Система от естествени науки

естествени наукие един от компонентите на системата на съвременната научно познание, който включва и комплекси от технически и хуманитарни науки. Естествената наука е развиваща се система от подредена информация за законите на движението на материята.

Обектите на изследване на индивидуалните естествени науки, чиято съвкупност още в началото на 20 век. носели името на естествената история, от времето на тяхното възникване до наши дни са били и остават: материя, живот, човек, Земята, Вселената. Съответно съвременна естествена наукагрупира основните природни науки, както следва:

• физика, химия, физическа химия;
• биология, ботаника, зоология;
• анатомия, физиология, генетика (учението за наследствеността);
• геология, минералогия, палеонтология, метеорология, физическа география;
• астрономия, космология, астрофизика, астрохимия.

Разбира се, тук са изброени само основните естествени съвременна естествена наукае сложен и разклонен комплекс, включващ стотици научни дисциплини. Само физиката обединява цяла фамилия от науки (механика, термодинамика, оптика, електродинамика и др.). С нарастването на обема на научното познание, определени раздели на науките придобиват статут на научни дисциплини със собствен концептуален апарат, специфични изследователски методи, което често ги прави трудно достъпни за специалисти, занимаващи се с други раздели на същата, да речем, физика.

Подобна диференциация в естествените науки (както впрочем и в науката като цяло) е естествена и неизбежна последица от все по-тясна специализация.

В същото време в развитието на науката естествено се срещат и противоположни процеси, по-специално естественонаучните дисциплини се формират и формират, както често се казва, „на кръстопътя“ на науките: химическа физика, биохимия, биофизика, биогеохимия и много други. В резултат на това границите, които някога са били дефинирани между отделните научни дисциплини и техните раздели, стават много условни, подвижни и, може да се каже, прозрачни.

Тези процеси, водещи, от една страна, до по-нататъшно увеличаване на броя на научните дисциплини, но, от друга страна, до тяхното сближаване и взаимно проникване, са едно от доказателствата за интеграцията на природните науки, което отразява обща тенденция в съвременната наука.

Тук може би е уместно да се обърнем към такъв завладяващ, разбира се, специално мястонаучна дисциплина, подобно на математиката, която е инструмент за изследване и универсален език не само на естествените науки, но и на много други – тези, в които могат да се видят количествени закономерности.

В зависимост от методите, залегнали в основата на изследването, можем да говорим за природните науки:

• описателен (изследване на фактически данни и връзките между тях);
• точен (сграда математически моделида изразява установени факти и връзки, т.е. модели);
• приложни (използване на систематиката и моделите на описателните и точните природни науки за развитие и преобразуване на природата).

Въпреки това, обща обща характеристика на всички науки, които изучават природата и технологиите, е съзнателната дейност на професионалните учени, насочена към описване, обяснение и прогнозиране на поведението на изследваните обекти и естеството на изучаваните явления. Хуманитарните науки се отличават с това, че обяснението и прогнозирането на явления (събития) се основава по правило не на обяснение, а на разбиране на реалността.

Това е основната разлика между науките, които имат обекти на изследване, които позволяват систематично наблюдение, множество експериментални проверки и възпроизводими експерименти, и науки, които изучават по същество уникални, неповтарящи се ситуации, които по правило не позволяват точно повторение на експеримент, провеждане повече от веднъж от някакъв вид или експеримент.

Съвременната култура се стреми да преодолее диференцирането на познанието в много независими области и дисциплини, преди всичко разцеплението между природните и човешките науки, което е ясно посочено в края на XIXв В крайна сметка светът е един в цялото си безкрайно разнообразие, следователно, относително независими области на една система човешкото познаниеорганично свързани помежду си; разликата тук е преходна, единството е абсолютно.

В днешно време ясно се очертава интегрирането на естествено-научното знание, което се проявява в много форми и се превръща в най-ярко изразена тенденция в неговото развитие. Все по-често тази тенденция се проявява и във взаимодействието на природните и хуманитарните науки. Доказателство за това е издигането на преден план съвременната наукапринципи на системност, самоорганизация и глобален еволюционизъм, отварящи възможността за комбиниране на голямо разнообразие от научни знания в интегрална и последователна система, обединена общи моделиеволюция на обекти от различно естество.

Има всички основания да вярваме, че сме свидетели на все по-нарастваща конвергенция и взаимна интеграция на природните и човешките науки. Това се потвърждава от широкото използване в хуманитарните изследвания, не само технически средстваи информационни технологииприлагани в природните и техническите науки, но и общонаучноизследователски методи, разработени в процеса на развитието на естествената наука.

Предмет на този курс са понятията, свързани с формите на съществуване и движение на живата и неживата материя, докато законите, определящи хода на социалните явления, са предмет на хуманитарните науки. Трябва обаче да се има предвид, че колкото и различни да са природните и хуманитарните науки, те имат родово единство, което е логиката на науката. Именно подчинението на тази логика прави науката сфера човешка дейностнасочени към идентифициране и теоретично систематизиране на обективното познание за действителността.

Естествено-научната картина на света се създава и модифицира от учени от различни националности, сред които има убедени атеисти и вярващи от различни религии и деноминации. Въпреки това, в своята професионална дейноствсички те изхождат от това, че светът е материален, тоест съществува обективно, независимо от хората, които го изучават. Имайте предвид обаче, че самият процес на познание може да повлияе на изследваните обекти. материален святи как си ги представя човек, в зависимост от нивото на развитие на изследователските инструменти. Освен това всеки учен изхожда от факта, че светът е фундаментално познаваем.

процес научно познаниее търсене на истината. въпреки това абсолютна истинав науката е непонятно и с всяка крачка по пътя на познанието се придвижва все по-навътре и по-дълбоко. Така на всеки етап от познанието учените установяват относителна истина, осъзнавайки, че на следващия етап знанието ще бъде постигнато по-точно, по-адекватно на реалността. И това е още едно доказателство, че процесът на познание е обективен и неизчерпаем.

В историята на науката до 19 век естествените и хуманитарни области, а учените дотогава дават предпочитание на естествените науки, тоест изучаването на обективно съществуващото. През 19 век в университетите започва разделянето на науките: хуманитарните науки, които отговарят за изучаването на културните, социалните, духовните, моралните и други видове човешка дейност, се открояват в отделна област. А всичко останало попада в понятието естествена наука, чието име идва от латинското "същност".

Историята на естествените науки започва преди около три хиляди години, но тогава не е имало отделни дисциплини - философите са били ангажирани във всички области на знанието. Едва по времето на развитието на навигацията започва разделянето на науките: появява се и астрономията, тези области са необходими по време на пътуване. С развитието на технологиите и се откроиха в независими секции.

При изучаването на естествените науки се прилага принципът на философския натурализъм: това означава, че законите на природата трябва да се изследват, без да се смесват със законите на човека и да се изключва действието на човешката воля. Естествената наука има две основни цели: първата е да изследва и систематизира данни за света, а втората е да използва придобитите знания за практически цели за завладяване на природата.

Видове природни науки

Има основни, които съществуват като самостоятелни области от дълго време. Това е физика, химия, география, астрономия, геология. Но често областите на техните изследвания се пресичат, образувайки се на кръстопътя на новите науки – биохимия, геофизика, геохимия, астрофизика и др.

Физиката е една от най-важните природни науки съвременно развитиезапочна с класическата теория на Нютон за гравитацията. Фарадей, Максуел и Ом продължиха развитието на тази наука и от XX в областта на физиката, когато стана известно, че Нютонова механика е ограничена и несъвършена.

Химията започва да се развива на базата на алхимията, нейната съвременна историязапочва през 1661 г. с „Скептичният химик“ на Бойл. Биологията се появява едва през 19 век, когато окончателно се установява разликата между жива и нежива материя. Географията се формира по време на търсенето на нови земи и развитието на навигацията, а геологията се откроява като отделна област благодарение на Леонардо да Винчи.

AT съвременен святима хиляди различни науки, учебни дисциплини, секции и други структурни звена. Въпреки това, специално място сред всички заемат тези, които се отнасят пряко до човек и всичко, което го заобикаля. Това е системата на природните науки. Разбира се, всички други дисциплини също са важни. Но именно тази група има най-много древен произход, и следователно от особено значение в живота на хората.

Какво представляват естествените науки?

Отговорът на този въпрос е прост. Това са дисциплини, които изучават човек, неговото здраве, както и цялата околна среда: почвата, изобщо, пространството, природата, веществата, които изграждат всички живи и неживи тела, техните трансформации.

Изучаването на природните науки е било интересно за хората още от древността. Как да се отървем от болестта, от какво се състои тялото отвътре и какви са те, както и милиони подобни въпроси - това интересува човечеството от самото начало на неговото възникване. Разглежданите дисциплини дават отговори на тях.

Следователно на въпроса какво представляват природните науки, отговорът е еднозначен. Това са дисциплини, които изучават природата и всичко живо.

Класификация

Има няколко основни групи, които се отнасят до природните науки:

1. Химически (аналитични, органични, неорганични, квантови, органоелементни съединения).
2. Биологични (анатомия, физиология, ботаника, зоология, генетика).
3. химия, физически и математически науки).
4. Науки за Земята (астрономия, астрофизика, космология, астрохимия,
5. Науки за земните черупки (хидрология, метеорология, минералогия, палеонтология, физическа география, геология).

Тук са представени само основните природни науки. Трябва обаче да се разбере, че всеки от тях има свои собствени подраздели, клонове, дъщерни и детски дисциплини. И ако ги комбинирате в едно цяло, тогава можете да получите цял природен комплекс от науки, наброяващ стотици единици.

В същото време тя може да бъде разделена на три големи групи дисциплини:

• прилаган;
• описателен;
• точен.

Взаимодействие на дисциплините помежду си

Разбира се, никаква дисциплина не може да съществува изолирана от другите. Всички те са наблизо хармонично взаимодействиеедин с друг, образувайки единен комплекс. Така например познаването на биологията би било невъзможно без използването на технически средства, проектирани на базата на физиката.

В същото време трансформациите вътре в живите същества не могат да бъдат изучавани без познания по химия, тъй като всеки организъм е цяла фабрика от реакции, протичащи с огромна скорост.

Връзката на природните науки винаги е била проследявана. Исторически, развитието на единия от тях води до интензивен растеж и натрупване на знания в другия. Веднага щом започнаха да се развиват нови земи, бяха открити острови, земни площи, веднага се развиха както зоологията, така и ботаниката. В края на краищата новите местообитания бяха обитавани (макар и не всички) от неизвестни досега представители на човешката раса. Така географията и биологията бяха тясно свързани помежду си.

Ако говорим за астрономия и свързаните с нея дисциплини, е невъзможно да не отбележим факта, че те са се развили благодарение на научни откритияпо физика, химия. Дизайнът на телескопа до голяма степен определи успеха в тази област.

Има много такива примери. Всички те илюстрират тясната връзка между всички природни дисциплини, които съставляват една огромна група. По-долу разглеждаме методите на естествените науки.

Изследователски методи

Преди да се спрем на изследователските методи, използвани от въпросните науки, е необходимо да се идентифицират обектите на тяхното изследване. Те са:

• Човек;
• живот;
• Вселена;
• материя;
• Земята.

Всеки от тези обекти има свои собствени характеристики и за тяхното изследване е необходимо да се избере един или друг метод. Сред тях, като правило, се разграничават следните:

1. Наблюдението е един от най-простите, най-ефективните и древни начини за опознаване на света.
2. Експериментът е в основата на химическите науки, повечето от биологичните и физическите дисциплини. Позволява ви да получите резултата и по него да направите заключение
3. Сравнение - този метод се основава на използването на исторически натрупани знания по определен въпрос и сравняването им с получените резултати. Въз основа на анализа се прави извод за иновативност, качество и други характеристики на обекта.
4. Анализ. Този метод може да включва математическо моделиране, систематика, обобщение, ефективност. Най-често той е окончателен след редица други проучвания.
5. Измерване - използва се за оценка на параметрите на конкретни обекти от жива и нежива природа.

Има и най-новите съвременни методиизследвания, които се използват във физиката, химията, медицината, биохимията и генното инженерство, генетиката и други важни науки. Това е:

• електронна и лазерна микроскопия;
• центрофугиране;
• биохимичен анализ;
• рентгеноструктурен анализ;
• спектрометрия;
• хроматография и други.

Разбира се, това е далеч от това пълен списък. Има много различни устройства за работа във всяка област на научното познание. Всичко е необходимо индивидуален подход, което означава, че се формира собствен набор от методи, подбира се оборудване и оборудване.

Съвременни проблеми на естествените науки

Основните проблеми на природните науки по сегашен етапразвитието е търсене на нова информация, натрупване на теоретична база от знания в по-задълбочен, богат формат. Преди началото на 20 век основен проблемот разглежданите дисциплини беше противопоставяне на хуманитарните науки.

Днес обаче тази пречка вече не е актуална, тъй като човечеството е осъзнало важността на интердисциплинарната интеграция в овладяването на знания за човека, природата, космоса и други неща.

Сега дисциплините от цикъла на естествените науки са изправени пред друга задача: как да опазят природата и да я предпазят от влиянието на самия човек и неговите икономическа дейност? И ето най-наболелите проблеми:

• киселинен дъжд;
• Парниковия ефект;
• разрушаване на озоновия слой;
• изчезване на растителни и животински видове;
• замърсяване на въздуха и други.

Биология

В повечето случаи в отговор на въпроса "Какво е природните науки?" Една дума идва на ум: биология. Това е мнението на повечето хора, които не са свързани с науката. И това е абсолютно правилно мнение. В крайна сметка какво, ако не биологията, пряко и много тясно свързва природата и човека?

Всички дисциплини, които съставляват тази наука, са насочени към изучаване на живи системи, тяхното взаимодействие помежду си и с околната среда. Затова е съвсем нормално биологията да се счита за основоположник на природните науки.

Освен това е и един от най-старите. В крайна сметка самият той, неговото тяло, околните растения и животни се ражда заедно с човека. Генетиката, медицината, ботаниката, зоологията и анатомията са тясно свързани със същата дисциплина. Всички тези клонове съставляват биологията като цяло. Те също така ни дават пълна картина на природата, на човека и на всички живи системи и организми.

Химия и физика

Тези фундаментални науки в развитието на знанията за телата, веществата и природните явления са не по-малко древни от биологията. Те също се развиват заедно с развитието на човека, формирането му в социалната среда. Основните задачи на тези науки са изучаването на всички тела от нежива и жива природа от гледна точка на протичащите в тях процеси, връзката им с околната среда.

И така, физиката разглежда природните явления, механизмите и причините за тяхното възникване. Химията се основава на познаването на веществата и техните взаимни трансформации едно в друго.

Това са природните науки.

Науки за Земята

И накрая, ние изброяваме дисциплините, които ви позволяват да научите повече за нашия дом, чието име е Земята. Те включват:

• геология;
• метеорология;
• климатология;
• геодезия;
• хидрохимия;
• картография;
• минералогия;
• сеизмология;
• почвознание;
• палеонтология;
• тектоника и други.

Общо има около 35 различни дисциплини. Заедно те изучават нашата планета, нейната структура, свойства и характеристики, която е толкова необходима за живота на хората и развитието на икономиката.

Лекция 2. Методи на природните науки

Лекция 1. Природознание и хуманитарна култура

Културата е система от средства за човешка дейност, благодарение на която дейността на индивида, групите, човечеството се програмира, осъществява, стимулира във взаимодействието им с природата и помежду си.

Тези средства са създадени от хората, непрекъснато се усъвършенстват и се състоят от три съдържателни типа култури – материална, социална и духовна.

Материалната култура е съвкупност от материални и енергийни средства за съществуване на човек и общество.

Социалната култура - система от правила за поведението на хората в различни видовекомуникация и специализирани области на социална дейност.

Духовната култура е съставна часткултурни постижения на човечеството

Връзката между природните науки и хуманитарните култури е както следва:

те имат единна основа, изразена в потребностите и интересите на човека, а човечеството в творението оптимални условияза самосъхранение и усъвършенстване;

· осъществяват взаимен обмен на постигнатите резултати (това намира израз например в етиката на естествените науки, рационализацията на хуманитарната култура и др.);

· взаимно се координират в историческия и културен процес;

са самостоятелни части от единна система от знания на науката;

· имат фундаментална стойност за човека, защото изразява единството на природата и обществото.

Лекция 2. Методи на природните науки

Природознанието използва както общонаучни методи на познание (анализ, синтез, обобщение, абстракция, индукция, дедукция, аналогия, логически метод, исторически метод, аналогия, моделиране, класификация), така и специфични научни методи, присъщи на конкретни науки (спектроскопия, методът на белязани атоми, кристалография и др.). научни методи, според съотношението на емпирични и теоретични, се разделят на методи за емпирично (експериментално) изследване: наблюдение, експеримент, измерване, описание, сравнение, теоретични методи (идеализация, формализация, аксиоматизация, хипотетично-дедуктивен метод), както и смесени методи.

Анализ- умствено или реално разлагане на обект на съставните му части.

Синтез- обединяване на елементите, научени в резултат на анализа, в едно цяло.

Обобщение- процесът на умствен преход от единично към общо, от по-малко общо към по-общо, например: преходът от съждението "този метал провежда електричество" към съждението "всички метали провеждат електричество", от съждението: „механичната форма на енергията се превръща в топлина“ до твърдението „всяка форма на енергия се превръща в топлинна енергия“.

Абстракция (идеализация)- умствено въвеждане на определени промени в обекта на изследване в съответствие с целите на изследването. В резултат на идеализацията някои свойства, характеристики на обекти, които не са съществени за това изследване, могат да бъдат изключени от разглеждане.

Индукция- процес на отделяне обща позицияот наблюдението на редица конкретни индивидуални факти, т.е. знания от частното към общото. На практика най-често се използва непълна индукция, която включва заключение за всички обекти от множеството въз основа на познаването само на част от обектите. Непълна индукция въз основа на експериментални изследванияи включването на теоретична обосновка се нарича научна индукция. Заключенията от такава индукция често са вероятностни.

Приспадане- процесът на аналитично разсъждение от общото към частното или по-малко общото. Тя е тясно свързана с обобщаването.

Аналогия- вероятно, правдоподобно заключение за сходството на два обекта или явления по някакъв признак, въз основа на установеното им сходство в други признаци.

Моделиране- възпроизвеждане на свойствата на обекта на познание върху неговия специално подреден аналог - модела. Моделите могат да бъдат реални (материални) и идеални (абстрактни).

исторически метод предполага възпроизвеждане на историята на изследвания обект в цялата му многостранност, като се вземат предвид всички детайли и инциденти.

Булев метод всъщност е логично възпроизвеждане на историята на изследвания обект. В същото време тази история е освободена от всичко случайно, незначително.

Класификацияе процесът на организиране на информация. В процеса на изследване на нови обекти по отношение на всеки такъв обект се прави извод: той принадлежи ли към вече установените класификационни групи. В някои случаи това разкрива необходимостта от преструктуриране на системата за класификация. Има специална теория за класификация - таксономия . Разглежда принципите на класификация и систематизация на сложно организирани области на реалността.

Природните науки се занимават с материята, енергията, тяхната връзка и трансформация, както и с обективно измерими явления.

В древни времена философите са се занимавали с тази наука. По-късно основата на тази доктрина е разработена от учени от миналото като Паскал, Нютон, Ломоносов, Пирогов. Те развиха естествените науки.

Природните науки се различават от хуманитарните по наличието на експеримент, състоящ се в активно взаимодействиес изследвания обект.

Хуманитарното познание изучава човешката дейност в областта на духовното, умственото, културното и социалното. Има преценка, че хуманитарните науки изучават самия ученик, за разлика от естествените науки.

Основни природни знания

Основните природни познания включват:

Физически науки:

• физика,
• инженерство,
• относно материалите
• химия;

• биология,
• лекарството;

• география,
• екология,
• климатология,
• почвознание,
• антропология.

Има два други вида: формални, социални и хуманитарни науки.

Химия, биология, науки за Земята, астрономия, физика са част от това знание. Съществуват и междусекторни дисциплини, като биофизиката, които отчитат различни аспекти на няколко предмета.

До 17-ти век тези дисциплини често са наричани „естествена философия“ поради липсата на експерименти и процедури, използвани днес.

Химия

Голяма част от това, което определя съвременната цивилизация, идва от напредъка в знанието и технологиите, донесени от естествената наука на химията. Например, съвременно производствов достатъчно количество храна е невъзможно без процеса на Хабер-Бош, който е разработен по време на Първата световна война. Този химичен процес дава възможност да се създаде амонячен тор от атмосферен азот, вместо да се разчита на биологично фиксиран източник на азот, като кравешки тор, значително повишавайки плодородието на почвата и в резултат на това снабдяването с храна.

В рамките на тези широки категории химия, в безброй области на знанието, много от които имат важно влияние върху ежедневието. Химиците подобряват много продукти, от храната, която ядем през дрехите, които носим, ​​до материалите, с които изграждаме домовете си. Химията ни помага да защитим заобикаляща средаи търси нови източници на енергия.

Биология и медицина

Благодарение на напредъка в биологията, особено през 20-ти век, лекарите са успели да използват различни лекарства за лечение на много заболявания, които преди са били фатални. Чрез изследвания в областта на биологията и медицината, бедствията от 19-ти век, като чума и едра шарка, бяха до голяма степен овладени. Детската и майчината смъртност в индустриализираните страни рязко намаля. Биологичните генетици дори са разбрали индивидуалния код във всеки човек.

земна наука

Науката, която изучава разписката и практическа употребапознанието за земята позволи на човечеството да извлече огромно количество минерали и нефт земната кора, за да управлява двигателите на съвременната цивилизация и индустрия. Палеонтологията, познанието за земята, предоставя прозорец в далечното минало, дори по-далече от съществуването на хората. Чрез открития в геологията и подобна информация в природните науки, учените са в състояние да разберат по-добре историята на планетата и да предскажат промени, които могат да настъпят в бъдеще.

Астрономия и физика

В много отношения физиката е науката, която стои в основата както на естествените науки, така и на някои от най-неочакваните открития на 20-ти век. Сред най-забележителните от тях беше откритието, че материята и енергията са постоянни и обикновеният преход от едно състояние в друго.

Физиката е естествена наука, базирана на експерименти, измервания и математически анализс цел намиране на количествени физични закони за всичко от наносвета до слънчеви системии галактики от макрокосмоса.

Въз основа на изследвания чрез наблюдение и експеримент се изследват физически закони и теории, които обясняват функционирането на природни сили като гравитация, електромагнетизъм или ядрени взаимодействия.Откриването на нови закони на естествената наука на физиката поставя теоретичните знания в съществуващата база и може да се използва и за практически приложения като разработване на оборудване, електронни устройства, ядрени реактории т.н.

Благодарение на астрономията учените са открили огромно количество информация за Вселената. В предишни векове се е смятало, че цялата вселена е само Млечният път. Поредица от дебати и наблюдения през 20-ти век показаха, че Вселената е буквално милиони пъти по-голяма, отколкото се смяташе досега.

Различни видове науки

Работата на философи и естествоизпитатели от миналото и последвалата научна революция помогнаха за създаването на съвременната база от знания.

Естествените науки често се наричат ​​​​"твърда наука" поради интензивното им използване на обективни данни и количествени методи, които разчитат на числа и математика. За разлика от тях, социалното познание, като психологията, социологията и антропологията, е по-зависимо качествени оценкиили буквено-цифрови данни и са склонни да имат по-малко конкретни констатации. Формалните видове знания, включително математика и статистика, са силно количествени по природа и обикновено не включват изучаването природен феноменили експерименти.

днес реални проблемиРазвитието на хуманитарните и природните науки имат много параметри за решаване на проблемите на личността и обществото в света, дадоха те.