Cours 2. Méthodes sciences naturelles

Conférence 1. Sciences naturelles et culture humanitaire

La culture est un système de moyens d'activité humaine, grâce auquel l'activité d'un individu, de groupes et de l'humanité est programmée, mise en œuvre et stimulée dans leur interaction avec la nature et entre eux.

Ces moyens sont créés par des personnes, sont constamment améliorés et se composent de trois types de contenu de culture : matériel, social et spirituel.

La culture matérielle est l'ensemble des moyens matériels et énergétiques de l'existence humaine et de la société.

Culture sociale- un système de règles de comportement pour les personnes différents types communication et domaines spécialisés de l'activité sociale.

La culture spirituelle est composant réalisations culturelles de l'humanité

La relation entre les sciences naturelles et les cultures humanitaires est la suivante :

· ils ont une base unique, exprimée dans les besoins et les intérêts de l'homme et de l'humanité dans la création conditions optimales pour l'auto-préservation et l'amélioration;

· procéder à un échange mutuel des résultats obtenus (cela s'exprime, par exemple, dans l'éthique des sciences naturelles, la rationalisation de la culture humanitaire, etc.) ;

· se coordonner mutuellement dans le processus historique et culturel ;

· sont parties indépendantes système unifié connaissance des sciences;

· ont une valeur fondamentale pour l'homme, car ils expriment l'unité de la nature et de la société.

Conférence 2. Méthodes des sciences naturelles

Les sciences naturelles utilisent à la fois des méthodes scientifiques générales de cognition (analyse, synthèse, généralisation, abstraction, induction, déduction, analogie, méthode logique, méthode historique, analogie, modélisation, classification) et des méthodes scientifiques spécifiques inhérentes à des sciences spécifiques (spectroscopie, méthode de atomes marqués, cristallographie, etc.). Méthodes scientifiques, selon le rapport entre l'empirique et le théorique, se répartissent en méthodes de recherche empirique (expérimentale) : observation, expérimentation, mesure, description, comparaison, méthodes théoriques (idéalisation, formalisation, axiomatisation, méthode hypothético-déductive), ainsi que méthodes mixtes.

Analyse- décomposition mentale ou réelle d'un objet en ses éléments constitutifs.

Synthèse- combiner les éléments appris à la suite de l'analyse en un seul tout.

Généralisation- le processus de transition mentale de l'individuel au général, du moins général au plus général, par exemple : le passage du jugement « ce métal conduit l'électricité » au jugement « tous les métaux conduisent l'électricité », du jugement : « la forme mécanique de l'énergie se transforme en thermique » au jugement « toute forme d'énergie se transforme en chaleur ».

Abstraction (idéalisation)- introduction mentale de certaines modifications à l'objet étudié conformément aux objectifs de l'étude. En raison de l'idéalisation, certaines propriétés et attributs des objets qui ne sont pas essentiels pour cette étude peuvent être exclus de la considération.

Induction- processus d'élimination position généraleà partir de l'observation d'un certain nombre de faits individuels particuliers, c'est-à-dire connaissances du particulier au général. En pratique, on utilise le plus souvent l'induction incomplète, qui consiste à tirer une conclusion sur tous les objets d'un ensemble basée sur la connaissance d'une partie seulement des objets. L’induction incomplète, basée sur une recherche expérimentale et incluant une justification théorique, est appelée induction scientifique. Les conclusions d’une telle induction sont souvent de nature probabiliste.

Déduction- le processus de raisonnement analytique du général au particulier ou moins général. C’est étroitement lié à la généralisation.

Analogie- une conclusion probable et plausible sur la similitude de deux objets ou phénomènes dans une certaine caractéristique, basée sur leur similitude établie dans d'autres caractéristiques.

Modélisation- reproduction des propriétés d'un objet de connaissance sur un analogue spécialement conçu de celui-ci - un modèle. Les modèles peuvent être réels (matériels) et idéaux (abstraits).

Méthode historique Il s'agit de reproduire l'histoire de l'objet étudié dans toute sa polyvalence, en tenant compte de tous les détails et accidents.

Méthode booléenne - il s'agit par essence d'une reproduction logique de l'histoire de l'objet étudié. En même temps, cette histoire est libérée de tout ce qui est accidentel et sans importance.

Classification est le processus d’organisation de l’information. Dans le processus d'étude de nouveaux objets, une conclusion est tirée par rapport à chacun de ces objets : s'il appartient à des groupes de classification déjà établis. Dans certains cas, cela révèle la nécessité de reconstruire le système de classification. Il existe une théorie spéciale de classification - taxonomie . Il examine les principes de classification et de systématisation de domaines de la réalité organisés de manière complexe.

Les sciences naturelles traitent de la matière, de l'énergie, de leurs relations et transformations, ainsi que des phénomènes objectivement mesurables.

Dans les temps anciens, les philosophes étudiaient cette science. Plus tard, la base de cette doctrine a été développée par des naturalistes du passé tels que Pascal, Newton, Lomonossov, Pirogov. Ils ont développé les sciences naturelles.

Les sciences naturelles diffèrent des sciences humaines par la présence d'une expérience, qui consiste en une interaction active avec l'objet étudié.

Les sciences humaines étudient l'activité humaine dans le domaine spirituel, mental, culturel et social. Il y a un argument selon lequel sciences humainesétudier l'étudiant lui-même, contrairement aux étudiants naturels.

Connaissances naturelles de base

Les connaissances naturelles de base comprennent :

Sciences physiques :

• physique,
• ingénierie,
• sur les matériaux,
• chimie;

• biologie,
• médecine;

• géographie,
• écologie,
• climatologie,
• la science du sol,
• anthropologie.

Il en existe deux autres types : les sciences formelles, sociales et humaines.

La chimie, la biologie, les géosciences, l'astronomie, la physique font partie de ces connaissances. Il existe également des disciplines qui se chevauchent comme la biophysique, qui prend en compte différents aspects de plusieurs matières.

Jusqu'au XVIIe siècle, ces disciplines étaient souvent qualifiées de « philosophie naturelle » en raison du manque d'expériences et de procédures utilisées aujourd'hui.

Chimie

Une grande partie de ce qui définit la civilisation moderne provient des progrès des connaissances et de la technologie provoqués par les sciences naturelles de la chimie. Par exemple, production moderne Il est impossible de produire des aliments en quantité suffisante sans le procédé Haber-Bosch, développé pendant la Première Guerre mondiale. Ce processus chimique permet la création d'engrais ammoniacal à partir de l'azote atmosphérique, plutôt que de compter sur une source d'azote biologiquement fixée, par ex. bouse de vache, augmentant considérablement la fertilité des sols et, par conséquent, la quantité de nourriture.

Au sein de ces grandes catégories de chimie, il existe d’innombrables domaines de connaissances, dont beaucoup ont une influence importante sur vie quotidienne. Les chimistes améliorent de nombreux produits, depuis les aliments que nous consommons jusqu'aux vêtements que nous portons et aux matériaux que nous utilisons pour construire nos maisons. La chimie aide à protéger notre environnement et recherche de nouvelles sources d'énergie.

Biologie et médecine

Grâce aux progrès de la biologie, notamment au XXe siècle, les médecins ont pu utiliser divers médicaments pour traiter de nombreuses maladies auparavant très mortelles. Grâce à la recherche en biologie et en médecine, les catastrophes du XIXe siècle telles que la peste et la variole ont été considérablement maîtrisées. Les taux de mortalité infantile et maternelle ont fortement chuté dans les pays industrialisés. Les généticiens biologiques ont même compris le code individuel de chaque personne.

Géosciences

La science qui étudie la production et application pratique La connaissance de la Terre a permis à l'humanité d'en extraire d'énormes quantités de minéraux et de pétrole. la croûte terrestre, pour le fonctionnement du moteur civilisation moderne et l'industrie. La paléontologie, la connaissance de la Terre, ouvre une fenêtre sur un passé lointain, encore plus ancien que l'existence de l'humanité. Grâce aux découvertes en géologie et à des informations similaires en sciences naturelles, les scientifiques sont en mesure de mieux comprendre l’histoire de la planète et de prédire les changements qui pourraient survenir dans le futur.

Astronomie et physique

À bien des égards, la physique est une science qui sous-tend à la fois les sciences naturelles et offre certains des découvertes inattendues XXe siècle. L’une des plus remarquables d’entre elles a été la découverte que la matière et l’énergie sont constantes et changent simplement d’un état à un autre.

La physique est une science naturelle basée sur des expériences, des mesures et analyse mathématique dans le but de trouver des lois physiques quantitatives pour tout, du nanomonde à systèmes solaires et les galaxies du macrocosme.

Grâce à des recherches observationnelles et expérimentales, les lois et théories physiques qui expliquent le fonctionnement des forces naturelles telles que la gravité, l'électromagnétisme ou les forces nucléaires sont explorées.La découverte de nouvelles lois des sciences naturelles et de la physique contribue à la base existante de connaissances théoriques et peut également être utilisée pour des applications pratiques telles que le développement d'équipements, appareils électroniques, réacteurs nucléaires, etc.

Grâce à l'astronomie, les scientifiques ont découvert une énorme quantité d'informations sur l'Univers. Au cours des siècles précédents, on croyait que l’univers entier était simplement Voie lactée. Une série de débats et d’observations au XXe siècle ont révélé que l’univers est littéralement des millions de fois plus grand qu’on ne le pensait auparavant.

Différents types de sciences

Œuvres de philosophes et naturalistes du passé et des suivants révolution scientifique aidé à créer socle moderne connaissance.

Les sciences naturelles sont souvent qualifiées de « sciences dures » en raison de leur utilisation intensive de données objectives et de méthodes quantitatives reposant sur les chiffres et les mathématiques. Contrairement à cela connaissances sociales, comme la psychologie, la sociologie et l'anthropologie, s'appuient davantage sur des évaluations qualitatives ou des données alphanumériques et ont tendance à avoir moins de conclusions concrètes. Les types de connaissances formelles, notamment les mathématiques et les statistiques, sont de nature hautement quantitative et n'impliquent généralement pas d'études. phénomènes naturels ou des expériences.

Aujourd'hui problèmes actuels Le développement des sciences humaines et naturelles comporte de nombreux paramètres permettant de résoudre les problèmes de l'existence humaine et de la société dans le monde, ont-ils indiqué.

Sciences naturelles

Dans le sens le plus large et le plus correct, le nom E. doit être compris comme la science de la structure de l'univers et des lois qui le régissent. L'aspiration et le but d'E. sont d'expliquer mécaniquement la structure du cosmos dans tous ses détails, dans les limites du connaissable, en utilisant des techniques et des méthodes caractéristiques de sciences exactes, c'est-à-dire par l'observation, l'expérience et calcul mathématique. Ainsi, tout ce qui est transcendantal n'entre pas dans le domaine d'E., car sa philosophie s'articule dans un cercle mécanique, donc strictement défini et délimité. De ce point de vue, toutes les branches de E. représentent 2 départements principaux ou 2 groupes principaux, à savoir :

JE. Sciences naturelles générales explore les propriétés des corps qui leur sont toutes attribuées indifféremment et peuvent donc être qualifiées de communes. Cela inclut la mécanique, la physique et la chimie, qui sont suffisamment décrites dans d'autres articles pertinents. Le calcul (mathématiques) et l’expérience sont les principales techniques dans ces branches du savoir.

II. Sciences naturelles privées explore les formes, la structure et le mouvement caractéristiques exclusivement de ces corps divers et innombrables que nous appelons naturels, afin d'expliquer les phénomènes qu'ils représentent à l'aide des lois et des conclusions du E général. Les calculs peuvent être appliqués ici, mais relativement seulement dans cas rares, bien que parvenir à une précision possible consiste ici aussi dans le désir de tout réduire au calcul et à résoudre les problèmes de manière synthétique. Cette dernière a déjà été réalisée par l'une des branches de la science privée, à savoir l'astronomie dans son département appelé mécanique céleste, tandis que l'astronomie physique peut être développée principalement à l'aide de l'observation et de l'expérience (analyse spectrale), comme c'est typique pour toutes les branches de l'E privé. Ainsi, les sciences suivantes appartiennent ici : l'astronomie (voir), la minéralogie au sens large de ce terme. expression, c'est-à-dire avec l'inclusion de la géologie (voir), de la botanique et de la zoologie. Trois sciences ont finalement été nommées et sont encore appelées dans la plupart des cas histoire naturelle, cette expression dépassée devrait être éliminée ou appliquée uniquement à leur partie purement descriptive, qui, à son tour, a reçu des noms plus rationnels, selon ce qui est réellement décrit : minéraux, plantes ou animaux. Chacune des branches de la science privée est divisée en plusieurs départements qui ont acquis une importance indépendante en raison de leur immensité, et surtout du fait que les matières étudiées doivent être considérées sous des points de vue différents, qui nécessitent en outre des techniques uniques. et les méthodes. Chacune des branches de l’économie privée a son côté morphologique Et dynamique. La tâche de la morphologie est la connaissance des formes et de la structure de tous les corps naturels, la tâche de la dynamique est la connaissance des mouvements qui, par leur activité, ont provoqué la formation de ces corps et soutiennent leur existence. La morphologie, à travers des descriptions et des classifications précises, obtient des conclusions qui sont considérées comme des lois, ou plutôt des règles morphologiques. Ces règles peuvent être plus ou moins générales, c'est-à-dire qu'elles s'appliquent par exemple aux plantes et aux animaux ou seulement à l'un des règnes de la nature. Règles générales il n'y a aucun rapport avec les trois règnes, et donc la botanique et la zoologie ne constituent qu'un seul industrie générale E., appelé biologie. La minéralogie constitue donc une doctrine plus isolée. Les lois ou règles morphologiques deviennent de plus en plus spécifiques à mesure que nous approfondissons l’étude de la structure et de la forme des corps. Ainsi, la présence d'un squelette osseux est une loi qui ne s'applique qu'aux vertébrés, la présence de graines est une règle qui ne concerne que les vertébrés. plantes à graines, etc. La dynamique du privé E. se compose de géologie dans l'environnement caractère inorganique et de physiologie- en biologie. Ces industries s'appuient avant tout sur l'expérience et, dans une certaine mesure, sur des calculs. Ainsi, les sciences naturelles privées peuvent être présentées dans la classification suivante :

Le degré de développement, ainsi que les propriétés des sujets d'étude des sciences énumérées, sont la raison pour laquelle, comme déjà dit, les méthodes qu'elles utilisent sont très différentes. En conséquence, chacun d’eux est divisé en de nombreuses spécialités distinctes, représentant souvent une intégrité et une indépendance significatives. Donc, en physique - optique, acoustique, etc. sont étudiés indépendamment, bien que les mouvements qui constituent l'essence de ces phénomènes s'effectuent selon des lois homogènes. Parmi les sciences spéciales, la plus ancienne d'entre elles, à savoir la mécanique céleste, qui constituait jusqu'à récemment la presque totalité de l'astronomie, se réduit presque exclusivement aux mathématiques, tandis que la partie physique de cette science fait appel à l'analyse chimique (spectrale). Les autres sciences spécialisées se développent avec une telle rapidité et ont atteint une expansion si extraordinaire que leur fragmentation en spécialités s'intensifie presque tous les dix ans. Alors, dans

sciences qui étudient les propriétés de la nature et des formations naturelles. Utilisation de termes naturels, techniques, fondamentaux, etc. aux domaines de l'activité humaine est assez conditionnel, puisque chacun d'eux a une composante fondamentale (étudier les problèmes à la frontière de notre connaissance et de notre ignorance), une composante appliquée (étudier les problèmes d'application des connaissances acquises dans activités pratiques), composante sciences naturelles (étudier des problèmes qui se posent ou existent indépendamment de notre désir). Ces termes sont pour ainsi dire diatropiques, c'est-à-dire décrire seulement le noyau - la plupart trait caractéristique ou un composant d'un objet.

Excellente définition

Définition incomplète ↓

SCIENCES NATURELLES

a obtenu le droit de citoyenneté à partir du XVIIIe siècle. nom de l'ensemble de toutes les sciences impliquées dans l'étude de la nature. Les premiers chercheurs de la nature (philosophes naturels) incluaient, chacun à leur manière, toute la nature dans le cercle de leur activité mentale. Le développement progressif des sciences naturelles et leur approfondissement dans la recherche ont conduit à la division, qui n'est pas encore terminée, de la science unifiée de la nature en ses branches distinctes - selon le sujet de recherche ou selon le principe de division du travail. Les sciences naturelles doivent leur autorité, d’une part, à l’exactitude et à la cohérence scientifiques, et d’autre part, à leur importance pratique en tant que moyen de vaincre la nature. Les principales sphères des sciences naturelles - matière, vie, homme, Terre, Univers - permettent de les regrouper ainsi : 1) physique, chimie, chimie physique; 2) biologie, botanique, zoologie ; 3) l'anatomie, la physiologie, la doctrine de l'origine et du développement, la doctrine de l'hérédité ; 4) géologie, minéralogie, paléontologie, météorologie, géographie (physique) ; 5) l'astronomie avec l'astrophysique et l'astrochimie. Les mathématiques, selon un certain nombre de philosophes de la nature, n'appartiennent pas aux sciences naturelles, mais constituent un outil décisif pour leur réflexion. D'ailleurs, parmi les sciences naturelles, selon les méthodes, on observe la différence suivante : les sciences descriptives se contentent de l'étude des données factuelles et de leurs connexions, qu'elles généralisent en règles et en lois ; les sciences naturelles exactes mettent des faits et des liens forme mathématique; cependant, cette distinction n’est pas faite de manière cohérente. La science pure de la nature est limitée recherche scientifique, les sciences appliquées (médecine, agriculture et foresterie, et technologie en général) l'utilisent pour maîtriser et transformer la nature. A côté des sciences de la nature se trouvent les sciences de l'esprit, et la philosophie les réunit toutes deux en une seule science ; elles agissent comme des sciences privées ; Épouser Image physique du monde.

Dans l'histoire des sciences jusqu'au XIXe siècle, les phénomènes naturels et zones humanitaires, et jusque-là les scientifiques donnaient la préférence aux sciences naturelles, c'est-à-dire à l'étude des choses qui existent objectivement. Au XIXe siècle, la division des sciences commence dans les universités : sciences humaines, responsables de l'étude de l'activité humaine culturelle, sociale, spirituelle, morale et autre, se distinguent en zone séparée. Et tout le reste relève du concept de sciences naturelles, dont le nom vient du latin « essence ».

L'histoire des sciences naturelles a commencé il y a environ trois mille ans, mais il n'existait pas alors de disciplines distinctes - les philosophes s'occupaient de tous les domaines de la connaissance. Ce n'est qu'au moment du développement de la navigation que commence la division des sciences : l'astronomie apparaît également, ces domaines sont nécessaires lors des voyages. Au fur et à mesure que la technologie se développait, elles sont devenues des sections distinctes.

Le principe du naturalisme philosophique s'applique à l'étude des sciences naturelles : cela signifie que les lois de la nature doivent être étudiées sans les confondre avec les lois humaines et en excluant l'action de la volonté humaine. Les sciences naturelles ont deux objectifs principaux : le premier est d'explorer et de systématiser les données sur le monde, et le second est d'utiliser les connaissances acquises à des fins pratiques pour conquérir la nature.

Types de sciences naturelles

Il existe des zones de base qui existent depuis assez longtemps en tant que zones indépendantes. Ce sont la physique, la chimie, la géographie, l'astronomie, la géologie. Mais souvent, les domaines de leurs recherches se croisent, formant de nouvelles sciences aux carrefours - biochimie, géophysique, géochimie, astrophysique et autres.

La physique est l'une des sciences naturelles les plus importantes, développement moderne commencé avec théorie classique La gravité de Newton. Faraday, Maxwell et Ohm ont poursuivi le développement de cette science, et ce, au XXe siècle, dans le domaine de la physique, lorsqu'il est devenu connu que la mécanique newtonienne était limitée et imparfaite.

La chimie a commencé à se développer sur la base de l'alchimie, son histoire moderne commence en 1661, lorsque Boyle publie The Skeptical Chemist. La biologie n’est apparue qu’au XIXe siècle, lorsque la distinction entre matière vivante et matière non vivante a finalement été établie. La géographie s'est formée lors de la recherche de nouvelles terres et du développement de la navigation, et la géologie est devenue un domaine à part entière grâce à Léonard de Vinci.