Точные науки природа во всем ее многообразии

Естествознание, или науки о живой и неживой природе

Естествознание представляет собой комплекс наук о природе, включающий в себя сотни дисциплин. Все они направлены на познание мира. Естествознание выступает теоретической основой жизнеобеспечения человека. По объекту исследования различают науки о живой природе и науки о неживой природе. Изучением живой природы занимается биология. Физика изучает явления и процессы, которые происходят в окружающем мире.

Науки, изучающие природу

Все, что существует вокруг человека и произошло без его участия, называется природой. Человек изучает ее на протяжении многих тысячелетий. Со временем знаний становилось все больше, а сами люди старались глубже постичь природу. Так начали развиваться различные естественные науки. Предметы в природе называются телами, а все, что с ними происходит — явлениями. И тех и других огромное количество, поэтому и естественных наук тоже много. Одни из них изучают вещества и явления, а другие — различные тела. Научная деятельность не только удовлетворяет любопытство, но и реализует практические цели, направленные на улучшение качества жизни человека.

Ниже рассмотрены семь базовых естественных наук, изучающих окружающую нас природу:

Астрономия

Наука изучает происхождение небесных тел, их строение, состав и движение в космосе. Астрономия не существует как обособленная наука. Она напрямую связана с геодезией и картографией. Древние навигационные карты составлялись на основе наблюдений за небесными телами. Астрономия имеет огромную связь с химией и биологией в вопросах происхождения химических элементов, и зарождения жизни на нашей планете. Первые научные открытия были сделаны на заре цивилизации, а изобретение телескопа произвело прорыв. Ученые открывали новые галактики, измеряли расстояния до звезд, находили на других планетах воду и лед. Такие достижения являются определяющими моментами в жизни человека. Астрономия показывает, что человек — всего лишь частица природы в огромной Вселенной. Но даже самые примитивные знания о космосе, существенно повышают нашу осведомленность и интеллектуальный уровень.

Физика

В самом широком смысле физика – это наука о природе и ее законах, о материи, ее структуре, и движении. Она изучает вещество, энергию и закономерности, определяющие эволюцию. Каждая теория описывает явления окружающего мира, а совокупность знаний представляет его физическую картину. Именно благодаря физике человек может как можно глубже понять природу и различные явления. Считается, что она выступает основой естествознания. Физика устанавливает универсальные законы, которые действительны не только на Земле, но и во Вселенной, объясняет явления природы с точки зрения фундаментальных принципов и понятий. Физика имеет непосредственную связь с астрономией, математикой, химией. Граница между этими науками достаточно условна. Различают три уровня строения материи: микромир, макромир и мегамир. Все они взаимосвязаны друг с другом и являются объектом взаимного изучения физиков, химиков, биологов и астрономов. Планета Земля и ее природа представляют макромир.

Химия

Химия изучает состав элементов, их превращения и реакции. Каждое вещество обладает уникальными свойствами. Наука тесно связана с биологией, физикой, геологией. Жизнь на Земле является цепочкой химических превращений. Организмы поглощают из окружающего мира одни вещества и выделяют другие. Изучение их жизнедеятельности и природы в целом невозможно без знаний химических процессов, которые в них происходят. Практическая химия возникла на заре цивилизации, когда люди научились использовать огонь. Гончарное производство, металлургия, изготовление лекарств, красок — постепенно химия входила в жизнь человечества. На сегодняшний день химия играет огромную роль в жизни человека. Она интегрирует с остальными науками и является одной из основ естествознания.

География

Наука изучает биосферу Земли, гидросферу, атмосферу и почвенный покров. Ее объектом является географическая оболочка, природные комплексы и их компоненты. Социально-экономическая география состоит из экономической, социальной, политической, культурной и исторической географии. Немаловажным аспектом дисциплины является взаимодействие природы и человека в естественной среде. Очень трудно на сегодняшний момент разграничить географию и геологию. Наука напрямую связана также с физикой и астрономией. Сегодня большая часть земной поверхности видоизменена под влиянием хозяйственной деятельности человека. География включает в себя научные и практические мероприятия по сохранению природы в целом.

Геология

Объектом изучения геологии являются недра Земли. Наука начала самостоятельно развиваться во второй половине XVIII в. Геологией называют совокупность знаний о составе, строении и эволюции природных тел, а также размещении минеральных ресурсов. Она рассказывает, как сформировалась планета и каким изменениям подвергалась за время своего существования. Современная геология не может существовать без связей с географическими и физическими дисциплинами.

Биология

Предметом исследования науки являются вымершие и ныне существующие организмы, их строение, развитие, взаимодействие, распространение и т. д. Она включает в себя ботанику, зоологию, цитологию, генетику, биохимию, анатомию и другие области знаний. Достижения биологии позволяют искоренять болезни, создавать продукты питания, существенно повышать результаты сельскохозяйственной деятельности. Благодаря изучению биологических законов человек может вести правильную природоохранную деятельность и рационально использовать ресурсы.

Экология

Экология сформировалась в начале XX столетия как часть биологии, но сегодня, как правило, рассматривается в качестве отдельной науки. Она изучает взаимодействие живых организмов и их связь с природой. Научно-технический прогресс оказал негативное влияние на окружающий мир. В результате деятельности человека были преобразованы огромные территории. Это вылилось в загрязнения внешней среды, истощения природных ресурсов и уничтожение крупных природных комплексов. Конфликт с природой грозит катастрофой. Экология призвана решить эти проблемы, не допустить гибель живых организмов и создать систему рационального природопользования.

Источник



Лекция. Многообразие жизни на Земле

Окружающая нас живая природа во всем ее многообразии — результат длительного исторического развития органического мира на Земле, которое началось почти 3,5 млрд лет назад. Биологичес­кое разнообразие живых организмов на нашей планете велико. Каж­дый вид уникален и неповторим. Например, животных насчитыва­ется более 1,5 млн видов. Однако, по представлениям некоторых ученых, только в классе насекомых не менее 2 млн видов, подав­ляющее большинство которых сосредоточено в тропической зоне. Велика и численность животных этого класса — она выражается в цифрах с 12 нулями. А разных одноклеточных планктонных орга­низмов только в 1 м 3 воды может находиться до 77 млн особей.

Читайте:  Береги природу беседа для школьников

Особенно высоким биологическим разнообразием отличаются дождевые тропические леса. Развитие человеческой цивилизации сопровождается увеличением антропогенного пресса на естествен­ные природные сообщества организмов, в частности уничтожени­ем величайших массивов лесов Амазонии, что приводит к исчез­новению ряда видов животных и растений, к снижению биоразно­образия.

2. Разобраться во всем многообразии органического мира помога­ет специальная наукасистематика. Как и хороший коллекци­онер по определенной системе классифицирует собираемые им предметы, систематик на основе признаков классифицирует жи­вые организмы. Каждый год ученые открывают, описывают и клас­сифицируют все новые виды растений, животных, бактерий и др. Поэтому систематика как наука постоянно развивается. Так, в 1914 г. впервые был описан представитель неизвестного тогда бес­позвоночного животного и лишь в 1955 г. отечественный зоолог А.В.Иванов (1906—1993) обосновал и доказал принадлежность его к совершенно новому типу беспозвоночных — погонофорам.

Развитие систематики (создание искусственных систем класси­фикации). Попытки классифицировать организмы предпринима­лись учеными еще в глубокой древности. Выдающийся древнегреческий ученый Аристотель описал свыше 500 видов животных и создал первую классификацию животных, разделив всех известных тогда животных на следующие группы: I. Животные без крови: мягкотелые (со­ответствует головоногим моллюскам); мягкоскорлуповые (ракообразные); насекомые; черепнокожие (раковинные моллюски и иг­локожие). II. Животные с кровью: живоро­дящие четвероногие (соответствует млеко­питающим); птицы; яйцекладущие четве­роногие и безногие (амфибии и рептилии); живородящие безногие с легочным дыха­нием (китообразные); покрытые чешуей безногие, дышащие жабрами (рыбы).

К концу XVII в. был накоплен огром­ный материал о многообразии форм жи­вотных и растений, что потребовало введения представления о виде; впервые это было сделано в работах английского ученого Джона Рея (1627—1705). Он определил вид как группу морфологически сходных особей и попытался классифицировать растения на осно­ве строения вегетативных органов. Однако основоположником со­временной систематики по праву считают известного шведского ученого Карла Линнея (1707—1778), который в 1735 г. выпустил свой знаменитый труд «Система природы». За основу классифика­ции растений К.Линней принял строение цветка. Близкие виды он объединил в роды, сходные роды в отряды, отряды в классы. Таким образом, им была разработана и предложена иерархия сис­тематических категорий. Всего ученым выделено 24 класса расте­ний. Для обозначения вида К.Линней ввел двойную, или бинар­ную, латинскую номенклатуру. Первое слово означает название рода, второе — вида, например Stumus vulgaris. На разных языках название этого вида пишется по-разному: по-русски — скворец обыкновенный, по-английски — common starling, по-немецки — Gemeiner Star, по-французски — etoumeau sansonnet и т.д. Единые латинские названия видов позволяют понять, о ком идет речь, облегчают общение между учеными различных стран. В системе жи­вотных К. Линней выделил 6 классов: Mammalia (Млекопитающие). Человека и обезьян он поместил в один отряд Primates (Прима­ты); Aves (Птицы); Amphibia (Гады, или Земноводные и Пресмы­кающиеся); Pisces (Рыбы); Insecta (Насекомые); Vermes (Черви).

3. Возникновение естественной системы классификации.Система К.Линнея, несмотря на все ее неоспоримые достоинства, была по своей сути искусственной. Она строилась на основе внешнего сход­ства между различными видами растений и животных, а не на основе их истинного родства. В итоге в одни и те же систематичес- кие группы попали совершенно не родственные виды, а близкие оказались отделенными друг от друга. Например, Линней рассмат­ривал количество тычинок в цветках растений как важный систе­матический признак. В результате такого подхода были созданы ис­кусственные группы растений. Так, в одну группу попали калина и морковь, колокольчики и смородина лишь потому, что цветки этих растений имеют по 5 тычинок. Различные по характеру опыления растения Линней поместил в один класс однодомных: ель, бере­зу, ряску, крапиву и т.д. Однако, несмотря на недостатки и ошиб­ки в системе классификации, труды К. Линнея сыграли огромную роль в развитии науки, позволяя ученым ориентироваться в мно­гообразии живых организмов.

Классифицируя организмы по внешним, часто по наиболее броским признакам, К.Линней так и не раскрыл причины тако­го сходства. Это сделал великий английский естествоиспытатель Чарлз Дарвин. В своем труде «Происхождение видов. » (1859) он впервые показал, что сходство между организмами может быть ре­зультатом общности происхождения, т.е. родства видов. С этого вре­мени систематика стала нести эволюционную нагрузку, а постро­енные на данной основе классификационные системы являются естественными. В этом состоит безусловная научная заслуга Ч.Дар­вина.

Современная систематика базируется на общности существен­ных морфологических, экологических, поведенческих, эмбрио­нальных, генетических, биохимических, физиологических и дру­гих признаков классифицируемых организмов. Используя эти при­знаки, а также палеонтологические сведения, систематик уста­навливает и доказывает общность происхождения (эволюционно­го родства) рассматриваемых видов или же устанавливает, что клас­сифицируемые виды существенно различаются и удалены друг от друга.

4. Систематические группы и классификация организмов.Совре­менная система классификации может быть представлена в виде следующей схемы: империя, надцарство, царство, подцарство, тип (отдел — для растений), подтип, класс, отряд (порядок — для растений), семейство, род, вид. Для обширных систематических групп введены также дополнительные промежуточные системати­ческие категории, такие, как надкласс, подкласс, надотряд, под­отряд, надсемейство, подсемейство. Например, классы хрящевых и костных рыб объединены в надкласс рыб. В классе костных рыб выделены подклассы лучеперых и лопастеперых рыб и т.д.

Раньше все живые организмы делились на два царства — Живот­ных и Растений. Со временем были открыты организмы, которые не могли быть отнесены ни к одному из них. В настоящее время все известные науке организмы делят на две империи: Доклеточные (вирусы и фаги) и Клеточные (все остальные организмы). Доклеточные формы жизни. В империи Доклеточных имеется толь­ко одно царство — вирусы. Это неклеточные формы жизни, спо­собные проникать и размножаться в живых клетках. Впервые наука узнала о вирусах в 1892 г., когда русский микробиолог Д.И.Ива­новский (1864—1920) открыл и описал вирус табачной мозаики — возбудителя мозаичной болезни табака. С этого времени выделилась особая ветвь микробиологии — вирусология. Различают ДНК-со-держащие и РНК-содержащие вирусы.

Читайте:  Загадки про явления природы для дошкольников

Клеточные формы жизни. Империя Клеточных делится на два над царства (Доядерные, или Прокариоты, и Ядерные, или Эука-риоты). Прокариоты — это организмы, клетки которых не имеют оформленного (ограниченного мембраной) ядра. К прокариотам относится царство Дробянок, включающее подцарства Бактерий и Синезеленых (Цианобактерий). Эукариоты — организмы, клет­ки которых имеют оформленное ядро. К ним относятся царства Животных, Грибов и Растений (рис. 4.1).

В целом империя Клеточных состоит из четырех царств: Дробя­нок, Грибов, Растений и Животных.

В качестве примера рассмотрим систематическое положение широко известного вида птиц — обыкновенного скворца:

Тип систематической категории Название категории
Империя Клеточные
Надцарство Ядерные
Царство Животные
Подцарство Многоклеточные
Тип Хордовые
Подтип Позвоночные
Надкласс Наземные позвоночные
Класс Птицы
Подкласс Веерохвостые, или настоящие птицы
Над отряд Типичные птицы
Отряд Воробьинообразные
Семейство Скворцовые
Род Настоящий скворец
Вид Скворец обыкновенный

Таким образом, в результате длительных исследований была создана естественная система всех живых организмов.

Источник

Науки, изучающие природу

Природу разделяют на живую и неживую. К живой природе относятся разнообразные организмы: растения, животные, человек, грибы, бактерии. А к неживой природе — Солнце, Луна, воздух, горные породы и др. Природа — это все что нас окружает, а естествознание — это совокупность знаний о природе.

Эта и последующие статьи помогут тебе расширить знания о природе. Ты узнаешь, насколько разнообразны тела и явления природы на нашей планете и во Вселенной, как их можно изучать, какие науки этим занимаются, от чего необходимо защищать Землю и ее обитателей. Изучая естествознание, ты окунешься в мир исследований окружающей среды. Каждый шаг в изучении природы будет приближать тебя к пониманию ее загадок и готовить к изучению биологии, физики, химии, географии, экологии.

Какие науки изучают природу

Науки, изучающие природу, называют естественными науками. К ним относятся астрономия, биология, география, физика, химия, экология. Они позволяют познавать природу, вдумчиво использовать и охранять ее.

Астрономия — наука, которая исследует звезды, кометы, планеты, метеориты и другие небесные тела. Эта наука изучает их строение и движение в космическом пространстве, позволяет заблаговременно узнавать о наступлении солнечного или лунного затмения.

Фото Юпитера (сделанное космическим аппаратом Juno, NASA).

Биология изучает живую природу. Ученые-биологи изучают внешнее и внутреннее строение организмов, условия их жизни, изменения, происходящие в организмах. Благодаря биологии человек получает знания, необходимые для сохранения видов живых существ, охраны окружающей среды.

География — наука о планете Земля. Географы исследуют земную поверхность, погоду, океаны и моря, народы, населяющие Землю. Также они изучают распространение видов растений и животных на нашей планете. Благодаря этой науке мы можем пользоваться различными картами, узнавать прогноз погоды, экономно использовать богатства природы.

Физика исследует различные изменения, происходящие с телами природы (например, образование тумана, появление молнии во время грозы), различные явления природы. Например: движение тел, распространение света и звука, действие магнита. Благодаря знаниям по физике созданы бытовые приборы, различные средства связи, в том числе телефоны и Интернет. На предприятиях работают механизмы, развивается машиностроение, изготавливается многие необходимые для человека предметов. Без физических знаний не обойтись при создании предметов повседневного обихода, автомобилей, самолетов, смартфонов, различных приборов и механизмов.

Ветровые электростанции

Химия исследует вещества и их преобразования. Химиков интересуют состав, строение, свойства, получение и применение различных веществ. Знание химии позволяют использовать вещества, которые в природе, а также создавать новые вещества с заранее заданными свойствами.

Экология изучает связи организмов между собой и с окружающей средой. Знания этой науки помогают защитить организмы от негативного воздействия природных явлений и хозяйственной деятельности человека, предотвращать местные и глобальные экологические проблемы.

Результаты своих исследований природы астрономы, биологи, географы, физики, химики, экологи освещают на страницах научных изданий о природе. К ним относятся энциклопедии, словари, справочники, атласы, определители растений и животных, хрестоматии и тому подобное. Информацию о природе можно найти и в Интернете, например на этом сайте.

Роль естественных наук в жизни человека

В естественных науках сделано немало открытий, которые облегчают жизнь человека. Рассмотрим пример. Благодаря физике человечество узнало об электрическом токе и начало применять его для изготовления многих полезных вещей. Например, холодильника, утюга, стиральной машины и других бытовых приборов, которые помогают выполнять работу по дому. Благодаря электрическому току работают компьютеры, телевизоры, электромобили, поезда, лифты, а также приборы, обогревают и освещают наши дома. Без электричества невозможна работа предприятий по производству лекарств, продуктов питания, моющих средств и многих других.

Выбирать вещества для создания различных изделий помогает химия. Географы определяют, в каком уголке нашей планеты есть полезные ископаемые, из которых можно добыть эти вещества, и как их доставить на предприятия. Так, химики выяснили, что вещество, хорошо проводит электрический ток — это медь. Именно из нее изготавливают провода в электросетях. По географии известно, где расположены залежи медных руд.

Биологи выяснили, что поражения человека электрическим током крайне опасно для ее жизни. Поэтому необходимо знать правила обращения с электроприборами и неукоснительно их соблюдать.

Как видишь, естественные науки — важные спутники человека, которые помогают ему познавать природу и обустраивать свою жизнь. Ученые продолжают разрабатывать технологии, которые улучшают нашу жизнь. При этом экологи занимаются тем, чтобы новые изобретения не наносили вреда природе.

Источник

Естествознание — наука о природе

Что такое наука? Это отрасль знаний и систематическое изучение вселенной и всего, что она охватывает, принимая во внимание факты, результаты наблюдений и экспериментов. Наука о природе позволяет изучать истины мира, основанные на доказательствах и объективном понимании.

Читайте:  Виды обоев по типу материалов и базе

Общие сведения

Природа науки основана на разуме, экспериментах, фактах и ​​истинах. Она нацелена на логику, рациональность и объективность. Существуют определенные догмы, например, тот факт, что Земля вертится вокруг Солнца. Однако ученые любят делать открытия. Новая информация дает лучшие идеи, технологии, спасает жизни.

Говоря об объяснении нашего мира, наука и псевдонаука — это совершенно разные вещи. Взять, например, астрономию и астрологию. Вторая является идеальным воплощением лженауки, системы убеждений, которая выглядит так, будто она основана на научных идеях. На самом деле астрология не подчиняется даже самым простым научным правилам.

Настоящая наука имеет конкретные утверждения, которые изложены и проверены. Если они не подтверждены, они отвергаются. Верным признаком лженауки является пренебрежение доказательствами и наличие альтернативных объяснений.

Вокруг нас

Что изучает наука о природе? Закройте глаза и представьте, что вы на лесной поляне. Что вы видите, что слышите? Какие запахи чувствуете, к чему можете прикоснуться? Вы видите холмы и деревья? Вы слышите, как поют птицы и дует ветер? Вы чувствуете запах цветов, растущих рядом с вами? Можете ли вы коснуться мягкой травы ногами или почувствовать дуновение ветра на лице? Природа везде! Это физический мир и все, что в нем находится, все, что не создано людьми.

Использование пяти чувств для изучения природы

Пять чувств вашего тела помогают узнать и понять, что такое природа. Это зрение, слух, обоняние, вкус и прикосновения. Используя эти пять чувств, можно идентифицировать практически все, что есть вокруг. Можно ли попробовать природу? Для этого достаточно просто съесть яблоко. И это всего лишь один пример. Фрукты, овощи, орехи — это все примеры природы.

Источник

Точные науки природа во всем ее многообразии

Совокупность всех знаний о природе называется естествознанием. В силу разнообразия природных явлений на протяжении многих тысячелетий при их изучении сформировались отдельные научные направления. Какие науки изучают природу? Прежде всего, это физика, биология, география, астрономия, химия и другие науки. Когда ученые обнаруживали новые свойства материи, открывались новые разделы внутри каждого направления. Таким образом, сформировалась целая система знаний – науки, изучающие природу.

Физика

Эта научная область занимается изучением общих свойств различных видов материи, а также характера ее движения, который может быть механическим, тепловым, атомным, электромагнитным, ядерным. Физика – одна из точных фундаментальных наук. Физические законы и понятия, которые выражаются на математическом языке, составили основу для современного естествознания. В научных кругах физику принято считать экспериментальным учением.

Внутри этой науки существует множество подразделов, к примеру, общая, атомная, молекулярная физика, квантовая механика и т.д.

Химия

Химия также сыграла немаловажную роль в формировании современной научной картины мира. Это наука о природе, которая изучает вещества, их строение, состав, свойств, а также преобразования. Причем свойства веществ выявляются экспериментально — в результате их взаимодействия между собой. Здесь основное внимание акцентируется на химическом виде материального движения. Внутри данной научной области имеется подразделение на органическую, аналитическую, физическую химию и т.д.

Астрономия

Наука о природе под названием астрономия представляет собой совокупность знаний о нашей Вселенной. Она исследует характер движения самых разнообразных небесных тел, их свойства, развитие, происхождение. На сегодняшний день два раздела астрономии стали самостоятельными науками. Речь идет о космогонии и космологии. Космология рассматривает вопросы устройства и развития всех объектов Вселенной в совокупности. Космогония специализируется на вопросе происхождения небесных объектов. Одно из современных астрономических направлений – космонавтика.

Биология

Это наука о природе, изучающая ее живую составляющую. Предмет биологии – жизнь как одна из форм движения материи, а также законы ее развития и взаимодействия с окружающей средой. Здесь изучаются все жизненные составляющие – структура, функции, происхождение, развитие, эволюция, расселение живых существ на планете.

Эта научная область имеет самое большое количество подразделов. Среди них анатомия, микробиология, цитология, экология, генетика и многие другие.

Естествознание

Это общая наука о природе. Иными словами естествознание – сведенная к единому началу совокупность всех учений о природе. Это не только обобщенная, но и интегрированная система знаний. Предтечей появления естествознания стала необходимость в новом интегрированном подходе. Это позволяет объективно познавать природные явления и использовать закономерности в народно-хозяйственных целях.

Естествознание также подразделяется на два больших раздела по типу объекта исследований – органическое и неорганическое. Неорганический вид естествознания занимается изучением движения неживой составляющей природы, органический – проявлений жизни.

По методам познания и содержанию естествознание подразделяется на теоретическое и эмпирическое. Регистрацией, установкой, аккумуляцией и описанием фактов занимается эмпирическое естествознание. На этом этапе информация проходит первый этап обработки. Теоретическое же анализирует, обобщает, выдвигает теории, гипотезы, устанавливает закономерности природы. На базе установленных законов выявляются ранее неизвестные причинно-следственные связи, и формируется обобщенное представление о природе – картина мира.

Каждая область знаний имеет свою глубину и точность описания разных характерных черт и свойств природы. В силу этого в одно и то же время существует большое количество самых разнообразных представлений о природе. Все они основаны на разных принципах и являются всего лишь приближенными представлениями.

Таким образом, при познании природы на протяжении многих тысячелетий происходил процесс формирования естественных наук. Такой дифференцированный подход был необходимой ступенью познания. Его причина – необходимость более детального изучения природных явлений и процессов. Основные науки о природе – химия, биология, физика, астрономия. Однако природа представляет сложный саморегулируемый и многогранный организм. Поэтому на стыке наук появлялись смежные учения, такие как биофизика, астрофизика, физическая химия и т.д. Науки, изучающие природу, объединены в один раздел под названием естествознание.

Источник