Wykład 2. Metody nauki przyrodnicze

Wykład 1. Nauki przyrodnicze i kultura humanitarna

Kultura to system środków ludzkiego działania, dzięki któremu aktywność jednostki, grup, ludzkości jest programowana, realizowana, pobudzana w ich interakcji z naturą i między sobą.

Środki te tworzone są przez ludzi, stale doskonalone i składają się z trzech typów kultur materialnych – materialnej, społecznej i duchowej.

Kultura materialna to zbiór materialnych i energetycznych środków bytu osoby i społeczeństwa.

kultura społeczna- system zasad postępowania ludzi w różne rodzaje komunikacja i wyspecjalizowane obszary aktywności społecznej.

Kultura duchowa to składnik dorobek kulturalny ludzkości

Związek między naukami przyrodniczymi a kulturami humanitarnymi jest następujący:

mają jedną podstawę, wyrażoną w potrzebach i interesach człowieka i ludzkości w stworzeniu”. optymalne warunki dla samozachowawczości i doskonalenia;

· dokonywać wzajemnej wymiany osiągniętych wyników (znalazło to wyraz m.in. w etyce nauk przyrodniczych, racjonalizacji kultury humanitarnej itp.);

· wzajemna koordynacja w procesie historycznym i kulturowym;

są niezależne części ujednolicony system znajomość nauki;

· mają fundamentalną wartość dla człowieka, ponieważ wyraża jedność natury i społeczeństwa.

Wykład 2. Metody nauk przyrodniczych

Przyrodoznawstwo wykorzystuje zarówno ogólnonaukowe metody poznania (analiza, synteza, uogólnianie, abstrahowanie, indukcja, dedukcja, analogia, metoda logiczna, metoda historyczna, analogia, modelowanie, klasyfikacja), jak i specyficzne metody naukowe nieodłącznie związane z określonymi naukami (spektroskopia, metoda znakowanych atomów). , krystalografia itp.). metody naukowe, według stosunku empirycznego i teoretycznego, dzielą się na metody badań empirycznych (eksperymentalnych): obserwacja, eksperyment, pomiar, opis, porównanie, metody teoretyczne (idealizacja, formalizacja, aksjomatyzacja, metoda hipotetyczno-dedukcyjna), a także mieszane metody.

Analiza- mentalny lub rzeczywisty rozkład przedmiotu na części składowe.

Synteza- połączenie poznanych w wyniku analizy elementów w jedną całość.

Uogólnienie- proces mentalnego przejścia od pojedynczego do ogólnego, od mniej ogólnego do bardziej ogólnego, na przykład: przejście od wyroku „ten metal przewodzi prąd” do wyroku „wszystkie metale przewodzą prąd”, od wyroku: „mechaniczna forma energii zamienia się w ciepło” na twierdzenie „każda forma energii zamienia się w energię cieplną”.

Abstrakcja (idealizacja)- mentalne wprowadzenie pewnych zmian w badanym obiekcie zgodnie z celami badania. W wyniku idealizacji niektóre właściwości, cechy obiektów, które nie są istotne dla tego badania, mogą zostać wyłączone z rozważań.

Wprowadzenie- proces wydalania stanowisko ogólne z obserwacji szeregu poszczególnych faktów jednostkowych, tj. wiedza od szczegółu do ogółu. W praktyce najczęściej stosuje się indukcję niepełną, która polega na wnioskowaniu o wszystkich obiektach zbioru na podstawie znajomości tylko części obiektów. Indukcja niepełna oparta na badaniach eksperymentalnych i zawierająca uzasadnienie teoretyczne nazywana jest indukcją naukową. Wnioski z takiej indukcji są często probabilistyczne.

Odliczenie- proces rozumowania analitycznego od ogólnego do szczegółowego lub mniej ogólnego. Jest to ściśle związane z uogólnieniem.

Analogia- prawdopodobny, prawdopodobny wniosek o podobieństwie dwóch obiektów lub zjawisk w dowolnej cesze, oparty na ustalonym podobieństwie w innych cechach.

Modelowanie- odtworzenie właściwości przedmiotu wiedzy na jego specjalnie zaaranżowanym analogu - modelu. Modele mogą być rzeczywiste (materialne) i idealne (abstrakcyjne).

metoda historyczna implikuje odtworzenie historii badanego obiektu w całej jego wszechstronności, z uwzględnieniem wszystkich szczegółów i wypadków.

Metoda Boole'a jest w rzeczywistości logiczną reprodukcją historii badanego obiektu. Jednocześnie ta historia jest wolna od wszystkiego, co przypadkowe, nieistotne.

Klasyfikacja to proces porządkowania informacji. W procesie badania nowych obiektów, w odniesieniu do każdego takiego obiektu, wyciąga się wniosek: czy należy on do już ustalonych grup klasyfikacyjnych. W niektórych przypadkach ujawnia to potrzebę restrukturyzacji systemu klasyfikacji. Istnieje specjalna teoria klasyfikacji - taksonomia . Uwzględnia zasady klasyfikacji i systematyzacji kompleksowo zorganizowanych obszarów rzeczywistości.

Nauki przyrodnicze zajmują się materią, energią, ich relacjami i przemianami, a także zjawiskami mierzalnymi obiektywnie.

W starożytności filozofowie zajmowali się tą nauką. Później podstawę tej doktryny opracowali dawni przyrodnicy, tacy jak Pascal, Newton, Łomonosow, Pirogow. Rozwinęli nauki przyrodnicze.

Nauki przyrodnicze różnią się od humanistycznych obecnością eksperymentu, który polega na aktywnej interakcji z badanym obiektem.

Wiedza humanitarna bada działalność człowieka w zakresie duchowym, umysłowym, kulturowym i społecznym. Istnieje argument, że nauki humanitarne przestudiuj samego ucznia, w przeciwieństwie do naturalnych.

Podstawowa wiedza przyrodnicza

Podstawowa wiedza przyrodnicza obejmuje:

Nauk fizycznych:

• fizyka,
• Inżynieria,
• o materiałach
• chemia;

• biologia,
• Medycyna;

• geografia,
• ekologia,
• klimatologia,
• Gleboznawstwo,
• antropologia.

Istnieją dwa inne typy: nauki formalne, społeczne i humanistyczne.

Chemia, biologia, nauki o Ziemi, astronomia, fizyka są częścią tej wiedzy. Istnieją również dyscypliny przekrojowe, takie jak biofizyka, które uwzględniają różne aspekty kilku przedmiotów.

Do XVII wieku dyscypliny te często określano mianem „filozofii naturalnej” ze względu na brak stosowanych dziś eksperymentów i procedur.

Chemia

Wiele z tego, co definiuje współczesną cywilizację, pochodzi z postępów w wiedzy i technologii, jakie przynoszą nauki przyrodnicze o chemii. Na przykład, nowoczesna produkcja w wystarczających ilościach żywności jest niemożliwe bez procesu Haber-Bosch, który został opracowany podczas I wojny światowej. Ten proces chemiczny umożliwia wytwarzanie nawozu amoniakalnego z azotu atmosferycznego, zamiast polegać na biologicznie stałym źródle azotu, takim jak krowie łajno, znacznie zwiększając żyzność gleby, a w efekcie ilość pożywienia.

W ramach tych szerokich kategorii chemii, w niezliczonych dziedzinach wiedzy, z których wiele ma istotny wpływ na: życie codzienne. Chemicy ulepszają wiele produktów, od jedzenia, które jemy, przez ubrania, które nosimy, po materiały, z których budujemy nasze domy. Chemia pomaga chronić nasze środowisko i szukanie nowych źródeł energii.

Biologia i medycyna

Dzięki postępom biologii, zwłaszcza w XX wieku, lekarze mogli stosować różne leki do leczenia wielu chorób, które wcześniej były śmiertelne. Dzięki badaniom biologii i medycyny katastrofy XIX wieku, takie jak dżuma i ospa, zostały w znacznym stopniu opanowane. Śmiertelność niemowląt i matek w krajach uprzemysłowionych gwałtownie spadła. Genetycy biologiczni zrozumieli nawet indywidualny kod w każdym osobniku.

nauka o ziemi

Nauka badająca odbiór i praktyczne użycie wiedza o ziemi pozwoliła ludzkości na wydobycie ogromnej ilości minerałów i ropy z skorupa Ziemska, do pracy silników współczesna cywilizacja i przemysł. Paleontologia, czyli wiedza o Ziemi, daje wgląd w odległą przeszłość, nawet dalej niż istniał człowiek. Dzięki odkryciom w geologii i podobnym informacjom w naukach przyrodniczych naukowcy są w stanie lepiej zrozumieć historię planety i przewidzieć zmiany, które mogą nastąpić w przyszłości.

Astronomia i fizyka

Pod wieloma względami fizyka jest nauką leżącą u podstaw zarówno nauk przyrodniczych, jak i oferującą jedne z najlepszych nieoczekiwane odkrycia XX wiek. Wśród najbardziej znaczących z nich było odkrycie, że materia i energia są trwałe oraz samo przejście z jednego stanu do drugiego.

Fizyka to nauka przyrodnicza oparta na eksperymentach, pomiarach i Analiza matematyczna w celu znalezienia ilościowych praw fizycznych dla wszystkiego, od nanoświata do systemy słoneczne i galaktyki makrokosmosu.

W oparciu o badania poprzez obserwacje i eksperymenty badane są prawa fizyczne i teorie, które wyjaśniają działanie sił naturalnych, takich jak grawitacja, elektromagnetyzm czy oddziaływania jądrowe.Odkrycie nowych praw fizyki przyrodniczej wnosi wiedzę teoretyczną do istniejącej bazy i może być również wykorzystane do zastosowań praktycznych, takich jak rozwój sprzętu, urządzenia elektryczne, reaktory jądrowe itp.

Dzięki astronomii naukowcy odkryli ogromną ilość informacji o wszechświecie. W poprzednich stuleciach wierzono, że cały wszechświat jest po prostu droga Mleczna. Seria debat i obserwacji w XX wieku wykazała, że ​​wszechświat jest dosłownie miliony razy większy niż wcześniej sądzono.

Różne rodzaje nauk

Dzieła filozofów i przyrodników przeszłości i późniejszych rewolucja naukowa pomógł stworzyć nowoczesna baza wiedza, umiejętności.

Nauki przyrodnicze są często określane jako „nauki ścisłe” ze względu na ich intensywne wykorzystywanie obiektywnych danych i metod ilościowych, które opierają się na liczbach i matematyce. W kontraście do tego wiedza społeczna takie jak psychologia, socjologia i antropologia opierają się bardziej na ocenach jakościowych lub danych alfanumerycznych i mają mniej konkretnych wniosków. Formalne rodzaje wiedzy, w tym matematyka i statystyka, mają charakter wysoce ilościowy i zwykle nie obejmują badania Zjawiska naturalne lub eksperymenty.

Dziś rzeczywiste problemy Rozwój nauk humanistycznych i przyrodniczych ma wiele parametrów do rozwiązywania problemów bycia osobą i społeczeństwem na świecie, podali.

naturalna nauka

W najszerszym i najsłuszniejszym tego słowa znaczeniu pod nazwą E. należy rozumieć naukę o budowie wszechświata i rządzących nim prawach. Dążenie i cel E. polega na mechanicznym wyjaśnieniu struktury kosmosu we wszystkich jej szczegółach, w granicach poznawalności, metodami i metodami charakterystycznymi dla nauki ścisłe, czyli poprzez obserwację, doświadczenie i obliczenia matematyczne. Tym samym wszystko, co transcendentalne, nie mieści się w obszarze E., gdyż jego filozofia obraca się w mechanicznym, a więc ściśle określonym i wytyczonym kręgu. Z tego punktu widzenia wszystkie oddziały E. reprezentują 2 główne działy lub 2 główne grupy, a mianowicie:

I. Ogólne nauki przyrodnicze bada takie właściwości ciał, które są im wszystkim przypisane obojętnie i dlatego można je nazwać wspólnymi. Obejmuje to mechanikę, fizykę i chemię, które są wystarczająco scharakteryzowane w dalszych odpowiednich artykułach. Obliczenia (matematyka) i doświadczenie to główne techniki w tych dziedzinach wiedzy.

II. prywatne nauki przyrodnicze bada formy, strukturę i ruch charakterystyczne wyłącznie dla tych różnorodnych i niezliczonych ciał, które nazywamy naturalnymi, w celu wyjaśnienia zjawisk, które reprezentują, za pomocą praw i wniosków ogólnego E. Można tu również zastosować obliczenia, ale stosunkowo tylko w rzadkich przypadkach, chociaż osiąganie możliwej dokładności, a tu polega na chęci sprowadzenia wszystkiego do obliczeń i do rozwiązywania problemów w sposób syntetyczny. To ostatnie zostało już osiągnięte przez jeden z oddziałów prywatnego E., a mianowicie astronomię w jego dziale zwanym mechanika niebieska, podczas gdy astronomię fizyczną można rozwijać głównie za pomocą obserwacji i doświadczenia (analizy spektralnej), co jest charakterystyczne dla wszystkich gałęzi prywatnego E. Zatem należą tu następujące nauki: astronomia (patrz), mineralogia w szerokim tego słowa znaczeniu ekspresja, tj. z włączeniem geologii (patrz), botaniki i zoologii. Trzy ostatecznie nazwane nauki są nadal w większości przypadków nazwane Historia naturalna, to przestarzałe wyrażenie należy wyeliminować lub zastosować tylko do ich czysto opisowej części, która z kolei otrzymała bardziej racjonalne nazwy, w zależności od tego, co faktycznie jest opisane: minerały, rośliny czy zwierzęta. Każda z gałęzi matematyki prywatnej podzielona jest na kilka działów, które nabrały niezależnego znaczenia ze względu na ich rozległość, a co najważniejsze, ponieważ studiowane przedmioty muszą być rozpatrywane z różnych punktów widzenia, co ponadto wymaga unikalnych technik i metod. Każda z gałęzi prywatnej E. ma bok morfologiczny oraz dynamiczny. Zadaniem morfologii jest poznanie form i budowy wszystkich ciał naturalnych, zadaniem dynamiki jest poznanie tych ruchów, które swoją aktywnością spowodowały powstanie tych ciał i podtrzymują ich istnienie. Morfologia poprzez precyzyjne opisy i klasyfikacje dochodzi do wniosków, które są uważane za prawa, a raczej reguły morfologiczne. Reguły te mogą być mniej lub bardziej ogólne, tj. dotyczyć np. roślin i zwierząt lub tylko jednego z królestw przyrody. Główne zasady w odniesieniu do wszystkich trzech królestw – nie, a zatem botanika i zoologia to jedno.” przemysł ogólny E., zwany biologia. Mineralogia stanowi zatem bardziej odosobnioną doktrynę. Prawa lub reguły morfologiczne stają się coraz bardziej szczegółowe w miarę zagłębiania się w badanie struktury i formy ciał. Zatem obecność szkieletu jest prawem, które dotyczy tylko kręgowców, obecność nasion jest regułą tylko w odniesieniu do rośliny nasienne itd. Dynamika ilorazu E. składa się z geologia w środowisku natura nieorganiczna i od fizjologia- w biologii. W tych branżach stosuje się głównie doświadczenie, a częściowo nawet kalkulację. Tak więc prywatne nauki przyrodnicze można przedstawić w następującej klasyfikacji:

Stopień rozwoju, a także właściwości przedmiotów badań samych wymienionych nauk, spowodowały, że, jak już wspomniano, stosowane przez nich metody są bardzo różne. W rezultacie każda z nich rozpada się na wiele odrębnych specjalności, często reprezentujących znaczną integralność i niezależność. A więc w fizyce - optyka, akustyka itp. są badane niezależnie, chociaż ruchy stanowiące istotę tych zjawisk są wykonywane według jednorodnych praw. Wśród nauk szczegółowych najstarsza z nich, mianowicie mechanika nieba, która do niedawna stanowiła prawie całą astronomię, została sprowadzona prawie wyłącznie do matematyki, a fizyczna część tej nauki domaga się analizy chemicznej (spektralnej). Pozostałe nauki prywatne rozwijają się z taką szybkością i osiągnęły tak niezwykłą ekspansję, że ich podział na specjalności nasila się niemal z każdą dekadą. Tak w

nauki badające właściwości przyrody i formacje przyrodnicze. Stosowanie terminów naturalny, techniczny, podstawowy itp. do obszarów ludzkiej działalności raczej warunkowo, gdyż każdy z nich ma komponent fundamentalny (badanie problemów z pogranicza naszej wiedzy i ignorancji), komponent aplikacyjny (badanie problemów zastosowania nabytej wiedzy w zajęcia praktyczne), komponent nauk przyrodniczych (badania problemów, które powstają lub istnieją niezależnie od naszego pragnienia). Terminy te są, że tak powiem, diatropowe, tj. opisz tylko rdzeń - najbardziej funkcja lub część przedmiotu.

Świetna definicja

Niepełna definicja ↓

NAUKI PRZYRODNICZE

nabył prawa obywatelskie od XVIII wieku. nazwa ogółu wszystkich nauk zajmujących się badaniem przyrody. Pierwsi badacze przyrody (filozofowie przyrody) włączali, każdy na swój sposób, w krąg swej aktywności umysłowej całą przyrodę. Postępujący rozwój nauk przyrodniczych i ich pogłębianie badawcze doprowadził do niezakończonego jeszcze rozczłonkowania jednolitej nauki o przyrodzie na odrębne gałęzie - w zależności od przedmiotu badań lub według zasady podziału pracy . Nauki przyrodnicze zawdzięczają swój autorytet z jednej strony naukowej dokładności i konsekwencji, z drugiej zaś ich praktycznemu znaczeniu jako środka podboju natury. Główne dziedziny nauk przyrodniczych – materia, życie, człowiek, Ziemia, Wszechświat – pozwalają pogrupować je w następujący sposób: 1) fizyka, chemia, Chemia fizyczna; 2) biologia, botanika, zoologia; 3) anatomia, fizjologia, doktryna powstania i rozwoju, doktryna dziedziczności; 4) geologia, mineralogia, paleontologia, meteorologia, geografia (fizyczna); 5) astronomia wraz z astrofizyką i astrochemią. Matematyka, zdaniem wielu filozofów przyrody, nie należy do nauk przyrodniczych, ale jest decydującym narzędziem ich myślenia. Ponadto wśród nauk przyrodniczych, w zależności od metody, występuje następująca różnica: nauki opisowe zadowalają się badaniem danych faktograficznych i ich relacji, które uogólniają na reguły i prawa; ścisła nauka przyrodnicza odzież fakty i powiązania w forma matematyczna; jednak to rozróżnienie jest dokonywane niekonsekwentnie. Czysta nauka o naturze jest ograniczona badania naukowe, nauki stosowane (medycyna, rolnictwo i leśnictwo oraz technologia w ogóle) wykorzystują ją do opanowania i przekształcania przyrody. Obok nauk przyrodniczych są nauki o duchu, a filozofia łączy je obie w jedną naukę, działają one jako nauki szczegółowe; por. Fizyczny obraz świata.

W historii nauki do XIX wieku przyroda i wskazówki humanitarne, a naukowcy do tego czasu dawali pierwszeństwo naukom przyrodniczym, czyli badaniu obiektywnego istnienia. W XIX wieku na uniwersytetach rozpoczął się podział nauk: dyscypliny humanitarne odpowiedzialne za badanie kulturowych, społecznych, duchowych, moralnych i innych rodzajów działalności człowieka, wyróżniają się oddzielny obszar. A wszystko inne mieści się w pojęciu nauk przyrodniczych, których nazwa pochodzi od łacińskiej „esencji”.

Historia nauk przyrodniczych rozpoczęła się około trzech tysięcy lat temu, ale nie było wtedy odrębnych dyscyplin - filozofowie zajmowali się wszystkimi dziedzinami wiedzy. Dopiero w momencie rozwoju nawigacji zaczął się podział nauk: pojawiła się też astronomia, te obszary były niezbędne podczas podróży. Wraz z rozwojem technologii wyróżniał się i wyróżniał w niezależnych działach.

Do badania nauk przyrodniczych stosuje się zasadę naturalizmu filozoficznego: oznacza to, że należy badać prawa przyrody bez mieszania ich z prawami człowieka i wyłączając działanie ludzkiej woli. Nauki przyrodnicze mają dwa główne cele: pierwszy to eksploracja i systematyzacja danych o świecie, a drugi to wykorzystanie zdobytej wiedzy do praktycznych celów do podboju przyrody.

Rodzaje nauk przyrodniczych

Są te podstawowe, które od dawna istnieją jako samodzielne obszary. To fizyka, chemia, geografia, astronomia, geologia. Często jednak obszary ich badań przecinają się, tworząc na styku nowych nauk – biochemii, geofizyki, geochemii, astrofizyki i innych.

Fizyka jest jedną z najważniejszych nauk przyrodniczych nowoczesny rozwój zaczęło się od teoria klasyczna Grawitacja Newtona. Faraday, Maxwell i Ohm kontynuowali rozwój tej nauki, a do XX w dziedzinie fizyki, kiedy okazało się, że mechanika Newtona jest ograniczona i niedoskonała.

Chemia zaczęła się rozwijać w oparciu o alchemię, jej Współczesna historia zaczyna się w 1661 roku od The Skeptical Chemist Boyle'a. Biologia pojawiła się dopiero w XIX wieku, kiedy ostatecznie ustalono rozróżnienie na materię ożywioną i nieożywioną. Geografia ukształtowała się podczas poszukiwań nowych lądów i rozwoju żeglugi, a geologia wyróżniła się jako osobny obszar dzięki Leonardo da Vinci.