ما هي العلوم الطبيعية

تعريف العلوم الطبيعية

يمكن تعريف العلوم الطبيعية (بالإنجليزية: Natural science) على أنّها علوم منهجية تهتمّ بدراسة الجانب الفيزيائي والمادّي لكلّ ما في الكون، وتُعدّ أحد أهمّ جوانب الحياة البشرية، والجانب العملي والتطبيقي للتاريخ، إذ يُعرَف تاريخ وحضارة شعب أيّ بلد من خلال معرفة مدى تقدّمه العلمي وما قدّمه للإنسانية، ممّا يحدّد مكانته بين الأمم والبلدان الأخرى، وقد حظيت العلوم الطبيعية على اهتمام الإنسان منذ القدم، إذ وُجد في التراث آثار وكتابات من الحضارات القديمة تجمع بين التاريخ، وتطوّر اللغات، وأنواع الكتابات المختلفة، بالإضافة إلى آثار التقدّم العلمي، والاكتشافات والنظريات العلمية.

أهمية دراسة العلوم الطبيعية

تتعدّد فوائد دراسة العلوم الطبيعية، فهي في المقام الأول تساهم في تطوير مهارة حلّ المشكلات، ومهارات البحث العلمي والعمل المخبري، كما تحفّز القدرة على اتّخاذ القرارات السليمة، والتواصل اللفظي والكتابي، والتفكير الناقد، وتقييم وتفسير المعلومات، وإدارة الوقت، إلى جانب دورها في تحسين مهارات الإلقاء، وتعزيز اتّباع المنهجية في العمل، وتصل أهمية دراسة العلوم الطبيعية أيضاً إلى الجانب التقني وتكنولوجيا المعلومات.

فروع العلوم الطبيعية

تنقسم العلوم الطبيعية إلى مجالين رئيسيين، هما: العلوم الفيزيائية (Physical Science)، والعلوم الحيوية (Biological Science)، وفيما يأتي شرح لكل منهما:.

العلوم الفيزيائية

تدرس العلوم الفيزيائية العالم المادّي غير الحي، والظواهر الطبيعية التي تحدث في هذا الكون وتخضع لمجموعة من القوانين، وتتكوّن العلوم الفيزيائية من أربعة مجالات واسعة، هي: علم الفلك، والفيزياء، والكيمياء، وعلوم الأرض، إذ تنقسم هذه المجالات الرئيسية إلى حقول فرعية، مثل: علم الأرصاد الجوية، وعلم المعادن، وغيرها.

إقرأ أيضا:عناصر الوسط البيئي والسلسلة الغذائية

• علم الفلك: (بالإنجليزية: Astronomy)، يدرس النجوم، والكواكب، والفضاء الذي يشمل أيضاً الشمس، والقمر، والمذنبات، والمجرّات، إلى جانب كلّ ما تحتويه من غاز وغبار كوني، ويدرس علم الفلك أيضاً الأجسام والظواهر غير الأرضية الأخرى.
• الفيزياء: (بالإنجليزية: Physics)، تدرس المبادئ الأساسية التي تحكم العالم المادّي، وتُفسّر الظواهر الطبيعية في الكون، ولذلك يُنظر إليها على أنّها أكثر العلوم أهمية، فهي توفّر الأساس لجميع العلوم الأخرى.
• الكيمياء: (بالإنجليزية: Chemistry)، تدرس المادّة وخصائصها، والكيفية والأسباب وراء اتّحاد المواد مع بعضها أو انفصالها عن بعضها لتشكيل مواد أخرى، وتدرس الكيمياء أيضاً تفاعلات المواد مع الطاقة.
• علوم الأرض: (بالإنجليزية: Earth sciences)، تهتمّ بمجالات الدراسة المعنية بجزئي اليابسة والماء على كوكب الأرض، والهواء الذي يحيط به، ولذلك تشمل علوم الأرض علم طبقات الأرض، وعلم المياه، وعلم الغلاف الجوي.

العلوم الحيوية

تُسمّى العلوم الحيوية أيضاً العلوم الحياتية أو الأحياء، وتُعنى بدراسة الحياة والكائنات الحية، ودورات حياتها، وبيئتها، وطرق تكيّفها، وتشمل العديد من المجالات، وهي: الكيمياء الحيوية، وعلم الأحياء الدقيقة، وعلم الأحياء التطوّري.

• الكيمياء الحيوية: (بالإنجليزية: Biochemistry)، علم يجمع بين علم الأحياء وعلم الكيمياء، وهو أحد العلوم الفرعية التي تدرس العمليات الكيميائية التي تحدث داخل أجسام الكائنات الحية، والعمليات الأخرى التي تتعلّق بها، إذ يتمّ دراسة هذه العمليات في المختبرات، ويجدر بالذكر أنّه من خلال المعرفة بعلم الكيمياء وتقنياته يتمّ فهم وحلّ المشكلات البيولوجية.
• علم الأحياء الدقيقة: (بالإنجليزية: Microbiology)، هو علم يدرس جميع الكائنات الحية الصغيرة جداً أو ما يُعرف بالميكروبات التي لا تُرى بالعين المجرّدة، وهذا يشمل العديد من الأنواع، وهي: البكتيريا، والعتائق، والفيروسات، والفطريات، والبريونات، والأوليات، والطحالب، إذ تساهم هذه الميكروبات بشكل أساسي في كلّ من السلسلة الغذائية، والتحلّل البيولوجي، وتغيّر المناخ، وتلف الأغذية، والتسبّب بالأمراض والسيطرة عليها، والتكنولوجيا الحيوية، ويمكن أن تُستخدم بعدّة طرق، منها: صنع الأدوية، وتصنيع الوقود الحيوي، والتخلّص من التلوّث، بالإضافة إلى المشاركة في عمليات إنتاج ومعالجة الطعام والشراب.
• علم الأحياء التطوّري: (بالإنجليزية: Evolutionary Biology)، يدرس آلية عمل العمليات التطوّرية التي نتجت عنها جميع الكائنات الحية، إذ بدأت هذه العمليات منذ مليارات السنين، وما زالت مستمرّة حتى الآن.

خصائص العلوم الطبيعية

تتميّز العلوم الطبيعية بعدّة خواصّ، هي:

إقرأ أيضا:عناصر الوسط البيئي والسلسلة الغذائية

• حقائق العلم تحتمل التعديل والتغيير: الحقائق العلمية ليست ثابتة، وهي في تغيّر دائم، إذ يمكن أن يثبت خطأ بعض الحقائق العلمية القديمة التي كانت مقبولة حتى وقت معيّن، أو يمكن أن تكتشف معلومات جديدة تُلزم تعديل الحقائق القديمة، وبشكل عام تبقى الحقائق ثابتة ومقبولة ما لم تظهر حقائق جديدة تلغيها أو تعدّلها.
• العلوم الطبيعية هي علوم عالمية: العلم مادة عالمية، فقد اكتشفت النظريات، والحقائق العلمية، وتطبيقات العلم من قبل علماء من كافّة أنحاء العالم، وذلك منذ التاريخ القديم وحتى الآن.
• العلم تاريخي وتراكمي: إذ تتطوّر المعلومات العلمية مع تقدّم الزمن، وتتراكم منذ القرون الماضية وحتى الآن، وذلك في كلّ فروع العلوم الطبيعية.
• يعتمد العلم على التجربة والدليل: تعدّ الاكتشافات، والاختراعات، والنظريات في العلوم الطبيعية نتاج التجارب العملية، وإنّ كلّ ما يُقدّم للعلم يحمل معه دليلاً يؤكّد صحّته، وفي هذا السياق يهتمّ العلماء من مختلف أنحاء العالم بعمل التجارب ودراسة القوانين للتأكّد من صحتها قبل أن تُقبل ويُعمل بها؛ كي لا تعمّم نتيجة تجربة واحدة، فقد ينطبق دليل صحة إحدى النظريات على حالة ولا ينطبق على أخرى.
• تصنيف العلوم: يُعدّ التصنيف أحد أهمّ مميّزات العلوم الطبيعية، فهي علوم متكاملة ترتبط ببعضها، وتصنيفها لا يعني فصلها، لكنّه يتمّ بهدف تبسيط دراستها، واختصار الموضوعات بدراسة الأشياء المتشابهة كوحدة واحدة، ممّا يساعد أكثر في فهمها.
• للعلوم الطبيعية تأثير فعّال في شكل وحياة المجتمعات: اعتمد الإنسان على مرّ العصور في مجتمعاته المختلفة على معرفته من العلوم الطبيعية وتطبيقاتها، فقد عرفت كلّ الحضارات القديمة الطبّ والأدوية، ودون اختراع الكهرباء والهاتف فإنّ حياة الإنسان اليوم ستكون مختلفة، فما تقدّمه العلوم الطبيعية من مكتشفات ومخترعات هي أساس أسلوب حياة الإنسان وتعاملاته في النواحي المختلفة.
• تقدّم العلوم الطبيعية نفسها بشكل منتظم: يُسهّل تنظيم وترتيب العلوم الطبيعية عملية فهمها والتعامل معها من قبل الناس، فعند دراسة ظاهرة مثل البرق تكتب مادتها العلمية في تتابع نظامي يتدرّج من السهل إلى الصعب، وعلى ثلاث مستويات تبدأ من المستوى الوصفي للظاهرة، ثمّ المستوى التحليلي أو التفسيري، وأخيراً المستوى التطبيقي.

المهن المتاحة لدارسي العلوم الطبيعية

هناك العديد من المهن العلمية التي يُعتقد أنّ التوظيف فيها سيزدهر في الفترة ما بين عاميّ 2016-2026م، ويُوظّف المتخصّصين في العلوم الطبيعية في كلّ من القطاعين العام والخاصّ، بما في ذلك منظّمات البحث والتطوير، والشركات الاستشارية، والحكومات المحلية، وفيما يأتي بعض الوظائف التي يمكن لدارسي العلوم الطبيعية العمل بها:

إقرأ أيضا:أنواع العلوم

• مستشارو إدارة مزارع ومنازل (Farm and Home Management Advisors).
• جغرافيون (Geographers).
• علماء البيئة الصناعية (Industrial Ecologists).
• علماء المواد (Materials Scientists).
• معلمّو المراحل المتوسّطة والثانوية (Secondary & Middle School Teachers).
• محلّلو ضبط الجودة (Quality Control Analysts).
• خبراء الحفاظ على التربة والمياه (Soil and Water Conservationists).
• علماء وأخصّائيو تقنيات الاستشعار عن بعد (Remote Sensing Scientists and Technologists)
• أخصّائيو العلوم والحماية البيئية (Environmental Sciences and Protection Technicians).