Loodusteaduse kolm taset

Loodusteadus on katusmõiste, mida kasutatakse mitmete teaduse alapiirkondade kirjeldamiseks, kaasa arvatud kõik, mis puudutavad ainet, energiat ja seda, kuidas need üksteisega reageerivad ja muunduvad. Ameerika Ühendriikide kolledžites on loodusteaduste osakonnad sageli üles ehitatud interdistsiplinaarses vormis, tuginedes paljudele teaduse ja mõnikord isegi matemaatika valdkondadele. Loodusteaduse võib üldjuhul jagada kolme põhikategooriasse: bioloogia, keemia ja füüsika. Kõik need on omaette teadusharud, kuid nende sees on ka mitu alapiirkonda.

Bioloogia keskendub elule kõigis selle vormides - inimestele, loomadele, taimedele ja teistele organismidele. Bioloogia võib jagada ka eraldi huvivaldkondadeks, näiteks molekulaar- ja rakubioloogia, inimese bioloogia, ökoloogia ja evolutsioonibioloogia, arengubioloogia, mikrobioloogia ja immunoloogia. Need alapiirkonnad pakuvad üliõpilastele kitsamat lähenemist oma oskuste ja õpingute fokuseerimisele, kuigi enamikul kõrgkoolidel on põhinõue, mis on vajalik kõigi bioloogia erialade lõpetamiseks. See tuum hõlmab nii bioloogiakursusi kui ka keemia- ja füüsikatunde teadusprogrammi täiustamiseks.

Keemia on loodusteaduste teine ​​suur valdkond ja sarnaselt bioloogiaga on ka siin mõned märkimisväärsed alamkategooriad. Orgaaniline, analüütiline ja füüsikaline keemia on kolm nendest valdkondadest. Lisaks põhikraadinõuetele sukelduvad keemiaerialad sellistesse klassidesse nagu kvantitatiivne keemia, anorgaaniline keemia, rakubiokeemia ja instrumentaalanalüüs, mis käsitleb kemikaali teooriaid ja kasutusalasid pillid. Keemiaõppe peamised õpitulemused hõlmavad probleemide lahendamist ja selgitamist, laboratoorsete oskuste demonstreerimist, tulemuste esitamist ning keemiliste teooriate ja tavade mõistmist.

Füüsika on seotud loodusseaduste ja erinevat tüüpi ainete omadustega. See loodusteaduste valdkond hõlmab laia valikut alateemasid, sealhulgas elektroonika, optika ja lained, magnetism, termodünaamika ja kvantfüüsika. Füüsikaprogrammi üliõpilased uurivad neid kõiki ning osalevad ka teadusprojektides, et saada praktilisi kogemusi erialal. Füüsika ammutab palju ka matemaatikast ja eriti suurt rolli mängib arvutus.

Lisaks bioloogiale, keemiale ja füüsikale hõlmavad loodusteadused ka biokeemia, informaatika, geoloogia, matemaatika ja psühholoogia õppevaldkondi. Neid alamvaldkondi esindavad sageli loodusteaduste osakonnaga kolledžid, kuna need hõlmavad ka aine, energia ja muude loodusmaailma elementide uurimist. Kollektiivse rühma koosseisus kattuvad need erialad sageli, kusjuures üliõpilased valivad õpingute lõpetamiseks mitmest piirkonnast. Näiteks satuvad biokeemia üliõpilased mitmetesse matemaatikatundidesse ja psühholoogiaüliõpilased võtavad sageli kursusi bioloogia alavaldkondades, nagu anatoomia ja füsioloogia.