Розділ 1. ПІЗНАЄМО СВІТ НАУКИ
Тема 1. Перший крок у науку
§1. Що вивчають науки про природу
Під час вивчення наук приклади корисніші за правила.
Ісаак Ньютон, англійський науковець
- Пригадай, як люди отримують інформацію про навколишній світ.
- Які науки вивчають природу?
- Як ти розумієш слова англійського вченого І. Ньютона?
Як виникли науки про природу.
З давніх часів люди прагнули пізнати таємниці природи, шукаючи відповіді на прості запитання: «Як?» і «Чому?». Людина вивчала те, що її оточувало: зорі на небі, ґрунти, мінерали, гірські породи, рослини, тварин, людину, вогонь, воду, повітря.
У минулому вчені збирали різну інформацію, яку пізніше систематизували, прагнучи знайти взаємозв’язки між природними явищами. Це дало їм змогу зрозуміти їхню причину. Пригадай з початкових класів, спостереження за якими об’єктами дали змогу людині створити календар.
Які науки називають «природничими».
Знання про природу постійно накопичувалися і формувалися у різні науки. Науки про природу мають загальну назву – природничі науки (мал. 1).
Користуючись різноманітними джерелами інформації, з’ясуйте, спостереження за якими об’єктами допомогли І. Ньютону, М. Копернику, Г. Галілею зробити відкриття.
Розглянь продукцію українських видавництв (мал. 2). Назви книжки, які знадобляться тобі під час вивчення природничих наук. Знання з яких наук ти можеш поглибити, прочитавши ці книжки? Які енциклопедії ти маєш вдома? Які читав/-ла? Що тебе цікавить?
Що є об’єктом і предметом дослідження природничих наук.
Кожна природнича наука має свій об’єкт і предмет дослідження.
Об’єкт дослідження – це процес або явище, що породжуть проблемну ситуацію та обрані дослідником для вивчення.
Назва об’єкта дослідження відповідає на запитання: Що розглядають? Об’єкт дослідження має певні кількісні та якісні характеристики, властивості й особливості, які потребують вивчення. Об’єкт дослідження можна розглядати з різних точок зору, які цікавлять дослідника.
Предмет дослідження – ті сторони, властивості, характеристики об’єкта, що становлять науковий інтерес у зв’язку з проблемою, яку розв’язують. Назва предмета дослідження міститься у відповіді на запитання: Що вивчають?
Розкажи, який взаємозв’язок існує між науками. Проілюструй свою відповідь прикладами.
Отже, предмет дослідження є вужчим поняттям порівняно з об’єктом. У кожної науки свої наукові інтереси та проблеми, які потрібно розв’язати. Наприклад, вивчаючи
якість води у м. Києві, екологи досліджують воду з позиції її охорони, хіміки – склад води, її якість, географи – джерела забруднення, шляхи постачання.
Прочитайте у групі текст заповніть таблицю
«Науки, їхні предмети вивчення». Намалюйте емблему однієї з природничих наук (на вибір). Представте її іншим групам, обґрунтувавши свій задум.
Ознайомся із запропонованим списком об’єктів та явищ. Об’єднай їх у групи. Ознаку, за якою їх будеш об’єднувати, вибери самостійно.
Зорі, дерева, Сонце, кущі, птах, Місяць, материк, річка, риба, гора, людина, бактерія, лев, планета, джерело, височина, Марс.
Чи можуть природничі науки розвиватися самостійно.
Попрацюйте в парах, розгляньте світлини (мал. 3). Які явища на них зображено? Подумайте, яка наука їх вивчає.
- Чи легко було впоратися із завданням? Які виникли складнощі?
Таємниці різноманітних природних явищ не можна пояснити тільки в межах однієї науки. Наприклад, біологи, вивчаючи життя рослин і тварин, не можуть обійтися без
знань з географії про те, де і в яких умовах ці організми живуть. А для того щоб пояснити, як організми дихають і живляться, потрібні знання з хімії і фізики. Отже, всі природничі науки між собою взаємопов’язані.
Нові відкриття постійно стирають межі між природничими науками, що сприяє виникненню суміжних наук: біофізики, біохімії, геохімії, астрофізики, астробіології тощо. Такий процес поєднання наукового знання називають інтеграцією наук.
Інтеграція наук – це поява нових наук на стиках старих, процес поєднання наукового знання.
Німецькі вчені знайшли бактерію, яка розкладає пластик. Цей вид з’явився порівняно недавно: вочевидь, бактерії поступово змінювалися, навчившись живитися цим неїстівним матеріалом. Можливо, саме ця бактерія врятує людство від пластику.
Чи може це відкриття вчених повністю розв’язати проблему пластикового забруднення нашої планети? Припустіть, учені яких наук опікуються цим питанням. Як ви можете долучитися до розв’язання цієї проблеми?
Прочитайте текст. З’ясуйте, яким методом користувався Джозеф Пристлі, виконуючи своє дослідження. Використовуючи інтернет-ресурси, дізнайтеся, хто такий Джозеф Пристлі, які відкриття йому належать і в якій
галузі природничих наук.
Джозеф Пристлі посадив під скляну колбу мишу, яка дуже швидко почала потерпати від задухи, оскільки через її дихання повітря під ковпаком «зіпсувалося». Цим «зіпсованим» повітрям учений заповнив два скляних циліндри. В один з них помістив живу рослину (м’яту). І сталося диво! М’ята у цьому «зіпсованому» повітрі почувалася чудово й навіть підросла. Коли в цей циліндр учений знову запустив мишу, вона також тривали час почувалася добре, на відміну від того циліндра, де повітря залишилося «зіпсованим». Це є підтвердженням того, що саме рослина м’ята зробила повітря придатним для життя! Так Пристлі довів роль зелених рослин у забезпеченні життя на нашій планеті.
- Розглянь предмети, які тебе оточують. Які з них ти можеш назвати як приклади досягнень наук у виробництві?
Цікаво. Всесвітній день науки щорічно відзначають 10 листопада. Святкові заходи спрямовані на популяризацію науки як інструменту миру на Землі.
Коротко про головне
- Природу вивчають природничі науки – біологія, астрономія, географія, фізика, хімія, екологія, кожна з яких має предмет і об’єкт вивчення.
- Усі явища у світі пов’язані одне з одним, тому між науками про природу існують тісні взаємозв’язки.
Перевіряємо себе
- Поясни, чому сформувалися різні науки про природу, назви їх.
- Наведи приклади явищ природи, які є об’єктами вивчення різних наук.
- Використовуючи різноманітні джерела інформації, виконай одне із запропонованих завдань на вибір. А. Наведи приклади наукових відкриттів у різних галузях наук про природу. Підготуй презентацію на 5–6 слайдів. Б. Підготуй повідомлення про українського вченого-природодослідника та його внесок у природничі науки.
- Поділися враженнями від уроку, продовж речення: Сьогодні я дізнався/-лася…; Було цікаво…; Виникли труднощі під час….
Школярі Хмельницької області вже кілька років поспіль беруть участь у міжнародному проєкті з вивчення та охорони лелек «Ciconia». Долучіться і ви до цього дослідження. Скористайтесь планом дослідження.
План дослідження
1. Визначте проблему дослідження. Проблема – це задача, яку потрібно
розв’язати. Вона має бути конкретною та актуальною.
2. Визначте об’єкт і предмет дослідження. Запишіть.
3. Опрацюйте літературу з проблеми, уточніть основні поняття й тему роботи.
4. Сформулюйте мету, завдання й гіпотезу дослідження. Мета – це вивчення і вирішення питання, яке становить проблему дослідження. Для формулювання гіпотези скористайтеся формулою «Якщо…, то…». Завдання дослідження – це конкретні кроки, які допоможуть підтвердити або спростувати гіпотезу.
5. Складіть список обладнання, потрібного для проведення дослідження.