§ 1. Єдність природничих наук

 

Пригадуємо

Поміркуйте
  1. Чому географія, біологія, хімія, фізика й астрономія належать до природничих наук? Що їх об’єднує?
  2. Чому важливо вивчати природничі науки?

Пригадайте
  1. Що є предметом вивчення біології?
  2. Що вивчає географія?
  3. З якою метою проводять прикладні наукові дослідження?

Природнича загадка

Британська компанія «BeBionic» створила протез, що імітує природні рухи руки людини. Пристроєм, який складається з 14 надточних двигунів і 337 механічних елементів, керує комп’ютер. Завдяки яким галузям науки стало можливим створення такого протеза? Як такі винаходи покращують життя людини?

Завдання 1

Завдання 2

 

Вивчаємо нове

1. Прикладні наукові дослідження в системі природничих наук

Наукові дослідження є формою існування і розвитку будь-якої науки. Їх поділяють на фундаментальні та прикладні дослідження.

Фундаментальні дослідження — це діяльність, спрямована на набуття нових знань про закономірності розвитку природи, суспільства, людини.

Прикладні дослідження — це діяльність, спрямована на отримання та застосування знань для практичних цілей (створення нових виробів, матеріалів, технологій тощо). Саме прикладні дослідження найчастіше використовують у природничих науках — біології, хімії, фізиці, астрономії, географії, екології. До природничих наук, що здійснюють відповідні прикладні дослідження, також належать біохімія, геофізика, біогеографія, астробіологія та багато інших.

Першою книгою з природничих наук уважають працю «Про природу речей» давньоримського поета й філософа Тита Лукреція Кара, який жив у І ст. до н. е. У праці було висловлено передові для того часу ідеї і погляди на природу. Лукрецій припустив, що всесвіт створений та існує без допомоги богів, що матерія складається з дуже маленьких частинок, які безперервно рухаються, випадково стикаються й починають рухатися в іншому напрямку.

Завдяки італійцю Поджо Браччоліні в XIV ст. цю працю, що вважалася втраченою, знову було відкрито.

Останні 500 років природничі науки змінювали наше життя набагато швидше, ніж у попередні періоди розвитку людської цивілізації.

2. Чи існують межі між науками?

Сьогодні поступово зникають межі між різними науками, і чіткого розподілу, що саме має вивчати певна наука, уже не існує.

Прикладні наукові дослідження стають міждисциплінарними, тобто такими, що стосуються двох або більше наук. Прикладом є біогенетична інженерія, що вивчає модифікацію (видозміну) організмів (створення генетично модифікованого цукрового буряка, стійкого до хімічних речовин, тощо).

А от біоніка (від давньогрец. bion — елемент життя, живе) — відносно молода наука, яка тісно пов’язана з живою природою. Вона вивчає будову та життєдіяльність організмів для розв’язання інженерно-технічних завдань у різних галузях життєдіяльності людини (техніці, архітектурі, дизайні тощо).

Так, прикладом застосування результатів досліджень біоніки може бути винахід швейцарського інженера Жоржа де Местраля. Він використав особливості будови плодів будяка для розробки застібки-липучки на одязі та взутті (мал. 1).

Мал. 1. Будяк — рід рослин із родини айстрових, поширений в Україні

Завдання 3

Завдання 4

Завдання 5

 

Підсумовуємо

Завдання 6

 

Дізнайтеся більше

Біогеохімія вивчає хімічний склад живої речовини, її вплив на поширення хімічних елементів на Землі, їхній розподіл і розміщення в земній корі, тобто геохімічні процеси в біосфері. Жива речовина — це сукупність усіх організмів на планеті. Основоположником біогеохімії вважають видатного українського науковця Володимира Вернадського. У 1918 р. він відкрив у Києві першу у світі біогеохімічну лабораторію. 

 

Ключові ідеї

Природничі науки здійснюють усебічні дослідження природи. Вони ґрунтуються на прикладних наукових дослідженнях, які спрямовані на набуття й застосування нових знань для практичних цілей. Чіткі межі між різними науками поступово зникають, тому сьогодні переважають міждисциплінарні дослідження. Усі сучасні технології певним чином використовують явища та закони природничих нау

Запитання і завдання
  1. Що об’єднує всі природничі науки?
  2. Чим фундаментальні дослідження відрізняються від прикладних наукових досліджень?
  3. Уявіть, що ви біохімік/біохімікиня. Запропонуйте напрями та наведіть приклади ваших досліджень. У яких галузях господарства можна використати їхні результати?
  4. За допомогою додаткових джерел наведіть приклади застосування досягнень біоніки у прикладних розробках, використовуючи метод скрайбінгу (розповідь, що супроводжується графічною ілюстрацією). Зверніть увагу на важливість вивчення аналогій (подібностей) у живій і неживій природі. Організуйте виставку робіт у класі.
  5. За додатковими джерелами наведіть приклади винаходів, що з’явилися завдяки природничим наукам