По мнению историков науки, естествознание прошло три стадии исторического развития и в конце ХХ – начале ХХI вв. вступает в четвертую.

Первая стадия развития естествознания носит название «доклассическая-натурфилософская». Её характерными чертами являются – накопление общих, практических знаний о природе, в области физики, математики, астрономии, химии, биологии на опытной основе. В этот период господствует наблюдение, а не эксперимент, преобладают догадки, а не опытно воспроизводимые выводы. Здесь теоретические положения и выводы базируются не столько на опытных данных, сколько на целостности и непротиворечивости картины мира, отражающей систему мироздания. Этот синтез философских и умозрительных натуралистских идей восполнял неразвитость естествознания в области точных и теоретических знаний о природе. Такой подход получил название натурфилософского.

Первоначально знания передавались по принципу наследственного профессионализма, от старшего к младшему внутри особой касты (служители культов в Древнем Египте, Индии, Шумере, Вавилоне, Китае и т.д.). Древние цивилизации дали миру множество конкретных знаний о природе, но им не были свойственны ни фундаментальность, ни теоретичность. Не соответствуют древние знания критериям научности и рациональности, предпочтение отдавалось интуиции и сверхчувственному познанию, преобладали догадки и умозрительные выводы. Знания были рецептурными - набором алгоритмов и правил для решения отдельных задач, отсутствовала система доказательств и выведения общих законов. Таким образом, можно сделать вывод, что на Древнем Востоке отсутствовала подлинная наука в современном понимании этого термина, тем не менее, знания были накоплены значительные, и их необходимо учесть в качестве исходных для формирования естествознания.

Появление и зарождение естественнонаучных знаний связывают с Древней Грецией VII–VI вв. до н.э. Именно в этот период в накопленных греками знаниях проявляются те характеристики и свойства, которые позволяют говорить о греческом комплексе знаний о природе как о становящейся науке. Среди этих характеристик – деятельность по целенаправленному получению новых знаний, наличие специальных людей и организаций по получению этого знания. Именно в Греции появляются первые научные программы, существенно связанные со всей спецификой древнегреческой цивилизации и культуры, возникают такие формы познавательной деятельности как систематическое доказательство, рациональное обоснование, логическая дедукция, идеализация. Но решительный отказ от практической деятельности в древнегреческой науке имел и обратную сторону – неприятие эксперимента как метода познания, что закрывало дорогу становлению экспериментального естествознания, являющегося характерной чертой современной точной науки. Тем не менее, древнегреческую натурфилософию можно относить к становящейся науке, так как был очерчен предмет, существовали свои методы изучения и способы логического доказательства. Первыми научными программами античности стали:

ü математическая программа, представленная Пифагором и позднее развитая Платоном. Суть ее в следующем: мир – это упорядоченный Космос, чей порядок сродни порядку внутри человеческого разума. Следовательно, возможен рациональный анализ эмпирического мира. Умственный анализ обнаруживает за видимым миром вневременной порядок, сущность нашего мира – количественные отношения действительности. Познание сущности мира требует от человека сознательного развития его познавательных способностей – разума, интуиции, опыта, оценки, памяти, нравственности. Итогом познания становится духовное освобождение человека.

ü учение атомизма (Левкипп, Демокрит). Начало всего сущего – это неделимые частицы–атомы и пустота. Ничто не возникает из несуществующего и не уходит в небытие. Возникновение вещей есть соединение атомов, а уничтожение – распадение на части, в пределе – на атомы. Причины естественных явлений безличны и имеют физическую природу, их следует искать в земном мире. Атомизм является первой физической программой.

ü программа Аристотеля. Аристотель пытается найти третий путь, возражая Демокриту и Платону. В качестве причин бытия он называет: формальную, материальную, действующую и целевую. Мир рассматривается как целое, естественно возникшее образование, имеющее причины в себе самом, при этом мир является двойственным образованием – неизменная основа проявляется через подвижную эмпирическую видимость. Заслугой Аристотеля является и то, что он ставит науку на прочный фундамент логически обоснованного мышления с использованием понятийно–категориального аппарата.

В Средние века проблемы истины решались не наукой или философией, а теологией (философское учение о Боге). В этой ситуации наука становится средством решения чисто практических религиозных задач (к примеру, арифметика и астрономия были заняты вычислением дат религиозных праздников). Такое чисто прагматическое отношение к средневековому естествознанию привело к тому, что оно утратило одно из самых ценных качеств античной натурфилософии, в которой научное знание рассматривалось как самоцель, познание истины осуществлялось ради самой истины, а не ради практических результатов. В недрах средневековой культуры развивались такие специфические области знания, как астрология, алхимия, натуральная магия, которые представляли собой промежуточное звено между практическим ремеслом и натурфилософией и в силу своей практической направленности содержали в себе зародыш будущей экспериментальной науки.

Вторая стадия. Период конца 16 – начала 17 столетия связывают в естествознании с формированием и систематическим развитием экспериментально–теоретических исследований, его часто именуют аналитическим, или точным естествознанием. Накопление большого количества сведений о мире мореплавателями, путешественниками, астрономами, химиками и алхимиками к началу 17 столетия породило стремление к более детальному изучению объектов, что привело к дифференциации (разделению, расчленению) существующих наук. К примеру, в физике выделяются механика, оптика, физика сред (газов, жидкостей и т.д.). Таким образом, важнейшими особенностями аналитической стадии естествознания являются:

ü Тенденция к возрастающей дифференциации естественных наук.

ü Преобладание эмпирических знаний над теоретическими.

ü Преимущественное внимание отводилось исследованию предметов природы в сравнении с исследованиями процессов.

ü Природа рассматривалась как неизменная во времени, то есть вне эволюции, а ее разные сферы – вне связи друг с другом.

Понятие “классическое естествознание” охватывает период развития науки с XVII в. по 20-е годы XX в., то есть до времени появления квантово-релятивистской картины мира. Разумеется, наука XIX в. довольно сильно отличается от науки XVIII в., которую только и можно считать по-настоящему классической наукой. Тем не менее, поскольку в науке XIX в. по-прежнему действуют гносеологические представления науки XVIII в., мы объединяем их в едином понятии - классическая наука. Этот этап естествознания характеризуется целым рядом специфических особенностей: