Neosporna je potreba za interdisciplinarnim povezivanjem u nastavi. Njihovo dosljedno i sistematično sprovođenje značajno povećava efikasnost obrazovnog procesa, formira dijalektički način mišljenja učenika. Osim toga, interdisciplinarna povezanost je neophodan didaktički uslov za razvijanje interesovanja učenika za poznavanje osnova nauka, uključujući i prirodne.

To je ono što je pokazala analiza nastave fizike, hemije i biologije: nastavnici su u većini slučajeva ograničeni samo na fragmentarno uključivanje interdisciplinarnih veza (ILC). Drugim riječima, oni samo liče na činjenice, pojave ili obrasce iz srodnih tema.

Nastavnici rijetko uključuju studente u samostalan rad na primjeni interdisciplinarnih znanja i vještina u proučavanju programskog materijala, kao iu procesu samostalnog prenošenja ranije stečenog znanja u novu situaciju. Posljedica je nesposobnost djece da izvrše transfer i sintezu znanja iz srodnih predmeta. Ne postoji kontinuitet u obrazovanju. Tako nastavnici biologije kontinuirano „jure naprijed“, upoznajući učenike sa različitim fizičkim i hemijskim procesima koji se dešavaju u živim organizmima, ne oslanjajući se na fizičke i hemijski konceptišto malo doprinosi svjesnoj asimilaciji biološkog znanja.

Opšta analiza udžbenika omogućava nam da uočimo da se u njima iznova izlažu mnoge činjenice i koncepti u različitim disciplinama, a njihovo ponovljeno izlaganje praktično malo doprinosi znanju učenika. Štaviše, često isti koncept od različitih autora interpretirani na različite načine, što otežava njihovu asimilaciju. Često se u udžbenicima koriste pojmovi koji su učenicima malo poznati, a malo je zadataka interdisciplinarne prirode. Mnogi autori gotovo da i ne pominju da su neke pojave, pojmovi već proučavani u predmetima srodnih predmeta, ne ukazuju da će se ovi pojmovi detaljnije razmatrati prilikom proučavanja nekog drugog predmeta. Analiza postojećih programa prirodnih disciplina omogućava nam da zaključimo da se interdisciplinarnim vezama ne pridaje dužna pažnja. Samo u programima opšte biologije za 10-11 razred (V.B. Zakharov); "Čovjek" (V.I. Sivoglazov) ima posebne rubrike "Međupredmetne komunikacije" sa naznakom fizičkih i hemijskih koncepata, zakona i teorija koje su temelj za formiranje bioloških koncepata. U nastavnim planovima i programima fizike i hemije nema takvih odjeljaka, a nastavnici sami moraju postaviti potreban MPS. A ovo je težak zadatak - uskladiti materijal srodnih predmeta na način da se osigura jedinstvo u tumačenju pojmova.

Mnogo češće i efikasnije bi se mogle uspostavljati interdisciplinarne veze fizike, hemije i biologije. Proučavanje procesa koji se odvijaju na molekularnom nivou moguće je samo ako je uključeno poznavanje molekularne biofizike, biohemije, biološke termodinamike, elemenata kibernetike koji se međusobno nadopunjuju. Ove informacije su rasprostranjene kroz kurseve fizike i hemije, ali tek u okviru biologije postaje moguće razmatrati pitanja koja su studentima teška, koristeći interdisciplinarne veze. Osim toga, postaje moguće razraditi koncepte zajedničke za ciklus prirodnih disciplina, kao što su materija, interakcija, energija, diskretnost, itd.

Prilikom izučavanja osnova citologije uspostavljaju se interdisciplinarne veze sa elementima znanja biofizike, biohemije i biokibernetike. Tako se, na primjer, ćelija može predstaviti kao mehanički sistem, a u ovom slučaju se uzimaju u obzir njeni mehanički parametri: gustina, elastičnost, viskozitet itd. Fizičko-hemijske karakteristike ćelije nam omogućavaju da je smatramo kao disperzovanog sistema, set elektrolita, polupropusne membrane. Bez kombinovanja "takvih slika" teško da je moguće formirati koncept ćelije kao složenog biološkog sistema. U odeljku "Osnove genetike i uzgoja" MPS je uspostavljen između organske hemije (proteini, nukleinske kiseline) i fizike (osnovi molekularne kinetičke teorije, diskretnost električni naboj i sl.).

Nastavnik mora unaprijed planirati mogućnost realizacije kako prethodnih tako i budućih veza biologije sa odgovarajućim granama fizike. Podaci o mehanici (osobine tkiva, kretanje, elastična svojstva krvnih sudova i srca, itd.) omogućavaju razmatranje fizioloških procesa; o elektromagnetnom polju biosfere – objasniti fiziološke funkcije organizama. Mnoga pitanja biohemije su od istog značaja. Proučavanje složenih bioloških sistema (biogeocenoza, biosfera) povezano je sa potrebom sticanja znanja o načinima razmjene informacija između jedinki (hemijskih, optičkih, zvučnih), ali je za to, opet, potrebno koristiti znanja iz fizike i hemija.

Upotreba interdisciplinarnih veza jedan je od najtežih metodičkih zadataka nastavnika hemije. Zahtijeva poznavanje sadržaja programa i udžbenika iz drugih predmeta. Realizacija interdisciplinarnog povezivanja u nastavnoj praksi podrazumeva saradnju nastavnika hemije sa nastavnicima drugih predmeta.

Nastavnik hemije izrađuje individualni plan za realizaciju interdisciplinarnih veza u predmetu hemije. Metoda kreativnog rada nastavnika u tom pogledu prolazi kroz sljedeće faze:

• 1. Izučavanje programa hemije, njegovog odsjeka "Međupredmetne komunikacije", programa i udžbenika iz drugih predmeta, dodatne naučne, naučno-popularne i metodičke literature;
• 2. Planiranje nastave interdisciplinarnog povezivanja korištenjem nastavnih i tematskih planova;
• 3. Razvoj sredstava i metoda za ostvarivanje interdisciplinarnog povezivanja u konkretnim časovima (formulisanje interdisciplinarnih kognitivnih zadataka, domaćih zadataka, izbor dodatne literature za učenike, priprema potrebnih udžbenika i vizuelnih pomagala iz drugih predmeta, izrada metodičkih metoda za njihovu upotrebu);
• 4. Izrada metodologije za pripremu i izvođenje složenih oblika organizacije obrazovanja (generalizacija nastave sa interdisciplinarnim povezivanjem, kompleksni seminari, ekskurzije, krugovi, izborni predmeti interdisciplinarnih tema i dr.);
• 5. Razvoj metoda praćenja i vrednovanja rezultata implementacije interdisciplinarnog povezivanja u obrazovanju (pitanja i zadaci za utvrđivanje sposobnosti učenika za uspostavljanje interdisciplinarnih veza).

Planiranje interdisciplinarnog povezivanja omogućava nastavniku da uspješno realizuje svoje metodičke, obrazovne, razvojne, vaspitne i konstruktivne funkcije; obezbijediti svu raznolikost njihovih vrsta u učionici, u kući i vannastavnom radu učenika.

Za uspostavljanje interdisciplinarnih veza potrebno je odabrati materijale, odnosno identifikovati one teme iz hemije koje su usko isprepletene sa temama iz drugih predmeta.

Planiranje kursa uključuje kratka analiza sadržaj svake obrazovne teme predmeta, uzimajući u obzir unutarpredmetne i međupredmetne komunikacije.

Za uspješnu realizaciju interdisciplinarnog povezivanja nastavnik hemije, biologije i fizike mora znati i biti u stanju:

kognitivna komponenta

• sadržaj i struktura srodnih kurseva;
• · na vrijeme koordinirati izučavanje srodnih predmeta;
• Teorijske osnove problema MPS-a (vrste klasifikacija MPS-a, metode njihove implementacije, funkcije MPS-a, glavne komponente MPS-a, itd.);
• osigurati kontinuitet u formiranju opšti koncepti, proučavanje zakona i teorija; koristiti zajedničke pristupe formiranju vještina i sposobnosti vaspitno-obrazovnog rada kod učenika, kontinuitet u njihovom razvoju;
• otkriti odnos pojava različite prirode, koje proučavaju srodni subjekti;
• · da formuliše konkretne nastavno-obrazovne zadatke na osnovu ciljeva MPŠ fizike, hemije, biologije;
• analiza obrazovne informacije srodne discipline; stepen formiranosti interdisciplinarnih znanja i vještina učenika; efikasnost primenjenih nastavnih metoda, oblika nastave, nastavnih sredstava zasnovanih na MPS.

strukturna komponenta

• · formiranje sistema ciljeva i zadataka koji doprinose implementaciji MJU;
• · planira nastavni i vaspitno-obrazovni rad u cilju realizacije MPU; identifikovati obrazovne i razvojne mogućnosti MJS-a;
• · osmišljavanje sadržaja interdisciplinarnih i integrativnih časova, sveobuhvatnih seminara itd. Predvidjeti poteškoće i greške na koje učenici mogu naići u formiranju interdisciplinarnih znanja i vještina;
• · osmisliti metodičku opremu nastave, izabrati najracionalnije oblike i metode nastave na bazi MPS;
• planirati različite oblike organizacije obrazovnih i kognitivnih aktivnosti; dizajnirati didaktičku opremu za treninge. Organizaciona komponenta
• organizuju obrazovno-saznajne aktivnosti učenika u zavisnosti od ciljeva i zadataka, od njihovih individualne karakteristike;
• · formirati kognitivni interes učenika za predmete prirodnog ciklusa na bazi MPS;
• organizuje i rukovodi radom međupredmetnih krugova i izbornih predmeta; ovladati vještinama NE; metode upravljanja aktivnostima učenika.

Komunikativna komponenta

• Psihologija komunikacije psihološke i pedagoške osnove za formiranje interdisciplinarnih znanja i vještina; psihološke karakteristike učenika;
• snalaženje u psihološkim situacijama u studentskom timu; uspostaviti međuljudske odnose u učionici;
• · uspostaviti međuljudske odnose sa nastavnicima srodnih disciplina u zajedničkoj implementaciji MPS-a.

Orientation Component

• · teorijske osnove djelovanja na uspostavljanju MPS-a pri izučavanju predmeta prirodnog ciklusa;
• · snalaženje u obrazovnom materijalu srodnih disciplina; u sistemu metoda i oblika obuke koji doprinose uspješnoj implementaciji MPS-a.

Mobilizacijska komponenta

• prilagoditi pedagoške tehnologije za realizaciju MPS fizike, hemije, biologije; ponuditi autorsku ili izabrati najprikladniju metodologiju za formiranje interdisciplinarnih znanja i vještina u procesu nastave fizike, hemije, biologije;
• · razvijaju autorske ili prilagođavaju tradicionalne metode rješavanja problema interdisciplinarnog sadržaja;
• · ovladati metodologijom izvođenja složenih oblika treninga; biti sposoban da organizuje samoobrazovne aktivnosti za savladavanje tehnologije implementacije MPS u nastavi fizike, hemije i biologije.

Istraživačka komponenta

• · da analiziraju i sumiraju iskustvo svog rada na implementaciji MJS; generalizuju i implementiraju iskustva svojih kolega; provesti pedagoški eksperiment, analizirati njihove rezultate;
• · organizovati rad na metodološkoj temi IPU.

Ovaj profesiogram se može smatrati i osnovom za izgradnju procesa pripreme nastavnika fizike, hemije i biologije za implementaciju MPS-a, ali i kriterijum za ocjenu kvaliteta njihove obuke.

Upotreba interdisciplinarnih veza na studijama hemije omogućava studentima da se upoznaju sa predmetima koje će izučavati na višim kursevima od prve godine: elektrotehnika, menadžment, ekonomija, nauka o materijalima, mašinski delovi, industrijska ekologija itd. Ukazivanjem na časovima hemije zašto i u kojim predmetima će učenicima trebati ovo ili ono znanje, nastavnik motiviše pamćenje gradiva ne samo za jedan čas, radi dobijanja ocene, već menja i lična interesovanja učenika nehemijskog smera. specijaliteti.

Odnos hemije i fizike

Uporedo sa procesima diferencijacije same hemijske nauke, hemija trenutno prolazi kroz procese integracije sa drugim granama prirodnih nauka. Posebno se intenzivno razvijaju odnosi između fizike i hemije. Ovaj proces je praćen pojavom sve više srodnih fizičkih i hemijskih grana znanja.

Čitava istorija interakcije hemije i fizike puna je primera razmene ideja, predmeta i metoda istraživanja. U različitim fazama svog razvoja, fizika je snabdijevala hemiju pojmovima i teorijskim konceptima koji su imali snažan uticaj na razvoj hemije. Istovremeno, što su hemijska istraživanja postajala sve komplikovanija, to su oprema i računske metode fizike sve više prodirali u hemiju. Potreba za mjerenjem termičkih efekata reakcije, razvoj spektra i rendgenskih zraka strukturalna analiza, proučavanje izotopa i radioaktivnih hemijskih elemenata, kristalnih rešetki materije, molekularnih struktura zahtevalo je stvaranje i dovelo do upotrebe najsloženijih fizičkih instrumenata - espektoskopa, spektrografa mase, difrakcionih rešetki, elektronskih mikroskopa itd.

Razvoj moderne nauke potvrdio je duboku vezu između fizike i hemije. Ova veza je genetske prirode, odnosno formiranje atoma hemijskih elemenata, njihovo spajanje u molekule materije dogodilo se u određenoj fazi razvoja neorganskog svijeta. Takođe, ovaj odnos se zasniva na zajedništvu strukture određenih vrsta materije, uključujući molekule supstanci, koje se na kraju sastoje od istih hemijskih elemenata, atoma i elementarne čestice. Pojava hemijskog oblika kretanja u prirodi izazvala je dalji razvoj ideja o elektromagnetna interakcija studirao fiziku. Na osnovu periodičnog zakona napreduje se sada ne samo u hemiji, već iu nuklearnoj fizici, na čijoj su granici nastale takve miješane fizičko-hemijske teorije kao što su hemija izotopa i hemija zračenja.

Hemija i fizika proučavaju gotovo iste objekte, ali samo svaki od njih u tim objektima vidi svoju stranu, svoj predmet proučavanja. Dakle, molekul je predmet proučavanja ne samo hemije, već i molekularna fizika. Ako ga prvi proučava sa stanovišta zakona formiranja, kompozicije, hemijska svojstva, veze, uslove za njegovu disocijaciju na sastavne atome, zatim potonji statistički proučava ponašanje masa molekula, što određuje termalne pojave, različita agregatna stanja, prelazi iz gasovite u tečnu i čvrstu fazu i obrnuto, pojave koje nisu povezane sa promenom sastava molekula i njihove unutrašnje hemijske strukture. Praćenje svake hemijske reakcije mehaničkim kretanjem masa reaktantnih molekula, oslobađanje ili apsorpcija toplote usled prekida ili stvaranja veza u novim molekulima uverljivo svedoče o bliskoj vezi između hemijske i fizičke pojave. Dakle, energija hemijskih procesa je usko povezana sa zakonima termodinamike. Hemijske reakcije koje oslobađaju energiju, obično u obliku topline i svjetlosti, nazivaju se egzotermnim. Postoje i endotermne reakcije koje apsorbuju energiju. Sve navedeno nije u suprotnosti sa zakonima termodinamike: u slučaju sagorijevanja, energija se oslobađa istovremeno sa smanjenjem unutrašnja energija sistemima. U endotermnim reakcijama, unutrašnja energija sistema se povećava zbog priliva toplote. Mjerenjem količine energije koja se oslobađa tokom reakcije (toplotni efekat hemijske reakcije), može se suditi o promeni unutrašnje energije sistema. Mjeri se u kilodžulima po molu (kJ/mol).

Još jedan primjer. Hesov zakon je poseban slučaj prvog zakona termodinamike. U njemu se navodi da toplotni efekat reakcije zavisi samo od početnog i konačnog stanja supstanci i ne zavisi od međufaza procesa. Hesov zakon omogućava izračunavanje toplotnog efekta reakcije u slučajevima kada je njeno direktno merenje iz nekog razloga nemoguće.

Pojavom teorije relativnosti, kvantne mehanike i teorije elementarnih čestica otkrivene su još dublje veze između fizike i hemije. Ispostavilo se da je ključ za objašnjenje suštine svojstva hemijska jedinjenja, sam mehanizam transformacije supstanci leži u strukturi atoma, u kvantnim mehaničkim procesima njegovih elementarnih čestica i posebno elektrona spoljašnje ljuske.Najnovija fizika je uspela da reši takva pitanja hemije kao što je priroda hemijska veza, karakteristike hemijske strukture molekula organskih i neorganskih jedinjenja itd.

Na polju dodira fizike i hemije nastala je i uspješno se razvija tako relativno mlada grana glavnih grana hemije kao što je fizička hemija, koja se oblikovala u kasno XIX in. kao rezultat uspješnih pokušaja kvantitativnog proučavanja fizičkih svojstava hemikalija i smjesa, teorijsko objašnjenje molekularnih struktura. Eksperimentalna i teorijska osnova za to bio je rad D.I. Mendeljejev (otkriće periodičnog zakona), Vant Hof (termodinamika hemijskih procesa), S. Arrhenius (teorija elektrolitičke disocijacije) itd. Predmet njenog proučavanja bila su opšta teorijska pitanja koja se tiču ​​strukture i svojstava molekula hemijskih jedinjenja, procesa transformacije supstanci u vezi sa međusobnom zavisnošću njihovih fizička svojstva, proučavanje uslova strujanja hemijske reakcije i rezultirajućih fizičkih pojava. Sada je fizička hemija raznovrsna nauka koja usko povezuje fiziku i hemiju.

U samoj fizičkoj hemiji do sada su se izdvojile i u potpunosti razvile kao samostalne sekcije elektrohemija, proučavanje rastvora, fotohemija i kristalohemija sa svojim posebnim metodama i predmetima istraživanja. Početkom XX veka. istakla se i kao samostalna nauka koja je izrasla u dubinama fizičke hemije koloidna hemija. Od druge polovine XX veka. U vezi sa intenzivnim razvojem problema nuklearne energije, nastale su i uveliko su se razvile najnovije grane fizičke hemije - visokoenergetska hemija, hemija zračenja (predmet njenog proučavanja su reakcije koje nastaju pod dejstvom jonizujućeg zračenja) i izotopska hemija.

Fizička hemija danas se smatra najširim općim teorijskim temeljom cijele kemijske nauke. Mnoga njena učenja i teorije su od velikog značaja za razvoj neorganskog i posebno organska hemija. Pojavom fizičke hemije, proučavanje materije počelo je da se sprovodi ne samo tradicionalnim hemijskim istraživačkim metodama, ne samo u pogledu njenog sastava i svojstava, već i u pogledu strukture, termodinamike i kinetike hemijskog procesa, kao iu pogledu povezanosti i zavisnosti ovih potonjih od uticaja pojava svojstvenih drugim oblicima kretanja (izloženost svetlosti i zračenju, izloženost svetlosti i toploti itd.).

Važno je napomenuti da je u prvoj polovini XX veka. postojala je granična linija između hemije i novih grana fizike ( kvantna mehanika, elektronska teorija atoma i molekula) je nauka koja je kasnije postala poznata kao hemijska fizika. Široko je primjenjivala teorijske i eksperimentalne metode najnovija fizika proučavanju strukture hemijskih elemenata i jedinjenja, a posebno mehanizma reakcija. Hemijska fizika proučava međusobnu povezanost i međusobnu tranziciju hemijskih i subatomskih oblika kretanja materije.

U hijerarhiji osnovnih nauka koju je dao F. Engels, hemija je direktno uz fiziku. Ovo susjedstvo je omogućilo brzinu i dubinu kojom su mnoge grane fizike plodno uklesale u hemiju. Hemija se graniči, s jedne strane, sa makroskopskom fizikom - termodinamikom, fizikom kontinualnih medija, as druge - sa mikrofizikom - statičkom fizikom, kvantnom mehanikom.

Dobro je poznato koliko su ti kontakti bili plodni za hemiju. Termodinamika je dovela do hemijske termodinamike - proučavanja hemijske ravnoteže. Statička fizika formirala je osnovu kemijske kinetike - doktrine brzina hemijske transformacije. Kvantna mehanika je otkrila suštinu Mendeljejevljevog periodičnog zakona. Moderna teorija hemijske strukture i reaktivnosti je kvantna hemija, tj. primjena principa kvantne mehanike na proučavanje molekula i "X transformacija".

Još jedan dokaz plodnog uticaja fizike na hemijsku nauku je sve veća upotreba fizičkih metoda u hemijskim istraživanjima. Zapanjujući napredak u ovoj oblasti posebno se jasno vidi na primjeru spektroskopskih metoda. Nedavno iz beskonačnog raspona elektromagnetno zračenje hemičari su koristili samo usko područje vidljivih i susjednih područja infracrvenog i ultraljubičastog opsega. Otkriće fizičara fenomena apsorpcije magnetne rezonancije dovelo je do pojave spektroskopije nuklearne magnetne rezonance, najinformativnije moderne analitičke metode i metode proučavanja elektronska struktura molekule, i spektroskopija elektronske paramagnetne rezonance, jedinstvena metoda za proučavanje nestabilnih međučestica - slobodnih radikala. U području kratkotalasne dužine elektromagnetnog zračenja nastala je rendgenska i gama-rezonantna spektroskopija, koja svoj izgled duguje otkriću Mössbauera. Razvoj sinhrotronskog zračenja otvorio je nove izglede za razvoj ove visokoenergetske grane spektroskopije.

Čini se da je čitav elektromagnetski opseg savladan i teško je očekivati ​​dalji napredak u ovoj oblasti. Međutim, pojavili su se laseri – izvori jedinstveni po svom spektralnom intenzitetu – a zajedno s njima i fundamentalno nove analitičke mogućnosti. Među njima je laserska magnetna rezonanca, brzo razvijajuća visoko osjetljiva metoda za detekciju radikala u plinu. Druga, zaista fantastična, mogućnost je podjelna registracija atoma laserom - tehnika zasnovana na selektivnoj ekscitaciji, koja omogućava registraciju samo nekoliko atoma strane nečistoće u ćeliji. Upečatljive mogućnosti za proučavanje mehanizama radikalnih reakcija pružilo je otkriće fenomena hemijske polarizacije jezgara.

Sada je teško imenovati oblast moderne fizike koja ne bi direktno ili indirektno uticala na hemiju. Uzmimo, na primjer, fiziku nestabilnih elementarnih čestica, koja je daleko od svijeta molekula izgrađenih od jezgara i elektrona. Može izgledati iznenađujuće da se na specijalnim međunarodnim konferencijama raspravlja o hemijskom ponašanju atoma koji sadrže pozitron ili mion, koji u principu ne mogu dati stabilna jedinjenja. Međutim, jedinstvene informacije o ultrabrzim reakcijama, koje takvi atomi dopuštaju da dobiju, u potpunosti opravdavaju ovaj interes.

Osvrćući se na istoriju odnosa između fizike i hemije, vidimo da je fizika igrala važnu, ponekad odlučujuću ulogu u razvoju teorijskih koncepata i istraživačkih metoda u hemiji. Stepen prepoznavanja ove uloge može se ocijeniti gledanjem, na primjer, liste laureata nobelova nagrada u hemiji. Ne manje od trećine ove liste su autori najvećih dostignuća u oblasti fizičke hemije. Među njima su i oni koji su otkrili radioaktivnost i izotope (Rutherford, M. Curie, Soddy, Aston, Joliot-Curie itd.), postavili temelje kvantne hemije (Pauling i Mulliken) i moderne hemijske kinetike (Hinshelwood i Semenov), razvili nove fizičke metode (Debye, Geyerovsky, Eigen, Norrish i Porter, Herzberg).

Konačno, treba imati na umu odlučujuću važnost koju produktivnost rada naučnika počinje da igra u razvoju nauke. Fizičke metode su igrale i igraju revolucionarnu ulogu u hemiji u tom pogledu. Dovoljno je uporediti, na primjer, vrijeme koje je organski hemičar potrošio na uspostavljanje strukture sintetizovanog jedinjenja hemijskim putem i koje provodi sada, posjedujući arsenal fizičkih metoda. Bez sumnje, ova rezerva primjene dostignuća fizike je daleko od toga da se dovoljno koristi.

Hajde da sumiramo neke rezultate. Vidimo da fizika u sve većem obimu i sve plodnije zadire u hemiju. Fizika otkriva suštinu kvalitativnih hemijskih pravilnosti, snabdeva hemiju savršenim istraživačkim alatima. Relativni obim fizičke hemije raste, a ne postoje razlozi koji mogu usporiti taj rast.

Odnos hemije i biologije

Poznato je da su hemija i biologija dugo išle svojim putem, iako je dugogodišnji san hemičara bio stvaranje živog organizma u laboratoriji.

Do oštrog jačanja odnosa između hemije i biologije došlo je kao rezultat stvaranja A.M. Butlerovljeva teorija hemijske strukture organskih jedinjenja. Vođeni ovom teorijom, organski hemičari su ušli u takmičenje s prirodom. Naredne generacije hemičara pokazale su veliku domišljatost, rad, maštu i kreativnu potragu za usmerenom sintezom materije. Njihova namjera nije bila samo da imitiraju prirodu, htjeli su je i nadmašiti. I danas možemo sa sigurnošću tvrditi da je u mnogim slučajevima to i postignuto.

Progresivni razvoj nauke u 19. veku, koji je doveo do otkrića strukture atoma i detaljnog poznavanja strukture i sastava ćelije, otvorio je praktične mogućnosti hemičarima i biolozima da rade zajedno na hemijskim problemima doktrina ćelije, o pitanjima prirode hemijskih procesa u živim tkivima, o uslovljenosti bioloških funkcija, hemijskim reakcijama.

Ako posmatrate metabolizam u tijelu s čisto hemijska tačka viziju, kao i A.I. Oparin, videćemo totalitet veliki broj Relativno jednostavne i monotone hemijske reakcije, koje se međusobno kombinuju u vremenu, ne odvijaju se nasumično, već u strogom nizu, što rezultira formiranjem dugih lanaca reakcija. I taj poredak je prirodno usmjeren ka stalnom samoodržanju i samoreproduciranju cjelokupnog živog sistema u cjelini u datim uslovima sredine.

Jednom riječju, takva specifična svojstva živih bića kao što su rast, reprodukcija, pokretljivost, razdražljivost, sposobnost reagiranja na promjene spoljašnje okruženje, povezan sa određenim kompleksima hemijskih transformacija.

Značaj hemije među naukama koje proučavaju život je izuzetno velik. Hemija je bila ta koja je otkrila najvažniju ulogu hlorofila kao hemijsku osnovu fotosinteza, hemoglobin kao osnova procesa disanja, utvrđena je hemijska priroda prenosa nervnog pobuđenja, utvrđena struktura nukleinskih kiselina itd. Ali glavna stvar je da, objektivno, hemijski mehanizmi leže u samoj osnovi bioloških procesa, funkcija živih bića. Sve funkcije i procesi koji se odvijaju u živom organizmu mogu se izraziti jezikom hemije, u obliku specifičnih hemijskih procesa.

Naravno, bilo bi pogrešno svesti fenomene života na hemijske procese. Ovo bi bilo grubo mehaničko pojednostavljenje. A jasan dokaz za to je specifičnost hemijskih procesa u živim sistemima u poređenju sa neživim. Proučavanje ove specifičnosti otkriva jedinstvo i međusobnu povezanost hemijskih i bioloških oblika kretanja materije. O istom govore i druge nauke koje su nastale na razmeđu biologije, hemije i fizike: biohemija je nauka o metabolizmu i hemijskim procesima u živim organizmima; bioorganska hemija - nauka o strukturi, funkcijama i načinima sinteze spojeva koji čine žive organizme; fizičko-hemijska biologija kao nauka o funkcionisanju složeni sistemi prenos informacija i regulacija bioloških procesa na molekularnom nivou, kao i biofizika, biofizička hemija i biologija zračenja.

Glavna dostignuća ovog procesa bila su identifikacija hemijskih produkata ćelijskog metabolizma (metabolizam u biljkama, životinjama, mikroorganizmima), uspostavljanje bioloških puteva i ciklusa biosinteze ovih proizvoda; ostvarena je njihova umjetna sinteza, otkrivene materijalne osnove regulatornog i nasljednog molekularnog mehanizma, te je u velikoj mjeri razjašnjen značaj hemijskih procesa, energetskih procesa ćelije i živih organizama uopšte.

U današnje vrijeme za hemiju postaje posebno važna primjena bioloških principa u kojoj je koncentrisano iskustvo prilagođavanja živih organizama uslovima Zemlje tokom mnogo miliona godina, iskustvo stvaranja najnaprednijih mehanizama i procesa. Na tom putu već postoje određena dostignuća.

Pre više od jednog veka naučnici su shvatili da je osnova izuzetne efikasnosti bioloških procesa biokataliza. Stoga su kemičari sebi postavili cilj da stvore novu hemiju zasnovanu na katalitičkom iskustvu žive prirode. U njemu će se pojaviti nova kontrola hemijskih procesa, gde će se primenjivati ​​principi sinteze sličnih molekula, stvarati katalizatori na principu enzima tako raznovrsnih kvaliteta koji će daleko nadmašiti one koji postoje u našoj industriji.

Unatoč činjenici da enzimi imaju zajednička svojstva svojstvena svim katalizatorima, međutim, oni nisu identični potonjima, jer funkcioniraju unutar živih sustava. Stoga se svi pokušaji da se iskustvo žive prirode iskoristi za ubrzanje hemijskih procesa u neorganskom svijetu suočavaju sa ozbiljnim ograničenjima. Do sada se može govoriti samo o modeliranju nekih funkcija enzima i korišćenju ovih modela za teorijsku analizu aktivnosti živih sistema, kao i o delimičnoj praktičnoj primeni izolovanih enzima za ubrzavanje nekih hemijskih reakcija.

Ovdje je, očito, najperspektivniji smjer istraživanja usmjerena na primjenu principa biokatalize u hemiji i hemijskoj tehnologiji, za koje je potrebno proučiti cjelokupno katalitičko iskustvo žive prirode, uključujući i iskustvo stvaranja enzima. sebe, ćeliju, pa čak i organizam.

Teorija samorazvoja elementarnih otvorenih katalitičkih sistema, u opšti pogled predložio profesor Moskovskog državnog univerziteta A.P. Rudenko iz 1964. je opća teorija kemijske evolucije i biogeneze. Rješava pitanja o pokretačkim snagama i mehanizmima evolucijskog procesa, odnosno o zakonima kemijske evolucije, o odabiru elemenata i struktura i njihovoj uzročnosti, o visini hemijske organizacije i hijerarhiji hemijskih sistema kao posljedica evolucije.

Teorijska srž ove teorije je stav da je hemijska evolucija samorazvoj katalitičkih sistema i da su katalizatori supstanca koja se razvija. U toku reakcije dolazi do prirodne selekcije onih katalitičkih centara koji imaju najveću aktivnost. Samorazvoj, samoorganizacija i samokomplikovanje katalitičkih sistema nastaje usled stalnog priliva transformabilne energije. A pošto je glavni izvor energije osnovna reakcija, katalitički sistemi koji se razvijaju na bazi egzotermnih reakcija dobijaju maksimalne evolucione prednosti. Dakle, osnovna reakcija nije samo izvor energije, već i alat za odabir najprogresivnijih evolucijskih promjena u katalizatorima.

Razvijajući ove stavove, A.P. Rudenko je formulirao osnovni zakon kemijske evolucije, prema kojem se s najvećom brzinom i vjerovatnoćom formiraju oni putevi evolucijskih promjena katalizatora, na kojima dolazi do maksimalnog povećanja njegove apsolutne aktivnosti.

Praktična posljedica teorije samorazvoja otvorenih katalitičkih sistema je takozvana „nestacionarna tehnologija“, odnosno tehnologija sa promjenjivim reakcionim uvjetima. Danas istraživači dolaze do zaključka da je stacionarni režim, čija se pouzdana stabilizacija činilo ključnom za visoku efikasnost industrijskog procesa, samo poseban slučaj nestacionarnog režima. Istovremeno su pronađeni mnogi nestacionarni režimi koji doprinose intenziviranju reakcije.

Trenutno su već vidljivi izgledi za nastanak i razvoj nove hemije, na osnovu koje će se stvoriti niskootpadne, bezotpadne i štedljive industrijske tehnologije.

Danas su hemičari došli do zaključka da će, koristeći iste principe na kojima je izgrađena hemija organizama, u budućnosti (bez potpunog ponavljanja prirode) biti moguće izgraditi fundamentalno novu hemiju, novu kontrolu hemijskih procesa, gdje će se primjenjivati ​​principi sinteze sličnih molekula. Predviđeno je stvaranje pretvarača koji sa velikom efikasnošću koriste sunčevu svetlost, pretvarajući je u hemijsku i električnu energiju, kao i hemijsku energiju u svetlost velikog intenziteta.

Zaključak

Modernu hemiju predstavlja mnogo različitih pravaca u razvoju znanja o prirodi materije i metodama njene transformacije. Istovremeno, hemija nije samo zbir znanja o supstancama, već visoko uređen, stalno evoluirajući sistem znanja koji ima svoje mjesto među ostalim prirodnim naukama.

Hemija proučava kvalitativnu raznolikost materijalnih nosilaca hemijskih pojava, hemijski oblik kretanja materije. Iako se strukturno ukršta u određenim oblastima sa fizikom, biologijom i drugim prirodnim naukama, zadržava svoju specifičnost.

Jedan od najznačajnijih objektivnih osnova za izdvajanje hemije kao samostalne prirodno-naučne discipline jeste prepoznavanje specifičnosti hemije odnosa supstanci, koja se manifestuje prvenstveno u kompleksu sila i različitih vrsta interakcija koje određuju postojanje. dva i poliatomska jedinjenja. Ovaj kompleks se obično karakteriše kao hemijska veza koja nastaje ili se prekida tokom interakcije čestica atomskog nivoa organizacije materije. Pojavu hemijske veze karakteriše značajna preraspodela elektronske gustine u poređenju sa jednostavnim položajem elektronske gustine nevezanih atoma ili atomskih fragmenata koji su blizu udaljenosti veze. Ova karakteristika najpreciznije odvaja hemijsku vezu od različitih manifestacija međumolekularnih interakcija.

Kontinuirano stalno povećanje uloge hemije kao nauke u okviru prirodnih nauka praćeno je brzim razvojem fundamentalnih, kompleksnih i primenjenih istraživanja, ubrzanim razvojem novih materijala sa željenim svojstvima i novim procesima u oblasti tehnologije proizvodnje. i preradu supstanci.

PRIRODNE NAUKE I HUMANITARNA KULTURA

Kultura je jedna od najvažnijih karakteristika ljudskog života. Svaki pojedinac je složen biosocijalni sistem koji postoji kroz interakciju sa okolinom. Potrebne prirodne veze sa okolinom određuju njene potrebe, koje su važne za njegovo normalno funkcioniranje, život i razvoj. Većina ljudskih potreba zadovoljava se radom.

Tako se u sistemu ljudske kulture može razumjeti svijet stvari, predmeta koje je čovjek stvorio (njegova djelatnost, rad) u svom istorijski razvoj. Ostavljajući po strani pitanje složenosti i dvosmislenosti pojma kulture, možemo se zadržati na jednoj od njegovih najjednostavnijih definicija. Kultura je skup materijalnih i duhovnih vrijednosti koje je stvorio čovjek, kao i sama ljudska sposobnost da proizvodi i koristi te vrijednosti.

Kao što vidimo, pojam kulture je veoma širok. Ona, naime, obuhvata beskonačan broj najraznovrsnijih stvari i procesa povezanih sa ljudskom delatnošću i njenim rezultatima.Raznolik sistem moderne kulture, u zavisnosti od ciljeva delatnosti, obično se deli na dva velika i usko povezana područja - materijalna (naučna) i duhovna (humanitarna) kultura.

Predmetna oblast prvo - čisto prirodne pojave i svojstva, veze i odnosi stvari, koji "rade" u svetu ljudske kulture u obliku prirodnih nauka, tehnički izumi i adaptacije, proizvodni odnosi itd. Druga vrsta kulture (humanitarna) obuhvata polje pojava u kojima se predstavljaju svojstva, veze i odnosi samih ljudi, kako društvenih tako i duhovnih (vjera, moral, pravo itd.). .

Stranica 7

Fenomeni ljudska svijest, psihe (razmišljanje, znanje, procena, volja, osećanja, iskustva itd.) pripadaju svetu idealnog, duhovnog. Svest, duhovna je veoma važna, ali samo jedno od svojstava kompleksnog sistema, a to je čovek. Međutim, osoba mora postojati materijalno da bi manifestirala svoju sposobnost da proizvodi idealne, duhovne stvari. Materijalni život ljudi je oblast ljudske delatnosti koja je povezana sa proizvodnjom predmeta, stvari koje obezbeđuju samu egzistenciju, život čoveka i zadovoljavaju njegove potrebe (hrana, odeća, stanovanje itd.).

Za ljudska istorija mnoge generacije stvorile su kolosalan svijet materijalne kulture. Kuće, ulice, pogoni, fabrike, saobraćajna, komunikaciona infrastruktura, kućne ustanove, snabdevanje hranom, odećom itd. - sve su to najvažniji pokazatelji prirode i stepena razvoja društva. Na osnovu ostataka materijalne kulture, arheolozi uspijevaju prilično precizno odrediti faze istorijskog razvoja, karakteristike društava, država, naroda, etničkih grupa i civilizacija.

Duhovna kultura je povezana sa aktivnostima koje imaju za cilj zadovoljavanje ne materijalnih, već duhovnih potreba pojedinca, odnosno potreba za razvojem, usavršavanjem. unutrašnji mir osobu, njegovu svijest, psihologiju, mišljenje, znanje, emocije, iskustva itd. Postojanje duhovnih potreba razlikuje čovjeka od životinje. Ove potrebe se zadovoljavaju u toku ne materijalne, već duhovne proizvodnje, u procesu duhovne aktivnosti.

Proizvodi duhovne proizvodnje su ideje, koncepti, ideje, naučne hipoteze, teorije, umjetničke slike, moralni standardi i pravni zakoni, vjerskih uvjerenja itd., koji su oličeni u njihovim posebnim materijalnim nosiocima. Takvi nosioci su jezik, knjige, umjetnička djela, grafike, crteži itd.

Analiza sistema duhovne kulture u cjelini omogućava izdvajanje sljedećih glavnih komponenti: politička svijest, moral, umjetnost, religija, filozofija, pravna svijest i nauka. Svaka od ovih komponenti ima specifičan predmet, svoj način refleksije, obavlja specifične društvene funkcije u životu društva, sadrži kognitivne i evaluativne momente – sistem znanja i sistem ocjenjivanja.

Stranica osam

Nauka je jedna od najvažnijih komponenti materijalne i duhovne kulture. Njeno posebno mjesto u duhovnoj kulturi određeno je vrijednošću znanja u načinu postojanja čovjeka u svijetu, u praksi, materijalnom i objektivnom preobražaju svijeta.

Nauka je istorijski uspostavljen sistem znanja o objektivnim zakonima svijeta. Naučno znanje stečeno na osnovu metoda saznanja koje je praksa proveravala izražava se u različitim oblicima: u konceptima, kategorijama, zakonima, hipotezama, teorijama, naučnoj slici sveta, itd. Omogućava predviđanje i transformaciju stvarnosti u interesu društva i čoveka.

Savremena nauka je složen i raznovrstan sistem pojedinačnih naučnih disciplina, kojih ima nekoliko hiljada i koje se mogu kombinovati u dve oblasti: fundamentalne i primenjene nauke.

Fundamentalne nauke imaju za cilj poznavanje objektivnih zakona svijeta koji postoje bez obzira na interese i potrebe čovjeka. Tu spadaju matematičke nauke, prirodne (mehanika, astronomija, fizika, hemija, geologija, geografija itd.), humanitarne (psihologija, logika, lingvistika, filologija itd.). Fundamentalne nauke nazivaju se fundamentalnim jer njihovi zaključci, rezultati, teorije određuju sadržaj naučne slike sveta.

Primijenjene nauke su usmjerene na razvijanje načina primjene znanja stečenih u fundamentalnim naukama o objektivnim zakonima svijeta kako bi se zadovoljile potrebe i interesi ljudi. U primijenjene nauke spadaju kibernetika, tehničke nauke (primijenjena mehanika, tehnologija mašina i mehanizama, čvrstoća materijala, metalurgija, rudarstvo, elektrotehnika, Nuklearna energija, astronautika i dr.), poljoprivredne, medicinske, pedagoške nauke. U primijenjenim naukama temeljno znanje dobija praktičan značaj, koristi se za razvoj proizvodnih snaga društva, unapređenje predmetne sfere ljudskog postojanja i materijalne kulture.

Koncept "dvije kulture" je široko rasprostranjen u nauci - prirodnim i humanističkim naukama. Prema engleskom istoričaru i piscu C. Snowu, između ovih kultura postoji ogroman jaz, a naučnici koji proučavaju humanističke nauke i tačne grane znanja sve više se ne razumiju (sporovi između „fizičara“ i „liričara“).

Postoje dva aspekta ovog problema. Prvi je povezan sa obrascima interakcije između nauke i umetnosti, drugi - sa problemom jedinstva nauke.

Stranica 9

U sistemu duhovne kulture nauka i umjetnost ne isključuju, već se pretpostavljaju i dopunjuju gdje mi pričamo o formiranju holističke, harmonične ličnosti, o potpunosti ljudskog pogleda na svijet.

Prirodne nauke, kao osnova svakog znanja, oduvek su uticale na razvoj humanističkih nauka(kroz metodologiju, svjetonazorske ideje, slike, ideje, itd.). Bez primjene metoda prirodnih nauka bila bi nezamisliva izuzetna dostignuća savremene nauke o nastanku čovjeka i društva, historiji, psihologiji itd. Otvaraju se novi izgledi za međusobno obogaćivanje prirodno-naučnog i humanitarnog znanja. stvaranje teorije samoorganizacije – sinergetike.

Dakle, ne sučeljavanje različitih "kultura u nauci", već njihovo blisko jedinstvo, interakcija, međusobno prožimanje prirodni je trend savremenog naučnog saznanja.

Jedna od nauka koja objedinjuje sadržaj prirodnih i društveno-naučnih disciplina je gerontologija. Ova nauka proučava starenje živih organizama, uključujući i ljude.

S jedne strane, predmet njenog proučavanja je širi od predmeta mnogih naučnih disciplina koje proučavaju čovjeka, as druge strane, poklapa se s njihovim objektima.

Istovremeno, gerontologija se prvenstveno fokusira na proces starenja živih organizama općenito, a posebno čovjeka, što je i njen predmet. Upravo razmatranje objekta i predmeta proučavanja omogućava sagledavanje i opšteg i specifičnog naučnih disciplina koje proučavaju osobu.

Budući da su predmet proučavanja gerontologije živi organizmi u procesu njihovog starenja, možemo reći da je ova nauka i prirodna i društvenonaučna disciplina. U prvom slučaju, njegov sadržaj je određen biološkom prirodom organizama, u drugom - biopsihosocijalnim svojstvima osobe, koja su u dijalektičkom jedinstvu, interakciji i međusobnom prožimanju.

Jedna od fundamentalnih prirodnih nauka koja ima direktnu vezu sa socijalnim radom (i, naravno, sa gerontologijom) je lijek. Ova oblast nauke (a ujedno i praktična delatnost) je usmerena na očuvanje i jačanje zdravlja ljudi, prevenciju i lečenje bolesti. Imajući razgranat sistem grana, medicina u svom naučnom i praktičnom djelovanju rješava probleme očuvanja zdravlja i liječenja starih. Njen doprinos ovom svetom cilju je ogroman, o čemu svjedoči i praktično iskustvo čovječanstva.

Takođe treba napomenuti da je poseban značaj gerijatrija kao grana kliničke medicine koja proučava karakteristike bolesti kod starijih i senilnih osoba i razvija metode za njihovo liječenje i prevenciju.

I gerontologija i medicina su zasnovane na znanju biologija kao skup nauka o živoj prirodi (ogromna raznolikost izumrlih živih bića koja danas naseljavaju Zemlju), o njihovoj strukturi i funkcijama, porijeklu, rasprostranjenosti i razvoju, međusobnim odnosima i sa neživom prirodom. Podaci biologije su prirodnonaučna osnova za poznavanje prirode i mjesta čovjeka u njoj.

Pitanje je od nesumnjivog interesa o omjeru socijalni rad i rehabilitaciju, koja igra sve važniju ulogu u teorijske studije i praktične aktivnosti. U svom najopćenitijem obliku, rehabilitacija se može definirati kao doktrina, nauka o rehabilitaciji kao prilično prostran i složen proces.

Rehabilitacija (iz kasnolat rehabilitacija - restauracija) znači: prvo, vraćanje dobrog imena, nekadašnjeg ugleda; vraćanje ranijih prava, uključujući i administrativne i sudske postupke (na primjer, rehabilitacija represivnih); drugo, primjena okrivljenima (prvenstveno maloljetnicima) mjera vaspitnog karaktera ili kazni koje se ne odnose na lišenje slobode, radi njihovog ispravljanja; treće, skup medicinskih, pravnih i drugih mjera koje imaju za cilj obnavljanje ili kompenzaciju narušenih tjelesnih funkcija i sposobnosti za rad pacijenata i invalida.

Nažalost, predstavnici industrijskih, specifičnih naučnih disciplina ne ukazuju uvijek (i ne uzimaju u obzir) potonju vrstu rehabilitacije. Dok je socijalna rehabilitacija od najveće važnosti u životu ljudi (obnova osnovnih društvene funkcije ličnost, javna institucija, društvena grupa, njihova društvena uloga kao subjekata glavnih sfera društva). Sadržajno, socijalna rehabilitacija, u suštini, u koncentrisanom obliku, obuhvata sve aspekte rehabilitacije. I u ovom slučaju se može smatrati socijalnom rehabilitacijom u širem smislu, odnosno, uključujući sve vrste životnih aktivnosti ljudi. Neki istraživači izdvajaju takozvanu profesionalnu rehabilitaciju koja je uključena u socijalnu rehabilitaciju. Tačnije, ova vrsta socijalne i radne rehabilitacije bi se mogla nazvati.

Dakle, rehabilitacija je jedna od najvažnijih oblasti, tehnologija u socijalnom radu.

Da se razjasni odnos između socijalnog rada i rehabilitacije as naučnim pravcima važno je razumjeti objekt i subjekt potonjeg.

Objekt rehabilitacije su određene grupe stanovništva, pojedinci i slojevi kojima je potrebno vratiti svoja prava, ugled, socijalizaciju i resocijalizaciju, povratiti zdravlje općenito ili narušene pojedinačne funkcije tijela. Predmet rehabilitacionih studija su specifični aspekti rehabilitacije ovih grupa, proučavanje obrazaca rehabilitacionih procesa. Ovakvo shvatanje objekta i predmeta rehabilitacije pokazuje njenu blisku povezanost sa socijalnim radom, i kao naukom i kao specifičnom vrstom praktične delatnosti.

Socijalni rad je metodološka osnova rehabilitologije. Obavljanje funkcije razvijanja i teorijske sistematizacije znanja o društvenoj sferi (zajedno sa sociologijom), analiziranje postojećih oblika i metoda socijalnog rada, razvijanje optimalnih tehnologija za rješavanje društvenih problema različitih objekata (pojedinaca, porodica, grupa, slojeva, zajednica ljudi). ), socijalni rad kao nauka doprinosi - direktno ili indirektno - rješavanju pitanja koja su suština, sadržaj rehabilitacije.

Blisku povezanost socijalnog rada i rehabilitacije kao znanosti određuje i činjenica da su one u suštini interdisciplinarne, univerzalne po svom sadržaju. Ova veza je, inače, na Moskovskom državnom univerzitetu servisa bila i organizaciono uslovljena: u okviru Fakulteta za socijalni rad 1999. godine otvoren je novi odsek - medicinsko-psihološka rehabilitacija. Medicinsko-psihološka rehabilitacija i sada (nakon transformacije odsjeka) ostaje najvažnija strukturna jedinica Katedre za psihologiju.

Govoreći o metodološkoj ulozi socijalnog rada u formiranju i funkcionisanju rehabilitacije, treba uzeti u obzir i uticaj znanja iz oblasti rehabilitacije na socijalni rad. Ovo znanje doprinosi ne samo konkretizaciji konceptualnog aparata socijalnog rada, već i obogaćivanju razumijevanja onih obrazaca koje socionomi proučavaju i otkrivaju.

U vezi tehničke nauke, onda se socijalni rad povezuje sa njima kroz proces informatizacije, jer se prikupljanje, generalizacija i analiza informacija iz oblasti socijalnog rada vrši korišćenjem računarske tehnologije, a širenje, asimilacija i primena znanja i veština - ostalih tehničkih sredstva, vizuelna agitacija, demonstracija raznih uređaja i uređaja, specijalne odeće i obuće i dr., namenjenih olakšavanju samoposluživanja, kretanja ulicom, vođenja domaćinstva i sl. za određene kategorije stanovništva - penzionere, invalide i dr.

Tehničke nauke imaju veliki značaj u stvaranju odgovarajuće infrastrukture koja pruža mogućnost poboljšanja efikasnosti svih vrsta i oblasti socijalnog rada, uključujući infrastrukturu različitih sfera života kao specifičnih objekata socijalnog rada.

Jedna od zakonitosti u razvoju prirodnih nauka je interakcija prirodnih nauka, međusobna povezanost svih grana prirodnih nauka. Nauka je stoga jedan entitet.

Glavni načini interakcije su sljedeći:

Proučavanje jednog predmeta u isto vrijeme od strane više nauka (na primjer, proučavanje čovjeka);

Upotreba jedne nauke o znanju stečenog drugim naukama, na primer, dostignuća fizike usko su povezana sa razvojem astronomije, hemije, mineralogije, matematike i korišćenje znanja stečenog ovim naukama;

Korišćenje metoda jedne nauke za proučavanje objekata i procesa druge. Čisto fizička metoda - metoda "označenih atoma" - široko se koristi u biologiji, botanici, medicini itd. Elektronski mikroskop se koristi ne samo u fizici: neophodan je i za proučavanje virusa. Fenomen paramagnetne rezonancije nalazi primenu u mnogim granama nauke. U mnogim živim objektima priroda ima čisto fizičke alate, na primjer, zvečarka ima organ sposoban da percipira infracrveno zračenje i uhvati promjene temperature za hiljaditi dio stepena; šišmiš ima ultrazvučni lokator koji mu omogućava navigaciju u prostoru i ne udara u zidove pećina u kojima obično živi itd.;

Interakcija kroz tehnologiju i proizvodnju, pri čemu se koriste podaci iz više nauka, na primjer, u instrumentarstvu, brodogradnji, svemiru, automatizaciji, vojnoj industriji itd.;

Interakcija kroz učenje zajednička svojstva razne vrste materije, čiji je živopisan primjer kibernetika - nauka o kontroli u složenim dinamičkim sistemima bilo koje prirode (tehnički, biološki, ekonomski, društveni, administrativni, itd.) koji koriste povratnu informaciju. Proces upravljanja u njima se odvija u skladu sa zadatkom i nastavlja se dok se ne postigne cilj upravljanja.

U procesu razvoja ljudskog znanja, nauka se sve više diferencira u zasebne grane koje proučavaju pojedina pitanja višestruke stvarnosti. S druge strane, nauka razvija jedinstvenu sliku svijeta, odražavajući opšte obrasce njegovog razvoja, što vodi široj sintezi nauka, tj. sve dublje razumevanje prirode. Jedinstvo svijeta leži u osnovi jedinstva nauka, prema kojem je razvoj znanja u krajnjoj liniji usmjeren na svaki pojedinačni kolut ljudskog znanja. Put ka jedinstvu nauka leži kroz integraciju njenih pojedinačnih grana, što podrazumeva integraciju različitih teorija i istraživačkih metoda. Dakle, u toku razvoja moderne nauke procesi diferencijacije su isprepleteni sa procesima integracije nauke: fizika se deli na mehaniku, a ona na kinematiku, dinamiku i statiku; molekularna, atomska, nuklearna fizika, termodinamika, elektricitet, magnetizam, optika, itd.; medicinski instituti obučavaju doktore različitih specijalnosti: terapeute, hirurge, psihijatre, kardiologe, oftalmologe, urologe itd. – raspon specijalizacija je veoma širok, ali svaki diplomac medicinskog instituta je doktor.

Diferencijacija naučna saznanja u odvojene oblasti traži da se identifikuju potrebne veze između njih. Nastaju mnoge granične nauke, na primer, na granici između fizike i hemije, nastale su nove grane nauke: fizička hemija i hemijska fizika (u Moskvi pod Ruska akademija nauka (RAS) postoje instituti fizičke hemije i hemijska fizika); na granici između biologije i hemije - biohemija; biologija i fizika - biofizika. Na osnovu jedinstva nauke, integracija principa u jednoj od njenih oblasti nužno je povezana sa integracijom u drugoj. Sumirajući navedeno, možemo konstatovati činjenicu da je diferencijacija i integracija prirodnih nauka nedovršen, otvoren proces. prirodna nauka nije zatvoreni sistem, a pitanje suštine prirodne nauke postaje jasnije sa svakim novim otkrićem.

Prema Općoj teoriji sistema (GTS), najvažnije svojstvo sistema sa složenom strukturom je njihova hijerarhija (od grčkog hierarchia - ljestve podređenosti), koju karakteriše prisustvo subordinacije ili subordinacije njegovih podsistema ili strukturnih nivoa. Hijerarhija postoji iu prirodnim naukama. Na to je prvi put ukazao francuski fizičar André Ampere (1775-1836), koji je pokušao da pronađe princip prirodne klasifikacije svih prirodnih nauka poznatih u njegovo doba. Fiziku je stavio na prvo mjesto kao fundamentalniju nauku.

Danas se naširoko raspravlja o idejama o podređenosti prirodnih nauka. Istovremeno, u nauci postoje dvije oblasti: redukcionizam(od latinske redukcije - povratak), prema kojoj se sve "više" svodi na jednostavnije - "niže", tj. sve biološke pojave na hemijske, i hemijske na fizičke, i integratizam(sve je obrnuto).

Razlika između redukcionizma i integratizma leži samo u smjeru kretanja misli naučnika. Osim toga, hijerarhija glavnih prirodnih nauka ima ciklički zatvoren karakter. cikličnost je svojstvo svojstveno samoj prirodi. Evo nekoliko primjera: kruženje supstanci u prirodi, smjena dana i noći, smjena godišnjih doba, biljka, umirući, ostavlja sjemenke na Zemlji, iz kojih se tada pojavljuje novi život. Dakle, prirodna nauka, koja ima jedan predmet proučavanja - Priroda, koja ima ovo svojstvo, takođe ga ima.

Naučna klasifikacija

Pogodno je klasifikovati nauke prema „svetu“, odnosno u kojoj oblasti znanja nauka „deluje“. Mogu se razlikovati četiri takva „svijeta“: svijet ideja, svijet prirode, svijet kulture i svijet čovjeka (životni ili praktični). Prema ovom kriterijumu nauke su grupisane u četiri klase: intelektualne nauke, prirodne nauke, kulturološke studije i prakseologija.

Intelektualizam kao subjekt koristi svijet ideja, pojmova brojeva, figura, vrijednosti. Ove nauke uključuju matematiku,

filozofija, teologija itd. Intelektualne nauke ne postavljaju sebi nikakav praktičan cilj. Intelektualne nauke "nije briga" da li će njihovi rezultati biti primijenjeni ili ne.

Prirodna nauka kao klasa nauka suštinski se razlikuje od intelektualizma. Njegova tema je priroda, živa i neživa. Prirodna nauka nastaje u procesu čovjekovog sudara sa okolnom stvarnošću. Osnova prirodne nauke je iskustvo koje se stiče neposrednim proučavanjem predmeta ili pojava. Ovo iskustvo se ne može steći razmišljanjem.

Kulturologija objedinjuje društvene i istorijske nauke: sociologiju, istoriju, etnografiju itd.

Prakseologija objedinjuje nauke koje imaju za cilj praktičnu primjenu, nazivaju se i primijenjenim znanostima. Primijenjena fizika, matematika, hemija, psihologija itd. primjenjuju stečena znanja gdje god je to moguće. Prakseologija uključuje i ekonomiju, pedagogiju, političke nauke, jurisprudenciju i druge nauke koje implementiraju opšteprihvaćene ili značajne vrednosti uz pomoć naučne metode. Za razliku od prirodnih nauka, praksa je subjektivna – primjena znanja može biti suprotna. Na primjer, hemijsko znanje se može koristiti za stvaranje modernih droga ili, obrnuto, hemijskog oružja.

Mjesto hemije među prirodnim naukama

Hemija je jedna od prirodnih nauka, odnosno nauka koje proučavaju predmete i pojave prirode. Sve prirodne nauke proučavaju prirodu, ali iz različitih uglova. Tako, na primjer, isto tijelo mogu proučavati hemija, fizika i astronomija. Ali za hemiju je, prije svega, važno hemijski sastav tijelo i transformacije koje mu se mogu dogoditi. Budući da se jezgra atoma ne mijenjaju u kemijskim reakcijama, već se samo preuređuje elektronska struktura atoma i molekula, za hemiju se može predložiti sljedeća definicija:

Hemija je nauka o transformacijama supstanci povezanih sa promenama u elektronskom okruženju atomskih jezgara.

Sastavni dijelovi hemikalija su hemijske čestice: atomi, molekuli i joni. Njihove dimenzije su oko 10 -10 -10 -6 m (sl. 41.1, str. 236). Veće i manje objekte proučavaju druge prirodne nauke.

Hemija, proučavanje atoma, molekula, hemijske supstance i njihove interakcije, moraju u potpunosti koristiti zakone fizike.

Rice. 41.1. Poređenje veličina prirodnih objekata i nauka koje ih proučavaju

Zauzvrat, biologija i geologija, proučavajući svoje objekte, takođe moraju usvojiti hemijske zakone.

Još u 18. veku vezu između hemije i fizike uočio je i koristio u svom radu M. V. Lomonosov, koji je napisao: „Hemičar bez znanja fizike je kao osoba koja sve mora da traži dodirom. A ove dvije nauke su toliko međusobno povezane da ne mogu biti savršene jedna bez druge.

Struktura hemijske nauke

U modernoj hemiji izdvaja se najmanje pet sekcija: neorganska, organska, fizička, analitička i makromolekularna hemija. Svaka od ovih sekcija je također podijeljena na samostalne discipline (šema 7). Ponekad i izolovani opšta hemija, čiji je predmet usko povezan sa neorganskom hemijom: hemijski elementi, najjednostavniji anorganski spojevi koji se od njih formiraju i opšti fizički i hemijski zakoni. Međutim, ne postoje jasne granice između pojedinih sekcija.

Šema 7. Struktura hemijske nauke

Modernu hemiju karakteriše integracija sa drugim naukama, zahvaljujući čemu nastaju novi njeni delovi.

Odnos hemije i fizike

Posebno se intenzivno razvijaju međusobni odnosi između hemije i fizike. U različitim fazama svog razvoja, fizika je bila izvor različitih teorijskih koncepata za hemiju, vršeći značajan uticaj na njen razvoj. Što su hemijski eksperimenti postajali složeniji, to im je bilo potrebno više opreme i metoda fizičkog istraživanja. Za merenje toplotnih efekata reakcija, sprovođenje spektralne i strukturne analize, proučavanje izotopa i radioaktivnih hemijskih elemenata, kristalne rešetke supstanci, molekularne strukture, potrebni su složeni fizički instrumenti - spektroskopi, spektrografi mase, elektronski mikroskopi itd.

Moderna fizika doprinijela je proučavanju prirode kemijske veze, karakteristika kemijske strukture molekula organskih i neorganskih spojeva.

Na granici fizike i hemije nastala je nova grana hemije - fizička hemija. Predmet njenog proučavanja je struktura i svojstva molekula hemijskih jedinjenja, uticaj različitih faktora na uslove za nastanak hemijskih reakcija. Fizička hemija danas je opći teorijski temelj cijele kemijske nauke. Njene teorije su od velikog značaja za razvoj neorganske, a posebno organske hemije.

U prvoj polovini 20. veka formirala se nova grana fizike - kvantna mehanika, elektronska teorija atoma i molekula, koja je kasnije postala poznata kao hemijska fizika. Proučava odnose i međusobne transformacije hemijskih i subatomskih oblika energije.

Odnos hemije i biologije

Odnos između hemije i biologije olakšan je formiranjem organske hemije. Razvoj nauke omogućio je detaljno proučavanje strukture i sastava žive ćelije, hemijskih procesa u živim organizmima i omogućio je da se otkrije odnos između bioloških funkcija organizma i hemijskih reakcija.

Takva svojstva živih bića kao što su rast, reprodukcija, pokretljivost i sposobnost reagiranja na promjene u vanjskom okruženju povezana su s određenim kompleksima kemijskih transformacija u stanicama.

Važnost hemije u biološkim istraživanjima je izuzetno velika. Zahvaljujući hemiji otkrivena je uloga hlorofila kao hemijske osnove fotosinteze, hemoglobina kao osnove procesa disanja. Razjašnjena je hemijska priroda prenosa nervnog uzbuđenja, utvrđena struktura nukleinskih kiselina itd. Pokazalo se da se sve funkcije i procesi koji se odvijaju u živom organizmu mogu izraziti jezikom hemije u obliku specifične hemikalije. reakcije.

Na granici biologije, hemije i fizike nastale su sledeće nauke: biohemija - nauka o metabolizmu i hemijski procesi u živim organizmima; bioorganska hemija - nauka o strukturi, funkcijama i metodama sinteze spojeva koji čine žive organizme; fizička i hemijska biologija je nauka o funkcionisanju složenih sistema za prenos informacija i regulaciji bioloških procesa na molekularnom nivou, kao i biofizika, biofizička hemija i biologija zračenja.

Ključna ideja

Sve prirodne nauke proučavaju prirodu, ali svaka na svoj način. Samo ujedinjenje svih znanja zajedno stvara potpunu sliku svijeta.

test pitanja

492. Dajte vama poznate definicije nauke o hemiji. Šta je predmet izučavanja hemije?

493. Po kom principu se klasifikuju moderne nauke?

494. Koje nauke su prirodne?

495. Šta, po Vašem mišljenju, proučava biohemija, kosmohemija, geohemija, agrohemija, kristalohemija i analitička hemija?

496. Koji su glavni zadaci hemije?

497. Navedite šta je predmet proučavanja: a) astronomija; b) biologija; c) geografija; d) fizika. Kakva je veza između predmeta izučavanja ovih nauka i kojih studija hemije?

498. Kakav je odnos između hemije i drugih prirodnih nauka?

499. Analizirajte sl. 41.1. Uporedite veličine objekata naznačenih na njemu sa naukama koje ih proučavaju. Navedite primjere objekata koji su istovremeno predmet proučavanja različitih prirodnih nauka.

500. Šta mislite šta je predmet proučavanja hemijskih disciplina navedenih u šemi 7?

Ovo je udžbenički materijal.