Основные концепции естествознания

Оглавление:

1) Вступление.

2) Направление естествознания.

3) Структура естествознания.

4) Основные концепции.

5)Пути сближения между наукой и гуманитарной культурой.

6)Заключение.

Вступление.

Вопрос о современных естественнонаучных концепциях достаточно объемный и в то же время очень сложный. Поэтому в рамках этой темы, я считаю, необходимо рассмотреть структуру и задачи естествознания, и выделить такие концепции, на которых базируется все естествознание. В реферате я попыталась отразить эти вопросы, основываясь на материале тех учебников, которые, по моему мнению, достаточно полно, четко и просто отражают данную тему.

Направления естествознания.

Этот вопрос, по-моему, замечательно изложен в учебнике А.Н.Бабушкина, поэтому в рамках данной подтемы я буду основываться на материале этого учебника.

В настоящее время естествознание имеет три главных направления. Условная классификация их может быть такова:

• изучение очень большого;

• изучение очень малого;

• изучение очень сложного.

Изучением очень большого занимается астрономия. С помощью приборов астрономы наблюдают все более отдаленные объекты, пытаются посредством все более тонких теоретических методов составить представление о том, как выглядит населенный нами мир во Вселенной. Астрономия сосредотачивает свое внимание не только на огромных расстояниях, но и на продолжительных отрезках времени.

Изучением очень малого занимается физика. Очень малое представляет собой мир атомов, из которых мы состоим сами и все вокруг. Атомы, их строение, взаимодействие, более мелкие структурные единицы материи – сложнейшие объекты исследований.

Область очень сложного принадлежит биологии. Как из химических элементов, атомов возникает живая клетка, многоклеточный организм, мышление – где связь живого и мира атомов, каково влияние Космоса?

Возникает цепь бесконечных усложнений.

Структура естествознания.

Вопрос о структуре естествознания изложен в моем реферате на базе учебников Т.Г.Грушевицкой и В.Н.Лозовского.

Основные науки в рамках естествознания разграничены по соответствующему уровню организации материальных структур. Каждый иерархический уровень организации материи служит областью изучения одной или нескольких фундаментальных естественных наук. Задачей фундаментальных наук является выявление в природе наиболее глубоких, основополагающих закономерностей, присущих определенному уровню организации материи.

В естествознании к числу фундаментальных наук принято относить:

Физику – она исследует наиболее простые и поэтому наиболее фундаментальные, основополагающие уровни организации материи;

Космологию – раздел физической науки, исследующий Вселенную как целое и ее эволюцию;

Космогонию – раздел физической науки исследующий объекты и процессы на уровне Солнечной системы;

Науки о Земле (геология, геофизика и другие) – исследуют процессы планетарного масштаба, происходящие во всех земных сферах;

Химию – исследует процессы на атомарно-молекулярном уровне организации материи;

Биологию – исследует клеточный уровень организации и все многообразие живых организмов, а также биологические системы во взаимодействии друг с другом и с неживой материей;

Помимо основных естественных наук существует множество частных областей естествознания, которые не имеют самостоятельного фундаментального значения. Некоторые из таких научных направлений рождаются «на стыке» основных ветвей естествознания (биофизика, геохимия). Другие – это так называемые прикладные ветви естественных

наук. Задача прикладных научных направлений – быть связующим мостом между фундаментальным естествознанием и различными сферами практического использования его достижений.

Наряду с прикладными областями естествознания развиваются и так называемые технические науки. Задачей технических наук является исследование процессов, протекающих в техногенных системах, технических устройствах различного типа, а также разработка общих принципов создания новых технологий, технических устройств и их эксплуатации.

Структурно наука представляет собой сложную разветвленную систему знаний. В этой структуре естествознание является не менее сложной системой, все части которой находятся в отношении иерархической соподчиненности. Это означает, что систему естественных наук можно представить в виде своеобразной лестницы, каждая ступенька которой является фундаментом для следующей за ней науки, основывающейся в свою очередь на данных предшествующей науки.

Основой, фундаментом всех естественных наук является физика, предметом которой являются тела, их движения, превращения и формы проявления на различных уровнях. Внутри физики выделяют большое число подразделов, разделяющихся специфическим предметом и методами исследования. Важнейшим среди них является механика – учение о равновесии и движении тел в пространстве и времени. Механическое движение представляет собой простейшую и вместе с тем наиболее распространенную форму движения материи. Механика стала исторически первой физической наукой, долгое время она служила образцом для всех естественных наук. Разделами механики являются статика, изучающая условия равновесия тел; кинематика, занимающаяся движением тел с геометрической точки зрения; динамика, рассматривающая движение тел под действием приложенных сил. Также в механику входят гидростатика, пневмо- и гидродинамика. Механика является физикой макромира. В Новое время зародилась физика микромира. В ее основе лежит статистическая механика, или молекулярно-кинетическая теория, изучающая движение молекул жидкости и газа. Позже появились атомная физика и физика элементарных частиц. Разделами физики являются термодинамика,

изучающая тепловые процессы; физика колебаний (волн), тесно связанная с оптикой, электрикой, акустикой. Названными разделами физика не исчерпывается, в ней постоянно появляются новые физические дисциплины.

Следующей ступенькой является химия, изучающая химические элементы, их свойства, превращения и соединения. То, что в ее основе лежит физика, доказывается очень легко. Примером использования физического знания в химии может служить строение химических элементов, их электронных оболочек. В химии выделяют неорганическую и органическую химию, химию материалов и другие разделы.

В свою очередь химия лежит в основе биологии – науки о живом, изучающей клетку и все от нее производное. В основе биологических знаний – знаний о веществе, химических элементах. Среди биологических наук следует выделить ботанику (изучает мир растений), зоология (предмет – мир животных). Анатомия, физиология и эмбриология изучают строение, функции и развитие организма. Цитология исследует живую клетку, гистология – свойства тканей. Палеонтология изучает ископаемые останки жизни, генетика – проблемы наследственности и изменчивости.

Науки о Земле являются следующим элементом структуры естествознания. В эту группу входят геология, география, экология и др. Все они рассматривают строение и развитие нашей планеты, представляющие собой сложнейшее сочетание физических, химических и биологических явлений и процессов.

Завершает эту грандиозную пирамиду знаний о Природе космология, изучающая Вселенную как целое. Частью этих знаний являются астрономия и космогония, исследующие строение и происхождение планет, звезд, галактик и т.д. На этом уровне происходит новое возвращение к физике. Это позволяет говорить о циклическом, замкнутом характере естествознания, что, очевидно, отражает одно из важнейших свойств самой Природы.

Итак, естествознание предстает перед нами не только как совокупность наук о Природе, но, прежде всего как единая система знания, элементы которой являются настолько тесно связанными и взаимообусловленными, что выводятся друг из друга, представляют циклически замкнутую систему,

подлинно органическое единство. И это отражение того единства, которое существует в реальном мире.

Основные концепции.

После изучения того или иного предмета запоминаются, как правило. Основные идеи, при развитии которых создается наиболее полное представление о сущности предмета. Такие идеи для естествознания удачно сформулировали в двадцати фразах современные американские физики Роберт Хейзен и Джеймс Трефил. Первые семь из них общие для естествознания, а остальные относятся к его отраслям. Вот эти великие научные истины.

• Вселенная регулярна и предсказуема.

• Все движения можно описать одним набором законов (имеются в виду три закона Ньютона).

• Энергия не исчезает.

• При всех превращениях энергия переходит из более полезных в менее полезные формы (первый и второй законы термодинамики).

• Электричество и магнетизм – две стороны одной и той же силы.

• Все состоит из атомов.

• Все – материя, энергия, квантовые характеристики частиц – выступают дискретными величинами, и нельзя измерить ни одну из них, не изменив ее.

Вся химия в двух фразах:

• Атомы склеиваются электронным «клеем».

• Поведение вещества зависит от того, какие атомы входят в его состав и как они расположены.

Физика, включая астрофизику и космогонию.

• Ядерная