Естествознание, или науки о живой и неживой природе

Что изучают естественные науки?

Естественные науки описывают и объясняют закономерности природы. Физика изучает общие природные закономерности и причины явлений, а также пытается как можно более точно описать окружающий мир. Физические закономерности являются основой всех других естественных наук. Химия – это естественная наука, изучающая вещества и их превращения в другие вещества; происходящие с веществами изменения описываются при помощи физических закономерностей. Биология является естественной наукой, изучающей живую природу. Живые организмы состоят из веществ и находятся под воздействием окружающей среды, поэтому для понимания происходящих с ними изменений необходимы знания из химии и физики.

К основным направлениям естественных наук принадлежат химия, физика, биология и география, которые тесно переплетены между собой.

Биохимики изучают проходящие в организмах химические процессы.

Электрохимикам важно понимать физические закономерности.

Геофизики используют не только знания из геологии, но и физики.

Подумай!

• Какие естественные науки ты можешь назвать?
• Назови приспособления, которые делают повседневную жизнь более удобной.

• Живая природа
• Вещест­ва и их превра­щения в другие вещест­ва
• Общие природ­ные законо­мернос­ти

Seotud sisu

Muud tegevused

• Kopeeri link
• Teata veast

Основные понятия

• Физика занимается объяснением общих природных закономерностей и явлений.
• Химия – естественная наука, изучающая вещества и их превращения в другие вещества.
• Биология – естественная наука о строении и жизнедеятельности живых организмах, а также их взаимодействии с окружающей средой.
• Естественнонаучный метод исследования – метод, основанный на наблюдении и экспериментальной проверке. Этапы естественнонаучного метода исследования: явление, проблема, гипотеза, опыт или наблюдение и вывод.

Seotud sisu

Muud tegevused

• Kopeeri link
• Teata veast

Otsi teistest õppekavadest
Otsi samadest õppekavadest

Профильное обучение в «Домашней школе Фоксфорда»

Индивидуализация обучения — большой труд. Не каждый родитель может найти на это время и силы. В домашней онлайн-школе «Фоксфорда» вам помогут определить сильные стороны и интересы ребёнка, а также возьмут на себя организацию учебного процесса.  

При поддержке научно-педагогического сообщества методистов Федерального института развития образования в «Домашней школе Фоксфорда» создано шесть образовательных маршрутов:

1. Математический. Включает в себя углублённые и олимпиадные курсы по математике, с восьмого класса — отдельно по алгебре и геометрии. Позволяет подготовиться к ОГЭ и профильному ЕГЭ. Тренирует для участия в ОММО, ПВГ, «Ломоносов» и других престижных математических олимпиадах. 
2. Физико-математический. Углублённое изучение алгебры, геометрии и физики. Включает специализированные курсы для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ. Позволяет тренироваться для участия в престижных олимпиадах по физике и математике: «Ломоносов», ОММО, ПВГ, «Физтех», «Росатом».
3. Технологический. Знакомство с языком Python в шестом классе и последующее погружение в него до продвинутого уровня. Старшеклассникам доступен также курс по C++.  
4. Естественно-научный. Включает в себя курс по естествознанию и углублённую математику. С восьмого класса начинается подготовка к олимпиадам, экзаменам по химии и биологии. Позволяет пробовать свои силы во Всероссийской олимпиаде школьников, Менделеевском конкурсе, различных биологических турнирах. 
5. Гуманитарный. Включает в себя углублённые и олимпиадные курсы по русскому языку. Учит работать с различными литературными текстами, развивает функциональную грамотность. Позволяет подготовиться к изложению на ОГЭ, итоговому сочинению перед ЕГЭ, самому ЕГЭ по русскому языку. Для старшеклассников доступна также подготовка к ЕГЭ по истории. 
6. Социально-гуманитарный. Направлен на глубокое изучение словесности и права. Позволяет подготовиться к ОГЭ и ЕГЭ по русскому языку и обществознанию, в том числе к творческим заданиям. Содержит олимпиадные курсы по праву. 

Определиться с маршрутом ученикам «Экстерната и домашней школы Фоксфорда» помогает профориентационное тестирование. При выборе индивидуальной программы профильного обучения результаты теста можно обсудить с психологом. Если ребёнок уже знает, кем хочет стать, можно определиться с индивидуальным образовательным маршрутом самостоятельно или составить собственный.

↑ Функции науки

Функция	Характеристика
культурно-мировоззренческая	Формирование мировоззрения человека, создание научной картины мира.В современном мире человеку доступны неограниченные знания об окружающем мире и безмерный опыт предшествующих поколений. Информационное общество способствует всестороннему развитию личности и расширению границ мировоззрения.
познавательно-объяснительная	Открытие и объяснение различных явлений и процессов.Наука призвана изучать и исследовать окружающий мир, его закономерности и процессы. Получая новые знания, и перерабатывая их, ученые создают научные положения и теории, которые подвергаются проверкам и доказательствам, тем самым объясняя происходящее и сущность существующего мира.
прогностическая	Прогнозирование развития общества, природы.На основе уже приобретенных теоретических представлений о состоянии явлений и процессов, происходящих в мире, и выявленных закономерностей ученые способны составлять научные прогнозы на будущее, например, прогноз погоды, климатических изменений, предвидение каких-либо социальных явлений и т. п.
социальная	Социальное прогнозирование, управление общественными процессами, конструирование сложных социальных объектов.С развитием науки меняется и картина мира, само общество. Так, еще 30 лет назад невозможно было представить наличие у каждого сотового телефона, компьютера, автомобиля. На сегодняшний день эти предметы стали необходимостью для людей современного общества.
производственная	Разработка и внедрение новых технологий.Способствуя развитию техники и новых научных открытий, наука становится мощной производительной силой, посредством которой теоретические научные знания материализуются — появляются новые технологии, оборудование, средства связи, вакцины и т. д.

Историческое прошлое

Космический календарь представляет собой метод визуализации хронологии Вселенной , шелушение ее текущий возраст 13,8 млрд лет до одного года , с тем чтобы помочь его интуитивно в педагогических целях.

Первым , кому приписали работу учителем естествознания в британской государственной школе, был Уильям Шарп , который оставил работу в школе регби в 1850 году после включения естественных наук в учебную программу. Говорят, что компания Sharp создала модель преподавания естественных наук в британской государственной школьной системе.

Британская академия для содействия развитию науки (БААС) опубликовала отчет , в 1867 году , призывающий к учению «чистой науки» и подготовки «научной привычки ума.» Движение прогрессивного образования поддерживало идеологию умственного воспитания через науки. BAAS отдельно выделил предпрофессиональную подготовку в сфере среднего естественно-научного образования. Таким образом можно было подготовить будущих членов BAAS.

Первоначальное развитие преподавания естественных наук тормозилось нехваткой квалифицированных учителей. Одним из ключевых событий было основание в 1870 году первого Лондонского школьного совета , на котором обсуждалась школьная программа; другим было открытие курсов для обеспечения страны подготовленными учителями естественных наук. В обоих случаях влияние . Джон Тиндалл также оказал влияние на преподавание физических наук.

В Соединенных Штатах естественнонаучное образование представляло собой набор предметов до его стандартизации в 1890-х годах. Учебная программа по естествознанию возникла постепенно после продолжительных дебатов между двумя идеологиями, гражданской наукой и предпрофессиональной подготовкой. В результате конференции тридцати ведущих преподавателей средних школ и колледжей во Флориде Национальная ассоциация образования в 1892 году учредила Комитет десяти, который имел право организовывать будущие собрания и назначать предметные комитеты по основным предметам, преподаваемым в средних школах. Комитет состоял из десяти преподавателей и возглавлялся Чарльзом Элиотом из Гарвардского университета. Комитет десяти назначил девять комитетов конференций: Latin ; Греческий ; Английский ; Другие современные языки ; Математика ; История ; Гражданское правительство и политическая экономия ; физика, астрономия и химия; естественная история; и география. Каждый комитет состоял из десяти ведущих специалистов из колледжей, обычных и средних школ. Отчеты комитетов были представлены Комитету десяти, который собирался в течение четырех дней в Нью-Йорке для создания всеобъемлющего отчета. В 1894 году NEA опубликовало результаты работы этих комитетов конференции.

Согласно Комитету десяти, цель старшей школы состояла в том, чтобы подготовить всех учеников к успешной жизни, способствуя их благополучию и благу общества. Другой целью было подготовить некоторых студентов к успешной учебе в колледже.

Этот комитет поддержал подход к гражданской науке, направленный на умственную тренировку, и отказался от результатов научных исследований при поступлении в колледж. BAAS поддержала их более долгую модель в Великобритании. Учебная программа США была охарактеризована следующим образом:

• Элементарная наука должна сосредоточиться на простых явлениях природы (изучение природы) посредством экспериментов, проводимых «в полевых условиях».
• Вторичные науки должны быть сосредоточены на лабораторных работах и ​​подготовленных комитетом списках конкретных экспериментов.
• Обучение фактам и принципам
• Подготовка к колледжу

Формат совместной психологической подготовки и предпрофессиональной подготовки неизменно доминировал в учебной программе с момента ее создания до настоящего времени. Однако движение за включение гуманистического подхода, такого как включение искусства (STEAM) , науки, технологий, образования в области общества и окружающей среды, набирает обороты и реализуется более широко в конце 20-го века. В отчетах Американской академии развития науки (AAAS), включая проект 2061, и Национального комитета по стандартам и оценке естественнонаучного образования подробно изложены цели естественнонаучного образования, которые увязывают науку в классе с практическими приложениями и социальными последствиями.

История появления

Прародительницей гуманитарных наук была философия. Платон, Сократ, Аристотель и другие мыслители были уверены, что многообразие окружающего мира можно подвергнуть научному исследованию. В Средние века философия приобрела теологические черты, и естественные науки отделились от нее. Социальные же предметы оставались под контролем церкви, так как предметом познания было поведение людей, которое тесно связано с божественным.

Переломный момент наступил в XVIII веке. Ученый Д’Аламбер объединил следующие науки:

• логику;
• историю;
• литературу;
• юриспруденцию;
• экономику и т. д.

Именно Д’Аламбер первым положил начало для разделения наук на гуманитарные и точные. После него во французских школах прошли реформы. В университетские дисциплины предметы начали складывать только в XIX веке. Их объединили под названием «науки о душе».

Профили обучения

Школа, осуществляя образовательную деятельность, должна обеспечить реализацию одного или нескольких профилей обучения. Очень часто образовательная организация выявляет предпочтения обучающихся и на основе данного анализа планирует, какие именно профили будут реализовываться в школе. Профильные общеобразовательные предметы — это курсы повышенного уровня, углубляющие базовые общеобразовательные предметы. При освоении профильных предметов деятельность учителя и ученика направлена на освоение знаний, умений, которые определены федеральным государственным стандартом среднего общего образования.

Перечень профилей, которые может предложить школа обучающимся на среднем уровне образования следующий (п.18.3.1 Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (утв. Приказом Министерства образования и науки РФ от 17.05.2012 г. № 413).

• ;
• ;
• ;
• ;
• .

Естественно-научный профиль

— ориентирует на такие сферы деятельности, как медицина, биотехнологии и т.д. В данном профиле на углубленном уровне изучаются следующие учебные предметы:

• математика и начала математического анализа;
• геометрия;
• химия;
• биология.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

физика

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

• основы медицины;
• биофизика;
• оказание первой медицинской помощи;
• химия и здоровье человека и пр.

Гуманитарный профиль

Профессии гуманитарного профиля — это специальности, связанные с человеком и его жизнедеятельностью. В их основе лежат гуманитарные науки, которые противопоставляют точным. Профиль ориентирован на такие сферы деятельности, как общественные отношения, юриспруденция, международные отношения, педагогика. Профильные предметы для углубленного изучения:

• русский язык;
• литература;
• иностранный язык;
• обществознание;
• история;
• право.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

второй иностранный язык.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

• формы художественного мышления в русской литературе 20 века;
• деловой русский язык;
• основы журналистики;
• избранные страницы российской истории и т.д.

Социально-экономический профиль

ориентирован на профессии, связанные с социальной сферой, финансами и экономикой, с обработкой информации, а также с управлением, предпринимательством и др. Предметы, изучаемые на углубленном уровне:

• математика и начала математического анализа;
• экономика;
• право;
• география;
• геометрия.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

• обществознание;
• география.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

1. введение в социологию;
2. основы философии;
3. основы финансовой грамотности;
4. право и жизнь и т.д.

Технологический профиль

ориентирован на производственную, инженерную и информационную сферу деятельности. Профильные предметы:

• алгебра и начала математического анализа;
• геометрия;
• физика;
• информатика.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

• русский язык;
• литература;
• история;
• физическая культура;
• ОБЖ.

Предметы, поддерживающие профиль:

• химия;
• черчение.

Выполнение индивидуального учебного проекта

Элективные курсы:

• алгоритмизация и программирование;
• мир кристаллов;
• графический дизайн;
• инженерная графика с элементами дизайна и т.д.

Универсальный профиль

— ориентирован, в первую очередь, на обучающихся, чей выбор «не вписывается» в рамки заданных профилей. Он позволяет ограничиться базовым уровнем изучения предметов, что даст возможность получить необходимый уровень знаний по всем предметам.

Предметы для углубленного изучения:

отсутствуют.

Предметы, изучаемые на базовом уровне:

все предметы учебного плана.

Индивидуальный учебный проект

Элективные курсы:

по выбору обучающегося.

Данный профиль подходит тем обучающимся, которые не определились с выбором профессии, сфера интересов ребенка не вписывается в рамки других профилей. Универсальный профиль позволяет обучающемуся ограничиться только изучением базовых предметов, не исключая углубленного изучения предметов. Требования ФГОС среднего общего образования выбрать 3–4 предмета для углубленного изучения не распространяются на универсальный профиль.

Классификация природных явлений

В зависимости от того, что необходимо узнать, явление изучается с физической, химической или биологической стороны и применяются соответствующие методы. Чаще всего одно конкретное явление невозможно точно классифицировать, поскольку оно обладает как физическими, химическими, так и биологическими признаками. Например, фотосинтез, т. е. процесс вырабатывания питательных веществ в зеленых частях растений, проходит в организмах (биологический признак), в ходе него вещества превращаются в другие вещества (химический признак) и накапливается энергия (физический признак).

Фотосинтез обладает как физическими, химическими, так и биологическими признаками.

1. Вдыхаемый кислород превращается в углекислый газ.  химический признакфизический признакбилогический признак​2. Происходит в организме человека (в легких).  химический признакфизический признакбилогический признак​3. Давление увеличивает объем легких.  химический признакфизический признакбилогический признак

Подумай!

Назови одно биологическое, одно химическое и одно физическое явление.

Seotud sisu

Muud tegevused

• Kopeeri link
• Teata veast

Наука и система наук

Основой любой науки является сбор фактов, их обработка, систематизация, а также критический анализ, который позволяет построить причинно-следственную связь.

Гипотезы и теории, которые подтверждаются фактами ил опытами, формулируются в виде законов общества либо же законов природы. 

Научные знания представляют собой систему знаний о законах общества, природы, мышления. Именно научные знания отражают законы развития мира и составляют его научную картину.

Научные знания возникают в результате постижения человеческой деятельности и окружающей действительности. Научные знания обладают различными видами достоверности.

Система наук

 По своему предмету изучению наука не является однородной, она образовывает множество отдельных систем наук. В период античности все научные знания были объединены философией — то есть существовала единая научная система.

Со временем от философии отделилась математика, медицина и астрология. В эпоху Возрождения отдельными системами наук стали химия и физика.

— общественные науки (социология, история, религиеведенье, обществознание);

— технические науки (агрономия, механика, строительство и архитектура);

— естественные науки (биология, химия, физика)

Естественные науки

Естественные науки – это система наук, которые изучают влияние внешних природных явлений на жизнедеятельность человека. Основой естественных наук является соотношение законов природы с законами, которые вывел человек в ходе своей деятельности. 

В основе всех естественных наук лежит естествознание – наука, которая непосредственно изучает природные явления. Наиболее значимый вклад в развитие естественных наук сделали такие великие ученые как Исаак Ньютон, Блез Паскаль и Михаил Ломоносов.

Общественные науки

Общественные науки – это система наук, главным предметом изучения которых является изучение закономерностей функционирования общества, а также основных его составляющих. Проблемы общества интересовали человечество еще в период античности.

Именно тогда начали впервые поднимать вопросы о том, какова роль индивида в общественной жизни, каким должно быть государство, что нужно для того, чтобы создать общество всеобщего благоденствия.

Основоположниками современных общественных наук являются Руссо, Локк и Гоббс. Именно они впервые сформулировали философскую основу развития общественности.

Методы исследования

В современной науке выделяются два основных метода исследования: теоретический и эмпирический. Эмпирический метод исследования представляет собой накопление фактов, наблюдение явление и поиск логической связи между фактом и явлением. 

Теоретический метод исследования – это философское осмысление данных, полученных в результате эмпирических исследований.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Понятие цивилизации: возникновение цивилизации и этапы ее развитияСледующая тема:   Понятие морали и ее связь с правом: общественное мнение и его влияние на человека

Историческое прошлое

Космический календарь представляет собой метод визуализации хронологии Вселенной , шелушение ее текущий возраст 13,8 млрд лет до одного года , с тем чтобы помочь его интуитивно в педагогических целях.

Первым , кому приписали работу учителем естествознания в британской государственной школе, был Уильям Шарп , который оставил работу в школе регби в 1850 году после включения естественных наук в учебную программу. Говорят, что компания Sharp создала модель преподавания естественных наук в британской государственной школьной системе.

Британская академия для содействия развитию науки (БААС) опубликовала отчет , в 1867 году , призывающий к учению «чистой науки» и подготовки «научной привычки ума.» Движение прогрессивного образования поддерживало идеологию умственного воспитания через науки. BAAS отдельно выделил предпрофессиональную подготовку в сфере среднего естественнонаучного образования. Таким образом можно было подготовить будущих членов BAAS.

Первоначальное развитие преподавания естественных наук тормозилось нехваткой квалифицированных учителей. Одним из ключевых событий было основание в 1870 году первого Лондонского школьного совета , на котором обсуждалась школьная программа; другим было открытие курсов для обеспечения страны подготовленными учителями естественных наук. В обоих случаях влияние . Джон Тиндалл также оказал влияние на преподавание физических наук.

В Соединенных Штатах естественнонаучное образование представляло собой набор предметов до его стандартизации в 1890-х годах. Учебная программа по естествознанию возникла постепенно после продолжительных дебатов между двумя идеологиями, гражданской наукой и предпрофессиональной подготовкой. В результате конференции тридцати ведущих преподавателей средних школ и колледжей во Флориде Национальная ассоциация образования в 1892 году учредила Комитет десяти, который имел право организовывать будущие собрания и назначать предметные комитеты по основным предметам, преподаваемым в средних школах. Комитет состоял из десяти преподавателей и возглавлялся Чарльзом Элиотом из Гарвардского университета. Комитет десяти назначил девять комитетов конференций: Latin ; Греческий ; Английский ; Другие современные языки ; Математика ; История ; Гражданское правительство и политическая экономия ; физика, астрономия и химия; естественная история; и география. Каждый комитет состоял из десяти ведущих специалистов из колледжей, обычных и средних школ. Отчеты комитетов были представлены Комитету десяти, который собирался в течение четырех дней в Нью-Йорке для создания всеобъемлющего отчета. В 1894 году NEA опубликовало результаты работы этих комитетов конференции.

Согласно Комитету десяти, цель средней школы заключалась в том, чтобы подготовить всех учеников к успешным жизненным достижениям, способствуя их благополучию и благу общества. Другой целью было подготовить некоторых студентов к успешной учебе в колледже.

Этот комитет поддержал подход к гражданской науке, направленный на умственную тренировку, и отказался от результатов научных исследований при поступлении в колледж. BAAS поддержала их более долгую модель в Великобритании. Учебная программа США была охарактеризована следующим образом:

• Элементарная наука должна сосредоточиться на простых явлениях природы (изучение природы) посредством экспериментов, проводимых «в полевых условиях».
• Вторичные науки должны быть сосредоточены на лабораторных работах и ​​подготовленных комитетом списках конкретных экспериментов.
• Обучение фактам и принципам
• Подготовка к колледжу

Формат совместной психологической подготовки и предпрофессиональной подготовки неизменно доминировал в учебной программе с момента ее создания до настоящего времени. Однако движение за включение гуманистического подхода, такого как включение искусства (STEAM) , науки, технологий, образования в области общества и окружающей среды, набирает обороты и реализуется более широко в конце 20-го века. В отчетах Американской академии развития науки (AAAS), включая проект 2061, и Национального комитета по стандартам и оценке естественнонаучного образования подробно изложены цели естественнонаучного образования, которые увязывают науку в классе с практическими приложениями и социальными последствиями.

Исследовать

Практика естественнонаучного образования все больше основывается на исследованиях преподавания и обучения естествознания. Исследования в области естественнонаучного образования опираются на широкий спектр методологий, заимствованных из многих областей науки и техники, таких как информатика, когнитивная наука, когнитивная психология и антропология. Исследования в области естественнонаучного образования направлены на определение или характеристику того, что составляет обучение в науке и как оно осуществляется.

Джон Д. Брансфорд и др. Резюмировали масштабное исследование мышления студентов, сделав три основных вывода:

Предубеждения
Предыдущие идеи о том, как все работает, чрезвычайно живучи, и преподаватель должен прямо обратиться к конкретным заблуждениям учащихся, если учащийся хочет изменить свое заблуждение в пользу другого объяснения

Поэтому важно, чтобы преподаватели знали, как узнать о предубеждениях учащихся, и сделали это регулярной частью своего планирования.
Организация знаний
Чтобы стать по-настоящему грамотными в какой-либо области науки, студенты должны: «(а) иметь глубокую основу фактических знаний, (б) понимать факты и идеи в контексте концептуальной основы, и (в) организовывать знания способами которые облегчают поиск и применение «.
Метапознание
Студентам будет полезно подумать о своем мышлении и обучении. Их нужно научить оценивать свои знания и то, чего они не знают, оценивать свои методы мышления и делать выводы

Некоторые преподаватели и другие специалисты практиковали и пропагандировали обсуждение псевдонауки как способа понять, что такое научное мышление, и решить проблемы, связанные с псевдонаукой.

Образовательные технологии совершенствуются с учетом конкретных потребностей учителей естественных наук. Одно исследование, посвященное изучению того, как мобильные телефоны используются в условиях обучения естественным наукам после окончания средней школы, показало, что мобильные технологии могут повысить вовлеченность учащихся и их мотивацию в классе естественных наук.

Согласно библиографии ориентированных на конструктивизм исследований преподавания и изучения естественных наук в 2005 году, около 64 процентов задокументированных исследований проводились в области физики, 21 процент — в области биологии и 15 процентов — в области химии. Основная причина такого доминирования физики в исследованиях преподавания и обучения, по-видимому, заключается в том, что понимание физики связано с трудностями из-за особой природы физики. Исследование представлений студентов показало, что большинство предучебных (повседневных) идей, которые студенты привносят в преподавание физики, резко контрастируют с концепциями и принципами физики, которых необходимо достичь — от детского сада до высшего образования. Довольно часто идеи студентов несовместимы со взглядами физиков. Это также относится к более общим образцам мышления и рассуждения учащихся.

Результаты обучения

В результате изучения курса, обучающиеся будут способны:

• осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач;
• воспринимать межкультурное разнообразие общества в социально-историческом, этическом и философском контекстах;
• критически оценивать информацию и уметь выявлять в потоке информации лженаучные попытки манипулирования;
• собирать, обрабатывать и интерпретировать с использованием современных информационных технологий данные, необходимые для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам.