqca, biz bəzən biologiyanın hər bir məsələyə toxunduğu müxtəlif yolları araşdıracağıq. Təfərrüatlar haqqında danışarkən gəlin diqqətimizi cəmlədiyimizə əmin olaq və hər zaman bizi spesifikasiyalar haqqında danışmağa vadar edən suallar/problemlərlə bağlı qalmağın vacibliyini unutmayaq.

Elmi Metod və Dizayn Çağırışı

Bu nöqtədə siz düşünə bilərsiniz: "Elmi metod və dizayn problemi rubrikası arasında fərq nədir və niyə hər ikisinə ehtiyacım var?" Bu qeyri-adi sual deyil, gəlin görək indi bunu aydınlaşdıra bilərikmi?

Dizayn problemi və elmi metod eyni keyfiyyətləri paylaşan proseslərdir. Lakin kritik fərqləndirici xüsusiyyət proseslərin hər birinin arxasında duran məqsəddir. Elmi metod suallara mümkün cavabları aradan qaldırmaq üçün istifadə olunan bir prosesdir. Elmi metoddan istifadə edə biləcəyi tipik bir ssenari kiminsə müşahidə aparmasını, bir neçə izahat təklif etməsini, bir və ya bir neçə izahatın aradan qaldırılmasına kömək edə biləcək bir təcrübənin dizaynını və nəticəni əks etdirməsini əhatə edir. Bunun əksinə olaraq, dizayn prosesi problemlərin həlli üçün istifadə olunur. Dizayn problemi üçün tipik bir ssenari həllini tələb edən problemdən, uğurlu həll üçün meyarların müəyyən edilməsindən, müvəffəqiyyət meyarlarına cavab verən bir çox mümkün həllərin işlənib hazırlanmasından və ya həll variantının seçilməsindən, ya da dizaynlarda edilə biləcək dəyişiklikləri əks etdirməklə başlayır. uğur meyarlarına cavab verir. Əsas əməliyyat fərqi ondan ibarətdir ki, dizayn problemi uğur üçün meyarların müəyyən edilməsini tələb edir, elmi metod isə müəyyən etmir.

Hər ikisi oxşar olsa da, fərqlər hələ də realdır və biz hər iki prosesi tətbiq etməliyik. Hər iki prosesi "real həyatda" hər zaman istifadə etdiyimizi iddia edəcəyik. Məsələn, bir həkim xəstənin xəstəliklərinə nəyin səbəb ola biləcəyini müəyyən etməyə çalışan fərziyyələr formalaşdırarkən hər iki prosesdən interaktiv şəkildə istifadə edəcək. O, geri çevriləcək və müəyyən uğur meyarlarına cavab verən müalicə kursu qurmaq üçün dizayn prosesindən istifadə edəcək. Bir alim fərziyyə yaratmaqla dərindən maraqlana bilər, lakin nəticədə o, müəyyən uğur meyarları daxilində bir suala cavab verməyə kömək edəcək bir təcrübə qurmaq üçün dizayn prosesindən istifadə etməli olacaq.

Hər iki proses oxşar olsa da, fərqli vəziyyətlərdə istifadə etmək vacibdir və biz hər ikisində daha yaxşı olmağa başlamaq istəyirik.

Əhəmiyyətli bir qeyd:

Təlimatçılarınız bu daha geniş məqamlara toxunan bəzi funksional fərziyyələr təklif edəcəklər. Bizim fərziyyələrimiz bəzən “A şey mövcuddur” kimi ifadələr şəklində gələ bilər çünki Düzünü desək, bir çox hallarda biz müəyyən hüceyrə strukturlarının yaradılmasına və ya saxlanmasına səbəb olan seçici təzyiqlərin hamısını bilmirik və bir izahatın bütün hallara uyğun olması ehtimalı belədir. biologiyada incə. " kimi terminlərin istifadəsi ilə nəzərdə tutulan səbəb-nəticə əlaqəsi/əlaqəsi.çünki" obyektiv, konkret, mübahisəsiz, faktiki bilikdən çox yaxşı fərziyyələr kimi qəbul edilməlidir. Biz istəyirik ki, siz bu fərziyyələri başa düşəsiniz və sinifdə təqdim olunan fikirləri müzakirə edə biləsiniz, eyni zamanda öz marağınızı oyatmağınızı və başlamağınızı istəyirik. bu ideyalar haqqında özünüz tənqidi şəkildə düşünün. Bəzi ideyalarınızı araşdırmaq üçün Design Challenge rubrikasından istifadə etməyə çalışın. Aşağıda bu fəaliyyəti təşviq etmək üçün suallar yaratmağa çalışacağıq.

Biologiya

Biologiya həyatın elmi tədqiqidir. Biologiyanı öyrənmək bizi əhatə edən dünya haqqında maraqlı suallar vermək fürsətidir. Bu, bəşəriyyətin mənşəyimiz, planetimizin tarixi və digər canlılarla (böyük və kiçik/mövcud və ya sönmüş) əlaqələrimizlə bağlı ən dərin suallarını araşdırmaq fürsətidir. Bu, həm də problemlərin həlli dünyasına dalmaq və səhiyyə xidmətinin yaxşılaşdırılması, davamlı qida ehtiyatlarının saxlanması və bərpa olunan enerji texnologiyalarının istehsalı üçün həll yolları haqqında ciddi düşünmək fürsətidir.

Biologiyanın öyrənilməsi problemləri anlamağa və gündəlik problemləri həll etməyə kömək edir. Məsələn, yeməyinizi dəyişdirən biokimyəvi reaksiyaları, onun və bədəninizin enerjini necə saxladığını və bu enerjinin qidadan əzələlərinizə necə ötürüldüyünü anlamaq sizə pəhriz və idmanınızın sağlamlığınıza necə təsir etdiyini öyrədir. İçimizdə, üzərimizdə və ətrafımızda yaşayan mikrobların nə etdiyini başa düşmək, “antikrob” və ya “probiotik” etiketli məhsulları almağa qərar verməyə kömək edə bilər. Yumurtaların bişirildiyi zaman onlara nə baş verdiyini təsvir edən biokimyəvi prinsipləri başa düşmək bizə oxşar fiziki proseslərin hüceyrə stress reaksiyası və əlaqəli xəstəliklər üçün necə əsas ola biləcəyini anlamağa kömək edə bilər. Genetik məlumatı fiziki xüsusiyyətlərlə əlaqələndirən genetik və biokimyəvi mexanizmləri başa düşmək göz rənginizi izah etməyə kömək edə bilər.

Biologiyanı öyrənmək hətta “bu dünyadan kənar” olan şeyləri anlamağa kömək edir. Məsələn, həyat üçün tələbləri başa düşmək bizə Marsda və ya Yer qabığının dərinliklərində həyat axtarmağa kömək edə bilər. Hüceyrə qərarvermə şəbəkələrini necə “yenidən qurmağı” başa düşsək, kiminsə öz toxumasından funksional əzalarını və ya orqanlarını bərpa etmək və ya xəstə toxumaları yenidən sağlamlığa qaytarmaq imkanı əldə edə bilərik. Çox maraqlı fürsətlər var. Bir neçə əsas prinsipi mənimsəmək bir sıra mövzuları başa düşməyə və daha dərindən düşünməyə kömək edir. Kurs boyu bu anlayışı yadda saxlayın.

Biologiya: fənlərarası elm

Biologiyada suallar ayrı-ayrı molekulların atom quruluşundan və kimyəvi davranışından tutmuş qarşılıqlı təsir edən ekologiyaların planet miqyaslı sistemlərinə qədər on böyüklük sırasını əhatə edir. Maraq miqyasından asılı olmayaraq, biologiyanın dərin və funksional anlayışını inkişaf etdirmək, biz ilk növbədə bioloji anlayışları qiymətləndirməliyik. This involves integrating important ideas and tools from across the spectrum of science, including chemistry, physics, and mathematics. Biology is truly an interdisciplinary science.

The potential impacts that can come from studying biology are broad

Some people may think studying biology is only about medicine—however, it can lead to or influence many careers. Biology has applications that are both vast and wide-ranging. Applications include treating (human or other animal) patients, improving agricultural practices, developing new building materials, writing new energy policies, remedying global climate change, creating new works of art—the list goes on and on. For the curious, biology has plenty of unexplored mysteries.
As you study biology, appreciate its exciting questions and topics and be open-minded. Even though course topics may not always seem related at first, they likely are. Being open-minded helps you discover and appreciate the connections between the course’s topics and your interests. Discovering how seemingly different topics interrelate can give you a deeper appreciation for the things you enjoy and maybe even spark a new passion.

BIS2A—from molecules to cells

BIS2A focuses on the cell, one of the most fundamental units of life. Cells can be as simple as the disease-causing bacterium Mycoplasma genitalium, whose genome encodes just 525 genes (only 382 of which are essential for life), or as complex as a cell belonging to the multicellular plant Oryza sativa (rice), whose genome likely encodes ~51,000 genes. However, despite this diversity, all cells share fundamental properties. In BIS2A, we explore basic problems that all cells must deal with. We study the building blocks of cells, some of their key biochemical properties, the encoding and expression of biological information in genetic material, and how all this combines to make a living system. We will also discuss ways in which living systems exchange matter, energy, and information with their environment (including other living things). We focus primarily on core principles common to all life on Earth, and because of biology's massive breadth, we put these ideas into a variety of contexts throughout the quarter.

Evolution and Natural Selection

Brief overview

Təkamültəbii seleksiya are core concepts in biology that are typically invoked to help explain the diversity of and relationships between life on Earth, both extant and extinct. Fortunately, in BIS2A, you need to understand and use only a few core ideas related to evolution and natural selection. We describe these below. You will expand your understanding and add details to these core concepts in BIS2B and BIS2C.

The first idea you need to grasp is that evolution can be simply defined as the development/change of something over time. In the automotive industry, the shapes and features of cars can be said to evolve (change in time). In fashion, it can be said that style evolves. In biology, life and, in particular, reproducing populations of organisms with different traits evolve.

The second thing to understand is that natural selection is a process by which nature filters organisms in a population. What is the filter? Here it becomes a little more complicated (but only a little). The simplest explanation is that the selective filter is just a combination of all living and nonliving factors in an environment, which influence how successfully an organism can reproduce. The factors that influence the ability of an organism to reproduce are known as selective pressures. A small but important complication is that these factors are not the same everywhere; they change in time and by location. Thus, the selective pressures that create the filter are constantly changing (sometimes rapidly, sometimes slowly), and organisms in the same reproducing əhali could experience different pressures at different times and in different locations.

The theory of evolution by natural selection puts these two ideas together; it stipulates that change in biology happens over time and that the variation in a population is constantly subjected to selection based on how differences in traits influence reproduction. But what are these characteristics or xüsusiyyətlər? What traits/features/functions can be subject to selection? The short answer is: just about anything associated with an organism for which variation exists in a population and for which this variation leads to a differential likelihood of generating offspring will probably be subject to filtering by natural selection. We also call these traits heritable fenotiplər. Organisms in a population that have phenotypes, which enable them to pass the selective filter more efficiently than others, are said to have a selective advantage və/və ya greater fitness.

It is important to reiterate that while the phenotypes carried by individual organisms may be subject to selection, the process of evolution by natural selection both requires and acts on phenotypic variation daxilində populyasiyalar. If neither variation nor populations in which that variation can reside exist, there is no opportunity or need for selection. Everything is and stays the same.

Common misconceptions and a course specific note

Finally, we draw your attention to a critical point and common misconception among beginning students in biology. This misconception can arise when, for the sake of discussion, we decide to anthropomorphize nature by giving it an intellect. For example, we may try to build an example for evolution by natural selection by proposing that a surplus of a particular food exists in an environment and there is an organism close by that is starving. It would be correct to reason that if the organism could eat that food that this might give it a selective advantage over other organisms that cannot. If later we find an example of organisms that have the capability to eat that surplus food, it might be tempting to say that nature evolved to solve the problem the surplus food. The process of evolution by natural selection, however, happens randomly and without direction. That is, nature does NOT identify “problems” that are limiting fitness. Nature does NOT identify features that would make an organism more successful and then start creating diverse solutions that meet this need. The generation of variation is not guided. Variation happens and natural selection filters what works best. The observation that an organism exists that can eat the surplus food is not a reflection of nature actively solving a problem, but rather, a reflection of whatever processes that led to phenotypic variation in an ancestral population that created—among many other variants—a phenotype that increased fitness (possibly because the ancestral organisms were able to eat the surplus food).

This point of the preceding paragraph is particularly important to understand in the context of BIS2A because of the way we will be utilizing the Design Challenge to understand biology. While the Design Challenge is intended to help focus our attention on functions under selection and their relationship to determining fitness, it can be easy—if we aren’t attentive—to lapse into language that would suggest that nature purposefully designs solutions to solve specific problems. Always remember that we are looking retrospectively at what nature has selected and that we are attempting to understand why a specific phenotype may have been selected over many other possibilities. In doing so, we will be inferring or hypothesizing to the best of our ability (which is sometimes wrong) a sensible reason to explain why a phenotype might have provided a selective advantage. We are NOT saying that the phenotype evolved TO provide a specific selective advantage. The distinction between these two ideas may be subtle, but it is critical!


Possible NB Discussion Point

Examine the following statement: "Natural selection acts for the good of the species." Discuss what you think about this statement - perhaps invoking some of the reading above.




Şərhlər:

  1. Nesar

    Tamamilə haqlısan. İçində bir şey və yaxşı düşündürücüdir. Mən səni dəstəkləyirəm.

  2. Brarn

    Şübhəsiz ki. Mən səninlə razıyam.

  3. Brarn

    Yaxşı ... və belə bir hökm icazə verilir. Düşünürəm ki, düşünürəm ki, digər variantlar mümkündür, buna görə də üzülməyin.

  4. Gare

    Çox aydın yazılıb, çox bəyəndim. Oxuduğuma peşman deyiləm

  5. Nik

    you can't say better

  6. Darry

    Düşünürəm ki, səhv yoldur və ondan qıvrılmalısan.



Mesaj yazmaq