Наука и естествознание: характерные черты науки; отличие науки от других отраслей культуры; наука и религия; наука и философия; значение науки в эпоху НТР; методы и динамика научного познания; применение математических методов в естествознании; естественнонаучная картина мира.

Особенность моделирования в естествознании заключается в соединении качественных и количественных методов анализа. Модель помогает устанавливать взаимосвязи между явлениями и способствует упорядочению фактов.. В качестве примера обычно рассматривают использование моделей математики в экологии. Моделирование развития изолированной популяции с дискретным размножением с учетом внутривидовой конкуренции проводят когда необходимо рассмотреть биологические виды, для которых потомки и предки не сосуществуют во времени , к ним относят растения, насекомые и пр.
Это позволяет последовательные значения численности популяции можно представить N0, N1, ... Если нет никаких причин ограничения численности популяции, тогда возникает простейшая модель:
Nt + 1 = R∙Nt
где R – коэффициент воспроизводства.
Решение этой модели очевидно:
Nt = N0∙Rt
и при R > 1 численность популяции нарастает по геометрической прогрессии. Это простейшая модель и описывает «закон Мальтуса». Бесконечно долго увеличиваться популяция не может. Надо учитывать внутривидовую конкуренцию. Простейший способ учета основан на том, что коэффициент воспроизводства не является постоянной величиной, а зависит от числа особей в популяции, уменьшаясь по мере ее роста. Поэтому необходимо принимать, что величина R монотонно уменьшается с ростом величины N. Далее представляем множество с использованием общеизвестных элементарных функций.
Можно сказать, что одна из основных задач математики в естествознании заключается в создании специализированного языка данной науки. С помощью формул, уравнений и логического аппарата можно гораздо проще выразить сложные процессы происходящие в природе; благодаря ему можно точно дать определения количественным закономерностям, присущим изучаемым явлениям. Математический язык исключает неопределенность. Правда, в математическом подходе описывается лишь какой-либо определенный аспект изучаемого явления, а остальные признаки опускаются.

Естественнонаучная картина мира

Первой стадией научного естествознания считается натурфилософия, которая сформировалась в средневековье и базируется на сведениях, полученных от предшествующих поколений. Это период, который называют эпохой Возрождения XV–XVI вв. В этот время знания получали практически только путем наблюдения. Экспериментов еще было много и многое базировалось на догадках талантливых людей. Натурфилософия развивается параллельно философией. Это видно на созданной Джордано Бруно картине мироздания, она базируется на философских моделях античных атомистов и на основе астрономических наблюдений. Именно тогда Д. Бруно доказал, что Вселенной беспредельна и состоит из бесконечного множества звездных систем.
Это показывает, что натурфилософия отличается методологической основой, в ней есть синтез философских и естественнонаучных идей. В этот период ученые осмысливают естественнонаучные знания и создают научные картины мира [6].
Второй стадия развития научного естествознания является период XVII – конец XIX в., который называют  аналитическим естествознанием. В это время формируется систематическое экспериментально-теоретическое исследование. В естественных науках применяют эксперимент и проводят затем математическое изложение полученных результатов.
В период аналитического естествознания были достигнуты многие достижения в изучении природы. К ним относят открытие законов классической механики, закона всемирного тяготения, периодического закона, разработку теории химического строения органических соединений, теории эволюции живых организмов.
В период аналитического естествознания сформировались и начали интенсивно развиваться такие отрасли естественных науки как физика, химия, биология, география, геология.
В последующие годы происходило накопление знаний благодаря детальному изучению объектов, а это привело к дифференциации соответствующих наук. Вследствие чего их химии выделились органическая и неорганическая химия, физическая и аналитическая химия. Общая биологии подразделилась на ботанику, зоологию, анатомию, физиологию.
Важной стороной развития естественных наук в этот период было то, что научились исследовать не только объекты природы, изучали также процессы, характер протекания процессов. В химии кроме элементного состава активно изучали сложные вещества, строение молекул веществ, ход химических реакциях.
В этот период только стали рассматривать природу в процессе эволюции, а также рассматривать связи разных сторон природы друг с другом. Для периода аналитического естествознания характерны следующие особенности:
- тенденция к возрастающей дифференциации естественных наук;
- преобладание эмпирических знаний;
- преимущественное исследование объектов природы в сравнении с исследованиями процессов;
- подход к рассмотрению природы как неизменной во времени, а ее разных сфер – вне связи друг с другом.
Постепенно ученые проникались идеями эволюционного развития, что привело их к формированию нового подхода, которое получило название синтетическое естествознание. Эта стадия развития естественных наук относится к концу 19 –20 векам.
Важнейшей функцией науки, как уже было отмечено, является мировоззренческая, которая связана с формированием научной картины мира. Понятие научной картины мира включает обоснование принципов познания окружающего мира. Научная картина мира формируется на основе естественных, общественных и гуманитарных наук.
Фундаментом картины мира является естествознание, значение естествознания для формирования научной картины мира велико, и поэтому научную картину миру принято понимать как естественнонаучную картину мира. Естественнонаучная картина мира является систематизированным представлением о природе. Она исторически сформировалась в ходе развития естествознания как науки.
В естественнонаучную картину мира включаются знания всех естественных наук. Поскольку из истории науки мы знаем, что основная часть истории естествознания связано с развитием физики, то физика есть систематизированная часть естественной науки. Считается, что другие естественные науки в меньшей степени формировали картину мира.
Научная картина мира это целостная система представлений об общих свойствах и законах мира, а научная картина мира есть сложная структура, которая включает в виде составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук. Естественнонаучная система мира соединяет множество теорий, которые в совокупности могут описать известный человеку природный мир, это целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания.
Картина мира естественнонаучная является  особой формой знания, как предмета исследования науки соответственно определенному этапу её исторического развития, В процессе развития науки происходит постоянное обновление, более ранние представления становятся частными случаями новейших теорий. Поэтому естественнонаучная система мира это не догма.
В изучении окружающего нас мира выделяют два подхода: естественнонаучный и гуманитарный. В конце XIX в. в первые была выдвинута идея различия наук о природе –естественных, гуманитарных, социальных. Ч. Сноу сформулировал идею существования двух культур, которые находятся в постоянном конфликте друг с другом. В XX в. сложились три основные позиции по вопросу соотношения гуманитарного и социального познания, с одной стороны, и естествознания – с другой. Гуманитарные науки различают по предмету и методу, при этом признается научный характер обеих сфер исследования.
Гуманитарное и социальное знание имеет собственный предмет, однако также использует методы естествознания. Гуманитарные науки подгоняют под образец наук о природе. Этот подход характерен для позитивизма. Гуманитарное и социальное знание находятся за пределами научности и часто попадают в одну категорию с религией, мифологией. Такой точки зрения придерживается неопозитивизм.
Для нынешнего этапа развития науки характерны тесная взаимосвязь и взаимодействие между естествознанием и социальным и гуманитарным познанием. Все-таки между естественными и гуманитарными науками не может быть резкой границы. Причиной этого является то, что человек и общество неотделимы от природы и они являются ее частью.
Концепция глобального эволюционизма, претендуя на статус мировоззренческого основания современной науки, предполагает возможность для объединения естественных и гуманитарных наук. Различия между этими подходами выражаются в предмете исследования, а также методах познания окружающего мира. Предметом естественных наук является природа, этапы ее развития, структурные уровни организации и т.д. Предметом гуманитарных дисциплин становится вся человеческая и культурная реальность. Но различие между гуманитарной и естественнонаучной культурой проявляются в подходе к реализации основных функций науки, которыми являются объяснение, истолкование, предсказание. В естественных науках преобладают номологические объяснения, т.е. то, что опирается на законы. В гуманитарных науках преобладают теологические объяснения, которые пробуют раскрыть мотивы, намерений и целей.
Некоторые исследователи полагают, что методы объяснения являются неприемлемыми для гуманитарных наук, считая, что способом гуманитарного исследования должен быть метод понимания, с интерпретацией или истолкованием явлений. Несмотря на указанные различия между гуманитарной и естественнонаучной культурой, только их объединение позволяет нам при изучении окружающей нас природы построить целостную картину мира.
Объектом познания естественных наук является природа, изучение природы ведет к изменению представлений человека, что требует философского осмысления и истолкования. При формировании мировоззрения выделяются для изучения проблемы, которые наиболее важны с точки зрения человеческого существования. Что в свою очередь способствует решению проблем в области естественных наук.
Существующие естественнонаучные дисциплины объединяют в две группы - фундаментальные и прикладные науки. Фундаментальные или теоретические науки ставят целью выведение опорных закономерностей.
На стадии синтетического естествознания возрастает роль теоретических знаний, интенсивно исследуются как природные объекты, так и процессы. Эволюционный подход к познанию природы становится методологической основой синтетического естествознания. Этот период развития науки характеризуется ясным пониманием целостности природы и неразрывной взаимосвязи отдельных ее частей. Например, любой живой организм можно рассматривать как механическую систему и как систему термодинамическую. Одновременно жизнь рассматривается как множество непрерывно протекающих химических реакций. При этом важно понимать, что данные подходы имеют относительный характер. Живой организм – единое целое, и потому подход к его изучению должен быть комплексным. Одним из результатов комплексного подхода к изучению природы как единого целого стало возникновение экологии – науки о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой.

Заключение

В данной работе анализируя отношения между наукой и естествознанием надо исходить из положения, что наука является специфической деятельностью ряда людей, где главной целью является получение знаний о реальности. Поэтому исторически можно говорить, что сначала из естествознания возникли такие науки как физика, химия, биология, астрономия, география, геология. Затем развитие этих наук привело к появлению других направлений, которые, можно сказать, образованы были на стыке фундаментальных направлений. Появились новые отрасли науки - геофизика, астрофизика, биофизика, биохимия, физическая химия, химическая физика, геохимия, метеорология, климатология, почвоведение и пр. Эти направления науки, которые объединяют знания о реальности, о мире, основываясь на теоретической систематизации объективных знаний. В наше время роль естествознания в жизни общества и возрастает интерес исследователей к анализу мировоззренческих, методологических и социальных аспектов современного естествознания.

Список использованной литературы

1. Карпенков С.Х. Концепция современного естествознания. М.: Академ. Проспект. 2001.
2. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. М.: Юрайт, 2007. – 336 с.
3. Садохин А.П. Концепция современного естествознания. М.: Омега-Л., 2008. – 239 с.
4. Садохин А. П. Концепции современного естествознания. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 447 с. 
5. П.О. Липовко. Концепции современного естествознания. Ростов-н/Д.: Феникс.-2004.
6. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. М.:Изд. МГУП, 2000.













19