Τα τρία επίπεδα της φυσικής επιστήμης

Η φυσική επιστήμη είναι ένας όρος ομπρέλας που χρησιμοποιείται για να περιγράψει αρκετές υποπεριοχές στην επιστήμη, συμπεριλαμβανομένης οποιασδήποτε που αφορά την ύλη, την ενέργεια και πώς αυτές αντιδρούν και μεταμορφώνονται μεταξύ τους. Σε κολέγια στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα τμήματα φυσικών επιστημών είναι συχνά δομημένα σε διεπιστημονική μορφή, αντλώντας από πολλούς τομείς της επιστήμης και μερικές φορές ακόμη και μαθηματικά. Ωστόσο, η φυσική επιστήμη μπορεί γενικά να χωριστεί σε τρεις κύριες κατηγορίες: βιολογία, χημεία και φυσική. Καθένα από αυτά είναι μια πειθαρχία της μελέτης από μόνη της, αλλά υπάρχουν επίσης πολλές υποπεριοχές σε καθεμιά.

Η βιολογία επικεντρώνεται στη ζωή σε όλες τις μορφές της - ανθρώπους, ζώα, φυτά και άλλους οργανισμούς. Η βιολογία μπορεί επίσης να υποδιαιρεθεί σε ξεχωριστούς τομείς ενδιαφέροντος, όπως μοριακή και κυτταρική βιολογία, ανθρώπινη βιολογία, οικολογία και εξελικτική βιολογία, αναπτυξιακή βιολογία, μικροβιολογία και ανοσολογία. Αυτές οι υποπεριοχές παρέχουν μια πιο στενή προσέγγιση για τους μαθητές να επικεντρώσουν τις δεξιότητές τους και τις σπουδές τους, αν και τα περισσότερα κολέγια έχουν μια βασική απαίτηση που είναι απαραίτητη για την ολοκλήρωση όλων των σπουδών. Αυτός ο πυρήνας θα περιλαμβάνει μαθήματα βιολογίας, καθώς και μαθήματα χημείας και φυσικής για την ολοκλήρωση του επιστημονικού προγράμματος.

Η χημεία είναι ένας άλλος σημαντικός τομέας στις φυσικές επιστήμες, και όπως η βιολογία, υπάρχουν μερικές αξιοσημείωτες υποκατηγορίες. Η οργανική, αναλυτική και φυσική χημεία είναι τρεις από αυτούς τους τομείς. Εκτός από τις βασικές απαιτήσεις πτυχίου, οι μεγάλες εταιρείες χημείας θα βυθιστούν σε μαθήματα όπως η ποσοτική χημεία, ανόργανη χημεία, κυτταρική βιοχημεία και οργανική ανάλυση, η οποία ασχολείται με θεωρίες και χρήσεις χημικών όργανα. Τα κύρια μαθησιακά αποτελέσματα στη μελέτη της χημείας περιλαμβάνουν την επίλυση και την εξήγηση προβλημάτων, την επίδειξη εργαστηριακών δεξιοτήτων, την παρουσίαση αποτελεσμάτων και την κατανόηση χημικών θεωριών και πρακτικών.

Η Φυσική ασχολείται με τους νόμους της φύσης και τις ιδιότητες διαφορετικών τύπων ύλης. Αυτός ο τομέας των φυσικών επιστημών καλύπτει ένα ευρύ φάσμα δευτερευόντων θεμάτων, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονικών, οπτικών και κυμάτων, μαγνητισμού, θερμοδυναμικής και κβαντικής φυσικής. Οι μαθητές σε ένα πρόγραμμα φυσικής θα εξερευνήσουν όλα αυτά και θα συμμετάσχουν επίσης σε ερευνητικά προγράμματα για να αποκτήσουν πρακτική εμπειρία στον κλάδο. Η Φυσική αντλεί επίσης μεγάλο βαθμό από τα μαθηματικά και ο λογισμός παίζει ιδιαίτερα μεγάλο ρόλο.

Εκτός από τη βιολογία, τη χημεία και τη φυσική, οι φυσικές επιστήμες περιλαμβάνουν επίσης τομείς σπουδών στη βιοχημεία, την επιστήμη των υπολογιστών, τη γεωλογία, τα μαθηματικά και την ψυχολογία. Αυτά τα υπο-πεδία εκπροσωπούνται συχνά σε κολέγια με τμήμα φυσικών επιστημών, καθώς περιλαμβάνουν επίσης τη μελέτη της ύλης, της ενέργειας και άλλων στοιχείων του φυσικού κόσμου. Ως μέρος μιας συλλογικής ομάδας, αυτοί οι κλάδοι αλληλεπικαλύπτονται συχνά, με τους μαθητές να αντλούν από διάφορες περιοχές για να ολοκληρώσουν τα μαθήματα σπουδών τους. Για παράδειγμα, οι μαθητές βιοχημείας θα λάβουν πολλά μαθήματα μαθηματικών και οι μαθητές ψυχολογίας θα παρακολουθήσουν συχνά μαθήματα σε υπο-τομείς της βιολογίας, όπως η ανατομία και η φυσιολογία.