Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Что такое естествознание это биология


ЕСТЕСТВОЗНА́НИЕ

Авторы: С. Х. Карпенков

ЕСТЕСТВОЗНА́НИЕ, сис­те­ма на­ук о за­ко­нах, яв­ле­ни­ях и свой­ст­вах объ­ек­тов при­ро­ды; вклю­ча­ет мно­же­ст­во от­рас­лей – ес­те­ст­вен­ных на­ук.

Объ­ек­ты ис­сле­до­ва­ния Е. – ма­те­рия, её строе­ние, ви­ды, взаи­мо­свя­зи ме­ж­ду ни­ми; вре­мя и про­стран­ст­во как уни­вер­саль­ные фор­мы дви­же­ния ма­те­рии. Ма­те­ри­аль­ные сис­те­мы ус­лов­но де­лят на мик­ро­мир (мо­ле­ку­лы, ато­мы и эле­мен­тар­ные час­ти­цы), мак­ро­мир (все не­по­сред­ст­вен­но на­блю­дае­мые те­ла) и ме­га­мир (пла­не­ты, звёз­ды, га­лак­ти­ки и Все­лен­ная). В жи­вой при­ро­де са­мая круп­ная сис­те­ма – био­сфе­ра – об­ласть рас­про­стра­не­ния жиз­ни на Зем­ле. Вне за­ви­си­мо­сти от струк­тур­ной ор­га­ни­за­ции ма­те­ри­аль­ных сис­тем мож­но вы­де­лить ну­клон­ный, атом­ный и мо­ле­ку­ляр­ный уров­ни ис­сле­до­ва­ний. В ка­ж­дой от­рас­ли Е. эти уров­ни до­пол­ня­ют­ся свои­ми по­ду­ров­ня­ми, учи­ты­ваю­щи­ми спе­ци­фи­ку ис­сле­дуе­мо­го объ­ек­та.

Фун­да­мен­таль­ные за­ко­ны при­ро­ды ха­рак­те­ри­зу­ют ма­те­ри­аль­ные объ­ек­ты и яв­ле­ния вне за­ви­си­мо­сти от то­го, где они на­хо­дят­ся или про­ис­хо­дят (напр., с по­мо­щью за­ко­нов со­хра­не­ния энер­гии и им­пуль­са мож­но опи­сы­вать дви­же­ние тел на Зем­ле, взаи­мо­дей­ст­вие эле­мен­тар­ных час­тиц, дви­же­ния пла­нет, звёзд). Строе­ние ма­те­рии на ну­клон­ном, атом­ном и мо­ле­ку­ляр­ном уров­нях оди­на­ко­во на Зем­ле и в кос­мич. про­стран­ст­ве. Всё это оз­на­ча­ет, что фун­дам. за­ко­ны при­ро­ды уни­вер­саль­ны, что, в свою оче­редь, сви­де­тель­ст­ву­ет о ма­те­ри­аль­ном един­ст­ве объ­ек­тов при­ро­ды и Все­лен­ной в це­лом. В про­цес­се ес­те­ств.-на­уч. по­зна­ния об­на­ру­жи­ва­ют­ся но­вые яв­ле­ния и свой­ст­ва объ­ек­тов при­ро­ды, что по­зво­ля­ет соз­да­вать бо­лее со­вер­шен­ные тех­нич. сред­ст­ва и глуб­же про­ни­кать в тай­ны ок­ру­жаю­ще­го ми­ра. Вне­дрён­ные ес­те­ств.-на­уч. раз­ра­бот­ки яв­ля­ют­ся важ­ней­шим фак­то­ром эко­но­ми­ки, её ба­зо­вым ре­сур­сом, по сво­ей зна­чи­мо­сти пре­вос­хо­дя­щим та­кие тра­ди­ци­он­ные ре­сур­сы, как при­род­ное сы­рьё, ра­бо­чая си­ла и др.

Структура естествознания

По­пыт­ки клас­си­фи­ка­ции ес­теств. на­ук пред­при­ни­ма­лись с ан­тич­ных вре­мён (Пла­тон, Ари­сто­тель), во­зоб­но­ви­лись в эпо­ху Воз­ро­ж­де­ния (Ф. Бэ­кон) и про­дол­жи­лись эн­цик­ло­пе­ди­ста­ми (Ж. Л. Д’Аламбер и др.). Од­ну из наи­бо­лее раз­ра­бо­тан­ных клас­си­фи­ка­ций ес­теств. на­ук пред­ло­жил в нач. 19 в. А. Ам­пер. Ес­те­ств.-на­уч. зна­ния он пред­ста­вил в ви­де еди­ной иерар­хич. сис­те­мы, в ко­то­рой фи­зи­ка рас­по­ла­га­лась на пер­вом уров­не, хи­мия – на вто­ром, как бы ос­но­вы­ва­ясь на фи­зи­ке, и т. д. Позд­нее (сер. 19 в.), изу­чая ис­то­рию раз­ви­тия Е., Ф. А. Ке­ку­ле пред­ло­жил ие­рар­хию ес­теств. на­ук в ви­де че­ты­рёх по­сле­до­ват. сту­пе­ней: ме­ха­ни­ка, фи­зи­ка, хи­мия, био­ло­гия.

Воз­мож­ны и др. под­хо­ды в оп­ре­де­ле­нии струк­ту­ры Е. с учё­том свойств и спе­ци­фи­ки объ­ек­тов ис­сле­до­ва­ний; напр., все ес­теств. нау­ки мож­но раз­де­лить на две боль­шие груп­пы – нау­ки о не­жи­вой и жи­вой при­ро­де. Та­кое де­ле­ние в ка­кой-то сте­пе­ни от­ра­жа­ет хи­мия, ко­то­рая изу­ча­ет как не­ор­га­ни­че­ские (объ­ек­ты не­жи­вой при­ро­ды), так и ор­га­нич. со­еди­не­ния (про­сле­жи­ва­ет­ся путь к жи­вой при­ро­де).

С учё­том мас­штаб­но­сти объ­ек­тов ис­сле­до­ва­ния мож­но оп­ре­де­лить ещё од­ну ие­рар­хич. струк­ту­ру Е.: ас­тро­но­мия – геология – география – био­ло­гия. В ас­тро­но­мии изу­ча­ют круп­но­мас­штаб­ные объ­ек­ты Все­лен­ной (га­лак­ти­ки, звёз­ды, пла­не­ты и их спут­ни­ки), а объ­ек­ты ис­сле­до­ва­ния гео­ло­гии, гео­гра­фии и био­ло­гии свя­за­ны с на­шей пла­не­той и её эле­мен­та­ми, струк­ту­рой, в т. ч. и био­сфе­рой.

Струк­ту­ра Е. не со­дер­жит ма­те­ма­ти­ки и ло­ги­ки, без ко­то­рых не­воз­мож­но раз­ви­тие ни од­ной из совр. ес­теств. на­ук. Бла­го­да­ря ма­те­ма­ти­ке все ес­те­ств.-на­уч. от­рас­ли пе­ре­хо­дят от ка­че­ст­вен­но­го опи­са­ния яв­ле­ний и свойств объ­ек­тов к их ко­ли­че­ст­вен­но­му опи­са­нию на ос­но­ва­нии фун­дам. за­ко­нов и ло­ги­че­ски строй­ных тео­рий. Прак­ти­че­ски все ес­теств. нау­ки ис­поль­зу­ют уни­вер­саль­ный язык, пре­дос­тав­ляе­мый ма­те­ма­ти­кой, – язык ма­те­ма­тич. зна­ков (дру­гой ши­ро­ко рас­про­стра­нён­ный язык Е. – язык хи­мич. зна­ков и фор­мул).

История развития естествознания

Е. в совр. пред­став­ле­нии пред­ше­ст­во­вал дли­тель­ный пе­ри­од, на­чав­ший­ся с древ­них вре­мён, ко­гда по­сте­пен­но на­ка­п­лива­лись зна­ния о при­ро­де. Мыс­ли­те­ли Древ­ней Гре­ции пы­та­лись най­ти ма­те­риа­ли­стич. обос­но­ва­ние ми­ро­уст­рой­ст­ва и раз­ра­бо­тать ра­цио­на­ли­стич. ме­тод по­зна­ния при­ро­ды, ус­та­нав­ли­вать при­чин­но-след­ст­вен­ные свя­зи яв­ле­ний при­ро­ды, что мож­но счи­тать на­ча­лом на­тур­фи­ло­со­фии. Все ес­те­ств.-на­уч. зна­ния и воз­зре­ния вхо­ди­ли в еди­ную не­диф­фе­рен­ци­ро­ван­ную нау­ку, на­хо­див­шую­ся под эги­дой фи­ло­со­фии. Диф­фе­рен­циа­ция на­ук впер­вые на­ме­ти­лась в ио­ний­ской шко­ле в 6 в. до н. э. На­ча­ли фор­ми­ро­вать­ся са­мо­сто­ят. от­рас­ли зна­ния (напр., ста­ти­ка, ос­но­ван­ная на ма­те­ма­тич. опи­са­нии).

Ис­то­рию раз­ви­тия Е. мож­но ус­лов­но раз­де­лить на три осн. эта­па – до­клас­сич., клас­сич. и со­вре­мен­ный.

До­клас­си­че­ский этап – са­мый дли­тель­ный (с 6 в. до н. э. до кон. 17 в.) – на­чи­на­ет­ся с пе­рио­да пер­вых на­тур­фи­ло­соф­ских кон­цеп­ций, ко­гда на­ча­ли фор­ми­ро­вать­ся от­рас­ли Е., позд­нее на­зван­ные точ­ны­ми (от­рас­ли нау­ки, по­ло­же­ния ко­то­рых оформ­ле­ны в ви­де «точ­но­го зна­ния», как пра­ви­ло, ма­те­ма­тич. фор­му­ла­ми, – ме­ха­ни­ка, ас­тро­но­мия и др.). Важ­ную роль в ста­нов­ле­нии ес­те­ств.-на­уч. ми­ро­воз­зре­ния сыг­ра­ла гео­цен­т­ри­че­ская сис­те­ма ми­ра. Поч­ти 15 ве­ков от­де­ля­ют её от ге­лио­цен­три­че­ской сис­те­мы ми­ра и за­ко­на дви­же­ния пла­нет. На ру­бе­же 15–16 вв. на­чи­на­ет­ся эпо­ха пер­вых кру­го­свет­ных пу­те­ше­ст­вий и Ве­ли­ких гео­гра­фи­че­ских от­кры­тий; в эпо­ху Воз­ро­ж­де­ния бы­ла обос­но­ва­на дли­тель­ность про­цес­са раз­ви­тия жиз­ни на Зем­ле по об­на­ру­жен­ным ока­ме­не­лым ос­тан­кам вы­мер­ших ор­га­низ­мов; в 17 в. да­но оп­ре­де­ле­ние хи­мич. эле­мен­та, опи­са­на струк­ту­ра рас­тит. клет­ки – эле­мен­тар­ной ячей­ки жи­вых ор­га­низ­мов.

Клас­си­че­ский этап раз­ви­тия Е. (нач. 18 – кон. 19 вв.) на­чи­на­ет­ся с от­кры­тия фун­дам. за­ко­нов ме­ха­ни­ки, ко­то­рые соз­да­ли ре­аль­ную ба­зу для ко­ли­чест­вен­но­го опи­са­ния яв­ле­ний и свойств объ­ек­тов при­ро­ды. За­ко­ны клас­сич. ме­ха­ни­ки ста­ли ши­ро­ко при­ме­нять­ся во мно­гих ес­теств. нау­ках, что при­ве­ло к её аб­со­лю­ти­за­ции, в ре­зуль­та­те че­го в 17–18 вв. гос­под­ст­вую­щим фи­лос. уче­ни­ем стал ме­ха­ни­стич. де­тер­ми­низм.

В 19 в. сфор­му­ли­ро­ва­ны за­ко­ны со­хра­не­ния; за­ло­же­ны ос­но­вы хи­мич. ато­ми­сти­ки; пред­ло­же­на атом­но-мо­ле­ку­ляр­ная тео­рия строе­ния ве­ще­ст­ва; соз­да­на пе­рио­дич. сис­те­ма хи­ми­чес­ких эле­мен­тов; мир рас­те­ний и жи­вот­ных раз­де­лён на ие­рар­хи­че­ски со­под­чи­нён­ные так­со­ны; соз­да­ют­ся гео­ло­гич. кар­ты сна­ча­ла не­боль­ших уча­ст­ков, а за­тем и круп­ных тер­ри­то­рий; уточ­ня­ют­ся гео­гра­фич. кар­ты и др.; соз­да­на кле­точ­ная тео­рия, ко­то­рая ле­жит в ос­но­ве кле­точ­ной био­логии. За­ро­ж­да­ют­ся мик­ро­био­ло­гия, ге­не­ти­ка, срав­ни­тель­ная ана­то­мия и др. от­рас­ли на­ук о жи­вой при­ро­де. Прак­ти­ка ис­кусств. и ес­теств. от­бо­ра, пред­став­ле­ние о раз­мно­же­нии, борь­ба за су­ще­ст­во­ва­ние лег­ли в ос­но­ву эво­лю­ци­он­но­го уче­ния.

Важ­ную роль в раз­ви­тии Е. сыг­ра­ла тео­рия элек­тро­маг­нит­но­го по­ля, объ­яс­нив­шая при­ро­ду све­та. Од­на­ко но­вые на­уч. от­кры­тия в ря­де слу­ча­ев про­ти­во­ре­чи­ли су­ще­ст­вую­щим на­уч. тео­ри­ям. Для их объ­яс­не­ния при­шлось от­ка­зать­ся от об­ще­при­ня­то­го клас­сич. пред­став­ле­ния – элек­тро­маг­нит­ной тео­рии и вы­дви­нуть кван­то­вую тео­рию: ато­мы мо­гут из­лу­чать энер­гию не не­пре­рыв­но, а оп­ре­де­лён­ны­ми пор­ция­ми – кван­та­ми.

Соз­да­ние кван­то­вой тео­рии и тео­рии от­но­си­тель­но­сти, от­кры­тие рент­ге­нов­ско­го из­лу­че­ния и ра­дио­ак­тив­но­сти зна­ме­ну­ют на­ча­ло со­вре­мен­но­го эта­па раз­ви­тия Е., со­от­вет­ст­вую­ще­го атом­но­му и ну­клон­но­му уров­ням по­зна­ния ма­те­рии. Хро­но­ло­ги­че­ски этот этап прак­ти­че­ски сов­па­да­ет с нач. 20 в.

В 1-й пол. 20 в. пред­ло­же­на кван­то­вая мо­дель ато­ма; от­кры­та сверх­про­во­ди­мость; рас­кры­ты ме­ха­низ­мы мн. хи­мич. ре­ак­ций; от­кры­ты цеп­ные ре­ак­ции (хи­мич. и ядер­ные); глу­бо­ко изу­че­ны мн. про­цес­сы в жи­вом ор­га­низ­ме; сфор­му­ли­ро­ва­на хро­мо­сом­ная тео­рия на­след­ст­вен­но­сти и ус­та­нов­лен но­си­тель ге­не­тич. ин­фор­ма­ции – мо­ле­ку­ла ДНК; ис­сле­до­ва­но строе­ние атом­но­го яд­ра; об­на­ру­же­но де­ле­ние ядер ура­на, что спо­соб­ст­во­ва­ло раз­ви­тию ядер­ной фи­зи­ки и ядер­ной энер­ге­ти­ки; из­ме­ре­но рас­стоя­ние до бли­жай­ших га­лак­тик, ус­та­нов­лен за­кон рас­ши­ре­ния Все­лен­ной; пред­ло­же­но уче­ние о био­сфе­ре и обос­но­ва­на транс­фор­ма­ция её в ноо­сфе­ру, ре­шаю­щую роль в ко­то­рой иг­ра­ет че­ло­век; соз­да­на нау­ка о по­ли­ме­рах.

Во 2-й пол. 20 в. ус­та­нов­ле­на струк­ту­ра ДНК и рас­крыт ге­не­тич. код; от­кры­то ре­лик­то­вое из­лу­че­ние; соз­да­ны кван­то­вые ге­не­ра­то­ры (ла­зе­ры и ма­зе­ры), вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ные сверх­про­вод­ни­ки, по­лу­про­вод­ни­ко­вые, мик­ро­элек­трон­ные при­бо­ры и др.; с по­яв­ле­ни­ем кос­мич. ап­па­ра­тов ста­ло воз­мож­ным ис­сле­до­ва­ние объ­ек­тов Все­лен­ной в ИК-, УФ-, рент­ге­нов­ском и гам­ма-диа­па­зо­нах; ре­во­люц. из­ме­не­ния про­изош­ли в по­зна­нии строе­ния зем­ной ко­ры; на ос­но­ве дос­ти­же­ний ес­теств. на­ук по­лу­чи­ла раз­ви­тие но­вая об­ласть при­клад­ной нау­ки и тех­ни­ки – на­но­тех­но­ло­гия; в нач. 21 в. рас­шиф­ро­ван ге­ном че­ло­ве­ка.

На совр. эта­пе раз­ви­тия Е. про­ис­хо­дит как диф­фе­рен­циа­ция, так и ин­те­гра­ция ес­теств. на­ук. Поя­ви­лись та­кие нау­ки, как био­фи­зи­ка, кос­мич. био­ло­гия, био­гео­хи­мия и др. Это сви­де­тель­ст­ву­ет о взаи­мо­свя­зи и взаи­мо­до­пол­няе­мо­сти ес­теств. на­ук.

Методологическая и познавательная роль естествознания

Естеств.-на­уч. ис­сле­до­ва­ния ба­зи­ру­ют­ся на двух вза­им­но до­пол­няю­щих под­хо­дах – эм­пи­ри­че­ском и тео­ре­ти­че­ском. Оба под­хода час­то пе­ре­пле­та­ют­ся и за­вер­ша­ют­ся оп­ре­де­ле­ни­ем от­но­си­тель­ной ес­те­ств.-на­уч. ис­ти­ны, ко­то­рая все­гда объ­ек­тив­на по со­дер­жа­нию, но субъ­ек­тив­на по фор­ме как ре­зуль­тат че­ло­ве­че­ско­го мыш­ле­ния. Ос­но­ву ес­те­ств.-на­уч. по­зна­ния со­став­ля­ют: ко­ли­че­ст­вен­ное опи­са­ние при­чин­но-след­ст­вен­ной свя­зи со­глас­но прин­ци­пу при­чин­но­сти; экс­пе­ри­мент как кри­те­рий ес­те­ств.-на­уч. ис­ти­ны; от­но­си­тель­ность ес­те­ст­в.-­на­уч. ис­ти­ны – оп­ре­де­ле­ние гра­ниц со­от­вет­ст­вия (ин­тер­ва­ла аде­к­ват­но­сти) и их от­но­си­тель­но­сти. См. так­же Нау­ка.

bigenc.ru

26. Биология в современном естествознании. Характеристика «образов» биологии (традиционная, физико-химическая, эволюционная).

Биология- это наука о живом, его строении, формах его активности, его строении, сообществах живых организмов, их распространении развитии, связях между собой и средой обитания.

Современная биологическая наука - результат длительного процесса развития. Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни, животных и растений, населяющих разные регионы и классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру его можно рассматривать с разных точек зрения.

По объектам исследованиябиология подразделяется навирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.

По свойствам проявления живогов биологии выделяются:

1) морфология- наука о строении живых организмов;

2) физиология- наука о функционировании организмов;

3) молекулярнаябиологияизучает микроструктуру живых тканей и клеток;

4) экологиярассматривает образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой;

5) генетикаисследует законы наследственности и изменчивости.

По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются:

1) анатомияизучает макроскопическое строение животных;

2) гистологияизучает строение тканей;

3) цитологияисследует строение живых клеток.

Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн. видов животных, около 500 тыс. растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий.

Причем мир живой природы исследован далеко не полностью Число неописанных видов оценивается по меньшей мере в 1 млн.

Исходной и главной категорией в биологии является категория «живого».

В развитии биологии выделяют три основных этапа:

1) систематики(К.Линней);

2) эволюционный(Ч.Дарвин);

3) биологиимикромира(Г.Мендель).

Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого и самих основ биологического мышления.

Три «образа» биологии.

  1. Традиционная, или натуралистская биология.

Объектом изучения традиционной биологии всегда была и остается живая природа в ее естественном состоянии и нерасчлененной целостности.

Традиционная биология имеет ранние истоки своего зарождения. Они идут к средним векам, а становление ее в самостоятельную науку, получившую название «натуралистская биология», приходится на XVIII-XIX века.

Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, главной задачей - их классифицирование, а реальной перспективой - установление закономерностей их существования, смысла и значения для природы в целом.

Первый этап натуралистской биологии ознаменовался первыми классификациями животных и растений. Были предложены принципы их группирования в таксоны различных уровней. С именем К.Линнея связано введение бинарной (обозначение рода и вида) номенклатуры, почти в неизменном виде дошедшей до наших дней, а также принцип иерархического соподчинения таксонов и их наименования - классы, отряды, роды, виды, разновидности. Однако недостатком искусственной системы Линнея было то, что он не дал никаких указаний относительно критериев родства, чем и снизил достоинство этой системы.

Более «естественными», т.е. отражающими родственные связи, были системы, созданные ботаниками — А. Л. Жюссье (1748-1836), О. П. Декандолем (1778-1841) и, в особенности, Ж. Б. Ламарком (1744-1829).

Труд Ламарка был построен на идее развития от простого к сложному, и главным вопросом был вопрос о происхождении отдельных групп и родственных связях между ними.

Следует отметить, что в период становления традиционной биологии закладывался комплексный, как мы сегодня говорим, системный подход к исследованию природы.

  1. Физико-химическая, или экспериментальная биология.

Термин «физико-химическая биология» был введен в 1970-е годы химиком-органиком Ю. А. Овчинниковым - сторонником тесной интеграции естественных наук и внедрения в биологию современных точных физико-химических методов в целях изучения элементарных уровней организации живой материи - молекулярного и надмолекулярного.

Понятие «физико-химическая биология» является двуплановым.

С одной стороны, понятие это означает, что предметом изучения физико-химической биологии являются объекты живой природы, исследуемые на молекулярном и надмолекулярном уровнях.

С другой, сохраняется и первоначальное его значение: использование физико-химических методов для расшифровки структур и функций живой природы на всех уровнях ее организации.

Хотя различение это и достаточно условно, главным считают следующее: физико-химическая биология в наибольшей степени содействовала сближению биологии с точными физико-химическими науками и становлению естествознания как единой науки о природе.

Это не означает, что биология утратила свою индивидуальность. Как раз наоборот. Изучение структуры, функций и саморепродукции фундаментальных молекулярных структур живой материи, результаты которого получили отражение в виде постулатов или аксиом не лишило биологию ее особого положения в системе естествознания. Причина этого в том, что эти молекулярные структуры выполняют биологические функции.

Следует отметить, что ни в какой другой области естествознания, как в биологии, не обнаруживается столь глубокая связь между методами и техникой эксперимента, с одной стороны, и появлением новых идей, гипотез, концепций, с другой.

При рассмотрении истории методов физико-химической биологии можно выделить пять этапов, которые находятся между собой как в исторической, так и в логической последовательности. Иными словами, нововведения на одном этапе неизменно стимулировали переход к следующему.

Какие же это методы?

studfiles.net

Естествознание

Задание 1. Перечислите основные компоненты естествознания как системы естественных наук. Дайте их краткую характеристику.

Естествознание — область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятая как целое.

Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники — развитие физики, химии.

Подразделения

·  Астрономия - наука о расположении, строении, свойствах, происхождении и развитии небесных тел и их систем, вплоть до Вселенной в целом.

·  Биология - наука о жизни, одна из естественных наук, предметом которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой.

·  Биофизика раздел физики и современной биологии, изучающий физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом.

·  Биохимия - наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.

·  Генетика - наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости.

·  География - единый комплекс наук, изучающих географическую оболочку Земли и акцентирующихся на выявлении пространственно-временных закономерностей.

·  Геология — комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых.

·  Радиобиология — это самостоятельная комплексная, фундаментальная наука, состоящая из многих научных направлений, изучающая действие ионизирующих и неионизирующих излучений на биологические объекты.

·  Радиохимия, изучает химию радиоактивных веществ, законы их физико-химического поведения, химию ядерных превращений и сопутствующие им физико-химические процессы.

·  Физическая химия - наука об общих законах, определяющих строение и химические превращения веществ при различных внешних условиях.

·  Химия - одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций.

Задание 2. Охарактеризуйте александрийский период развития науки.

Естествознание в эллинистическую эпоху стало переходить из сферы отвлеченного, философского размышления о природе в сферу конкретных фактов и явлений (произошла систематизация накопленных знаний). В эту эпоху греческая математика, механика и астрономия наряду с другими отраслями знаний достигли своего наивысшего развития. Греческая наука перешла от рассмотрения мира в целом к дифференцированному знанию, из единой науки выделились и развились отдельные науки естественные и гуманитарные.

Почти каждый ученый эллинистической эпохи был связан с Александрией если не личным контактом, то научной перепиской. В Александрии жили и работали крупные ученые: геометр Евклид, географ и математик Эратосфен, астрономы Конон, Аристарх Самосский и позже Клавдий Птолемей. С Александрией были связаны математик Аполлоний Пергский, астроном Гиппарх и Архимед. Особую роль в эллинистическую эпоху сыграли Евклид и Архимед.

Среди четырех дисциплин, изучаемых в Мусейоне (Александрийский музей): литературы, математики, астрономии и медицины, - математика занимала особое место. В течение первого периода своего существования математическая школа отличалась интенсивной и блестящей деятельностью. Она началась с систематизации знаний, накопленных в классическую эпоху, - Евклид разработал начала геометрии, а Аполлоний создал общую теорию конических сечений.

Александрийские ученые получили широкую известность своими исследованиями по математике, астрономии, географии и физике. И хотя биология не принадлежала к числу популярных в Александрии наук, однако, и в ней можно найти, по крайней мере, два славных имени: это Герофил (расцвет его деятельности относится к 300-м годам до н.э.) и его ученик Эразистрат (250-е годы до н.э.).

На развитии биологии сказывался еще и тот немаловажный факт, что жизнь - живая природа в отличие от неживого мира - считалась священной. Анатомирование человеческого тела многим представлялось абсолютно недопустимым. Поэтому вскоре им и вовсе прекратили заниматься - вначале из-за морального осуждения, а затем под страхом нарушения законов.

Задание 3. Укажите основные законы механики Ньютона.

Первый закон Ньютона

Инерциальной называется та система отсчёта, относительно которой любая, изолированная от внешних воздействий, материальная точка сохраняет состояние равномерного прямолинейного движения.

Первый закон Ньютона гласит: инерциальные системы отсчёта существуют.

По сути, этот закон постулирует инерцию тел. Это может казаться очевидным сейчас, но это не было очевидно на заре исследований природы. Так, например, Аристотель утверждал, что причиной всякого движения является сила, т. е. у него не было движения по инерции.

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и её ускорением. Один из трёх законов Ньютона.

Второй закон Ньютона утверждает, что в инерциальной системе отсчета (ИСО) ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе.

=

Третий закон Ньютона объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой F12, а второе — на первое с силой F21. Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.

Сам закон: тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной и той же прямой, равными по модулю и противоположными по направлению: .

Задание 4. Укажите основные этапы создания учения об электромагнетизме.

Как и электричество, магнетизм в природе обнаружили древние греки. Примерно к 600 г. до н. э. им были известны свойства магнитного железняка (оксида железа); как обнаружилось, его куски могут действовать друг на друга на расстоянии. Примерно через 500 лет китайцы открыли поразительную способность магнитного железняка определенным образом ориентироваться в пространстве и создали первый примитивный компас. Правда, вначале его использование ограничивалось мистическими действами, и лишь через несколько столетий компас стал навигационным прибором.

В средние века открытое Фалесом странное явление тщательно изучал придворный медик английской королевы Елизаветы I Уильям Гильберт, который обнаружил, что способность электризоваться, присуща и многим другим веществам.

Дальнейшие исследования, проведенные в Англии и других странах Европы, показали, что некоторые вещества ведут себя как изоляторы. Французский ученый Шарль Дюфе установил, что существуют две разновидности электрических зарядов; теперь мы называем их положительными и отрицательными.

В XVIII—XIX вв. природа электричества частично прояснилась после экспериментов Бенджамина Франклина и Майкла Фарадея. Выяснилось, что электрические заряды одного знака отталкиваются, а заряды противоположных знаков притягиваются, и в том и другом случае электрические силы ослабевают с расстоянием в соответствии с законом “обратных квадратов”, который Ньютон вывел ранее для гравитации.

Решающий шаг в познании электромагнетизма сделал в 50-х годах XIX в. Джеймс Клерк Максвелл, объединивший электричество и магнетизм в единой системе уравнений теории электромагнетизма — первой единой теории поля — невидимого воздействия, создаваемого материей, простирающегося далеко в пространство и способного влиять на электрически заряженные частицы, электрические токи и магниты.

В 1864 году Дж. К. Максвелл опубликовал первые из основных уравнений «классической электродинамики», описывающие эволюцию электромагнитного поля и его взаимодействие с зарядами и токами.

Задание 5. Какие гипотезы и постулаты лежат в основе квантовой механики?

Основное уравнение квантовой механики — уравнение Шрёдингера, математический аппарат — теория матриц, теория групп, операторы, теория вероятностей.

История квантовой механики началась по существу с открытия в 1838 году катодных лучей Майклом Фарадеем. Дальнейшая формулировка в 1859 году задачи об излучении абсолютно чёрного тела Густавом Кирхгофом; предположения в 1877 году Людвигом Больцманом, о том, что энергетические состояния физической системы могут быть дискретными; формулировки в 1900 году квантовой гипотезы Максом Планком о том, что любая энергия поглощается или испускается только порциями, которые состоят из целого числа квантов с энергией ε таких, что эта энергия пропорциональна частоте ν с коэффициентом пропорциональности, определённым по формуле:

где h — постоянная Планка. Хотя Планк настаивал, что это предположение умозрительно и не относится к физической реальности энергии, в 1905 году для объяснения фотоэффекта Альберт Эйнштейн постулировал на основе квантовой гипотезы Планка, что свет сам по себе состоит из квантов, которые впоследствии назвали фотонами (1926 год). От простого постулирования Эйнштейна родился шквал обсуждений, теоретических работ и экспериментов, из которых возникла новая область физики: квантовая физика.

Математический аппарат нерелятивистской квантовой механики строится на следующих положениях:

·  Состояния системы описываются ненулевыми векторами ψ комплексного сепарабельного гильбертова пространства H, причем векторы ψ1 и ψ2 описывают одно и то же состояние тогда и только тогда, когда ψ2 = cψ1, где c — произвольное комплексное число. Каждой наблюдаемой однозначно сопоставляется линейный эрмитов оператор.

·  Наблюдаемые одновременно измеримы тогда и только тогда, когда соответствующие им эрмитовы операторы коммутируют.

·  Эволюция системы определяется уравнением Шредингера где — гамильтониан.

·  Каждому вектору из пространства H отвечает некоторое состояние системы, любой линейный эрмитов оператор соответствует некоторой наблюдаемой.

Эти положения позволяют создать математический аппарат, пригодный для описания широкого спектра задач в квантовой механике.

Задание 6. Укажите основные стехиометрические законы.

В химии используются следующие стехиометрические законы: закон сохранения массы, закон постоянства состава вещества, закон эквивалентов, закон кратных отношений.

Закон сохранения массы. Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Закон постоянства состава. Всякое химически чистое соединение независимо от способа его получения имеет вполне определенный состав.

C + O2 = CO2

CO + 1/2O2 = CO2

Закон эквивалентов. Химические элементы соединяются друг с другом в строго определенных количествах, соответствующих их эквивалентам.

Закон кратных отношений. Если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся между собой как простые целые числа.

Задание 7. В чём заключается явление катализа?

Катализ (от греч. κατάλυσις, восходит к καταλύειν — разрушение) — явление изменения скорости химической или биохимической реакции в присутствии веществ, количество и состояние которых в ходе реакции не изменяются (катализаторов).

Термин «катализ» был введён в 1835 году шведским учёным Йёнсом Якобом Берцелиусом.

Явление катализа распространено в природе (большинство процессов, происходящих в живых организмах, являются каталитическими) и широко используется в технике (в нефтепереработке и нефтехимии, в производстве серной кислоты, аммиака, азотной кислоты и др.). Большая часть всех промышленных реакций — это каталитические.

Основные принципы катализа

Катализатор изменяет механизм реакции на энергетически более выгодный, то есть снижает энергию активации. Катализатор образует с молекулой одного из реагентов промежуточное соединение, в котором ослаблены химические связи. Это облегчает его реакцию со вторым реагентом. Важно отметить, что катализаторы ускоряют обратимые реакции, как в прямом, так и в обратном направлениях.

Задание 8. Перечислите основные свойства живого организма.

Живые организмы — главный предмет изучения в биологии. Для удобства рассмотрения все организмы распределяются по разным группам и категориям, что составляет биологическую систему их классификации.

Самое общее их деление на ядерные и безъядерные.

По числу составляющих организм клеток их делят на одноклеточные и многоклеточные. Формирование целостного многоклеточного организма — процесс, состоящий из дифференцировки структур (клеток, тканей, органов) и функций и их интеграции как в онтогенезе, так и в филогенезе.

Постулатами теории биологической эволюции являются три свойства живых организмов - индивидуальная изменчивость, наследственность и борьба за существование.

Свойства:

·  В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом неодинаково. В живых организмах 98 % химического состава приходятся на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород.

·  Важный признак живых систем - использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Основу обмена веществ составляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма.

·  Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени; поддержание жизни связано с самовоспроизведением. Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестанет существовать, но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных.

·  Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т.е. постоянством строения молекул ДНК.

Задание 9. Охарактеризуйте различные типы изменчивости.

Изменчивость - вариабельность (разнообразие) признаков среди представителей данного вида. Различают несколько типов изменчивости:

·  Наследственную (генотипическую) и ненаследственную (фенотипическую).

Наследственная изменчивость обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях.

В каждой достаточно длительно существующей совокупности особей спонтанно и не направленно возникают различные мутации, которые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами.

Изменчивость, обусловленную возникновением мутаций, называют мутационной, а обусловленную дальнейшим перекомбинированием генов в результате скрещивания — комбинационной.

·  Индивидуальную (различие между отдельными особями) и групповую (между группами особей, например, различными популяциями данного вида). Групповая изменчивость является производной от индивидуальной.

·  Качественную и количественную.

·  Направленную и ненаправленную.

Задание 10. Дайте классификацию вещества биосферы на основе учения Вернадского о биосфере.

Биосфера — совокупность частей земной оболочки (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году. Большой вклад в развитие учения о биосфере внёс Вернадский.

В книге «Химическое строение биосферы Земли и её окружения» В. И. Вернадский говорит о следующих типах вещества, слагающих биосферу:

1.  Вся совокупность тел живых организмов населяющих Землю физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности и называется живым веществом (закон физико-химического единства живого вещества В. И. Вернадского). Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4-3,6*1012 т (в сухом весе). Если её распределить по всей поверхности планеты, то получится слой всего в полтора сантиметра. По В. И. Вернадскому эта «пленка жизни», составляющая менее 10-6 массы других оболочек Земли, является «одной из самых могущественных геохимических сил нашей планеты». На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород.

2.  Биогенное вещество — вещество создаваемое и перерабатываемое жизнью (каменный уголь, битумы, известняк нефть и т. д.)

3.  Косное вещество — в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное.

4.  Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5.  Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6.  Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7.  Вещество космического происхождения.

... моделирование широко используется там, где экспериментальные исследования трудоемки и дорогостоящи, или вообще невозможны (например, в изучении социальных явлений). Кроме задачи о прогнозе, математическое моделирование помогает классифицировать и систематизировать фактический материал, увидеть существующие связи в мозаике фактов. Это вытекает из того, что модель является специфическим -ярким и ...

... инерциальных системах отсчета. Пространственно-временной континуум – неразрывная связь пространства и времени и их зависимость от системы отсчета. Тема 11. Основные концепции химии   1. Химия как наука, ее предмет и проблемы Важнейшим разделом современного естествознания является химия. Она играет большую роль в решении наиболее актуальных и перспективных проблем современного общества. К ...

... сущность теории химической эволюции и биогенеза. Опишите историю открытия и изучения клетки. Зав. кафедрой -------------------------------------------------- Экзаменационный билет по предмету КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Билет № 30 Назовите и охарактеризуйте междисциплинарные естественные науки. Сформулируйте третий закон механического движения Ньютона. Каким ...

... и социальных процессов. Поэтому с целью системного и интенсивного исследования механизма коэволюционного процесса, на современном этапе развития науки необходимо достигнуть органического единства и постоянного взаимовлияния природно-научных и гуманитарных знаний. 4. Современное естествознание характеризуется изменением характера объекта исследования и усилением роли комплексного подхода в его ...

Page 2

Количество работ в разделе: 3138

№ Название работы Скачать
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.

www.kazedu.kz

естествознание - это... Что такое естествознание?

        ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ — совокупность наук о природных, или естественных, процессах и явлениях. Как таковое противостоит исследованию и конструированию искусственных процессов и систем, с одной стороны, и учениям о сверхъестественном — с другой. Начало естественных наук принято вести от Аристотеля. По определению Аристотеля, «природа, или естество, в первичном и собственном смысле есть сущность, а именно сущность того, что имеет начало в себе самом как таковом». При этом «природа двояка: она есть форма и материя», т.е. объединяет в себе пассивное и активное начала, неопределенность всеобщего субстрата и определенность субстанции, всеобщность и индивидуацию. Природа есть одновременно и множество процессов, и их единство. Эта провозглашенная максима Е., однако, ни в трудах Аристотеля, ни в работах иных античных мыслителей в полной мере реализована не была. Античное Е. распадалось на две практически несвязанные составляющие. Во-первых, шел сбор сведений по отраслям (ботаника, биология, агрономия, география, психология и пр.) и их систематизация. Эти работы демонстрировали тонкую наблюдательность, но не обобщенность или глубину. Во-вторых, развивались умозрительные теории типа «Физики» Аристотеля. Несколько особняком стояли теория Птолемея в астрономии и статика в механике. В целом же исследования природы носили разрозненный характер и не выходили за пределы концептуально-понятийной спекуляции.

        Е. заново переживает период становления в эпоху формирования ранней науки в Новое время (16—17 вв.). Подготовительная работа начинается несколько ранее, в 14—15 вв., когда осваивались сочинения арабских ученых и их переводы греческих писателей, к которым прибавлялись материалы, полученные во время великих географических экспедиций и добываемые цеховыми мастерами. С самого начала складывающееся Е. имело ряд особенностей по сравнению с античным. В роли метанауки для него выступает теология, задающая единство научному познанию. Природа в новом понимании — это «тварный мир», созданный совершеннейшим творцом — Богом — и обладающий в силу этого единством, совершенством, гармонией. Ему присущи два рода свойств — интеллигибельные, постигаемые умозрительно, и зримые, чувственно-воспринимаемые. Опорой в познании интеллигибельного, сущностного содержания природы является математика. Постигая сущность природы, исследователь постигает мудрость Творца. Такова была наука Н. Коперника, Г. Галилея, Тихо да Браге, И. Кеплера и др.

        В 17 в. начинают закладываться основы классической стадии Е. Роль парадигмы переходит в это время к первой собственно научной, машинно-механистической картине мира, уподоблявшей природу машине, идеальному часовому механизму, запущенному в действие «великим Часовщиком». Вся природа составляет единый механизм. Описание природы строго подчиняется так называемому «принципу Коперника»; мы не должны, не имея на то оснований, предполагать, что занимаем превилигированное положение во Вселенной; иначе говоря, наша часть мира — рядовая, ничем не выделяющаяся среди других компонента природы, своего рода универсальное «пробное тело». Е. строится по нормам теории «Божественного Взора», т.е. предполагается, что существует объективная абсолютная истина, и она достижима с любой степенью приближения. Требования религии («индивидуальное спасение») удовлетворяются принятием наряду с материальной субстанцией субстанции идеальной (пантеизм либо дуализм).

        В 1 8 — 1 9 вв. складывается классическое Е., для которого важен принцип вечности и неизменности законов природы, их объективное существование, соответствие законов мышления (логики) законам природы, признание человека частью природы. Закономерность природы выражается во всеобщем детерминизме, согласно которому всякое состояние в вселенной есть причина последующего ее состояния и следствие предыдущего. Всякое различие между земной и небесной механиками снято. Утверждается индуктивный, экспериментальный характер всех наук. Формируется единая научная обобщенная картина мира, опирающаяся на принципы механицизма, но уже не утверждающая машиноподобности всех процессов природы. В этой картине мира теологический довесок в виде Бога становится ненужной исследователю гипотезой. В эту же эпоху возникает и ряд впервые проявляющих себя тенденций. Во-первых, развертывается процесс дифференциации наук о природе, к концу 19 в. начинающий тревожить исследователей опасностью утраты единства наукой (В. Уэвелл). Происходит разграничение физико-химических наук, далеко ушедших вперед по пути математизации, и «естественных» наук — биологии, геологии, географии и пр.,— имевших относительно низкий уровень математизации. Во-вторых, обнаруживается ограниченность механики как эталона и нормы научного описания. В-третьих, в представления о природе проникает учение о развитии. Изменчивость начинает рассматриваться как фундаментальное свойство природы.

        Эти черты Е., приобретенные к концу 19 в., получают дальнейшее развитие в 20 в. Наступает закат механицизма. Распространение в естественных науках вероятно-статистических законов обусловливает кризис «лапласовского» детерминизма. На смену «принципу Коперника» приходит антропный принцип, утверждающий реальную бесконечность мира и отрицающий типичность нашей части мира для Вселенной в ее реальной бесконечности. Тем самым отрицается существование единой, вечной и неизменной природы. Е. (наука об естественных процессах) смыкается с наукой об искусственных системах (технические науки), так что одни дополняют другие. Прежнее резкое разграничение объекта и субъекта уступает место доказательству их взаимозависимости и взаимодействия.

        ВТ. Иванов

        Е. — вся совокупность наук о природе, рассматриваемых в их взаимной связи, единстве и целостности. Е. в этом смысле проделало большой и сложный путь исторического развития от первых натурфилософских учений о природе как едином Космосе древних греков до ее (природы) аналитического расчленения на десятки и сотни предметных областей частных (специальных) естественных наук Нового и Новейшего времени и до последующего воссоздания целостной картины природы как единого в своей основе, эволюционирующего Космоса на базе синтетических и интеграционных процессов в Е. 20 в. Вопросы о выявлении подлинной внутренней связи между всеми частными естественными науками (и прежде всего, между такими главнейшими разделами Е., как физика, химия, биология и психология), об их классификации, о возможности (или невозможности) создания их системы на принципах координации и субординации и пр. — являются важнейшими вопросами современной философии науки. И надо сказать, что, несмотря на наличие в литературе целого ряда интереснейших разработок по этим вопросам, в целом они далеки не только от сколько-нибудь общезначимого решения, но и от ясности. По своему содержанию и методам изучения природных явлений Е. может быть подразделено на эмпирическое (описательное) и теоретическое; по формам своего влияния на практическую деятельность людей — на фундаментальное и прикладное; по типам своих познавательных установок — на аналитическое и синтетическое и т.д. Глубокие изменения, которые произошли в естественнонаучной картине мира в 20 в., изменение самих способов познания природы (в том числе, человека как ее части) и принципов субординации внутри единого поля естественных наук дали основания уже в наше время для выделения таких этапов в развитии Е., как классическое, неклассическое и постнеклассическое Е. Основания и критерии их выделения предлагаются разные. В частности, таким основанием может быть исходное понимание отношения субъекта и объекта научно-познавательной деятельности. Все классическое Е. исходило из презумпции возможности (и необходимости) их полного и абсолютного различения. Природа как объект познания характеризуется с этой точки зрения набором различных внутренне присущих ей свойств и законов, познать которые человек может, лишь полностью отвлекаясь от особенностей самого процесса познания. Однако в 20 в. от этой презумпции пришлось отказаться уже в физике (в теории относительности и особенно в квантовой механике), а тем более при научном изучении душевной жизни человека в психологии (психоанализ, гуманистическая психология). Еще больше необходимость учета субъективного, человеческого фактора при научном изучении природы стала проступать в тех разделах современного Е., которые имеют дело со сложными и сверхсложными системными образованиями, в которые и сам человек

        входит на правах лишь части их органической целостности (напр., экология). Развитие Е. к концу 20 в. поставило много новых философских проблем, без глубокого изучения которых сегодня невозможно высветить перспективу устойчивого и гармоничного развития человечества в его единстве с природой.

        В.Г. Борзенков

Энциклопедия эпистемологии и философии науки. М.: «Канон+», РООИ «Реабилитация». И.Т. Касавин. 2009.

epistemology_of_science.academic.ru

Естествознание - это... Что такое Естествознание?

Иллюстрация к статье «Естествознание» из Cyclopaedia 1728 года.

Естествозна́ние — область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятых как целое.[1]

Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники — развитие физики, химии.

Предмет и цели

Подразделения

История

Когда возникла наука установить нельзя. Принято считать, что это произошло с изобретением письменности. Но есть данные, что люди обладали астрономическими знаниями ещё до изобретения письменности. Таким примером является сооружение, которое назвали Стоухенджем. Высокого уровня достигла наука в древней Греции. Там развивались логические науки (логика, математика), Гуманитарные науки (социология, история). Естествознание было представлено в основном астрономией. Аристотель и Архимед занимались и другими естественнонаучными дисциплинами, например, физикой. С крушением Римской Империи произошёл упадок европейской культуры и науки. В первом тысячелетии нашей эры центр научной мысли переместился на восток (Китай, арабский халифат). В Европе единственно грамотными людьми остались священнослужители. Но они не ставили своей целью развитие естествознания.

Естествознание в эпоху средневековья

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 февраля 2012.

В средневековом сознании доминировали ценностно-эмоциональные отношения к миру над познавательно-рациональными. Именно поэтому точкой отсчёта в духовном освоении мира выступали ценностные противоположности — добро и зло, небесное и земное, божественное и человеческое, святое и грешное и др. Вещь, попавшая в сферу отражения, воспроизводилась прежде всего с точки зрения её полезности для человека, а не в её объективных связях. Аналогичным образом человек характеризовался прежде всего не его объективными чертами (деловитостью, активностью, способностями), а через сословно-иерархические ценности: престиж — авторитет — власть и др.

Стержнем средневекового сознания выступало религиозное мировоззрение, в котором истолкование всех явлений природы и общества, их оценка, а также регламентация поведения человека обосновываются ссылкой на сверхъестественные силы. Представление о сверхъестественных силах было порождено как практическим бессилием человека перед природой (неразвитость производительных сил, сельскохозяйственный и ремесленный характер производства), так и стихийным характером социально-классовых процессов, процессов общения (социальный гнёт, социальная несправедливость, непредсказуемость жизненных ситуаций и др.).

Выделяя себя из природы, но ещё не противопоставляя себя ей полностью, средневековый человек и не формулирует своего отношения к природе как самостоятельной сущности. В качестве такого определяющего отношения для него существует другое отношение — к Богу, а отношение к природе вторично и производно от отношения к Богу. Знание природы подчинено «чувству Божества». Природа рассматривается им как сфера, созданная, творимая и поддерживаемая всемогущим и всевидящим Божеством, абсолютно зависящая от него, своими предметами, их поведением реализующая его волю во всем (в том числе и в отношении воздействия на людей, их судьбу, социальный статус, жизнь и смерть). Природа — проводник воздействия на людей Божьей воли, вплоть до того, что она есть и средство их наказания.

Для средневекового человека природа — это мир вещей, за которыми надо стремиться видеть лишь символы Бога. Поэтому и познавательный аспект средневекового сознания был направлен не на выявление объективных свойств предметов зримого мира, а на осмысление их символических значений, то есть их отношения к Божеству. Познавательная деятельность была по преимуществу толковательной, оценочной, опиралась на иерархизированную и субординированную систему ценностей, ценностное сознание.

Таким образом, средневековое сознание не ориентировано на выявление объективных закономерностей природы. Его главная функция — сохранение ценностного равновесия человека и мира, субъекта и объекта.

К концу XII — началу XIII веков наметился «исторический рывок» средневековой Западной Европы, в основе которого лежало развитие производительных сил (как в сельском хозяйстве, так и в ремесле). Происходит целая «технологическая революция» в агротехнике — появляется тяжёлый колёсный плуг, боронование, совершенствуется упряжь тягловых животных, что позволяет в 3—4 раза увеличить нагрузки, появляется трёхпольная система земледелия, совершенствуется земельно-хозяйственная кооперация, осваиваются новые источники энергии — сила воды и ветра, распространяются водяные и ветряные мельницы и др. Изобретение кривошипа и маховика механизирует многие ручные операции. Рационализируется организация хозяйственной деятельности (особенно в монастырях). Избыточное производство сельскохозяйственной продукции стимулирует развитие торговли, ремесленного производства. Нарастает тенденция урбанизации. Складываются центры мировой торговли (Венеция, Генуя), «миры-экономики». Формируется дух уважительного отношения к физическому труду, к деятельности изобретателей, инженеров: дух изобретательности и предприимчивости все в большей степени пронизывает культурную атмосферу общества. Превращение физического труда в ценность, в достойное занятие открывает путь к его рационализации. Тяжесть физического труда осознаётся как нечто нежелательное; формируется представление о необходимости поисков путей его облегчения и высвобождения свободного времени.

Появление университетов

В этих условиях происходит и подъём духовной жизни. Одним из наиболее ярких его выражений явилось возникновение новых образовательных учреждений — университетов. Ещё в XII веке возник университет в Болонье. 1200 год считается годом основания Парижского университета.

В XIII веке появляется много университетов в других городах Западной Европы: в Неаполе (1224), в Тулузе (1229) и др.

В XIV веке появляются университеты в Священной Римской империи: Пражский (1349), Венский (1365), Гейдельбергский (1385) и др.

В жизни университетов в концентрированной форме отражались и воспроизводились духовные традиции средневековой культуры. Среди них в первую очередь — особое отношение к знанию. Знание не рассматривалось как главная цель духовной деятельности; оно трактовалось как некоторый её побочный продукт. Удвоение мира в сознании на земной, грешный, бренный и небесный, божественный, возвышенный, идеальный — предполагало постановку вопроса о возможности приобщения к миру «по ту его сторону». Способом такого приобщения считались не знания, а вера (в том числе и формы чувственно-эмоциональной экзальтации, связывавшие человека с божественной первосущностью). Поэтому вере здесь отдаётся предпочтение перед знанием.

В период позднего средневековья (XIV—XV века) постепенно осуществляется пересмотр основных представлений античной естественнонаучной картины мира и складываются предпосылки для создания нового естествознания, новой физики, новой астрономии, возникновения научной биологии. Такой пересмотр базируется, с одной стороны, на усилении критического отношения к аристотелизму, а с другой стороны, на трудностях в разрешении тех противоречий, с которыми столкнулась схоластика в логической, рациональной интерпретации основных религиозных положений и догматов.

Одно из главных противоречий, попытки разрешения которого толкали средневековую схоластическую мысль на «разрушение» старой естественнонаучной картины мира, состояло в следующем: как совместить аристотелевскую идею замкнутого космоса с христианской идеей бесконечности божественного всемогущества? Ссылки на всемогущество Бога служили у средневековых схоластов основанием для отказа от ряда ключевых аристотелевских представлений и выработки качественно новых образов и представлений, которые впоследствии способствовали формированию предпосылок новой механистической картины мира. К таким качественно новым представлениям и образам могут быть отнесены следующие.

Качественные сдвиги происходят как в кинематике, так и в динамике. В кинематике средневековые схоласты вводят понятия «средняя скорость» и «мгновенная скорость», «равноускоренное движение» (они его называли униформно-дифформное). Они определяют мгновенную скорость в данный момент как скорость, с какой стало бы двигаться тело, если бы с этого момента времени его движение стало равномерным. И, кроме того, постепенно вызревает понятие ускорения.

В эпоху позднего средневековья получила значительное развитие динамическая «теория импетуса», которая была мостом, соединявшим динамику Аристотеля с динамикой Галилея. Жан Буридан (XIV век) объяснял с точки зрения теории импетуса падение тел. Он считал, что при падении тел тяжесть запечатлевает в падающем теле «импетус», поэтому и скорость его все время возрастает. Величина импетуса, по его мнению, определяется и скоростью, сообщенной телу, и «качеством материи» этого тела. Импетус расходуется в процессе движения для преодоления трения, и когда импетус растрачивается, тело останавливается.

Аристотель считал главным параметром для любого момента движения расстояние до конечной точки, а не расстояние от начальной точки движения. Благодаря теории импетуса внимание исследовательской мысли постепенно переносилось на расстояние движущегося тела от начала движения: тело, падающее под действием импетуса, накапливает его все больше и больше по мере того, как оно отдаляется от исходного пункта. На этом пути складывались предпосылки для перехода от понятия импетуса к понятию инерции. Всё это постепенно готовило возникновение динамики Галилея.

См. также

Примечания

dic.academic.ru

Естествознание как наука

ПРЕДМЕТ И СТРУКТУРА ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Термин «естествознание» происходит от соединения слов латинского происхождения «естество», то есть природа, и «знание». Таким образом, дословное толкование термина - знание о природе.

Естествознание в современном понимании – наука, представляющая собой комплекс наук о природе, взятых в их взаимосвязи. При этом под природой понимается все сущее, весь мир в многообразии его форм.

Естествознание - комплекс наук о природе

Естествознание в современном понимании – совокупность наук о природе, взятых в их взаимосвязи.

Однако данное определение не отражает в полной мере сущность естествознания, поскольку природа выступает как единое целое. Это единство не раскрывается ни одной частной наукой, ни всей их суммой. Множество специальных естественнонаучных дисциплин своим содержанием не исчерпывает всего, что мы подразумеваем под природой: природа глубже и богаче всех имеющихся теорий.

Понятие «природа» трактуется по-разному.

В самом широком смысле под природой понимается все сущее, весь мир в многообразии его форм. Природа в этом значении стоит в одном ряду с понятиями материи, Вселенной.

Наиболее употребительно толкование понятия «природа» как совокупности естественных условий существования человеческого общества. В данной трактовке характеризуется место и роль природы в системе исторически меняющихся отношения к ней человека и общества.

В более узком смысле под природой понимают объект науки, а точнее – совокупный объект естествознания.

Современное естествознание развивает новые подходы к пониманию природы как единого целого. Это выражается в представлениях о развитии природы, о различных формах движения материи и разных структурных уровнях организации природы, в расширяющемся представлении о типах причинных связей. Например, с созданием теории относительности существенно видоизменились взгляды на пространственно-временную организацию объектов природы, развитие современной космологии обогащает представления о направлении естественных процессов, прогресс экологии привел к пониманию глубоких принципов целостности природы как единой системы

В настоящее время под естествознанием понимается точное естествознание, то есть такое знание о природе, которое базируется на научном эксперименте, характеризуется развитой теоретической формой и математическим оформлением.

Для развития специальных наук необходимо общее знание природы, комплексное осмысление её объектов и явлений. Для получения таких общих представлений каждая историческая эпоха вырабатывает соответствующую естественнонаучную картину мира.

Структура современного естествознания

Современное естествознание представляет собой раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления.

Совокупный объект естествознания – природа.

Предмет естествознания – факты и явления природы, которые воспринимаются нашими органами чувств непосредственно или опосредованно, с помощью приборов.

Задача учёного состоит в том, чтобы выявить эти факты, обобщить их и создать теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы. Например, явление тяготения – конкретный факт, установленный посредством опыта; закон всемирного тяготения – вариант объяснения данного явления. При этом эмпирические факты и обобщения, будучи установленными, сохраняют свое первоначальное значение. Законы могут быть изменены в ходе развития науки. Так, закон всемирного тяготения был скорректирован после создания теории относительности.

Основной принцип естествознания гласит: знания о природе должны допускать эмпирическую проверку. Это означает, что истиной в науке признается то положение, которое подтверждается воспроизводимым опытом. Таким образом, опыт является решающим аргументом принятия той или иной теории.

Современное естествознание представляет собой сложный комплекс наук о природе. Оно включает в себя такие науки как биология, физика, химия, астрономия, география, экология и др.

Естественные науки различаются предметом своего изучения. Например, предметом изучения биологии являются живые организмы, химии - вещества и их превращения. Астрономия изучает небесные тела, география – особую (географическую) оболочку Земли, экология – взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой.

Каждая естественная наука сама является комплексом наук, возникших на разных этапах развития естествознания. Так, в состав биологии входят ботаника, зоология, микробиология, генетика, цитология и др. науки. При этом предметом изучения ботаники являются растения, зоологии – животные, микробиологии – микроорганизмы. Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов, цитология – живую клетку.

Химия также подразделяется на ряд более узких наук, например: органическая химия, неорганическая химия, аналитическая химия. К географическим наукам относят геологию, землеведение, геоморфологию, климатологию, физическую географию.

Дифференциация наук привела к выделению еще более мелких областей научного знания.

К примеру, биологическая наука зоология включает в себя орнитологию, энтомологию, герпетологию, этологию, ихтиологию и т.д. Орнитология – наука, изучающая птиц, энтомология – насекомых, герпетология – пресмыкающихся. Этология – наука о поведении животных, ихтиология изучает рыб.

Область химии – органическая химия подразделяется на химию полимеров, нефтехимию и др. науки. В состав неорганической химии входят, например, химия металлов, химия галогенов, координационная химия.

Современная тенденция развития естествознания такова, что одновременно с дифференциацией научного знания идут противоположные процессы – соединение отдельных областей знания, создание синтетических научных дисциплин. При этом важно, что объединение научных дисциплин происходит как внутри различных областей естествознания, так и между ними. Так, в химической науке на стыке органической химии с неорганической и биохимией возникли химия металлоорганических соединений и биоорганическая химия соответственно. Примерами межнаучных синтетических дисциплин в естествознании могут служить такие дисциплины как физическая химия, химическая физика, биохимия, биофизика, физико-химическая биология.

Однако современный этап развития естествознания – интегральное естествознание - характеризуется не столько продолжающимися процессами синтеза двух-трех смежных наук, сколько масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований, причем тенденция к масштабной интеграции научного знания неуклонно возрастает.

В естествознании различают науки фундаментальные и прикладные. Фундаментальные науки – физика, химия, астрономия – изучают базисные структуры мира, а прикладные занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач. Например, физика металлов, физика полупроводников являются теоретическими прикладными дисциплинами, а металловедение, полупроводниковая технология – практическими прикладными науками.

Таким образом, познание законов природы и построение на этой основе картины мира – непосредственная, ближайшая цель естествознания. Содействие практическому использованию этих законов – конечная задача.

От общественных и технических наук естествознание отличается по предмету, целям и методологии исследования.

При этом естествознание рассматривается как эталон научной объективности, поскольку эта область знания раскрывает общезначимые истины, принимаемые всеми людьми. К примеру, другой крупный комплекс наук – обществознание – всегда был связан с групповыми ценностями и интересами, имеющимися как у самого ученого, так и в предмете исследования. Поэтому в методологии обществознания наряду с объективными методами исследования приобретает большое значение переживание изучаемого события, субъективное отношение к нему.

Естествознание имеет существенные методологические отличия и от технических наук, обусловленные тем, что целью естествознания является познание природы, а целью технических наук – решение практических вопросов, связанных с преобразованием мира.

Однако провести четкую грань между естественными, общественными и техническими науками на современном уровне их развития нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными. Так, на стыке естественных и общественных наук находится экономическая география, на стыке естественных и технических – бионика. Комплексной дисциплиной, которая включает и естественные, и общественные, и технические разделы, является социальная экология.

Таким образом, современное естествознание представляет собой обширный развивающийся комплекс наук о природе, характеризующийся одновременно идущими процессами научной дифференциации и создания синтетических дисциплин и ориентированный на интеграцию научных знаний.

Естествознание является основой для формирования научной картины мира.

Под научной картиной мира понимают целостную систему представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, возникающую в результате обобщения основных естественнонаучных теорий.

Научная картина мира находится в постоянном развитии. В ходе научных революций в ней осуществляются качественные преобразования, старая картина мира сменяется новой. Каждая историческая эпоха формирует свою научную картину мира.

studfiles.net


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.