科学研究和技术服务业
自然科学
研究

试验
发展
自然科学研究和试验发展


简介

自然科学,与“社会科学”、“思维科学”并称“科学三大领域”,它是以定量作为手段,研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。自然科学是无机自然界和包括人的生物在内的有机自然界的各门科学的总称 , 是研究大自然中有机或无机事物现象和规律的科学 。 “试验”指的是已知原理的条件下进行检验、测试。 (“实验”指的是科学研究的基本方法,在未知原理的前提下进行研究。)

评判标准

种类

按照中图法分类,自然科学大体包括数理科学和化学(数学、物理学、化学),天文学、地球科学,生物科学,环境科学等。 其中地球科学也包括测绘学,地球物理学,大气科学(即气象学),地质学,海洋学,自然地理学。

根据研究工作的目的,任务和方法不同,科学研究通常划分为以下几种类型:

  1. 基础研究。是对新理论、新原理的探讨,目的在于发现新的科学领域,为新的技术发明和创造提供理论前提。
  2. 应用研究。是把基础研究发现的新的理论应用于特定的目标的研究,它是基础研究的继续,目的在于为基础研究的成果开辟具体的应用途径,使之转化为实用技术。
  3. 开发研究。又称发展研究,是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究,是科学转化为生产力的中心环节。

基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研究系统三个互相联系的环节,它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体系中协调一致地发展。科学研究应具备一定的条件,如需有一支合理的科技队伍,必要的科研经费,完善的科研技术装备,以及科技试验场所等。

按照研究目的划分,科学研究可分为以下几种类型:

  1. 探索性研究。对研究对象或问题进行初步了解,以获得初步印象和感性认识,并为日后周密而深入的研究提供基础和方向。
  2. 描述性研究。正确描述某些总体或某种现象的特征或全貌的研究,任务是收集资料、发现情况、提供信息,描述主要规律和特征。
  3. 解释性研究。探索某种假设与条件因素之间的因果关系,探寻现象背后的原因,揭示现象发生或变化的内在规律。

研究自然科学能够增进人类对自然界的认识,推动人类认识自然的深度,同时把握自然的规律能够为人类的生活和生产提供指导,促进人与自然的和谐发展。

工作流程

科学探究的七个步骤是:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。

  • 第一步是提出问题。也就是探究什么,针对什么现象设问。
  • 第二步是猜想与假设。实质上就是对提出的问题进行猜想。
  • 第三步是制定计划与设计实验。这一环节是实验进行的准备。
  • 第四步是进行实验与搜集数据。在实验中加强实验操作规范,及时记录数据。
  • 第五步是分析与论证。实质就是对探究的数据进行描述,对探究现象归纳总结的过程。
  • 第六步是评估。评估的实质是对探究的反思过程,讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。
  • 第七步是交流与合作。探究人员围绕得到什么结论,如何得出结论,有什么体会等问题进行讨论与交流。

领域

物理学

物理学(Physics)是研究自然界最一般的运动规律、相互作用,以及物质的基本存在状态与结构层次的科学。是一门以实验为基础的自然科学。物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。一切自然现象都不会与物理学的定律相违背,因此,物理学是其他自然科学及一切现代科技的基础。 物理学,其理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的唯一标准,因此它是最精密的一门自然科学。物理学的核心内容值得所有人普及,现行课本应加强近代物理学的普及,因为它所涉及的现象直观上一般不能察觉,实际上客观存在,而且许多传说中一些离奇的自然现象都可以借助近现代物理学(即相对论、量子力学、非线性物理学等)一一解释。可见,物理学在人类“科学地认识自然、破除迷信”当中的地位何等重要!

化学

化学(Chemistry)是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善,化学的贡献在其中起了重要的作用。化学与人类进步和社会发展的关系非常密切,它的成就是社会物质文明的重要标志。因此,化学是“材料科学的基础、物质科学的核心、物质工业的后盾”,它是一门历史悠久而又富有活力的学科。

生物学

生物学(Biology)又称生物科学,是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律的科学。可以用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类。生物学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

天文学

天文学(Astronomy)是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的科学。内容包括天体的构造、性质和运行规律等。主要通过观测天体发射到地球的辐射,发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。

大气科学(气象学)

大气科学是研究大气的各种现象,这些现象的演变规律,以及如何利用这些规律为人类服务或防范气象灾害的一门学科。大气科学的分支学科主要有大气探测、气候学、天气学、动力气象学、大气物理学、大气化学、人工影响天气、应用气象学等。

海洋学(海洋科学)

海洋科学(Marine Science/Oceanography)是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及与开发利用海洋或防范海洋灾害有关的知识体系。它的研究对象是占地球表面71%的海洋,包括海水、海冰、溶解和悬浮于海水中的物质、生活于海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈,以及海气界面和河口海岸带。海洋科学诞生于19世纪40年代。海洋科学专业实际是在物理学、化学、生物学、地理学背景下发展起来的,形成了物理海洋学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学等专业,与大气科学交叉形成了海洋气象学。在国内高校中,中国海洋大学、厦门大学拥有丰富的海洋科学教育和科研经验,在教育部2017年第四轮学科评估中,并列A+。

自然地理学

地理学(Geography)是以地球系统(包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间)的过程与变化及其相互作用为研究对象的科学。主要包括地理学(含土壤学与遥感)、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学和空间物理学以及新的交叉学科(地球系统科学、地球信息科学)等分支学科。

  • 心理学是否为自然科学的范围,尚存争议,一般较广为接受的说法是心理学同时包含在自然科学与社会科学的范畴之中。

设计

需求分析

科研活动需要一定的想象力也离不开创造,面对的对象是生活中常见的或人们密切需要的一切,只要你针对某个事物有更好的想法,就可以通过理论加实验来验证,直至研究成功被广泛采用。

目标界定

总体结构设计

详细结构设计

参数设计

设计实施

原材料

主料

辅料

可选原料

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

成本

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

消费曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

行业

行业协会

主要机构

标准

这里存放条目相关的国家标准

文档

编辑成员
19 人

冷灵, 若为雄才, 鲫鱼Geek, 记凌, Issac, OYCX, Ken418, 逆影, QwQ\a, 叶子鱼干, 木又, 某陈, 张zw12138, 办公家具李甜甜13584885276, chameleon, 湘北校草流川枫, 看见风的人, 御坂美琴, NgAgo

评论(8)

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sifan 2020-05-23 21:56:32
该条目不太好编辑,在科学研究下的二级目录和三级目录不够。比如:自然科学对于不同领域可以单设三级目录进行详细论述;在该目录下研究分类,这个分类讲的不是自然科学,感觉很奇怪,但是如果编辑了,也会很奇怪;另外该目录的各种标题不是自然科学的相关标题。。。
袁子奕 2019-11-27 17:41:49
所以。。。有人看评论吗。。。我也觉得可以把试验改成实验,不知道这个条目到底要写什么内容。。。
叶子鱼干 2019-08-23 23:55:09
我觉得应该更改一下目录,要不把试验改成实验,要不改成应用科学或者工程学的研究和试验。从回形针的实用目的来说可能更偏向应用。
QwQ\a 2019-09-07 17:32:36
应该再细分,不同门科学和项目原材料,设备,成本有很大区别。
叶子鱼干 2019-08-23 23:55:09
我觉得应该更改一下目录,要不把试验改成实验,要不改成应用科学或者工程学的研究和试验。从回形针的实用目的来说可能更偏向应用。
TEN_X 2019-07-20 20:19:57
可以尝试加入LaTeX语法,那样应该会有很多人有兴趣完善自然科学这一栏的相关内容,当然,也包括我。
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