Головні думки
● Ми сприймаємо світ завдяки органам чуття.
● Дослідження природних систем починається зі спостереження — цілеспрямованого встановлення ознак досліджуваної системи і збереження його результатів.
● У процесі спостереження збирають факти, що за необхідності можна отримати повторно.
● Спостереження дає можливість описувати, порівнювати та класифікувати системи.
● Недосконалість органів чуття можна подолати шляхом отримання та порівняння інформації від різних органів чуття, а також за допомогою приладів для спостереження.
Опануйте поняття
● Спостереження
● Ознака
● Факт
● Органи чуття
Перед вами — об’єкт, який можна дослідити: пляшка напою. Спробуйте її описати. Повна вона чи порожня, важка чи легка, тепла чи холодна, з якого матеріалу вона виготовлена? Можливо, ви навіть знаєте, який смак та запах має напій у пляшці?
Які ознаки цього об’єкту? Як ви їх визначили?
У сприйнятті інформації про зовнішній світ головними є органи чуття. Вони дають нам змогу пізнавати різні властивості об’єктів, які ми вивчаємо.
Орган зору — око. Завдяки йому ми можемо оцінити форму та колір того, на що дивимося.
Як ви змогли за фотографією зрозуміти, що пляшка виготовлена зі скла? А як ви дізналися, що пляшка на фото була холодною?
Звуки людина сприймає завдяки органу слуху — вуху. Ми можемо відчути властивості об’єктів навіть тоді, коли не бачимо та не торкаємося їх. Чи відрізняються звуки від повної та порожньої пляшок, коли їх ставлять на стіл?
Органи нюху та смаку є дещо подібними. Вони визначають наявність хімічних речовин у повітрі або об’єктах, що потрапляють до рота. Часто ці два органи працюють спільно. Ви помічали, що під час нежитю улюблені страви здаються не такими смачними? Розумієте, чому?
Органом чуття є й наша шкіра, яка сприймає дотик, температуру, тиск, біль.
З чого починається наше пізнання світу? Маленька дитина озирається довкола у ліжку. Усе для неї нове: яскраві кольори, запахи, звуки… Через деякий час маля навчиться тримати речі в руці та почне пізнавати світ через дотик і смак.
Маленька дитина пізнає навколишній світ через органи чуття
Так само, як маленькі діти, дослідники використовують різні органи чуття для опису ознак об’єктів, які досліджують.
Чим відрізняється робота дослідника від пізнання світу малою дитиною? Увага дитини не спрямована, «перестрибує» з одного на інше. Спостереження дослідника цілеспрямоване — воно зосереджене на певному предметі, який він вивчає. Наслідки дослідження світу дитиною закарбовуються лише в її пам’яті, а дослідник збереже результати спостережень у записах, світлинах тощо.
Пізнання світу дитиною розвиває її мозок, розширює досвід. Навіть швидкоплинні відчуття для неї корисні. Дослідник отримує відомості, що необхідні для пізнання природи; для нього важливі факти — спостереження, які можна повторити та перевірити.
Отже, спостереження як етап дослідження — це цілеспрямоване встановлення ознак того, що досліджується. Результати спостереження тим або іншим чином записують та зберігають. За необхідності спостереження повторюють.
Для опису досліджуваної системи ми виділяємо окремі її ознаки — особливості будови та якості. За ознаками можна не лише описувати, а й порівнювати різні системи. Саме тому спостереження поділяють на описове та порівняльне. Під час порівняння систем виникає можливість поєднувати їх у групи за певною ознакою — класифікувати.
Ми можемо розширювати можливості наших органів чуття. Так, щоб побачити дрібні або віддалені об’єкти, використовують збільшувальні прилади: лýпу, мікроскоп, бінокль, телескоп тощо.
Деякі прилади, що розширюють можливості наших органів чуття
Чи справді органи чуття передають нам повну та правильну інформацію про навколишній світ? Ні. Наприклад, запахи, які відчуває собака, не завжди відчує людина.
Інші обмеження пов’язані з будовою наших органів чуття. У нашого ока є особливість: у певній ділянці, що має назву сліпа пляма, воно не здатне сприймати зображення. Коли ми дивимось одним оком, у картині, що ми сприймаємо, є ділянка, яку ми насправді не бачимо. Наш мозок просто «домальовує» цю ділянку відповідно то того, що око бачить поруч.
Сліпу пляму у нашому оці відкрив видатний вчений ХVII ст. Едм Маріотт. Він демонстрував королю фокус, під час якого голова людини, що потрапила в немилість, нібито зникала. Це дуже тішило короля. Ми розглянемо сучасніший варіант досліду.
Залежно від умов експерименту, коло «зникне» та тій або іншій відстані від ока до зображення. Ваша задача — «спіймати», підібрати цю відстань.
Заплющте праве око, спрямуйте погляд лівого ока на хрестик. Наближайте або віддаляйте зображення, поки коло зникне
А якщо ви затулите ліве око й подивитесь правим оком на кружечок, то зможете «спіймати» зникнення хрестика.
Куди зникає коло? Воно потрапляє на сліпу пляму того ока, яким ви дивитеся. Мозок мимовільно «добудовує» цю ділянку зорової картинки.
А тепер розгляньте іншу картинку.
Дивлячись на хрестик лівим оком, досягніть потрапляння кружечка на сліпу пляму. Що ви бачите?
Виходить, наш мозок обманює нас?! Звісно, це не обман. Наша зорова система працює так, щоб ми не витрачали зайвий час. На щастя, коли ми дивимося на щось обома очима, їхні сліпі плями спрямовані в різних напрямках і кожне око допомагає іншому.
Одним із вдалих об’єктів дослідження є рослини. Їхню будову ви частково уже знаєте. Чи подібні за будовою різні рослини? Для їх опису та порівняння використаємо спостереження.
Для перевірки цієї гіпотези ми можемо використовувати спостереження та експерименти. Під час спостережень ми маємо отримати дані щодо наявності рослин у місцях з різною кількістю сонячного світла. Вирушайте на екскурсію! Скоріше за все, ви впевнитеся, що усюди, де є розвинена рослинність, є й достатня кількість світла. Втім, світло — не єдине, що визначає поширення рослин. Посередині автомагістралі світла достатньо, а рослин нема. Можна висунути гіпотези, з якими причинами це пов’язано (до речі, з якими?).
Будова рослини. Пам’ятаєте назви частин?
Розглянемо зовнішні ознаки рослин. Більшість інформації ми отримуємо завдяки зору, але допоміжними є також органи дотику. Смак та запах їстівних частин, відповідно, ми оцінюємо за допомогою органів нюху та смаку.
Кореневі системи пшениці (1) та дикої моркви (2)
У рослин розрізняють частину, що занурена в ґрунт, — корінь, та розташовану над ним — пагін. Корені можуть бути різних кольорів чи бути безбарвними. Вони слугують для всмоктування води та розчинених у ній речовин. Якщо в корені накопичуються поживні речовини, він може бути потовщеним (як у моркви). Усі корені рослини утворюють кореневу систему. Порівняйте кореневі системи пшениці та моркви, зображені на ілюстрації!
Пагін складається зі стебла, листків і бруньок. Крім того, на ньому можуть утворюватися квітки та плоди.
Стеблом переміщуються речовини між різними частинами рослини. Стебла можуть бути трав’янистими або дерев’янистими.
Листки — частини пагону, в яких під впливом сонячного світла утворюються поживні речовини. Для цього листки обмінюються речовинами з повітрям, а також випаровують воду.
Листок може мати черешок або просто сидіти на стеблі. Листкова пластинка може бути суцільною або поділеною на частини. Погляньте на листки зображених рослин. Поверхня листка може бути гладенькою, або опушеною. Характер поверхні листків можна оцінити і за допомогою зору, і на дотик.
Кімнатні рослини, що походять із тропіків: сенполія (1) та монстера (2)
Деякі зовнішні ознаки зручно розглядати з використанням збільшувальних приладів. Під лупою на зворотному боці листка добре видно жилки, якими переміщуються речовини. Порівняйте розташування жилок у різних рослин!
Жилкування листків: пірчасте (1), пальчасте (2), паралельне (3), дугове (4), вильчасте (5)
Біля основи листків часто добре видно бруньки. З них виростають нові частини пагону або квітки. Квітки (які є особливо перетвореними пагонами) різняться кольорами, формою та розміром пелюсток. З часом із квіток утворюються плоди, які також можуть суттєво відрізнятися. Ці частини рослини ми ще досліджуватимемо.
Будь-який живий організм має не лише зовнішні ознаки, а й внутрішні. Як дослідити будову та роботу серця людини, особливо якщо це — ненароджена дитина?
У пригоді стануть складні прилади для спостережень. Прикладом є апарат ультразвукової діагностики (УЗД). Під час такого дослідження крізь тіло людини пропускають ультразвук, який не сприймає вухо. Цей особливий прилад може відстежувати, як змінюються звукові хвилі, стикаючись із різними органами. На екрані можна побачити їхню будову та відстежити порушення в їх роботі.
На знімку видно дитину, яка смокче палець ще до свого народження
В електронній версії підручника використані додаткові завдання, що відрізняються від тих, які містяться у друкованій версії
У стані розробки…