Контрольная работа по "Естествознанию"

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Основные компоненты естествознания как системы естественных наук...5
2. Характеристика естественных наук…………………………………………6

Заключение……………………………………………………………………...13

Список литературы……………………………………………………………...15 

ВВЕДЕНИЕ

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.

Естествознание - комплекс наук о природе. Предметом рассмотрения науки являются: материя (как материал, из которого построены природные системы), жизнь, человек, Земля, Вселенная. Под наукой обычно понимают сферу человеческой деятельности, в рамках которой вырабатываются и систематизируются объективные знания о действительности¹.

Процесс дифференциации научного знания привел к тому, что в настоящее  время насчитывается около 15 тысяч  научных дисциплин, каждая из которых  имеет свои понятия, законы, принципы. В противовес дифференциации идет процесс  интеграции естественнонаучного знания, основанный на поиске метаязыков, законов, принципов, концепций, применимых во всех науках.

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 настоящее время под естествознанием  подразумевается в основном точное знание о том, что в природе, во Вселенной действительно есть или, по крайней мере, возможно. Первоначально к физике Аристотель относил проблемы устройства, происхождения, организации всего, что есть во Вселенной, даже жизни. Слово физика, греческое по происхождению, близко к русскому слову природа. Таким образом, первоначально естествознание называлось физикой. Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники - развитие физики, химии.

     В своем развитии наука прошла четыре стадии развития. На первой стадии формулировались общие представления о природе, окружающем мире как о чем-то целом. В этой стадии произошло развитие натурфилософии (философии природы) ставшей вместилищем идей и догадок, которые к 13-15 векам стали зачатками естественных наук. В 15-17 веках последовала аналитическая стадия - мысленное расчленение и выделение частностей, превратившая физику, астрономию, химию, биологию действительно в науки. Позднее, ближе к нашему времени, наступила синтетическая стадия изучения природы, характеризуемая воссозданием целостной картины мира на основе ранее познанных частностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ КАК СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

         Естествознание - это наука о природе как единой целостности, представляющая собой единую систему знаний, компоненты которой - естественные науки, тесно связаны и взаимообусловлены.

 Рассмотрим главные разделы  естествознания и связь между  ними. Существуют следующие формы  движения материи: механическая, физическая, химическая, биологическая,  общественная. Все формы движения  связаны между собой. Высшие  содержат в себе низшие, составные  части, но ни в коем случае  не сводятся только к ним.  Например, нельзя ядерные силы  свести к механическим силам.  Различные виды движений, существующие  в природе, изучают различные  разделы естествознания: физика, химия,  биология, психология и другие  разделы. В каждом из разделов  естествознания имеются свои  законы, которые не могут быть  сведены к законам других разделов, однако, теории, описывающие сложные  структуры, опираются на теории  и законы для простых структур. Чем ниже уровень раздела естествознания, тем сложнее и точнее математические  формулировки его законов. Наиболее  сложны для понимания законы  физики - являющиеся фундаментом всех естественных наук.

В настоящее время спектр научных  исследований в естествознании необыкновенно  широк. Современное естествознание включает основные естественные науки: астрономию, физику, химию, биологию, географию, геологию. Включает междисциплинарные науки, стоящие на стыке нескольких традиционных наук - физическую химию, биофизику, биохимию, геофизику, астрофизику, геохимию и другие, а также и науки, стоящие на стыке между естественными и гуманитарными дисциплинами, например, психологию.

      

 

 

 

 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Астрономия (от греч. astron - звезда и nomos - закон) означает - изучение звезд. Астрономия - наука о расположении, строении, свойствах, происхождении и развитии небесных тел и их систем, вплоть до Вселенной в целом. Эта классическая наука переживает в XX в. и в XXI в. свою вторую молодость в связи с бурным развитием техники (телескопов-рефлекторов, приемников излучения (антенн) и т.п.) наблюдений - основного своего метода исследований. В астрономии исследуются радиоволны, свет, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучения и гамма-лучи. Астрономия делится на небесную механику, радиоастрономию, астрофизику, космологию, космогонию, астрофизику, космохимию и другие дисциплины. 
     Особое значение приобретает в настоящее время астрофизика - часть астрономии, изучающая физические и химические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве. Значение астрофизики определяется тем, что в настоящее время основное внимание в релятивистской космологии переносится на физику Вселенной, изучающей состояния вещества и физических процессов, идущих на разных стадиях расширения Вселенной.

     Одна из наиболее  древних и фундаментальных наук  - физика. В буквальном переводе с греческого слово physis означает «природа». Стало быть, физика - наука о природе.

Физика - главная из естественных наук, поскольку она открывает истины о соотношении нескольких основных переменных, справедливые для всей Вселенной. Законы физики лежат в основании научного постижения действительности. Законы физики - «кирпичики» познания. «Кирпичиками» познания законы физики являются не только потому, что в них используются некоторые основные и универсальные переменные и постоянные, действующие во всей Вселенной, но также и потому, что в науке действует принцип  редукционизма, согласно которому все законы развития сложных уровней реальности должны быть сводимы к законам более простых уровней.

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

Значение учения о биосфере хорошо охарактеризовано академиком Б:С. Соколовым. "Не будет преувеличением утверждать, - пишет он, - что в современном естествознании и в жизни современного человеческого общества представление о биосфере занимает одно из центральных мест. С тех пор как окружающая нас природная среда - этот важнейший элемент биосферы - стала испытывать на себе заметное влияние бурно расширяющейся производственной деятельности людей, человечество не покидает тревога за судьбу биосферы"².

Для большинства людей  представляет большую сложность  разделить предметы исследования физики и химии. Физика - наука о неживой природе. Но и химия тоже. Трудность здесь связана с тем, что химия изучает один из уровней организации материи, который находится между двумя уровнями, изучаемыми физикой. Физика исследует уровень макровещества, но она же изучает и атомы. Макромир - это мир, в котором мы живем. Это мир окружающих нас предметов. Он включает в себя все от микроорганизмов до складок земной коры. Микромир - включает в себя фундаментальные (элементарные) частицы, атомы и молекулы. В проблемах микромира современная наука ищет ключи к тайнам макромира. Мегамир - охватывает собой доступную для нас часть Вселенной. Его объектами являются галактики, звезды, планеты, туманности. В современном мире значение физики чрезвычайно велико.

Структура физики сложна. В  зависимости от изучаемых объектов выделяют физику элементарных частиц, физику ядра, физику атомов и молекул, физику газов и жидкостей, физику плазмы, физику твердого тела. К физике атомного ядра тесно прилегает физика элементарных частиц. Эта область современной науки базируется на квантовых представлениях и в своем развитии всё дальше проникает в глубину материи, открывая загадочный мир ее первооснов. В физике элементарных частиц чрезвычайно велика роль теории. В силу невозможности прямого наблюдения таких материальных объектов их образы ассоциируются с математическими уравнениями, с наложенными на них запрещающими и разрешающими правилами (Таблица 1).

Таблица 1

Структура современной  физики

Виды процессов		Уровень
Движение (гравитация)	Тепловые процессы	макро
Классическая механика	Термодинамика, синергетика	макро
Квантовая механика	Физика элементарных частиц	микро
Релятивистская физика	Астрофизика	мега

 

В зависимости от изучаемых  процессов или форм движения материи  выделяют механику материальных точек  и твердых тел, механику сплошных сред (включая акустику), термодинамику  и статистическую механику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую  теорию поля.

Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.

Химии пришлось довольствоваться единственным уровнем, которым она занималась изначально, - молекулярным. Химия - одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций. Химия изучает процессы превращения молекул и воздействия на них внешних факторов (тепла, света, физических полей и т. п.), а также связи между атомами, входящими в состав молекул (так называемые химические связи). Создание квантовой механики привело к развитию квантовой химии, в которой вводится представление об электронном облаке. Рентгеноструктурный анализ, спектроскопические методы и метод ядерного магнитного резонанса позволили в XX в. определить строение огромного числа молекул, что имело не только важное теоретическое, но и практическое значение. Важной заслугой химии является то, что она показала большое значение структуры для свойств вещества и ее относительную самостоятельность. Большое значение в химии XX в. имело изучение катализаторов - веществ, которые изменяют скорость реакций, но не входят в состав их конечного продукта. Катализаторы имеют огромное значение для процессов, происходящих в живых организмах. Примером катализаторов является хлорофилл - соединение в живой ткани зеленого листа, благодаря которому происходит процесс фотосинтеза. Выдающимся достижением химии явилось то, что она открыла так называемые цепные реакции еще до того, как в физике был обнаружен радиоактивный распад. Химия испытывает на себе влияние физики, пожалуй, сильнее, чем любая другая наука. На заре своего развития она играла важную роль в становлении физики. Эти науки взаимодействовали очень сильно, они были практически неразделимы. Теория атомного строения вещества получила основательное подтверждение именно в химических опытах. Под теорией неорганической химии подвел черту Д. И. Менделеев (1834-1907), создав свою периодическую систему химических элементов. Эта система выявила немало удивительных связей между различными элементами. Она предсказала существование многих тогда еще неизвестных химических элементов. Однако, объяснение системы Менделеева возможно только с опорой на теорию строения атома, т.е. на физическую теорию. В настоящее время в неорганической химии остались два раздела: физическая химия и квантовая химия. Сами названия этих разделов говорят о тесной связи с физикой.

Другая ветвь химии - органическая химия, химия веществ, связанных  с жизненными процессами. Одно время  предполагали, что органические вещества столь сложны, что их нельзя синтезировать. Однако, развитие физики и неорганической химии изменило ситуацию. В настоящее время научились синтезировать сложные органические соединения, необходимые в жизненных процессах. Главной задачей органической химии является анализ и синтез веществ, образующихся в биологических системах, живых организмах. Отсюда вытекает тесная связь химии и физики с другим разделом естествознания, с биологией.