簡単な説明：
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生物学、その分野および関連分野における最新の研究方法に関する資料
描画: 生物学の基本的な分野。
現在、生物学は慣例的に 2 つに分けられます。 大人数のグループ科学。
生物の生物学: 植物 (植物学)、動物 (動物学)、菌類 (菌学)、微生物 (微生物学) の科学。 これらの科学は、生物の個々のグループ、その内部および外部の構造、ライフスタイル、生殖および発達を研究します。
一般生物学：分子レベル（ 分子生物学、生化学および分子遺伝学）、細胞（細胞学）、組織（組織学）、器官およびそのシステム（生理学、形態学および解剖学）、集団および 自然群集（エコロジー）。 言い換えれば、一般生物学はさまざまなレベルで生命を研究します。
生物学は他の自然科学と密接に関係しています。 このようにして、生物学と化学の接点には生化学と分子生物学が、生物学と物理学の間には生物物理学が、生物学と天文学の間には宇宙生物学が登場しました。 生態学は生物学と地理学の交差点に位置し、現在では独立した科学としてみなされることがよくあります。
トレーニングコースにおける学生の課題 現代の生物学研究方法
1. 生物学のさまざまな分野におけるさまざまな研究方法に精通する。
決定と報告:
1) 生物学のさまざまな分野の研究方法に関するレビュー教育エッセイを書きます。 要約内容の最低要件: 5 つの研究手法の説明、各手法ごとに 1 ～ 2 ページ (フォント 14、スペース 1.5、余白 3 ～ 2 ～ 2 ～ 2 cm)。
2) 現代の生物学方法の 1 つに関するレポート (できればプレゼンテーションの形で) を提供します: 5 巻±1 ページ。
期待される学習成果:
1) 生物学における幅広い研究方法に関する表面的な知識。
2) 研究手法の 1 つを深く理解し、その知識を学生グループに伝達します。
2. 必要な設計要件を使用して、目標設定から結論まで教育的および科学的研究を実施する 科学的報告書研究について。
解決：
実験教室や自宅で一次データを取得する。 研究の一部を教室外で行うことは認められます。
3. 知り合う 一般的な方法生物学の研究。
解決：
講義コースと情報源を使った自主制作。 生物学の歴史からの事実の例に関する報告: 2 巻±1 ページ。
4. 獲得した知識、スキル、能力を応用して、研究活動の形で独自の研究を実施し、形式化する。 コースワークおよび/または最終予選作品。
概念の定義
研究手法 - これらは研究活動の目標を達成するための方法です。
科学的方法 科学的知識のシステムを構築するために使用される一連の技術と操作です。
科学的事実 - 定量的かつ正確な結果を確立する観察と実験の結果です。 品質特性オブジェクト。
方法論的基礎 科学研究は一連の方法である 科学的知識、この研究の目的を達成するために使用されます。
一般的な科学的、実験的方法、方法論的基礎 - 。
現代生物学は方法論的アプローチを組み合わせて使用します。 経験的研究と、生物学的知識の形式化、数学化、公理化を含む集中的な理論化のプロセスとの一体性。」 [Yarilin A.A. 「シンデレラ」はお姫様になるか、科学の階層における生物学の位置になります。 // 『エコロジーとライフ』第 12 号、2008 年。P. 4-11。 P.11】。
研究方法の目的:
1. 「人間の自然な認知能力とその拡大と継続を強化する。」
2. 「コミュニケーション機能」、つまり 研究の主題と対象の間の調停 [Arshinov V.I. ポスト非古典科学の現象としての相乗作用。 M.: 哲学研究所 RAS、1999、203 p。 P.18】。
生物学における一般的な研究方法
観察
観察 - これは、一定期間にわたる物体の外部の兆候と目に見える変化を研究するものです。 たとえば、苗木の成長と発育を監視します。
観察はあらゆる自然科学研究の出発点です。
生物学では、研究の対象が人間とその周囲の生きた自然であるため、これは特に顕著です。 すでに学校では、動物学、植物学、解剖学の授業で、子供たちは動植物の成長と発達、自分の体の状態を観察するという最も単純な生物学的研究を行うように教えられています。
情報収集の方法としての観察は、年代順に生物学、あるいはその前身である博物学の武器庫に登場した最初の研究手法です。 そして、観察は人間の感覚能力（感覚、知覚、表現）に基づいているため、これは驚くべきことではありません。 古典生物学は主に観察生物学です。しかし、それにもかかわらず、この方法は今日に至るまでその重要性を失っていません。
観察は直接的でも間接的でもよく、以下を使用して実行できます。 技術的な装置またはそれらなしで。 そのため、鳥類学者は双眼鏡で鳥を見てその音を聞くことができ、また人間の耳の届かない範囲で装置を使って音を録音することもできます。 組織学者は、固定および染色された組織切片を顕微鏡を使用して観察します。 また、分子生物学者にとって、観察とは、試験管内の酵素の濃度の変化を記録することです。
科学的観測は通常の観測とは異なり単純ではないことを理解することが重要ですが、 目的のある物体や現象の研究: それは与えられた問題を解決するために行われ、観察者の注意がそらされるべきではありません。 たとえば、鳥の季節的な移動を研究するというタスクの場合、私たちは鳥が営巣地に現れるタイミングに気づきますが、それ以外には気づきません。 したがって、観察というのは、 選択的割り当て現実から ある部分、言い換えれば、アスペクト、そして研究対象のシステムにこの部分を含めることです。
観察では、観察者の正確さ、正確さ、活動だけでなく、観察者の公平性、知識と経験、そして正しい選択も重要です 技術的手段。 問題の定式化は、観測計画の存在も前提とします。 彼らの計画。 [カバコバ D.V. 生物学の主な方法としての観察、記述、実験 // 教育発展の問題点と展望：国際資料。 科学的 会議 (パーマ、2011 年 4 月).T. I. パーマ: マーキュリー、2011. pp. 16-19]。
記述法
記述法 - これは、観察された研究対象の外部の兆候を記録し、本質的なものを強調し、重要でないものを破棄します。 この方法は科学としての生物学の起源にありましたが、他の研究方法を使用しなければその発展は不可能でした。
記述的手法を使用すると、生きた自然界で発生する現象を最初に説明してから分析し、それらを比較して特定のパターンを見つけたり、一般化して新しい種や分類などを発見したりすることができます。 記述方法は古代に使用され始めましたが、今日でもその関連性は失われておらず、植物学、動物行動学、動物学などで広く使用されています。
比較方法
比較方法 さまざまな物体の構造、生命過程、挙動における類似点と相違点を研究するものです。 たとえば、同じ生物学的種に属する異なる性別の個体の比較。
研究オブジェクトを相互に、または別のオブジェクトと比較して研究することができます。 生物およびその部分間の類似点と相違点を識別できます。 得られたデータにより、構造と起源の類似性に基づいて、調査対象のオブジェクトをグループに組み合わせることが可能になります。 比較手法に基づいて、たとえば動植物の分類が構築されます。 この方法は、細胞理論を作成し、進化理論を確認するためにも使用されました。 現在、生物学のほぼすべての分野で使用されています。
この方法は 18 世紀に生物学で確立されました。 そして多くの大きな問題の解決に非常に有益であることが証明されています。 この方法を使用し、記述方法と組み合わせて、18 世紀にそれを可能にした情報が得られました。 動植物の分類学の基礎を築きました (C. リンネ)。そして 19 世紀に。 細胞理論 (M. Schleiden と T. Schwann) および主要な発生タイプの学説 (K. Baer) を定式化します。 この方法は 19 世紀に広く使用されました。 進化論を実証し、この理論に基づいて多くの生物学を再構築しました。 しかし、この方法の使用は、生物学が記述科学の境界を越えることを伴うものではありませんでした。
比較法は現代のさまざまな生物学で広く使用されています。 概念を定義できない場合、比較は特別な価値を持ちます。 たとえば、電子顕微鏡では、実際の内容が事前に不明な画像が生成されることがよくあります。 それらを光学顕微鏡画像と比較するだけで、所望のデータを得ることができる。
歴史的な手法
生命システムの形成と発達のパターン、その構造と機能を特定し、以前と比較することができます。 既知の事実。 特にこの方法は、チャールズ ダーウィンが進化論を構築するために成功裏に使用し、生物学を記述科学から説明科学に変えることに貢献しました。
19世紀後半。 チャールズ・ダーウィンの業績のおかげで、歴史的手法は、生物の出現と発達のパターン、時間と空間における生物の構造と機能の形成の研究に科学的根拠を置きました。 この方法の導入により、生物学に重大な質的変化が起こりました。 この歴史的手法は、生物学を純粋に記述的な科学から、多様な生命システムがどのように発生し、それらがどのように機能するかを説明する説明的な科学に変えました。 現在、歴史的方法、または「歴史的アプローチ」は、すべての生物科学における生命現象の研究への普遍的なアプローチとなっています。
実験方法
実験 - これは、オブジェクトに対する対象を絞った影響を利用して、立てられた仮説の正しさを検証するものです。
実験（体験） – 人工的な創造物制御された状況下で、生物の深く隠された特性を明らかにするのに役立ちます。
自然現象を研究する実験的方法は、制御された条件下で実験（実験）を行うことによって自然現象に積極的な影響を与えることに関連しています。 この方法を使用すると、現象を個別に研究し、同じ条件を再現するときに結果の再現性を達成できます。 この実験は、他の研究手法に比べて生命現象の本質をより深く洞察することができます。 自然科学一般、特に生物学が自然の基本法則の発見に到達したのは実験のおかげでした。
生物学における実験方法は、実験を実施して興味のある質問に対する答えを得るだけでなく、材料の研究の開始時に定式化された仮説の正しさを判断し、作業の過程で仮説を修正するためにも役立ちます。 20 世紀には、断層撮影装置や電子顕微鏡などの実験を行うための最新の機器の出現のおかげで、これらの研究方法がこの科学をリードするようになりました。 現在、実験生物学では、生化学的手法、X線回折分析、クロマトグラフィーをはじめ、超薄切片の手法、各種培養法などが広く利用されています。 システムアプローチと組み合わせた実験手法は、生物科学の認知能力を拡張し、人間の活動のほぼすべての分野で知識を応用するための新しい道を切り開きました。
自然の知識の基礎の 1 つとしての実験の問題は、17 世紀に提起されました。 イギリスの哲学者 F. ベーコン (1561-1626)。 彼の生物学への入門は、17 世紀の V. ハーヴェイの著作に関連しています。 血液循環の研究について。 しかし、この実験方法が生物学に広く浸透したのは 19 世紀初頭になってからであり、生理学を経て、機能と構造の関連性を記録し、定量的に特徴付けることを可能にする多数の機器技術が使用され始めました。 F. マジャンディ (1783-1855)、G. ヘルムホルツ (1821-1894)、I.M. の作品に感謝します。 セチェノフ（1829-1905）、実験の古典である C. バーナード（1813-1878）および I.P. パブロワ (1849-1936) の生理学は、おそらく実験科学となった最初の生物科学でした。
この実験方法が生物学に参入したもう 1 つの方向は、生物の遺伝と変動性の研究でした。 ここでの主な利点は、前任者とは異なり、研究対象の現象に関するデータを取得するために実験を使用しただけでなく、取得したデータに基づいて定式化された仮説をテストするためにも実験を使用した G. メンデルにあります。 G. メンデルの研究は、実験科学の方法論の典型的な例でした。
実験方法を実証するにあたって、L. パスツール (1822-1895) が微生物学で行った研究は、発酵を研究し、微生物の自然発生理論を否定するために初めて実験を導入し、その後、感染症に対するワクチンを開発しました。重要。 19世紀後半。 L. パスツールに続いて、微生物学における実験方法の開発と実証に多大な貢献をしたのは、R. Koch (1843-1910)、D. Lister (1827-1912)、I.I. です。 メチニコフ（1845-1916）、D.I. イワノフスキー (1864-1920)、S.N. ヴィノグラツキー（1856-1890）、M.バイエルニク（1851-1931）など 19世紀。 生物学も創造物によって豊かになりました 方法論的基礎モデリングは、実験の最高の形式でもあります。 L. パスツール、R. コッホおよび他の微生物学者による、実験動物を病原微生物に感染させ、それらにおける感染症の発症を研究する方法の発明は、20 世紀まで引き継がれたモデル化の古典的な例です。 そして現代では、さまざまな病気だけでなく、生命の起源を含むさまざまな生命プロセスをモデル化することによって補完されています。
たとえば40代から。 XX世紀 生物学における実験方法は、多くの生物学的手法の解像度の向上と新しい実験手法の開発により大幅に改善されました。 ということで解像度も上がりました 遺伝子解析、多くの免疫学的技術。 体細胞の培養、微生物や体細胞の生化学的変異体の単離などが研究実践に導入され、実験手法は物理学や化学の手法を幅広く取り入れ始め、独立した手法としてだけでなく非常に価値のあるものであることが判明しました。だけでなく、生物学的方法と組み合わせて使用することもできます。 例えば、DNA の構造と遺伝的役割は、 化学的方法 DNAの単離、その一次および二次構造を決定するための化学的および物理的方法、および生物学的方法（細菌の形質転換および遺伝子分析）、遺伝物質としての役割の証拠。
現在、この実験方法は生命現象の研究における優れた能力を特徴としています。 これらの能力は顕微鏡の使用によって決定されます 他の種類、超薄切片の技術による電子的方法、生化学的方法、高分解能遺伝子分析、免疫学的方法、細胞、組織、器官の培養および生体内観察のさまざまな方法、胚の標識、体外受精、標識原子法を含む、X線回折分析、超遠心分離、分光光度法、クロマトグラフィー、電気泳動、配列決定、生物学的に活性な組換えDNA分子の設計など。実験方法に固有の新しい性質は、モデリングに質的な変化を引き起こしました。 器官レベルでのモデリングに加えて、分子および細胞レベルでのモデリングが現在開発されています。
シミュレーション方法
モデリングは次のような手法に基づいています。 類推 - これは、他の多くの点での類似性に基づいて、ある点でのオブジェクトの類似性についての推論です。
モデル - これは、オブジェクト、現象、またはプロセスの簡略化されたコピーであり、特定の側面でそれらを置き換えます。
モデルとは、モデリング オブジェクト (プロトタイプ、オリジナル）。
カルキシチェンコ N.N. バイオモデリングの基礎。 - M.: VPK、2005. - 608 p. P.22
モデリング - したがって、これは、オブジェクト、現象、またはプロセスの単純化されたコピーの作成です。
モデリング：
1) 知識オブジェクトの簡易コピーの作成。
2) 簡略化されたコピーに関する知識オブジェクトの研究。
シミュレーション方法 - これは、別のオブジェクト (モデル) の特性を研究することによって、特定のオブジェクトの特性を研究することです。研究課題を解決するのにより便利で、最初のオブジェクトと一定の対応関係があります。
(広義の) モデリングは、あらゆる知識分野における主要な研究方法です。 モデリング手法は、複雑なシステムの特性を評価し、人間の活動のさまざまな分野で科学に基づいた意思決定を行うために使用されます。 既存のシステムまたは設計されたシステムは、システム機能のプロセスを最適化するために、数学的モデル (解析およびシミュレーション) を使用して効果的に研究できます。 システム モデルは最新のコンピューターに実装されており、この場合、コンピューターはシステム モデルを実験するためのツールとして機能します。
モデリングを使用すると、プロセスや現象をより単純なオブジェクトの形で再作成することで、進化の方向だけでなく、あらゆるプロセスや現象を研究することができます。 現代のテクノロジーそして設備。
モデリング理論
– 元のオブジェクトをそのモデルに置き換え、そのモデル上でオブジェクトの特性を研究する理論。
モデリング
– 研究対象の元のオブジェクトをそのモデルに置き換え、（オブジェクトの代わりに）それを操作することに基づいた研究方法。
モデル
（元のオブジェクト）（ラテン語の法語から - 「測定」、「体積」、「画像」） - 研究のための最も重要なパターン、本質、特性、元のオブジェクトの構造と機能の特徴を反映する補助オブジェクト。
人々がモデリングについて話すとき、それは通常、システムのモデリングを意味します。
システム
– 共通の目標を達成するために団結し、環境から隔離され、統合された全体として環境と相互作用し、基本的なシステム特性を示す、相互に接続された一連の要素。 この論文では、次のような 15 の主要なシステム プロパティが特定されています。 誠実さ; 構造; 誠実さ; 目標への従属。 階層; 無限大; 精力; 開放性。 不可逆性。 構造的安定性と不安定性の統一。 非線形性。 実際の構造の潜在的な多変量。 臨界性。 重要な領域での予測不可能性。
システムをモデル化する場合、2 つのアプローチが使用されます。1 つは歴史的に最初に開発された古典的 (帰納的) アプローチ、もう 1 つは 2000 年に開発されたシステム的アプローチです。 最近.
古典的なアプローチ。
歴史的には、オブジェクトを研究してシステムをモデル化する古典的なアプローチが最初に登場しました。 モデル化される実際のオブジェクトはサブシステムに分割され、モデル化プロセスの個々の側面を反映して、モデル化のための初期データ (D) が選択され、目標 (T) が設定されます。 別の初期データのセットに基づいて、システムの機能の別の側面をモデル化するという目標が設定され、この目標に基づいて、将来のモデルの特定のコンポーネント (K) が形成されます。 コンポーネントのセットがモデルに結合されます。
それ。 コンポーネントが合計され、各コンポーネントが独自の問題を解決し、モデルの他の部分から分離されます。 このアプローチを適用するのは次の場合のみです シンプルなシステム、コンポーネント間の関係は無視できます。 古典的なアプローチの 2 つの特徴的な側面に注目することができます。1) モデルを作成するときに、特定のものから一般的なものへの動きがあります。 2) 作成されたモデル (システム) は、その個々のコンポーネントを合計することによって形成され、新しい全体的な効果の出現は考慮されていません。
システムアプローチ – 解決する問題にとって重要なオブジェクトの要素、それらの要素間のつながり、および他のオブジェクトや環境との外部のつながりを考慮に入れて、研究対象のオブジェクトの全体像を構築したいという願望に基づいた方法論的概念。 オブジェクトのモデリングが複雑になるにつれて、より高いレベルからオブジェクトを観察する必要が生じました。 この場合、開発者はこのシステムを上位のサブシステムとみなします。 たとえば、企業向けの自動制御システムを設計するというタスクの場合、システム アプローチの観点から、このシステムは統合自動制御システムの不可欠な部分であることを忘れてはなりません。 システムのアプローチは、システムを統合された全体として考慮することに基づいており、開発中のこの考慮は、主要なことである運用目的の策定から始まります。 システムのアプローチでは、システムの構造、つまりシステムの要素間の相互作用を反映した一連の接続を決定することが重要です。
システムの構造とその特性を研究するには、構造的アプローチと機能的アプローチがあります。
で 構造的アプローチ システムの選択された要素の構成とそれらの間の接続が明らかになります。
で 機能的なアプローチ システム動作のアルゴリズムが考慮されます (機能 - 目標を達成するためのプロパティ)。
モデリングの種類
1. 主題のモデリング
、モデルは幾何学的、物理的、動的、または 機能的特性物体。 例：橋梁モデル、ダムモデル、翼モデル
飛行機など
2. アナログモデリング
、モデルとオリジナルは単一の数学的関係によって記述されます。 例としては次のとおりです。 電気モデル、機械的、流体力学的、音響現象を研究するために使用されます。
3. 象徴的なモデリング
、図、図面、数式がモデルとして機能します。 アイコニック モデルの構築におけるコンピューターの使用の拡大に伴い、アイコニック モデルの役割は特に増大しています。
4. 象徴的なものと密接な関係がある メンタルシミュレーション
、モデルは精神的に視覚的なキャラクターを獲得します。 この場合の例は、かつてボーアによって提案された原子のモデルです。
5. 模型実験。
ついに、 特別な種類モデリングとは、物体そのものではなく、そのモデルを実験に含めることであり、これにより、後者はモデル実験の性格を獲得します。 このタイプのモデリングは、経験的知識の方法と理論的知識の方法の間に明確な境界線がないことを示しています。
モデリングと有機的につながっている 理想化
- 概念の精神的な構築、現実には存在せず実現不可能であるが、現実世界に近いプロトタイプまたは類似物が存在するオブジェクトに関する理論。 この方法で構築される理想的なオブジェクトの例としては、点、線、面などの幾何学的概念があります。 すべての科学は、この種の理想的な対象、つまり理想気体、絶対的な黒体、社会経済的形成、国家などを使って機能します。
モデリング方法
1. 本格的なモデリング
- 研究対象の物体自体に関する実験。特別に選択された実験条件下で、それ自体のモデルとして機能します。
2. 物理モデリング
– 現象の性質を保存しながら、定量的に変更され、スケールされた形で現象を再現する特別な設備での実験。
3. 数学モデリング
– シミュレートされたオブジェクトとは異なるが、同様の数学的記述を持つ物理的性質のモデルの使用。 どちらの場合もモデルとオリジナルは物理的な性質が同一であるため、フルスケール モデリングと物理モデリングを 1 つのクラスの物理的類似性モデルに組み合わせることができます。
モデリング手法は、解析、数値、シミュレーションの 3 つの主要なグループに分類できます。
1. 分析的 モデリング手法。 分析手法により、システムの特性をその動作パラメータの関数として取得することが可能になります。 したがって、分析モデルは連立方程式であり、その解はシステムの出力特性 (平均タスク処理時間、スループットなど) を計算するために必要なパラメーターを生成します。 分析手法はシステム特性の正確な値を提供しますが、狭い種類の問題のみを解決するために使用されます。 その理由は以下の通りである。 第一に、ほとんどの実際のシステムは複雑であるため、その完全な数学的記述 (モデル) が存在しないか、作成された数学モデルを解決するための分析方法がまだ開発されていません。 第 2 に、分析手法の基礎となる式を導出する際、実際のシステムに必ずしも対応するとは限らない特定の仮定が行われます。 この場合、分析手法の使用を放棄する必要があります。
2. 数値 モデリング手法。 数値的手法では、モデルを計算数学を使用して解くことができる方程式に変換します。 これらの方法によって解決される問題の種類ははるかに多岐にわたります。 数値的手法を適用した結果、システムの出力特性の近似値（推定値）が一定の精度で得られます。
3. 模倣
モデリング手法。 コンピュータ技術の発展に伴い、確率的影響が支配的なシステムの解析にシミュレーションモデリング手法が広く使用されるようになりました。
シミュレーション モデリング (IM) の本質は、元のシステムと同じ動作期間の比率を観察しながら、時間の経過とともにシステムが機能するプロセスをシミュレートすることです。 同時に、プロセスを構成する基本現象がシミュレートされ、それらの論理構造と時間内のイベントのシーケンスが保存されます。 MIを使用すると、解析、制御、設計の問題を解決する際に必要となるシステムの出力特性の推定が得られます。
たとえば生物学では、1 つまたは 2 つ以上のパラメータ (温度、塩分濃度、捕食者の存在など) が変化したしばらく後の貯水池内の生命状態のモデルを構築することができます。 このような技術は、制御の科学であるサイバネティクスの概念と原理が生物学に浸透したことによって可能になりました。
モデリングの種類の分類は次のようなものに基づいて行うことができます。 さまざまな兆候。 システム内で調査されるプロセスの性質に応じて、モデリングは決定論的モデリングと確率論的モデリングに分けられます。 静的と動的。 離散的かつ連続的。
決定論的
モデリングは、動作を絶対の確実性で予測できるシステムを研究するために使用されます。 たとえば、理想的な条件下で等加速度運動中に自動車が移動する距離。 数値を二乗する装置など。 したがって、これらのシステムでは決定論的なプロセスが発生し、これは決定論的モデルによって適切に記述されます。
確率論的
(確率論的) モデリングは、状態が制御された影響だけでなく制御されていない影響にも依存するシステム、またはランダム性の原因が存在するシステムを研究するために使用されます。 確率システムには、工場、空港、コンピュータ システムとネットワーク、店舗、消費者サービスなど、人間を含むすべてのシステムが含まれます。
静的
モデリングは、任意の時点のシステムを記述するのに役立ちます。
動的
モデリングは、時間の経過に伴うシステムの変化を反映します (特定の時点でのシステムの出力特性は、過去と現在の入力の影響の性質によって決まります)。 動的システムの例には、生物学的システム、経済システム、社会システムなどがあります。 そのような 人工システム工場、企業、生産ラインなどとして。
離散
モデリングは、入力特性と出力特性が時間の経過とともに離散的に測定または変更されるシステムを研究するために使用されます。それ以外の場合は、連続モデリングが使用されます。 例えば、 デジタル腕時計、電気メーター - ディスクリートシステム。 日時計、暖房装置 - 連続システム。
対象（システム）の表現形式に応じて、精神的モデリングと現実的モデリングを区別できます。
で 本物
(フルスケール) モデリングでは、システム特性の研究が実際のオブジェクトまたはその一部に対して実行されます。 実際のモデリングが最も適切ですが、実際のオブジェクトの特性を考慮すると、その機能には制限があります。 たとえば、エンタープライズ自動制御システムを使用して実際のモデリングを実行するには、まず自動制御システムを作成する必要があります。 次に、企業と実験を行うことですが、これは不可能です。 実際のモデリングには製造実験や複雑なテストが含まれており、信頼性が高くなります。 別のタイプの実際のモデリングは物理的です。 物理モデリングでは、現象の性質を保存し、物理的に類似したインスタレーションについて研究が行われます。
精神的な
モデリングは、特定の時間間隔で実装することが事実上不可能なシステムをシミュレートするために使用されます。 メンタルモデリングの基礎は創造です 理想的なモデル、理想的な精神的なアナロジーに基づいています。 精神的モデリングには、比喩的 (視覚的) と象徴的の 2 つのタイプがあります。
で 比喩的に
現実の物体に関する人間のアイデアに基づいたモデリング、さまざまな ビジュアルモデル、オブジェクト内で発生する現象やプロセスを表示します。 たとえば、衝突中に互いに作用する弾性ボールの形をしたガスの運動理論におけるガス粒子のモデルです。
で 象徴的な
モデリングは、従来の記号、記号、特に数学的、物理的、化学的公式を使用して、シミュレートされたシステムを記述します。 最も強力で発展したクラスの象徴的なモデルは、数学的モデルによって表されます。
数学モデル
は、研究対象のオブジェクトの構造、特性、相互接続、および要素間の関係を表示および再現する、数学的かつ記号的な式の形式で人工的に作成されたオブジェクトです。 さらに、数学的モデル、したがって数学的モデリングのみが考慮されます。
数学モデリング
– 研究対象の元のオブジェクトをそのオブジェクトに置き換えることに基づいた研究方法 数学的モデルそして（オブジェクトの代わりに）それを使って作業します。 数学的モデリングは次のように分類できます。 分析的 (AM)
, 模倣 (IM)
, 結合(CM)
.
で 午前
オブジェクトの解析モデルは、代数微分有限差分方程式の形式で作成されます。 解析モデルは、解析的手法または数値的手法によって研究されます。
で 彼ら
シミュレーションモデルが作成され、統計モデリング手法を使用してシミュレーションモデルをコンピュータ上に実装します。
で KM
システム機能プロセスのサブプロセスへの分解が実行されます。 これらについては、可能であれば分析手法が使用され、そうでない場合はシミュレーション手法が使用されます。
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導入
私たちのほぼ全員が特定の遺伝的欠陥を持っており、これらの欠陥は生涯を通じて常に発生します。 なぜ彼らは現れるのでしょうか？ 遺伝的欠陥の重荷を運命づけられたものと考えることは可能でしょうか。おそらくこの重荷は堕落の結果なのでしょうか。 これは本当に遺伝の結果なのでしょうか、それとも私たちが住んでいる環境の影響なのでしょうか？
これらの疑問は何百万人もの人々に関係している。なぜなら、遺伝的欠陥は治療が困難な重度の精神物理学的疾患の原因となり、その多くは未だに不治であるからである。
心理遺伝学は、心理学と遺伝学の境界にある知識分野であり、人の精神的個性の形成における遺伝的要因と環境的要因の相対的な役割と相互作用を特徴づけます。 (SSU、8 ページ)
精神遺伝学の問題は、大部分の科学者によって研究されてきており、今後も研究され続けます。 さまざまな業界科学には、生物学者、遺伝学者、医師、神学者、教師が含まれます。 F. ゴルトンの研究は精神遺伝学の基礎を築きました。G. シーメンスの研究のおかげで、双子法が最終的に形式化され、現代の精神遺伝学の主要なツールの 1 つになりました。 K.D. ウシンスキーの厳選された 2 巻の作品集には、「習慣の遺伝と発達」という特別な章があり、そこで彼は「習慣」の神経質な傾向が遺伝する可能性を認識しています。発展するか消滅するか。 1962 年、J. ワトソン、F. クリック、M. ウィルキンスは、その後の生物学と遺伝学のほぼすべての発展を決定づけた DNA の構造を発見しました。 テッド・ピーターズ教授は、神学の観点から遺伝決定論の問題に注目し、発達の要因として環境や遺伝だけでなく、最も重要なのは遺伝子を制御できる個人自身を考慮しました。
精神遺伝学に利用可能な方法により、心理遺伝学および精神生理学的特性の形成および人間の発達の個々の軌跡において遺伝的および環境的要因が果たす役割を解明するという、その主要な課題を非常に確実に解決することが可能になります。
したがって、 関連性 このテーマは、得られたデータを医学だけでなく正統派教育学にもうまく応用できる可能性を判断するために、個人の精神物理的特徴の形成における遺伝と環境要因の役割を研究する必要性によって決定されました。
目標 この研究は、人間の精神遺伝学を研究し、正統派教育学におけるこれらの研究の適用範囲を決定するための現代の方法の理論的レビューです。
研究対象 – 教育学的文脈における精神遺伝学。
研究テーマ – 人間の精神遺伝学の現代的な方法。
この目標を実現するには、次の設定と解決が必要です。 タスク :
1) 精神遺伝学の発展をその起源から現在までたどる。
2) 精神遺伝学の研究と教育学の間のつながりを確立する。
3) 子供の人格形成過程における遺伝と環境の複雑な影響についての現代的な考え方を説明する。
4) 精神遺伝学の方法を研究し、特徴づける。
5) 既存の手法を比較し、各手法の限界を分析します。
6) 正統派教育学における研究データの応用分野を特定する。
仕事の仕組み 。 この研究は、序論、2 つの章、結論、参考文献のリスト、および付録で構成されています。
§1.1。 科学分野としての精神遺伝学。
精神遺伝学の発達段階。
精神遺伝学は学際的な知識分野であり、心理学（より正確には、 差別心理学）と遺伝学。 彼女の研究の主題は、心理的および精神生理学的特性における個人差の形成における遺伝的要因と環境的要因の相対的な役割と相互作用です。
精神遺伝学は比較的最近になって独立した科学として登場しました。 その形成の始まりは、英国の科学者F.ゴルトンの名前に関連しています。 1865年、彼は「遺伝の才能と性格」という論文を発表し、これにより人間の遺伝に関する一連の著作が始まりました。その中には、「遺伝の天才：その法則と結果」（1869年）、「親族の基準としての双子の歴史」が含まれます。自然と育ちの力」（1876年）。 こうして、F. ゴルトンは個人差心理学と心理測定の創始者となりました。 1865年から1900年までの期間 精神遺伝学の誕生の時期として定義できます。 次の時代は 1900 年から 30 年代の終わりまでです。 精神遺伝学の方法論の発展、独立したものとしての精神遺伝学の出現によって特徴付けられます。 科学分野そして実験結果の蓄積。 40代。 精神遺伝学への関心は減少しましたが、その原因は戦争、遺伝学で覆い隠された人種差別の蔓延、そして遺伝学における新しい考え方の欠如でした。 1953 年に遺伝の分子基盤が発見されたことで、その後の心理学研究の成功のための前提条件が整いました。 この第3段階では、60年代まで。 – 知能とさまざまな精神異常に関する心遺伝学的研究が実施されました。 この段階は、経験的な材料が蓄積される時期として定義できます。 1960年に学会「行動遺伝学協会」が設立され、同学会誌「行動遺伝学」が発行され始めた。 今年が始まりと見られている 現代の舞台現代の精神遺伝学の発展において。
F. ゴルトンが作品を出版したのと同じ年に、V.M. のエッセイがロシアで出版されました。 フロリンスキー「人類の改良と退化」（1865年）。 彼は、「人類の品種」を改良する重要な手段の一つは、両親の一方が病理学的特性を持っている場合に、もう一方の親の正常な特性と対比できるように、夫婦を意識的に選択することであると考えた。
精神的性質の遺伝性に関するロシアでの最初の研究は、学者K.F. ウルフ博士は、19 世紀に子孫への異常の伝達を含む「異常者の理論」を研究しました。 個人の特性の性質も教師にとって興味深いものでした。 K.D.の作品では、 ウシンスキーには「習慣の遺伝と本能の発達」というセクションがある。
実験研究実験は主に 2 つの科学センターで行われました。ペトログラードの優生学局とモスクワの医学生物学研究所 (1935 年以降、医学遺伝学) です。 1937 年に医療遺伝学研究所は閉鎖され、精神遺伝学の分野での研究は 60 年代まで中止されました。
性質の個人差の性質の研究の一環として、国内の精神遺伝学的研究が再開されました 神経系 BMの研究室で テプロワ、次に V.B. ネビリツィナ。 1972 年以来、これらの研究は I.V. の研究室で継続されています。 ソ連教育科学アカデミー一般教育心理学研究所のラヴィッチ・シェルボ氏。 現在、我が国の多くの科学機関で精神遺伝学の研究が行われています。
1.2. 教育学における心遺伝学的研究の重要性
各人の心理的外観の独自性、独自性は、最も精力的に議論され、研究されている私たちの精神の明白な現象の1つです。 さまざまな科学。 これには、哲学、心理学、遺伝学、医学、多くの応用科学、そしてもちろん教育学が含まれます。
彼の作品の中で、教師は人々が心理的に異なるという事実に遭遇し、この多様性の起源を理解しようと努めています。 人々の心理的多様性に対する直感的な理解と、個性を「推測」して診断したいという欲求は、深い過去に根ざしています。 アリストテレスの友人であり後継者であるテオフラストスが執筆した論文「道徳的性格」には、30 の顕著な性格タイプとその具体的な症状が記載されており、多くの有益な精神診断指標についての説明が含まれています。 古代から、人相学（ギリシャ語で「性質」、「自然な傾向」、「知識豊富」、「洞察力に富む」を意味する）が存在しており、これは、人の身体的特徴によって、自然な個人の特徴、特に性格を認識するという教義です。人、その姿。 17世紀半ば。 イタリアの医師 C. バルドは、筆跡学に関する最初の著作『手紙から作家の習慣と資質を認識する方法に関する言説』を出版しました。 身体的特徴、筆跡、その他の指標に基づいた性格タイプの研究は現在でも続けられており、心理学的な問題や教育学的な問題を含むさまざまな問題の解決に使用されています。
現代の教育学には、教育と育成に対する人間本位のアプローチという概念があり、その実践には、教師が人間の個性に関する知識だけでなく、それを診断する方法の知識も持っていることが前提となります。 これに基づいて、教師は個人のさらなる発達を予測し、それを修正し、最適化する機会があります。
学習の有効性が生徒の個人的な特性に依存する例としては、ドイツの研究者 G. クラウスの著書「学習の差別心理学入門」があります。 [クラウス G. 教育の差分心理学入門。 M.、1987]。彼の研究データは、教育の成功が、特定の活動に直接関係しない（つまり、特定の分野の知識やスキルなどに関係しない）特定の性格特性に依存していることを知ることで、人間の活動を最適化することが可能であることを示唆しています。ただし、基本的な個人の特性が個体発生的に安定している場合という必須条件が 1 つあります。
心理遺伝学的研究のデータにより、教師は子供たちとの仕事を適切に組織することができます。 これは、障害のある生徒に対する矯正作業に特に当てはまります。 精神的発達。 子どもの場合、10人に1人が異常な発達のリスクにさらされていると考えられています。 これは、犯罪の原因となる行動、うつ病や不安のエピソード、さらには知的または感情的発達の違反である可能性があります。これには、稀な自閉症から特定の学習障害、さらには臨床と標準の境界にある状態である注意欠陥が含まれます。多動性障害。 (SGU、13 ページ)
教師にとって、そのような病気の症状の特徴を知り、それらを区別し、精神疾患になりやすい子供たちと協力する技術を習得することは非常に重要です。 心理遺伝学的データにより、これが可能になります。 たとえば、子供の発達の遅れを一般的に評価するために、教師は IQ の定義を使用できます。 得られた値により、精神障害の程度を特定し、それを解決するための最適な方法を選択することができます。 自閉症になりやすい子供の知性、知覚、記憶の特徴を知ることで、教師は矯正作業を生産的に行うことができます。
したがって、精神遺伝学的研究からのデータは、教師の矯正と教育の両方の仕事において必要なツールです。 これらは、特定の性格特性を特定するための理論的なサポートと実践的な基礎の両方として機能し、教師が教育プロセスを最適化するのに役立ちます。
1.3. 現代の表現子どもの人格形成過程における遺伝と環境の複雑な影響について
冒頭ですでに示したように、精神遺伝学は、人の精神的および精神生理学的特性の形成における遺伝と環境の役割の問題を扱います。 研究の目的は、表現型の形成に遺伝的要因と環境的要因がどのように関与しているかを解明することです。 最近では、心理学者は、人間の行動の特徴はほぼ完全に、発達が起こる環境の影響によって決定されると信じていました。 精神遺伝学の利点は、人間の個人差の性質に科学者の注目を集めたことです。 (アレクサンドロフ、p. 28)
精神遺伝学は、完全に同一の影響が人々の間の類似性の増大につながるのではなく、差異の出現につながる可能性があることを示しています。 同じ環境の影響下にある異なる遺伝子型は、異なる表現型を形成する可能性があります。 たとえば、同じ環境の影響でも家族のメンバーによって異なる形で経験され、多くの精神的特性の違いにつながる可能性があります。 (アレクサンドロフ、28-32ページ)
さらに、遺伝的影響と環境的影響を単純に分離することは、場合によっては事実上不可能です。 遺伝子型は環境と積極的に相互作用することができ、環境の影響は遺伝子型の特性によってある程度事前に決定できるほどです。 多くの場合、環境の影響（たとえば、何らかの病状発生の危険因子）は、遺伝的に決定された素因を持つ個人に最も明確に現れます。 (アレクサンドロフ 28-32)
環境特性の心理遺伝学的研究の文脈では、3 つの点が非常に重要です。
第一に、遺伝子研究は、個人間の心理的差異を形成する上で環境要因が重要な役割を果たしていることを一貫して指摘している。 数多くの心遺伝学的研究は、さまざまな形質における個人間の変動を説明する上で、遺伝的要因の役割がいかに重要であるかを明確に示しています。 場合によっては（知能スコアのばらつきなど）、表現型のばらつきの 50% が遺伝的影響で説明されます。 しかし、残りの 50% は何で説明されるのでしょうか? この質問に対する答えは非常に簡単です。ほとんどの場合、残りの 50%、より正確には、遺伝子型の保因者が発生し、生息する環境の特徴は環境によって決まります。
第二に、遺伝学の観点から 定量的特性環境の概念は心理学よりもはるかに広く定義されています。 この定義によれば、「環境」の概念には、家族全体、個人、その他のあらゆる種類の環境影響（その物理的および生理学的要素、周産期の状態、食事、幼児期の病気などを含む）が含まれますが、心理学では、環境条件は通常、成長する子供の社会経済的および心理的条件とのみ同一視されます。
第三に、精神遺伝学は、何が起こるかという問題ではなく、（特定の集団に現在）何が存在するかという問題に焦点を当てています。 たとえば、身長の個人間のばらつきを研究するときに得られる遺伝係数の高い値は、特定の集団における特定の時点での身長のばらつきが主にこの集団のメンバー間の遺伝的差異によって説明されるという事実を示しています（つまり） 。 しかし、特定の環境介入（たとえば、栄養の変更や食事中のビタミン量の増加など）は、身長などの遺伝性の高い形質に関する集団内の個人差の形成に影響を与える可能性があります（これは起こり得ることです）。
過去 5 ～ 10 年で、精神遺伝学者は 3 つの非常に予期せぬ現象を発見しました。
a) 同じ家族で育つ子供たちにとって、環境は類似点ではなく相違点を生み出します。
b) 環境特性を測定するために使用される多くの心理学的手段（アンケート、観察データなど）は、予期せぬ結果を示します 上級遺伝子制御。
c) 精神遺伝学によって研究される心理的形質の圧倒的多数の表現型の分散を分解すると、一般的な家族環境の役割は重要ではないことが判明する。
これらすべてのことにより、人は自分の遺伝子型に対応する特定の環境条件を作り出したり見つけたりするものであり、遺伝子や環境が「受け継がれる」受動的な「犠牲者」ではないという仮説を立てることが可能になります。 言い換えれば、個々の遺伝子型が個々の環境の「設計者」であることが判明します。
したがって、遺伝子型の研究は、それが見つかる環境を研究することなしには不可能であり、不十分です。 遺伝子と環境という「2つの要素」を対比させる時代は終わりました。 今日、私たちは疑いの余地なく言えることを十分に知っています。出現する個性は、環境に由来するものと遺伝子型に由来するものに分けられるものではありません。 発生は本質的に遺伝子と環境の織り交ぜと相互作用のプロセスであり、発生はそれらの相互作用です。 (ラヴィッチ・シェルボ、122-128)
2.1. 精神遺伝学の手法の一般的な特徴
精神遺伝学は、差異心理学などの他の心理学分野と同様に、人々の個人差を研究します。 では、なぜ精神遺伝学には独自の手法が必要なのでしょうか? 問題は、精神遺伝学にはこれらの分野と共通の研究対象があるものの、独自の特定の主題があるということです。 精神遺伝学独自の手法は、集団における特定の形質の表現型の多様性に対する遺伝的および環境的要因の寄与を評価するために正確に必要とされています。
精神遺伝学の手法は、研究対象の特性の形成に重要な環境条件の並行分析と、異なる数の共通遺伝子を持つ人々を比較することに基づいた実験計画です。 遺伝的影響を評価する場合、理想的な状況は、遺伝的に同一の人々が異なる環境で育てられたときであり、環境の影響を評価する場合、理想的な状況は、遺伝的に無関係な人々が同じ環境で育ったときです。 最終的に、心遺伝学的手法によって行われた研究により、次のような集団の特徴を判断することが可能になります。
遺伝率係数、または変動性の割合
変動性によって生じる集団の形質
遺伝子型。
一般的な環境指標、一般的な環境変動、または
による表現型の分散の割合
一般的な環境の変動。 表現型の分散は、サンプルの平均値からの知能の偏差の尺度です。
個別の環境、個別環境の分散、または個別の環境の変動によって生じる表現型の分散の割合の指標。
現在、精神遺伝学では家族法、養子法、双子法という 3 つの主な方法が使用されています。 我が国では養子縁組の秘密が法的に保障されているため、養子縁組という方法は採用できません。 精神遺伝学では、人口および系図学的手法も使用されますが、解像度が低くなります。 リストされた 5 つの精神遺伝学の方法すべてを以下に説明します。 (パンクラトヴァ、5-8 ページ)
2.1. 人口方法
個体群法は、異なる個体群の代表者の比較に基づいています。個体群とは、「特定の領域を占有し、複数の世代にわたって共通の遺伝子プールを持つ、同じ種の自由に交配する個体群」を意味します。 、ストボリンスカヤ、大学向けの人類遺伝学教科書、23ページ。 集団内で親のペアが自由かつランダムに形成され、他の集団の代表者との結婚が起こらない限り、集団の遺伝的構造は保存されます。 精神遺伝学では、コーカソイド、ネグロイド、モンゴロイドなど、さまざまな人種の代表が最も頻繁に比較されます。 重要な点は、自然気候、経済的、社会的、その他の生活条件などの要因を考慮して人口グループが研究されることです。 (Pankratova、p. 9) 集団の遺伝的特徴により、集団の遺伝子プール、遺伝子プールの保存や世代にわたるその変化を決定する要因やパターンを確立することが可能になります。 さまざまな集団における精神的特性の分布を研究することで、次の世代におけるこれらの特性の蔓延を予測することが可能になります。 集団の遺伝的特徴付けは、集団内で研究されている特性または形質の蔓延を評価することから始まります。 形質の蔓延に関するデータに基づいて、集団内の遺伝子の頻度と対応する遺伝子型が決定されます (SSU、p. 35)。
精神遺伝学の母集団手法の一例は、米国の高校生の知的能力の研究です。 その中には白人人種の代表者が1,631名、黒人人種の代表者が730名含まれている。 黒人と白人の IQ スコアの分布は大きく重なっており、黒人と白人の平均 IQ スコアの差は約 15 単位であることがわかりました (図 3 を参照)。 これらの結果を説明するために、遺伝的仮説が提案されています。 平均黒人と比較した白人のIQは、遺伝子プールの違いに関連しています。 (Fogel F.、Motulski A. Human Genetics. T. 3.M.、1990. と。 137)
集団研究の結果の分析は次のように行われます。異なる遺伝子プールを保有する異なる人種の代表者が、心理的または精神生理学的特徴において互いに大きく異なる場合、これらの特徴における人々間の差異は、 遺伝的要因。 このような推論は、控えめに言っても物議を醸すものである。なぜなら、異なる人種の代表者は互いに大きく異なり、また異なる人種の違いによって異なる可能性があるからである。 環境条件。 遺伝的要因の寄与を評価するには、同じ環境条件、つまり同じ家族、教育、職業上の機会などに住んでいる異なる人種の代表者を比較する必要があります。 しかし、そこに人が住んでいるとは考えにくい。 異なる文化、そのような同等の条件が存在します。
一方で、実際の人口が完全に一致することはほとんどありません。 孤立した:人々はある集団から別の集団に移動し、混合結婚をします。 たとえば、現代の米国黒人の祖先は、300年（約10世代）前にアフリカから連れてこられました。 科学者らは、白人集団から黒人集団への遺伝子の流れが世代ごとに 3.6% の割合で起こったと計算しています。 したがって、現代の米国の黒人集団において、アフリカ人の祖先の遺伝子の割合は、遺伝子の総数の 0.694 です。 言い換えれば、アフリカの黒人は白人人口から遺伝子の約30％を受け継いでいます。 その結果、集団内の差異は集団間の差異よりも大きくなります。 (パンクラトワ、9-11)
したがって、 母集団法心理遺伝学は集団の遺伝子型を決定し、次の世代の集団の精神的特性を予測するために使用されます。 しかし、この方法は、異なる集団に同一の条件を作り出すことが不可能であり、それらを互いに分離することが不可能であるため解像度が低く、これらすべてが方法の限界となり、集団の遺伝子プールを確立する際の障害となります。
2.3. 系図学的方法
系図学的方法（血統の分析）は、代表者の比較に基づいています ある家庭一連の世代で。 この比較をより明確にするために、特殊な記号を使用して家系図を図示します (図 4 を参照)。 コンパイル時 系図学者 ケチカルツリー一定のルールがあります。 したがって、ある世代の代表者のシンボルは、血統の1つの行に配置されます。 世代は前の世代から現在の方向に番号付けされており、家系図の左側にローマ数字で示されています。 各家族の子供の呼称は出生順に左から右に並べられ、番号または生存年数によってラベルが付けられます。
家系を分析するとき、研究者はいくつかの世代における形質の発現を分析します。 サインがあれば 繰り返す一連の世代では、次のように結論付けられます。 遺伝的この特性には個人差があります。 たとえば、ベルヌーイ家の家系を分析すると、何世代にもわたって数学的能力を備えた人々が存在していることがわかります (図 5 を参照)。 研究者にとって、家族内にこれほど多くの数学者がいることは、数学的能力の遺伝的性質を示しています。 しかし、ベルヌーイ家の伝記を研究し始めると、多くのことが分かるでしょう 環境数学的能力の発達に影響を与える要因（たとえば、父親が息子の数学の教師であった、叔父が甥を数学の仕事に参加させていた、家族に数学者の友人という共通のサークルがあった、など）。 一方で、ベルヌーイ家のさまざまな代表者の数学的能力がどれほど同等であるかは完全には明らかではありません。 兆候の有無が評価されるが、その重症度は評価されない。
したがって、系図学的方法では許可されません。 その通り研究された形質が遺伝的要因または環境的要因によって何世代にもわたって繰り返されるかどうかという質問に答えます。 しかし、この方法を使用すると、 継承の種類さまざまな兆候（病気や外観の異常など）を検出し、将来を予測します。 私たちが興味を持っている特性のキャリアは次のように呼ばれます。 発端者。世代に沿って 家系図症状がある人（たとえば、特定の病気に罹患している人）を指します。 次に、特性の繰り返しのロジックが分析され、継承のタイプが確立されます。 たとえば、図 6 は多毛症のある人の家系図を示しています。 多毛症は、耳の端に沿って毛が存在することです。 家系図から分かるように、この形質は常に息子には伝わり、娘には決して伝わりません。つまり、Y 連鎖型の遺伝について話すことができます (Pankratova、pp. 11-14)。
したがって、他の方法と組み合わせずに家系図研究を単独で行うと、解像度が非常に低く、心理的形質の分散の遺伝的要素と環境的要素を確実に「分離」することはできません。 ただし、家族データを他の方法、たとえば双子などと組み合わせると、家族データなしでは解決できない問題を解決したり（たとえば、遺伝伝達のタイプ（相加的または優勢的）を明らかにしたり）、または環境変数を制御したりすることが可能になります。 （例えば、一般的な家族と個人の環境、双子であることへの影響）。 (ラヴィッチ=シェルボ、p.162)
系図学的方法は、教育プロセスにおいて教師が指導方法と原則を適切に選択し、子供たちとの矯正作業を組織するのに役立ちます。
2.4. ファミリーメソッド
精神遺伝学の手法の中で、代表者を比較する家族法に注目する研究者もいます。 ある家庭、 誰が持っている 異なる量共通遺伝子 (図 7 を参照)。 家族（少なくとも 2 つの親族グループ）は、兄弟と姉妹のペアで比較されます。 （兄弟）、いとこ、またいとこ、親子、祖父母、祖父母、叔母と姪、叔父と甥など。 これらすべての親戚ペアは、共通遺伝子の数に基づいて、近い親戚 (より多くの共通遺伝子を持つ) と、あまり近い親戚 (より少ない共通遺伝子を持つ) に分類できます (表 1 を参照)。
この方法のロジックは、研究対象の形質に従って、より近い親戚（より多くの共通遺伝子を持つ）が、それほど近い親戚（より少ない共通遺伝子を持つ）と比較して類似している場合、この形質の個人差は関連するというものです。と 遺伝的要因。
しかし、親族間の類似性がより高いのは、次のような理由によるものである可能性もあります。 環境というのは、一般に近親者はより類似した生活環境を持っているからである。 増やすために 家族の信頼研究を行うには、通常一緒に住んでいない、それほど近くない親戚のサンプルを比較する必要があります。 例えば、いとこ同士を比較することで、兄弟姉妹といとこを比較するよりも、特定の形質における個体差の形成における遺伝子型と環境の役割をより正確に判断することが可能になります。
さらに、家族調査では代表者を比較するときに問題があります さまざまな世代（例：両親と子供）。 これらの問題は、比較される親戚がかなり大きな年齢間隔で離れているという事実に関連しています。 一方で、研究された形質に対する遺伝子型の影響は年齢とともに変化する可能性があります。 一方で、異なる年齢の人を診断すると、異なる結果が生じる可能性があります。 これらの困難を克服するには、同じ年齢の異なる世代の代表者を調査する必要があります。 これは、縦断的研究を実施する場合、つまり、若い世代の代表者が古い世代の代表者を検査した年齢に達したときに再検査する場合にのみ可能です。 (パンクラトワ 14-17)
したがって、家族法を使用すると、個人差の形成に対する遺伝と環境の寄与をかなり正確に評価することが可能になります。 ただし、家族調査自体の解像度は非常に低いですが、複数の方法を同時に統合することで、結果を解釈する際に物議を醸す問題を解決することが可能になります。 (パンクラトヴァ、28-29ページ)
2.5. 養子法
この方法を使用すると、養子が比較されます 受付 と子供たち 生物学的 両親と両親と一緒に 養親。 この研究では、できるだけ早い時期（できれば生後数日）に他人の家族に育てられることを諦めた子供たちが選ばれる。 養子は、遺伝子の 50% を実の親と共有し、養親と共通の環境を共有します。 したがって、もし 養子心理的または精神生理学的特徴において実の親とより類似している場合、研究者は、この特徴における個人差がより関連していると結論付けます。 遺伝子型。そして、養子が養親に似ている場合、これらの違いは次のことに関連しています。 環境。(パンクラトヴァ、p. 17)
この方法を使用して行われた最初の研究は 1924 年に発表されました。著者の観点からの結果は、養子の知能が養子よりも実の親の社会的地位に大きく依存することを示しています。 しかし、R. プロミンと共著者が指摘したように、この研究には多くの欠陥がありました。調査された 910 人の子供のうち 5 歳未満で養子縁組されたのはわずか 35% でした。 精神的能力の測定は、かなり大まかな（わずか 3 点）スケールで実行されました。 このような欠陥が存在すると、研究を有意義に分析することが困難になります。
25 年後の 1949 年に、 完全な計画方法。 これに続いて他のプログラムも続きましたが、その中で最大のものは、テキサス州とコロラド州の養子縁組研究プロジェクトという 2 つの現代的なプログラムでした。
この方法の非常に興味深く有益な変形の 1 つは、いわゆる養子縁組された (養子縁組された) 兄弟の研究です。 ある家族に養子縁組された数人の非親族の子供たち。 そのような子供たちが共通の遺伝子を持たないことを考慮すると、彼らの類似性は（それが検出された場合）、一般的な家庭環境の作用の結果でしかあり得ません。
この方法には、完全スキームと部分スキームの 2 つのスキームがあります。 1 つ目は、別居した親族 (実の親と養親に引き渡されたその子供、別居した兄弟) と養子縁組した兄弟の 2 つのグループから得られたデータを結合することです。 2 番目 - 1 つまたは別のデータ グループ。 R. プロミンとその共著者が書いているように、最初のケースでは、「遺伝的」親 (実の親とその養子)、「環境的」親 (養親とその養子)、そして対照として、 「遺伝的プラス環境的」親の追加グループ（通常の生物学的家族）。 これら 3 つのグループを比較することで、家族の類似性を形成する要因を確実に「分離」することができます。
養子縁組の方法を使用すると、同様に良好な環境では、養子のIQスコアの分布は、実の親の知能が高ければ高い値の方向にシフトし、実の親の知能が低い場合は低い値の方向にシフトすることが示されています。知能。 (このような結果を受けて、精神遺伝学者の一人は機知に富んだ発言をしました。「知能は 100% 遺伝子に依存し、100% 環境に依存すると考えるのが最善です。」)
この方法の考えられる制限は、いくつかの問題に関連しています。 まず、子供を手放す女性のグループは人口をどの程度代表しているのでしょうか? しかし、それはコントロールすることができます。 たとえば、最大のプログラムである養子に関するコロラド調査では、すべての参加者（245 の実の親、その養子と養親、および実の兄弟と養子の兄弟を持つ 245 の対照家族）は、次の点で一般集団の代表でした。認知特性、性格特性、家庭環境、教育および社会経済的地位。 著者らは、たとえ一部のパラメーターについてサンプルが母集団分布から逸脱していることが判明したとしても、結果を解釈する際にはそれを考慮すべきであるが、この方法が無効であると考える理由にはならないと述べています。
第二に、子供を里親に預ける選択性について、より具体的な疑問が生じます。自然の親と里親の間には、何らかの点で類似点はありますか? 研究対象の形質が遺伝によって決定される場合には、そのような類似性により、子供と養子のペアでは相関が増加し、環境によって主に決定される場合には、子供と実の親のペアでは相関が高まることは明らかです。 いずれの場合でも、特定の形質の変動の遺伝的または環境的要素の推定値には偏りが生じます。
第三に、胎児の特徴に対する母親の身体の周産期の影響の問題があり、これは子宮内要因による母親と与えられた子供の類似性を高めるはずですが、遺伝的要因ではなく環境によるものです。 一部の研究者によると、人間の胎児は出生時までにすでにある程度の経験を積んでいるそうです。 もしそうなら、実の母親と見捨てられた子供の間の類似性は、非遺伝的な起源を持つ可能性があります。 その結果、養子の方法は、出生後のさまざまな環境影響を研究するためには非常に有益であるが、遺伝子型と環境の問題を解決するためには有益ではないとさえ信じている研究者もいます。
この方法を評価する上で重要となる、さらに微妙な状況もあります。 たとえば、子供が自分がこの家族の中で自分のものではないことを知っている状況では、実の親についての主観的な伝説が形成される可能性があります。 実験的な作業では、このような伝説はかなり深刻な教育的要因になる可能性があるため、これは制御不能な干渉を引き起こします。
我が国では養子縁組の秘密が法的に保証されているため、この方法を使用することは不可能です。 これは人道的で教育学的に絶対に正しい決定ですが、研究者には養子、特に実の両親に関する情報を求める権利がないことを意味します。
このように、養子の方法を使用するための制限と条件に関する現在の考え方が説明され、推論されており、得られた結果を解釈する際にほとんどの場合、制御または考慮することができます。 したがって、それは現代の精神遺伝学の主要な方法の 1 つです。 (ラヴィッチ＝シェルボ、162-165ページ)
2.6. ツイン方式
「性質と育ち」の問題を解決するために双子を使用する最初の試みは、すでに述べたように、F. ゴルトンに属し、わずか数十年後に科学的真実と本格的な研究方法となったものを直観的に予見しました。 双子に対する魅力は、19 世紀末から 20 世紀初頭の科学においてかなり典型的な現象でした。 私たちはそれらの生態、病理学、起源などを研究しました。 多くのところで双子の仕事が見つかります 有名な心理学者当時: E. ソーンダイク、S. メリマン、G. シーメンス、その他 (Ravich-Scherbo、p. 165)
ツイン法にはいくつかの種類があります (表 2 を参照)。 クラシック ツイン法の変形は、2 つの比較に基づいています。 種類双子 - 一卵性 (MZ)と 二卵性 (DZ)。 一卵性双生児は、1 つの受精卵から発生します (1 つ 受精卵)、どれがオンになっていますか 初期段階分裂により 2 つの生物 (必然的に同性) が生じます。 したがって、MZ 双生児は地球上で同じ遺伝子セットを持つ唯一の人々です。 (100% 共通の遺伝子）。 次に、二卵性双生児は、2 つの受精卵から (2 つの接合子から) 発生します。 遺伝的観点から見ると、DZ 双生児は平均的な特徴を持つ兄弟です。 50% 共通の遺伝子。 違いは、同性または異性の 2 人の子供が同時に発育し誕生するかどうかだけです。 DZ 双生児の異性ペアは、個人差に対する性別要因の影響を評価するための心理遺伝学的研究に含まれることに注意してください。
ツイン法は 2 つの主な前提に基づいています。 最初: 想定されています 平等 MZ および DZ 双子の発育に対する環境の影響。 この仮説に違反すると、遺伝性指標および表現型分散のその他の要素の大きさが歪められます。 2番目： なし双子とシングルトンの体系的な違い。 この公準に違反すると、精神遺伝学的研究の結論を人口全体に一般化することはできなくなります。
双子法の古典的なバージョンを使用する場合、MZ および DZ 双子のペアのメンバーで構成される 2 つのグループが最初に募集されます。 次に、MZ のペアの類似性と DZ 双子のペアの類似性が評価されます。 (ペア内類似性)研究されている特性に従って。 次に、MZ 双生児のグループにおけるペア内類似性が、DZ 双生児のグループにおけるペア内類似性と比較されます (図 9 を参照)。
ロジックその方法は以下の通りである。 MZ 双生児は遺伝子の 100% を共有し、DZ 双生児は遺伝子の平均 50% を共有します。 同時に、MZ と DZ の双子の発達に対する環境の影響は等しいと仮定されます。 双子のペアのメンバー間の類似性は、遺伝子型と環境の両方によって決まります。 したがって、MZ 双生児のペア内類似性の尺度が DZ 双生児のペア内類似性の尺度よりも高い場合、研究対象の形質の個人差は遺伝的要因とより関連していることになります。
ツイン法を使用して精神遺伝学的研究を行う場合、次のような疑問が生じることがあります。 接合性 双子だから 双子が一卵性であるか二卵性であるかを目で判断するのは必ずしも簡単ではありません。 双子の接合性を判断するには、さまざまな メソッド、双子の外見的類似性の評価から始まり、生化学的血液検査で終わります。 もっとも単純な
接合性を判定する方法は、遺伝的に与えられ、環境の影響下で変化しないいくつかの特徴に従って双子を比較することです。 これらには、目と髪の色、唇、耳、鼻、鼻孔の形状、指紋などが含まれます。 双子の大規模なサンプルを検査する際、両親または他の専門家は、双子の身体的特徴の類似性と、他の人が双子を混同するかどうかについてのアンケートに記入するよう求められます。
制限双生児法は、双生児研究の結果が転送される双生児と単生児だけでなく、MZ 双生児と DZ 双生児の周産期および出生後の発育における環境の違いの可能性と関連しています。
の違い 周産期 DZ 双生児と比較して MZ 双生児への血液供給が不均等であるために、発達が起こる可能性があります。 これは、MZ 双生児ではそれらの間に 1 セットの膜が存在することが非常に多く、DZ 双生児では常に別個のセットが存在するという事実によるものです。 その結果、血液を介した酸素と栄養素の供給の違いにより、DZ 双生児と比較して MZ 双生児の出生体重に大きな差が生じます。 次に、双子と単生児の周産期発達の違いは、前者の場合は 2 人の子供に同時に酸素と栄養が供給されるのに対し、後者の場合は 1 人しか酸素と栄養が供給されないという事実によるものです。 したがって、多胎妊娠では、新生児は単生児に比べて平均して身体的に発達が遅れます。
環境条件 生後 MZ と DZ の双子の発達も異なる可能性があります。 たとえば、MZ 双生児の類似性は親によって特に強調されることがよくあります (子供たちは似たような服装をし、似たような名前が付けられ、同じように扱われます) が、DZ 双生児ではあまり典型的ではありません。 MZ 双子は DZ 双子よりも一緒にいる可能性が高く、同じ友人関係、同じ趣味などを持っています。 DZ 双生児のペアと比較して、MZ 双生児のペアにおける環境の類似性がこのように大きいことは、MZ 双生児の非遺伝的類似性をさらに高める可能性があり、これは MZ と DZ の双生児の環境が同等であるという仮定に矛盾します。 別の例: 環境の特徴により、MZ と DZ の両方のペアのメンバー間の差異が増大する可能性があります (双子とは異なるものになりたいという願望、ペア内の役割の配分、 さまざまな関係子供たちは両親と一緒に）。 特定の双子環境が MZ 双子と DZ 双子の両方の類似性に及ぼす影響は、大きく異なる場合があります。 一方、単生児は、MZ 双生児や DZ 双生児とは異なり、特定の双生児環境の外で発育するため、子どもの心理的特徴の形成に重大な影響を与える可能性があります。
したがって、双子法の限界は出生前と出生後に関係しています。 環境条件双子のペアのメンバー間の類似性を増加または減少させる可能性のある発達。 環境の平等という仮定があれば、 違反したそして、共通の環境は、研究対象の形質における MZ と DZ の双子の類似性にさまざまな寄与をします。
1) ペア内では増減する可能性がある
双子の類似性 - MZ、DZ、または両方のタイプ
双子;
2) 異なるタイプの双子のペア内の類似性は、
一方向に変化する（例えば、減少する）
MZ と DZ の双子のペアにおける類似性)、および異なる
方向性 (たとえば、MH と
DZ 双子のペアでは類似性が低下します)。
この方法の制限を克服するには、感度を評価する必要があります。 勉強した双子の環境の特徴を示す兆候、つまり チェック MZ と DZ の双子の環境の平等に関する仮説と、単生子のサンプルに対する双子のサンプルの代表性に関する仮説です。 したがって、出生体重と子供の心理的発達との関係を評価することが可能です。 双子の MZ 環境の特徴がより類似しているかどうか、またこれがたとえば気質などの心理的類似性のレベルに影響を与えるかどうかを判断します。 双生児と単生児の間でこの特性に大きな違いがあるかどうかを確認します。
2.7. 第二章の結論
したがって、家族法、養子法、および双子法は、個人差の形成に対する遺伝と環境の寄与を最も正確に評価することを可能にします。 これらの方法は、「ハード」実験計画と「非ハード」実験計画に分類できます。 養子法と生き別双生児法により、遺伝的要因と環境的要因の影響を明確に分離することができ、 クラシックバージョンツイン方式とファミリー方式では追加の検証が必要です。 古典的な双生児法の場合、MZ 双生児と DZ 双生児の環境の同等性に関する仮定を検証するために追加の研究を行う必要があります。 家族法の場合、信頼性を高めるために、原則として異なる環境条件で暮らし、育った遠い親戚が比較されます。
家族調査自体の解像度が非常に低いことは注目に値します。 しかし、養子の研究（養子と兄弟や義理の兄弟との比較）や双子の研究（MZおよびDZの双子と両親や兄弟との比較）に家族のデータを含めることで、結果の解釈における物議を醸す問題を解決できる可能性がある。 たとえば、家族法と双子法を組み合わせると、遺伝の種類 (相加的または非相加的) と環境変数 (一般環境と個別環境、双晶効果) の制御を理解するのに役立ちます。
研究で心理遺伝学の手法の 1 つだけが使用されている場合は、得られたデータを他の手法を使用して実施された研究の結果と比較することが推奨されます。 これは、得られた結果をより正確に解釈し、最終的には研究対象の心理的または精神生理学的特性における個人差の性質をより正確に理解するのに役立ちます。 例として、表 4 に、さまざまな方法を使用して取得した知能に関するデータを示します。 この表から、比較対象の人々の遺伝的類似性が増加するにつれて、知能の類似性が単調増加することがわかります。
19 世紀末から 20 世紀を通じて、そして 21 世紀初頭までの天文学の発展を年表で示したもの
1860 年に、キルヒホッフとブンゼンによる「スペクトル観測による化学分析」という本が出版され、スペクトル分析の方法が説明されました。 天体物理学の始まりが作られました。
1862年 シリウスの衛星が発見され、ベッセルはその研究について語った。
1872年 アメリカのG.ドレーパーが星のスペクトルの最初の写真を撮影した。
1873年 J.C. マクスウェルは電気と磁気に関する論文を出版し、その中でいわゆるマクスウェルの方程式を概説し、それによって電磁波の存在と「光の圧力」効果を予測しました。
1877 A. ホールが火星の衛星であるダイモス、フォボスを発見しました。 同年、火星の運河がイタリア人のG.スキャパレッリによって発見された。
1879 年、イギリスの天文学者 J. H. ダーウィンは、月の潮汐起源に関する仮説を発表しました。 S. フレミングは、地球をタイムゾーンに分割することを提案しています。
1884年 フレミングが提案した標準時を26カ国が採用。 国際協定によりグリニッジが本初子午線として選ばれました。
1896年 ベッセルが予言したプロキオン付近で衛星が発見された。
1898 W. G. ピッカリングは、回転する能力を持つ土星の衛星フィーベを発見しました。 裏あなたの惑星と比較して。
始まり 20 世紀の科学者 G. フォン ツァイペルと G. K. プラマーは、恒星系の最初のモデルを構築しました。
1908 年、ジョージ ヘイルは地球外物体に磁場を初めて発見し、それが太陽となりました。
1915～1916年 アインシュタインは一般相対性理論を開発し、新しい重力理論を定義しました。 科学者は、速度の変化は重力のように物体に作用すると結論付けました。 かつてニュートンが惑星の軌道を太陽の周りに固定されていると呼んだのであれば、アインシュタインは、太陽には重力場があり、その結果として惑星の軌道はゆっくりと追加の回転を行うと主張しました。
1918年、アメリカ人のハーロー・シャプリーは観察に基づいて銀河の構造モデルを開発し、その過程で太陽の実際の位置、つまり銀河の端が明らかになった。
1926-1927 - B. リンドブラッドとヤン・オールトは、星の動きを分析して、銀河の回転についての結論に達しました。
1931 年、電波天文学は K. ジャンスキーの実験から始まりました。
1932 年、ジャンスキーは宇宙起源の電波放射を発見しました。 連続放射線の最初の電波源は、天の川の中心にある放射線源として特定されました。
1937年 アメリカのG. Reberが最初の放物線電波望遠鏡を設計し、その直径は9.5 mでした。
1950年代 太陽から放射されるX線が検出されました。 X線天文学の始まりが築かれました。
1950年代 現代の赤外線天文学の形成。 可視放射線間の範囲の情報の研究。
1953 年 J. de Vaucouleurs が、局所銀河とも呼ばれる最初の超銀河団を発見しました。
1957年 人工地球衛星の打ち上げにより宇宙時代が始まる。
1961年 人類初の宇宙への打ち上げ。 ユーリ・ガガーリンが初の宇宙飛行士となった。
1962年 軌道太陽天文台が発足し、これにより体系的に観測を行うことが可能となった。 紫外線、紫外線天文学の発展をもたらしました。
1962年 太陽系外初のX線源発見 -さそり座X-
1965年 アレクセイ・レオノフによって初の有人船外活動が行われた。 退出時間は２３分であった。 41秒
1969年 人類が月面に足を踏み入れた。 初めて月面に降り立った宇宙飛行士はニール・アームストロングでした。
1991 年にコンプトン ガンマ線天文台が設立され、ガンマ線天文学の発展に強力な推進力を与えました。
人体の構造とその機能を研究するために、彼らは さまざまな方法研究。 人の形態学的特徴を研究するには、2 つのグループの方法が区別されます。 最初のグループは死体材料で人体の構造を研究するために使用され、2 番目のグループは生きている人で研究されます。
で 最初のグループ以下が含まれます:
1) を用いた解剖法 簡単なツール(メス、ピンセット、ノコギリなど) - 勉強することができます。 臓器の構造と地形。
2）遺体を水や特殊な液体に長時間浸し、骨格や個々の骨を分離して構造を調べる方法。
3）N.I.ピロゴフによって開発された冷凍死体を鋸で切り取る方法により、体の単一部分の臓器の関係を研究することができます。
4) 腐食法 - 血管やその他の管状構造の研究に使用されます。 内臓空洞を硬化物質で満たすことによって ( 液体金属、プラスチック）、次に強酸とアルカリの助けを借りて臓器組織を破壊し、その後注入された地層の印象が残ります。
5) 注入法 - 空洞のある臓器に色素を導入し、続いてグリセリンで臓器実質を清澄化します。 メチルアルコールなど。循環系およびリンパ系、気管支、肺などの研究に広く使用されています。
6) 顕微鏡法 - 拡大画像を提供する機器を使用して臓器の構造を研究するために使用されます。 株式会社 2番目のグループ関係する：
1）X線法とその改良法（蛍光透視法、X線撮影、血管造影、リンパグラフィー、X線キモグラフィーなど） - 生きている人の臓器の構造、人生のさまざまな時期のその地形を研究することができます。
2）人体鏡（視覚検査）人体とその部分を研究する方法 - 形状を決定するために使用されます 胸、個々の筋肉群の発達の程度、背骨の湾曲、身体の体質など。
3) 人体計測法 - 体の比率、筋肉、骨、脂肪組織の比率、関節の可動性の程度などを測定、決定することによって人体とその部分を研究します。
4) 内視鏡法 - ライトガイド技術を使用して、生きている人の消化器系および呼吸器系の内面、心臓および血管の腔、および泌尿生殖器を検査することが可能になります。
現代の解剖学では、コンピューター断層撮影、超音波エコーロケーション、立体写真測量、核磁気共鳴などの新しい研究手法が使用されています。
次に、組織の研究である組織学と、細胞の構造と機能の科学である細胞学が解剖学から生まれました。
生理学的プロセスを研究するには、通常、実験的方法が使用されます。
生理学発展の初期段階では、それが使用されました。 摘出法臓器またはその一部を切除（除去）し、その後得られた指標を観察および記録すること。
瘻孔法これは、金属またはプラスチックのチューブを中空臓器（胃、胆嚢、腸）に挿入し、皮膚に固定することに基づいています。 この方法を使用して、臓器の分泌機能が決定されます。
カテーテル法外分泌腺の管、血管、心臓で起こるプロセスを研究し記録するために使用されます。 さまざまな薬剤は、細い合成チューブであるカテーテルを使用して投与されます。
除神経法神経系の影響に対する臓器の機能の依存性を確立するために、臓器を支配する神経線維を切断することに基づいています。 器官の活動を刺激するには、電気的または化学的刺激が使用されます。
ここ数十年で、それらは生理学的研究で広く使用されるようになりました。 道具的手法(心電図検査、脳波検査、マクロ要素およびミクロ要素の移植による神経系の活動の記録など)。
生理学的実験は、実施形態に応じて、急性、慢性、および隔離された臓器の状態に分けられます。
緊急の実験臓器や組織の人工的な隔離、さまざまな神経の刺激、電位の記録、薬物の投与などのために設計されています。
慢性的な実験対象を絞った形で使用される 外科手術（瘻孔の形成、神経血管吻合、さまざまな臓器の移植、電極の埋め込みなど）。
臓器の機能は、生物全体だけでなく、臓器から分離して研究することもできます。 この場合、臓器はすべての人によって作成されます。 必要な条件隔離された臓器の血管への栄養液の供給などの重要な機能のために （灌流法）。
生理学的実験の実施におけるコンピューター技術の使用により、その技術、プロセスの記録方法、および得られた結果の処理方法が大きく変化しました。
