4. Біологічні методи досліджень

Основними методами біологічних досліджень є: спостереження, обстеження, історичне порівняння, метод польових досліджень, експеримент.

Спостереження – систематичне цілеспрямоване дослідження об’єкта та явищ в такому вигляді, в якому вони функціонують (існують) в природі або ж в умовах специфічної діяльності. При цьому дослідник не втручається у хід подій, він наче «підслуховує природу». Спостереження проводяться за заздалегідь продуманим планом і мають свою конкретну мету. Наукове спостереження вимагає точного документованого опису об’єктів спостереження, вивчення їх та відповідного узагальнення. Прикладом може бути спостереження за погодою (в тому числі й за допомогою супутників Землі), на підставі яких складають довгострокові прогнози погоди; в педагогіці – це спостереження за загальним розвитком дітей, за проявом окремих рухових здібностей, ростом спортивних досягнень тощо. Такі спостереження мають, як правило, описовий характер.

Обстеження – спостереження та опис явища за допомогою органолептичних прийомів, різних апаратів та приладів у звичайній для об’єкта обстановці. При цьому часто вимірюють ті чи інші величини безпосередньо (наприклад, зріст, масу тіла, температуру, ЧСС), посередньо (індекси розвитку – за даними промірів, резистентність – за показниками крові і т.д.), сукупно (враховують одне і друге), комплексно (за великою кількістю показників). Слід не забувати, що при масових вимірюваннях можуть траплятися помилки (абсолютні та відносні), які необхідно враховувати (наприклад, маса тіла спортсмена перед тренуванням і після). Частота вимірювань залежить від мінливості ознаки і мети досліджень, тому одні вимірювання повторюють з певним інтервалом, а інші не підлягають повторенню.

Історичне порівняння – метод вивчення і співставлення матеріалів спостереження, проведених у різний час (наприклад, динаміка епідемій по роках, зміна показників розвитку дітей, що проживали у даній місцевості 50, 100 років тому).

З часом на зміну описовим методам прийшов активний експеримент – тобто дослідження окремих явищ та процесів у спеціально створюваних, точно регульованих та контрольованих умовах. Він дозволяє неодноразово повторювати досліджувані явища як в одних, так і в інших, часто змінюваних умовах, змінювати не лише умови, а й об’єкти дослідження, спостерігати за ними й вести необхідні вимірювання.

У науковій роботі найчастіше користуються такими видами експериментів: природно-науковий, виробничий, соціальний. Залежно від сфери діяльності дослідника, його мети (теоретичної чи прикладної), матеріально-технічних можливостей він (дослідник) деталізує схему експерименту, його об’єм і план роботи.

Експеримент є своєрідним критерієм наукової істини, але для цього він повинен бути «чистим» і таким, щоб його можна було повторити іншим дослідникам. Кожен експеримент, навіть такий, що дав негативні наслідки, має пізнавальне значення, адже він породжує нові ідеї, нові пошуки.

Наукові експерименти (досліди) проводяться в спеціально обладнаних наукових установах (лабораторіях) – на фізіологічних дворах, у віваріях, спортивних спорудах, кліматотронах, інкубаційних камерах, спеціальних боксах та ін., де створюються передбачені схемою експерименту чітко регульовані та суворо контрольовані умови. Їх метою є поглиблене вивчення питань функціонування організму, яких не можна вивчити у виробничих умовах (наприклад, вплив тих чи інших речовин на скоротливу здатність скелетних м’язів, фізичну працездатність людини, на перебіг відновних процесів), але з дотриманням методичних вимог щодо формування піддослідних груп, проведення необхідних обстежень, ретельної реєстрації результатів досліджень у протокольних журналах. Це широкомасштабні підсумкові досліди.

Метод польових досліджень використовується для безпосереднього вивчення об'єкта в природі шляхом спостереження за ним, інструментальним вимірюванням параметрів, дослідження функціонування, структури чи розвитку. Існують різні способи застосування методу польових досліджень: суцільний, вибірковий, маршрутний. Застосування даного методу передбачає такі етапи:

1. початковий (попередній, підготовчий) – вивчення джерел інформації про досліджуваний об'єкт (фондових, архівних, літературних, картографічних тощо) і формування попередніх ідей, проблем, гіпотез тощо;

2. власне польовий – збір матеріалів і первинної інформації, уточнення існуючих відомостей, попереднє обґрунтування гіпотез, перевірка ідей тощо;

3. камеральний – обробка, аналіз, співставлення інформації, вироблення висновків тощо.

Для фіксації даних польового досліду використовують наступну документацію:

• робочий план (програма);

• первинна поточна документація (щоденник польових робіт);

• допоміжні документи (робочі зошити або журнали);

• зведені документи (журнал польового досліду);

• звіт про проведення польового досліду.

Робочий план (програма) досліду містить схему досліду, загальні умови проведення досліду (ґрунти, агротехніка тощо), параметри польового досліду (площа ділянок, кількість повторень тощо), перелік і методику проведення спостережень і аналізів, необхідні для проведення досліду матеріали й обладнання, можливі результати. Важливою складовою частиною робочої програми є календарний план усіх робіт з досліду.

Кожна біологічна наука має свої спеціальні методи дослідження, приклад яких наведено у табл. 2.

Таблиця 2