Doğa bilimi, madde, enerji ve bunların birbirleriyle nasıl reaksiyona girip dönüştükleriyle ilgili olanlar da dahil olmak üzere bilimdeki çeşitli alt alanları tanımlamak için kullanılan bir şemsiye terimdir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kolejlerde, doğa bilimleri bölümleri genellikle disiplinler arası bir formatta yapılandırılmıştır ve çeşitli bilim alanlarından ve hatta bazen matematikten alınmıştır. Bununla birlikte, doğa bilimleri genel olarak üç ana kategoriye ayrılabilir: biyoloji, kimya ve fizik. Bunların her biri kendi başına bir çalışma disiplinidir, ancak her birinin içinde birkaç alt alan da vardır.
Biyoloji
Biyoloji, yaşamın tüm biçimlerine odaklanır - insanlar, hayvanlar, bitkiler ve diğer organizmalar. Biyoloji ayrıca moleküler ve hücre biyolojisi, insan biyolojisi, ekoloji ve evrimsel biyoloji, gelişim biyolojisi, mikrobiyoloji ve immünoloji gibi ayrı ilgi alanlarına bölünebilir. Bu alt alanlar, öğrencilerin becerilerine ve çalışmalarına odaklanmaları için daha dar bir yaklaşım sağlar, ancak çoğu kolej, tüm biyoloji bölümlerinin tamamlaması için gerekli olan bir temel gereksinime sahiptir. Bu çekirdek, fen programını tamamlamak için biyoloji derslerinin yanı sıra kimya ve fizik derslerini içerecektir.
Kimya
Kimya, doğa bilimleri içindeki bir diğer önemli alandır ve biyoloji gibi, birkaç dikkate değer alt kategori vardır. Organik, analitik ve fiziksel kimya bu alanlardan üçüdür. Temel derece gereksinimlerine ek olarak, kimya ana dalları nicel kimya gibi sınıflara daldırılacaktır. kimyasalların teorileri ve kullanımlarıyla ilgilenen inorganik kimya, hücresel biyokimya ve enstrümantal analiz enstrümanlar. Kimya çalışmasındaki başlıca öğrenme çıktıları arasında problem çözme ve açıklama, laboratuvar becerilerini gösterme, sonuçları sunma ve kimyasal teorileri ve uygulamaları anlama yer alır.
Fizik
Fizik, doğa yasaları ve farklı madde türlerinin özellikleri ile ilgilenir. Bu doğa bilimleri alanı, elektronik, optik ve dalgalar, manyetizma, termodinamik ve kuantum fiziği dahil olmak üzere çok çeşitli alt konuları kapsar. Fizik programındaki öğrenciler tüm bunları keşfedecek ve aynı zamanda disiplinde uygulamalı deneyim kazanmak için araştırma projelerine katılacaklardır. Fizik ayrıca matematikten büyük ölçüde yararlanır ve kalkülüs özellikle büyük bir rol oynar.
Diğer alanlar
Biyoloji, kimya ve fiziğe ek olarak, doğa bilimleri ayrıca biyokimya, bilgisayar bilimi, jeoloji, matematik ve psikoloji çalışma alanlarını da içerir. Bu alt alanlar, madde, enerji ve doğal dünyanın diğer unsurlarının incelenmesini de içerdiğinden, doğa bilimleri bölümü olan kolejlerde sıklıkla temsil edilir. Kolektif bir grubun parçası olarak, bu disiplinler genellikle öğrencilerin derslerini tamamlamak için çeşitli alanlardan çizim yapmalarıyla örtüşür. Örneğin, biyokimya öğrencileri kendilerini birkaç matematik dersi alırken bulacaklar ve psikoloji öğrencileri genellikle anatomi ve fizyoloji gibi biyoloji alt alanlarında ders alacaklardır.