ФІЗИКА І АСТРОНОМІЯ — НАУКИ� ПРО ПРИРОДУ

Взаємозв'язок природничих дисциплін, �методи пізнання навколишнього світу та еволюція уявлень про Всесвіт

Презентація для сайту: www.shelita.info

Фізика від Краматорська до всієї України: для вчителів та учнів

​

Навчальна презентація до «Робочого зошиту поетапного формування знань»

Природні явища — це будь-які зміни в навколишньому матеріальному світі

Природа — це весь матеріальний світ, що нас оточує. �Вона є вічною, невичерпною та перебуває в безперервному русі й розвитку. Усі явища в ній взаємопов'язані.

Механічні явища

Рух тіл та зміна їхнього положення в просторі з часом.

• Падіння яблука чи каменя�• Обертання Землі навколо осі�• Рух планет по орбітах

Теплові явища

Зміни стану речовини, пов'язані з нагріванням чи охолодженням.

• Кипіння води в посудині�• Танення льоду й снігу�• Утворення хмар і дощу

Світлові (оптичні)

Явища, пов'язані з поширенням, поглинанням та світінням.

• Яскраве світіння зірок�• Полярне (північне) сяйво�• Виникнення веселки

Електромагнітні

Взаємодії заряджених частинок, полів та магнітних сил.

• Потужна блискавка в грозу�• Притягання металу до магніту�• Рух вітру (через тиск)

Природничі науки мають спільну мету — вивчення

законів природи для потреб людства

Спільна мета наук про природу

Усі природничі науки — фізика, астрономія, хімія, біологія, геологія та географія — досліджують навколишній світ під різними кутами зору, але мають єдину кінцеву мету:

«Вивчити закони природи, зрозуміти взаємозв'язки між явищами та використати ці знання для розвитку й потреб усього людства»

Фізика як фундаментальна наука

Фізика займає особливе місце серед наук про природу, оскільки вона вивчає найзагальніші закони матерії:��• Будову й фундаментальні властивості матерії�• Загальні закони руху тіл та їх взаємодії�• Перетворення енергії з одного виду в інший

Фундамент для інших дисциплін:

Хімічні реакції, біологічні процеси в клітинах, геологічні рухи кори Землі та процеси у зорях підпорядковуються фундаментальним законам фізики. Вона є рушієм технічного прогресу.

Фізика досліджує матерію у двох взаємопов'язаних видах — речовині та полі

РЕЧОВИНА

Те, з чого складаються всі навколишні фізичні тіла.

• Вона є безпосередньо доступною для сприйняття органами чуття.�• Має дискретну (переривчасту) будову: складається з атомів, молекул, іонів тощо.�• Характеризується масою спокою та чіткими фізичними межами.

ПОЛЕ

Особливий вид матерії, що здійснює взаємодію.

• Невидиме та безпосередньо не сприймається органами чуття людини.�• Приклади: гравітаційне поле (тяжіння), електромагнітне поле.�• Існує безперервно у просторі й часі, передаючи силу між матеріальними об'єктами.

Матерія — об'єктивна реальність, яка існує незалежно від нашої свідомості.

3

Розвиток фізики пройшов три великі етапи — від умоглядності до квантів

1. Античність (Філософія)

Арістотель

Арістотель уперше ввів термін «фізика» (physis — природа). Наука була частиною філософії. Висновки робилися на основі умоглядних спостережень без експериментальної перевірки.

2. Класична ера (Досліди)

Г. Галілей, І. Ньютон, М. Фарадей

Становлення експериментального методу. Фізичні закони почали формулювати на основі точних вимірювань, дослідів та математичного моделювання.

3. Сучасна фізика (Кванти)

А. Ейнштейн, М. Планк, Н. Бор

Перегляд уявлень про простір і час (теорія відносності) та виникнення квантової теорії для опису мікросвіту.

Становлення експериментальних методів перетворило фізику на фундаментальну науку.

4

Астрономія розширює межі пізнання від геоцентризму до сучасної космології

Історична еволюція моделей Всесвіту

• Зародження

Практичні потреби (календарі, навігація, землеробство) у Стародавньому світі.

• Геоцентризм Птолемея

Уявлення Арістотеля про сферу та Землю як нерухомий центр усього Всесвіту.

• Революція Коперника

Геліоцентрична система (Сонце в центрі). Обґрунтована Галілеєм, Кеплером та Ньютоном.

Сучасні обрії астрономії

• Відкриття Хаббла

Едвін Хаббл експериментально довів розширення нашого Всесвіту (Закон Хаббла).

• Позаатмосферна астрономія

Виведення телескопів (Hubble, Webb) у космос дозволило зазирнути в інфрачервоний та ультрафіолетовий спектри.

• Космічні апарати

Пряме дослідження планет Сонячної системи автоматичними міжпланетними станціями.

Астрономія (від грец. astron — зоря, nomos — закон) — вивчає рух, структуру та розвиток Всесвіту.

5

Науковий метод пізнання природи складається з чотирьох кроків

01

Спостереження

Вивчення природних явищ в природних умовах без втручання дослідника. Накопичення первинних наукових фактів.

02

Гіпотеза & Модель

Висунення наукового припущення для пояснення спостережуваних фактів. Створення ідеалізованої моделі явища.

03

Експеримент

Дослідне випробування гіпотези в контрольованих лабораторних умовах. Проведення розумових експериментів.

04

Закон & Теорія

Узагальнення результатів експериментів, математичне формулювання законів природи та розробка цілісної теорії.

Важливо: Фізичне знання постійно розвивається. Жодна теорія не є остаточною; закони поглиблюються та уточнюються новими дослідженнями.

Фізика лежить в основі прогресу та об'єднує суміжні природничі науки

ФІЗИКА

Фундаментальне ядро наукового прогресу

Біофізика

Фізика живих систем і процесів.

Астрофізика

Закони фізики у космічних масштабах.

Геофізика

Будова і властивості планети Земля.

Хімічна фізика

Взаємозв'язок хімічних і фізичних явищ.

На межі перетину фізики з іншими природничими дисциплінами виникають самостійні наукові напрями:

​

Технологічний поступ:�Енергетика, зв'язок, IT, нанотехнології, транспорт

Формує науковий світогляд людини та застосовується в повсякденному побуті.

7