Реферат: 2. Естествознание – наука о природе. Реферат на тему наука о природе

Реферат: Природа науки

Законы природы — скелет Вселенной. Они служат ей опорой, придают форму, связывают воедино. Все вместе они воплощают в себе умопомрачительную и величественную картину нашего мира. Однако важнее всего, наверное, то, что законы природы делают нашу Вселенную познаваемой, подвластной силе человеческого разума. В эпоху, когда мы перестаем верить в свою способность управлять окружающими нас вещами, они напоминают, что даже самые сложные системы повинуются простым законам, понятным обычному человеку. Но прежде, чем приступить к обзору законов природы, подумаем, откуда они берутся и какую роль играют в предприятии, именуемом наукой.

О науке

Большинство из нас почти всю свою жизнь прожило в XX веке. Задумайтесь над простым вопросом: что так сильно отличает этот век, только что оставленный нами позади, от всего, что было до него? Конечно, он был веком разрушения старых политических укладов и прихода новых, но то же можно сказать почти про любое столетие со времен появления первых письменных источников. Он был веком великих писателей и художников, но и в этом нет ничего нового. Он дал миру новые виды искусства (на ум приходят джаз и кино). Может быть, со временем они займут свое место рядом с классической оперой и симфонической музыкой. Я в этом сомневаюсь, но, как бы то ни было, это не первый и не последний случай рождения новых видов искусства.

Мне кажется, именно развитие науки и технологии наложило печать уникальности на XX век. Если составить список важных достижений столетия, в него могли бы войти: антибиотики, высадка астронавтов на Луне, компьютеры, Интернет, операции на открытом сердце, реактивные самолеты, мороженые продукты, небоскребы.

Невероятный рост населения и мировой экономики за последние сто лет — прямое следствие невероятного роста объема накопленных нами знаний о Вселенной.

В определенном смысле, в этом нет ничего особенно нового. Все по-настоящему глубокие изменения в жизни человечества происходили благодаря новым знаниям. Например, около 10 000 лет назад кому-то — вероятно, женщине, жившей на Ближнем Востоке — пришло в голову, что вместо того, чтобы питаться собранными дикими растениями, их можно выращивать и культивировать. Так появилось сельское хозяйство — новшество (независимо воспроизведенное во многих частях света), без которого невозможна современная цивилизация. Несколько веков назад шотландский инженер по имени Джеймс Уатт создал пригодный к использованию паровой двигатель, ставший неотъемлемым элементом промышленной революции. Возможно, когда-нибудь ученые поставят в один ряд с ним изобретенный в 1947 году транзистор и недавно завершенный проект «Геном человека» как важнейшие вехи истории человечества.

Возможно вы искали - Реферат: Globalstar: спутниковая система персональной связи

Конечно, при таком взгляде на науку нас интересует прежде всего приносимая ей практическая польза, улучшение здоровья людей и рост жизненного комфорта. Но есть у науки и другое измерение. Улучшая качество нашей жизни, она в то же время открывает для нашего интеллекта великолепное окно во Вселенную. Она показывает нам, что весь окружающий нас мир существует по общим правилам и принципам, и эти правила и принципы можно обнаружить с помощью научных методов. Правила, испытанные и проверенные самым тщательным образом, возведены в ранг «законов природы», хотя, как мы увидим, ученые и философы далеки от согласия относительно использования этого термина. Из законов природы складывается интеллектуальная структура, в которой есть место для любого явления во Вселенной.

Люди всегда испытывали любопытство по отношению к окружающему их миру — не в последнюю очередь потому, что выживание человека часто зависело от его способности прогнозировать развитие той или иной ситуации. Фермеры давным-давно выработали систему знаний о погоде и климате, позволявшую им получать хорошие урожаи, охотники изучили повадки своей добычи, а моряки научились находить в море и на небе признаки надвигающихся штормов. Но особые приемы и методики, совокупность которых мы называем наукой, появились лишь несколько сотен лет назад. Почему это произошло именно тогда и именно в Европе, а не где-то еще — на эти вопросы пусть отвечают историки. Нам же важно понять, что такое наука и каким образом она подводит нас к тому, что мы называем законами природы.

Прежде чем мы начнем, хочу вас предупредить об одной вещи. Вам часто придется сталкиваться, особенно в учебниках, с последовательностью действий, называемой «научным методом». Обычно объясняют, что «сначала ученый выполняет шаг X, затем Y, а потом Z и так далее. Можно подумать, будто заниматься наукой — все равно что выпекать печенье по рецепту. Проблема с этим подходом не в том, что он совершенно неверен — ученые действительно часто выполняют шаги X, Y и Z. Беда в том, что в нем не предусмотрено место для творчества, изобретательности и простого человеческого упрямства — извечных и неотъемлемых составляющих научного труда. Определять научный процесс как «метод» — то же, что, описывая картину Рембрандта или Ван Гога, говорить лишь о том, где какие краски нанесены на холст. Наука — не книжка для раскрашивания, где каждому цвету соответствует номер.

Поэтому, когда речь заходит о том, как устроена наука и как ученые открывают законы природы, я предпочитаю использовать аналогию с юридической практикой. Я имею в виду, что описанные ниже элементы надо рассматривать не как часть жестко заданной последовательности шагов, а как ступени процесса, осуществляемого учеными. Другими словами, думая о науке, надо иметь в виду все эти составляющие, при этом каждый раз решая, насколько важна каждая составляющая в данном контексте (и вообще все ли они присутствуют). Иначе говоря, нет фиксированной, жесткой последовательности действий, позволяющей прийти к выводу, является ли нечто наукой или нет.

В целом, большинство ученых используют более или менее одну и ту же последовательность шагов (мы ее описываем ниже), и в учебниках, как правило, фигурирует именно она. Но иногда случаются интуитивные прозрения и прорывы, которые в вашем представлении, может быть, не ассоциируются с образом рассудительных ученых в белых халатах. Это хорошо, потому что больше всего мне хочется, чтобы вы вынесли из этой книги представление о том, что наука, как и искусство, — один из главных путей реализации тяги человека к творчеству, и что ученые разделяют со всеми нами человеческие наклонности и слабости. Помня про эту оговорку, рассмотрим теперь составляющие научного процесса.

Наблюдение или эксперимент?

Похожий материал - Доклад: Принцип антропогенеза

Чтобы узнать, что представляет собой мир, посмотрите, и вы увидите, каков он. Это утверждение кажется совершенно очевидным, и вы, возможно, удивились тому, что я потрудился привести его здесь, но дело в том, что оно представляет собой краеугольный камень науки. И все же оно по сей день не снискало всеобщего признания, и уж точно не признавалось всеми на протяжении истории.

На протяжении большей части документированной истории люди, сталкиваясь с противоречием между наблюдением реального мира и толкованием религиозной доктрины, последовательно исходили из положений доктрины, а не результатов наблюдений. Например, из-за неверного толкования Библии иерархи Католической церкви в XVII веке заставили Галилея отречься от представления о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Нечто похожее можно наблюдать сегодня в США, где школьные комитеты часто игнорируют огромное количество данных, подтверждающих теории эволюции и «большого взрыва», предпочитая придерживаться толкования Книги Бытия, с которым не согласны большинство христианских и иудейских исследователей.

Но не только религиозные люди отказываются смотреть на данные или соглашаться с тем, что в нашем мире часто есть место сложностям и неоднозначностям. Например, существует масса доказательств того, что природных канцерогенов, вырабатываемых растениями, куда больше, чем канцерогенов в искусственных пестицидах. Многие защитники окружающей среды просто игнорируют эти доказательства, повторяя усвоенное в молодости заклинание, что «естественное хорошо, искусственное плохо». Оба примера показывают, что удобнее замкнуться в собственной системе убеждений, чем попытаться воспринимать мир таким, какой он есть.

И все же наблюдение мира — первый шаг к науке, и сделан этот шаг уже очень давно. С появлением земледелия фермеры стали сохранять семена от самых крупных, самых плодовитых растений, поняв, что это позволит им улучшить урожай на следующий год. Ремесленники заметили и сохранили для потомков (возможно, в устной традиции) сведения о том, как ведут себя разные сплавы металлов, когда их обрабатывают и нагревают определенным образом. Предтечи нынешних медиков подметили, что вытяжки из определенных растений помогают при некоторых болезнях, и этим заложили основу современной фармацевтической промышленности. Во всех этих примерах память о наблюдениях и опытах сохранилась, потому что они помогали людям удовлетворить свои потребности. Короче говоря, они давали результат. К этой идее мы вернемся, когда будем говорить о других путях познания.

По бытующему в народе мнению, ученый должен подходить к миру совершенно непредвзято — без заранее сформированного представления о том, каким будет итог эксперимента или наблюдения. Идею эту высказал давным-давно английский монах, философ и ученый Роджер Бэкон (ок. 1220-92), но, как в средневековом Датском королевстве, «обычай этот похвальнее нарушить, чем блюсти». За всю свою карьеру я встречал лишь одного человека, соблюдавшего этот принцип, — полевого геолога, любившего ходить «послушать, что скажут камни». Все остальные, с кем я имел дело, приступали к экспериментам с достаточно ясным представлением о том, что из них выйдет. Но все дело в том, что, если получались не те результаты, каких они ожидали, они были способны оставить свои прежние идеи и следовать за данными. Таким образом, говоря о непредвзятости научного сообщества, я имею в виду эту способность отказаться от сложившихся представлений и следовать за данными, куда бы они ни вели и независимо от того, куда, как нам кажется, они должны привести.

Очень интересно - Доклад: Детерминизм

Существует много примеров того, как отдельные ученые и даже целые научные сообщества пошли по этому пути. Например, в 1964 году Арно Пензиас и Роберт Уилсон (см. Большой взрыв) — исследователи Лабораторий Bell в Нью-Джерси — занимались измерением космического микроволнового излучения. На заре спутниковой связи такие измерения были обычным делом — ведь для того, чтобы ловить сигнал от спутников на орбите, хорошо бы знать, что попадает в приемник, кроме собственно сигнала со спутника. Обследуя небесную сферу своим приемником, Пензиас и Уилсон регистрировали помехи из многочисленных известных источников. При этом они столкнулись с совершенно неожиданным явлением: куда бы они ни направили свои приборы, приемники неизменно ловили слабый входящий микроволновый сигнал (он проявлялся как тихое шипение в наушниках). Избавиться от него не удавалось, как они ни пытались. Пришлось даже выселить пару голубей, обосновавшихся в аппарате и покрывших части приемника, как тактично говорили ученые, «белым диэлектрическим веществом». В конце концов Пензиасу и Уилсону пришлось просто принять совершенно неожиданный факт, что Вселенная буквально пронизана микроволновым излучением. Теперь мы считаем это так называемое реликтовое электромагнитное излучение важным подтверждением теории большого взрыва — лучшей на сегодняшний день теории о происхождении Вселенной. За то, что они поверили полученным данным, несмотря на их полную неожиданность, Пензиас и Уилсон получили Нобелевскую премию по физике за 1978 год.

Объяснив, почему я считаю, что наблюдение и эксперимент имеют для науки центральное значение, я должен сказать, что эти два понятия, будучи похожи по смыслу, подразумевают несколько разные способы работы. Астроном не может построить звезду и подождать, пока она состарится, чтобы изучить ее поведение. Эволюционный биолог не может создать новое позвоночное и подождать несколько миллионов лет, чтобы посмотреть, во что оно разовьется. Геолог не может ускорить движение тектонических плит на поверхности Земли, чтобы посмотреть, как изменится конкретная формация. Во всех этих случаях ученым приходится довольствоваться наблюдениями над природой, поскольку предмет исследования им неподвластен.

Экспериментатор же старается управлять изучаемой системой, зачастую меняя по одному параметру, чтобы посмотреть, к чему приведет его изменение. Вот классический пример использования экспериментального метода. Эколог Дэйвид Тилман из Университета Миннесоты разделил большой участок прерии на Среднем Западе США решеткой, состоящей из квадратов со стороной в несколько метров. В одном из своих экспериментов он поддерживал все условия во всех квадратах одинаковыми, за исключением количества добавляемого азотного удобрения. Это позволило отделить действие одного элемента — азота — от всех остальных факторов, влияющих на рост растений. Другие экспериментаторы поступают аналогичным образом. Ядерный физик, сталкивающий субатомные частицы на огромных скоростях, обеспечивает неизменность условий всех столкновений, за исключением величины энергии налетающей частицы; химик поддерживает одинаковым соотношение всех участвующих в реакции веществ, кроме одного; исследователь рака при лечении опухоли у экспериментальных животных изменяет лишь по одному элементу и так далее. В этих и многих других экспериментах ученые делают сложность системы минимальной, чтобы подробно изучить один из элементов, отделив его от остальных.

Разница между наблюдением и экспериментом, будучи важна, все же не делит науки на два разных лагеря. Например, астрономы могут не только наблюдать звезды, но и использовать эксперименты с ядерными реакциями, чтобы понять, откуда берется их энергия. Эволюционным биологам экспериментальные данные о мутациях фруктовых мушек, живущих совсем недолго, помогают получить представления о продолжительном процессе эволюции, а геологи почти неизменно пользуются данными лабораторных экспериментов по получению минеральных соединений при изучении пород, составляющих ландшафт. Эксперимент не исключает наблюдений, и наоборот. В любой науке используется разумное сочетание того и другого.

Источник многих, если не большинства новых идей в науке — неожиданные результаты экспериментов или наблюдений, и это можно считать отправной точкой научного метода. Но у этого общего правила есть и исключения. Начало теории относительности, созданной в первые десятилетия XX века, было положено размышлениями Альберта Эйнштейна о существовавших в те времена фундаментальных научных теориях. Как я уже говорил, наука не всегда идет столбовой дорогой, известной наперед.

Закономерности

Вам будет интересно - Доклад: Вечный двигатель

Следующий элемент научного процесса вступает в игру после того, как проведена серия экспериментов или наблюдений и ученые получили первое представление об определенном аспекте устройства природы. Это новое понимание обычно принимает форму той или иное закономерности, присущей природе. Например, в упомянутых выше экологических экспериментах по изучению влияния азота Тилман обнаружил, что по мере добавления азота количество растительного материала (биомасса) на участке увеличивается, в то время как число видов (биологическое разнообразие) уменьшается. По сути, несколько видов, воспользовавшись большей доступностью азота, вытесняют те виды, которым это не удалось.

Иногда вновь открытые закономерности можно описать простыми словами, как мы это сделали выше, но чаще прибегают к математическим терминам («при увеличении количества азота на x% биомасса вырастает на y%») или формулам. Как преподаватель научных дисциплин, я привык бояться момента, когда мне придется отказаться от удобства английского языка, написав на доске уравнение. Можно без преувеличения сказать, что, прибегая к математике, ученые начинают говорить на другом языке. Может быть, если вы будете помнить, что уравнение — лишь способ кратко выразить то, что на обычном языке можно описать лишь сложно или громоздко, это поможет вам смириться с необходимостью пользоваться математическим аппаратом.

Приведем важный исторический пример, иллюстрирующий роль закономерностей. В XVII веке одним из центральных вопросов, занимавших ученых, было место Земли в мироздании. Является ли она центром, как учили древнегреческие ученые, или движется по орбите вокруг Солнца (см. Принцип Коперника), как предположил Николай Коперник в 1543 году? Этот вопрос имеет глубокое религиозное и философское значение, в чем на свое горе убедился Галилей (см. Уравнения равноускоренного движения). Но с научной точки зрения, получить ответ на него можно только одним способом. Ученому следует посмотреть на небо и определить, какому из двух случаев лучше соответствует движение небесных тел — когда планета, с которой ведется наблюдение, стационарна или когда она движется по орбите.

Человеком, потратившим всю жизнь на создание инструментов и проведение необходимых измерений, был датский астроном Тихо Браге (1546–1601). К концу жизни он составил огромный список положений планет на небе, определенных в результате точных измерений. Список этот, кстати, имел огромную коммерческую ценность, потому что его можно было использовать для расчета гороскопов. После смерти Браге его помощник, немецкий математик Иоганн Кеплер, блестяще применив математическую дедукцию, использовал результаты этих измерений, чтобы показать, что все данные можно объяснить с помощью трех простых правил. Эти правила движения планет, называемые теперь законами Кеплера, гласят, что:

– все планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам,

Похожий материал - Доклад: Витализм

– находясь ближе к Солнцу, планеты движутся быстрее, чем когда они находятся дальше от него, и

– чем сильнее удалена от Солнца орбита планеты, тем медленнее планета движется и тем длиннее ее «год».

У этих законов есть и математическая формулировка, и если вы знаете, например, на каком расстоянии данная планета находится от Солнца, третий закон позволит вам вычислить продолжительность ее года. Законы Кеплера, кстати, — хороший пример, иллюстрирующий сделанное выше замечание: полученную из наблюдений информацию можно обобщить с помощью нескольких простых правил, умещающихся на обороте конверта, вместо того чтобы пробиваться сквозь тома данных.

Здесь надо отметить еще вот что: ученые очень небрежно обращаются со словом «закон». В книге, посвященной разъяснению законов природы, эту проблему нельзя упускать из виду. Было бы очень удобно, если бы существовало простое правило, определяющее использование в науке таких слов, как «теория», «принцип», «эффект» и «закон». Например, можно было бы проверенное тысячу раз называть «эффектом», проверенное миллион раз именовать «принципом», а то, что проверили 10 миллионов раз, — «законом». Но так просто не поступают. Использование этих терминов основано на исторических прецедентах и не имеет отношения к тому, насколько ученые убеждены в верности каждого конкретного утверждения.

cwetochki.ru

Реферат - Естествознание как комплекс наук о природе. Наука в постижении бытия

Естествознание как комплекс наук о природе.

Наука в постижении бытия.

Слово «Естествознание» представляет собой сочетание двух слов – «естество» (природа) и «знание». Оно может быть заменено синонимом «природоведение» («ведение» происходит от латинского слова «веды» - наука, знание). Содержание предмета «Естествознание» со временем менялось, но объект его – Природа (Вселенная, Жизнь, Разум) – оставался неизменным.

Цель естествознания – описать, систематизировать и объяснить совокупность природных объектов, явлений и процессов.

Исторически возникло деление естественнонаучных знаний на отдельные дисциплины по уровням организации материи: физика, химия, биология, психология. Вопросы, касающиеся всех уровней организации материи, рассматриваются философией и математикой.

Физика - наука о природе, изучает свойства и строение материи и законы ее движения. Понятия физики и ее законы лежат в основе всего естествознания. На стыке физики и других естественных наук возникли биофизика, астрофизика, геофизика, физическая химия и др. Устанавливаются универсальные законы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и околоземном пространстве, но и во всей Вселенной - в этом заключается один из существенных признаков физики как фундаментальной науки. Физические понятия и законы применимы ко всему миру, доступному нашим наблюдениям с помощью самых совершенных и чувствительных приборов. Атом везде одинаков - на Земле и в Космосе. Законы сохранения импульса и энергии применимы для описания не только при движении тел на Земле, но и при взаимодействии элементарных частиц, а также при движении планет и звезд.

Химия - наука о составе, строении и свойствах веществ, их превращениях и явлениях, которые сопровождают эти превращения. В современной химии отдельные ее области - неорганическая химия, органическая химия, аналитическая химия, химия полимеров - стали в значительной степени самостоятельными науками. На законах химии базируются многочисленные прикладные технические науки - химическая технология, металлургия и др.

Биология в современном представлении - совокупность наук о живой природе, об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Биология исследует общие закономерности и различные формы существования живой материи во всех ее проявлениях (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, раздражимость, подвижность).

До недавнего времени составной частью биологии считалась экология, однако современная экология вышла за рамки биологической науки и является комплексной, интегрированной, социально-естественной наукой - пример условности классификации наук на естественные и гуманитарные.

Психология – наука о психике как функции мозга, заключающейся в отражении действительности, о закономерностях психических процессов (ощущений, восприятий, мышления, речи, памяти, внимания и т.д.) и закономерностей формирования психических свойств личности (интересов, темперамента, характера и т.д.).Естественные науки достигли в наше время поистине грандиозных успехов. Физический мир, доступный исследованию, охватывает ныне фантастический диапазон масштабов от 10-22 см (элементарные частицы) до 1028 см (максимальное расстояние, с которого можно принимать физические сигналы).

Стремление человека к познанию окружающего мира бесконечно. Одним из средств этого познания является естествознание. Оно активно участвует в формировании мировоззрения каждого человека отдельно и общества в целом. К мировоззрению относится также социальная установка на понимание смысла жизни, жизненных идеалов, целей общества и средств их достижения. Мировоззрение - совокупность определенных знаний, комплекс норм и убеждений, проявляющихся в содержании практической деятельности. Определенный мировоззренческий и методологический подход к пониманию мира и объяснению эмпирических фактов выражает стиль мышления. Он включает в себя применяемые методы исследования, некоторую познавательную и социальную установку и может быть консервативным, ортодоксальным, критическим, революционным, конформистским, эклектичным и т.д.

Разные исследователи определяют понятие <естествознание> по-разному: одни ученые говорят, что естествознание - это система наук о природе, а другие - что это единая наука о природе. Это противоречие видимое. Структура естествознания иерархична. Будучи единой системой знания, оно состоит из определенного количества входящих в эту систему наук, которые в свою очередь состоят из еще более дробных отраслей знания. На каждой ступени организации естествознания существует свой более или менее развитый методологический аппарат, который и позволяет считать систему знаний таких ступеней единой. Не следует забывать, что природа едина. Следовательно, множество естественных наук является континуумом, т.е. непрерывной совокупностью. Отдельные естественно-научные дисциплины организованы по правилам, аналогичным естествознанию в целом. Поэтому и естествознание, и его отдельные отрасли являются некоторой системой взглядов на всю природу и на ее части.

Во всех определениях естествознания присутствуют два основных понятия - <природа> и <наука>. В широком смысле слова природа - это все сущее в бесконечном многообразии своих проявлений (Вселенная, бытие, объективная реальность - слова-синоннмы), а в узком - природа обычно противопоставляется обществу. Под наукой обычно понимают сферу человеческой деятельности, в рамках которой вырабатываются и систематизируются объективные знания о действительности. (В дальнейшем эти два базовых понятия будут развернуты в более полном виде.)

^ Цель естествознания -раскрыть сущность явлений природы, познать их законы и предсказать на их основе новые явления, а также указать возможные пути использования на практике познанных законов природы. В нашей книге мы рассмотрим естествознание в контексте культуры, органической частью которой оно является. В самом понятии <культура> заложено разделение естественного хода развития природных процессов и явлений и искусственно созданной человеком <второй природы> - особой формы жизнедеятельности человека, качественно новой по отношению к предшествующим формам организации материи.

^ 1.2. Проблема «двух культур» в развитии науки.

Как любое сложное базовое понятие, культура не имеет единого общепринятого определения. Проблеме разнообразия определений культуры была специально посвящена книга А. Кребера и К. Клакхона <Культура: критический обзор определений> (1952), где авторы привели около 150 определений культуры. Во второе издание этого труда вошло уже более 200 определений культуры. Сейчас их насчитывается более 500. При всем различии подавляющее большинство определений культуры едины в том, что это характеристика или способ жизнедеятельности человека, а не животных, т.е. культура - основное понятие для обозначения особой формы организации жизни людей.

Для того чтобы понять соотношение таких категорий, как природа, общество и культура, следует обратиться к вопросу о двух типах жизни, выработавшихся на Земле: инстинктивно-биологическом и культурно-целесообразном (социальном) [1]; сразу скажем, что именно наличие социального типа жизни отличает человека от животного.

При инстинктивном типе жизни преобладают наследственно приобретенные стереотипы поведения, обычно жестко связанные с внешними природными условиями. В действиях животных решающую роль играют инстинкты, выступающие как способ удовлетворения их потребностей, обеспечивающие выживание и воспроизводство популяции. Объектом изменений (необходимых при трансформации внешних условий) служит организм, тело животного. В то же время и в инстинктивном типе жизни есть место и обучению, и модификации врожденных стереотипов. Более того, обнаружено наличие чувств у животных (преданность, бескорыстная любовь к хозяину и т.д.). Можно сказать, что этот тип организации жизни не менее сложен, чем у человека. Заметим, что именно наличие внутри этого типа жизни ряда феноменов привело к развитию некоторых способов жизнедеятельности человека - особенностей группового поведения, организации коллективного взаимодействия в стае и др.

Человек в отличие от большинства видов животных универсален по своей природе, он может существовать в любом месте земного шара, осваивать разнообразные виды деятельности и т.д. Но он становится человеком только при наличии культурного окружения, в общении с другими, подобными себе существами. При отсутствии этого условия у него не реализуется даже его биологическая программа как живого существа и он преждевременно погибает. На протяжении культурной истории человек органически остается неизменным (в смысле отсутствия видообразования). Вызвано это тем, что все изменения переносятся на так называемое неорганическое тело культуры. Деятельность человека опосредованна. Между собой и природой он помещает предметы материальной культуры (орудия труда, одомашненные животные и растения, жилище, одежда, если она необходима). Духовные посредники - слова, образы, культурные навыки - существуют главным образом в

межличностной сфере. Весь организм культуры состоит из сложно организованных посредников, культурных институтов. Деятельность человека не является лишь ответом на внешние раздражители. В ней присутствует опосредующий момент размышления, сознательного действия сообразно цели, существующей в идеальной форме в виде плана, образа, намерения. Примечательно, что И.М. Сеченов рассматривал мышление как заторможенный, т.е. опосредованный периодом времени, рефлекс.

Из сказанного выше следует, что культура - важнейший регулятор взаимоотношений между обществом и природой. И с этой точки зрения наиболее общим и подходящим для нас может быть следующее определение: культура - это система средств человеческой деятельности, благодаря которой программируется, реализуется и стимулируется активность индивида, различных групп, человечества в целом в их взаимодействии между собой и с природой. Уже само определение отражает два основных типа взаимодействия, которые определяют два типа культур - гуманитарную (взаимодействие между собой) и естественно-научную (взаимодействие между обществом и природой). Естественно-научная культура отличается тем, что знания о природе имеют высокую степень объективности и достоверности. Гуманитарная культура специфична тем, что системообразующие ценности гуманитарного знания определяются и активизируются из социальной позиции человека. Имея свои специфические черты, эти два типа культур, безусловно, взаимодействуют, так как обладают единой культурной основой.

Взаимоотношения этих двух культур достаточно сложны . А. Койре был одним из первых ученых, обративших в начале XX в. внимание на то, что после некоторого этапа развития общества возникли два мира - <мир науки> (мир количества, воплощенного в геометрии) и <мир качества> (в котором мы живем). В дальнейшем идея о сложных путях взаимодействия естественно-научной и гуманитарной культур в современном обществе была развита в серии статей писателя, общественного деятеля и ученого Ч. Сноу. В настоящее время большинством признается существование двух культур, обладающих разными языками, критериями и ценностями: естественно-научной культуры, включающей науки о природе, технику и т.п., и гуманитарной культуры, включающей искусство, литературу, науки об обществе и внутреннем мире человека.

Современная культура характеризуется быстрыми изменениями, а современное общество находится в состоянии дисгармонии с природой, глобального нарушения баланса - экологического кризиса. На это накладываются экономический, энергетический, информационный кризисы, а также обострение национальных, религиозных и социальных конфликтов во многих регионах Земли. Возможность успешного преодоления этих кризисов и конфликтов во многом определяется уровнем образованности и культуры общества. Обостряет эту ситуацию разделение путей развития естественно-научной и гуманитарной культур. Часто говорят, что духовность формируется исключительно за счет религиозного, нравственного, эстетического познания мира, что науку можно противопоставить духовности, что существует разделение между естествознанием и гуманитарными знаниями и они конфронтируют между собой.

Но вряд ли эти утверждения справедливы. Наша культура во многом была сформирована в эпоху Возрождения и имеет свои корни в культуре античности и европейского Средневековья. Естественные науки в развитии современной цивилизации не только обеспечивали и обеспечивают научно-технический прогресс, но и формируют особый тип мышления, особый тип критически-аналитической рациональности, весьма важный для мировоззренческой ориентации современного человека. Именно он побуждает человека к поиску решений, к признанию относительности систем отсчета и наших суждений, а недостаток этого типа мышления приводит к кризисным ситуациям в обществе. Мировоззренческие функции современного естествознания не сводятся только к тому, что оно дает знания о природе, поскольку само знание - это еще не мировоззрение. Оно становится таковым, когда в общественное сознание входит тот тип рациональности, который дают естественные науки. Можно сказать, что духовность во многом определяется научными знаниями и умением разбираться в окружающем мире. Более того, гуманитарная и естественно-научная культуры не могут не взаимодействовать. Например, любое более или менее крупное естественно-научное открытие всегда появляется на определенном культурном фоне и становится феноменом культуры.

Разделение культуры на гуманитарную и естественно-научную во многом обусловлено существованием двух основных способов процесса мышления, которые имеют физиологическую природу. Как известно, мозг человека асимметричен: правое его полушарие отвечает за образный интуитивный тип мышления, а левое - за логический тип. Преобладание того или иного типа мышления часто определяет склонность человека либо к рациональному, либо к художественному типу восприятия мира. Разделение духовного и материального впервые встречается у Платона, а окончательно закрепилось после работ Р. Декарта, который разделил внутренний мир человека (сферу религии и искусства) и внешний мир (сферу изучения рациональным научным методом).

Человек приобретает знание в процессе повседневного взаимодействия с различными предметами и явлениями окружающего мира. Рациональное знание относится к интеллекту, функции которого - различать, разделять, сравнивать, измерять и распределять по категориям. Оно хорошо приспособлено к формализации, компактной записи и возможности трансляции, благодаря чему возникает феномен накопления, роста рационального знания увеличивающимся темпом. Таким образом, рациональный тип мышления в значительной степени формирует стереотипы и идеологию общества.

Интуитивное восприятие мира, напротив, индивидуально. Интуитивное знание невозможно адекватно передать после того, как оно получено. Невозможно и объяснить, как оно было получено, а также точно воспроизвести процесс его получения. Интуитивный опыт должен быть пережит индивидуально. Обычно интуитивное знание направлено на внутренний мир человека и не имеет строгих объективных критериев истинности. Однако оно обладает огромной познавательной силой, так как оно ассоциативно и метафорично. Используя принцип аналогии, оно способно выходить за рамки логических конструкций и рождать новое в сфере искусства и науки. Если в русле логического мышления удается получить детерминированные следствия, не выходящие за рамки первичных посылок, то для интуиции и фантазии пределов не существует.

О необходимости привлечения интуиции и творческого начала в науке свидетельствует еще одно обстоятельство. В 1931 г. К. Гёдель доказал ряд теорем о неполноте, из которых следует, что содержательные логические системы достаточно большой мощности не могут быть проверены на непротиворечивость без привлечения аргументов, не принадлежащих к данной системе. Именно поэтому невозможно полностью аксиоматизировать природу, а чисто рациональный путь постижения реальности ограничен.

Таким образом, на современном витке развития общества становится все более очевидным, что решение многих проблем человечества связано с большей гармонизацией двух частей единой культуры. С одной стороны, необходимо привнести в сферу науки нравственные, этические и даже эстетические категории. С другой стороны, гуманитарной культуре полезно воспринять естественно-научную традицию постоянного переосмысления накопленных ранее воззрений, вычленить законы гармонии, которые эффективнее работают при рационалистическом способе познания действительности.

^ 1.3. Сущность математики, история ее развития и роль в формировании современного естествознания.

Наука не может ограничиться констатацией фактов и отдельных эмпирических законов. На определенном этапе ее развития необходим переход от чувственно-эмпирического исследования к рационально-теоретическому. На этой стадии выдвигаются гипотезы для объяснения фактов и эмпирических законов, установленных с помощью наблюдений и экспериментов. В процессе разработки и проверки гипотез приходится обращаться не только к логическим, но и к математическим методам. Поэтому естествознание тесно связано с математикой, которая, исследуя формы и отношения, встречающиеся в природе, обществе, а также в мышлении, отвлекается от содержания и исключает из допускаемых внутри нее аргументов наблюдение и эксперимент. Математику нельзя причислить к естествознанию или общественным наукам: естествознание непосредственно изучает природу, а математика изучает не сами объекты действительности, но математические объекты, которые могут иметь прообразы в действительности.

Формирование математики как самостоятельной отрасли научного знания обычно относят к античности. В это время появляются различные представления о соотношении математических образов и реальных природных объектов, следовательно, о соотношении математики и естествознания . Так, Платон считал, что понимание физического мира может быть достигнуто только с помощью математики, ибо <Бог вечно геометризует>. Для Платона математика не просто посредник между идеями и данными чувственного опыта - математический порядок он считал точным отражением самой сути реальности. Наименьшие части элемента Земли он ставил в связь с кубом, наименьшие части элемента воздуха - с октаэдром (правильным многогранником с 8 треугольными гранями, 12 ребрами, 6 вершинами, в каждой из которых сходятся 4 ребра), элементы огня - с тетраэдром (правильной треугольной пирамидой, имеющей треугольные 4 грани, 6 ребер, 4 вершины, в каждой из которых сходятся 3 ребра), элементы воды - с икосаэдром (правильным многогранником с 20 треугольными гранями, 30 ребрами, 12 вершинами, в каждой из которых сходятся 5 ребер). Не было элемента, соответствующего додекаэдру (правильному многограннику, имеющему 12 пятиугольных граней, 30 ребер, 20 вершин, в каждой из которых сходятся 3 ребра), и Платон предположил, что существует пятый элемент, который боги использовали, чтобы создать Вселенную. Он конструировал свои правильные тела из двух видов треугольников - равностороннего и равнобедренного прямоугольного. Соединяя их, он получал грани правильных тел, которые можно разложить на треугольники, а из этих треугольников построить новые правильные тела. Например, по Платону, один атом огня и два атома воздуха в сочетании дают один атом воды. С его точки зрения, треугольники нельзя считать материей, т.е. они не имеют пространственного протяжения. А при объединении треугольников в правильные тела возникает частица материи. Поэтому наименьшие частицы материи представляют собой математические формы. Аристотель, подвергая взгляды Платона сомнению, придерживался другого мнения: он считал, что математические предметы не могут существовать отдельно.

Математика интенсивно развивалась в античности. Поворотным событием для дальнейшего развития научного знания стала работа Евклида <Начала>, где впервые применялись доказательства. Эта математическая система была преподнесена как идеальная версия того, что составляло содержание реального мира. Значительно расширили математическое знание греки Александрийского периода: Аполлоний (<Конические сечения>), Гиппарх, Менелай, Птолемей, Диофант (<Арифметика>) и т.д.

В средневековой Европе главенствующую роль заняла теологическая ветвь науки, а исследование природы любыми средствами, в том числе математическими, трактовалось как предосудительное занятие. Центр научной мысли переместился в Индию, а несколько позже - в арабские страны. В Индии того времени вводятся в широкое употребление десятичная позиционная система счисления и нуль для обозначения отсутствия единиц данного разряда, зарождается алгебра. В арабской культуре сохранялись математические знания древнего мира и Индии. Конец Средневековья (XV в.) в арабских странах отмечен деятельностью Улугбека, который при своем дворе в Самарканде создал обсерваторию, собрал более 100 ученых и организовал долго остававшиеся непревзойденными астрономические наблюдения, вычисление математических таблиц и т.п.

В XVII в. начинается новый период во взаимоотношениях математики и естествознания. Многие отрасли естествознания начинают базироваться на применении экспериментально-математических методов. В результате появляется уверенность в том, что научность (истинность, достоверность) знания определяется степенью его математизации. Так, Г. Галилей утверждал, что книга природы написана на языке математики, а согласно И. Канту, в каждом знании столько истины, сколько есть математики. Логическая стройность, строго дедуктивный характер построений, общеобязательность выводов создали математике славу образца научного знания.Противоположного мнения о роли математики для раскрытия качественных особенностей придерживался великий писатель, мыслитель и естествоиспытатель И.В. Гёте, который воспринимал неживую природу и все живое (включая человека) как единое целое и придавал большое значение интуиции и опыту. Гёте считал, что световые и другие природные явления должны наблюдаться в их естественном виде, так как эксперимент и количественный анализ мало помогают в понимании подлинной их сущности: он полагал, что эта сущность познается только непосредственным опытом и интуицией. В XIX в. с резкой критикой экспериментального изучения явлений природы выступил А. Шопенгауэр. Он не только поддерживал подход Гёте, но и вообще отрицал какую-либо пользу от применения математического языка к изучению природы. Даже сами математические доказательства Шопенгауэр называл <мышеловки>, считая, что они не дают истинного представления о реальных процессах. Многие выдающиеся ученые XX в., в особенности физики, говорили о значении математики как важнейшего средства для точного выражения научной мысли. Н. Бор указывал на огромную роль математики в развитии теоретического естествознания и говорил, что математика - это не только наука, но и язык науки. Р. Фейнман отмечал, что математика - это язык плюс мышление, как бы язык и логика вместе. Однако в то же время он считал, что такой науки, как математика, не существует. Различные варианты тезиса Шопенгауэра о том, что математика не способствует, а затемняет понимание реальных явлений, характерны и для наших дней. Так, иногда противопоставляют объяснение явлений их пониманию, полагая, что количественный язык и методы математики в лучшем случае содействуют объяснению явлений неорганической природы, но не могут дать ничего ценного в понимании процессов культурно-исторической и духовной жизни. При этом понимание рассматривается как чисто интуитивная деятельность мышления, вследствие чего отрицается возможность использовать для его анализа логико-рациональные, в том числе математические, средства исследования. В настоящее время к применению количественного языка математики особенно критически настроены ученые, занимающиеся исследованием сложных биологических, психических и социальных процессов и привыкшие больше доверять опыту и интуиции, чем их математическому анализу.

^ 1.4. Математика как специфический язык естествознания.

Как бы то ни было, естествознание все шире использует математический аппарат для объяснения природных явлений. Можно выделить несколько направлений математизации естествознания:

количественный анализ и количественная формулировка качественно установленных фактов, обобщений и законов конкретных наук;

построение математических моделей (об этом несколько позже) и даже создание таких направлений, как математическая физика, математическая биология и т.д.;

построение и анализ конкретных научных теорий, в частности их языка.

Рассмотрим математику как специфический язык науки, отличающийся от естественного языка, где, как правило, используют понятия, которые характеризуют определенные качества вещей и явлений (поэтому их часто называют качественными). Именно с этого начинается познание новых предметов и явлений. Следующий шаг в исследовании свойств предметов и явлений - образование сравнительных понятий, когда интенсивность какого-либо свойства отображается с помощью чисел. Наконец, когда интенсивность свойства или величины может быть измерена, т.е. представлена в виде отношения данной величины к однородной величине, взятой в качестве единицы измерения, тогда возникают количественные, или метрические, понятия. Прогресс в научном познании часто связан с введением именно количественных понятий и созданием количественного языка, которые и исторически, и логически возникают на основе языка качественных описаний. Количественный язык выступает как дальнейшее развитие, уточнение и дополнение обычного, естественного языка, опирающегося на качественные понятия. Таким образом, количественные и качественные методы исследования не исключают, а скорее дополняют друг друга. Известно, что количественные понятия и язык использовались задолго до того, как возникло экспериментальное естествознание. Однако только после появления последнего они начинают применяться вполне сознательно и систематически. Язык количественных понятий наряду с экспериментальным методом исследования впервые успешно использовал Г. Галилей.

Преимущества количественного языка математики в сравнении с естественным языком состоят в следующем:

такой язык весьма краток и точен. Например, чтобы выразить интенсивность какого-либо свойства с помощью обычного языка, нужно несколько десятков прилагательных. Когда же для сравнения или измерения используются числа, процедура упрощается. Построив шкалу для сравнения или выбрав единицу измерения, можно все отношения между величинами перевести на точный язык чисел. С помощью математического языка (формул, уравнений, функций и других понятий) можно гораздо точнее и короче выразить количественные зависимости между самыми разнообразными свойствами и отношениями, характеризующими процессы, которые исследуются в естествознании. С этой целью используются методы математики, начиная от дифференциального и интегрального исчисления и кончая современным функциональным анализом;

опираясь на крайне важные для познания законы науки, которые отображают существенные, повторяющиеся связи предметов и явлений, естествознание объясняет известные факты и предсказывает неизвестные. Здесь математический язык выполняет две функции: с помощью математического языка точно формулируются количественные закономерности, характеризующие исследуемые явления; точная формулировка законов и

научных теорий на языке математики дает возможность при получении из них следствий применить богатый математический и логический аппарат.

Все это показывает, что в любом процессе научного познания существует тесная взаимосвязь между языком качественных описаний и количественным математическим языком. Эта взаимосвязь конкретно проявляется в сочетании и взаимодействии естественно-научных и математических методов исследования. Чем лучше мы знаем качественные особенности явлений, тем успешнее можем использовать для их анализа количественные математические методы исследования, а чем более совершенные количественные методы применяются для изучения явлений, тем полнее познаются их качественные особенности.           

Основы методологии науки.

^ 2.1. Познание как процесс отражения действительности

Процесс отражения и воспроизведения действительности в мышлении субъекта, результатом которого является новое знание о мире, называется познанием. Непосредственные функции научного познания - описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, и это позволяет управлять поведением изучаемых объектов и создавать системы с заранее заданным поведением. Описание заключается в фиксировании результатов опыта (эксперимента или наблюдения) с помощью систем обозначения, принятых в науке. В процессе объяснения происходит раскрытие сути изучаемого объекта через постижение закона, которому подчиняется данный объект. Научное предвидение- это определение и описание на основе научных законов явлений природы и общества, которые не известны в данный момент, НО могут возникнуть или быть изучены в будущем. Важнейшей формой научного предвидения является прогнозирование - выработка суждений о состоянии какого-либо объекта или явления в будущем (например, прогноз погоды). Это вероятностное суждение о будущем строится на основе специальных научных исследований и возможно благодаря тому, что мир един, а деление на наблюдаемый и ненаблюдаемый, на изученный и неизученный мир происходит в процессе мышления. С возрастанием роли науки в жизни общества научное обоснование становится целесообразным и даже необходимым во многих сферах жизни общества, но заметим, что далеко не везде оно возможно и далеко не всегда уместно. Знания приобретаются человеком во всех формах его деятельности - в обыденной жизни, в политике, экономике, искусстве, инженерном деле, однако здесь получение знания не является главной целью. Так, искусство предназначено для создания эстетических ценностей, где на первый план выходит отношение художника к реальности, преломленной через его внутренний мир; экономические реформы оцениваются прежде всего с точки зрения их эффективности и практического результата; продуктом инженерной деятельности является проект, разработка новой технологии, изобретение, которые оцениваются с позиции их практической пользы, оптимального использования ресурсов, расширения возможностей преобразования реальности. Одна из конечных целей научного познания - быть воплощенным на практике, т.е. в целенаправленной деятельности людей по освоению и преобразованию действительности. Часто эта деятельность связана с развитием техники - совокупности искусственных органов, средств (прежде всего орудий труда), предназначенных для усиления и расширения возможностей человека по преобразованию природы и использования в этом процессе ее сил и закономерностей. Основное назначение техники - облегчение и повышение эффективности трудовых усилий человека, освобождение его от работы в опасных условиях, улучшение его жизни в целом.

^ 2.2. Формы познания, их соотношение.

Познание действительности происходит в трех основных формах - чувственной, рациональной и иррациональной. Чувственное познание включает ощущение, восприятие и представление. С помощью ощущений в сознании человека происходит отражение отдельных свойств внешних предметов и внутренних

состояний организма при непосредственном воздействии материальных раздражителей. Восприятие отвечает за отражение в сознании человека внешних предметов и ориентации в окружающем мире. Представления- возникающие в сознании человека образы предметов и явлений внешнего мира или их свойств, которые человек когда-то воспринимал или ощущал.

^ Рациональные формы познания можно свести к понятиям, суждениям и умозаключениям. Понятия- это форма мышления, отражающая предметы в их существенных признаках. Формы мышления, в которых человек выражает вещь в ее связях и отношениях, называются суждением. Под умозаключением понимается такая форма мышления, посредством которой из одного или нескольких суждений выводится новое суждение.

Среди иррациональных форм познания особое значение для науки имеет интуиция - постижение истины путем непосредственного ее усмотрения без обоснования с помощью доказательства. Иными словами, интуиция может быть определена как субъективная способность выходить за пределы опыта путем мысленного <озарения> или обобщения в образной форме непознанных связей, закономерностей.

Еще на заре истории человечества существовало обыденно-практическое познание, поставлявшее элементарные сведения о природе, о самих людях, условиях их жизни, общении, социальных связях и т.п. Основой такого познания был опыт повседневной жизни, практики людей. При этом большое значение имело мифологическое познание. В рамках мифологии вырабатывались определенные знания о природе, космосе, о самих людях и т.д.

Мифология - основа художественно-образной формы познания, которая в дальнейшем получила развитое выражение в искусстве, хотя оно не решает познавательные задачи, но содержит в себе достаточно мощный познавательный потенциал. Одной из исторически первых форм познания является религиозное познание. Особенности его определяются Тем, что оно обусловлено непосредственной эмоциональной формой отношения людей к господствующим над ними земными силами (природными и социальными).

^ 2.3. Достоверность научного знания и критерии его ограничения.

Важной проблемой является определение научности знания и отграничения его от других видов знания. Повторим, что понятие <истинное> не эквивалентно понятию <научное>. Существует совокупность критериев научности, используя которые можно отличить научное знание от ненаучного. Так, современные физики не обсуждают возможность построения вечного двигателя, а астрономы не относятся всерьез к работам по астрологии. Вместе с тем в теоретических журналах публикуется множество статей, где представлены научные гипотезы - предположительное суждение о связи явлений.

Методология науки для целей отграничения научного знания от ненаучного использует несколько принципов. Наиболее часто говорят о трех из них - рациональности, верификации и фальсификации. Принцип рациональности является основным средством обоснованности знания; он как бы ориентирует исследователя на определенные нормы и идеалы научности, а также эталоны знаний.

Согласно принципу верификации, некое понятие или суждение имеет значение, если оно сводимо к непосредственному опыту или высказыванию о нем, т.е. эмпирически проверяемо. Различают непосредственную верификацию, когда происходит прямая проверка утверждений, формулирующих данные наблюдения и эксперимента, икосвенную верификацию, когда устанавливаются логические отношения между косвенно верифицируемыми утверждениями. Использование принципа верификации дает возможность разделить научное и ненаучное знания, но он плохо справляется с поставленной перед ним задачей, если некоторая система представлений построена таким образом, что практически любой наблюдаемый факт можно объяснить в его пользу (религия, идеология, астрология и т.д.).

^ Принцип фальсификации предложил известный методолог науки XX в. К. Поппер; суть этого принципа в том, что критерием научного статуса

www.ronl.ru

Науки, изучающие природу (естественные) | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Природа вокруг нас. Человек благодаря природе получает необходимые для жизни кислород и воду, пищу, материалы для изготовления одежды, ма­шин и механизмов, строительства жилья и многое другое. Красота природы вызывает восхищение у каждого из нас, вдохновляет писателей и художни­ков на произведения искусства. Тела природы стали персонажами сказок, используются в пословицах.

Всё, что окружает человека и возникло без его вме­шательства, называется природой.

Различные предметы, существующие в природе, называют телами природы, а изменения, с ними происходящие, названы явлениями.

Естественные науки. На протяжении тысячеле­тий человек изучает природу. Природа отличается большим разнообразием, поэтому её исследуют не одна, а несколько наук. Наука — это интеллекту­альная деятельность человека, благодаря которой он постигает окружающий мир, получает новые знания. Науки, изучающие природу, называют естественными, а совокупность знаний о приро­де — природоведением.

К естественным наукам относятся физика, биоло­гия, химия, география, астрономия, экология. Люди, профессия которых связана с этими науками, — это физики, биологи, химики, географы, астрономы, экологи.

Физика

Физика изучает строение и взаимодействие тел, разнообразные явления природы. Например: дви­жение тел, распространение света и звука, действие магнита. Благодаря знаниям по физике созданы бытовые приборы, различные средства связи, в частности телефон и Интернет, работают механизмы на производстве, развивается маши­ностроение, изготовляется множество необходи­мых для человека предметов.

Биология

Тела живой природы изучает биология. Био­логи исследуют растения, животных, грибы, ми­кроорганизмы, их строение и поведение. Человек учится у живой природы и во многом подражает ей. В частности, панели, которые используются в строительстве, похожи на пчелиные соты, а со­временные покрытия для крыш домов практиче­ски копируют чешуйки на крыльях мотыльков. Снегоходы подражают движению пингвинов по снегу. Многие годы человек мечтал подняться в небо и летать подобно птицам. Благодаря нако­пленным знаниям о природе он смог осуществить свою мечту. Несложно догадаться, что образцом для изготовления парашютов послужил одуван­чик, а для создания застёжки «липучка» — рас­тение репейник. Да и колодец-журавль получил своё название не случайно (рис. 1).

Рис. 1. Человек учится у природы

Химия

Химия — наука о веществах и превраще­нии одних веществ в другие. Знание химии используют для изготовления лекарств и кос­метических средств, выплавки металлов из руд, производства красок и лаков, продуктов питания. Различные предметы, которыми вы пользуетесь ежедневно, изготовлены с ис­пользованием химических знаний.

География

География изучает и объясняет особенности явлений природы на Земле, отдельных мате­риках, в конкретной стране либо населённом пункте. Знания, полученные этой наукой, по­могли составить географические карты мира и Украины, на них обозначены горы и равнины, водоёмы и полезные ископаемые, раститель­ность и животный мир, города и сёла.

Астрономия

Астрономия — наука, изучающая небесные тела: звёзды, планеты, кометы и др. Астроно­мы исследуют строение и движение небесных тел, их влияние на нашу планету. Благодаря современным приборам и обсерваториям мы имеем возможность заранее узнать о прибли­жении к Земле небольших небесных тел. Материал с сайта //iEssay.ru

Экология

Экология изучает взаимосвязи организмов между собой и с окружающей средой. Вследствие хозяйственной деятельности человека в окружа­ющую среду попадают вредные для живой при­роды вещества. Вырубка лесов человеком ли­шает их обитателей природной среды обитания. Количество птиц и зверей на нашей планете рез­ко уменьшается. Много вреда наносят лесу по­жары.

Для того чтобы уменьшить отрицательное влияние хозяйственной деятельности челове­ка на живую природу, осуществляют свои ис­следования экологи.

Между естественными науками существу­ют связи. Например, изучая жизнь организ­мов, биологам необходимо знать, как дышат и питаются живые существа. В этом им помо­гают физика и химия. Знания о том, в каких естественных условиях живут организмы, предоставляет география. Понять, как на ор­ганизмы влияют Солнце и Луна, помогают физика и астрономия.

• науки природы краткое содержание
• названия наук ,изучающих живую природу
• природу изучaeт
• науки изучающие природу
• сочинение как изучают природу

iessay.ru

Реферат - 2. Естествознание – наука о природе

ГЕОГРАФИЯ

Содержание

1. Введение
2. Естествознание – наука о природе
3. Наука география как самостоятельный раздел естествознания
4. Уровень интеллекта на разных ступенях развития человечества
5. Важнейшие путешествия и географические открытия
6. Вывод
7. Список литературы

1. Введение.

Человеческое общество всту пило в век господства микроэлектроники, информатики и биотехнологии, которые в корне преобразуют промышленное и сельскохозяйственное производство

Естествознание являе тс я до известной степен и основой всякого знан и я и естественно — научного, и технического, и гуманитарного. Поэтому оно имеет особое значен и е для нас , вступающих а третье тысячелетие , ибо ведущей тенденцией развития с овременной цивилизации в ближайшем будущем становятся интеграционные (объединительные) процессы

2. Естествознание – наука о природе

Слово “естествознание” представляет собой сочетание двух слов — “естество” (“природа”) и “знание”. Оно может быть заменено менее употребительным словом-синонимом “природоведение”, которое происходит от общеславянского термина “веды” или “веда” — наука, знание. Мы и до сих пор говорим “ведать”в смысле знать. Но в настоящее время под естествознанием понимается прежде всего так называемое точное естествознание, т.е. уже вполне оформленное — часто в математических формулах — “точное” знание обо всем, что действительно есть (или, по крайней мере, возможно) во Вселенной, а “природоведение” (подобно пресловутому “обществоведению” или “науковедению”) обычно невольно ассоциируется с какими-то еще аморфными представлениями о предмете своего “ведения”

История науки свидетельствует о том, что в своем развитии естествознание, начиная с самых первых ее шагов в древности, прошло через три стадии и вступает в четвертую

На первой из них сформировались общие синкретические (нерасчлененные, недетализированные) представления об окружающем мире как о чем-то целом, появилась так называемая натурфилософия (философия Природы), превратившаяся во всеобщее вместилище идей и догадок, ставших к XIII—XV столетиям зачатками естественных наук

Затем, именно с XV—XVI веков, последовала аналитическая стадия — мысленное расчленение и выделение частностей, приведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных, естественных наук (наряду с издавна существовавшей астрономией)

Позднее, уже ближе к нашему времени, постепенно стало происходить воссоздание целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей, т. е. наступила синтетическая стадия ее изучения

Наконец, в настоящее время пришла пора не только обосновать принципиальную целостность (интегральность) всего естествознания, но и ответить на вопрос: почему именно физика, химия и биология (а также психология, география) стали основными и как бы самостоятельными разделами науки о Природе, т.е. начинает осуществляться необходимая заключительная интегрально-дифференциальная стадия. Поэтому естествознание как действительно единая наука о Природе рождается фактически только теперь. Лишь на данной заключительной стадии можно на самом деле рассматривать Природу (Вселенную, Жизнь и Разум) как единый многогранный объект естествознания

Однако все эти четыре стадии исследования Природы, по существу, представляют собой звенья одной цепи

Несмотря на то, что первая из них — натурфилософия- отделяется от трех последующих тем, что на ней безраздельно господствуют еще лишь методы наблюдения, а не эксперимента, только догадки, а не точные, опытно воспроизводимые выводы, ее роль в общем ходе познания Природы очень важна. Именно на этой стадии возникли представления о мире как из чего-то происшедшем, развивающемся из хаоса, эволюционирующем. Но ввиду того, что отсутствие экспериментальных методов еще не позволило тогда иметь точных знаний, начало естествознания как точной науки, вообще говоря, если не касаться астрономии (в смысле астрометрии) и геодезии или “геометрии” (т. е. “землемерия”), исторически относят к XV—XVI векам, т. е. к тому времени, когда исследование Природы вступило на вторую стадию — аналитическую

И надо подчеркнуть, что накопленная с тех пор и до настоящего времени основная масса достижений в изучении Природы появилась как раз на этой второй стадии. Объясняется это тем, что аналитическое исследование природных объектов осуществлялось на протяжении многих и многих столетий огромной армией исследователей — путешественников и мореплавателей, врачей, астрологов и астрономов, алхимиков и химиков, изобретательных ремесленников и технических руководителей промышленного производства, наблюдательных крестьян и агрономов. Их взор проникал во все уголки Земли и Неба, в мир животных и растений, способствуя накоплению результатов не только пассивных наблюдений, но и опытных, планируемых эмпирических исследований. Именно на аналитической стадии изучения Природы появился весь тот богатейший массив естественно — научных знаний, который лег в основание таких наук, как физика, химия и биология, а также география и геология

Естественное стремление исследователей ко все большему охвату раз н ообраз н ых природных объектов и ко все более глубокому проникновению в их детали пр и вело к неудержимой дифферен ц иации (разделе н ию, расчле н ению, дробле н ию) соответствующих наук

Тенденция к дальнейшей непрерывной дифференциац и и естественных наук яв л яется первой и главной особенностью аналитической стадии исследования Природы. Э т а т енде н ция остается и сегодня еще очень действенной

В качестве второй особенности аналитической стадии выступает явное преобладание э м пирических (получе н ных путем опыта, эксперимента) знаний над теоретическими

Третьей особенностью этой стадии является опережающее — преимущественное — исследование предметов Природы по отношению к изучению процессов

Наконец, еще одна — четвертая особенность аналитического периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины XIX века рассматривалась по преимуществу неизменной, окостенелой, вне эволюции

Весьма примечательно, что переход к третьей (синтетической) и даже к четвертой (интегрально-дифференциальной) стадиям исследования Природы, несмотря на характерный для них иной подход к проблемам ее эволюции или стабильности, отнюдь не обрывает нить проявления всех только что перечисленных особенностей аналитического периода развития естествознания. Б олее того, процессы дифференциации естественных наук ныне усиливаются, а объем эмпирических исследований резко возрастает

3. Наука География – как самостоятельный раздел естествознания

Науку о Природе, т. е. естествознание, традиционно подразделяют на такие, более или менее самостоятельные, разделы, как физика, химия, биология, психология, география и геология

География – система естественных и общественных наук, изучающих природные и производственно-территориальные комплексы и их компоненты. Объединение естественных и общественных географических дисциплин в рамках единой системы наук определяется тесной взаимосвязью между изучаемыми объектами и общностью научной задачи, состоящей в комплексном исследовании природы, населения и хозяйства в целях наиболее эффективного использования природных ресурсов, рационального размещения производства и создание наиболее благоприятной среды для жизни людей

Основоположником науки географии является выдающийся древнегреческий ученый Эратосфен, живший в III веке до нашей эры. Он первым ввел термин “география”, Ведь именно так назвал он свой трехтомный труд, который, к сожалению, полностью до нас не дошел. Он первым доказал, что Земля действительно имеет шарообразную форму, что утверждал еще Пифагор

Никогда за всю тысячелетнюю историю география не занималась изучением Земли как планеты

Земля – это большое сферическое ядро расплавленной магмы, заключенное в скорлупу земной коры, общий диаметр которых 13 тыс. км, и окутанное одеялом атмосферы толщиной 2 тыс. км. И внутри этого гигантского каменно-газового тела есть небольшой слой толщиной всего несколько десятков километров. Он составляет не более 1% от всего объема Земли и расстилается тонкой пленкой на границе между тысячекилометровыми толщами земной тверди и атмосферы

Именно в этом тонком слое умещается весь мир, который мы считаем своим домом. За его пределы не выходят ни величавые облака, плывущие над нашей головой, ни свирепые тайфуны и ураганы, ни несущие влагу гигантские вихри циклонов. Внутри него находятся самые высокие горы и самые глубокие океанические впадины, проходят трассы самолетов и залегают даже самые глубокие месторождения полезных ископаемых. Этот слой чрезвычайно мал по сравнению с размерами нашей планеты, но нигде ни на Земле, ни во всей известной Вселенной нет ничего подобного

Здесь переплелись и соединились воедино все известные нам миры – мир воздуха и мир воды, мир живых организмов и мир мертвого камня, мир почв и мир людей. Здесь все химические элементы находятся в беспрерывном движении и превращении, сегодня слагая тело гигантского ледника, а завтра- организм разумного человека. Здесь все находится в теснейшей взаимосвязи: разрушительные тайфуны рождаются из-за взмаха крыла очаровательной бабочки, а политические решения президентов приводят к климатическим катастрофам

Именно этот чрезвычайно тонкий и уникальный слой планеты Земля, называемый географической оболочкой, изучала раньше и изучает сейчас наука География . Много сотен лет понадобилось географии для того, чтобы побывать во всех ее уголках, восхититься разнообразием слагающих ее частей

Открыв все материки и океаны, нанеся на точные карты даже самые маленькие озера и острова, ученые поняли, что они не знают практически ничего об устройстве этого мира

Приступив к изучению устройства этого мира, ученые восхитились его сложностью и, засучив рукава, начали исследовать все это… по отдельности. И единая география тут же распалась на множество отдельных дисциплин, каждая из которых изучает свою часть географической оболочки – один из многочисленных земных миров

Исследованием атмосферы и климата занимается климатология , а ручьи и озера находятся в ведении гидрологии . Льды изучает гляциология , почвы – почвоведение , а формами рельефа земной поверхности интересуется геоморфология . Живых обитателей планеты изучает биогеография , а человека и его деятельность – социально-экономическая география . Последняя уже разделилась на политическую географию, географию транспорта, географию торговли, географию культуры, географию религии …. Ученые шумят, что скоро появится география джинсов или география любви

Географические открытия, которые заслуживают определения “великие”, совершались на нашей планете во все исторические эпохи, с древности и до ХХ века. Но эпохой Великих географических открытий принято называть строго определенный исторический период. Его хронологические рамки отечественные историки и географы обычно ограничивают серединой или концом XV- серединой XVII вв. Ни одна другая эпоха не была столь насыщена географическими открытиями, никогда они не имели такого исключительного значения для судеб Европы и всего мира

Усилиями нескольких поколений мореплавателей и землепроходцев рубежи от кумены были раздвинуты, мир словно засверкал новыми красками, предстал во всем своем великолепном разнообразии

В рамках этой эпохи исследователи обычно выделяют два периода:

• середина или конец XV – середина XVI вв. – период испанских и португальских открытий в Африке, Америке и Азии, включающий важнейшие плавания Колумба, Васко да Гамы и Магеллана.
• середина XVI – середина XVII вв. – период, основное содержание которого составили впечатляющие достижения русских землепроходцев на севере Азии, английские и французские открытия в Северной Америке, голландские открытия Австралии и Океании.

Если сравнительно недавно мог существовать этакий распространенный тип географа вроде жюльверновского Паганеля – своего рода ходячей географической энциклопедии, то сегодня в науке произошли коренные изменения. Навсегда ушли в прошлое времена одиночек-энциклопедистов, подобных, например, великому М.В.Ломоносову, внесшему большой вклад во многие науки (история, география, философия, физика, химия, астрономия и др.)

В наше время география уже отнюдь не прежняя, по преимуществу описательная наука, где главным объектом исследования были неведомые тогда земли и страны. Ушли безвозвратно времена, так называемой, “романтической” географии. Человек исходил, изъездил, проплыл почти всю нашу, как выяснилось не очень большую планету и к тому же теперь постоянно осматривает ее из космоса. Поэтому современная география как бы переживает свое новое рождение. Место прежней описательности в ней прочно заняла, если можно так сказать, конструктивность и прогнозированность, т.к. развитие производства и глубокие социально-экономические преобразования в мире заставили ученых кардинально пересмотреть свои взгляды на саму суть этой науки, ее цели, задачи, методы исследовательских работ

Перед нашей наукой стоят теперь новые задачи: познать взаимодействие природы и человеческой деятельности. Ныне география изучает природу и с целью ее сохранения в процессе хозяйственного использования, что особенно важно в период научно-технической революции

Усилия многих географов в наше время направлены на изучение экологических проблем. К сожалению, в своей многовековой, не всегда продуманной, хозяйственной деятельности человечество нанесло огромный, зачастую невосполнимый, ущерб природе нашей сравнительно небольшой планеты, и во многом это отрицательное воздействие из года в год продолжает расти. Все больше и больше выпускается в атмосферу Земли вредоносных химических веществ, вызывающих кислотные дожди. Отравляются воды океанов и морей. Многие реки превращаются в сточные канавы. Гибнет много озер

Резко отрицательно сказывается бесконтрольное истребление лесных массивов, этих “зеленых легких” планеты, и их неповторимого животного мира. И темпы этого глобального браконьерства нарастают

Большой и сложный путь прошло человечество, раскрывая одну за другой тайны земного шара. Много неведомых земель открыли исследователи, создавая современную, столь привычную для нас, географическую карту мира. Так, например, Христофор Колумб – выдающийся мореплаватель, который, как считается, в 1492 году открыл Америку, хотя о ее существовании знали еще древние викинги, а еще раньше кельты, финикийцы, египтяне, китайцы и другие народы

Оказывается, до сих пор не установлено достоверно, на каком именно острове, названном именем Сан-Сальвадор (“Спаситель”), высадился Колумб, достигнув берегов неведомого тогда континента. Считалось, что он расположен в группе Багамских островов и называется ныне Самана Кай

4. Уровень интеллекта на разных ступенях развития человечества

5. Важнейшие путешествия и географические открытия

График важнейших географических открытий

6. Вывод

Современная география играет важную роль в решении задач развития страны. Система географических наук обеспечивает контроль за состоянием природы, участвует в разработке системы мероприятий по борьбе с негативными последствиями воздействия человека на природу, дает прогнозы развития и изменения территориально производственных комплексов. Невозможно составить прогноз изменения природы без учета данных о хозяйственной деятельности людей и ее влияния на природу. Нельзя определить политику развития региона без учета особенностей его природы и населения. Решение этих задач требует взаимосвязанного изучения природы, населения, хозяйства и взаимосвязей между ними, какое и обеспечивает система географических наук

Список литературы:

1. Большая советская энциклопедия (6 том). Главный редактор А.М.Прохоров. Москва. Издательство “Советская энциклопедия” 1971г… Третье издание
2. Издание для детей. География (3 том).Главный редактор С.Исмаилова. Редакторы тома: И.Кудрявцева, Д.Люри. Москва “Аванта+” 1994г.
3. Естествознание В.И.Кузнецов, Г.М.Идлис, В.Н.Гутина. Москва 1996г.
4. Предмет и взаимосвязь естественных наук. Кедров Б.М… Москва. Наука 1967г.
5. Занимательная география для детей и взрослых. Г.Скарлато. Киев “Альтерпрес” 1996г.
6. Предмет и взаимосвязь естественных наук. Москва. Наука 1967г.
7. Открытие Земли.История великих путешествий. Жюль Верн. Москва “Терра” 1993г.
8. Советский энциклопедический словарь. Москва 1985г.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Реферат на тему преступление и наказание
• 
  Реферат на тему наказание и преступление
• 
  Национальные интересы россии реферат по обж
• 
  Реферат любовная лирика а с пушкина
• 
  Первая медицинская помощь реферат по обж
• 
  Реферат на тему на свободную тему
• 
  Реферат на тему что такое басня
• 
  Прочитайте текст это отрывок из реферата
• 
  Реферат русские народные сказки 5 класс
• 
  Образ александра невского в литературе реферат
• 
  Реферат на тему жизнь и творчество