przedmioty naturalne. Czym są nauki przyrodnicze? Metody przyrodnicze


Nauki przyrodnicze zajmują się materią, energią, ich relacjami i przemianami, a także obiektywnie mierzalnymi zjawiskami.

W starożytności filozofowie zajmowali się tą nauką. Później podstawę tej doktryny opracowali dawni przyrodnicy, tacy jak Pascal, Newton, Łomonosow, Pirogow. Rozwinęli nauki przyrodnicze.

Nauki przyrodnicze różnią się od humanistycznych obecnością eksperymentu, który polega na aktywnej interakcji z badanym obiektem.

Wiedza humanitarna bada działalność człowieka w zakresie duchowym, umysłowym, kulturowym i społecznym. Istnieje argument, że nauki humanitarne przestudiuj samego ucznia, w przeciwieństwie do naturalnych.

Podstawowa wiedza przyrodnicza

Podstawowa wiedza przyrodnicza obejmuje:

Nauk fizycznych:

  • fizyka,
  • Inżynieria,
  • o materiałach
  • chemia;
  • biologia,
  • Medycyna;
  • geografia,
  • ekologia,
  • klimatologia,
  • Gleboznawstwo,
  • antropologia.

Istnieją dwa inne typy: nauki formalne, społeczne i humanistyczne.

Chemia, biologia, nauki o Ziemi, astronomia, fizyka są częścią tej wiedzy. Istnieją również dyscypliny przekrojowe, takie jak biofizyka, które uwzględniają różne aspekty kilku przedmiotów.

Do XVII wieku dyscypliny te często określano mianem „filozofii naturalnej” ze względu na brak stosowanych dziś eksperymentów i procedur.

Chemia

Wiele z tego, co definiuje współczesną cywilizację, pochodzi z postępów w wiedzy i technologii, jakie przyniosły nauki przyrodnicze o chemii. Na przykład nowoczesna produkcja wystarczającej ilości żywności jest niemożliwa bez procesu Haber-Bosch, który został opracowany podczas I wojny światowej. Ten proces chemiczny pozwala tworzyć nawóz amoniakalny z azotu atmosferycznego, zamiast polegać na biologicznie stałym źródle azotu, takim jak łajno krowie, znacznie zwiększając żyzność gleby, a w efekcie ilość pożywienia.

W ramach tych szerokich kategorii chemii, w niezliczonych dziedzinach wiedzy, z których wiele ma ważny wpływ na życie codzienne. Chemicy ulepszają wiele produktów, od jedzenia, które jemy, przez ubrania, które nosimy, po materiały, z których budujemy nasze domy. Chemia pomaga chronić nasze środowisko i poszukuje nowych źródeł energii.

Biologia i medycyna

Dzięki postępom biologii, zwłaszcza w XX wieku, lekarze mogli korzystać różne leki do leczenia wielu chorób, które wcześniej były śmiertelne. Dzięki badaniom biologii i medycyny katastrofy XIX wieku, takie jak dżuma i ospa, zostały w znacznym stopniu opanowane. Śmiertelność niemowląt i matek w krajach uprzemysłowionych gwałtownie spadła. Genetycy biologiczni zrozumieli nawet indywidualny kod w każdym osobniku.

nauka o ziemi

Nauka, która bada odbiór i praktyczne użycie wiedza o ziemi pozwoliła ludzkości wydobyć ze skorupy ziemskiej ogromne ilości minerałów i ropy, do działania silników współczesnej cywilizacji i przemysłu. Paleontologia, wiedza o Ziemi, daje wgląd w odległą przeszłość, nawet dalej niż istniał człowiek. Dzięki odkryciom w geologii i podobnym informacjom w naukach przyrodniczych naukowcy są w stanie lepiej zrozumieć historię planety i przewidzieć zmiany, które mogą nastąpić w przyszłości.

Astronomia i fizyka

Pod wieloma względami fizyka jest nauką leżącą u podstaw zarówno nauk przyrodniczych, jak i oferującą jedne z najlepszych nieoczekiwane odkrycia XX wiek. Wśród najbardziej znaczących z nich było odkrycie, że materia i energia są trwałe oraz samo przejście z jednego stanu do drugiego.

Fizyka to nauka przyrodnicza oparta na eksperymentach, pomiarach i analizach matematycznych, której celem jest znalezienie ilościowych praw fizycznych dla wszystkiego, od nanokosmosu po układy słoneczne i galaktyki makrokosmosu.

W oparciu o badania poprzez obserwacje i eksperymenty badane są prawa fizyczne i teorie, które wyjaśniają działanie sił naturalnych, takich jak grawitacja, elektromagnetyzm czy oddziaływania jądrowe.Odkrycie nowych praw fizyki przyrodniczej wnosi wiedzę teoretyczną do istniejącej bazy i może być również wykorzystane do zastosowań praktycznych, takich jak rozwój sprzętu, urządzenia elektryczne, reaktory jądrowe itp.

Dzięki astronomii naukowcy odkryli ogromną ilość informacji o wszechświecie. W poprzednich stuleciach wierzono, że cały wszechświat jest po prostu droga Mleczna. Seria debat i obserwacji w XX wieku wykazała, że ​​wszechświat jest dosłownie miliony razy większy niż wcześniej sądzono.

Różne rodzaje nauk

Praca filozofów i przyrodników z przeszłości oraz wynikająca z niej rewolucja naukowa pomogły stworzyć nowoczesną bazę wiedzy.

Nauki przyrodnicze są często określane jako „nauki twarde” ze względu na ich intensywne wykorzystanie obiektywnych danych i metody ilościowe które opierają się na liczbach i matematyce. Z kolei nauki społeczne, takie jak psychologia, socjologia i antropologia, w większym stopniu opierają się na ocenach jakościowych lub danych alfanumerycznych i mają zwykle mniej konkretnych wniosków. Formalne rodzaje wiedzy, w tym matematyka i statystyka, mają charakter wysoce ilościowy i zwykle nie obejmują badania zjawisk przyrodniczych ani eksperymentów.

Dziś rzeczywiste problemy Rozwój nauk humanistycznych i przyrodniczych ma wiele parametrów do rozwiązywania problemów bycia osobą i społeczeństwem na świecie, podali.

Przyrodoznawstwo to sfera działalności człowieka nakierowana na zdobywanie nowych informacji o otaczającym świecie, która żyje według obiektywnych praw niezależnych od człowieka. W przeciwieństwie do nauk przyrodniczych przedmiotem badań humanistyki jest sama działalność ludzka, jako proces subiektywny. Jednak ten subiektywny proces jest badany obiektywne metody. To właśnie ta ostatnia okoliczność pozwala uznać humanistykę za nauki, a nie za sztukę. Jeżeli celem przyrodniczej działalności naukowej człowieka jest poznanie świata takim, jakim jest, to celem działalności człowieka na polu sztuki jest pokazanie, jak świat jest subiektywnie postrzegany przez człowieka.

Współczesna nauka przyrodnicza nie może być reprezentowana jako rodzaj archiwum, w którym ogromna ilość faktów i różnych informacji o strukturze otaczającego świata została po prostu skumulowana „posortowana na półki”. Przyrodoznawstwo porównuje fakty, obserwacje i stara się stworzyć swój MODEL, w którym fakty te są zebrane w jeden, SPÓJNY system oparty na pojęciach teoretycznych, postanowieniach i uogólnieniach. Nauki przyrodnicze starają się również poszerzyć i udoskonalić obraz tworzonego świata, wykorzystując ten model do planowania i przeprowadzania nowych obserwacji i eksperymentów.

Biorąc pod uwagę niektóre cechy charakterystyczne(wymagania) metodologia naukowa w zakresie nauk przyrodniczych:

przewidywalność – uogólniona w postaci teorii koncepcje naukowe modele muszą przewidywać zachowanie obiektów otaczającego świata, obserwowane w eksperymencie lub bezpośrednio w otoczeniu

powtarzalność – eksperymenty naukowe należy przeprowadzać w taki sposób, aby mogły być powielane przez innych badaczy i w innych laboratoriach

minimalna wystarczalność - w procesie opisywania danych naukowych nie można tworzyć pojęć przekraczających te, które są konieczne (tzw. zasada „brzytwy Ockhama”)

obiektywizm – przy budowaniu teorii naukowej, hipotez niedopuszczalne jest selektywne uwzględnianie tylko wybranych (odrzucanie innych danych) faktów i obserwacji, w zależności od osobistych skłonności, zainteresowań, przywiązań i poziomu wyszkolenia naukowca.

dziedziczenie - Praca naukowa powinna w maksymalnym stopniu uwzględniać i odnosić się do kontekstu badanego zagadnienia

Nauki przyrodnicze to nie tylko zdobywanie nowych informacji, ale także zdobywanie informacji o tym, jak zdobyć nowe informacje. Będąc zarówno celem, jak i środkiem działalności człowieka, nauki przyrodnicze są procesem samorozwojowym i samoprzyspieszającym.

przestrzeń czarnej dziury wszechświata

Klasyfikacja systemowa nauk przyrodniczych

Tradycyjnie nauki przyrodnicze obejmują takie nauki jak fizyka, chemia, biologia, geologia, geografia i inne dyscypliny.

Na ile obiektywna jest taka klasyfikacja, gdzie i według jakiej zasady należy wytyczyć granice między różnymi naukami, czy pewne działy przyrodoznawstwa można wyodrębnić jako odrębne nauki? Oczywiście, aby odpowiedzieć na to pytanie, konieczna jest naturalna klasyfikacja hierarchii wiedzy naukowej, która nie byłaby zależna od tradycji i byłaby obiektywna. Innymi słowy, aby wyodrębnić daną dziedzinę wiedzy w odrębną naukę, potrzebne jest obiektywne kryterium.

Taką klasyfikację można przypisać systematycznej klasyfikacji nauk – nie tylko przyrodniczych. Opiera się na następującej zasadzie: przedmiotem każdej nauki powinien być integralny, izolowany system.

Zajmijmy się bardziej szczegółowo pojęciem „systemu”.

System jest zwykle rozumiany jako zbiór współdziałających ze sobą elementów, z których każdy jest niezbędny do tego, aby system mógł wykonywać swoje określone funkcje. Jak widać definicja systemu składa się tutaj z dwóch części, a druga część, dotycząca elementów systemu, jest nietrywialna i nieoczywista. Z definicji tej wynika, że ​​nie każda część składowa systemu jest elementem systemu. Na przykład lampka sygnalizacyjna na przednim panelu komputera nie będzie jego elementem systemowym, ponieważ usunięcie lampki lub awaria nie spowoduje niepowodzenia zadań oprogramowania, podczas gdy procesor jest oczywiście takim elementem.

Z naszej definicji wynika, że ​​liczba elementów systemu w systemie jest zawsze skończona, podczas gdy one same są dyskretne, a ich wybór nie jest przypadkowy. Poszczególne elementy i ich właściwości, połączone w system, zawsze dają początek nowej jakości, funkcji systemu, której nie można sprowadzić do jakości i funkcji jego elementów składowych.

Systemy są naturalne i sztuczne, obiektywne i subiektywne. Do nauk przyrodniczych zalicza się nauki, których przedmiotem badań są systemy przyrodnicze, które zawsze są obiektywne. Systemy subiektywne są przedmiotem badań w humanistyce. Należy zauważyć, że niektóre systemy, na przykład systemy informatyczne, mogą być jednocześnie sztuczne i obiektywne. Inny przykład: komputer jako integralny system informacyjny jest tradycyjnie przedmiotem badań w ramach informatyki. Z punktu widzenia klasyfikacji systemowej trafniejsze byłoby wyodrębnienie jako samodzielnej nauki nie informatyki w ogóle, ale informatyki komputerowej, ponieważ Systemy informacyjne może być bardzo różna.

Elementy systemu same w sobie są systemami; możemy powiedzieć, że systemy różnych porządków są zagnieżdżone w sobie, jak zagnieżdżone lalki.

Na przykład filozofia ma za przedmiot swoich badań niezwykle wspólny system, składający się tylko z dwóch elementów - materii i świadomości. Jeśli mówimy o największym ze znanych nam układów, to taki jest Wszechświat, badany jako integralny obiekt przez naukę kosmologiczną.

Za systemy najniższego rzędu znane współczesnej nauce uważa się: cząstki elementarne. Wciąż niewiele wiemy o tym Struktura wewnętrzna cząstki elementarne, nawet jeśli weźmiemy pod uwagę hipotezę o istnieniu kwarków, które nie zostały jeszcze uzyskane w postaci wolnej. Niemniej jednak nie tylko kwarkom, ale także ich właściwościom (właściwościom) – ładunkowi, masie, spinowi i innym właściwościom można przypisać elementy układu, z których składają się cząstki elementarne.

Nauka badająca cząstki elementarne jako integralne, izolowane układy nazywa się fizyką cząstek elementarnych.

Cząstki elementarne to elementy układów wyższego rzędu - jądra atomowe, a nawet wyższe - atomy. W związku z tym wyróżnia się fizyka jądrowa i atomowa.

Z kolei atomy łączą się w cząsteczki. Nauka, której przedmiotem badań są cząsteczki, nazywa się chemią. Jak nie przypomnieć sobie dobrze znanej definicji: cząsteczki nazywają się drobne cząsteczki substancje, które są nieruchome Właściwości chemiczne te rzeczy!

Będziemy nadal wspinać się po hierarchicznej drabinie nauk przyrodniczych. W organizmach żywych cząsteczki uczestniczą w złożonych interakcjach - długich sekwencjach i cyklach reakcji katalizowanych przez enzymy. Są na przykład tzw. szlak glikolityczny, cykl Krebsa, cykl Calvina, szlaki syntezy aminokwasów, kwasów nukleinowych i wiele innych. Wszystkie są złożonymi, integralnymi, samoorganizującymi się systemami, zwanymi biochemicznymi. W związku z tym nauka, która je bada, nazywa się biochemią.

Procesy biochemiczne i złożone struktury molekularne łączą się w jeszcze bardziej złożone formacje - żywe komórki badane przez cytologię. Komórki tworzą tkanki, które są badane jako integralne układy przez inną naukę - histologię. Kolejny poziom hierarchii odnosi się do izolowanych żywych kompleksów tworzonych przez tkanki - narządy. W kompleksie dyscyplin biologicznych nie jest zwyczajowo wyróżniać naukę, którą można by nazwać „organologią”, ale w medycynie znane są takie nauki jak kardiologia (badania serca i układu sercowo-naczyniowego), pulmonologia (płuca), urologia (narządy) układ moczowo-płciowy) itd.

I wreszcie zbliżyliśmy się do nauki, której przedmiotem badań jest żywy organizm, jako integralny, izolowany system (jednostka). Ta nauka to fizjologia. Rozróżnij fizjologię ludzi, zwierząt, roślin i mikroorganizmów.

Klasyfikacja systemowa nauk przyrodniczych to nie tylko swego rodzaju konstrukcja abstrakcyjno-logiczna, ale całkowicie pragmatyczne podejście do rozwiązywania problemów organizacyjnych.

Wyobraź sobie następującą sytuację. Do rady naukowej w obronie prac o stopień kandydata nauk biologicznych zgłaszają się dwaj kandydaci. Pierwszy badał proces oddychania u szczurów poddanych dużemu wysiłkowi fizycznemu. Badał zawartość poszczególnych metabolitów cyklu Krebsa, cechy funkcjonowania elementów łańcucha transportu elektronów w mitochondriach oraz inne cechy biochemiczne procesu oddechowego u szczurów zmuszonych do dużej aktywności fizycznej.

Inny kandydat studiował w zasadzie wszystko tak samo, tymi samymi metodami, ale nie interesował go wpływ wysiłku fizycznego na oddychanie, ale sam proces oddychania jako taki, niezależnie od aktywność fizyczna a nawet na jakim organizmie był badany.

Pierwszy wnioskodawca zostaje poinformowany, że jego praca dotyczy fizjologii i dlatego zostaje przyjęty do rozpatrzenia ta Rada ze specjalizacją „fizjologia ludzi i zwierząt”, a inna jest odrzucana, powołując się na rozbieżność między specjalizacją pracy („biochemia”) a specjalizacją rady.

Jak to się stało, że bardzo podobne prace przypisano różnym naukom? W pierwszym przypadku aktywność fizyczna jest funkcją żywego organizmu jako integralnego systemu, a zatem praca należy do fizjologii. W drugim przedmiotem badań nie jest organizm jako całość, ale oddzielny system biochemiczny.

Dalsze wspinanie się po hierarchicznej drabinie nauk przyrodniczych prowadzi nas do interesującego punktu węzłowego. Organizmy żywe (osobniki), jako elementy systemu, mogą być włączone do: różne systemy wyższego rzędu. W ekologii rozpatruje się system składający się tylko z dwóch elementów – osobnika (lub populacji osobników) oraz środowiska (jego części biotycznej i abiotycznej).

System jednostek różne rodzaje(lub populacje różnych gatunków) jest badana przez biocenologię. W związku z tym przedmiot (system) studiowania tej nauki może obejmować wiele elementów systemu. Całość oddziałujących na siebie populacji różnych gatunków zajmujących to samo terytorium nazywa się biocenozami. Co ciekawe, biocenozy nie są przypadkowym zbiorem populacji. Są to złożone, samoorganizujące się systemy, które mają pewne cechy żywych organizmów. Podobnie jak osobniki, biocenozy rodzą się, rozwijają (tzw. sukcesja), starzeją się i umierają. Są dyskretne: między różnymi biocenozami bardzo często można zaobserwować wyraźną granicę, podczas gdy formy pośrednie są nieobecne lub niestabilne. Biocenozy są zwykle nazywane zgodnie z dominującymi gatunkami roślin - jeśli jest to np. dąb, to biocenozę nazywamy lasem dębowym, jeśli jest to trawa piórkowa, to będzie nazywana „stepem piórkowym”.

Systemem wyższego rzędu niż biocenoza jest biosfera Ziemi. W języku rosyjskim nie ma jednak słowa „biosferologia”; Zamiast tego używa się terminu „doktryna biosfery”. Priorytet tworzenia tej nauki należy do wybitnego rosyjskiego naukowca, akademika V. I. Vernadskiego (1863-1945), który jako pierwszy zwrócił uwagę na fakt, że biosfera to nie tylko suma wszystkich biocenoz Ziemi, ale złożona, samoorganizująca się obiekt jakościowo różny od innych znanych systemów.

Z kolei biosfera to tylko jeden z elementów systemowych naszej planety. Niestety nie ma nauki, która z obiektywnych powodów opisałaby zachowanie Ziemi jako integralnego, samoorganizującego się systemu. Współczesne nauki przyrodnicze zgromadziły zbyt mało informacji o tym, jak różne powłoki planetarne i poziomy organizacji współdziałają ze sobą - biosfera, litosfera, hydrosfera, płaszcz, rdzeń itp.

Tradycyjnie nie jest zwyczajem wyodrębnianie naszej wiedzy o formacji, strukturze i procesach determinujących zachowanie jako odrębnej nauki. Układ Słoneczny jako całość. Obiektywnie jednak taka dziedzina wiedzy istnieje i jest rozpatrywana w ramach kompleksu dyscyplin astronomicznych. To samo dotyczy naszej galaktyki.

I wreszcie największy znany nam systemy naturalne- to Wszechświat, który, jak już powiedzieliśmy, bada nauka kosmologiczna.

Rozważyliśmy więc cały ciąg nauk przyrodniczych i odpowiadających im systemów. Ale gdzie wśród nich są nam znane biologia i fizyka? Najwyraźniej w ramach obiektywnej, systemowej klasyfikacji nie można nazwać naukami jednej lub drugiej dyscypliny. Nie ma odrębnego systemu izolowanego (lub przynajmniej klasy systemów), w stosunku do którego można by sformułować zadanie fizyki (lub biologii) jako nauki badającej ten system: zasadę „jedna nauka – jeden system” przestaje działać. Biologia i fizyka należą do wielu innych nauk. Niemniej jednak tradycyjna, subiektywna klasyfikacja również ma pełne prawo istnieć: jest wygodna i będzie stosowana w naukach przyrodniczych jeszcze przez długi czas.

Przy całej różnorodności systemów - dużych i małych, naturalnych i sztucznych, obiektywnych i subiektywnych, istnieją pewne ich cechy charakterystyczne dla wszystkich systemów w ogóle. Nazywa się je ogólnosystemowymi. Istnieje również nauka, która je bada - systemologia. Osiągnięcia systemologii pomagają naukowcom pracującym w innych dziedzinach wiedzy stawiać hipotezy i wyciągać prawidłowe wnioski naukowe. Na przykład wśród badaczy gerontologów (gerontologia jest nauką o starzeniu się) czasami pojawia się pogląd, że starzenie się zwierząt i ludzi jest determinowane przez pewien gen starzenia się, uszkadzający, którego można zapewnić nieograniczoną długoletnią młodość. Jednak odkrycia systemologii mówią nam coś innego. Wszystkie złożone, samorozwijające się systemy, które mają ograniczony wzrost przestrzenny, starzeją się, więc przyczyny starzenia się ludzi i zwierząt leżą znacznie głębiej. W tym samym czasie ogólne wnioski systemologia ma jedynie wartość metodologiczną. Nie mogą zastąpić konkretnej wiedzy. W omawianym przypadku całkiem możliwe jest założenie, że niektóre geny rzeczywiście mogą przyspieszać starzenie się, ale usuwając te geny lub eliminując inne, specyficzne przyczyny starzenia, musimy zrozumieć, że napotkamy inne przyczyny i możemy tylko opóźnić stare wiek.

naturalna nauka

W najszerszym i najsłuszniejszym znaczeniu pod nazwą E. należy rozumieć naukę o budowie wszechświata i rządzących nim prawach. Dążenie i cel E. polega na mechanicznym wyjaśnieniu struktury kosmosu we wszystkich jej szczegółach, w granicach poznawalności, metodami i metodami charakterystycznymi dla nauki ścisłe, czyli poprzez obserwację, doświadczenie i obliczenia matematyczne. Tym samym wszystko, co transcendentalne, nie mieści się w obszarze E., ponieważ jego filozofia obraca się w mechanicznym, a więc ściśle określonym i wytyczonym kręgu. Z tego punktu widzenia wszystkie oddziały E. reprezentują 2 główne działy lub 2 główne grupy, a mianowicie:

I. Ogólne nauki przyrodnicze bada takie właściwości ciał, które są im wszystkim przypisane obojętnie i dlatego można je nazwać wspólnymi. Obejmuje to mechanikę, fizykę i chemię, które są wystarczająco scharakteryzowane w dalszych odpowiednich artykułach. Obliczenia (matematyka) i doświadczenie to główne techniki w tych dziedzinach wiedzy.

II. prywatne nauki przyrodnicze bada formy, strukturę i ruch charakterystyczne wyłącznie dla tych różnorodnych i niezliczonych ciał, które nazywamy naturalnymi, w celu wyjaśnienia zjawisk, które reprezentują, za pomocą praw i wniosków ogólnego E. Można tu również zastosować obliczenia, ale stosunkowo tylko w rzadkich przypadkach, chociaż osiąganie możliwej dokładności, a tu polega na chęci sprowadzenia wszystkiego do obliczeń i do rozwiązywania problemów w sposób syntetyczny. To ostatnie zostało już osiągnięte przez jeden z oddziałów prywatnego E., a mianowicie astronomię w jego dziale zwanym mechanika niebieska, podczas gdy astronomię fizyczną można rozwijać głównie za pomocą obserwacji i doświadczenia (analizy spektralnej), co jest charakterystyczne dla wszystkich gałęzi prywatnego E. Tak więc należą tu następujące nauki: astronomia (patrz), mineralogia w szerokim tego słowa znaczeniu ekspresja, tj. z włączeniem geologii (patrz), botaniki i zoologii. Trzy ostatecznie nazwane nauki są nadal w większości przypadków nazwane Historia naturalna, to przestarzałe wyrażenie należy wyeliminować lub zastosować tylko do ich części czysto opisowej, która z kolei otrzymała bardziej racjonalne nazwy, w zależności od tego, co faktycznie jest opisane: minerały, rośliny czy zwierzęta. Każdy z oddziałów prywatnego E. jest podzielony na kilka wydziałów, które otrzymały niezależne znaczenie, ze względu na jego ogrom, a przede wszystkim na to, że badane przedmioty muszą być rozpatrywane z różnych punktów widzenia, wymagając ponadto osobliwych technik i metod. Każda z gałęzi prywatnej E. ma bok morfologiczny oraz dynamiczny. Zadaniem morfologii jest poznanie form i budowy wszystkich naturalnych ciał, zadaniem dynamiki jest poznanie tych ruchów, które swoją aktywnością spowodowały powstanie tych ciał i wspierają ich istnienie. Morfologia poprzez precyzyjne opisy i klasyfikacje dochodzi do wniosków, które są uważane za prawa, a raczej reguły morfologiczne. Reguły te mogą być mniej lub bardziej ogólne, tj. dotyczyć np. roślin i zwierząt lub tylko jednego z królestw przyrody. Główne zasady w odniesieniu do wszystkich trzech królestw nie, a zatem botanika i zoologia są jednym przemysł ogólny E., zwany biologia. Mineralogia stanowi zatem bardziej odosobnioną doktrynę. Prawa lub reguły morfologiczne stają się coraz bardziej szczegółowe w miarę zagłębiania się w badanie struktury i formy ciał. Zatem obecność szkieletu kostnego jest prawem, które dotyczy tylko kręgowców, obecność nasion jest regułą tylko dla roślin nasiennych itp. Dynamika E. prywatnego składa się z geologia w środowisku nieorganicznym i od fizjologia- w biologii. W tych branżach stosuje się głównie doświadczenie, a częściowo nawet kalkulację. Tak więc prywatne nauki przyrodnicze można przedstawić w następującej klasyfikacji:

Morfologia(nauki są głównie obserwacyjne) Dynamika(nauki głównie eksperymentalne lub, podobnie jak mechanika nieba, matematyczne)
Astronomia Fizyczny Niebiańska mechanika
Mineralogia Mineralogia właściwa z krystalografią Geologia
Botanika Organografia (morfologia i systematyka roślin żywych i przestarzałych, paleontologia), geografia roślin Fizjologia roślin i zwierząt
Zoologia To samo dotyczy zwierząt, chociaż organografia ekspresji nie jest używana przez zoologów.
Nauki, których podstawą jest nie tylko ogólne, ale także szczegółowe E.
Geografia fizyczna lub fizyka Globus
Meteorologia Można je również przypisać fizyce, gdyż są one głównie zastosowaniem tej nauki do zjawisk zachodzących w ziemskiej atmosferze.
Klimatologia
Orografia
Hydrografia
Obejmuje to również rzeczywistą stronę geografii zwierząt i roślin.
To samo co poprzednie, ale z dodatkiem celów użytkowych.

Stopień rozwoju, a także właściwości przedmiotów badań samych wymienionych nauk, spowodowały, że, jak już wspomniano, stosowane przez nich metody są bardzo różne. W rezultacie każda z nich rozpada się na wiele odrębnych specjalności, często reprezentujących znaczną integralność i niezależność. Tak więc w fizyce - optyka, akustyka itp. są badane niezależnie, chociaż ruchy stanowiące istotę tych zjawisk są wykonywane według jednorodnych praw. Wśród nauk szczegółowych najstarsza z nich, mianowicie mechanika nieba, która do niedawna stanowiła prawie całą astronomię, została sprowadzona prawie wyłącznie do matematyki, a fizyczna część tej nauki domaga się analizy chemicznej (spektralnej). Pozostałe nauki prywatne rozwijają się z taką szybkością i osiągnęły tak niezwykłą ekspansję, że ich podział na specjalności nasila się z niemal każdą dekadą. Tak w

W nowoczesny świat istnieją tysiące różnych nauk, dyscyplin edukacyjnych, sekcji i innych jednostek strukturalnych. Jednak szczególne miejsce wśród wszystkich zajmują te, które odnoszą się bezpośrednio do osoby i wszystkiego, co ją otacza. To jest system nauk przyrodniczych. Oczywiście wszystkie inne dyscypliny też są ważne. Ale to ta grupa ma najstarsze pochodzenie, a zatem ma szczególne znaczenie w życiu ludzi.

Czym są nauki przyrodnicze?

Odpowiedź na to pytanie jest prosta. Są to dyscypliny, które badają człowieka, jego zdrowie, a także całe środowisko: glebę w ogóle, przestrzeń, przyrodę, substancje, które składają się na wszystkie żywe i nieożywione ciała, ich przemiany.

Nauka o naukach przyrodniczych była interesująca dla ludzi od starożytności. Jak pozbyć się choroby, z czego składa się ciało od środka i czym one są, a także miliony podobnych pytań - to właśnie interesowało ludzkość od samego początku jej powstania. Rozważane dyscypliny dają na nie odpowiedzi.

Dlatego na pytanie, czym są nauki przyrodnicze, odpowiedź jest jednoznaczna. Są to dyscypliny, które badają przyrodę i wszystkie żywe istoty.

Klasyfikacja

Istnieje kilka głównych grup związanych z naukami przyrodniczymi:

  1. Chemiczne (analityczne, organiczne, nieorganiczne, kwantowe, pierwiastki organiczne).
  2. Biologiczne (anatomia, fizjologia, botanika, zoologia, genetyka).
  3. chemia, nauki fizyczne i matematyczne).
  4. Nauki o Ziemi (astronomia, astrofizyka, kosmologia, astrochemia,
  5. Nauki o skorupach ziemskich (hydrologia, meteorologia, mineralogia, paleontologia, geografia fizyczna, geologia).

Reprezentowane są tutaj tylko podstawowe nauki przyrodnicze. Należy jednak rozumieć, że każdy z nich ma własne podsekcje, gałęzie, dyscypliny pomocnicze i potomne. A jeśli połączysz je wszystkie w jedną całość, możesz uzyskać cały naturalny kompleks nauk, liczący setki jednostek.

Jednocześnie można ją podzielić na trzy duże grupy dyscyplin:

  • stosowany;
  • opisowy;
  • dokładny.

Interakcja dyscyplin między sobą

Oczywiście żadna dyscyplina nie może istnieć w oderwaniu od innych. Wszystkie są ze sobą w ścisłej harmonijnej interakcji, tworząc jeden kompleks. Na przykład wiedza biologiczna byłaby niemożliwa bez użycia środki techniczne zbudowany na podstawie fizyki.

Jednocześnie przemiany zachodzące w żywych istotach nie mogą być badane bez znajomości chemii, ponieważ każdy organizm to cała fabryka reakcji zachodzących z ogromną prędkością.

Związek nauk przyrodniczych był zawsze śledzony. Historycznie rozwój jednej z nich wiązał się z intensywnym rozwojem i akumulacją wiedzy w drugiej. Gdy tylko zaczęły powstawać nowe lądy, odkryto wyspy, obszary lądowe, natychmiast rozwinęła się zoologia i botanika. W końcu nowe siedliska zamieszkiwali (choć nie wszystkie) nieznani wcześniej przedstawiciele rasy ludzkiej. W ten sposób geografia i biologia były ze sobą ściśle powiązane.

Jeśli mówimy o astronomii i dyscyplinach pokrewnych, nie sposób nie zauważyć, że rozwinęły się one dzięki odkryciom naukowym w dziedzinie fizyki i chemii. Projekt teleskopu w dużej mierze zadecydował o sukcesie w tej dziedzinie.

Takich przykładów jest wiele. Wszystkie ilustrują ścisły związek między wszystkimi dyscyplinami przyrodniczymi, które tworzą jedną wielką grupę. Poniżej rozważamy metody nauk przyrodniczych.

Metody badawcze

Przed przystąpieniem do metod badawczych stosowanych przez omawiane nauki konieczne jest zidentyfikowanie przedmiotów ich badań. Oni są:

  • człowiek;
  • życie;
  • Wszechświat;
  • materiał;
  • Ziemia.

Każdy z tych obiektów ma swoje własne cechy, a do ich badania konieczne jest wybranie jednej lub drugiej metody. Wśród nich z reguły wyróżnia się:

  1. Obserwacja to jeden z najprostszych, najskuteczniejszych i najdawniejszych sposobów poznawania świata.
  2. Eksperyment jest podstawą nauk chemicznych, większości dyscyplin biologicznych i fizycznych. Pozwala uzyskać wynik i na jego podstawie wyciągnąć wnioski
  3. Porównanie – metoda ta opiera się na wykorzystaniu zgromadzonej historycznie wiedzy na dany temat i porównywaniu jej z uzyskanymi wynikami. Na podstawie analizy wyciąga się wniosek o innowacyjności, jakości i innych cechach obiektu.
  4. Analiza. Metoda ta może obejmować modelowanie matematyczne, systematykę, uogólnianie, efektywność. Najczęściej jest ostateczna po wielu innych badaniach.
  5. Pomiar - służy do oceny parametrów konkretnych obiektów przyrody ożywionej i nieożywionej.

Są też najnowsze nowoczesne metody badania mające zastosowanie w fizyce, chemii, medycynie, biochemii i Inżynieria genetyczna, genetyka i inne ważne nauki. To:

  • mikroskopia elektronowa i laserowa;
  • wirowanie;
  • analiza biochemiczna;
  • rentgenowska analiza strukturalna;
  • spektrometria;
  • chromatografia i inne.

Oczywiście jest to dalekie od pełna lista. Istnieje wiele różnych urządzeń do pracy w każdej dziedzinie wiedzy naukowej. Wszystko wymaga indywidualnego podejścia, co oznacza, że ​​tworzy się zestaw metod, dobiera się sprzęt i sprzęt.

Współczesne problemy nauk przyrodniczych

Główne problemy nauk przyrodniczych na obecny etap rozwój to poszukiwanie nowych informacji, gromadzenie teoretycznej bazy wiedzy w bardziej dogłębnej, bogatej formie. Do początku XX wieku głównym problemem rozpatrywanych dyscyplin był sprzeciw wobec humanistyki.

Jednak dzisiaj ta przeszkoda nie ma już znaczenia, ponieważ ludzkość zdała sobie sprawę z wagi interdyscyplinarnej integracji w przyswajaniu wiedzy o człowieku, przyrodzie, przestrzeni i innych rzeczach.

Teraz dyscypliny cyklu przyrodoznawczego stoją przed innym zadaniem: jak zachować przyrodę i chronić ją przed wpływem samego człowieka i jego działalności gospodarczej? A oto najpilniejsze kwestie:

  • kwaśny deszcz;
  • Efekt cieplarniany;
  • zniszczenie warstwy ozonowej;
  • wymieranie gatunków roślin i zwierząt;
  • zanieczyszczenie powietrza i inne.

Biologia

W większości przypadków w odpowiedzi na pytanie „Czym są nauki przyrodnicze?” Na myśl przychodzi jedno słowo: biologia. Taka jest opinia większości ludzi niezwiązanych z nauką. I to jest absolutnie słuszna opinia. W końcu co, jeśli nie biologia, bezpośrednio i bardzo ściśle łączy naturę i człowieka?

Wszystkie dyscypliny składające się na tę naukę mają na celu badanie żywych systemów, ich interakcji ze sobą i z środowisko. Dlatego to całkiem normalne, że biologię uważa się za założyciela nauk przyrodniczych.

Ponadto jest również jednym z najstarszych. Wszakże dla niego samego, jego ciała, otaczających go roślin i zwierząt narodziło się razem z człowiekiem. Genetyka, medycyna, botanika, zoologia i anatomia są ściśle związane z tą samą dyscypliną. Wszystkie te gałęzie tworzą biologię jako całość. Dają nam również pełny obraz natury i człowieka oraz wszystkich żywych systemów i organizmów.

Chemia i fizyka

Te podstawowe nauki w rozwoju wiedzy o ciałach, substancjach i zjawiskach przyrodniczych są nie mniej starożytne niż biologia. Rozwijały się także wraz z rozwojem człowieka, jego formowaniem się w środowisku społecznym. Głównymi zadaniami tych nauk są badania wszystkich ciał przyrody nieożywionej i żywej z punktu widzenia zachodzących w nich procesów, ich związku ze środowiskiem.

Fizyka bierze więc pod uwagę zjawiska naturalne, mechanizmy i przyczyny ich występowania. Chemia opiera się na znajomości substancji i ich wzajemnych przemianach w siebie.

Tym są nauki przyrodnicze.

Nauka o ziemi

I na koniec wymieniamy dyscypliny, które pozwalają dowiedzieć się więcej o naszym domu, który nazywa się Ziemia. Obejmują one:

  • geologia;
  • meteorologia;
  • klimatologia;
  • geodezja;
  • hydrochemia;
  • kartografia;
  • mineralogia;
  • sejsmologia;
  • Gleboznawstwo;
  • paleontologia;
  • tektonika i inne.

W sumie istnieje około 35 różnych dyscyplin. Wspólnie badają naszą planetę, jej strukturę, właściwości i cechy, tak niezbędne dla życia ludzi i rozwoju gospodarki.

System wiedzy przyrodniczej

naturalna nauka jest jednym z elementów systemu współczesnej wiedzy naukowej, w skład którego wchodzą także kompleksy nauk technicznych i humanistycznych. Nauki przyrodnicze to ewoluujący system uporządkowanej informacji o prawach ruchu materii.

Przedmioty badań poszczególnych nauk przyrodniczych, których całość już na początku XX wieku. nosiły miano historii naturalnej, od chwili powstania do dnia dzisiejszego były i pozostają: materią, życiem, człowiekiem, Ziemią, Wszechświatem. W związku z tym współczesne nauki przyrodnicze grupują główne nauki przyrodnicze w następujący sposób:

  • fizyka, chemia, chemia fizyczna;
  • biologia, botanika, zoologia;
  • anatomia, fizjologia, genetyka (doktryna dziedziczności);
  • geologia, mineralogia, paleontologia, meteorologia, geografia fizyczna;
  • astronomia, kosmologia, astrofizyka, astrochemia.

Oczywiście wymieniono tutaj tylko te główne naturalne nowoczesne nauki przyrodnicze to złożony i rozgałęziony kompleks, obejmujący setki dyscyplin naukowych. Sama fizyka łączy całą rodzinę nauk (mechanikę, termodynamikę, optykę, elektrodynamikę itp.). Wraz ze wzrostem ilości wiedzy naukowej niektóre działy nauk nabrały statusu dyscyplin naukowych z własnym aparatem pojęciowym, specyficzne metody badań naukowych, co często utrudnia dostęp dla specjalistów zajmujących się innymi dziedzinami tej samej, powiedzmy, fizyki.

Takie zróżnicowanie w naukach przyrodniczych (jak zresztą w nauce w ogóle) jest naturalną i nieuniknioną konsekwencją coraz węższej specjalizacji.

Jednak również naturalnie w rozwoju nauki zachodzą kontrprocesy, w szczególności tworzą się i formują dyscypliny przyrodnicze, jak to często mówi się, „na styku” nauk: fizyki chemicznej, biochemii, biofizyki, biogeochemii i wielu innych. W efekcie określone niegdyś granice pomiędzy poszczególnymi dyscyplinami naukowymi i ich sekcjami stają się bardzo warunkowe, mobilne i można by rzec, przejrzyste.

Procesy te, prowadzące z jednej strony do dalszego wzrostu liczby dyscyplin naukowych, ale z drugiej do ich zbieżności i wzajemnego przenikania się, są jednym z dowodów integracji nauk przyrodniczych, co odzwierciedla ogólny trend we współczesnej nauce.

Być może właśnie tutaj wypada zwrócić się do takiej dyscypliny naukowej, która z pewnością zajmuje szczególne miejsce, jak matematyka, która jest narzędziem badawczym i uniwersalnym językiem nie tylko nauk przyrodniczych, ale i wielu innych – te, w których można dostrzec wzorce ilościowe.

W zależności od metod leżących u podstaw badań możemy mówić o naukach przyrodniczych:

  • opisowe (poznawanie danych faktycznych i relacji między nimi);
  • dokładny (budynek modele matematyczne wyrażania ustalonych faktów i powiązań, tj. wzorców);
  • stosowane (wykorzystywanie systematyki i modeli opisowych i ścisłych nauk przyrodniczych do rozwoju i przekształcania przyrody).

Niemniej jednak wspólną cechą ogólną wszystkich nauk zajmujących się przyrodą i technologią jest świadoma aktywność. profesjonalni pracownicy nauka mająca na celu opisanie, wyjaśnienie i przewidywanie zachowania badanych obiektów oraz charakteru badanych zjawisk. Nauki humanistyczne wyróżniają się tym, że wyjaśnianie i przewidywanie zjawisk (zdarzeń) opiera się z reguły nie na wyjaśnieniu, ale na zrozumieniu rzeczywistości.

Jest to podstawowa różnica między naukami, które mają przedmioty badań, które pozwalają na systematyczną obserwację, wielokrotną weryfikację eksperymentalną i powtarzalne eksperymenty, a naukami, które badają zasadniczo unikalne, niepowtarzalne sytuacje, które z reguły nie pozwalają na dokładne powtórzenie eksperyment, przeprowadzanie więcej niż jednego pewnego rodzaju lub eksperyment.

Kultura współczesna stara się przezwyciężyć zróżnicowanie poznania na wiele niezależnych dziedzin i dyscyplin, przede wszystkim rozłam między naukami przyrodniczymi i humanistycznymi, który wyraźnie ujawnił się pod koniec XIX wieku. W końcu świat jest jednym w całej swojej nieskończonej różnorodności, dlatego stosunkowo niezależne obszary jednego systemu ludzkiej wiedzy są ze sobą organicznie połączone; różnica jest tu przemijająca, jedność jest absolutna.

Współcześnie wyraźnie zarysowana została integracja wiedzy przyrodniczej, która przejawia się w wielu formach i staje się najbardziej wyrazistym kierunkiem jej rozwoju. Coraz częściej nurt ten przejawia się również w interakcji nauk przyrodniczych i humanistycznych. Dowodem na to jest awans na pierwszy plan nowoczesna nauka zasady spójności, samoorganizacji i globalnego ewolucjonizmu, otwierające możliwość łączenia szerokiej gamy wiedza naukowa w integralny i spójny system, zjednoczony wspólnymi prawami ewolucji obiektów o różnej naturze.

Są wszelkie powody, by sądzić, że jesteśmy świadkami rosnącej konwergencji i wzajemnej integracji nauk przyrodniczych i humanistycznych. Świadczy o tym powszechne stosowanie w badaniach humanitarnych nie tylko środków technicznych i technologii informacyjnych stosowanych w naukach przyrodniczych i technicznych, ale także ogólnonaukowych metod badawczych wypracowanych w procesie rozwoju nauk przyrodniczych.

Przedmiotem zajęć są pojęcia związane z formami istnienia i ruchu materii żywej i nieożywionej, natomiast prawa określające przebieg zjawisk społecznych są przedmiotem nauk humanistycznych. Należy jednak pamiętać, że bez względu na to, jak różne są nauki przyrodnicze i humanistyczne, mają one ogólną jedność, którą jest logika nauki. To właśnie poddanie się tej logice czyni naukę sferą ludzkiej aktywności, której celem jest rozpoznanie i teoretyczne usystematyzowanie obiektywnej wiedzy o rzeczywistości.

Przyrodniczo-naukowy obraz świata tworzą i modyfikują naukowcy różnych narodowości, wśród których są przekonani ateiści i wyznawcy różnych wyznań i wyznań. Jednak w jego działalność zawodowa wszystkie one wynikają z faktu, że świat jest materialny, to znaczy istnieje obiektywnie, niezależnie od ludzi, którzy go badają. Zwróćmy jednak uwagę, że sam proces poznania może wpływać na badane obiekty świata materialnego i to, jak człowiek je sobie wyobraża, w zależności od poziomu rozwoju narzędzi badawczych. Ponadto każdy naukowiec wychodzi z tego, że świat jest fundamentalnie poznawalny.

Proces poznania naukowego to poszukiwanie prawdy. Jednak prawda absolutna w nauce jest niezrozumiała i z każdym krokiem na ścieżce poznania posuwa się dalej i głębiej. W ten sposób na każdym etapie poznania naukowcy ustalają: względna prawda, zdając sobie sprawę, że na kolejnym etapie uzyskana zostanie wiedza dokładniejsza, bardziej adekwatna do rzeczywistości. I to jest kolejny dowód na to, że proces poznania jest obiektywny i niewyczerpany.