Физические явления в химии тест (8 класс)

Сложность: знаток.Последний раз тест пройден 20 часов назад.

1. Вопрос 1 из 10

   Для отделения спирта от воды можно использовать

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 67% ответили правильно
   • 67% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Следующий вопросПодсказка 50/50Ответить

2. Вопрос 2 из 10

   Для выделения поваренной соли из ее смеси с песком и другими нерастворимыми примесями можно использовать

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 75% ответили правильно
   • 75% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

3. Вопрос 3 из 10

   На водоочистных станциях в качестве фильтра используют

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 61% ответили правильно
   • 61% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

4. Вопрос 4 из 10

   Укажите физическое явление:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 71% ответили правильно
   • 71% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

5. Вопрос 5 из 10

   Верны ли следующие суждения: а)при физических явлениях состав вещества не меняется, а изменяется агрегатное состояние вещества или форма и размеры тел; б)к физическим явлениям относятся: перегонка нефти и дистилляция воды ?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 76% ответили правильно
   • 76% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

6. Вопрос 6 из 10

   Найдите пример физического явления среди следующих процессов:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 53% ответили правильно
   • 53% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

7. Вопрос 7 из 10

   К физическим явлениям относятся явления, в результате которых изменятется

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 86% ответили правильно
   • 86% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

8. Вопрос 8 из 10

   Физическое явление

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы ответили лучше 59% участников
   • 41% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

9. Вопрос 9 из 10

   Методы разделения смесей и очистки веществ фильтрование, отстаивание, перегонка основаны на

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 83% ответили правильно
   • 83% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Подсказка 50/50Ответить

10. Вопрос 10 из 10

    Выберите физическое явление:

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ
    • Вы и еще 79% ответили правильно
    • 79% ответили правильно на этот вопрос

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этим

Рейтинг теста

Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: 202.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Урок 1. физика и естественно-научный метод познания природы — Физика — 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 1. Физика и естественнонаучный метод познания природы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

предмет изучения физики;

роль и место физики в формировании современной научной картины мира;

понятия: физическая величина, физический закон, физическая теория, эксперимент, моделирование;

методы исследования физических явлений и процессов;

распознавание и распределение конкретных физических понятий по структурным элементам логической цепочки: наблюдение – гипотеза – эксперимент — вывод.

Глоссарий по теме

Моделирование – это процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.

Модель – упрощенная версия реального объекта, процесса или явления, сохраняющая их основные свойства.

Научный факт – утверждение, которое можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.

Научная гипотеза – предположение, недоказанное утверждение, выдвигаемое для объяснения каких-нибудь явлений.

Постулат – исходное положение, допущение, принимаемое без доказательств.

Физика – это наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.

Физическая величина – свойство материального объекта или явления, общее в качественном отношении для класса объектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Физический закон – основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями, процессами и состоянием тел и других материальных объектов в окружающем мире.

Физический эксперимент – способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях.

Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения. Способы измерения: прямой и косвенный

Список обязательной литературы:

Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н.Сотский. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 5 – 9.

1. В.А.Касьянов. Физика.10. Учебник для общеобразовательных учреждений: профильный уровень.

М.: Дрофа, 2005. С. 3-16.

2. Перельман М.Е. Наблюдения и озарения, или как физики выявляют законы природы. Издательство: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012.

Основное содержание урока

Физика тесно связна с астрономией, химией, биологией, геологией и другими естественными науками. Физическими методами исследования пользуются ученые всех областей науки. За последние четыре столетия люди освоили географию, проникли в недра Земли, покорили океан. Человек создал устройства, благодаря которым он может передвигаться по земле и летать, общаться с жителями других континентов, не покидая собственного жилища. Люди научились использовать источники энергии, предотвращать эпидемии смертоносных болезней. Эти и другие достижения – результат научного подхода к познанию природы

Физика – фундаментальная наука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающего нас материального мира.

Физика основывается на количественных наблюдениях. Основателем количественного подхода является Галилео Галилей.

Материя – объективная реальность, существующая независимо от нас и нашего знания о нем. Материя существует в виде вещества и поля.

Формы материи: пространство, время. Движение – способ существования материи.

Все физические процессы и явления, происходящие в природе можно объяснить типами фундаментальных взаимодействий:

гравитационное взаимодействие;

электромагнитное взаимодействие;

сильное взаимодействие;

слабое взаимодействие.

Естественнонаучное познание происходит по этапам: Наблюдение – Гипотеза – Теория – Эксперимент. Именно эксперимент является критерием правильности теории.

Особенности научного наблюдения: целенаправлено; сознательно организовано; методически обдумано; результаты можно записать, измерить, оценить; наблюдатель не вмешивается в ход наблюдаемого процесса.

Эксперимент, как исследование каких-либо явлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования, следует различать на мысленный и реальный.

Примерный план проведения эксперимента

1.Формулировка цели опыта

2.Формулировка гипотезы, которую можно было положить в основу опыта.

3.Определение условий, необходимых для проверки гипотезы, установления причинно-следственной связи.

4. Подбор оборудования и материалов, необходимых для опытов.

5. Практическая реализация опыта, сопровождаемая фиксированием результатов измерений и наблюдений выбранными способами.

6. Математическая обработка полученных данных.

7.Анализ результатов.

8. Вывод.

Структура физической теории: основание (фундамент) – ядро – выводы (следствие) – применение. Особенностью фундаментальных физических теории является их преемственность.

Принцип соответствия — утверждение, что любая новая научная теория должна включать старую теорию и её результаты как частный случай.

Гипотеза (от греч. hypóthesis — основание, предположение) — предположение, выдвигаемое перед началом наблюдения или эксперимента, которое должно быть проверено в результате их проведения.

Стандартная формулировка гипотез: «Если …. (факт, следствие), то (значит, при условии) …(причина).

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. В ходе эксперимента гипотезу доказывают, превращая её в установленный факт (теорию, теорему, закон), ИЛИ же опровергают.

Примерный план изучения физических законов:

1. Связь между какими явлениями (или величинами) выражает закон

2. Формулировка и формула закона.

3. Каким образом был открыт закон: на основе анализа опытных данных или теоретически (как следствие из теории)

4. Опыты, подтверждающие справедливость закона.

5. Примеры использования и учета действия закона на практике.

6. Границы применимости закона.

Одним из важнейших методов исследования является моделирование. Модель – это идеализация реального объекта или явления при сохранении основных свойств, определяющих данный объект или явление. Примеры физических моделей: материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ, др.

Для того, чтобы понять и описать эксперимент вводятся физические величины.

С развитием научных знаний появилась необходимость в развитии единой системы единиц измерений.

На Генеральной конференции мер и весов в 1968 г. достигнуто соглашение о международной системе единиц — «единиц измерения СИ», согласно которому базовыми единицами измерения являются семь следующих : метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела, моль (грамм-моль).

Измерить величину — это значит сравнить ее с эталоном, с единицей измерения. Прямое измерение — определение значения физической величины непосредственно средствами измерения. Косвенное измерение – определение значения физической величины по формуле, связывающей её с другими физическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.

При обработке результатов измерений нужно оценивать, с какой точностью проводится измерение, какую ошибку допускает ваш прибор, то есть определить погрешность измерений и как влияет сам процесс измерения на объект, который вы измеряете.

Объективность получаемых данных обеспечивают различные физические приборы. Следует различать: приборы наблюдения (микроскоп, телескоп, бинокль и др.) и приборы измерения (термометр, барометр, линейка, весы и др.).

Примеры и разбор тренировочных заданий

1. Решите кроссворд:

Вопросы к кроссворду:

1. Эксперимент, возможность проведения которого зависит от наличия соответствующей материально-технической и финансовой обеспеченности.
2. Процесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
3. Вид наблюдения, в котором информация получается при помощи приборов.
4. Наблюдение за тем, что происходит вокруг, без определенной цели.
5. Единица измерения, с которой сравнивают измеряемую величину.

Правильный ответ:

2. Подчеркните слова, обозначающие приборы для измерения, одной чертой; приборы для наблюдения – двумя: термометр, бинокль, секундомер, микроскоп, транспортир.

Правильный вариант: Одной чертой: термометр, секундомер, транспортир. Двумя чертами: бинокль, микроскоп.

КОНСПЕКТ УРОКА ПО ПРИРОДОВЕДЕНИЮ НА ТЕМУ «Примеры превращения веществ в окружающем мире (горение, гниение)»

Природоведение 5 класс

УРОК 24 ТЕМА 1

Дата____________

Тема урока:

Примеры превращения веществ в окружающем мире (горение, гниение)

Цели урока:

• образовательная – изучение понятий «физические явления» и «химические явления»; проведение исследовательской работы по выявлению физических и химических явлений, определению их сущности; приобретение навыков самостоятельной работы с лабораторным оборудованием и химическими реактивами;

• развивающая – развитие наблюдательности, логического мышления, умения делать выводы на основании наблюдений, развитие познавательного интереса.

• воспитательная – воспитание умения работать в малых группах.

Ход урока

1. Повторение и закрепление ранее изученного материала.

Для повторения основных классов неорганических соединений проводится работа с карточками. Учитель показывает учащимся карточки с формулами веществ, а учащиеся должны распределить их по классам неорганических соединений.

1. Основная часть урока.

Тема нашего урока «Физические и химические явления. Признаки химических реакций».

Если бы миллионы разнообразных веществ, а следовательно, и тела, из них состоящие, не претерпевали никаких изменений, мир был бы скучным и застывшим, лишенным движения, развития. К счастью, мир устроен иначе. Под воздействием внешних условий (температуры, давления, укльтрафиолетового света и т.д.) вещества изменяются. Вода закипает и переходит в пар, лед тает, роаспускаютс и опадают листья, расцветают и увядают цветы. Течет жизнь.

Изменение веществ и тел обычно подразделяют на два типа: физические процессы и химические превращения.

Давайте проведем несколько опытов и понаблюдаем, что будет происходить с веществами. (Учащиеся самостоятельно проводят опыты).

Опыт 1. Таяние снега.

Учащимся предлагается понаблюдать изменения, происходящие со снегом в стакане у них на столах.

Учащиеся самостоятельно делают вывод: снег тает и переходит в воду, то есть мы наблюдаем переход вещества из твердого состояния в жидкое.

Опыт 2. Кипение воды.

Учащимся предлагается ангреть воду в пробирке до кипения.

Перед началом опыта учитель вместе с учащимися повторяют правила безопасности при проведении опыта: как закрепить пробирку в держателе; как правильно поджечь спиртовку; необходимо прогреть пробирку с водой по всей длине, далее аккуратно нагреть вещество в пробирке.

Учащиеся самостоятельно делают вывод: вода закипает и переходит в пар, то есть мы наблюдаем переход вещества из жидкого состояния в газообразное.

Учитель отмечает, что эти два опыта показали, что снег – вода – пар это три агрегатных состояния одного и тго же вещества вода (твердое – жидкое – газообразное).

Далее учитель на магнитной доске с помощью моделей молекул воды объясняет, что при повышении температуры пооисходит увеличение расстояния между молекулами вещества, что обуславливает переход воды из одного агрегатного состояния в другое. При этом учитель отмечает, что с самими молекеулами воды никаких изменений не происходит, а изменяется лишь рассотяние между ними.

Опыт 3. Плавление парафина.

Учащимся предлагается нагшреть парафин в пробирке до его плавления, а затем прекратить нагревание.

Перед началом опыта учащиеся повторяют правила безопасности при проведении опыта.

По окончании опыта учащиеся делают вывод, что при повышении температуры парафин плавится, то есть переходит из твердого состояния в жидкое, а при понижении температуры происходит переход парафина из жидкого состояния в твердое.

Далее учитель демонстрирует учащимся кристаллическую и порошкообразную серу, обращая внимание на то, что вещество одно и тоже, а размеры частиц разные; алюминевые фольгу, стружку, пластину, гранулы, отмечая разную форму тел, состоящих из одного и того же вещества.

По окончании демонстрации учитель подводит итог первой части исследований:

Мы наблюдали с вами изменение агрегатного состояния веществ, размера и формы тел. Такие явления нываются физическими. Физический процесс не затрагивает молекул веществ. Их химический состав остается прежним, меняется лишь форма тела (на примере алюминия), размер частичек (на примере серы) и агрегатное состояние (на примере воды и парафина).

Явления, при которых состав вещества не изменяетися, а меняются агрегатное состояние или форма, называются физическими.

Далее учащимся предлагается провести самостоятельно ряд опытов, а учитель параллельно проводит эти же опыты на демонстрационном столе.

Перед проведением опыта учитель напоминает правила растворения кислоты: необходимо кислоту осторожно приливать в воду, помешивая стеклянной палочкой.

Учащиеся наблюдают нагревание пробирки, то есть в результате растворения выделяется теплота.

По окончании опытов учитель задает вопрос: Как вы думаете, наблюдаемые явления будут являться физическими?

Учащиеся делают предположение, что явления, наблюдаемые ими при проведении опытов, не являются физическими явлениями, так как в результате опытов возможно образуются новые вещества.

Учитель подтверждает, что действительно, в результате проведенных опытов из одних веществ образовались новые вещества, и дает определение:

Явления, при которых одни вещества преращаются в другие (новые вещества), называются химическими. В химии их принято называть химическими реакциями.

Учитель с помощью моделей молекул на магнитной доске объясняет, что при химических явлениях происходит взаимодействие частиц, из которых состоит вещество, или разных веществ друг с другом, которое приводит к разрыву старых связей и образованию новых связей. При этом изменяется состав и строение исходных веществ.

Затем учитель спрашивает учащихся, как они определили, что в процессе опытов произошло образование новых веществ.

Учащиеся должны ответить, что в первом опыте образовался, а затем растворился осадок, во втором опыте изменился цвет, в третьем – выделился газ, в четвертом – образовался запах, и в пятом – выделилось тепло.

Учитель делает вывод, что наблюдаемые учащимися изменения при выполнении опытов являются признаками химических реакций.

Признаки химических реакций: 1) образование или растворение осадка, 2) изменение цвета, 3) выделение газа, 4) образование запаха, 5) выделение тепла и света.

1. Закрепление материала.

Учитель демонстрирует опыты, а учащиеся делают вывод к физическим или химическим относятся наблюдаемые явления.

Природоведение 5 класс

УРОК 25 ТЕМА 2

Дата____________

Тема урока:

СУША ПЛАНЕТЫ

Суша планеты. Материки, острава

Тип урока: урок изучение новой темы.

Вид: комбинированный.

Оборудование: презентация «Суша», компьютер, проектор, рабочая тетрадь, карта полушарий.

Цели урока:

1. Развитие познавательного интереса, творческой активности учащихся.

2. Развитие у школьников умения излагать мысли, в подготовленной заранее презентации.

3. Повторение и закрепление основного программного материала.

4. Показать, что природоведение интегрированный курс на примере данной темы и знания, полученные, на уроке пригодятся при изучении географии. 5. 5. Воспитать уважение, умение работать в команде.

Задачи урока:

1.Обучающая: способствовать осознанию нового материала по теме суша планеты Земля -различать материки и части света, острова и архипелаги, дать общую характеристику материков.

2.Воспитательная — воспитывать у учащихся навыков самопрезентации, воспитывать навыки работы в группе, ответственное отношение к окружающему миру, своим действиям и поступкам.

3.Развивающая — развивать коммуникативную и информационную компетенции учеников, целостное восприятие окружающего мира, исследовательского труда, умения анализировать, сравнивать и делать выводы.

Ход урока

Учитель говорит слова приветствия.  На прошлых уроках мы с вами познакомились с внутренним строением Земли, рассмотрели, из чего состоит земная кора. Давайте вспомним,  какие грозные природные явления, связанные со строением земной коры, вы, знаете?

1.Что такое землетрясения, каковы причины их происхождения?

2. Каково строение вулкана?

Люди с древности интересовались, как устроена поверхность Земли, есть ли конец света. Первый человек, который увидел, Землю из космоса был Гагарин Ю.А., и, увидев, ее воскликнул: «Какая она красивая!»

Площадь поверхности земного шара составляет 510 млн. км. Общая площадь суши составляет примерно 29 % поверхности Земли, остальная часть Земли покрыта Мировым океаном — 71%.

— Как вы думаете, чем представлена суша?

Суша — часть земной поверхности, не покрытая океанами и морями (материки и острава).

— Сколько материков на Земле? Назовите их. (Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия, Антарктида).

— А всегда ли было на Земле 6 материков? (нет, 180 млн лет назад существовал единый материк Пангея, который раскололся на 2 материка. 135 млн лет Лавразия и Гондвана. Это связано с движением плит.)

— Что такое материк?

Материк — это крупнейший массив суши, со всех сторон окруженный водами Мирового океана.

— Что такое остров?

Остров — участок суши, со всех сторон окруженный водами океана или моря.

— Чем отличается материк от острова?

Острова отличаются от материков относительно небольшими размерами и происхождением.

Самый большой остров в мире – о. Гренландия.

Самый крупный остров России – Сахалин.

Архипелаг — группа островов расположенных близко друг от друга и имеющих обычно одно и тоже происхождение и сходное геологическое строение.  Много архипелагов можно найти на карте нашей страны ( Северная Земля) и  в составе Океании.

В отличие от географический понятий «материк» и «океан» понятие «часть света» — историческое. Части света сформировались за долгий период открытия и изучения новых земель разными народами. Части света, кроме территории материков, включают и относящиеся к ним острова. Различают следующие части света: Европа, Азия, Америка, Африка, Австралия, Антарктида.

В тетради записывают материки и части света.

А теперь отправляемся в путешествие по материкам!

Каждая группа учащихся представляет материк по самостоятельно подготовленной презентации.

По ходу показа презентаций  вы должны заполнить таблицу, за которую получите оценку.

Название материка	Климат	Рельеф	Реки и озера
Евразия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия
Антарктида

 Мы познакомились  с материками и какой же можно сделать вывод из этого?

1.На нашей планете – 6 материков.

2.Каждый материк по-своему интересен и уникален.

3.Все материки можно назвать одним общим словом – суша

Закрепление изученного материала урока.

А) Какие утверждения верны?

1. Суша Земли составляет от всей поверхности земного шара 49%.

2. Самое глубокое озеро мира — Эйр.

3. Самый большой остров мира — Гренландия.

4. Миссисипи — самая длинная река планеты.

5. Российская Федерация расположена на территории Евразии.

6. Нил — самая длинная река Австралии.

7. Самым влажным континентом Земли является Южная Америка.

8. Анды — горы, расположенные в Северной Америке.

9. Льды Антарктиды содержат от всех запасов пресной воды Земли около 90%.

10. Австралия — это континент, на котором нет крупных и полноводных рек.

11. Самый большой остров в мире — Сахалин.

Б) Соотнесите материк и географический объект:

1) Евразия	а) Гималаи
2) Австралия	б) Сахара
3) Африка	в) Кордильеры
4) Северная Америка	г) Муррей
5) Южная Америка	д) Анды
	е) Байкал
	ж) Миссисипи
	з) Янцзы
	и) Амазонка

Итог урока. Выставление оценок.

Вот и закончилось наше путешествие, но можно путешествовать по разным материкам с помощью географического атласа. Совершите такое путешествие и отыщите интересные горы, реки, озера, острова. Постарайтесь запомнить их названия и расположение.

Запишите дом. зад:

1. Учебник — стр. 78-84

2. Раб. тетрадь стр.

3. Уметь показывать на карте материки, крупные острова.

4. Отыскать интересные горы, реки, озера, острова, постараться запомнить их названия и расположение.

5 Измерение 3: Основные дисциплинарные идеи — Физические науки | Рамки естественнонаучного образования в K-12: практики, сквозные концепции и основные идеи

Излучение может излучаться или поглощаться веществом. Когда вещество поглощает свет или инфракрасное излучение, энергия этого излучения преобразуется в тепловое движение частиц в веществе или, для более коротких длин волн (ультрафиолет, рентгеновские лучи), энергия излучения поглощается атомами или молекулами и, возможно, может ионизируйте их, выбивая электрон.

Неконтролируемые системы всегда развиваются в сторону более стабильных состояний, то есть в сторону более равномерного распределения энергии внутри системы или между системой и ее окружающей средой (например, вода течет вниз, объекты, которые более горячие, чем их окружающая среда, остывают). Любой объект или система, которые могут деградировать без дополнительной энергии, нестабильны. В конце концов он изменится или развалится, хотя в некоторых случаях он может оставаться в нестабильном состоянии в течение длительного времени перед распадом (например, долгоживущие радиоактивные изотопы).

Конечные точки уровня обучения для PS3.B

К концу 2 класса. Солнечный свет согревает поверхность Земли.

К концу 5 класса. Энергия присутствует всякий раз, когда есть движущиеся объекты, звук, свет или тепло. Когда объекты сталкиваются, энергия может передаваться от одного объекта к другому, тем самым изменяя их движение. При таких столкновениях некоторая энергия обычно также передается окружающему воздуху; в результате воздух нагревается и раздается звук.

Свет также передает энергию с места на место. Например, энергия, излучаемая солнцем, передается на Землю светом. Когда этот свет поглощается, он нагревает землю, воздух и воду Земли и способствует росту растений.

Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрического тока, который затем можно использовать локально для создания движения, звука, тепла или света. Токи, возможно, были созданы с самого начала путем преобразования энергии движения в электрическую энергию (например,g., движущаяся вода, приводящая в движение вращающуюся турбину, которая генерирует электрические токи).

К концу 8 класса . Когда энергия движения объекта изменяется, неизбежно одновременно происходит какое-то другое изменение энергии. Например, трение, которое заставляет движущийся объект останавливаться, также приводит к увеличению тепловой энергии на обеих поверхностях; в конечном итоге тепловая энергия передается в окружающую среду по мере охлаждения поверхностей. Точно так же, чтобы заставить объект двигаться или поддерживать его движение, когда силы трения передают энергию от него,

Сохранение материи при физических и химических изменениях

Материя составляет все видимое в известной вселенной — от портативных машин до сверхновых.Поскольку материя никогда не создается и не разрушается, она проходит через наш мир.

Атомы, которые были в динозавре миллионы лет назад — и в звезде за миллиарды лет до этого — могут находиться внутри вас сегодня.

Крошечные частицы, называемые атомами, являются основными строительными блоками всей материи. Атомы могут объединяться с другими атомами с образованием молекул.

Закон сохранения массы

Материя — это все, что имеет массу и занимает пространство. Он включает в себя молекулы, атомы, элементарные частицы и любое вещество, из которого состоят эти частицы.Материя может изменять форму посредством физических и химических изменений, но посредством любого из этих изменений материя сохраняется. Одно и то же количество материи существует до и после изменения — ни одна не создается и не уничтожается. Эта концепция называется Законом сохранения массы.

При физическом изменении физические свойства вещества могут измениться, но его химический состав — нет. Например, вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода — единственное известное вещество на Земле, которое в природе существует в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном.Чтобы переключаться между этими состояниями, вода должна претерпевать физические изменения. Когда вода замерзает, она становится твердой и менее плотной, но химически остается прежней. До и после изменения присутствует одинаковое количество молекул воды. Химические свойства воды остаются неизменными.

Как образуется вода

Однако для образования воды атомы водорода и кислорода должны претерпевать химические изменения. Чтобы произошло химическое изменение, связи между атомами должны разорваться или образоваться. Это изменяет химические свойства задействованных веществ.И водород, и кислород двухатомны — они существуют в природе в виде связанных пар (H ₂ и O ₂ , соответственно). В правильных условиях и с достаточной энергией эти двухатомные связи разорвутся, и атомы соединятся с образованием H ₂ O (вода). Химики записывают эту химическую реакцию как:

2H ₂ + O ₂ -> 2H ₂ O

Это уравнение говорит, что для образования двух молекул воды нужны две молекулы водорода и одна молекула кислорода.Обратите внимание на одинаковое количество атомов водорода и кислорода по обе стороны уравнения. В химических изменениях, как и в физических изменениях, сохраняется материя. В данном случае разница заключается в том, что вещества до и после изменения имеют разные физические и химические свойства. Водород и кислород — это газы при стандартной температуре и давлении, тогда как вода — бесцветная жидкость без запаха.

В природе происходит много химических и физических изменений

В экосистемах одновременно происходит множество химических и физических изменений, и материя сохраняется в каждой из них — без исключений.Представьте ручей, текущий через каньон — сколько химических и физических изменений происходит в любой момент?

Сначала рассмотрим воду. Во многих каньонных ручьях вода поступает с возвышенностей и образуется в виде снега. Конечно, вода началась не здесь — ее циркулировали по всему миру с тех пор, как на Земле впервые появилась вода. В контексте ручья каньона он начинался в горах как снег. Чтобы присоединиться к ручью, снег должен претерпеть физическое изменение — таять. Когда жидкая вода течет через каньон, она может испаряться (еще одно физическое изменение) в водяной пар.Вода дает очень ясный пример того, как материя движется по нашему миру, часто меняя форму, но никогда не исчезая.

Материя не теряется в фотосинтезе

Затем рассмотрите растения и водоросли, обитающие в ручье и вдоль него. В процессе, называемом фотосинтезом, эти организмы преобразуют световую энергию солнца в химическую энергию, хранящуюся в сахарах. Однако световая энергия не производит атомы, из которых состоят эти сахара — это нарушило бы Закон сохранения массы.Он просто дает энергию для того, чтобы произошли химические изменения. Атомы образуются из углекислого газа в воздухе и воды в почве. Световая энергия позволяет этим связям разорваться и преобразоваться с образованием сахара и кислорода. Это показано в химическом уравнении фотосинтеза:

6CO ₂ + 6H ₂ O + светлый -> C ₆ H ₁₂ O ₆ (сахар) + 6O ₂

Это уравнение говорит, что шесть молекул углекислого газа соединяются с шестью молекулами воды, образуя одну молекулу сахара и шесть молекул кислорода.Если сложить все атомы углерода, водорода и кислорода по обе стороны уравнения, суммы будут равны. В этом химическом изменении сохраняется материя.

Животные в ручье и вокруг него поедают эти растения. Их тела используют накопленную химическую энергию для питания своих клеток и передвижения. Они используют питательные вещества, содержащиеся в пище, для роста и восстановления своего тела — атомы для новых клеток должны откуда-то поступать. Любая пища, попадающая в тело животного, должна либо покинуть его тело, либо стать его частью.Никакие атомы не разрушаются и не создаются.

Атомы, созданные очень давно, составляют вас

Суть в том, что материя циклически проходит через вселенную во многих различных формах. При любом физическом или химическом изменении материя не появляется и не исчезает. Атомы, созданные в звездах (очень, очень давно), составляют все живое и неживое на Земле, даже вас. Невозможно узнать, как далеко и через какие формы прошли ваши атомы, чтобы создать вас. И невозможно знать, где они окажутся в следующий раз.

Что такое химия? | Живая наука

Вы можете думать о химии только в контексте лабораторных тестов, пищевых добавок или опасных веществ, но область химии включает в себя все, что нас окружает.

«Все, что вы слышите, видите, запах, вкус и прикосновение, связано с химией и химическими веществами (материей)», согласно Американскому химическому обществу (ACS), некоммерческой научной организации по развитию химии, учрежденной США. Конгресс. «А слышание, видение, дегустация и прикосновение — все это связано с запутанной серией химических реакций и взаимодействий в вашем теле.»

Итак, даже если вы не работаете химиком, вы занимаетесь химией или чем-то, что связано с химией, практически со всем, что вы делаете. В повседневной жизни вы занимаетесь химией, когда готовите, когда используете уборку. моющие средства, чтобы вытереть столешницу, когда вы принимаете лекарства или разбавляете концентрированный сок, чтобы вкус не был таким интенсивным.

Связанный: Ого! Огромный взрыв «сахарной ваты» в детской химической лаборатории

Согласно ACS, химия — это исследование материи, определяемой как все, что имеет массу и занимает пространство, а также изменения, которые материя может претерпеть, когда она находится в различных средах и условиях.Химия стремится понять не только свойства материи, такие как масса или состав химического элемента, но также то, как и почему материя претерпевает определенные изменения — преобразовалось ли что-то из-за того, что оно соединилось с другим веществом, замерзло, потому что оно было оставлено на две недели в морозильник или изменил цвет из-за слишком большого количества солнечного света.

Основы химии

Причина, по которой химия затрагивает все, что мы делаем, заключается в том, что почти все, что существует, можно разбить на химические строительные блоки.

Основными строительными блоками в химии являются химические элементы, которые представляют собой вещества, состоящие из одного атома. Каждое химическое вещество уникально, состоит из определенного количества протонов, нейтронов и электронов и идентифицируется по названию и химическому символу, например «C» для углерода. Элементы, которые ученые обнаружили на данный момент, перечислены в периодической таблице элементов и включают как элементы, встречающиеся в природе, такие как углерод, водород и кислород, так и созданные человеком, например Лоуренсий.

Связанный: Как элементы сгруппированы в периодической таблице?

Химические элементы могут связываться вместе, образуя химические соединения, которые представляют собой вещества, состоящие из нескольких элементов, таких как диоксид углерода (который состоит из одного атома углерода, соединенного с двумя атомами кислорода), или нескольких атомов одного элемента, как газообразный кислород (который состоит из двух атомов кислорода, соединенных вместе). Эти химические соединения могут затем связываться с другими соединениями или элементами, образуя бесчисленное множество других веществ и материалов.

Химия — это физическая наука

Химия обычно считается физической наукой в ​​соответствии с определением Британской энциклопедии, поскольку изучение химии не связано с живыми существами. Большая часть химии, связанной с исследованиями и разработками, такими как создание новых продуктов и материалов для клиентов, входит в эту сферу.

Но, по мнению Биохимического общества, различия как физическая наука становятся немного размытыми в случае биохимии, которая исследует химию живых существ.Химические вещества и химические процессы, изучаемые биохимиками, технически не считаются «живыми», но их понимание важно для понимания того, как устроена жизнь.

Химия — это физическая наука, что означает, что она не затрагивает «живые» существа. Один из способов, которым многие люди регулярно занимаются химией, возможно, даже не осознавая этого, — это приготовление пищи и выпечка. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Пять основных разделов химии

Согласно онлайн-учебнику химии, опубликованному LibreText, химия традиционно делится на пять основных разделов.Существуют также более специализированные области, такие как пищевая химия, химия окружающей среды и ядерная химия, но в этом разделе основное внимание уделяется пяти основным субдисциплинам химии.

Аналитическая химия включает в себя анализ химикатов и включает качественные методы, такие как изучение изменения цвета, а также количественные методы, такие как изучение точной длины волны света, который поглощается химическим веществом, что приводит к изменению цвета.

Эти методы позволяют ученым охарактеризовать множество различных свойств химических веществ и могут принести пользу обществу разными способами.Например, аналитическая химия помогает пищевым компаниям делать замороженные обеды вкуснее, обнаруживая, как химические вещества в продуктах питания меняются с течением времени. Аналитическая химия также используется для мониторинга состояния окружающей среды, например, путем измерения химических веществ в воде или почве.

Биохимия , как упоминалось выше, использует химические методы, чтобы понять, как биологические системы работают на химическом уровне. Благодаря биохимии исследователи смогли составить карту генома человека, понять, что различные белки делают в организме, и разработать лекарства от многих болезней.

Связанный: Раскрытие генома человека: 6 молекулярных вех

Неорганическая химия изучает химические соединения в неорганических или неживых объектах, таких как минералы и металлы. Традиционно в неорганической химии рассматриваются соединения, которые содержат углерод (, а не ), но это определение не совсем точное, согласно ACS.

Некоторые соединения, изучаемые в неорганической химии, такие как «металлоорганические соединения», содержат металлы, которые связаны с углеродом — основным элементом, изучаемым в органической химии.Таким образом, такие соединения считаются частью обеих областей.

Неорганическая химия используется для создания различных продуктов, включая краски, удобрения и солнцезащитные кремы.

Органическая химия занимается химическими соединениями, содержащими углерод — элемент, который считается необходимым для жизни. Химики-органики изучают состав, структуру, свойства и реакции таких соединений, которые наряду с углеродом содержат другие неуглеродные элементы, такие как водород, сера и кремний.Органическая химия используется во многих приложениях, как описано в ACS, таких как биотехнология, нефтяная промышленность, фармацевтика и пластмассы.

Физическая химия использует концепции физики, чтобы понять, как работает химия. Например, выяснение того, как атомы движутся и взаимодействуют друг с другом, или почему некоторые жидкости, включая воду, превращаются в пар при высоких температурах. Физические химики пытаются понять эти явления в очень маленьком масштабе — на уровне атомов и молекул — чтобы сделать выводы о том, как работают химические реакции и что придает конкретным материалам их собственные уникальные свойства.

Согласно ACS, этот тип исследований помогает информировать другие отрасли химии и важен для разработки продуктов. Например, физико-химики могут изучать, как определенные материалы, такие как пластик, могут реагировать с химическими веществами, с которыми материал предназначен для контакта.

Чем занимаются химики?

Химики работают в различных областях, включая исследования и разработки, контроль качества, производство, защиту окружающей среды, консалтинг и право. Согласно ACS, они могут работать в университетах, в правительстве или в частном секторе.

Вот несколько примеров того, чем занимаются химики:

Исследования и разработки

В академических кругах химики, проводящие исследования, стремятся получить дополнительные знания по определенной теме и не обязательно имеют в виду конкретное приложение. Однако их результаты все еще могут быть применены к соответствующим продуктам и приложениям.

В промышленности химики, занимающиеся исследованиями и разработками, используют научные знания для разработки или улучшения конкретного продукта или процесса.Например, пищевые химики улучшают качество, безопасность, хранение и вкус пищи; химики-фармацевты разрабатывают и анализируют качество лекарств и других лекарственных форм; а агрохимики разрабатывают удобрения, инсектициды и гербициды, необходимые для крупномасштабного растениеводства.

Иногда исследования и разработки могут включать не улучшение самого продукта, а скорее производственный процесс, связанный с его изготовлением. Инженеры-химики и инженеры-технологи придумывают новые способы упростить производство своей продукции и сделать ее более рентабельной, например, увеличить скорость и / или выход продукта при заданном бюджете.

Охрана окружающей среды

Химики-экологи изучают, как химические вещества взаимодействуют с окружающей средой, характеризуя химические вещества и химические реакции, присутствующие в естественных процессах в почве, воде и воздухе. Например, ученые могут собирать почву, воду или воздух в интересующем месте и анализировать их в лаборатории, чтобы определить, загрязнила ли деятельность человека окружающую среду или повлияет на нее иным образом. Некоторые химики-экологи также могут помочь восстановить или удалить загрязняющие вещества из почвы.С. Бюро статистики труда.

Связано: Почему удобрения опасны (инфографика)

Ученые, имеющие опыт работы в области химии окружающей среды, также могут работать консультантами в различных организациях, таких как химические компании или консалтинговые фирмы, предоставляя рекомендации о том, как можно выполнять практические действия и процедуры. соответствие экологическим нормам.

Закон

Химики могут использовать свое академическое образование, чтобы давать советы или защищать научные вопросы.Например, химики могут работать в сфере интеллектуальной собственности, где они могут применять свои научные знания в вопросах авторского права в науке или в области экологического права, где они могут представлять группы с особыми интересами и подавать заявки на одобрение регулирующих органов до того, как начнутся определенные действия.

Химики также могут выполнять анализы, помогающие правоохранительным органам. Судебные химики собирают и анализируют вещественные доказательства, оставленные на месте преступления, чтобы помочь определить личности причастных к делу людей, а также ответить на другие жизненно важные вопросы о том, как и почему было совершено преступление.Судебные химики используют широкий спектр методов анализа, таких как хроматография и спектрометрия, которые помогают идентифицировать и количественно определять химические вещества.

Дополнительные ресурсы:

Бесплатные сайты для обнаружения явлений привязки NGSS ⋆ Блог Sunrise Science

Научные стандарты нового поколения (NGSS) просят нас, учителей естественных наук, предоставить закрепляющие явления, возможности для применения концепций в реальном мире и гибкость, позволяющую учащимся следовать своим собственным интересам при изучении естественных наук.Они просят нас учиться вместе с нашими учениками и принять образ мышления, согласно которому всегда могут появиться новые теории, а парадигмы действительно меняются. Я понял, что NGSS распахнул дверь, за которую я всегда старался держаться, — побудив моих учеников искренне заботиться о нашей планете и проявлять неподдельный интерес к чудесным действиям нашей Вселенной.

Теперь: «Какого черта мы заняты, перегруженные учителя должны держать руку на пульсе каждой удивительной и интересной вещи, происходящей в науке, чтобы структурировать эти основанные на явлениях единицы?»

Найдите бесплатный контент и следуйте своему любопытству!

Я составил список веб-сайтов, содержащих богатые идеи и реальные проблемы, которые полезны для поиска явлений, которые могут «привязать» уроки и разделы, соответствующие научным стандартам нового поколения.Потратьте некоторое время на поиск идей и историй, которые пробудят ваш интерес.

Я рекомендую прочитать эту статью в блоге Atlas, чтобы узнать больше о том, как выбрать хорошие якоря на уровне урока и на уровне юнита!

Создайте быстрый слайд в PowerPoint, чтобы продемонстрировать интересный феномен, который вы обнаружите, чтобы спровоцировать увлекательное обсуждение концепции всем классом или небольшой группой. Предложите ученикам составить список из как можно большего количества вопросов «Что, если…?» И «Интересно…?», Сколько они могут придумать о явлениях, которые их просили рассмотреть.(Я называю это мерой их «IQ» или «Коэффициент опроса»!).

Вот несколько примеров Якорных Явлений:

Чтобы начать изучение свойств воды, вы можете показать это видео «Отжимание воды на Международной космической станции». Попросите учащихся нарисовать модель того, что, по их мнению, происходит… они будут пересматривать модель по мере прохождения уроков по данному модулю.

Чтобы начать обсуждение вопроса, вы можете показать это видео, как рушится железнодорожный вагон. Попросите учащихся нарисовать модель того, что, по их мнению, происходит… они будут пересматривать модель по мере прохождения уроков по данному модулю.

Чтобы начать урок по химическим реакциям, вы можете показать это видео о горении спичек в замедленной съемке (кстати, любые физические явления, показанные в замедленной съемке, — это удивительно для помощи студентам в изучении физики!). Попросите учащихся нарисовать модель того, что, по их мнению, происходит… они будут пересматривать модель по мере прохождения уроков по данному модулю.

Для начала исследования волн / света вы можете показать изображение этого лондонского небоскреба, получившего прозвище «Walkie Scorchie», и объяснить, как расплавленных автомобиля припаркованы на улице рядом с ним.После того, как они посчитают, что здание нагревает определенные точки до экстремальных температур, ученики могут нарисовать модель того, что, по их мнению, происходит… они будут пересматривать модель по мере прохождения уроков в этом модуле.

Во время урока или раздела возвращайтесь к этому феномену, чтобы ваши ученики продолжали формировать свое понимание науки, лежащей в основе проблемы. Попросите их продолжать писать свои вопросы «Что, если…?» И «Интересно…?». Пусть их вопросы помогут вам в вашем будущем планировании! Может быть, Бобби ультра-заинтригован идеей гусениц, поедающих пластик… может ли это быть будущим феноменом закрепления для подразделения по синтетике или основой для учебного задания на основе проекта? Может быть, Оливия задается вопросом, как слоны могут «слышать» через жировую ткань в своих ногах… может ли этот вопрос послужить основанием для будущего устройства на поведении звуковых волн? Этот процесс похож на восхождение на каменную стену — ваш путь восхождения меняется по мере того, как вы находите разные хватки и достигаете более устойчивой опоры.

Все эти веб-сайты БЕСПЛАТНЫ, и они предлагают удивительный шведский стол интересных явлений, реальных научных приложений, информационных баз данных, видеоколлекций, идей исследовательских проектов и многого другого! Исследуйте, проводите мозговой штурм и радуйтесь возможностям! Ой и п.с. Я планирую добавлять в этот список, когда найду больше!

Явления проекта

В проекте «Феномены» вы можете выполнить поиск по дисциплинарной основной идее (DCI) и уровню обучения, чтобы найти интересные явления реального мира, из которых можно запускать свои отряды! Также на сайте есть масса ссылок на дополнительные ресурсы!

Вондрополис

О, черт возьми.Поговорим о детях, которые следят за своим любопытством! Этот. Веб-сайт. Является. Невероятный. Отправляйтесь в Вондрополис и перейдите на страницу «Исследуйте чудеса», где вы можете искать темы, которые собираетесь преподавать. Вы можете найти подходящие видеоролики, которые помогут вам выделить явление, на котором будут основываться исследования ваших студентов. Не пропустите страницу для преподавателей под названием The Wonder Ground, где есть база данных уроков и другие ресурсы для преподавателей!

NOAA

Сайт Национального управления океанических и атмосферных исследований полон невероятных событий в области науки о Земле и океане.Загляните в раздел «Образование», чтобы найти ресурсы и мероприятия для конкретных DCI.

Запрос на основе модели

В разделе «Идеи феноменов» сайта Model Based Inquiry легко ориентироваться, так как он организован NGSS Discipline. На этом сайте есть тщательно отобранные вопросы и связанные ресурсы, которые помогут вам спланировать расследование конкретных подразделений с супер-увлекательным контентом для привязки!

Лаборатория реактивного движения

На веб-сайте Лаборатории реактивного движения вы можете найти одобренные НАСА мини-проекты, слайд-шоу, видео и игры, отсортированные по темам и уровням обучения.

Ребенок должен видеть это

Лучший сайт для поиска видео для детей, которые поразят и удивят ваших учеников, — это The Kid Should See This! Попробуйте показать видео, которое даст учащимся основу для дальнейших вопросов, которые они могут изучить. Но ОСТОРОЖНО: после того, как вы зайдете на этот сайт, вам будет сложно уйти, если вы любите узнавать странные и невероятные вещи!

Эксплораториум

«Хотите свежих, увлекательных научных занятий, основанных на удивительных явлениях?» Посетите сайт «Научные закуски» на сайте Exploratorium — веселые практические занятия, которые заставят ваших учеников задуматься! Мне нравится изучать этот сайт в поисках интересных идей, связанных с NGSS.

Чудо науки

А вот и ЧУДЕСНЫЙ ресурс! Этот будет для меня идеальным вариантом! В «Чуде науки» есть множество тщательно отобранных идей, видеосвязи, примеров якорных диаграмм и возможностей оценки, организованных по стандарту. И весь веб-сайт как бы настроен в трехмерном виде, где вы можете исследовать DCI или научную практику, чтобы найти подходящие ресурсы для вашего класса.

Явления NGSS

Название говорит само за себя! Автор «Явлений NGSS» называет себя «чрезмерным хранителем» ресурсов NGSS.Введите свою тему в строку поиска «Явления с возможностью поиска» и найдите несколько интересных фотографий, которые можно просто использовать в качестве разговора, чтобы заинтересовать учащихся или которые могут послужить отличной идеей для оценки успеваемости.

Канал Veritasium на YouTube

Название Veritasium происходит от латинского veritas , что означает истина. На этом канале YouTube есть сотни видеороликов, в которых исследуются научные основы реальных явлений. Чтобы сфокусироваться на вашей единице обучения, покажите короткие отрывки из одного из видеороликов и попросите учащихся написать множество вопросов, которые у них есть об этом явлении.Напишите их вопросы на плакате, затем просмотрите их и отметьте те, которые можно было бы изучить в классе.

Zooniverse

Хотите, чтобы ваши ученики увидели, как навыки сбора данных и наблюдения используются в реальном мире? Найдите проект, имеющий отношение к вашему текущему подразделению в Zooniverse! Этот веб-сайт каталогизирует проекты в области гражданской науки, осуществляемые по всему миру.

Преподавание инженерного дела

Если вы хотите включить в свое планирование больше инженерных стандартов, попробуйте поискать в учебной программе STEM или в перечнях уроков Maker Space на TeachEngineering! Это бесценный ресурс для планирования уроков и занятий через призму инженерии.

Physics Girl, канал на YouTube

Другой великий научный ютубер Дайанна Кауэрн исследует увлекательные аспекты физики на своем канале Physics Girl на YouTube. Соберите идеи для исследований, которые ваши ученики могли бы провести в вашем классе, чтобы найти ответы на конкретные явления, или покажите отрывки из видео Дайанны, чтобы закрепить ваш блок.

СК-12

Если у вас есть Google Classroom, то этот для вас! На веб-сайте cK12 есть множество идей для уроков и дополнительных ресурсов для достижения DCI в каждом стандарте NGSS.Вы можете назначать видео и задания для ваших учеников с этого веб-сайта прямо через Google Classroom.

Друзья науки

В

ScienceBuddies есть функция сортировки по теме и уровню обучения, а также хорошая коллекция планов уроков, согласованных с NGSS, и предлагаемых оценок успеваемости.

Обучающие средства PBS

Просмотрите стандарты, чтобы найти множество источников идей для обучения NGSS на PBS Learning Media. Вы можете найти видео других учителей, преподающих определенные темы, статьи, видеоклипы для общественных трансляций, проверенные веб-страницы и многое другое.

Консорциум Конкорд

Вау. Веб-сайт Concord Consortium — это настоящая жемчужина, особенно если вы цените визуальные эффекты. Нажимайте кнопки, соответствующие области вашего научного контента, науке и инженерной практике, которые вы хотите практиковать, и сквозной концепции, которую вы хотите внедрить. Здесь есть отличные идеи.

eGFI

Ознакомьтесь с интересными идеями на веб-сайте eGFI (он спонсируется Американским обществом инженерного образования и расшифровывается как Engineering: Go For It! Здесь есть отличные планы уроков и проектные идеи.

Cool Green Science

Если вы преподаете науки о жизни, блог Cool Green Science от The Nature Conservancy содержит множество увлекательных постов, в которых рассматриваются вопросы, связанные с дикой природой и биологией. Используйте этот блог для поиска вдохновения!

EnviroLink и среда обитания

Если вы ищете последние новости, относящиеся к теме, которую вы преподаете, проверьте заголовки на EnviroLink или Inhabitat. Многие новости отрезвляют, но некоторые обнадеживают … и все это происходит в нашем мире.

Наука Пятница

У одной из моих любимых радиопрограмм есть веб-сайт, который является отличным ресурсом для поиска сногсшибательных примеров классной науки! Ознакомьтесь с коллекцией бесплатных статей на Science Friday! Я также предлагаю попробовать расширение Chrome Insert Learning, чтобы превратить статьи в потрясающие интерактивные уроки и разместить их в своем классе Google.

Пулитцеровский центр

Чтобы найти подлинные примеры научно обоснованных гуманитарных вопросов, таких как качество воды, ядерные проблемы, изменение климата и загрязнение, посетите конструктор уроков в Пулитцеровском центре.Воспользуйтесь функцией расширенного поиска и выберите «наука».

Научный журнал

Если у вас в классе есть iPad или вы можете разрешить учащимся использовать свои смартфоны для сбора данных, ознакомьтесь с интересными экспериментами в Научном журнале. Вы можете попросить своих учеников отслеживать движение, уровень освещенности, частоту сердечных сокращений и многое другое! Они собирают информацию для построения графиков и анализа, и они могут делать выводы о соответствующих научных явлениях, лежащих в основе их эмпирических данных.

National Geographic

National Geographic давно похитил мое сердце, и он до сих пор работает в каждом выпуске.На веб-сайте также есть отличная коллекция уроков, которые помогут вашим ученикам познакомиться с реальными явлениями и событиями. Ищите в базе данных уроков по темам интересные идеи!

Если вы нашли другие замечательные веб-ресурсы, пожалуйста, оставьте ссылки в разделе комментариев, чтобы поделиться ими!

Глава 1: Природа науки

НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА МИР НАУЧНЫЙ ЗАПРОС НАУЧНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ Глава 1: ПРИРОДА НАУКИ На протяжении истории человечества люди развивались множество взаимосвязанных и подтвержденных идей о физическом, биологический, психологический и социальный миры.У этих идей есть позволили последующим поколениям добиваться все большего всестороннее и надежное понимание человеческого вида и его окружение. Средства, используемые для развития этих идей: особые способы наблюдения, мышления, экспериментов и проверка. Эти способы представляют собой фундаментальный аспект природе науки и отражать, чем наука имеет тенденцию отличаться от другие способы познания. Это союз науки, математики и технологий что формирует научное стремление и делает его таким успешный.Хотя каждое из этих человеческих предприятий имеет характер и история, каждый зависит от и усиливает других. Соответственно, первые три главы рекомендации рисовать портреты естествознания, математики и технологии, которые подчеркивают их роль в научных усилиях и выявить некоторые сходства и связи между их. В этой главе даются рекомендации относительно того, какие знания способ работы науки необходим для научной грамотности.В Глава посвящена трем основным предметам: научный мир взгляд, научные методы исследования и характер научное предприятие. В главах 2 и 3 рассматриваются способы, которыми математика и технология отличаются от науки в целом. В главах с 4 по 9 представлен взгляд на мир, изображенный современная наука; Глава 10, Исторические перспективы, охватывает ключевые эпизоды в развитии науки; и Глава 11, Общие Темы, объединяют идеи, которые пересекаются со всеми этими взглядами на мир. НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА МИР Ученые разделяют определенные основные убеждения и взгляды на чем они занимаются и как они видят свою работу. Это связано с природа мира и что о ней можно узнать. Мир понятен Наука предполагает, что вещи и события во Вселенной происходят в соответствии с закономерностями, которые понятны через тщательное, систематическое изучение.Ученые считают, что через использование интеллекта и с помощью инструментов, расширяющих чувства, люди могут открывать закономерности во всей природе. Наука также предполагает, что Вселенная, как ее название подразумевает обширную единую систему, в которой основные правила везде одинаково. Знания, полученные при изучении одной части Вселенная применима к другим частям. Например, тот же принципы движения и гравитации, которые объясняют движение падающие предметы на поверхность земли также объясняют движение Луны и планет.С некоторыми изменениями более с годами те же принципы движения применялись и к другим сил — и к движению всего, от мельчайших ядерные частицы и самые массивные звезды, от парусников до космические аппараты, от пуль до световых лучей. Научные идеи подчиняются Смена Наука — это процесс производства знаний. Процесс зависит как от тщательного наблюдения за явлениями, так и от изобретать теории для осмысления этих наблюдений.Изменения в знаниях неизбежны, потому что новые наблюдения могут бросить вызов преобладающим теориям. Как бы хорошо ни была одна теория объясняет набор наблюдений, возможно, что другой теория может подходить так же хорошо или лучше, или может подходить еще более широкому диапазон наблюдений. В науке тестирование и улучшение и время от времени отбрасывание теорий, новых или старых, продолжается на всех время. Ученые предполагают, что даже если нет возможности обеспечить полную и абсолютную истину, все более точную могут быть сделаны приближения, чтобы объяснить мир и то, как он работает. Научное знание Прочный Хотя ученые отвергают идею достижения абсолютного правда и принять некоторую неопределенность как часть природы, большинство научное знание прочно. Модификация идей, а не их прямое отрицание, является нормой в науке, поскольку мощные конструкции, как правило, выживают и становятся более точными и получили широкое признание. Например, при формулировании теории теории относительности, Альберт Эйнштейн не отказался от ньютоновских законов движения, а скорее показал, что они являются лишь приближением ограниченное применение в рамках более общей концепции.(Национальный Управление по аэронавтике и исследованию космического пространства использует ньютоновскую механику, например, при расчете траекторий спутников.) Кроме того, растущая способность ученых делать точные прогнозы о природных явлениях убедительно свидетельствует о том, что мы действительно углубляются в нашем понимании того, как устроен мир. Преемственность и стабильность так же характерны для науки, как и перемены есть, и уверенность так же преобладает, как и неуверенность. Наука не может дать полного Ответы на все вопросы Есть много вопросов, которые не могут быть эффективно рассмотрены в научный путь.Есть, например, убеждения, что сама их природа — не может быть доказана или опровергнута (например, существование сверхъестественных сил и существ, или истинные цели жизни). В других случаях можно использовать научный подход. может быть отвергнут как не имеющий отношения к делу людьми, которые придерживаются определенные верования (например, в чудеса, гадание, астрологию, и суеверие). Также у ученых нет средств урегулировать вопросы, касающиеся добра и зла, хотя иногда они могут способствовать обсуждению таких вопросов, определяя вероятные последствия определенных действий, которые могут быть полезны в вариантах взвешивания. S CIENTIFIC I NQUIRY По сути, различные научные дисциплины похожи друг на друга. их опора на доказательства, использование гипотез и теорий, виды используемой логики и многое другое. Тем не менее ученые сильно отличаются друг от друга в том, какие явления они исследовать и то, как они занимаются своей работой; в опоре они размещают на исторических данных или на экспериментальных данных и на качественные или количественные методы; в их обращении к базовые принципы; и насколько они опираются на выводы других наук.Тем не менее, обмен техниками, информация и концепции постоянно распространяются среди ученых, и среди них есть общие представления о том, что представляет собой обоснованное с научной точки зрения исследование. Научное исследование трудно описать, если не считать контекст конкретных расследований. Просто нет фиксированного набор шагов, которым всегда следуют ученые, ни один путь, который безошибочно ведет их к научным знаниям.Есть, однако некоторые особенности науки, придающие ей особую характер как способ исследования. Хотя эти функции особенно характерен для работы профессиональных ученых, каждый может применить их, научившись размышлять о многих вопросы, представляющие интерес в повседневной жизни. Наука требует доказательств Рано или поздно научные утверждения будут исчерпаны. обращаясь к наблюдениям за явлениями.Следовательно, ученые сконцентрируйтесь на получении точных данных. Такие доказательства получены по наблюдениям и измерениям, выполненным в различных ситуациях. от естественных условий (например, в лесу) до полностью надуманных те (например, лаборатория). Чтобы сделать свои наблюдения, ученые используют свои собственные органы чувств, инструменты (например, микроскопы), которые усиливают эти чувства, и инструменты, которые характеристики, совершенно отличные от тех, что могут ощущать люди (такие как магнитные поля).Ученые пассивно наблюдают (землетрясения, миграции птиц), собирают коллекции (камни, ракушки) и активно исследовать мир (например, просверливать земную кору или введение экспериментальных лекарств). В некоторых случаях ученые могут контролировать условия умышленно и точно для получения их доказательств. Они могут, например, контролировать температуру, изменять концентрацию химические вещества, или выберите, какие организмы спариваются с другими.От варьируя только одно условие за раз, они могут надеяться идентифицировать его исключительное влияние на происходящее, не усложненное изменениями в других условиях. Однако часто контроль условий может быть непрактично (как при изучении звезд) или неэтично (как при изучении людей) или могут исказить природные явления (как в изучение диких животных в неволе). В таких случаях наблюдения должны производиться в достаточно широком диапазоне естественных возникающие условия, чтобы сделать вывод о влиянии различных факторы могут быть.Из-за этой уверенности в доказательствах большое большое значение придается разработке более совершенных инструментов и методы наблюдения и выводы любого исследователя или группы обычно проверяют другие. Наука — это смесь логики и Воображение Хотя в придумывать гипотезы и теории, рано или поздно научные аргументы должны соответствовать принципам логического рассуждения, то есть проверка обоснованности аргументов применение определенных критериев вывода, демонстрации и общих смысл.Ученые часто могут расходиться во мнениях относительно ценности конкретное доказательство, или о целесообразности определенные предположения, которые сделаны — и поэтому не согласны о том, какие выводы обоснованы. Но они склонны соглашаться о принципах логических рассуждений, связывающих доказательства и предположения с выводами. Ученые работают не только с данными и хорошо развитыми теории. Часто у них есть только предварительные гипотезы о как все может быть.Такие гипотезы широко используются в науке для выбор, на какие данные обращать внимание и какие дополнительные данные искать и руководить интерпретацией данных. Фактически процесс формулирования и проверки гипотез является одним из основных деятельность ученых. Чтобы быть полезной, гипотеза должна предположить, какие доказательства поддержат это и какие доказательства будут опровергнуть это. Гипотеза, которая в принципе не может быть проверка доказательств может быть интересной, но вряд ли научно полезно. Использование логики и тщательное изучение доказательств необходимо, но обычно недостаточно для продвижения наука. Научные концепции не возникают автоматически из данные или только из любого объема анализа. Выдумывая гипотезы или теории, чтобы представить, как устроен мир, а затем выяснить как они могут быть подвергнуты испытанию реальностью столь же творчески, как и писать стихи, сочинять музыку или проектировать небоскребы. Иногда открытия в науке делаются неожиданно, даже несчастный случай.Но обычно требуются знания и творческая проницательность. распознать значение неожиданного. Аспекты данных, которые были проигнорированы одним ученым, могут привести к новым открытиям Другой. Наука объясняет и Прогнозы Ученые стремятся осмыслить наблюдения за явлениями путем построения объяснений для них, которые используют или непротиворечивы с принятыми в настоящее время научными принципами. Такой объяснения — теории — могут быть либо радикальными, либо ограничены, но они должны быть логически обоснованными и включать значительный объем научно обоснованных наблюдений.В надежность научных теорий часто зависит от их способности показать отношения между явлениями, которые раньше казались не связанные. Например, теория движущихся континентов доверие к нему выросло, поскольку оно показало отношения между такими разнообразные явления, такие как землетрясения, вулканы, совпадение типы окаменелостей на разных континентах, формы континенты и контуры дна океана. Суть науки — подтверждение наблюдением.Но это недостаточно, чтобы научные теории соответствовали только наблюдениям которые уже известны. Теории также должны соответствовать дополнительным наблюдения, которые не использовались при формулировании теорий в первое место; то есть теории должны обладать предсказательной силой. Демонстрация предсказательной силы теории не обязательно потребуют предсказания событий в будущем. В предсказания могут быть о свидетельствах из прошлого, которые еще не были найдены или изучены.Теория происхождения человека существа, например, могут быть проверены новыми открытиями человеческие окаменелости. Такой подход явно необходим для реконструируя события в истории земли или формы жизни на нем. Также это необходимо для изучения процессов которые обычно происходят очень медленно, например, строительство гор или старение звезд. Звезды, например, эволюционируют медленнее чем мы обычно можем наблюдать. Теории эволюции звезд, однако может предсказать неожиданные отношения между функциями звездного света, который затем можно найти в существующих коллекциях данные о звездах. Ученые пытаются идентифицировать и Избегайте смещения Столкнувшись с утверждением, что что-то правда, ученые ответьте, спросив, какие доказательства подтверждают это. Но научный доказательства могут быть предвзятыми в том, как интерпретируются данные, в запись или сообщение данных, или даже выбор того, что данные, которые нужно учитывать в первую очередь. Национальность ученых, пол, этническое происхождение, возраст, политические убеждения и т. д. могут склонять их искать или подчеркивать тот или иной вид свидетельство или толкование.Например, в течение многих лет исследования приматов — учеными-мужчинами — сосредоточились на соревновательное социальное поведение мужчин. До тех пор, пока женщины-ученые вошли в поле важность самок приматов ‘ признанное поведение, способствующее построению сообщества. Предвзятость, связанная с исследователем, образцом, методом, или инструмента нельзя полностью избежать в каждом например, но ученые хотят знать возможные источники предвзятость и то, как предвзятость может повлиять на доказательства.Ученые хотят, и от них ожидается, что они будут как можно более внимательны к возможной предвзятости в своих собственные работы, как и у других ученых, хотя такие объективность достигается не всегда. Одна гарантия против необнаруженная предвзятость в изучаемой области — это наличие множества различных следователи или работающие в нем группы следователей. Наука не авторитарна В науке, как и везде, уместно обратиться к осведомленные источники информации и мнений, обычно люди которые специализируются в соответствующих дисциплинах.Но уважаемые авторитеты много раз ошибались в истории науки. В долгом беги, ни один ученый, каким бы известным или высокопоставленным он ни был, не уполномочен решать за других ученых, что правда, ибо никто не другие ученые считают, что они имеют особый доступ к истине. Нет предустановленных выводов, которые ученые должны достигают на основе своих расследований. В краткосрочной перспективе новые идеи, которые плохо сочетаются с основные идеи могут встретить резкую критику, и ученые при исследовании таких идей могут возникнуть трудности с получением поддержки для их исследования.Действительно, вызовы новым идеям — это законный бизнес науки в создании достоверных знаний. Четный самые престижные ученые время от времени отказывались принимать новые теории, несмотря на то, что накоплено достаточно доказательства, чтобы убедить других. Однако в конечном итоге теории оцениваются по их результатам: когда кто-то придумывает новый или улучшенная версия, которая объясняет больше явлений или больше отвечает важные вопросы, чем предыдущая версия, новая в конце концов занимает свое место. T HE S CIENTIFIC E NTERPRISE Наука как предприятие имеет индивидуальную, социальную и институциональные аспекты. Научная деятельность — одно из основных особенности современного мира и, возможно, больше, чем что-либо другое, отличает наше время от более ранних веков. Наука — сложная социальная Деятельность В научной работе участвуют многие люди, занимающиеся разными видов работы и продолжается до некоторой степени во всех странах Мир.Мужчины и женщины любого этнического и национального происхождения участвовать в науке и ее приложениях. Эти люди — ученые и инженеры, математики, врачи, техников, программистов, библиотекарей и другие — могут сосредоточиться на научных знаниях либо сами по себе ради или для конкретной практической цели, и они могут быть занимается сбором данных, построением теории, инструментом здание или общение. Как социальная деятельность наука неизбежно отражает социальную ценности и точки зрения.История экономической теории, для Например, параллельно развиваются идеи социальных справедливость — одно время экономисты считали оптимальной заработной платой для рабочих быть не более чем то, что едва ли позволяет рабочие, чтобы выжить. До двадцатого века и в это женщины и цветные люди были по существу исключены из большинства науки ограничениями на их обучение и трудоустройство возможности; замечательные немногие, кто преодолел эти препятствия даже тогда их работа могла быть принижена наукой учреждение. На направление научных исследований влияют неформальные влияет на культуру самой науки, например преобладающее мнение о том, какие вопросы наиболее интересны или какие методы исследования, скорее всего, будут плодотворными. Были разработаны сложные процессы с участием самих ученых. разработаны, чтобы решить, какие исследовательские предложения получают финансирование, и комитеты ученых регулярно рассматривают прогресс в различных дисциплины, чтобы рекомендовать общие приоритеты для финансирования. Наука развивается в самых разных условиях. Ученые работают в университетах, больницах, на предприятиях и в промышленности, правительство, независимые исследовательские организации и научные ассоциации. Они могут работать в одиночку, в небольших группах или в качестве участников. крупных исследовательских коллективов. К их местам работы относятся классы, офисы, лаборатории и естественные полевые условия от космоса до дно моря. Вследствие социальной природы науки распространение научная информация имеет решающее значение для его прогресса.Некоторый ученые представляют свои выводы и теории в статьях, которые доставляется на собраниях или публикуется в научных журналах. Те документы позволяют ученым информировать других о своей работе, подвергать свои идеи критике со стороны других ученых и конечно, чтобы быть в курсе научных разработок в области Мир. Развитие информатики (знание характер информации и ее манипуляции) и развитие информационных технологий (особенно компьютерных систем) влияют все науки.Эти технологии ускоряют сбор данных, компиляция и анализ; сделать новые виды анализа практичными; и сократить время между обнаружением и применением. Наука организована по содержанию Дисциплины и проводится в различных учреждениях С организационной точки зрения наука может рассматриваться как собрание всех различных научных областей или содержания дисциплины. От антропологии до зоологии существуют десятки таких дисциплин.Они во многом отличаются друг от друга, включая историю, изучаемые явления, методы и язык используемых и желаемых результатов. Что касается цели и философия, однако, все одинаково научны и вместе создают до того же научного начинания. Преимущество наличия дисциплин заключается в том, что они обеспечивают концептуальную структуру для организация исследований и результатов исследований. Недостатком является что их подразделения не обязательно соответствуют тому, как мир работает, и они могут затруднить общение.В любом случае, научные дисциплины не имеют фиксированных границ. Оттенки физики в химию, астрономию и геологию, как и химию в биология и психология и так далее. Новые научные дисциплины (например, астрофизика и социобиология) постоянно формируется на границах других. Некоторые дисциплины растут и разбиваются на субдисциплины, которые затем становятся дисциплинами в их собственное право. Университеты, промышленность и правительство также являются частью структура научной деятельности.Университетские исследования обычно делает упор на знания ради самих себя, хотя многие из них также направлен на решение практических задач. Университеты, конечно, также особенно привержены обучению последовательных поколения ученых, математиков и инженеров. Отрасли и предприятия обычно делают упор на исследования, направленные на практических целей, но многие также спонсируют исследования, которые не имеют сразу очевидные приложения, отчасти на том основании, что он будут плодотворно применяться в долгосрочной перспективе.Федеральный государство финансирует большую часть исследований в университетах и ​​в промышленности, но также поддерживает и проводит исследования во многих национальные лаборатории и исследовательские центры. Частные фонды, группы общественных интересов и правительства штатов также поддерживают исследовать. Финансирующие агентства влияют на направление науки в силу решений, которые они принимают по поводу того, какое исследование проводить. Другой преднамеренный контроль над наукой является результатом федерального (а иногда и местные) правительственные постановления об исследовательской практике, которые считается опасным и требует обращения с людьми и животные, используемые в экспериментах. Есть общепринятые этические нормы Принципы поведения в науке Большинство ученых ведут себя в соответствии с этическими принципами. нормы науки. Сильные традиции точного ведение записей, открытость и тиражирование, подкрепленные критический анализ своей работы коллегами, служит для сохранения огромного большинство ученых придерживаются этических норм. профессиональное поведение. Иногда, однако, давление, чтобы получить кредит за то, что первым опубликовал идею или наблюдение заставляет некоторых ученых утаивать информацию или даже фальсифицировать их выводы.Такое нарушение самой природы науки препятствует науке. Когда его обнаруживают, он решительно осуждает научное сообщество и агентства, финансирующие исследования. Другая область научной этики связана с возможным вредом это могло быть результатом научных экспериментов. Один аспект — это лечение живых подопытных. Современная научная этика требовать, чтобы должное внимание уделялось здоровью, комфорту и благополучие животных.Более того, исследования с участием человека предметы могут проводиться только с информированного согласия субъектов, даже если это ограничение ограничивает некоторые виды потенциально важное исследование или влияет на результаты. Информированное согласие влечет за собой полное раскрытие рисков и предполагаемые преимущества исследования и право отказаться от принимать участие. Кроме того, ученые не должны сознательно подвергать коллег, студентов, соседей или сообщества на благо здоровья или имущественные риски без их ведома и согласия. Этика науки также относится к возможным вредным эффекты от применения результатов исследования. Долгосрочный влияние науки может быть непредсказуемым, но некоторое представление о том, что заявки ожидаются от научной работы могут быть установлены зная, кто заинтересован в его финансировании. Если, например, Министерство обороны предлагает контракты на работу по линии теоретической математики, математики могут заключить, что она применение к новой военной технологии и, следовательно, вероятно, подлежат мерам секретности.Военная или промышленная тайна приемлемо для одних ученых, но не для других. Будь ученый выбирает работу над исследованиями с большим потенциальным риском для человечество, такое как ядерное оружие или бактериальная война, считается многими учеными, чтобы быть вопросом личной этики, а не одной из профессиональная этика. Ученые принимают участие в общественной жизни Дела как специалистов, так и граждан Ученые могут принести информацию, идеи и аналитические навыки, необходимые для решения вопросов, представляющих общественный интерес.Часто они могут помочь общественности и ее представителей, чтобы понять вероятные причины событий (например, стихийные бедствия и техногенные катастрофы) и оценить возможные последствия планируемой политики (например, как экологические эффекты различных методов ведения сельского хозяйства). Часто они могут свидетельствовать о том, что невозможно. Играя эту консультативную роль, ожидается, что ученые будут особенно осторожны, пытаясь отличать факты от интерпретации, а результаты исследований от домыслы и мнения; то есть ожидается, что они будут полностью использование принципов научного исследования. Даже в этом случае ученые редко могут дать окончательные ответы на вопросы общественного обсуждения. Некоторые вопросы слишком сложны, чтобы соответствовать в рамках текущей области науки, или может быть мало доступная достоверная информация, или связанные с этим ценности могут быть лживыми вне науки. Более того, хотя может быть у любого время широкий консенсус по большей части научных знаний, согласие не распространяется на все научные вопросы, не говоря уже о все связанные с наукой социальные вопросы.И конечно по вопросам вне их компетенции, мнения ученых должны не пользуются особым авторитетом. В своей работе ученые делают все возможное, чтобы избежать предвзятость — как своих собственных, так и других. Но в вопросах общественный интерес, ученых, как и других людей, можно ожидать быть предвзятым там, где их личные, корпоративные, институциональные, или интересы общества поставлены на карту. Например, из-за свою приверженность науке, многие ученые могут по понятным причинам быть менее объективными в своих убеждениях о том, как должна быть наука финансируется по сравнению с другими социальными потребностями.

Степень химического машиностроения | Лучшие университеты

Что такое химическая инженерия?

Итак, что такое химическая инженерия? Химическая инженерия — это междисциплинарная отрасль инженерии, которая объединяет естественные и экспериментальные науки (например, химию и физику), а также науки о жизни (такие как биология, микробиология и биохимия), а также математику и экономику для проектирования, разработки, производства, преобразования , транспортировать, эксплуатировать и управлять производственными процессами, которые превращают сырье в ценные продукты.

Многие процессы в химической инженерии включают химические реакции, и эта область опирается на рекомендации химиков, которые ищут новые способы создания продуктов и исследуют механизмы химических реакций. Затем инженеры-химики переводят эту химическую информацию для разработки дизайна. Таким образом, есть две широкие подгруппы, которые лучше отвечают на вопрос «Что такое химическая инженерия?» — точнее:

1. Проектирование, производство и эксплуатация установок и оборудования для проведения крупномасштабных промышленных химических, биологических или связанных процессов
2. Разработка новых или адаптированных веществ для широкого спектра продуктов

Инженеры-химики могут специализироваться в той или иной подгруппе, но для создания конечного продукта потребуется работа с обеих сторон.Им необходимо будет учитывать экономическую жизнеспособность, управление ресурсами, здоровье и безопасность, устойчивость и воздействие на окружающую среду.

Требования для поступления на получение степени в области химического машиностроения

Требования к поступающим для получения степени в области химического машиностроения обычно подчеркивают наличие сильных знаний в области химии и математики, тогда как знание других наук полезно. Некоторые базовые знания о природе химической инженерии и ее различных практических применениях также являются хорошим способом доказать сотрудникам приемной комиссии университетов, что вы очень заинтересованы в получении степени в области химического машиностроения.

Многие учебные заведения допускают различные варианты входа в химическую инженерию — вы можете поступить с естественнонаучным образованием, инженерными или компьютерными науками. Некоторые учебные заведения действуют еще более гибко, принимая студентов по всем дисциплинам. А если у вас нет требуемых оценок или предметов, необходимых для поступления, некоторые учебные заведения предлагают базовый курс, который поможет вам овладеть необходимыми навыками и знаниями.

Если у вас есть диплом или аналогичный сертификат более низкого уровня в области химического машиностроения, полученный в признанном учреждении, вы можете быть зачислены непосредственно на второй год обучения по программе получения степени в области химического машиностроения — уточните в интересующем вас учреждении (ах). чтобы узнать, возможен ли этот вариант.

Чего ожидать от дипломов в области химического машиностроения

Степень бакалавриата в области химического машиностроения может длиться от трех до пяти лет. Продолжительность варьируется в зависимости от учебного заведения и страны, в которой вы учитесь, но также зависит от того, выбираете ли вы обучение на степень бакалавра технических наук (BEng) или магистра технических наук (MEng), также называемую степенью бакалавра наук (BS ) или магистра наук (MS) в зависимости от национальных соглашений об именах.

BEng будет длиться от трех до четырех лет, а MEng — от четырех до пяти лет.Некоторые учебные заведения также могут предлагать студентам BEng возможность перейти на соответствующую программу получения степени MEng во второй половине своей степени при условии, что они соответствуют определенным академическим требованиям. И наоборот, те, кто зачислен на программу MEng, могут сократить свою степень и вместо этого получить диплом BEng.

MEng позволяет студентам развивать более глубокие химические инженерные навыки, , знания в области химического машиностроения и выполнять более широкий спектр проектных работ.После того, как вы накопите необходимый опыт работы, квалификацию, навыки и знания, аккредитованный MEng также позволит вам получить статус дипломированного инженера-химика. Многие учебные заведения предлагают «год сэндвича», когда студенты в течение одного года работают в промышленности и / или учатся за границей. Вы также можете сочетать химическую инженерию с другой дисциплиной, такой как экологическая инженерия, управление бизнесом, иностранные языки и предметы гуманитарного профиля.

Независимо от того, выберете ли вы BEng или MEng, вы начнете свою образовательную программу с некоторых основных курсов химической инженерии , охватывающих такие области, как чистая и прикладная математика, вычисления и компьютерное проектирование (CAD), а также естественные науки.Затем вы перейдете к более глубокому изучению этих тем с возможностью специализироваться, выбрав из ряда факультативных курсов. В последующие годы вы перейдете к более продвинутым лабораторным классам, работая с крупномасштабным и промышленным оборудованием. Вы также можете рассчитывать узнать о более широком контексте химического машиностроения, включая финансовые, этические и экологические вопросы, и можете иметь возможность изучать курсы по бизнесу, финансам и менеджменту.

Обычно курсы химической инженерии преподаются в виде комбинации лекций, учебных пособий, семинаров, компьютерных занятий, обширных практических лабораторных работ и проектной работы (индивидуальной и групповой).Некоторые учебные заведения предлагают онлайн-обучение, а также выезд на места (или полевые работы). Ваше учреждение также может проводить занятия с профессионалами отрасли, которые расскажут о текущей производственной практике и проблемах.

Итоговая оценка, как правило, представляет собой серьезный исследовательский и опытно-конструкторский проект, но вы также можете пройти тестирование посредством письменного экзамена, курсовой работы, лабораторных отчетов, экзаменов с несколькими вариантами ответов, устных презентаций и собеседований.

Найдите лучшие университеты мира в области химического машиностроения

Курсы химической инженерии

Хотя его истоки лежат в нефтепереработке и нефтехимическом производстве, а основы этого предмета изменились относительно мало, химическая инженерия постоянно развивается.Компания постоянно разрабатывает новые и улучшенные материалы и связанные с ними методы, которые помогают продвигать научные знания в таких областях, как нанотехнологии, топливные элементы, разработка тканей, переработка полезных ископаемых и биоинженерия.

Некоторые типичные курсы химической инженерии, которые вы можете пройти, включают механику жидкости, массо- и теплопередачу, методы разделения материалов, термодинамику, проектирование установок, технологические системы, экономику процессов, анализ процессов и технологические операции.

Другие курсы могут охватывать биохимическую инженерию, науку о коллоидах и интерфейсах, инженерное управление, окружающую среду, пищевую инженерию, пищевые процессы, ископаемое топливо, абсорбцию и адсорбцию газа, очистку жидких стоков, мембранную науку, нанонауку, ядерную энергию, нефтехимию, разработку фармацевтических процессов инжиниринг реакций, проектирование реакторов, инжиниринг безопасности и опасностей, устойчивое проектирование и управление отходами.

Некоторые из самых популярных курсов химической инженерии, которые вы можете выбрать, представлены ниже:

Химическая реакционная техника

Также называется реакторной инженерией или реакторной инженерией, химическая реакционная инженерия. имеет дело с химическими реакторами (резервуарами, предназначенными для проведения химических реакций), такими как те, которые используются на промышленных предприятиях. Инженерия химических реакций — это управление процессами и условиями промышленного реактора / завода для обеспечения оптимальной работы реактора / завода.Этот термин часто используется специально в отношении каталитических реакционных систем, в которых в реакторе присутствует гомогенный или гетерогенный катализатор. Вы узнаете о многоцелевых и многоцелевых заводах, о том, как анализировать кинетику и механизмы реакций, как изучать и оптимизировать химические реакции для определения наилучшей конструкции реактора, как создавать модели для анализа и проектирования реактора и как использовать лабораторные данные и физические параметры для решения проблем и прогнозирования работы реактора.Вы затронете многие темы химического машиностроения, в том числе и другие, рассматриваемые здесь.

Заводское проектирование

Проектирование установки включает создание планов, спецификаций и экономических анализов для новых промышленных установок и / или модификаций установки. Вы получите представление о фундаментальных основах проектирования промышленных предприятий и узнаете, как использовать инструменты проектирования, наиболее часто используемые инженерами в промышленности. Вы узнаете о критериях проектирования технологического оборудования, такого как насосы, теплообменники и фазоразделители, и получите представление об экономике предприятия и его оптимизации с использованием моделей затрат.Вы также узнаете о проблемах безопасности, нормативных требований и экономических проблемах при проектировании завода (например, при выборе процесса, материала и оборудования).

Технологии

Область разработки процессов — это применение принципов химической инженерии для оптимизации проектирования, эксплуатации и управления химическими процессами. Вы разовьете понимание концепций и методов, связанных с добычей и переработкой материалов, базовой терминологии, используемой в химической, горнодобывающей и материальной промышленности, а также фундаментальной науки, связанной с рядом единичных операций, таких как: кристаллизация, дистилляция, газ абсорбция и адсорбция, испарение, фильтрация и сушка.Вы познакомитесь с конструкцией и работой ряда технологического оборудования и операций, узнаете о различных источниках топлива и моделях потребления энергии, а также узнаете о проблемах безопасности, нормативных и экономических аспектах при проектировании завода (например, о выборе процесса материалы и оборудование).

Явления переноса

Общий термин «явления переноса» охватывает всех агентов физических изменений во Вселенной. Это имя дано для описания ряда явлений, которые часто возникают в промышленных проблемах.Это касается обмена массой, энергией и импульсом между наблюдаемыми и исследуемыми системами. Сюда входят такие темы, как гидродинамика (импульс), теплопередача и массообмен. Вы получите глубокое понимание математики, необходимой для описания явлений переноса на макроскопическом, микроскопическом и молекулярном уровнях, а также для установления глубоких математических связей между ними.

Технологический процесс

Специализация на разработке процессов означает, что вы станете экспертом в области разработки единичных процессов.Химический эквивалент одной единичной операции, одного единичного процесса — это отдельный физический этап химического технологического процесса (например, кристаллизация, сушка или испарение), который используется для подготовки элементов во время химической обработки в реакторах. Единичные процессы и единичные операции идут рука об руку, составляя технологическую операцию, включающую преобразование материала химическими (био- или термо-) способами.

Считается центральным в химической инженерии и одной из самых сложных областей в ней, проектирование процессов объединяет все компоненты в химической инженерии.Вы узнаете, как создавать процессы, проектировать оборудование для процесса, управлять процессами и улучшать процессы для достижения желаемого физического и / или химического преобразования материалов. Поскольку проектирование обычно начинается на концептуальном уровне, вы также узнаете, как использовать специализированное компьютерное программное обеспечение для моделирования процессов.

Найдите лучшие в мире школы химической инженерии

Вакансии в химической инженерии

Многие профессиональные области зависят от навыков, знаний и опыта в области химической инженерии, от окружающей среды и энергетики до медицины, гастрономии и технологий.Действительно, химическая инженерия важна практически для каждой области человеческой деятельности — как выпускник по этому предмету, вы можете применить свои знания во впечатляющем разнообразии секторов.

Некоторые популярные вакансии в области химического машиностроения и секторы включают альтернативную энергетику, биомедицину, биотехнологию, химические продукты (такие как химические продукты тонкой очистки и специальные химические вещества), химическое производство, гражданское строительство, потребительские товары, косметику, проектирование, электронику, окружающую среду, продукты питания и напитки, удобрения, топливо и энергия, здравоохранение, материалы, добыча полезных ископаемых, атомная энергия, нефть и газ, производство бумаги, фармацевтика, нефтехимия, пластмассы и полимеры, безопасность процессов, экологически безопасное машиностроение, текстиль, туалетные принадлежности, водоснабжение и утилизация отходов.

Многие рабочие места в области химического машиностроения занимают такие должности, как консультирование, исследования и разработки, полевые инженерные работы, а также проектирование и производство. Другие выпускники химического машиностроения предпочитают применять свои навыки в менее тесно связанных областях, делая карьеру в области управления бизнесом, финансов, права, медицины, вооруженных сил, окружающей среды и охраны окружающей среды, академических кругов и преподавания. Однако многие предпочитают продолжать работать профессиональными инженерами-химиками…

Чем занимаются инженеры-химики?

Инженер-химик или инженер-технолог участвует в исследованиях, проектировании, разработке, строительстве, модификации и эксплуатации промышленных процессов и оборудования, которые используются для производства разнообразных изделий.В зависимости от вашей конкретной роли вы можете исследовать и разрабатывать новые продукты от испытаний до коммерциализации, управлять процессами от испытаний на небольшом заводе до полномасштабного промышленного производства, улучшать производственные линии, модифицировать перерабатывающие заводы, а также проектировать и вводить в эксплуатацию новые заводы. . После определенного периода работы в этом секторе вы можете подать заявку на получение официального статуса Chartered или его эквивалента в вашей стране — знак профессиональной компетентности.

Хотя конкретные виды деятельности будут зависеть от роли и сектора, в котором вы работаете, большинство рабочих мест в области химического машиностроения, вероятно, потребует тесного сотрудничества с командой технических специалистов и инженеров-химиков.Они будут использовать свои навыки химического машиностроения для применения новых технологий и подходов, обеспечения максимальной эффективности и прибыльности, ношения защитной одежды и оборудования в лаборатории / на производстве, разработки методов безопасного обращения с побочными продуктами и отходами и обеспечения потенциальной безопасности. вопросы рассматриваются на всех этапах. В зависимости от вашей роли вы можете работать исключительно в лаборатории, офисе или на перерабатывающем заводе или делить свое время между ними. Кандидаты, обладающие способностями к руководству, также могут продвигаться в должности менеджеров предприятий или руководителей компании.

Некоторые вакансии в области химического машиностроения включают:

Пищевая промышленность

A пищевая промышленность инженер занимается разработкой пищевых продуктов, сочетая науку, технику, химию и микробиологию. Вы будете использовать новейшие продукты и технологии для разработки методов создания, обработки, хранения, упаковки, распределения и улучшения пищевых продуктов. Вы будете использовать свое понимание принципов теплопередачи и потока жидкости во время работы, а также будете использовать инструменты моделирования для оптимизации процесса проектирования и устранения неполадок.Скорее всего, вы будете работать в составе более крупной команды инженеров и ученых, а также будете работать у производителей продуктов питания или вместе со специалистами из сельскохозяйственной и пищевой промышленности. Вы можете нести ответственность за все или часть производства пищевых продуктов, возможно, специализируясь на пищевых добавках, безопасности пищевых продуктов, питании, упаковке, методах / ингредиентах приготовления или исследовании химических веществ, содержащихся в пищевых продуктах.

Фармацевтический консультант

Многие выпускники химического машиностроения работают консультантами в фармацевтической промышленности.Если у вас медицинское образование, вы, вероятно, будете заниматься продвижением и продажей фармацевтических продуктов. Как фармацевт-консультант с образованием в области химического машиностроения, вы вместо этого сконцентрируетесь на производстве фармацевтических препаратов, использовании биохимической инженерии и решении таких вопросов, как соблюдение нормативных требований и осведомленность о коммерческих ограничениях в фармацевтической промышленности. Скорее всего, вы будете работать над рядом проектов, от решения вопросов, связанных с консультациями для других клиентов, до проектирования, ввода в эксплуатацию и проверки крупных фармацевтических производств и производственных предприятий.Вы также, вероятно, будете работать в многопрофильной команде и над фармацевтическими проектами, основанными на других технологиях.

Управление сточными водами

Химическая инженерия в сфере управления сточными водами включает проектирование и разработку широкого спектра физических, химических и биологических операций, необходимых для удаления загрязняющих веществ из воды и сточных вод. Скорее всего, вы будете частью команды, работающей над строительством новых заводов, улучшением, обслуживанием, управлением и эксплуатацией очистных сооружений и распределительных сетей.Вам нужно будет помнить о здоровье, безопасности и гигиене, о том, как минимизировать потоки отходов от процессов обработки, об экономических и экологических проблемах, а также не отставать от новых технологий и нового законодательства.

Инженер-энергетик

Многие выпускники химического машиностроения по окончании учебы становятся инженерами-технологами. По сути, это применение принципов химической инженерии к оптимизации, проектированию, эксплуатации и контролю химических процессов. Инженер-технолог использует свои знания, чтобы определить возможности экономии энергии, предложить решения для более энергоэффективной работы и помочь в проектировании, производстве и эксплуатации энергетической инфраструктуры.Вам необходимо понимать требования к энергоснабжению и спросу, экономику инженерного дела, последствия использования различных типов энергии и минимизировать энергопотребление. Вы будете использовать ряд технологий и оборудования для производства, передачи, распределения, преобразования и использования энергии и получите полное представление о системах возобновляемой и альтернативной энергии.

См. Полный список руководств по инженерным наукам и технологиям

Что такое электрон? Что такое свет?

Примечание редакции: Этот раздел основан на работе из

Чтобы стать биологом или медицинским работником, вы должны изучить множество научных дисциплин — биологию, химию, физику и математику.Вы могли заметить, что мир на самом деле не делится таким образом. Скорее, дисциплины исторически были способом выбора подкласса явлений, которые происходят в мире, и рассмотрения их конкретного аспекта с определенной целью. В разных дисциплинах есть разные наборы инструментов и способов познания. Взгляд на что-то с разных точек зрения добавляет богатство и глубину нашему пониманию — например, получение двух двухмерных изображений и объединение их в трехмерное изображение.

Ваши вводные занятия по естествознанию и математике часто предоставляют вам некоторые основы — инструменты, концепции и словарный запас, но могут не дать вам представления о том, что каждая дисциплина добавляет к тому, что вы изучаете, и как все они сочетаются друг с другом. Каждая дисциплина имеет свою направленность и перспективу развития профессионального ученого. Вот краткий (и упрощенный) обзор различных дисциплин, с которыми вы сталкиваетесь при изучении биологии.

Биология

Биология, как вы хорошо знаете, изучает живые организмы.Подход, принятый в биологии, основан на том факте, что предметом изучения являются живые организмы, и ограничивается им.

• Большая часть биологии сложна — Из-за сложности первые шаги в биологии (и в других сложных науках) часто связаны с идентификацией, классификацией и описанием явлений. Когда наука рассматривает сложное явление, она делает это — будь то биология, органическая химия или физика плазмы. В биологии важно описать черты, структуру и поведение биологического явления, прежде чем искать объяснения того, как он работает.Поэтому было важно провести классификацию и морфологию Линнея, прежде чем идеи эволюции могли быть разработаны; и понимание природы органической химии и биологических молекул было необходимо, прежде чем можно было разобраться в молекулярном функционировании биологических систем. Это приводит к тому, что у биологии огромный словарный запас и множество концепций для изучения.
• Биология зависит от истории — Под этим мы подразумеваем не историю развития биологии, а историю развития организмов.Все биологические организмы связаны общей, непрерывной историей — цепочкой или паутиной форм жизни, которая влияет на то, как обстоят дела сегодня. То, что произошло со временем, имеет значение в биологии и влияет на то, как обстоят дела сегодня. Это похоже на геологию, а не на химию, физику или математику. (Хотя, когда биология доходит до механизма того, как вещи на самом деле происходят, она очень похожа на химию и физику и использует математику.) Свойства организмов, которые в настоящее время живы, и их отношения с окружающей средой и друг с другом во многом зависят. о том, что случилось с их предками в далеком прошлом.История организма записана в его геноме. Знание эволюционных процессов часто является важным инструментом для «объяснения» того, почему конкретный организм решает биологическую проблему определенным образом.
• Биология ищет механизм — Биология — это не только «Что такое жизнь?» Это также вопрос «Как это работает?» На одном уровне вы можете посмотреть на органы и части животного или клетки и выяснить, какова их функция для организма. Сегодня, используя инструменты химии и физики (и используя математику), биология перешла на атомный и молекулярный уровень, выясняя биохимию генов и белков.Сегодня такие количественные измерения можно проводить одновременно на тысячах генов или белков в организме. Это открыло новый рубеж науки, «системной биологии», цель которой — найти механизмы в этих огромных наборах данных и описать, как тысячи или миллионы компонентов работают вместе в биологической системе, такой как клетка, организм или популяция.
• Биология многомасштабна — организм можно рассматривать на многих уровнях, например, на атомном и молекулярном уровне (биохимия), с точки зрения внутренней структуры и функционирования его органов и частей (физиология), а также как часть гораздо более крупной системы как в пространстве (экология), так и во времени (эволюция).Отношения между этими шкалами можно трактовать как редукционизм или эмерджентность — переход к меньшим масштабам для объяснения чего-либо (редукционизм) или наблюдение за появлением новых явлений по мере перехода к большему масштабу (эмерджентность).
• Биология интегрируема — Биологические явления возникают из принципов химии, физики и математики и должны согласовываться с ними. Другими словами, химия и физика ограничивают то, как организм может вести себя или развиваться. Поэтому биологи должны понимать, как физика и химия проявляются в биологических организмах и системах высшего порядка.Все чаще биологи, ищущие механизмы сложного биологического поведения, находят полезным использовать математические, физические и химические модели в своих исследованиях.

Химия

Химия начинается с идеи, что вся материя состоит из определенных фундаментальных частей — атомов примерно 100 различных видов (элементов) — и о том, как эти элементы объединяются в более сложные структуры — молекулы. Но химия — это не только построение молекул. Речь идет о том, что вы можете сделать с этими знаниями в нашем макроскопическом мире.

• Химия — это то, как атомы взаимодействуют с образованием молекул — Понимание основных принципов взаимодействия и объединения атомов является фундаментальной отправной точкой для химии.
• Химия — это разработка принципов и эвристики более высокого уровня — Поскольку существует так много разных типов молекул, химия развивает идеи более высокого уровня, которые помогают вам задуматься о том, как протекают сложные реакции.
• Химия часто пересекает масштабы — соединяет микроскопическое с макроскопическим, пытается узнать о молекулярных реакциях на основе макроскопических наблюдений и выясняет, что возможно макроскопически, на основе поведения атомов.Связи косвенные, могут быть тонкими и включать эмерджентность.
• Химия часто предполагает макроскопическую среду — Многое из того, что из себя представляет химия, — это не просто идеализированные атомы, взаимодействующие в вакууме, но и множество атомов, взаимодействующих в среде, такой как жидкость, газ или кристалл. В среде на основе воды наличие ионов H + и OH- в результате диссоциации молекул воды в окружающей среде играет важную роль, в то время как в среде на основе газа решающее значение имеет баланс парциальных давлений.
• Химия часто упрощается — В химии вы часто выбираете доминирующие реакции для рассмотрения, идеализируете ситуации и процессы, чтобы понять наиболее важные особенности.

Для химика большая часть того, что происходит в биологии, является «макроскопическим» — в него вовлечено множество атомов, даже если вам может понадобиться микроскоп для его изучения. Во вводной химии вы часто предполагаете, что реакции протекают при стандартной температуре и давлении (300 К и 1 атм).

Физика

Цель физики — найти фундаментальные законы и принципы, которые управляют всей материей, включая биологические организмы. Эти законы и принципы могут привести ко многим типам сложных и явно различных явлений. Физика, которую традиционно преподают на вводном уровне, имеет тенденцию явно вводить четыре научных навыка, которые могут показаться отличными от того, что вы видите на вводных уроках биологии и химии, но эти четыре навыка окажутся ценными для вашей карьеры.

• Физики часто тратят много времени на разработку простейшего возможного примера («игрушечной модели»), который иллюстрирует принцип — , даже если этот пример кажется не особенно интересным, актуальным или реалистичным. Это позволяет вам ясно и полностью понять, как работает принцип. Это понимание затем может быть вплетено в более сложные ситуации, чтобы лучше понять, что происходит (хотя вложение простоты в реалистичную, актуальную и сложную ситуацию часто опускается на традиционных вводных уроках физики).
• Физики количественно оценивают свой взгляд на реальный мир — Хотя в физике существует множество концептуальных и качественных рассуждений, физики, как правило, не успокаиваются, пока не смогут количественно оценить то, о чем они говорят. Это потому, что чисто качественные рассуждения иногда могут вводить в заблуждение. Хотя вы можете придумать аргумент, в котором говорится, что происходит А, но если хорошенько подумать, вы также можете придумать аргумент, который говорит о том, что происходит нечто иное — Б. Только когда вы поймете, что эффект В в 1000 раз больше, чем эффект А то, что вы действительно умеете описывать происходящее.Это так же верно для биологии и химии, как и для физики, но физики склонны вводить количественную оценку раньше в учебную программу и шире, чем химия, которая на вводных курсах делает это больше, чем биология.
• Физики думают уравнениями — Это больше, чем просто вычисление чисел: физики используют уравнения как для систематизации своих качественных знаний о том, что и как влияет, так и для рассуждений, чтобы определить, как все происходит, что имеет значение и сколько .Физики постоянно переходят от концептуального мышления к проблеме к математическому размышлению о проблеме, так что каждый из этих способов мышления проливает свет на другой.
• Физики работают с реалистичными ситуациями путем моделирования и аппроксимации — Это означает определение того, что наиболее важно в сложной ситуации, и построение довольно простой модели, которая позволяет получить хорошее представление о том, что происходит. В этом и заключается искусство физики: выяснить, что можно игнорировать, не теряя при этом того, на что вы хотите смотреть.Эйнштейн был прав, когда сказал: «Физика должна быть как можно проще, но не проще». Все науки делают это, но поскольку физика — это «все и вся», физики часто предполагают, что они могут уйти на вводных курсах, выбрав системы, которые могут показаться упрощенными до точки несущественности. В этом классе мы постараемся более четко моделировать сложные примеры, чем на традиционных уроках физики.

Этот способ ведения науки немного отличается от способа, которым часто занимается биология, но элементы этого подхода и ограничения, налагаемые на биологию законами физики, становятся все более важными как для биологов-исследователей, так и для специалистов в области здравоохранения.Для получения дополнительной информации см. Страницу «Что физика может сделать для биологов».

Математика

Математика немного отличается от естественных наук. По своей сути математика — это абстрактные отношения. Поскольку математика касается абстрактных отношений и того, как они себя ведут, она не имеет отношения ни к чему в физическом мире. Но оказывается, что многие отношения в науке можно смоделировать отношениями, которые подчиняются математическим правилам, часто очень точно. (Если вы думаете, что это удивительно или странно, вы не одиноки.Ради интереса взгляните на интересную статью лауреата Нобелевской премии физика-ядерщика и математика Юджина Вигнера под названием «Неоправданная эффективность математики в естественных науках».

Математика, как ее преподают на уроках математики, часто в первую очередь посвящена абстрактным отношениям — обучению использованию математических инструментов. Переход к использованию математики в реальных ситуациях может быть довольно неприятным, поскольку теперь есть дополнительные вещи, на которые следует обратить внимание, помимо самой математики — например, выяснение того, как элементы реальной системы преобразуются в математическую модель. и беспокоиться о том, достаточно ли хороша математическая модель.Мне нравится думать об этом так: в классе математики вы изучаете «грамматику» научного языка. Здесь, как и в других ваших научных курсах, вам нужно начать изучать «словарный запас». Совместив грамматику и словарный запас, вы можете приступить к описанию Вселенной.

Объединение этих дисциплин

Свести все это вместе, чтобы обеспечить связное и продуктивное мышление, — непростая задача! В этом классе мы ожидаем и призываем вас поделиться знаниями, полученными на других уроках естествознания, — попытаться увидеть, как они подходят друг другу, поддержать друг друга и научиться определять, когда конкретный дисциплинарный подход может быть наиболее подходящим и полезным. .

Хотя все эти разные научные дисциплины в конечном итоге работают для одной цели: понимания Вселенной. Исторически они действительно развивались полуавтономно. Таким образом, существует культурных различия между науками, равно как и культурные различия между странами (например, правостороннее или левостороннее движение). Эти культурные различия не связаны с «правильными» или «неправильными» способами ведения дел. Они просто разные. Фактически, эти различия в перспективах — сильная сторона! Различные точки зрения между дисциплинами часто приводили ко многим важным открытиям на протяжении всей истории и до сих пор являются тем местом, где делаются многие из самых захватывающих достижений.Однако они могут сбивать с толку. Поэтому мы работали с преподавателями биологии, химии и математики здесь, в Массачусетском университете в Амхерсте. Эти обсуждения привели к тому, что в этой книге используется некий общий язык, который, следовательно, может отличаться от других текстов по физике, на которые вы можете взглянуть.