المستويات الثلاثة للعلوم الطبيعية

العلوم الطبيعية مصطلح شامل يستخدم لوصف العديد من المجالات الفرعية في العلوم ، بما في ذلك أي ما يتعلق بالمادة والطاقة وكيف تتفاعل وتتحول مع بعضها البعض. في الكليات في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، غالبًا ما يتم تنظيم أقسام العلوم الطبيعية في شكل متعدد التخصصات ، مستمدًا من العديد من مجالات العلوم وأحيانًا الرياضيات. ومع ذلك ، يمكن تقسيم العلوم الطبيعية عمومًا إلى ثلاث فئات رئيسية: الأحياء والكيمياء والفيزياء. كل من هذه هي تخصص للدراسة في حد ذاته ، ولكن هناك أيضًا العديد من المناطق الفرعية داخل كل منها.

يركز علم الأحياء على الحياة بجميع أشكالها - البشر والحيوانات والنباتات والكائنات الحية الأخرى. يمكن أيضًا تقسيم علم الأحياء إلى مجالات منفصلة ذات أهمية ، مثل البيولوجيا الجزيئية والخلوية ، وعلم الأحياء البشري ، وعلم البيئة وعلم الأحياء التطوري ، وعلم الأحياء التطوري ، وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة. توفر هذه المناطق الفرعية نهجًا أضيق للطلاب لتركيز مهاراتهم ودراساتهم ، على الرغم من أن معظم الكليات لديها متطلبات أساسية ضرورية لإكمال جميع تخصصات علم الأحياء. سيشمل هذا المركز دورات في علم الأحياء ، بالإضافة إلى فصول في الكيمياء والفيزياء لاستكمال برنامج العلوم.

الكيمياء هي مجال رئيسي آخر في العلوم الطبيعية ، ومثل علم الأحياء ، هناك عدد قليل من الفئات الفرعية البارزة. الكيمياء العضوية والتحليلية والفيزيائية هي ثلاثة من هذه المجالات. بالإضافة إلى متطلبات الدرجة الأساسية ، سيتم دمج تخصصات الكيمياء في فصول مثل الكيمياء الكمية ، الكيمياء غير العضوية والكيمياء الحيوية الخلوية والتحليل الآلي الذي يتعامل مع نظريات واستخدامات المواد الكيميائية الادوات. تشمل نتائج التعلم الرئيسية في دراسة الكيمياء حل المشكلات وشرحها وإظهار المهارات المختبرية وتقديم النتائج وفهم النظريات والممارسات الكيميائية.

تُعنى الفيزياء بقوانين الطبيعة وخصائص أنواع مختلفة من المادة. يغطي هذا المجال من العلوم الطبيعية مجموعة واسعة من الموضوعات الفرعية ، بما في ذلك الإلكترونيات والبصريات والأمواج والمغناطيسية والديناميكا الحرارية وفيزياء الكم. سيستكشف الطلاب في برنامج الفيزياء كل هذه الأشياء ، وسيشاركون أيضًا في مشاريع بحثية لاكتساب خبرة عملية في التخصص. تعتمد الفيزياء أيضًا بشكل كبير على الرياضيات ، ويلعب حساب التفاضل والتكامل دورًا كبيرًا بشكل خاص.

بالإضافة إلى علم الأحياء والكيمياء والفيزياء ، تشمل العلوم الطبيعية أيضًا مجالات الدراسة في الكيمياء الحيوية وعلوم الكمبيوتر والجيولوجيا والرياضيات وعلم النفس. يتم تمثيل هذه المجالات الفرعية بشكل متكرر في الكليات التي بها قسم علوم طبيعية ، حيث أنها تتضمن أيضًا دراسة المادة والطاقة وعناصر أخرى من العالم الطبيعي. كجزء من مجموعة جماعية ، غالبًا ما تتداخل هذه التخصصات ، حيث يرسم الطلاب من عدة مناطق لإكمال دوراتهم الدراسية. على سبيل المثال ، سيجد طلاب الكيمياء الحيوية أنفسهم يأخذون عدة فصول في الرياضيات ، وغالبًا ما يأخذ طلاب علم النفس دورات في المجالات الفرعية في علم الأحياء ، مثل علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء.