Методическое пособие для самостоятельной работы студентов на уроках по предмету Биология



страница6/204
Дата24.10.2018
Размер5.43 Mb.
ТипМетодическое пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   204

Б) Биология и математика


Биология и математика – что может быть общего у этих столь различных областей знания? Математика – абстрактная наука о числах с ее интегралами, дифференциалами, матрицами и множествами, биология – наука о жизни во всем многообразии ее проявлений: от субклеточных и клеточных структур до популяций и биогеоценозов. Совершенно ясно, что специфика и многообразие живой природы таковы, что никакие математические построения отразить их не в состоянии.

Большинство ученых до начала XX в. считали, что между биологией и математикой лежит если не пропасть, то, по крайней мере, труднопреодолимая преграда. Правда, отдельные физики и математики делали попытки в этом направлении. Это и Леонардо да Винчи, рассмотревший в рамках еще зарождавшейся в XV-XVI вв. механики движение животных, и выдающийся математик XVIII в. Л. Эйлер, создавший математическую модель сердца. Более близки по времени к нам работы по физиологии зрения и слуха знаменитого физика XIX в. Г. Гельмгольца. Однако во всех этих случаях биологическая основа рассматривалась учеными лишь как повод для разработки новых математических методов. Но еще в XIX в. биология начала превращаться из науки наблюдательной в науку экспериментальную.

До середины XIX в. ученые-естествоиспытатели были, по сути дела, натуралистами. Своей основной задачей они считали наблюдение за живыми организмами, описание и систематизацию всего их многообразия. По мере решения этих задач биологи все глубже и интенсивнее вторгались в область эксперимента. В результате было накоплено большое количество фактов той степени точности и абстрактности, которая допускает применение математического аппарата. Первоначально биологи применяли в основном методы математической статистики для обработки результатов своих экспериментов.

Следствием этого было создание целого научного направления – биометрии. В дальнейшем биометрическое направление существенно преобразилось, что связано с более широким распространением методов многомерных статистик. Сейчас математическая статистика используется как средство, позволяющее корректно спланировать эксперимент и получить с наименьшими затратами труда и средств достоверную количественную информацию об изучаемом объекте. Теоретической основой для такого подхода стала новая отрасль статистики – теория планирования оптимального эксперимента.

И все же, хотя эта теория и позволяет получать количественные зависимости между изучаемыми явлениями, такие модели большей частью оказываются формальными и дают возможность скорее управлять процессами, чем познавать их механизмы. Более содержательны такие математические модели, которые отражают структуру и внутренние связи исследуемых процессов и явлений, раскрывают их движущие силы и законы функционирования.

Одним из первых приемов именно такого подхода к применению математики в биологии оказалась генетика. Уже работы основоположника этой науки Г. Менделя стали прекрасной иллюстрацией того, каким плодотворным может быть применение математических идей для проникновения в самую суть биологических явлений. Сформулированные на строгом математическом уровне, законы наследования Г. Менделя лежат в основе современной генетики, являющейся, пожалуй, наиболее математизированной из всех биологических дисциплин.

В ХХ в. началось бурное вторжение математических методов и идей в биологические исследования. На службу биологии «приняты» и алгебра, и теория вероятностей, и математическая статистика, и дифференциальное и интегральное исчисление, и теория конечных результатов. С полным основанием можно говорить о возникновении особой отрасли биологической науки – математической биологии.


Каталог: uploads -> doc
doc -> История урологии среднего урала
doc -> Общероссийское движение «трезвая россия» международная славянская академия союз борьбы за народную трезвость
doc -> Наркотики и здоровье
doc -> Проектная работа по физике «Магнитные бури: мифы и реальность»
doc -> Наука об отрезвлении общества
doc -> Тесты по теме «Класс Птицы»
doc -> Перечень лекарственных препаратов, отпускаемых населению в соответствии с перечнем групп населения и категорий заболеваний, при амбулаторном лечении которых лекарственные препараты и изделия медицинского назначения отпускаются по рецептам врачей


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   204


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница