Что изучает естествознание?

Естествознание и его предмет: структура естественных наук

Естествознание – система наук о природе, включающая естественную, техногенную и информационную среду. При этом созданная в ходе развития цивилизации среда принято называть техногенной.

Возникло понятие ʼʼнаукаʼʼ. Наука – составляющая культуры, система знаний, сформированная на рациональной методологической основе.

Основу структуры современного естествознания составляют пять естественнонаучных отраслей, изучающих природу на качественно различных уровнях ее организации. Отрасль представляет собой систему наук – фундаментальных и прикладных, исследующих определœенные формы движения материи.

При этом фундаментальные науки имеют основной целью получение знаний, а прикладные – возможности применения знаний.

Под формой движения подразумевается специфический способ существования материального объекта – субстрата (носителя) этой формы. Каждая форма охватывает достаточно широкую область явлений, которые обладают качественным единством и подчиняются общим законам.

Первый самый низкий уровень организации природы – физические системы, ᴛ.ᴇ. физические объекты разного масштаба от элементарных частиц до Вселœенной. Οʜᴎ являются субстратами физической формы движения материи.

Отрасль, изучающая материю на этом уровне, – физика. В нее входят фундаментальные (механика, квантовая механика, термодинамика, электродинамика, оптика, кристаллофизика, астрофизика, космология и др.) и прикладные (прикладная механика, электротехника, теплотехника, гидравлика, астронавтика и др.) науки.

Второй уровень организации – химические системы, ᴛ.ᴇ. системы молекул разной сложности (от простых неорганических соединœений до сложнейших по составу и структуре органических полимеров и биополимеров). На этом уровне реализуется химическая форма движения материи.

Соответствующая отрасль наук – химия. Она также включает фундаментальные (неорганическая, органическая химия и др.) и прикладные (аналитическая, коллоидная химия и др.) науки. Кроме этого, имеются науки, объединяющие физические и химические формы движения материи (физическая химия, химическая физика и др.).

Третий уровень – геологические системы, планета Земля. Форма движения – геологическая. Отрасль наук – геология. Здесь также имеют место фундаментальные науки (тектоника, геодинамика) и прикладные (геокриология, разведка месторождений полезных ископаемых и др.).

Четвертый уровень – живые биологические системы. Форма движения – биологическая. Отрасль наук – биология. Примеры фундаментальных наук в этой отрасли – ботаника, зоология, анатомия, цитология, физиология; прикладные – медицинская биология, ветеринария и др.

Имеются смежные науки: биофизика, биохимия, рудная микробиология и др.

Пятый уровень – разумные или психологические системы, организация высшей нервной деятельности. Форма движения материи – психологическая. Отрасль естествознания – психология. Это молодая отрасль, формирование которой началось в конце XIХ века.

Вне сферы естественнонаучных отраслей находится самый высокий уровень организации – социальный. Ему соответствует социальная форма движения материи. Она реализуется в социальных системах, включающих в себя не только собственно общество, но и геобиологическую среду, в которой оно развивается.

Следовательно, граница между естественнонаучной и социальной гуманитарной научной сферой условна. По этой причине естествознание открытая система, связанная с другой открытой системой – гуманитарными науками (социологией, историей, теоретической экономикой и др.).

Отрасли естествознания связаны разветвленной сетью смежных наук: фундаментальных (физхимия, биофизика, биохимия. Геофизика, геохимия, биогеохимия и др.) и прикладных (почвоведение, агрономия, материаловедение и др.).

Все науки, входящие в естествознание, излагаются на ʼʼязыках наукиʼʼ, которые также являются отраслями наук: логика, математика, информатика.

Сегодня формируются науки, изучающие системы и системность на любом уровне организации природы, при любой форме движения материи – от физической до социальной. Это кибернетика, термодинамика сильно неравновесных систем, синœергетика. Синœергетика — сфера научных знаний о сложных самоорганизующихся системах, к примеру, экосистема, геотехническая система и т.д.

Что изучает естествознание?

Современное естествознание — раздел науки, основанный на эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления. Совокупный объект естествознания – природа.

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

Современное естествознание представляет собой сложный комплекс наук о природе.

Науки: биолог, физ., хим., астроном, геог., эколог. и другие. Естественные науки различаются предметом своего изучения. Каждая естественная наука сама является комплексом наук, возникших на разных этапах развития естествознания.

Биолог= отан.+зоолог+микробиолог+генетика+др. При этом предметом изучения каждой является собственный предмет. Дифференциация наук привела к выделению еще более мелких областей научного знания.

Зоолог= орнитолог+энтомоло+ихтиолог+др. Современная тенденция развития естествознания такова, что одновременно с дифференциацией научного знания идут противоположные процессы – соединение отдельных областей знания, создание синтетических научных дисциплин: химия металлоорганических соединений и биоорганическая химия.

Современный этап развития естествознания – интегральное естествознание — характеризуется не столько продолжающимися процессами синтеза двух-трех смежных наук, сколько масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований

Естественнонаучный и гуманитарный тип культуры

Основа различия – отношения объекта и субъекта в естественных и гуманитарных науках.

Естественные – чёткое отделение субъекта от субъекта. Гуманитарные – отделение невозможно, субъект и объект слиты в одном предмете.

(Исследователь Ч. Сноу)

Естественные – система знаний о природе. Гуманитарные – система знаний о позитивно значащих ценностях бытия человека. Естественные науки являются составной частью естественнонаучной культуры, а гуманитарные соответственно гуманитарной культуры.

Естественнонаучная культура — совокупный исторический объем знания о природе и обществе; объем знания о конкретных видах и сферах бытия, который в сокращенно-концентрированной форме представлен и доступен изложению.

Специфика: знания о природе отличаются высокой степенью объективности и достоверности (истинности).

Кроме того, это глубоко специализированное знание.

Гуманитарная культура — совокупный исторический объем знания философии, религиоведения, юриспруденции, этики и других наук, системообразующих ценности гуманитарного знания: гуманизм, идеалы красоты, совершенства, свободы, добра…

Специфика: системообразующие ценности гуманитарного знания определяются исходя из принадлежности индивида к определенной социальной группе.

Проблема истинности решается с учетом знания об объекте и оценки полезности этого знания познающим субъектом.

Взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культур заключается в следующем:имеют общую культурную основу, являются основополагающими элементами единой системы знаний ;представляют собой высшую форму человеческих знаний, человек является основным звеном связи всех наук.

Структура научного познания, его уровни и формы

Взятое в целом, научное познание включает в себя два основных уровня — эмпирический и теоретический.

На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание, исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений.

Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов.

Характерные признаки эмпир. познания: сбор фактов, их первичное обобщение, описание данных, их систематизация, классификация. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на свой объект и осваивает его с помощью таких приемов и средств, как сравнение, наблюдение, измерение, эксперимент, анализ, индукция.

Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента и его форм: понятий, теорий, законов.

Живое созерцание, чувственное познание здесь не устраняются, а становятся подчиненными.

Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их внутренних связей и закономерностей, постигаемых с помощью рациональной обработки данных эмпирического знания.

Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка»: умозаключения, законы, гипотезы. Характерной чертой теоретического познания является его направленность на себя, внутринаучная рефлексия, т. е. исследование самого процесса познания, его форм, приемов, методов, понятийного аппарата.

Функции и методы эмпирического познания

Эмпирический – метод практический. Основная задача эмпирического познания — собрать, описать, накопить факты, произвести их первичную обработку.

Основой эмпирических методов являются чувственное познание (ощущение, восприятие, представление) и данные приборов.

  • Наблюдение — это преднамеренное и направленное восприятие объекта познания с целью получить информацию о его форме, свойствах и отношениях.
  • Описание — форма фиксации информации наблюдения с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке (схемы, графики, рисунки, таблицы)
  • Измерение — совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.
  • Эксперимент — активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях.
  • Сравнение — выявление сходства или различия объектов или их признаков.

Функции и методы теоретического познания

Теоретическое познание заключается в отражении явлений и происходящих процессов внутренних связей и закономерностей, которые достигаются методами обработки данных, полученных от эмпирических знаний.

Теоретическое исследование ориентированно на познание сущности объекта исследования, при этом непосредственное взаимодействие с ним отсутствует, а знания носят выводной характер.

Методы теоретического познания являются:

  • Анализ — процесс мысленного или реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства, отношения)
  • Синтез соединение выделенных в ходе анализа сторон предмета в единое целое;
  • Классификация— объединение различных объектов в группы на основе общих признаков (классификация животных, растений и т.д.)
  • Абстрагирование— отвлечение в процессе познания от некоторых свойств объекта с целью углубленного исследования одной определенной его стороны.
  • Формализация отображение знания в знаковом, символическом виде (в математических формулах, химических символах и т.д.);
  • Аналогия умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде других отношений;
  • Моделирование — создание и изучение заместителя (модели) объекта (например, компьютерное моделирование генома человека);
  • Идеализация — создание понятий для объектов, не существующих в действительности, но имеющих прообраз в ней (геометрическая точка, шар, идеальный газ);
  • Дедукция движение от общего к частному;
  • Индукция — движение от частного (фактов) к общему утверждению.

Объект и предмет изучения естественных наук: место естествознания в системе наук

Слово «естествознание» (естество – природа) означает знание о природе, или природоведение.

В латинском языке слову “природа” соответствует слово natura, поэтому в немецком языке, ставшем в 17-19 вв. языком науки, все о природе стали называться «Naturwissenchaft”.

На этой же основе появился и термин «натурфилософия» – общая философия природы. В древнегреческом языке слову природа очень близко слово «физис» («фюзис»).

Первоначально все знание о природе действительно относилось к физике (в древности – «физиология»). Так Аристотель (III в. до н.э.) называл своих предшественников «физиками» или физиологами.

Физика, таким образом, стала основой всех наук о природе.

В настоящее время имеются два определения естествознания.

  • 1. Естествознание – наука о природе, как о единой целостности.
  • 2. Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность.

Второе говорит о естествознании как о совокупности , т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию.

Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).

Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность.

Второе говорит о естествознании как о совокупности , т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).

Целью естествознания, в конечном счете, является попытка решения так называемых «мировых загадок», сформулированных еще в конце 19-го века Э. Геккелем и Э.Г. Дюбуа-Реймоном. Вот эти загадки, две из которых относятся к физике, две – к биологии и три – к психологии.

Естествознание, развиваясь приближается к решению этих загадок, но возникают новые вопросы, и процесс познания бесконечен. Действительно, наши знания можно сравнить с расширяющейся сферой.

Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с неизвестным. Увеличение сферы знания приводит к появлению новых, нерешенных проблем.

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.

Естественнонаучное знание создается в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой их деятельности.

Предметом естествознания является природа.

Природа – это весь материально-энергетический и информационный мир Вселенной. Истоки современного понимания природы уходят в глубокую древность. Первые истолкования природы сложились как миф о возникновении (рождении) мира и его развитии, т.е. космогония.

Внутренний смысл этих сказаний выражает переход от неорганизованного хаоса к упорядоченному космосу. Мир в космогониях рождается из природных стихий: огня, воды, земли, воздуха; к ним иногда добавляется пятая стихия – эфир.

Все это первичный материал для строительства космоса. Стихии соединяются и разъединяются.

Образ природы рождается и в мифах, и в различных космогониях, и в теогониях (буквально: «рождение богов»).

В мифе всегда отражена определенная реальность, в нем образно, в виде фантастических рассказов выражено стремление к познанию явлений природы, общественных отношений и человеческой натуры.

Позже возникла натурфилософия (философия природы), которая, несмотря на сходство космогонических образов, принципиально отличалась от мифологии.

В мифологии наглядно, в символической форме природа изображается как некое пространство, внутри которого разворачивается деятельность божественных и космических сил.

Натурфилософия пыталась выразить общий взгляд на природу в целом и подкрепить его доказательствами.

В античной философии природа стала объектом теоретического размышления. Натурфилософия пыталась выработать единый, внутренне непротиворечивый взгляд на природу. Постигая феномен природы, натурфилософия пытается понять ее изнутри, из нее самой, т.е.

выявить такие законы существования природы, которые не зависят от человека. Другими словами, постепенно формировался такой образ природы, который по возможности очищался от чисто человеческих представлений, которые зачастую уподобляли природу самому человеку, и потому могли исказить подлинную, самостоятельную жизнь природы. Таким образом, задача заключалась в познании того, какова природа сама по себе, без человека.

Уже первые философы рассматривали такие важные проблемы, которые послужили основой для дальнейшего развития научного познания.

К ним относятся такие как: материя и ее структура; атомистика – учение о том, что мир состоит из атомов, мельчайших неделимых частиц вещества (Левкипп, Демокрит); гармония (математическая) Вселенной; соотношения вещества и силы; соотношение органического и неорганического.

У Аристотеля, величайшего философа Древней Греции (IV в. до н. э.), осмыс­ление природы получило уже статус целостного учения. Он отождеств­лял натурфилософию с физикой, изучал вопросы о составе физических тел, видах движения, причинности и др. Аристотель определял природу как жи­вой организм, движимый самоцелью и производящий все многообразие входя­щих в нее объектов, потому что у него есть душа, внутренняя сила – энтеле­хия.

Движение Аристотель не сводил только к перемещению в простран­стве, а рассматривал и такие формы, как возникновение и уничтожение, качественные изменения.

В эпоху эллинизма натурфилософия стала опираться не только на философские рассуждения, но и на обширные наблюдения в астрономии, биологии, географии, физике. В эту эпоху появляется сам термин «натурфилософия», который ввел римский философ Сенека. Поскольку в античной философии считалось, что философия должна возвышаться над повседневностью, обыденностью, постольку это обрекало натурфилософию на умозрительность, в ней стали господствовать придуманные схемы и теории.

В средневековой культуре считалось, что природа говорит с людьми на символическом языке божественной воли, так как природа и человек – это творение Бога.

Но в последовавшую за средневековьем эпоху возрождения этот взгляд существенно изменился. Натурфилософия разошлась по двум направлениям: 1 – мистика продолжала традицию умозрительных концепций природы; 2 – «магия», из которой постепенно и сформировалась опытная наука – естествознание.

Переходу от религиозной картины мира к естественнонаучной способствовало возникновение особого взгляда на мир, получившего название «пантеизма» («всебожие»). Пантеизм – учение о том, что все есть бог; отождествление бога и вселенной. Это учение обожествляет вселенную, создает культ природы, признает бесконечность вселенной и неисчислимое множество ее миров.

Особую роль в создании способов научного, экспериментального изучения природы сыграл Г. Галилей, утверждавший, что книга природы написана треугольниками, квадратами, кругами и т.п.

С формированием науки и методов естествознания, в 17-18 вв. натурфилософия существенно изменилась. И. Ньютон, создатель механической картины мира, понимал под натурфилософией теоретическое, математически выстроенное учение о природе, «точную науку о природе». В этой картине мира природа отождествлялась с часовым механизмом.

Отказ от божественного и поэтического понимания природы вел к изменению отношения к природе.

Она становится объектом активной эксплуатации – интеллектуальной и промышленной. Природа – это мастерская. Фр. Бэкон называет ученого естествоиспытателем, который экспериментом вырывает у природы ее тайны. Важнейшая задача науки – в покорении природы и увеличении могущества человека: «Знание – сила!»

Таким образом, природа выступает как обобщенное понятие, порой отождествляется с беспредельным космосом.

В то же время процесс развития естествознания и связанная с этим процессом специализация в науке привела к тому, что природа перестала существовать как целое для специалистов, она оказалась раздробленной. Покорение природы, создание машинной культуры разрушает целостность самой природы, а также внутренние связи человека с природой, что и приводит его к экологической катастрофе. Необходимость такой организации взаимодействия общества и природы, которая отвечала бы потребностям будущих поколений и решала бы проблему выживания человечества, предполагает не только формирование так называемой экологической этики, но и переосмысление самого понятия «природа», в которую должен быть «вписан» человек.

Имеются неоспоримые доводы, определяющие «человеческое лицо» природы:

  • природа такова, что обладает возможностью и необходимостью порождения человека. Все физические константы, характеризующие фундаментальные структуры мира, таковы, что только при них мог бы существовать человек.

В отсутствие человека некому было бы познавать природу.

  • человек рождается «из природы». Вспомним развитие человеческого эмбриона.
  • природная основа человека есть тот фундамент, на котором только и возможно появление специфически человеческого бытия, сознания, деятельности, культуры.

Таким образом, современное понимание природы как предмета естествознания предполагает выработку новых способов ее исследования, формирование интеграционных подходов и междисциплинарных связей.

Поэтому принципиально новые идеи современной научной картины мира уже не вписываются в традиционное для техногенного подхода понимание природы как «мертвого механизма», с которым можно экспериментировать и который можно осваивать по частям, преобразуя и подчиняя его человеку.

Природа начинает пониматься как целостный живой организм. Почти до середины ХХ века такое понимание природы воспринималось как своеобразный пережиток или возврат к мифологическому сознанию.

Однако по мере того, как утверждались в науке и широко распространялись идеи В.И.Вернадского о биосфере, после развития современной экологии, новое понимание природы как организма, а не механической системы, стало научным принципом. Новое понимание природы стимулировало поиск новых идеалов отношения человека к природе, которые стали бы основанием для решения современных глобальных проблем.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий