معلومة

1.4.5.4: ملخص- عملية العلم- علم الأحياء


نتائج التعلم

  • قارن الاستدلال الاستقرائي بالمنطق الاستنتاجي
  • صف عملية البحث العلمي
  • وصف أهداف العلوم الأساسية والعلوم التطبيقية

علم الأحياء هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية وتفاعلاتها مع بعضها البعض وبيئاتها. العلم له مجالات عديدة. تعتبر تلك المجالات المتعلقة بالعالم المادي وظواهره من العلوم الطبيعية.

الفرضية هي تفسير مؤقت للملاحظة. النظرية العلمية هي تفسير تم اختباره جيدًا والتحقق منه باستمرار لمجموعة من الملاحظات أو الظواهر. القانون العلمي هو وصف ، غالبًا في شكل معادلة رياضية ، لسلوك جانب من جوانب الطبيعة في ظل ظروف معينة. يتم استخدام نوعين من التفكير المنطقي في العلم. يستخدم التفكير الاستقرائي النتائج لإنتاج مبادئ علمية عامة. الاستدلال الاستنتاجي هو شكل من أشكال التفكير المنطقي الذي يتنبأ بالنتائج من خلال تطبيق المبادئ العامة. القاسم المشترك في جميع أنحاء البحث العلمي هو استخدام المنهج العلمي. يقدم العلماء نتائجهم في أوراق علمية خاضعة لاستعراض الأقران منشورة في مجلات علمية.

يمكن أن يكون العلم أساسيًا أو تطبيقيًا. الهدف الرئيسي للعلوم الأساسية هو توسيع المعرفة دون أي توقع للتطبيق العملي قصير المدى لتلك المعرفة. ومع ذلك ، فإن الهدف الأساسي للبحث التطبيقي هو حل المشكلات العملية.

أسئلة الممارسة

التفسير المقترح والقابل للاختبار لحدث ما يسمى ________.

  1. فرضية
  2. عامل
  3. نظرية
  4. مراقبة

[تكشف-الإجابة q = ”354047 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”354047 ″] يسمى الشرح المقترح والقابل للاختبار لحدث ما أ فرضية.

[/ إجابة مخفية]

أعط مثالاً عن كيفية تأثير العلوم التطبيقية بشكل مباشر على حياتك اليومية.
[تكشف-الإجابة q = ”886421 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”886421 ″] سوف تختلف الإجابات. أحد الأمثلة على كيفية تأثير العلوم التطبيقية بشكل مباشر على الحياة اليومية هو وجود اللقاحات. لقاحات الوقاية من أمراض مثل شلل الأطفال والحصبة والكزاز وحتى الأنفلونزا تؤثر على الحياة اليومية من خلال المساهمة في صحة الفرد والمجتمع. [/ hidden-answer]


الوحدة الأساسية للحياة فئة 9 ملاحظات ، ملخص ، سؤال الإجابة

الوحدة الأساسية للحياة CBSE فئة 9 علوم الفصل 5 - مكتمل تفسير و ملحوظات من الفصلالوحدة الأساسية للحياة ".

الموضوعات التي تم تناولها في الدرس هي مقدمة عن القوة ، قانون نيوتن الثالث للحركة ، القوى المتوازنة وغير المتوازنة ، قانون حفظ الزخم ، قانون نيوتن الأول للحركة ، قانون نيوتن الثاني للحركة.

هنا هو شرح كامل من الفصل ، جنبًا إلى جنب مع جميع الأسئلة المهمة و حلول NCERT لحجز الأسئلة التي تم توفيرها أيضًا لسهولة الطلاب.

علوم الفئة 9 الفصل 5 - الوحدة الأساسية للحياة


طرق عزل الحمض النووي

حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (الحمض النووي ) العزل عملية استخراج الحمض النووي من مصادر مختلفة. تعتمد الطرق المستخدمة لعزل الحمض النووي على مصدر العينة وعمرها وحجمها. على الرغم من التنوع الكبير في الأساليب المستخدمة ، إلا أن هناك بعض أوجه التشابه بينها. بشكل عام ، تهدف إلى فصل الحمض النووي الموجود في نواة الخلية عن المكونات الخلوية الأخرى.

عزل الحمض النووي ضروري للتحليل الجيني ، والذي يستخدم لأغراض علمية أو طبية أو الطب الشرعي. يستخدم العلماء الحمض النووي في عدد من التطبيقات ، مثل إدخال الحمض النووي في الخلايا والحيوانات أو النباتات ، أو لأغراض التشخيص. في دواء التطبيق الأخير هو الأكثر شيوعًا. من ناحية أخرى، علم الطب الشرعي يحتاج لاستعادة الحمض النووي ل هوية من الأفراد (على سبيل المثال المغتصبين ، أو اللصوص الصغار ، أو ضحايا الحوادث ، أو ضحايا الحرب) ، وتحديد الأبوة ، وتحديد هوية النبات أو الحيوان.

وجود البروتينات والدهون والسكريات وبعض العناصر العضوية أو الأخرى مركبات غير عضوية في إعداد الحمض النووي يمكن أن تتداخل مع طرق تحليل الحمض النووي ، وخاصة مع تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR ). يمكنهم أيضًا تقليل جودة الحمض النووي مما يؤدي إلى قصر مدة تخزينه.

مصادر عزل الحمض النووي متنوعة للغاية. في الأساس يمكن عزله عن أي كائن حي أو ميت. تشمل المصادر الشائعة لعزل الحمض النووي الكل دم ، شعر، الحيوانات المنوية والعظام والأظافر والأنسجة وبقع الدم ، اللعاب أو مسحات الخد (الخد) أو الخلايا الظهارية أو البول أو البطاقات الورقية المستخدمة في جمع العينات أو البكتيريا أو الأنسجة الحيوانية أو النباتات.

من الواضح تمامًا أنه يجب تكييف طرق الاستخراج بطريقة تمكنها من تنقية الحمض النووي بكفاءة من مصادر مختلفة. عامل مهم آخر هو حجم العينة. إذا كانت العينة صغيرة (على سبيل المثال الحيوانات المنوية أو الشعرة المفردة) ، يجب أن تكون الطريقة مختلفة عن الطريقة المستخدمة في عزل الحمض النووي من بضع مليجرامات من الأنسجة أو مليليترات من الدم. عامل مهم آخر هو ما إذا كانت العينة جديدة أو تم تخزينها. يمكن أن تأتي العينات المخزنة من عينات الأنسجة المؤرشفة ، أو الدم أو الأنسجة المجمدة ، أو العظام أو الأنسجة المستخرجة ، والعينات البشرية أو الحيوانية أو النباتية القديمة.

يبدأ عزل الحمض النووي عادةً بتحلل أو تفكك الأنسجة أو الخلايا. هذه العملية ضرورية لتدمير الهياكل البروتينية وتسمح بإطلاق الأحماض النووية من النواة. يتم إجراء التحلل في محلول ملحي يحتوي على منظفات تفسد طبيعة البروتينات أو البروتياز (إنزيمات تهضم البروتينات) ، مثل بروتيناز K ، أو في بعض الحالات كليهما. يؤدي إلى انهيار الخلايا وتذويب الأغشية.

في حين أن تحلل الأنسجة الرخوة أو الخلايا سهل ، يجب أيضًا عزل الحمض النووي من الأنسجة الصلبة ، مثل العظام والخشب والمواد النباتية المختلفة. تتطلب معظم عينات النباتات التجميد في النيتروجين السائل ثم سحق الأنسجة إلى مسحوق ناعم. من ناحية أخرى ، تكون العظام شديدة التمعدن ويجب إزالة الأيونات من العينات قبل الاستخراج حتى لا تتداخل لاحقًا مع تفاعل البوليميراز المتسلسل. بمجرد أن تتم معالجة العينات جزئيًا ، يتم تجانسها بعد ذلك في مخزن مؤقت للتحلل باستخدام الخالط الميكانيكي.

يعتبر عزل الحمض النووي عملية بسيطة ويمكن إجراؤها في المطبخ باستخدام الأجهزة المنزلية والمواد الكيميائية. يمكن تجانس الخضار أو اللحوم مع الملح والماء. بعد ذلك ، عن طريق تطبيق المنظفات ، يتم فصل البروتينات الخلوية والدهون بعيدًا عن الحمض النووي. تسمح الإنزيمات الموجودة في مغرض اللحوم أو عصير الأناناس بترسيب البروتينات والحمض النووي الحر في المحلول. عن طريق إضافة الكحول إلى المزيج ، يتم إحضار الحمض النووي إلى أعلى الحاوية ويمكن لفه على عصا كخيط أبيض مرئي.

يستخدم عدد من مجموعات تنقية الحمض النووي التجارية نفس المبادئ المستخدمة في هذه الطريقة المنزلية ، ولكن كواشف مختلفة. في مجموعة تجارية ، تحتوي محاليل التحلل الشائعة على: كلوريد الصوديوم تروميثامين (المعروف أيضًا باسم Tris) ، وهو عبارة عن مخزن مؤقت للاحتفاظ برقم هيدروجيني ثابت حمض إيثيلين أمينيتتراسيتيك (EDTA) ، الذي يربط أيونات المعادن وكبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) ، وهو منظف . إن الإنزيم الشائع المستخدم في استخلاص الحمض النووي هو بروتيناز ك.

أقدم طرق تنقية الحمض النووي في المختبرات ، والتي لا تزال تستخدم في كثير من الأحيان من قبل مكتب التحقيقات الفدرالي ، تعتمد على مزيج من المذيبات العضوية. يتم خلط عينات Lysed مع الفينول والكلوروفورم وكحول الأيزو أميل لفصل الحمض النووي والبروتين. يتم تغيير طبيعة البروتينات بواسطة الخليط العضوي. عندما يتم الطرد المركزي للعينة ، يتم الاحتفاظ بالحمض النووي في الطبقة المائية (الماء) ، والفينول في قاع الأنبوب ، وتشكل البروتينات المشوهة واجهة غائمة. هذه الطريقة فعالة للغاية ، ولكن لسوء الحظ لا يمكن استخدامها إلا إذا كانت كمية مادة البداية وفيرة بشكل معقول. علاوة على ذلك ، فإن المذيبات العضوية المستخدمة تحمل مشاكل تتعلق بالصحة والسلامة. عادةً ما تكون جودة الحمض النووي من هذا الإجراء غير كافية لبعض التقنيات التحليلية الأكثر حساسية (خاصةً التسلسل وأحيانًا PCR).

يستخدم تعديل الطريقة تركيزًا عاليًا من الملح (كلوريد الصوديوم ، كلوريد الصوديوم) لإسقاط الحمض النووي. بعد تمسخ البروتينات الخلوية باستخدام المنظفات والبروتياز لبضع ساعات أو طوال الليل ، يضاف الملح ويخلط مع المحلول. نتيجة لذلك ، يتشكل ملح الحمض النووي ويمكن استرداده في وجود الكحول عن طريق الطرد المركزي.

في بعض الأحيان ، يتم استخدام التمسخ القلوي للعينة لإطلاق الحمض النووي من الخلايا. يمكن وضع مسحات من الخد وأحيانًا بقع الدم في أنابيب بلاستيكية صغيرة (إبندورف) وتعريضها لتمسخ الصفائح باستخدام هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم). ثم تتم إعادة موازنة المحلول إلى درجة الحموضة المحايدة بمحلول منظم أكثر حمضية ويكون جاهزًا لـ PCR. على الرغم من أنها طريقة سريعة وبسيطة ، إلا أن جودة الحمض النووي ليست دائمًا مناسبة لجميع التطبيقات.

طريقة مشابهة لتمسخ القلوية هي تمسخ الحرارة ، والتي يتم تحقيقها عن طريق غليان العينات. يؤدي تسخين عينة إلى 100 & # xB0 C إلى إطلاق الحمض النووي في المحلول ولكن أيضًا يفسد طبيعته عن طريق فصل السلاسل. في بعض الحالات ، يعطي هذا الإجراء حمضًا نوويًا مناسبًا يمكن تضخيمه بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل ، ومع ذلك ، في معظم الأوقات ، توجد مثبطات متبقية في شكل بروتينات متحللة ، وغيرها مركبات العضوية ، أو الأيونات.

تستخدم طريقة ذات صلة شائعة في مختبرات الطب الشرعي راتينج التبادل الأيوني Chelex الذي يربط أيونات المعادن متعددة التكافؤ وهو مفيد بشكل خاص في إزالة المثبطات من الحمض النووي. يمكن استخدامه مع أي نوع من العينات ، بما في ذلك الدم الكامل ، أو بقع الدم ، أو البقع المنوية ، أو مسحات الشدق ، أو الشعر. الاختلاف الوحيد عن الطريقة السابقة هو وجود الراتنج الذي يربط الشوائب من المحلول بينما يترك الحمض النووي في المحلول. عن طريق الطرد المركزي للعينات ، يتم إحضار الراتنج إلى حبيبات وفصلها.

تعتمد طريقة أخرى مشابهة لـ Chelex على استخدام حبات مغناطيسية ذات قدرة ربط الحمض النووي. يتم تحليل العينات ثم معالجة المادة الصلبة بالبروتيناز K. ثم يتم تطبيق المحلول على الحبيبات. يُغسل الراتينج بعد ذلك ويتم التصفية من الحمض النووي منه عند درجة حرارة 65 & # xB0 درجة مئوية ، ويتم فصل الخرزات المغناطيسية عن العينة على حامل مغناطيسي.

تتضمن الطرق الأخرى لتنقية الحمض النووي أعمدة من أنواع مختلفة ، معبأة بالتبادل الأيوني ، أو الراتنجات أو المصفوفات القائمة على السيليكا. عادة ما تكون أعمدة التبادل الأيوني مشحونة بشكل إيجابي لربط مصفوفات السيليكا DNA سالبة الشحنة ويمكنها أيضًا الاحتفاظ بالحمض النووي. في مثل هذه التطبيقات من المتوقع أن يرتبط الحمض النووي من المحللة الخلوية بالعمود. يتم بعد ذلك غسل هذه الأعمدة باستخدام المحاليل الملحية لإزالة المواد غير المربوطة. ثم يتم استرجاع الحمض النووي عن طريق وضع الماء أو محلول ملح الأس الهيدروجيني المحايد لتفكيك الترابط بين الراتينج والحمض النووي.

يسمح استخدام الأعمدة بزيادة إنتاجية العينات ، ووقت عزل أقصر مقارنةً بالاستخراج التقليدي القائم على المذيبات ، وزيادة إنتاج الحمض النووي المستعاد ، وتحسين جودة الحمض النووي المنقى.

بالإضافة إلى الأعمدة والراتنجات الموصوفة سابقًا ، هناك أيضًا راتنجات سائلة يتم استخدامها. المبدأ هو نفسه بالنسبة للخرز المغناطيسي ، ولكن في الخطوة الأخيرة ، يجب غزل العينات لفصل الحمض النووي عن الراتينج.

تعاملت كل هذه الطرق حتى الآن مع عينات مفردة بسيطة. في بعض الحالات ، تتكون العينة من خليط من الخلايا ، على سبيل المثال خلايا الحيوانات المنوية والخلايا الظهارية غير الحيوانات المنوية. يعتمد هذا الاستخراج على الخصائص التفاضلية لنوعي الخلايا. تقاوم خلايا الحيوانات المنوية تحلل البروتيناز K وبالتالي يتم تحلل الخلايا غير المنوية أولاً في وجودها. عندما يتم الطرد المركزي للأنبوب ، يحتوي المحلول على الحمض النووي الظهاري ، بينما تحتوي الحبيبات على خلايا الحيوانات المنوية. يتم تحليل خلايا الحيوانات المنوية لاحقًا عن طريق إضافة dithiothreitol أو DTT مع Proteinase K. يمكن استخدام أي من التقنيات المذكورة سابقًا لعزل الحمض النووي من تلك المحللات التفاضلية.

على الرغم من أن النباتات ليست مصدرًا شائعًا للحمض النووي لفحص الطب الشرعي ، إلا أن تحليل الحمض النووي الخاص بها شائع جدًا في العلوم. تعتبر النباتات أكثر صعوبة في العمل مع العديد من المواد الأخرى لعدة أسباب. أولاً ، تحتوي الخلايا النباتية على جدار خلوي ، والذي يجب تدميره جزئيًا على الأقل قبل الوصول إلى السيتوبلازم مع الحمض النووي. ثانيًا ، غالبًا ما تحتوي النباتات على مستويات عالية من السكريات (على سبيل المثال النشا أو الفركتوز) في أنسجتها أو المركبات العضوية الأخرى مثل البوليفينول.

يساعد طحن العينات في النيتروجين السائل في تدمير جدار الخلية ، لكن المركبات العضوية بما في ذلك السكريات لا تزال موجودة. نتيجة لذلك ، تم تطوير طرق تستخدم مزيج الكلوروفورم-أوكتانول ، بروميد هيكساديسيل ترايميثيل الأمونيوم (CTAB) مع نسبة عالية من الملح لإزالة السكريات ، والبولي فينيل بيروليدون (PVP) لإزالة البوليفينول.

يتم استخدام كل هذه الطرق بنجاح في مختبرات مختلفة ومع عينات مختلفة. يجب اختيار الأساليب بشكل صحيح لتحسين إنتاجية ونوعية الحمض النووي المستخرج.


العلم وراء الحلم

لقرون تفكر الناس في معنى الأحلام. اعتقدت الحضارات المبكرة أن الأحلام هي وسيط بين عالمنا الأرضي وعالم الآلهة. في الواقع ، كان الإغريق والرومان مقتنعين بأن للأحلام قوى نبوية معينة. في حين كان هناك دائمًا اهتمام كبير بتفسير الأحلام البشرية ، لم يكن حتى نهاية القرن التاسع عشر أن طرح سيغموند فرويد وكارل يونغ بعضًا من أكثر نظريات الأحلام الحديثة شهرة. تركزت نظرية فرويد ورسكو حول فكرة الشوق المكبوت - الفكرة القائلة بأن الحلم يسمح لنا بالفرز من خلال الرغبات المكبوتة التي لم يتم حلها. يعتقد كارل يونج (الذي درس في عهد فرويد) أيضًا أن الأحلام لها أهمية نفسية ، لكنه اقترح نظريات مختلفة حول معناها.

منذ ذلك الحين ، سمحت التطورات التكنولوجية بتطوير نظريات أخرى. إحدى النظريات الحيوية العصبية البارزة للحلم هي فرضية & ldquoactivation-synthesis ، & rdquo التي تنص على أن الأحلام لا تعني في الواقع أي شيء: إنها مجرد نبضات دماغية كهربائية تسحب الأفكار والصور العشوائية من ذاكرتنا. تقول النظرية إن البشر يؤلفون قصص الأحلام بعد أن يستيقظوا في محاولة طبيعية لفهم كل ذلك. ومع ذلك ، نظرًا للتوثيق الواسع للجوانب الواقعية لأحلام الإنسان بالإضافة إلى الأدلة التجريبية غير المباشرة على أن الثدييات الأخرى مثل القطط تحلم أيضًا ، فقد افترض علماء النفس التطوري أن الحلم يخدم حقًا غرضًا. على وجه الخصوص ، تقترح نظرية المحاكاة ldquothreat & rdquo أن الحلم يجب أن يُنظر إليه على أنه آلية دفاع بيولوجي قديمة توفر ميزة تطورية نظرًا لقدرتها على محاكاة الأحداث المهددة المحتملة بشكل متكرر وتعزيز الآليات الإدراكية العصبية اللازمة لإدراك التهديد الفعال وتجنبه.

لذلك ، على مر السنين ، تم طرح العديد من النظريات في محاولة لإلقاء الضوء على الغموض وراء الأحلام البشرية ، ولكن حتى وقت قريب ، ظلت الأدلة الملموسة القوية بعيدة المنال إلى حد كبير.

ومع ذلك ، فإن بحثًا جديدًا نُشر في مجلة علم الأعصاب يقدم رؤى مقنعة للآليات التي تكمن وراء الحلم والعلاقة القوية التي تربط أحلامنا بذكرياتنا. نجحت كريستينا مارزانو وزملاؤها في جامعة روما ، لأول مرة ، في شرح كيف يتذكر البشر أحلامهم. تنبأ العلماء باحتمالية نجاح استدعاء الأحلام بناءً على نمط توقيع موجات الدماغ. من أجل القيام بذلك ، دعا فريق البحث الإيطالي 65 طالبًا لقضاء ليلتين متتاليتين في مختبر أبحاثهم.

خلال الليلة الأولى ، تُرك الطلاب للنوم ، مما سمح لهم بالتعود على الغرف العازلة للصوت والتي يمكن التحكم في درجة حرارتها. خلال الليلة الثانية قام الباحثون بقياس موجات دماغ الطالب و rsquos أثناء نومهم. يختبر دماغنا أربعة أنواع من موجات الدماغ الكهربائية: & ldquodelta ، & rdquo & ldquotheta ، & rdquo & ldquoalpha ، & rdquo و ldquobeta. & rdquo يمثل كل منها سرعة مختلفة لتذبذب الفولتية الكهربائية ويشكلان معًا تخطيط كهربية الدماغ (EEG). استخدم فريق البحث الإيطالي هذه التقنية لقياس موجات دماغ المشاركين و rsquos خلال مراحل النوم المختلفة. (هناك خمس مراحل من النوم يحلم بها معظمهم وأشد أحلامنا تحدث أثناء مرحلة حركة العين السريعة.) تم إيقاظ الطلاب في أوقات مختلفة وطلب منهم ملء مفكرة توضح ما إذا كانوا يحلمون أم لا ، وكم مرة حلموا وما إذا كان بإمكانهم ذلك. تذكر محتوى أحلامهم.

بينما أشارت الدراسات السابقة بالفعل إلى أنه من المرجح أن يتذكر الناس أحلامهم عند الاستيقاظ مباشرة بعد نوم حركة العين السريعة ، فإن الدراسة الحالية توضح السبب. أولئك المشاركون الذين أظهروا موجات ثيتا منخفضة التردد في الفص الجبهي كانوا أكثر عرضة لتذكر أحلامهم.

هذا الاكتشاف مثير للاهتمام لأن نشاط ثيتا الجبهي المتزايد الذي لاحظه الباحثون يشبه تمامًا الترميز الناجح واسترجاع ذكريات السيرة الذاتية التي نراها أثناء استيقاظنا. وهذا يعني أن التذبذبات الكهربائية نفسها في القشرة الأمامية هي التي تجعل تذكر الذكريات العرضية (على سبيل المثال ، الأشياء التي حدثت لك) ممكنًا. وبالتالي ، تشير هذه النتائج إلى أن الآليات العصبية الفسيولوجية التي نستخدمها أثناء الحلم (وتذكر الأحلام) هي نفسها عندما نبني الذكريات ونستعيدها بينما نكون مستيقظين.

في دراسة حديثة أخرى أجراها فريق البحث نفسه ، استخدم المؤلفون أحدث تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي لاستكشاف العلاقة بين الحلم ودور هياكل الدماغ العميقة. وجد الباحثون في دراستهم أن الأحلام الحية والغريبة والمثيرة عاطفيًا (الأحلام التي يتذكرها الناس عادةً) مرتبطة بأجزاء من اللوزة والحصين. بينما تلعب اللوزة دورًا رئيسيًا في معالجة وذاكرة التفاعلات العاطفية ، فقد تورط الحُصين في وظائف الذاكرة المهمة ، مثل توحيد المعلومات من الذاكرة قصيرة المدى إلى الذاكرة طويلة المدى.

تم أيضًا تسليط الضوء على الرابط المقترح بين أحلامنا وعواطفنا في دراسة حديثة أخرى نشرها ماثيو ووكر وزملاؤه في مختبر النوم والتصوير العصبي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، الذين وجدوا أن انخفاض نوم حركة العين السريعة (أو أقل & ldquodreaming & rdquo) يؤثر على قدرتنا على فهم المعقد. العواطف في الحياة اليومية - سمة أساسية من سمات الأداء الاجتماعي البشري. كما حدد العلماء مؤخرًا المكان الذي من المحتمل أن يحدث فيه الحلم في الدماغ. من المعروف أن حالة سريرية نادرة جدًا تُعرف باسم & ldquoCharcot-Wilbrand Syndrome & rdquo (من بين الأعراض العصبية الأخرى) فقدان القدرة على الحلم. ومع ذلك ، لم يتم الإبلاغ عن فقدان قدرتها على الحلم إلا قبل بضع سنوات ، بينما لم تكن تعاني من أي أعراض عصبية دائمة أخرى. عانى المريض من آفة في جزء من الدماغ يعرف باسم التلفيف اللساني السفلي الأيمن (الموجود في القشرة البصرية). وهكذا ، نعلم أن الأحلام تتولد أو تنتقل عبر هذه المنطقة المعينة من الدماغ ، والتي ترتبط بالمعالجة البصرية والعاطفة والذكريات البصرية.

مجتمعة ، تحكي هذه النتائج الحديثة قصة مهمة حول الآلية الأساسية والغرض المحتمل من الحلم.

يبدو أن الأحلام تساعدنا في معالجة المشاعر من خلال ترميزها وبناء ذكريات عنها. ما نراه ونختبره في أحلامنا قد لا يكون بالضرورة حقيقيًا ، لكن المشاعر المرتبطة بهذه التجارب هي بالتأكيد. تحاول قصص أحلامنا بشكل أساسي تجريد المشاعر من تجربة معينة من خلال إنشاء ذكرى لها. بهذه الطريقة ، لم تعد العاطفة نفسها نشطة. تلعب هذه الآلية دورًا مهمًا لأننا عندما لا نتعامل مع مشاعرنا ، وخاصة السلبية منها ، فإن هذا يزيد من القلق والقلق الشخصي. في الواقع ، يرتبط الحرمان الشديد من نوم حركة العين السريعة بشكل متزايد بتطور الاضطرابات النفسية. باختصار ، تساعد الأحلام في تنظيم حركة المرور على هذا الجسر الهش الذي يربط تجاربنا بمشاعرنا وذكرياتنا.

هل أنت عالم متخصص في علم الأعصاب أو العلوم المعرفية أو علم النفس؟ وهل قرأت مؤخرًا بحثًا تمت مراجعته من قِبل الأقران وتريد الكتابة عنه؟ يرجى إرسال اقتراحات إلى محرر Mind Matters Gareth Cook ، الصحفي الحائز على جائزة بوليتزر في Boston Globe. يمكن الوصول إليه في garethideas AT gmail.com أو Twittergarethideas.

عن المؤلفين)

ساندر فان دير ليندن باحث دكتوراه في علم النفس التجريبي الاجتماعي في كلية لندن للاقتصاد والعلوم السياسية. يهتم بحثه بعملية التغيير السلوكي وبتمويل من معهد جرانثام لأبحاث تغير المناخ والبيئة.


تفاعلات الضوء هي مجموعة من التفاعلات التي تحدث في الحبيبات داخل البلاستيد الأخضر ، حيث تحتوي على أصباغ الكلوروفيل والضوء هو العامل المحدد لمعدل التمثيل الضوئي.

خطوات تفاعلات الضوء

يسقط الضوء على الكلوروفيل من الجرانا داخل البلاستيدات الخضراء ، وبعض الإلكترونات في ذرات الكلوروفيل ستكتسب الطاقة ، وهذه الإلكترونات المُثارة تنتقل من مستويات الطاقة المنخفضة إلى المستويات الأعلى.

يتم تخزين الطاقة الضوئية الحركية كطاقة كيميائية محتملة في الكلوروفيل ، لذلك يقال إن جزيئات الكلوروفيل في حالة الإثارة أو التنشيط.

عندما يتم إطلاق الطاقة الكيميائية الكامنة المخزنة ، تنخفض الإلكترونات مرة أخرى إلى مستويات الطاقة المنخفضة وسيعود الكلوروفيل إلى الحالة المستقرة ، ويكون جاهزًا لتأثير آخر للضوء ليصبح متحمسًا مرة أخرى.

البناء الضوئي

يستخدم جزء من الطاقة المنبعثة من الكلوروفيل في تقسيم جزيء الماء إلى هيدروجين وأكسجين ، حيث: يتحد الهيدروجين مع إنزيم مشترك موجود في البلاستيدات الخضراء (NADP) لإعطاء NADPH2 ، بهذه الطريقة لن يهرب الهيدروجين أو يتحد مع الأكسجين مرة أخرى ، يتم إطلاق الأكسجين كمنتج ثانوي.

يتم تخزين الجزء الآخر من الطاقة من الكلوروفيل المثير في جزيء ATP (عملة الطاقة في الخلية) عن طريق الجمع بين جزيء ADP (الموجود في البلاستيدات الخضراء) مع مجموعة الفوسفات (P) عن طريق رابطة عالية الطاقة مميزة بواسطة تمايل (∼) ، تسمى هذه العملية الفسفرة الضوئية.

ADP + P.ATP

الأدينوزين - P ∼P + P.الأدينوزين - P∼P P.

ADP: الأدينوزين ثنائي الفوسفات.

ATP: Adenosine TriPhosphate الذي يحمل الطاقة إلى التفاعلات المظلمة.

NADP: نيكوتيناميد Adenine Dinucleotide Phosphate الذي يعمل كمستقبل للهيدروجين.

ردود فعل مظلمة

التفاعلات المظلمة (التفاعلات الأنزيمية) هي مجموعة من التفاعلات التي تحدث في سدى البلاستيدات الخضراء حيث تكون درجة الحرارة هي العامل المحدد لمعدل التمثيل الضوئي ، لذلك يمكن أن تحدث هذه التفاعلات في كل من الضوء والظلام.

في هذه التفاعلات ، حمل الهيدروجين على NADPH2 يستخدم لإصلاح أول أكسيد الكربون2 الغاز عن طريق تقليله إلى كربوهيدرات بمساعدة الطاقة المخزنة في جزيئات ATP.

كشف مالفين كالفن وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا في عام 1949 ، عن طبيعة التفاعلات المظلمة باستخدام النظير المشع المكتشف حديثًا للكربون 14 سي.

تجربة مالفين كالفين
  1. وضعوا طحلب الكلوريلا في الجهاز.
  2. قاموا بتزويد الطحالب مع ثاني أكسيد الكربون2 الغاز الذي يحتوي على الكربون المشع 14 درجة مئوية.
  3. تم تعريض الجهاز لضوء قصير جدًا من المصباح للسماح بإجراء عملية التمثيل الضوئي.
  4. تم بعد ذلك غمر الكلوريلا في دورق يحتوي على كحول ساخن لقتل البروتوبلازم عن طريق إيقاف تفاعلاته الكيميائية الحيوية.
  5. قاموا بفصل نواتج التمثيل الضوئي بوسائل خاصة واختبارهم للكربون المشع في هذه المركبات.

تم تكوين مركب ثلاثي الكربون وهو PGAL و phosphoglyceraldehyde ، وهذا هو:

  • أول مركب مستقر ناتج عن عملية التمثيل الضوئي.
  • يستخدم في بناء الجلوكوز والنشا والبروتينات والدهون.
  • يستخدم في التنفس الخلوي مركب عالي الطاقة.

أشار كالفن آل إلى أن تخليق سكر الهكسوز (الجلوكوز) لم يكتمل في خطوة واحدة ، ولكن من خلال عدة تفاعلات وسيطة يتم تحفيزها بواسطة إنزيمات معينة.


خطوات المنهج العلمي

الطريقة العلمية هي عملية تجريبية تُستخدم لاستكشاف الملاحظات والإجابة على الأسئلة. هل هذا يعني أن جميع العلماء يتبعون بالضبط هذه العملية؟ لا. يمكن اختبار بعض مجالات العلوم بسهولة أكبر من غيرها. على سبيل المثال ، العلماء الذين يدرسون كيفية تغير النجوم مع تقدمهم في العمر أو كيف تهضم الديناصورات طعامهم لا يمكنهم تسريع حياة النجم بمليون سنة أو إجراء فحوصات طبية على تغذية الديناصورات لاختبار فرضياتهم. عندما لا يكون التجريب المباشر ممكنًا ، يقوم العلماء بتعديل الطريقة العلمية. في الواقع ، من المحتمل أن يكون هناك العديد من إصدارات المنهج العلمي مثل العلماء! ولكن حتى عند تعديله ، يظل الهدف كما هو: اكتشاف علاقات السبب والنتيجة من خلال طرح الأسئلة ، وجمع الأدلة وفحصها بعناية ، ومعرفة ما إذا كان يمكن دمج جميع المعلومات المتاحة في إجابة منطقية.

على الرغم من أننا نعرض الطريقة العلمية كسلسلة من الخطوات ، ضع في اعتبارك أن المعلومات أو التفكير الجديد قد يتسبب في قيام أحد العلماء بعمل نسخة احتياطية وتكرار الخطوات في أي وقت أثناء العملية. تسمى عملية مثل الطريقة العلمية التي تتضمن مثل هذا النسخ الاحتياطي والتكرار عملية تكرارية.

سواء كنت تقوم بمشروع science fair ، أو نشاطًا علميًا في الفصل الدراسي ، أو بحثًا مستقلًا ، أو أي استفسار علمي عملي آخر ، فإن فهم خطوات المنهج العلمي سيساعدك على تركيز سؤالك العلمي والعمل من خلال ملاحظاتك وبياناتك للإجابة على السؤال بقدر الإمكان.

رسم تخطيطي للطريقة العلمية. يبدأ المنهج العلمي بالاستبيان ، ويتم إجراء بحث في الخلفية لمحاولة الإجابة على هذا السؤال. إذا كنت ترغب في العثور على دليل للإجابة أو الإجابة نفسها ، فأنت تبني فرضية وتختبر هذه الفرضية في تجربة. إذا نجحت التجربة وتم تحليل البيانات ، فيمكنك إما إثبات فرضيتك أو دحضها. إذا تم دحض فرضيتك ، فيمكنك العودة بالمعلومات الجديدة المكتسبة وإنشاء فرضية جديدة لبدء العملية العلمية مرة أخرى.


التفكير العلمي: خطوة بخطوة

هذا النهج التدريجي للعلم مرن ، مما يسمح لك بمتابعة اهتمامات الأطفال واكتشافاتهم. إذا كان الأطفال هذا العام مفتونين بمجموعة الصخور التي يجلبها الطفل إلى المدرسة ، فيمكنك اختيار استخدام الصخور والحصى كموضوع دراستك. ولكن إذا أحضر طفل في العام القادم مجموعة البذور الخاصة به ، فقد تختار التركيز على البذور والنباتات في منهجك العلمي. بمجرد تطبيق نهج العملية هذا ، سيكتشف الأطفال أنه يمكنهم تطبيقه على أي موضوع يريدون التحقيق فيه.

لا تخف!

لا يشعر بعض المعلمين بالراحة تجاه العلم. لكن عندما تتعامل مع العلم كعملية تتعلم فيها جنبًا إلى جنب مع الأطفال ، فلا داعي للخوف. الهدف من تطوير برنامج علمي ناجح هو الحفاظ على عقل متفتح والقدرة على رؤية العلم في كل مكان. من خلال تزويد الأطفال بالعديد من التجارب التفاعلية ، ستعلمهم كيفية تطبيق & quot الخطوات في العلوم & quot في كل شيء يواجهونه. اتبع الخطوات الموضحة هنا لبرنامج علوم ديناميكي وتفاعلي.

استخدام الخطوات السبع & quotRecipe & quot

تتشابه الخطوات الأساسية لإنشاء دراسات علمية عظيمة مع تلك الموجودة في المنهج العلمي ، ولكنها موسعة ، مع التركيز على المهارات الأكثر صلة بالأطفال الصغار. دعونا نلقي نظرة على كل واحد:

يراقب هذه هي عملية البحث عن كثب ، والملاحظة من وجهات نظر مختلفة ، والمراقبة والانتظار بهدوء دون الكثير من العمل. & quot نحتاج إلى تذكيرهم بأخذ الوقت الكافي لاستخدام كل حواسهم عندما يقتربون من نشاط ما.

خذ الملاحظات إلى مستويات وأماكن مختلفة. اطلب من الأطفال جمع المزيد من المعلومات ووجهات النظر. ماذا تلاحظ عن هذه النباتات؟ ماذا يحدث عندما تنظر إليهم من أعلى ، أو بعيدًا ، أو قريبًا جدًا جدًا؟ دعونا ننتظر ونرى ما سيحدث عندما تهب عليهم الرياح أو عندما يتغير ضوء الشمس. ماذا ترى الآن؟

قارن يدعو إجراء المقارنات الأطفال إلى تجاوز مجرد إخبار ما لاحظوه في شيء ما والبدء في التعبير عن العلاقات بين الأشياء. كيف تكون هذه النباتات متشابهة و / أو مختلفة؟ أين رأيت نباتات مماثلة؟ نباتات مختلفة؟ كيف تشعر بعض النباتات بأنها مختلفة عن غيرها؟ ماذا عن رائحتهم؟

الفرز والتنظيم هذه هي عملية تجميع الأشياء من خلال سمات يمكن التعرف عليها. يقوم الأطفال بمطابقة المواد وتجميعها وتنظيمها بعدة طرق مختلفة. يبدأون في فهم أن الأشياء يمكن أن تنتمي إلى أكثر من مجموعة في وقت واحد. يعد هذا وقتًا رائعًا لدعوة الأطفال لتسجيل نتائجهم في الصور والرسوم البيانية. بالإشارة إلى هذه الصور والرسوم البيانية ، يمكنهم إجراء المزيد من المقارنات. كم عدد الطرق التي يمكننا فرز النباتات؟ (بالزهور وبدون أزهار ، طويلة وقصيرة ، أوراق كبيرة وأوراق صغيرة) كم عدد الطرق التي يمكننا بها تنظيم الأوراق؟ (دائري ، طويل ، مدبب ، ذو فصين ، ثلاثي الفصوص ، وهكذا)

يتنبأهذه هي عملية الاستجواب والمضاربة ، بناءً على المعرفة السابقة المكتسبة في الخطوات الثلاث الأولى. يتحسن الأطفال بشكل أفضل في التنبؤ من خلال الخبرة ، لذا تأكد من توفير الكثير من الفرص لمهارة العملية هذه. ماذا سيحدث إذا وضعنا بعضها في الخزانة؟ هل سيشرق ضوء الشمس من خلال ورقة؟ تساعد هذه الخطوة الأطفال أيضًا على التعميم حول الأشياء. إذا لاحظوا أن الضوء يبدو أنه يلمع من خلال أوراق السرخس ولكن ليس من خلال نبات مطاطي ، فقد يعمموا أن ضوء الشمس لن يلمع من خلال الأوراق السميكة.

تجربة هذا عندما يختبر الأطفال توقعاتهم ويجربون أفكارهم. مفتاح هذه الخطوة هو توفير الكثير من المواد المختلفة والوقت للاستكشاف. قم بتوفير المواد للاستكشاف المجاني في مجال العلوم الخاص بك حتى يتمكن الأطفال من زيارتها وإعادة زيارتها بأنفسهم - وهي الطريقة التي يدير بها الأطفال نسختهم الخاصة من الدراسة المستقلة & quot ؛ كيف يمكننا اختبار ما إذا كان الضوء سوف يضيء من خلال ورقة؟ كم عدد الأوراق المختلفة التي يمكننا اختبارها؟ ما الأماكن التي يمكن أن نضع فيها النباتات لنرى إن كانت ستنمو؟ ماذا تريد أن تعرف أيضًا عن النباتات؟

تقييم هذا هو المكان الذي ينقل فيه الأطفال نتائج تجاربهم مع الآخرين ، ويأخذون خبراتهم الملموسة ، ويصفونها باللفظ ، ويمثلون المعلومات بشكل تجريدي بالرسوم البيانية والرسومات والمخططات والكتب الميدانية. على سبيل المثال: على ورق مطوي بالأكورديون ، هل يمكنك عمل رسم كل يوم للنباتات في دراستك؟ استخدم ورقًا داكنًا للأماكن المظلمة حيث يتم الاحتفاظ بالنباتات والأبيض أو الأصفر للأماكن المضيئة. ما هي أفضل الأماكن لزراعة النباتات؟ ما الأماكن التي لم تكن جيدة لزراعة النباتات؟ كم ورقة يمكنك تسليط الضوء من خلالها؟ كم عدد لا يمكنك تسليط الضوء من خلاله؟ كيف يمكننا إظهار هذه المعلومات على رسم بياني؟

تطبيقتتضمن هذه الخطوة تطبيق المفاهيم المكتسبة من التجربة على مجال خبرة أكبر ، وتشجيع الأطفال على توسيع نطاق تجاربهم ، وتجربتها مرة أخرى باستخدام مواد جديدة ، ومعرفة ما إذا كانت مفاهيمهم متسقة.

هذا هو الوقت المناسب للأسئلة والأنشطة الرائعة ذات النهايات المفتوحة لمساعدة الأطفال على التفكير خارج الصندوق! ماذا سيحدث إذا كانت النباتات مغطاة بورق داكن وورق فاتح؟ هل سينموون؟ ماذا سيفعلون؟

العلم في جميع أنحاء الغرفة

بمجرد وصولك إلى مرحلة التطبيق ، يمكنك أخذ المفاهيم والتجارب خارج مركز العلوم إلى مراكز التعلم الأخرى. فيما يلي بعض الأمثلة عن كيفية دراسة النبات في جميع أنحاء الغرفة:

  • اجمع كتبًا من المكتبة تعرض صورًا جميلة لعالم الطبيعة. احتفظ طوال الأسبوع بجزء خاص من الأرض ليكون محورًا في الفصل الدراسي - زهرة أو غصنًا جميلًا أو شجرة بونساي.
  • أخبر قصة لا تنتهي. امتلك كيسًا كبيرًا من الرباط أو سلة مليئة بالفواكه والمكسرات والبذور. ابدأ قصة بـ & quot؛ ذات مرة ، كان هناك برتقال صغير سعيد يسير في الحقول بحثًا عن أصدقائه. عندما فجأة. "الآن مرر الحقيبة واستمر في القصة السخيفة.
  • قم بإنشاء قاموس مصور للكلمات العلمية الجديدة التي تم تعلمها واستخدامها في هذه الوحدة. أضف رسومات وصور لتوضيح كل كلمة. ضع هذا في مركز محو الأمية للمساعدة في كتابة المجلات العلمية للأطفال.
  • Hang a sign in the art area asking children, How can you use seeds and bulbs in an art project?
  • Add seed and plant paintings by great artists for inspiration at the easel.
  • Take away the paintbrushes and replace them with nature items at the easel. How can you paint with a leaf, a flower, pine bough, and a corncob?

Manipulatives

  • Provide math manipulatives for children to use so they can record the growth of seedlings, bulbs, and plants in a wide variety of ways.
  • Create all sorts of games. Make an "inside/outside" matching game of fruits and vegetables using photos cut from seed catalogs or downloaded from the Internet. Invite children to help you make a "parts of a plant" puzzle showing the plant from roots to flower. They can cut the pieces from posters or catalogs or draw them themselves. Make a seed sequence game using photos taken of the growth of the new bulbs.

Water/Sand Table

  • At the water table, hang a sign reading: Do seeds float? Provide a variety of nuts and seeds for testing and a chart for recording findings.
  • In the sand table, bury a number of large seeds and nuts in the damp sand. How can you use water to find the seeds? Let each child keep one item.
  • What nature objects can be used to make instruments? Bring in gourds, bean pods, coconuts, and other items for children to explore. Use these to add sound effects and orchestrate favorite songs and books!

Follow Children's Interests

The most effective way to choose a science topic is to start with something children are interested in. Notice what they notice. In the springtime, one kindergarten class became fascinated with the rust that had developed on the outdoor play equipment. The teacher invited children to observe and notice the rust and then brainstorm what they know about it. At the next gathering, children made a companion chart of what they wanted to find out about rust. With some containers of water and an assortment of great "junk," children engaged in a series of experiments to find out what will rust in water and what will not. Later they decided to test other liquids to see if the "known" rust items would rust in them as well. They wanted to know: Would a screw rust in milk, liquid soap, or soda the same way as it did in water? Certainly rust was not on the class syllabus or even a faint possibility in the teacher's mind as a lesson plan, but by taking their lead and using the steps to science together, they created an amazing science study!

Children's Collections

Children are natural collectors. Just look inside their pockets, backpacks, or cubbies and you will find the most amazing assortment of "special stuff." You can use children's collections as a starting place for science studies. Invite children to share their collections and discuss what they know about them. See if they have any questions about their collections that they'd like to explore. Consider the experiments, using the steps to science, that can be done with these items. Remember to start with observation and comparison. What do you notice about the items in your collection? How are the items the same and/or different? You might want to present a science tool such as a magnifier or pan balance and ask, How can we use this tool to find out more about the items in your collection? Then follow the steps to science and see where they lead!

Setting Up Your Science Center

Your science center is a place to bring the outside in and develop higher-order thinking skills used in the scientific process. Have lots of open-ended materials available for children to explore when they need them. Keep everything accessible and organized so children know where to find the magnifiers when they find a bug to observe or where to get the pan balance when they want to compare things. This center can grow and change with the additions children find and bring from home. Here are some science study tools to include in your center:


Scientific literacy is rooted in the most general scientific principles and broad knowledge of science If you can understand scientific issues in magazines and newspapers (if you can tackle articles about genetic engineering or the ozone hole with the same ease that you would sports, politics, or the arts) then you are scientifically literate.

It is the responsibility of scientists and educators to provide everyone with the background knowledge to help us cope with the fast-paced changes of today and tomorrow. What is scientific literacy? لماذا هو مهم؟ And how can we achieve scientific literacy for all citizens?

The student activities provided in the accompanying links and a lesson written specifically for the article vary in length and scope.


1.4.5.4: Summary- The Process of Science - Biology

Throughout the laboratory portion of most Biology laboratories, you will be conducting experiments. Science proceeds by use of the experimental method. This handout provides a summary of the steps that are used in pursuing scientific research. This general method is used not only in biology but in chemistry, physics, geology and other hard sciences.

To gather information about the biological world, we use two mechanisms: our sensory perception and our ability to reason. We can identify and count the types of trees in a forest with our eyes, we can identify birds in the rainforest canopy with our ears, and we can identify the presence of a skunk with our nose. Touch and taste help us experience the biological world as well. With the information we gather from our senses, we can make inferences using our reason and logic. For instance, you know that you see palm trees in tropical and subtropical regions and can infer that palm trees will not be found in central Maine because of the harshness of our winter.

Our reason allows us to make predictions about the natural world. Scientists attempt to predict and perhaps control future events based on present and past knowledge. The ability to make accurate predictions hinges on the seven steps of the Scientific Method.

Step 1. Make observations. These observations should be objective, not subjective. In other words, the observations should be capable of verification by other scientists. Subjective observations, which are based on personal opinions and beliefs, are not in the realm of science. Here’s an objective statement: It is 58 °F in this room. Here’s a subjective statement: It is cool in this room.

The first step in the Scientific Method is to make objective observations. These observations are based on specific events that have already happened and can be verified by others as true or false.

Step 2. Form a hypothesis. Our observations tell us about the past or the present. As scientists, we want to be able to predict future events. We must therefore use our ability to reason.

Scientists use their knowledge of past events to develop a general principle or explanation to help predict future events. The general principle is called a hypothesis. The type of reasoning involved is called inductive reasoning (deriving a generalization from specific details).

A hypothesis should have the following characteristics:

• It should be a general principle that holds across space and time

• It should be a tentative فكرة

• It should agree with available observations

• It should be kept as simple as possible.

• It should be testable and potentially falsifiable. In other words, there should be a

way to show the hypothesis is false a way to disprove the hypothesis.

Some mammals have two hindlimbs would be a useless hypothesis. There is no observation that would not fit this hypothesis!

All mammals have two hindlimbs is a good hypothesis. We would look throughout the world at mammals. When we find whales, which have no hindlimbs, we would have shown our hypothesis to be false we have falsified the hypothesis.

When a hypothesis involves a cause-and-effect relationship, we state our hypothesis to indicate there is no effect. A hypothesis, which asserts no effect, is called a null hypothesis. For instance, the drug Celebra does not help relieve rheumatoid arthritis.

Step 3. Make a prediction. From step 2, we have made a hypothesis that is tentative and may or may not be true. How can we decide if our hypothesis is true?

Our hypothesis should be broad it should apply uniformly through time and through space. Scientists cannot usually check every possible situation where a hypothesis might apply. Let’s consider the hypothesis: All plant cells have a nucleus. We cannot examine every living plant and every plant that has ever lived to see if this hypothesis is false. Instead, we generate a تنبؤ استخدام deductive reasoning (generating a specific expectation from a generalization). From our hypothesis, we can make the following prediction: If I examine cells from a blade of grass, each one will have a nucleus.

Now, let’s consider the drug hypothesis: The drug Celebra does not help relieve rheumatoid arthritis . To test this hypothesis, we would need to choose a specific set of conditions and then predict what would happen under those conditions if the hypothesis were true. Conditions you might wish to test are doses administered, length of time the medication is taken, the ages of the patients and the number of people to be tested.

All of these conditions that are subject to change are called المتغيرات. To gauge the effect of Celebra, we need to perform a التجربة التي تسيطر عليها. ال المجموعة التجريبية is subjected to the variable we want to test and the مجموعة التحكم is not exposed to that variable. In a controlled experiment, the only variable that should be different between the two groups is the variable we want to test.

Let’s make a prediction based on observations of the effect of Celebra in the laboratory. The prediction is: Patients suffering from rheumatoid arthritis who take Celebra and patients who take a placebo (a starch tablet instead of the drug) do not differ in the severity of rheumatoid arthritis. [Note that we base our prediction on our null hypothesis of no effect of Celebra.]

Step 4. Perform an experiment. We rely again on our sensory perception to collect information. We design an experiment based on our prediction.

Our experiment might be as follows: 1000 patients between the ages of 50 and 70 will be randomly assigned to one of two groups of 500. The experimental group will take Celebra four times a day and the control group will take a starch placebo four times a day. The patients will not know whether their tablets are Celebra or the placebo. Patients will take the drugs for two months. At the end of two months, medical exams will be administered to determine if flexibility of the arms and fingers has changed.

Step 5. Analyze the results of the experiment. Our experiment produced the following results: 350 of the 500 people who took Celebra reported diminished arthritis as the end of the period. 65 of the 500 people who took the placebo reported improvement.

The data appear to show that there was a significant effect of Celebra. We would need to do a statistical analysis to demonstrate the effect. Such an analysis reveals that there is a statistically significant effect of Celebra.

Step 6. Draw a conclusion. From our analysis of the experiment, we have two possible outcomes: the results agree with the prediction or they disagree with the prediction. In our case, we can reject our prediction of no effect of Celebra. Because the prediction is wrong, we must also reject the hypothesis it was based on.

Our task now is to reframe the hypothesis is a form that is consistent with the available information. Our hypothesis now could be: The administration of Celebra reduces rheumatoid arthritis compared to the administration of a placebo.

With present information, we accept our hypothesis as true. Have we proved it to be true? بالطبع لا! There are always other explanations that can explain the results. It is possible that the more of the 500 patients who took Celebra were going to improve anyway. It’s possible that more of the patients who took Celebra also ate bananas every day and that bananas improved the arthritis. You can suggest countless other explanations.

How can we prove that our new hypothesis is true? We never can. The scientific method does not allow any hypothesis to be proven. Hypotheses can be disproven in which case that hypothesis is rejected as false. All we can say about a hypothesis, which stands up to, a test to falsify it is that we failed to disprove it. There is a world of difference between failing to disprove and proving. Make sure you understand this distinction it is the foundation of the scientific method.

So what would we do with our hypothesis above? We currently accept it as true. To be rigorous, we need to subject the hypothesis to more tests that could show it is wrong. For instance, we could repeat the experiment but switch the control and experimental group. If the hypothesis keeps standing up to our efforts to knock it down, we can feel more confident about accepting it as true. However, we will never be able to state that the hypothesis is true. Rather, we accept it as true because the hypothesis stood up to several experiments to show it is false.

Step 7. Report your results. Scientists publish their findings in scientific journals and books, in talks at national and international meetings and in seminars at colleges and universities. Disseminating results is an essential part of the scientific method. It allows other people to verify your results, develop new tests of your hypothesis or apply the knowledge you have gained to solve other problems.


Toxic stress damages developing brain architecture, which can lead to lifelong problems in learning, behavior, and physical and mental health.

Scientists now know that chronic, unrelenting stress in early childhood, caused by extreme poverty, repeated abuse, or severe maternal depression, for example, can be toxic to the developing brain. While positive stress (moderate, short-lived physiological responses to uncomfortable experiences) is an important and necessary aspect of healthy development, toxic stress is the strong, unrelieved activation of the body’s stress management system. In the absence of the buffering protection of adult support, toxic stress becomes built into the body by processes that shape the architecture of the developing brain.


شاهد الفيديو: شرح أصعب درس فى منهج 2 ث. البناء الضوئى والتفاعلات الضوئيه واللاضوئيه وتجربة كلفن (كانون الثاني 2022).