Наука о природе

Естествознание представляет собой комплекс наук о природе, включающий в себя сотни дисциплин. Все они направлены на познание мира. Естествознание выступает теоретической основой жизнеобеспечения человека. По объекту исследования различают науки о живой природе и науки о неживой природе. Изучением живой природы занимается биология. Физика изучает явления и процессы, которые происходят в окружающем мире.

Науки, изучающие природу

Все, что существует вокруг человека и произошло без его участия, называется природой. Человек изучает ее на протяжении многих тысячелетий. Со временем знаний становилось все больше, а сами люди старались глубже постичь природу. Так начали развиваться различные естественные науки. Предметы в природе называются телами, а все, что с ними происходит — явлениями. И тех и других огромное количество, поэтому и естественных наук тоже много. Одни из них изучают вещества и явления, а другие — различные тела. Научная деятельность не только удовлетворяет любопытство, но и реализует практические цели, направленные на улучшение качества жизни человека.

Ниже рассмотрены семь базовых естественных наук, изучающих окружающую нас природу:

Наука изучает происхождение небесных тел, их строение, состав и движение в космосе. Астрономия не существует как обособленная наука. Она напрямую связана с геодезией и картографией. Древние навигационные карты составлялись на основе наблюдений за небесными телами. Астрономия имеет огромную связь с химией и биологией в вопросах происхождения химических элементов, и зарождения жизни на нашей планете. Первые научные открытия были сделаны на заре цивилизации, а изобретение телескопа произвело прорыв. Ученые открывали новые галактики, измеряли расстояния до звезд, находили на других планетах воду и лед. Такие достижения являются определяющими моментами в жизни человека. Астрономия показывает, что человек — всего лишь частица природы в огромной Вселенной. Но даже самые примитивные знания о космосе, существенно повышают нашу осведомленность и интеллектуальный уровень.

В самом широком смысле физика – это наука о природе и ее законах, о материи, ее структуре, и движении. Она изучает вещество, энергию и закономерности, определяющие эволюцию. Каждая теория описывает явления окружающего мира, а совокупность знаний представляет его физическую картину. Именно благодаря физике человек может как можно глубже понять природу и различные явления. Считается, что она выступает основой естествознания. Физика устанавливает универсальные законы, которые действительны не только на Земле, но и во Вселенной, объясняет явления природы с точки зрения фундаментальных принципов и понятий. Физика имеет непосредственную связь с астрономией, математикой, химией. Граница между этими науками достаточно условна. Различают три уровня строения материи: микромир, макромир и мегамир. Все они взаимосвязаны друг с другом и являются объектом взаимного изучения физиков, химиков, биологов и астрономов. Планета Земля и ее природа представляют макромир.

Наука о составе элементов, их превращениях и реакциях. Каждое вещество обладает уникальными свойствами. Химия тесно связана с биологией, физикой, геологией. Жизнь на Земле является цепочкой химических превращений. Организмы поглощают из окружающего мира одни вещества и выделяют другие. Изучение их жизнедеятельности и природы в целом невозможно без знаний химических процессов, которые в них происходят. Практическая химия возникла на заре цивилизации, когда люди научились использовать огонь. Гончарное производство, металлургия, изготовление лекарств, красок — постепенно химия входила в жизнь человечества. На сегодняшний день химия играет огромную роль в жизни человека. Она интегрирует с остальными науками и является одной из основ естествознания.

География

Наука изучает биосферу Земли, гидросферу, атмосферу и почвенный покров. Ее объектом является географическая оболочка, природные комплексы и их компоненты. Социально-экономическая география состоит из экономической, социальной, политической, культурной и исторической географии. Немаловажным аспектом дисциплины является взаимодействие природы и человека в естественной среде. Очень трудно на сегодняшний момент разграничить географию и геологию. Наука напрямую связана также с физикой и астрономией. Сегодня большая часть земной поверхности видоизменена под влиянием хозяйственной деятельности человека. География включает в себя научные и практические мероприятия по сохранению природы в целом.

Геология

Объектом изучения геологии являются недра Земли. Наука начала самостоятельно развиваться во второй половине XVIII в. Геологией называют совокупность знаний о составе, строении и эволюции природных тел, а также размещении минеральных ресурсов. Она рассказывает, как сформировалась планета и каким изменениям подвергалась за время своего существования. Современная геология не может существовать без связей с географическими и физическими дисциплинами.

Предметом исследования науки являются вымершие и ныне существующие организмы, их строение, развитие, взаимодействие, распространение и т. д. Она включает в себя ботанику, зоологию, цитологию, генетику, биохимию, анатомию и другие области знаний. Достижения биологии позволяют искоренять болезни, создавать продукты питания, существенно повышать результаты сельскохозяйственной деятельности. Благодаря изучению биологических законов человек может вести правильную природоохранную деятельность и рационально использовать ресурсы.

Экология

Экология сформировалась в начале XX столетия как часть биологии, но сегодня, как правило, рассматривается в качестве отдельной науки. Она изучает взаимодействие живых организмов и их связь с природой. Научно-технический прогресс оказал негативное влияние на окружающий мир. В результате деятельности человека были преобразованы огромные территории. Это вылилось в загрязнения внешней среды, истощения природных ресурсов и уничтожение крупных природных комплексов. Конфликт с природой грозит катастрофой. Экология призвана решить эти проблемы, не допустить гибель живых организмов и создать систему рационального природопользования.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Точные науки

Субтитры

Науки в современной структуре научного знания делятся на естественные и гуманитарные, но откуда взялось это разделение? Оно пошло из конца XIX – начала XX века, когда сразу в нескольких науках гремели споры о методе, которые закончились большим философским спором о разделении наук. XIX век — время господства и триумфа естествознания: открываются лаборатории, первая — в Германии, стремительно растет научно-технический прогресс. Дух этого времени лучше всего выражается в философии, которую Огюст Конт, французский мыслитель, назвал позитивизмом. Позитивизм – учение, которое ставит науку превыше всего, которое радикально отказывается от поиска объяснений, которые бы шли за пределы науки. Позитивизм объявляет своим лозунгом: факты вместо сущностей, поиск и изучение наблюдаемых связей вместо изучения неведомых нам причин, логическое рассуждение вместо спекуляции, наблюдение вместо умозрения, индукция вместо дедукции. Позитивизм был популярным и мощным движением в середине XIX века. Позитивизм делает из принципов естествознания принципы нового устройства общественной жизни. Довольно скоро некоторые последователи Конта начинают размышлять о том, насколько сама идея позитивного познания мира может быть применена за пределами того, что традиционно считалось естественной наукой. Конт известен также тем, что он придумал науку социологию. Некоторые его последователи сомневались в том, что в области социально-научного знания можно достичь такой же строгости, как в области естествознания. Наиболее известный последователь Конта, британский философ и социолог, Джон Стюарт Милль полагал, что было бы желательно достичь такой же точности в области моральных наук, но возможно это будет не очень реалистично, потому что закономерности, с которыми мы имеем дело в области человеческой морали, слишком сложны. Тем не менее, Милль вводит понятие moral sciences и посвящает ему последний том своей «Системы логики». Параллельно в Европе происходит процесс расцвета и консолидации исторической науки, которая построена на совершенно других основаниях. Иоганн Густав Дройзен, немецкий историк, говорит о том, что между тем, что дано природой и тем, что является исторически ставшим есть решительное различие между универсальным и индивидуальным. Позже начинаются первые попытки построить науку за пределами естествознания — это новая наука, которая следует общим позитивистским принципам. Она является общезначимой — это значит, что мы должны принимать ее выводы независимо от собственных позиций. Она независима от субъективного опыта: у нее есть строгие объективные правила доказательства. Она основывается на рациональном логическом рассуждении и на наблюдении за эмпирическими данными. Такая наука не должна сводиться к естествознанию, речь идет о том, что внутри поля научного знания вместе с естествознанием есть другое. Именно это начинает обосновываться во второй половине XIX века. Первый решительный шаг в этом направлении делает немецкий философ Вильгельм Дильтей, который в 1883 году публикует книгу, которая называется «Введение в науки о духе». Науки о духе — это немецкий перевод того самого moral sciences, о котором мы говорили чуть раньше. С точки зрения Дильтея науки о духе устроены совершенно иным образом, чем науки о природе: науки о природе опираются на внешний опыт, который мы получаем с помощью собственных органов восприятия, а науки о духе — на внутренний опыт. Внутренний опыт состоит из наших переживаний, из связей между этими переживаниями, причем связи интересны тем, что они даны нам изначально. Когда мы переживаем разные элементы окружающего нас мира: видим человека, воспринимаем его как доброго или злого, воспринимаем его как близкого или далекого от нас, воспринимаем местность как родственную или чужую, чтобы прийти ко всем этим заключениям нам не нужно производить сложный синтетический процесс, свойственный для естественной науки, мы чувствуем это с самого начала. С точки зрения Дильтея между науками о духе и науками о природе есть решительное различие по предмету исследования. Одни исследуют причинно-следственные связи, которые даны им с помощью внешнего опыта. Этот опыт можно расширять с помощью разных устройств, которые позволяют нам совершенствовать наши органы восприятия. Но внешний опыт радикально отличается от внутреннего опыта, который является предметом наук о духе. Дильтей предлагает ряд методов, которые могли бы позволить нам схватить внутренний опыт, в который мы погружены. Он придумывает методы вчувствования, проникновения в чужой чувственный опыт, толкования этого самого опыта. В конце жизни приходит к идее герменевтики как универсального принципа духовно-научного познания. Главная мысль, которую хочет донести Дильтей, состоит в том, что между внешним опытом и внутренним опытом нет перехода: мы не можем от некоторых наблюдений за внешней физической реальностью перейти к смыслам нашего действия, к смыслам нашего внутреннего переживания. Мы можем наблюдать некоторые корреляции: современные нейронауки пытаются устанавливать корреляции между определенным поведением нашего тела и нашими внутренними переживаниями. Но это не значит, что мы можем найти здесь причинно-следственную связь, мы не можем вывести одно из другого и сделать вывод о том, что одно из них является причиной другого. По некоторым неизвестным для нас причинам эти вещи совстречаются, появляются в структуре нашего опыта одновременно, но у нас нет никаких оснований ждать, что так будет всегда. Ключевым является различие между универсальными законами, причинно-следственными законами, которые действуют всегда и везде: «если, то», «причина – следствие», «если а, то б», и индивидуальными явлениями, которые являются историческими потому, что они больше никогда не случатся: нашествие Наполеона на Россию не случится никогда, Вторая мировая война не случится никогда. Это единичные факты. С точки зрения Дильтея, эти единичные факты также можно изучать. Мы можем изучать универсальное и индивидуальное даже на одних и тех же объектах: если я отпущу ручку, и она упадет на пол, то мы можем увидеть в этом действие закон тяготения, и каждый раз будет действовать один и тот же закон, но с точки зрения исторической науки каждый мой акт отпускания ручки будет индивидуальным: первый раз я могу просто уронить, а во второй раз — намеренно. Мы видим совершенно другой взгляд на одни и те же явления, подходим к ним с другой стороны. Идея, что объекты можно изучать с точки зрения универсального и с точки зрения индивидуального развивается в другой теории о разделении наук, которую предлагают немецкие философы, представители Баденской школы неокантианства Вильгельм Виндельбанд, Генрих Риккерт и Макс Вебер. 1-го мая 1894 года Виндельбанд выступает в Страсбурге с ректорской речью, которая носит название «История и естествознание». В ней он разделяет два типа наук: номотетические науки, темой которых является закон, законосообразность, и идеографические науки, которые описывают уникальное, единичное, специальное событие. С точки зрения Виндельбанда и его последователя Риккерта, который через несколько лет публикует книгу «Границы естественнонаучного образования понятий», главное различие между двумя типа наук лежит в методе, которым они действуют, а за методом следует предмет. Один метод — метод универсализации, поиск всеобщего во всех явлениях. Другой метод — поиск индивидуального во всех явлениях. Первый является естественнонаучным, второй историческим. Темы могут быть изучены разными методами: можно изучать закон эволюции человека как универсальный закон, можно подойти к эволюции человека как единичному историческому событию, которое происходит только один раз. Также и с историческими событиями: явления XIX века — единичные события, но мы можем искать некоторые закономерности. Виндельбанд и Риккерт считали, что для естественных наук более продуктивно искать универсальные законы, для наук исторических или наук о культуре — уникальное, единичное, и находить связи между единичными феноменами. Появляется вопрос, как могут выглядеть такие связи. Универсальное познание и индивидуальное познание исходят из того, что нужно искать причинно-следственные связи, но устроены они совсем по-разному. Причинно-следственные связи в рамках универсального познания носят обычно название универсальной каузации, в рамках исторического познания мы ищем причинно-следственные мотивационные связи, пытаемся ответить на вопрос, что явилось мотивационной причиной того или иного поведения, откуда взялось то или иное историческое явление в его уникальности. Эти концепции легли в основу известного нам разделения наук, которое в разных странах происходило по-разному. В Германии укоренилось разделение на науки о духе — гуманитарные науки, и науки о природе; в Англии или в англосаксонском мире под sciences имеют в виду natural sciences, естественные науки, гуманитарное знание будет называться arts. И те и другие науки заняли свое место в современной структуре наук. Гуманитарное знание руководствуется теми же принципами строгой научности, которыми руководствуется знание естественнонаучное: оно должно генерировать проверяемые или фальсифицируемые гипотезы. Результаты, которые получает гуманитарная наука, должны быть общезначимыми, мы должны их принимать независимо от собственных предпочтений. Есть множество классических примеров: когда Макс Вебер исследует связь между определенным типом религиозной этики и капитализмом как духовным феноменом, он показывает, как одно происходит из другого, как одно является необходимым условием для возникновения другого. Это не значит, что теория непременно верна, но Вебер дает нам четкие критерии, для того чтобы проверить эту теорию, и с тех пор она много раз подвергалась критике, много раз опровергалась, дорабатывалась, совершенствовалась. Это нормальный процесс научного познания, который не зависит от наших вкусовых предпочтений, не зависит от того, нравится нам протестантизм или католицизм, любим мы капитализм или не любим. Когда мы видим, что некоторая автономия государства необходима для экономического роста, как утверждает Питер Эванс, то это тоже теория, которая подлежит эмпирической проверке. Когда мы видим, что недопредставленность определенных групп населения в политической системе приводит к ситуации благоприятной для развития популистских движений, то это тоже тезис, который подлежит эмпирической проверке, мы можем его проверить или точнее фальсифицировать. Как нам быть с притязаниями естественных наук на объяснение феноменов, которые, относятся к сфере гуманитарного знания, к сфере наук о духе? Эти притязания, которые озвучивались в XIX веке, стали поводом для спора о разделении наук и спора о методе. Мы можем рассматривать натурализм как некоторое духовное явление в человеческой истории, и спросить себя, чем вызвана духовная природа этого явления? Чем вызвано стремление объяснить смысловые различия между людьми в политических предпочтениях или различия в социальной успешности естественнонаучными причинами? Наиболее очевидный ответ состоит в том, что сегодняшнему обществу не хватает солидарности: нам трудно находить общий язык друг с другом. Возникает довольно естественное стремление натурализовать различия между нами, свести их к различиям природным, предзаданным и неустранимым, и это снимает с нас бремя поиска общего языка. Сходные явления, которые имели место в конце XIX – в начале XX века привели к не слишком весёлым последствиям: стремление натурализовать различия между людьми открывает довольно широкую дорогу к тому, чтобы избавляться от тех, кто является не таким как ты по своей глубинной физической природе. Это главный урок, который может дать нам духовно-научное описание естествознания.

Химия изучает состав и взаимодействия различных веществ. Физика рассматривает различные процессы, которые происходят и телах, состоящих из этих веществ. Например, при таянии снега образуется вода, которая при нагревании превращается в пар. Этот физический процесс не рассматривается химиками, потому что с водой при этом никаких изменений не происходит, меняется только ее агрегатное состояние.

Химики изучают не только строение отдельных веществ, но и взаимодействие элементов, из которых эти вещества состоят, благодаря этому они сумели получить много материалов, которых нет в природе.

В прошлом химия считалась чем-то вроде колдовства и подобным же образом преследовались те, кто ею занимался. Возможно, это было вызвано тем, что первые химики чаще всего занимались поисками философского камня, с помощью которого любое вещество можно было превратить в золото.

Хотя философский камень и не был найден, его поиски привели к большому числу важных открытий свойств веществ.

Отцом химии называют французского ученого Антуана Лавуазье. Он открыл, что ни один элемент в природе не может исчезнуть бесследно. Даже когда какое-нибудь вещество исчезает у нас на глазах, с точки зрения химика это означает, что оно разлагается на такие составные части, которых мы не можем увидеть. Например, при сгорании деревянных дров содержащийся в них углерод превращается в углекислый газ и улетает вместе с дымом.

Если же произвести опыт в тщательно закупоренной пробирке, то окажется, что масса всех продуктов горения точно соответствует массе сгоревшего топлива.

Чем биология отличается от химии и физики

В аннотации к своей статье «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики» (Успехи физических наук, 2010, том 180, номер 4, стр. 337–369) бывший директор Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН член-корреспондент РАН Г.Р. Иваницкий пишет: «Рассмотрена эволюция биофизической парадигмы в течение 65-ти лет после выхода книги Э. Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?» (1944 г.). На основе успехов молекулярной генетики показано, что все признаки, которыми характеризуются живые системы, встречаются в системах неживой природы (Л.А. — эта эта чрезвычайно «глубокая» мысль выделена мною). Рассмотрены десять логико-физических парадоксов, которые позволяют дать определение жизни в терминах пространственно-временн;й иерархии структур и комбинаторной вероятностной логики. Жизнь с точки зрения физики можно определить как результат процесса игры взаимодействий материи, в которой одна её часть приобрела свойство запоминать вероятности появления удач и неудач в предыдущих раундах этой игры, повышая тем самым свой шанс на существование в последующих раундах. Эту часть материи сегодня называют живой материей.» Этот жанр художественной литературы применительно к научным темам возник не из собственных изысканий Генриха Романовича, а вытекает из почти столетних безуспешных попыток объяснить, чем биология фундаментально отличается от химии и физики.
Наверняка, будучи многолетним директором Института биофизики АН СССР, Иваницкий неоднократно задумывался над этим фундаментальным вопросом академической науки, с которым непосредственно связан чисто профессиональный вопрос «является ли биофизика наукой?». Над этим вопросом безуспешно задумывались и десятки выдающихся деятелей науки, включая нобелевских лауреатов. Ответ на этот фундаментальный вопрос фундаментально прост. Его даже нет необходимости обосновывать и доказывать, он включает в себя всего несколько слов, что полностью соответствует древнеримской поговорке «Argumenta ponderantur, non numerantur (Сила аргументов не в числе, а в их весомости)». Но всё по порядку.
Прежде всего нужно сказать, что величайший учёный Эрвин Шрёдингер (1887-1961), лауреат нобелевской премии по физике (1933, совместно с П.А.М. Дираком), разработавший квантовую механику и волновую теорию материи, сформулировавший её основное уравнение (уравнение Шрёдингера), автор трудов по кристаллографии, теории относительности, математической физике и пр., три четверти века назад, когда писал свою книгу, имел очень приблизительные представления о биологии и биохимии. Достаточно сказать, что первый фермент «уреаза» был выделен Д. Самнером всего 18 лет до написания книги, а аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) была открыта всего за 15 лет до написания книги. Этим Г.Р. Иваницкий сильно отличается от Эрвина Шрёдингера, поскольку знал о ферментах и об АТФ ещё в школе. Указанными обстоятельствами можно объяснить тот факт, что Э. Шрёдингер не сумел объяснить, что такое жизнь с точки зрения физики, вопреки тому, что на этот счёт думает Г.Р. Иваницкий.
Ко времени написания Э. Шрёдингером своей книги уже были сформулированы законы термодинамики в качестве раздела физики, изучающего наиболее общие свойства макроскопических систем и способы передачи и превращения энергии в таких системах. Были хорошо известны свойства катализаторов. Но совершенно не были известны основные законы биологии, не было известно, например, строение ферментов, не было известно, что в отличие от небелковых катализаторов, ускорящих реакции в сотни и тысячи раз, белковые катализаторы — ферменты — ускоряют реакции в миллионы и миллиарды раз, не было ничего известно об их феноменальной специфичности.
Кстати говоря, Э. Шрёдингер прекрасно понимал неполноценность существующих данных для объяснения того, что такое жизнь с точки зрения физики. В своей книге он писал: «Принято считать, что ученый должен в совершенстве знать определенную область науки, и поэтому ему не следует писать по таким вопросам, в которых он не является знатоком. Это рассматривается как noblesse oblige. Однако для достижения моей цели я хочу отказаться от noblesse и поэтому прошу освободить меня от вытекающих отсюда обязательств… Я не вижу выхода из этого положения (чтобы при этом наша основная цель не оказалась потерянной навсегда), если только кое-кто из нас не рискнет взяться за синтез фактов и теорий, хотя наше знание в некоторых областях неполно и получено из вторых рук и хотя мы можем подвергнуться опасности показаться невеждами.»
В отличие от настоящего учёного, каким является Э. Шредингер, множество других представителей этой профессии, включая нобелевских лауреатов и многочисленных профессоров-академиков, желающих объяснить применимость законов термодинамики к функционированию живых существ, не демонстрировали и следов скромности. В этом разделе книги я не задаюсь целью привести перечень всех знаменитостей, которые претендовали на объяснение законов биологии с помощью физики и (что ещё страшнее и нелепее) математики. Я не собираюсь цитировать нобелевские и ненобелевские открытия новых идей, объясняющих феноменальные особенности биологических объектов (Людвиг фон Берталанфи, Илья Пригожин, многочисленные герои безумной идеи о происхождении жизни из капелек бульона и из умных нуклеиновых кислот). Моя задача намного проще. В этом разделе я попытаюсь показать, что для объяснения того, чем биология отличается от химии и физики, в принципе достаточно образования, которым владеет умный старшеклассник, читающий чуть больше того, что ему задают по школьным учебникам.
Прежде всего необходимо дать определение понятиям. Наука биология призвана объяснить механизмы функционирования живых организмов. Но вопрос о том, что из себя представляет феномен живого, как он возник и по каким причинам существует на Земле, больше относится к науке о происхождении жизни на Земле, которая по идее должна была бы занимать место четвёртой фундаментальной науки наряду с физикой, химией и биологией, но которая на сегодняшний день представляет собой совокупность мало вразумительных домыслов, которая, однако, на мой взгляд в будущем обретёт полагающийся ей по важности статус. Итак ответа на свой вопрос ожидают два глобальных компартмента знания: «Что такое жизнь?» и «Что такое феномен биологии?».
Вне зависимости от первичных механизмов, лежавших в основе возникновения жизни на Земле, возникшие живые существа существовали на основе использования энергии Солнца в реакции восстановления двуокиси углерода с помощью водородных атомов воды с выделением в атмосферу молекулярного кислорода. В результате процесса восстановления двуокиси углерода на Земле образовывались частично восстановленные (глюкоза) или полностью восстановленные (углеводороды) продукты. Таким образом, жизнь представляет собой диверсификацию процесса усвоения энергии Солнца с помощью восстановления углекислоты и окисления первичных продуктов биосинтеза, в которых эта энергия Солнца аккумулирована. Понятно, что этот биосферный процесс извлечения энергии Солнца с помощью восстановления углекислоты в органические продукты и окисления органических продуктов происходит с участием углекислоты атмосферы и атмосферного молекулярного кислорода, который выделялся в процессе восстановления двуокиси углерода с помощью водородных атомов воды. В этих процессах участвует азот атмосферы, сера, фосфаты, магний, кальций и т.д. Таким образом, жизнь представляет собой механизм аккумулирования, консервации и траты энергии Солнца.
Теперь перейдём к ответу на вопрос о том, в чём заключается феномен биологии, т.е. мехнизм аккумулирования, консервации и траты энергии Солнца. Ответ на этот вопрос элементарно прост: феномен биологии заключается в индивидуальном подводе энергии к реагирующим молекулам. Ничего подобного не существует в явлениях неживой природы, описываемых химическим и физическим знаниями. Поддержание функциональных возможностей живых организмов требует одновременного протекания огромного числа химическизх реакций, называемых обменом веществ или же метаболизмом. В условиях неживой природы одновременное протекания различных процессов невозможно. Результатом подобного совмещения может быть лишь смола, не содержащая индивидуальных веществ, необходимых для поддержания жизнеспособности организмов. С целью осуществления возможности одновременного биосинтеза огромного множества веществ Природа «придумала» белковые катализаторы и АТФ, являющуюся универсальным источником энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности и в реакциях, приводящих к образованию ферментов.
Подобно неорганическим катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации процесса. Химическое равновесие при этом не смещается ни в прямую, ни в обратную сторону. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность — константа связывания некоторых субстратов с белком может достигать 10;10 моль/л и менее. Каждая молекула фермента способна выполнять от нескольких тысяч до нескольких миллионов «операций» в секунду. Эта специфика связи белковых катализаторов с подвергающимся химическим превращениям субстратами позволяет осуществлять процессы, отсутствующие в неживой природе: доставлять энергию с помощью АТФ непосредственно к каждой реагирующей молекуле.
Тривиальный вопрос о том, что раньше: курица или яйцо, здесь даже не стоит, поскольку без АТФ ферменты синтезироваться не могут, как впрочем и нуклеиновые кислоты. Значит в самом начале было не слово, как полагают некоторые религиозные верующие, а аденозинтрифосфорная кислота, гипотезу о спонтанном происхождении её предшественника на предбиологической Земле — макроэргического соединения окиси магния — я опубликовал 36 лет тому назад (https://systemity.livejournal.com/4659992.html, https://systemity.livejournal.com/4661364.html, https://systemity.livejournal.com/1237317.html).
Резюмируя сказанное:
— Жизнь представляет собой процесс диверсификации поставляемой Земле энергии Солнца в виде её аккумулирования, консервации и траты с помощью катаболизма и анаболизма химических (преимущественно органических) веществ.
— Феномен биологии, отсутствующий в явлениях неживой природы, состоит в индивидуальной доставке энергии к каждой реагирующей молекуле.
— Признаки, которыми характеризуются живые системы (доставка энергии к каждой реагирующем молекле персонально), не встречаются в системах неживой природы, соответственно, не описываются законами физики и не существуют в химических превращениях, осуществляемых в условиях неживой природы.

Природу разделяют на живую и неживую. К живой природе относятся разнообразные организмы: растения, животные, человек, грибы, бактерии. А к неживой природе — Солнце, Луна, воздух, горные породы и др. Природа — это все что нас окружает, а естествознание — это совокупность знаний о природе.

Эта и последующие статьи помогут тебе расширить знания о природе. Ты узнаешь, насколько разнообразны тела и явления природы на нашей планете и во Вселенной, как их можно изучать, какие науки этим занимаются, от чего необходимо защищать Землю и ее обитателей. Изучая естествознание, ты окунешься в мир исследований окружающей среды. Каждый шаг в изучении природы будет приближать тебя к пониманию ее загадок и готовить к изучению биологии, физики, химии, географии, экологии.

Какие науки изучают природу

Науки, изучающие природу, называют естественными науками. К ним относятся астрономия, биология, география, физика, химия, экология. Они позволяют познавать природу, вдумчиво использовать и охранять ее.

Астрономия — наука, которая исследует звезды, кометы, планеты, метеориты и другие небесные тела. Эта наука изучает их строение и движение в космическом пространстве, позволяет заблаговременно узнавать о наступлении солнечного или лунного затмения.

Фото Юпитера (сделанное космическим аппаратом Juno, NASA).

Биология изучает живую природу. Ученые-биологи изучают внешнее и внутреннее строение организмов, условия их жизни, изменения, происходящие в организмах. Благодаря биологии человек получает знания, необходимые для сохранения видов живых существ, охраны окружающей среды.

Значение современной биологии

География — наука о планете Земля. Географы исследуют земную поверхность, погоду, океаны и моря, народы, населяющие Землю. Также они изучают распространение видов растений и животных на нашей планете. Благодаря этой науке мы можем пользоваться различными картами, узнавать прогноз погоды, экономно использовать богатства природы.

Физика исследует различные изменения, происходящие с телами природы (например, образование тумана, появление молнии во время грозы), различные явления природы. Например: движение тел, распространение света и звука, действие магнита. Благодаря знаниям по физике созданы бытовые приборы, различные средства связи, в том числе телефоны и Интернет. На предприятиях работают механизмы, развивается машиностроение, изготавливается многие необходимые для человека предметов. Без физических знаний не обойтись при создании предметов повседневного обихода, автомобилей, самолетов, смартфонов, различных приборов и механизмов.

Ветровые электростанции

Химия исследует вещества и их преобразования. Химиков интересуют состав, строение, свойства, получение и применение различных веществ. Знание химии позволяют использовать вещества, которые в природе, а также создавать новые вещества с заранее заданными свойствами.

Экология изучает связи организмов между собой и с окружающей средой. Знания этой науки помогают защитить организмы от негативного воздействия природных явлений и хозяйственной деятельности человека, предотвращать местные и глобальные экологические проблемы.

Результаты своих исследований природы астрономы, биологи, географы, физики, химики, экологи освещают на страницах научных изданий о природе. К ним относятся энциклопедии, словари, справочники, атласы, определители растений и животных, хрестоматии и тому подобное. Информацию о природе можно найти и в Интернете, например на этом сайте.

Роль естественных наук в жизни человека

В естественных науках сделано немало открытий, которые облегчают жизнь человека. Рассмотрим пример. Благодаря физике человечество узнало об электрическом токе и начало применять его для изготовления многих полезных вещей. Например, холодильника, утюга, стиральной машины и других бытовых приборов, которые помогают выполнять работу по дому. Благодаря электрическому току работают компьютеры, телевизоры, электромобили, поезда, лифты, а также приборы, обогревают и освещают наши дома. Без электричества невозможна работа предприятий по производству лекарств, продуктов питания, моющих средств и многих других.

Что такое экология

Выбирать вещества для создания различных изделий помогает химия. Географы определяют, в каком уголке нашей планеты есть полезные ископаемые, из которых можно добыть эти вещества, и как их доставить на предприятия. Так, химики выяснили, что вещество, хорошо проводит электрический ток — это медь. Именно из нее изготавливают провода в электросетях. По географии известно, где расположены залежи медных руд.

Биологи выяснили, что поражения человека электрическим током крайне опасно для ее жизни. Поэтому необходимо знать правила обращения с электроприборами и неукоснительно их соблюдать.

Как видишь, естественные науки — важные спутники человека, которые помогают ему познавать природу и обустраивать свою жизнь. Ученые продолжают разрабатывать технологии, которые улучшают нашу жизнь. При этом экологи занимаются тем, чтобы новые изобретения не наносили вреда природе.

Естествознание – это совокупность наук о природе, которые изучают мир в его естественном состоянии. Это обширная область человеческих знаний о природе: разнообразных природных объектах, явлениях и закономерностях их существования и развития. Фундаментальными направлениями естествознания являются физика, химия, биология.

Физика (от греч. ta physika, phisis – природа) – наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира.

Химия – наука, изучающая превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения.

Биология (от греч. bios – жизнь и logos – знание) – совокупность наук о живой природе – об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении, развитии, связях друг с другом и неживой природой.

Целью естествознания является познание законов природы и поиск путей их разумного практического использования. Область познания природы с помощью естественных наук неисчерпаема. Естествознание исследует бесконечное множество объектов, начиная с субъядерного уровня (микромир элементарных частиц и вакуума) структурной организации материального мира, кончая галактиками, мегамирами и Вселенной. Одни науки естествознания, такие как физика, химия, астрономия и др. ориентированы на изучение неорганической природы, а другие, например, биологические науки, изучают живую природу. В современном естествознании есть множество интегративных дисциплин, таких как биофизика, биохимия, астрофизика и др. Биологию можно считать одной из самых разветвленных наук: к ней относятся ботаника, зоология, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, эмбриология, экология, генетика и т. д. Многообразие и дифференциация биологических наук объясняется сложностью самόй живой природы.

Таким образом, в процессе познания единства и многообразия всей природы (окружающего мира) сформировалось множество дифференцированных и синтезированных естественных наук.

Существует три основных формы человеческих знаний: о природе, обществе и человеческом мышлении. Естествознание – форма знаний о природе; теоретическая основа промышленной и сельскохозяйственной техники, медицины, а также диалектики и философского материализма. Диалектика природы немыслима без естествознания.

Объектом и предметом изучения естествознания являются различные виды материи (механическая, физическая, химическая, биологическая, космологическая, термодинамическая, геофизическая, кибернетическая и т. д.). По своему содержанию и методу изучения явлений природы естествознание может быть подразделено на эмпирическое и теоретическое, а по характеру своего объекта – на неорганическое, имеющее своим предметом формы движения неживой природы, и органическое, предмет которого составляют явления живой природы. Этим определяется внутренняя структура естествознания.

Участвуя в создании естественно-научной, или физической, картины мира, естествознание, главным образом, своей теоретической частью (понятия, категории, законы, принципы, теории), а также разработкой приемов и методов научного исследования примыкает к философскому материализму. С каждым этапом развития естествознания закономерно сменялась форма развития материализма в зависимости от естественно-научных открытий.

В целом ход развития естествознания – это путь от созерцания природы (древность) через аналитическое расчленение (XV–XVIII вв.), когда был получен метафизический взгляд на природу, к синтетическому воссозданию картины природы в ее всесторонности, целостности и конкретности (XIX–XXI вв.).

В центре современного естествознания до середины XX в. стояла физика, искавшая способы использования атомной энергии и проникавшая в область микромира, в глубь атома, атомного ядра и элементарных частиц.

к, например, физика дала толчок развитию других отраслей естествознания: астрономии, космонавтике, кибернетике, химии, биологии, биохимии и другим естественным наукам. Физика вместе с химией, математикой и кибернетикой помогает молекулярной биологии решать задачи искусственного биосинтеза теоретически и экспериментально, способствует раскрытию материальной сущности наследственности. Физика также способствует познанию природы химической связи, решению проблем космологии и космогонии. В последние годы начинает лидировать целая группа наук: молекулярная биология, кибернетика, микрохимия.

Особенно важными для науки являются философские выводы мировоззренческого характера, вытекающие из естественно-научных достижений: законы сохранения; теория относительности Эйнштейна, прерывность и непрерывность в микромире, неопределенность Гейзенберга и т. д. Они определяют облик современного естествознания.

Физика – одна из наук, изучающих природу. Свое название физика получила от греческого слова «фюзис», что в переводе означает «природа». Поначалу физикой называли науку, которая рассматривала любые природные явления. Впоследствии же круг изучаемых физикой явлений был достаточно четко обозначен.

Что же называют явлениями природы? Явления природы – это изменения, которые постоянно в ней происходят.

Среди физических явлений прежде всего необходимо назвать:

  • механические, которые связаны с движением тел. Физика не только рассматривает и описывает движение, но и объясняет причины, по которым тело начинает или прекращает движение, движется или покоится;
  • тепловые, обусловленные внутренним строением вещества (изучает термодинамика);
  • электромагнитные;
  • световые.

iv>

Благодаря важным открытиям развивается не только сама физика, но и другие естественные науки: химия, астрономия, биология и др. Физика – одна из основ естественных наук. Изучение физики имеет важнейшее значение и для развития техники: люди получили возможность сконструировать самолеты и космические корабли, электронные приборы, компьютерную технику и многое другое.

Многие свои знания люди получают из наблюдений. Ученые-физики также используют в своей работе метод наблюдений. Часто применяют и другой научный метод – опыт. В этом случае обдуманно, с определенной целью создают условия для протекания того или иного явления и затем изучают его. Опыт – важнейший источник физических знаний.

Как правило, опыты проводятся в специальных лабораториях, с использованием лабораторных приборов и оборудования. Изучая физические явления, стремятся не только выяснить их причины, но и наиболее точно описать их, выразить количественные соотношения. Для этого приходится проводить измерения физических величин.

Измерить физическую величину – значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу величины.

и проведении измерений используют разнообразные измерительные приборы и инструменты – линейки, термометры, секундомеры, амперметры и др. Для каждой физической величины существуют свои единицы измерения. Например, длину измеряют в метрах, площадь – в квадратных метрах, температуру – в градусах Цельсия. Для удобства в разных странах стараются пользоваться одинаковыми единицами. Наибольшее распространение получила Международная система единиц (СИ).

При изучении физических явлений устанавливают связи между величинами. Если связь между величинами носит устойчивый характер, ее называют физическим законом, который является математическим выражением закона природы.

Объяснить, почему то или иное явление протекает так, а не иначе, выяснить причину явления позволяет физическая теория. Курс физики дает возможность не только объяснить, но и предсказать ход явлений, свойства тел.

Каждая физическая теория описывает определенные явления окружающего материального мира. Все они связаны между собой, поскольку материальный мир един. Совокупность всех наших знаний о мире представляет собой физическую картину мира.

По мере развития науки происходит углубление и уточнение знаний о материальном мире. Не все свойства материального мира и законы природы уже известны и изучены. Однако развитие науки свидетельствует о том, что материальный мир познаваем и процесс познавания бесконечен.

>

Конспект урока по природоведению для 5 класса. Науки, изучающие природу

План-конспект урока по природоведению для учащихся 5 класса «Науки, изучающие природу. Источники знаний о природе»

Титова Виктория Викторовна, учитель биологии Запорожской общеобразовательной школы I-III ступеней №12 Запорожского городского совета Запорожской области

Описание материала: Предлагаю Вам конспект урока по предмету «Природоведение» (естествознание) для учащихся 5 класса общеобразовательной школы. Данный материал будет полезен учителям – предметникам. Урок направлен на формирование представлений о природоведении как об учебном предмете; развитие интереса к изучению естественных наук; воспитание бережливого отношения к природе.

Тема: Науки, изучающие природу. Источники знаний о природе.

Цели: ознакомить учащихся с науками, которые изучают природу и источниками информации о природе; формировать представления о природоведении как об учебном предмете; развивать интерес к изучению естественных наук;воспитывать бережливое отношение к природе.

Тип урока: урок получения новых знаний.

Оборудование: учебник “Природоведение” для 5 класса; раздаточный материал: смайлики для определения настроения, заготовки таблиц (для каждого учащегося) “Естественные науки”, задания для игр “Паучок”, “Найди пару”, разноцветные карточки для игры “Верю, не верю”; карта с обозначением стран под названиями “Физика”, “Химия”, “Биология”, “География”, “Астрономия”, “Экология”; портреты: Аристотеля, Демокрита, Гиппократа, Эратосфена, Н. Коперника, В. Вернадского; справочная литература: энциклопедии, словари, справочники, определители растений, животных, атласы.

Ход урока

І. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП

Приветствие
Доброе утро, мои дорогие! Я очень рада встрече с вами. И конечно жду той минуты, когда мы сможем отправиться в чудесное путешествие в таинственный мир природы. А вы этого желаете? (Ответы учащихся) Тогда вперед!
Давайте определим, с каким настроением Вы пришли на сегодняшний урок. У каждого на парте есть смайлики, выберите тот, который соответствует вашему настроению, и подымите вверх. Я вижу, что у большинства из Вас отличное настроение. Надеюсь, что в процессе нашей работы оно не испортится, а у тех, кто поднял грустные смайлики – улучшится.

ІІ. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Мотивация учебной деятельности
Мир, в котором мы живем, интересный и разнообразный. Человек всегда хотел найти ответ на вопрос: как этот мир устроен? Много сотен лет понадобилось человеку, чтобы побывать во всех уголках планеты, узнать, из чего состоят облака, почва, откуда течет река, почему растет лес, какой возраст имеет Вселенная, какое место занимает Земля во Вселенной.
Изучая элементы природоведения в начальной школе, вы уже открыли для себя много интересного в мире, который нас окружает, сделали первые шаги в разгадывании тайн природы. Дальнейшее изучение этого предмета позволит сформировать у Вас представление о целостности природы и месте человека в ней, усвоить знания о Земле и других небесных телах, составе и свойствах воздуха, воды, форме поверхности Земли и других факторах, влияющих на жизнь на нашей планете.

ІІІ. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Науки, изучающие природу.
Каждый человек имеет свой взгляд на мир, но каким бы он ни был, человек всегда любовался красотой природы и пытался понять: почему это именно так? Почему небо синее? Куда исчезает вода после дождя? Почему трава зеленая?
Природа постоянно меняется. Все эти изменения в природе называются явлениями. Примеры явлений природы: идет дождь, светит солнце, дует ветер, желтеют листья. Явлений много. Человек пытался их объяснить, предусмотреть, чтобы их не бояться и жить в согласии с окружающим миром. Для облегчения изучения природы ее явления разделяют на группы, объяснением которых занимаются различные науки.
Знание о природе люди накапливали издревле и передавали из поколения в поколение. Без них они просто не смогли бы жить.
В результате познания человеком природы возникли различные науки, которые называются естественными. Сейчас мы с вами заглянем в гости к каждой науке. Осуществляя путешествие, мы познакомимся с местными жителями -учеными, узнаем, чем они занимаются в своих странах, что они исследуют. Каждый из вас получил заготовку таблицы, которую вовремя путешествия вам нужно заполнить самыми важными сведениями. Будьте внимательны. Итак, поехали!

Первая остановка “Физика”. В переводе с греческого означает “природа”. В этой стране ученые-физики изучают физические процессы, связанные с перемещением тел, изменением их форм, температуры и т.д. Например, движется автомобиль, нагревается вода, летит мяч, горит свет, действует магнит.
Вопрос к учащимся:
— Давайте вспомним, с курса начальной школы, какие еще физические явления вы знаете? (Ответы учащихся)
Первым жителем страны был древнегреческий ученый Аристотель, который утверждал, что тела движутся, только когда на них действует какая либо сила. Уважаемыми жителями страны Физики были Альберт Эйнштейн, Ю. Кондратюк, С. Королев, И. Сикорский, которые помогли развиваться науке Физике.
Едем дальше и следующей нашей остановкой будет страна “Химия”. Химия это наука о веществах и их взаимном превращении. Например, горение угля, гниение листьев.

Вопрос к учащимся:
— Давайте вспомним, а какие еще химические явления вы знаете? (Ответы учащихся)

Основателем современной химии считается английский ученый Роберт Бойль. Первыми жителями страны “Химии“ являются Демокрит, Джозеф Пристли, Антуан Лавуазье, Михаил Ломоносов, Дмитрий Менделеев. С их помощью и многих других ученых-химиков наука Химия развивается и нашу современную жизнь невозможно представить без нее.
Следующей остановкой в нашем путешествии будет страна “Биология”. В переводе с древнегреческого языка дословно означает “наука о жизни”. В стране ученые-биологи изучают биологические явления, которые происходят с живыми организмами. Например, прорастание семян растений, как человек дышит, трава отмирает.

Вопрос к учащимся:
— Назовите мне, пожалуйста, какие вы знаете биологические явления? (Ответы учащихся)
Основателем Биологии считают древнегреческого врача Гиппократа. Он был также основоположником медицины. Почетными жителями страны “Биологии” являются Аристотель, Ибн Сина (Авиценна), Чарльз Дарвин, Иван Павлов, Владимир Вернадский и многие другие ученые, которые работали над развитием биологии.
Четвертой нашей остановкой будет страна “География”. В переводе означает “наука о земле”. Явления, которые изучает география, характерны для определенных местностей Земли. Например, ветер, землетрясение, извержение вулкана.
Основателем науки географии считают Эратосфена. Начали географию (сами того не подозревая) купцы-мореплаватели, открывая новые пути выгодные для торговли государства. Это такие, как Марко Поло, Христофор Колумб, и многие другие. А вот уже с XVI в. начиная с экспедиции Фернана Магеллана, который доказал шарообразность Земли, начинается эра исследования.
Следующей остановкой будет страна под названием “Астрономия”, которая в переводе означает “наука о космосе”. Жители этой страны исследуют и изучают астрономические явления, которые связаны с движением небесных тел. Например, смена дня и ночи, движение комет, падения метеорита.
Первым мыслителем этой страны был польский ученый Николай Коперник, который утверждал, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Наиболее известными жителями страны Астрономии считают Джордано Бруно, Галилео Галилея, а также Юрия Гагарина, Леонида Каденюка.
И вот мы с вами добрались до последней страны нашего путешествия, в последнее время нам с вами очень необходимой. Это страна “Экология”. Она возникла совсем недавно. Изучает и исследует Экология взаимосвязи организмов между собой и окружающей средой. Знания этой науки помогают защитить организмы от негативного воздействия, как природных явлений, так и хозяйственной деятельности человека. Основателем “Экологии” считают Владимира Вернадского.

2. Источники знаний о природе.
Упорная работа ученых по исследованию природы принесла весомые результаты. Каждый ученый использует достижения своих предшественников. Узнать о них ему помогают разнообразные справочные издания: энциклопедии, словари, справочники, определители растений, животных, атласы и др. Настоящей сокровищницей тел живой и неживой природы является природоведческие музеи.
Сегодня каждый, в том числе и вы, можете ознакомиться с научными достижениями. Для этого достаточно воспользоваться бумажными справочными изданиями либо Интернетом.
Как работать с энциклопедиями и словарями (демонстрируется учителем):
1.Ознакомиться с содержанием издания.
2.Выяснить, какие имеются разделы либо темы, в какой последовательности излагается материал, где искать
информацию, которая вас интересует.
С изобретением компьютера значительно расширились возможности поиска информации. Сегодня для получения необходимых знаний по природоведению пользуются услугами всемирной сети Интернет. С ее помощью можно за считанные минуты получить любую информацию – текстовую, видео, звуковую, картографическую.
Наше путешествие подошло к концу. Мы с вами посетили страны, о которых вы знали, которые вы изучали в младшей школе, но не знали их имена.

IV. ОБОБЩЕНИЕ, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ

Для того чтобы закрепить все, что вы изучили во время нашего путешествия мы немножко поиграем.
Игра «Паучок»
Учитель раздает ученикам подготовленные заранее листы с заданием, на которых изображено тело паучка с лапками. На теле написано “Естественные науки”, а на лапках ученики дописывают, какие они запомнили науки.

Игра “Найди пару?”
Класс объединяется в две группы. Каждой группе раздаются карточки с названиями явлений, а также с названиями наук (физика, химия, биология, география, астрономия, экология). Задача для команд, как можно быстрее соединить явление с наукой, которая изучает его.
Карточки с названиями явлений:
1. Падение листьев с дерева.
2. Горение угля.
3. Прорастание семян растений.
4. Извержение вулкана.
5. Движение планет.
6. Охрана природы.

Игра “Верю, не верю”
Учащиеся отвечают на вопросы при помощи карточек: красная – не верю, зеленая – верю.
1. Физика изучает движение тел. (В)
2. География изучает только живую природу. (Н)
3. Экология исследует взаимодействие живых организмов между собой. (В)
4. Химия исследует только природные явления. (Н)
5. Технику полета голубя исследует химия. (Н)
6. Особенности поведения воробья исследует биология. (В)
7. Биология изучает живую природу. (В)
8. Химия изучает процессы превращения и взаимодействия веществ. (Н)
9. Образование новых веществ в процессе горения изучает география. (Н)
10. Физика исследует только искусственные механизмы. (Н)
11. Дыхание животных изучает биология. (В)

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

Вопросы к учащимся:
— Что мы изучили на сегодняшнем уроке?
— О чем вам было интересно узнать?
— Что вы не поняли из темы урока?
— Изменилось ли ваше настроение в конце урока? Каким оно было? Каким стало?
— Что вы расскажете своим родителям с того, что изучили на уроке, когда придете домой?
Еще много существует нераскрытых вопросов о природе, окружающей среде, Вселенной! А найдем ли ответы на них, – зависит только от нас с вами, нашей работы на уроках природоведения, а также от желания учиться!
Желаю вам успехов в этом сложном и интересном деле. А я вам в этом буду помогать на каждом уроке!

V. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

§ 1-2 проработать, ответить на вопросы в конце.

Физика

Эта научная область занимается изучением общих свойств различных видов материи, а также характера ее движения, который может быть механическим, тепловым, атомным, электромагнитным, ядерным. Физика – одна из точных фундаментальных наук. Физические законы и понятия, которые выражаются на математическом языке, составили основу для современного естествознания. В научных кругах физику принято считать экспериментальным учением.

Внутри этой науки существует множество подразделов, к примеру, общая, атомная, молекулярная физика, квантовая механика и т.д.

Химия

Химия также сыграла немаловажную роль в формировании современной научной картины мира. Это наука о природе, которая изучает вещества, их строение, состав, свойств, а также преобразования. Причем свойства веществ выявляются экспериментально — в результате их взаимодействия между собой. Здесь основное внимание акцентируется на химическом виде материального движения. Внутри данной научной области имеется подразделение на органическую, аналитическую, физическую химию и т.д.

Астрономия

Наука о природе под названием астрономия представляет собой совокупность знаний о нашей Вселенной. Она исследует характер движения самых разнообразных небесных тел, их свойства, развитие, происхождение. На сегодняшний день два раздела астрономии стали самостоятельными науками. Речь идет о космогонии и космологии. Космология рассматривает вопросы устройства и развития всех объектов Вселенной в совокупности. Космогония специализируется на вопросе происхождения небесных объектов. Одно из современных астрономических направлений – космонавтика.

Биология

Это наука о природе, изучающая ее живую составляющую. Предмет биологии – жизнь как одна из форм движения материи, а также законы ее развития и взаимодействия с окружающей средой. Здесь изучаются все жизненные составляющие – структура, функции, происхождение, развитие, эволюция, расселение живых существ на планете.

Эта научная область имеет самое большое количество подразделов. Среди них анатомия, микробиология, цитология, экология, генетика и многие другие.

Естествознание

Это общая наука о природе. Иными словами естествознание – сведенная к единому началу совокупность всех учений о природе. Это не только обобщенная, но и интегрированная система знаний. Предтечей появления естествознания стала необходимость в новом интегрированном подходе. Это позволяет объективно познавать природные явления и использовать закономерности в народно-хозяйственных целях.

Естествознание также подразделяется на два больших раздела по типу объекта исследований – органическое и неорганическое. Неорганический вид естествознания занимается изучением движения неживой составляющей природы, органический – проявлений жизни.

По методам познания и содержанию естествознание подразделяется на теоретическое и эмпирическое. Регистрацией, установкой, аккумуляцией и описанием фактов занимается эмпирическое естествознание. На этом этапе информация проходит первый этап обработки. Теоретическое же анализирует, обобщает, выдвигает теории, гипотезы, устанавливает закономерности природы. На базе установленных законов выявляются ранее неизвестные причинно-следственные связи, и формируется обобщенное представление о природе – картина мира.

Каждая область знаний имеет свою глубину и точность описания разных характерных черт и свойств природы. В силу этого в одно и то же время существует большое количество самых разнообразных представлений о природе. Все они основаны на разных принципах и являются всего лишь приближенными представлениями.

Таким образом, при познании природы на протяжении многих тысячелетий происходил процесс формирования естественных наук. Такой дифференцированный подход был необходимой ступенью познания. Его причина – необходимость более детального изучения природных явлений и процессов. Основные науки о природе – химия, биология, физика, астрономия. Однако природа представляет сложный саморегулируемый и многогранный организм. Поэтому на стыке наук появлялись смежные учения, такие как биофизика, астрофизика, физическая химия и т.д. Науки, изучающие природу, объединены в один раздел под названием естествознание.

В процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания – этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Он обусловлен необходимостью охвата все большего и все более разнообразного числа исследуемых природных объектов и более глубокого проникновения в их детали. Но природа – это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа едина, то единым должно быть и представление о ней с точки зрения естественной науки. Такой наукой является естествознание.

Естествознание – наука о природе как единой целостности или совокупность наук о природе, взятая как единое целое. Последние слова в этом определении еще раз подчеркивают, что это не просто совокупность наук, а обобщенная, интегрированная наука. Это означает, что сегодня дифференциация знаний о природе сменяется их интеграцией. Эта задача обусловлена, во-первых, объективным ходом познания природы и, во-вторых, тем, что человечество познает законы природы не ради простого любопытства, а для использования их в практической деятельности, для своего жизнеобеспечения.

Слово «естествознание» означает знание о природе. Поскольку природа чрезвычайно многообразна, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология и многие другие. Каждая из естественных наук занимается изучением каких-то конкретных свойств природы. При обнаружении новых свойств материи появляются новые естественные науки с целью дальнейшего изучения этих свойств или, по крайней мере, новые разделы и направления в уже имеющихся естественных науках. Так сформировалась целая совокупность естественных наук. По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: науки о живой и неживой природе. Важнейшими естественными науками о неживой природе являются : физика, химия, астрономия.

Физика – наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы ее движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную) . Физика имеет много видов и разделов (общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, молекулярная физика, атомная физика, ядерная физика, физика электромагнитных явлений и т. д) .

Химия – наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Химия изучает химическую форму движения материи и делится на неорганическую и органическую химию, физическую и аналитическую химию, коллоидную химию и т. д.

Астрономия – наука о Вселенной. Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. Важнейшими разделами астрономии, которые сегодня превратились, по существу, в самостоятельные науки, являются космология и космогония.

Космология – физическое учение о Вселенной как целом, ее устройстве и развитии.

Космогония – наука, которая изучает вопросы происхождения и развития небесных тел (планет, Солнца, звезд и др.) . Новейшим направлением в познании космоса является космонавтика.

Биология – наука о живой природе. Предметом биологии является жизнь как особая форма движения материи, законы развития живой природы. Биология, по-видимому, является самой разветвленной наукой (зоология, ботаника, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, вирусология, эмбриология, экология, генетика и т. д.) . На стыке наук возникают смежные науки, такие как физическая химия, физическая биология, химическая физика, биофизика, астрофизика и т. д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *