Естествознание. 10 класс (базовый уровень)

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

УДК 373.167.1:5+5(075.3)
ББК 20я721
 
Т45

Титов, Сергей Алексеевич.
Естествознание : 10-й класс : базовый уровень : учебник / 
С. А. Титов, И. Б. Агафонова, В. И. Сивоглазов. — 9-е изд., стер. — 
Москва : Просвещение, 2023. — 348, [4] с. : ил.
ISBN 978-5-09-110492-9.
Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования.
Учебник адресован учащимся 10 класса и рассчитан на преподавание предмета 
из расчёта 3 часа в неделю.
Учебник объединяет сведения об основных законах и закономерностях, наиболее важных открытиях и достижениях в области химии, физики, астрономии, что 
формирует у учащихся представление о природе как целостной системе, а также 
о взаимосвязи человека, природы и общества.
Современное оформление, многоуровневые вопросы и задания, дополнительная информация и возможность параллельной работы с электронным приложени- 
ем способствуют эффективному усвоению учебного материала.
УДК 373.167.1:5+5(075.3)
ББК 20я721

Т45

ISBN 978-5-09-110492-9
© АО «Издательство «Просвещение», 2021 
©  Художественное оформление. 
АО «Издательство «Просвещение», 2021 
Все права защищены

Учебник допущен к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального 
общего, основного общего, среднего общего образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность, в соответствии 
с Приказом Министерства просвещения Российской Федерации № 254 
от 20.05.2020 (в редакции приказа № 766 от 23.12.2020).

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

…Науке можно учить как увлекательнейшей части человеческой 
истории — как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая таким образом, т. е. как часть истории «естественной философии» и истории 
проблем и идей, она могла бы стать основой нового свободного университетского образования, целью которого (там, где оно не может 
готовить специалистов) было бы готовить, по крайней мере, людей, 
которые могли бы отличить шарлатана от специалиста.

Карл Поппер, социолог и философ науки

Дорогие старшеклассники!

Естествознание представляет собой систему наук о природе.  Всё, что 
окружает нас, обеспечивает, облегчает, а иногда, к сожалению, и усложняет наше существование, мы называем природой. Объекты, которые составляют природу, могут быть мельчайшими, как атомы, или 
огромными, как звёзды; они могут быть неживыми и живыми; могут 
быть устроены относительно просто, как кристаллы соли, или невероятно сложно, как живой организм, но в любом случае их поведение 
подчиняется строгим законам — законам Природы, которым подчиняются все явления, происходящие во Вселенной. Знание этих законов 
позволяет не только объяснять происходящие вокруг нас явления, но 
и предсказывать их, создавать технические устройства, предупреждать и излечивать многие опасные болезни — одним словом, облегчать 
жизнь людей, делать её гораздо более комфортной и безопасной.
Существует мнение, что все науки можно разделить на естественные и гуманитарные, представители которых часто не понимают друг 
друга. На самом деле, естест воз нание и гуманитарное знание являются двумя сторонами единой культуры. Естествознание влияет на мышление человека, на его деятельность в общественной, литературной 
и художественной сферах, а гуманитарная культура воздействует на 
стиль и характер мышления естествоиспытателей.
В этом году вы узнаете, что в основе всего многообразия природных 
процессов лежат всего несколько закономерностей, которые являются 
очень логичными и сравнительно простыми для понимания.
Работая с учебником, постоянно оценивайте свои достижения. 
Довольны ли вы ими? Что нового вы узнали? Как могут пригодиться 
вам эти знания в повседневной жизни? Если какой-то материал покажется вам сложным, обратитесь за помощью к учителю или воспользуйтесь справочной литературой и ресурсами Интернета. Список рекомендуемых интернет-сайтов вы найдёте в конце учебника.

ВВЕДЕНИЕ

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Г Л А В А

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ 
ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

§1
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОЗНАНИЯ

В оный день, когда над миром новым
Бог склонял лицо своё, тогда
Солнце останавливали словом,
Словом разрушали города.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
А для низкой жизни были числа,
Как домашний, подъярёмный скот,
Потому что все оттенки смысла
Умное число передаёт.

 
Н. Гумилёв

Способность ориентироваться в окружающей обстановке необходима 
для выживания каждому живому существу. Умение вовремя распознать опасность и постараться её избежать, найти, достать или поймать пищу, правильно отыскать партнёра для размножения — всё это 
необходимые условия существования каждого животного. У низших 
видов нормы правильного поведения заложены генетически, т. е. являются врождёнными. Такое поведение называют рефлекторным или 
инстинктивным. Чем выше на эволюционной лестнице стоит животное, тем большее значение в его поведении имеют приобретённые 
в течение жизни знания, т. е. научение. У животных, заботящихся 
о потомстве (птиц и млекопитающих), важную роль на начальном 
этапе обучения играют старшие особи, в первую очередь родители. 
У детёнышей хорошо обучающихся видов животных сильно развит 
инстинкт подражания, благодаря которому они копируют и запоминают поведение взрослых, а те, в свою очередь, часто воспроизводят перед потомством наиболее важные действия («делай как я»). В дальнейшем взрослое животное в течение своей жизни приобретает свой личный опыт, используя так называемый «метод проб и ошибок». Поэтому 
теми животными, которые живут стаями, часто руководит достаточно 

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

старый и опытный вожак, подражая которому молодые совершенствуют своё поведение.
Однако ни одно животное по возможностям обучения не может 
даже отдалённо сравниться с человеком. От всех остальных животных 
человека отличает способность к речи, которая служит средством не 
только общения, но и познания окружающего мира. Конечно, у многих видов животных для общения между собой существуют элементарные «языки» с использованием звуков, движений или жестов. 
Иногда эти «языки» используют достаточно богатый и разнообразный 
набор знаков, помогающий их обладателям выбрать в данных условиях правильный тип поведения. Однако «язык» животных отличает от 
языка человека одна принципиальная особенность — его знаки выражают только описание ситуации: опасность, еда, выражение угрозы 
или, наоборот, приглашение к сотрудничеству (рис. 1). Только чело
Рис. 1. Животные для общения используют звуки, жесты, движения

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Гл а в а  1

век на своём языке умеет обозначать конкретные предметы. Он может 
сказать «дерево», «река», «камень», имея в виду эти предметы вообще, а не те, которые он реально в данный момент наблюдает. Для владения таким языком требуется умение выделять абстрактные признаки, по которым одну группу предметов можно отличить от другой 
группы. Любой камень можно назвать камнем независимо от его размеров, формы и местоположения, т. е. любой конкретный предмет 
можно отнести к определённой категории. Для различения предметов внутри какой-то категории человек использует определения: камень может быть большим или маленьким, круглым или длинным, дерево — высоким или низким, зелёным или сухим. При этом слово, допустим, «большой» может относиться к разным категориям: большим 
может быть и дерево, и камень, и животное, и река. То же относится и 
к словам, обозначающим действие, — глаголам. Лететь может и птица, и камень, и облака. Так люди выработали абстрактные понятия, 
с помощью которых можно описывать не только то, что реально сейчас 
наблюдается, но и то, что было раньше, возможно, будет потом, или 
то, что вообще может когда-нибудь быть или, наоборот, не быть.
С возникновением языка человек получил возможность использовать принципиально новые способы обучения потомства. Теперь стало 
возможным не только обучать по принципу «делай как я», но и рассказывать о том, что, в принципе, может случиться, как вести себя 
в таких предполагаемых условиях. Можно описывать признаки, позволяющие отнести новый, ещё незнакомый предмет к определённой 
категории или, напротив, отличать одну категорию предметов от другой. Для того чтобы иметь возможность планировать свои действия, 
нужно было устанавливать связи между причинами и следствиями, 
а также связи, существующие в пространстве и во времени между различными категориями предметов. Это было началом объяснения человеком происходящих вокруг него явлений. Так появилось то, что 
впоследствии было названо познанием окружающего мира.
Возможность планировать достаточно отдалённые последствия 
того, что происходит в настоящее время, достигать с помощью этого 
желаемых результатов и избегать нежелательных резко выделила человека среди других видов обитавших в то время животных. Несмотря 
на то что человек значительно уступал многим из них в физической 
силе, ловкости и скорости передвижения, он очень скоро оказался победителем в борьбе за существование. Это случилось потому, что с помощью способности к познанию человек стал не только приспосабливаться к окружающим условиям, но и преобразовывать их для своих 
нужд. 
Уже на ранних стадиях развития общества люди неплохо ориентировались в географии запечатлевая окружающую местность, либо 
в виде примитивных карт, либо в песнях и сказаниях, где подробно 
и последовательно описывался путь, ведущий в нужное место. 
Известен случай, когда где-то в пустыне Австралии заблудилась груп
З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Возникновение и развитие естествознания

па европейских путешественников. Вывел её проводник, который сам 
никогда здесь не бывал, но знал песню местного племени. 
Наши предки хорошо разбирались в анатомии животных и человека, что видно по сохранившимся наскальным рисункам (рис. 2). 
Знание строения человеческого тела использовалось в первобытной 
медицине для лечения ран и переломов, для проведения операций, 
в том числе и на черепе. Овладение огнём и ношение шкур животных 
позволило человеку заселить абсолютно непригодные ему по климату 
области Земли.
Одной из интереснейших особенностей развития раннего человеческого мышления было возникновение способности к абстрактному счёту, к пониманию, что такое число. Для этого важно было уяснить, что 
численность чего-нибудь можно осмыслить вне этого «чего-нибудь». 
Если, например, я вижу шесть быков, то понимаю, что «шесть» может 
относиться не только к быкам, но и к камням, людям или любым другим предметам. Для того чтобы запомнить число увиденных животных или препятствий на дороге, можно было отложить такое же число 
камешков или палочек. Впоследствии люди научились использовать 
для счёта такие приёмы, как создание зарубок, насечек, узелков 
и т. п. Как вы узнаете дальше, именно понятие числа легло в значительной мере в основу древнегреческой философии, а через неё — 
в основу современного естествознания.

Рис. 2. Наскальные рисунки наших предков

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Гл а в а  1

Итак, на ранних этапах своего развития человек научился познавать и преобразовывать окружающий его мир. Этому способствовали 
появление речи, использование абстрактных понятий и абстрактных 
чисел. Впоследствии произошёл ещё один революционный перелом 
в истории познания — речь стала не только устной, но и письменной. 
Появилась возможность широчайшего распространения знаний как 
в пространстве, так и во времени. Человек мог узнать не только то, что 
накопили в своём личном опыте люди его рода или племени, но и то, 
что происходило в давние времена в далёких землях. И ограниченный 
объём памяти отдельного человека больше не являлся препятствием 
для широкого распространения знаний. Это послужило предпосылкой 
к появлению единого знания человечества, из которого впоследствии 
и возникла наука.

Проверьте свои знания

1. Что отличает речь человека от «языка» животных?
2. Как способность к познанию позволила древним людям широко расселиться по Земле?
3. Какие преимущества получил человек после изобретения письменности?

Задания

1. Назовите сходство и различия между объектами, относящимися 
к категориям «рыба» и «птица». К какой общей категории они относятся?
2. Выразите высказывание «высоко низко голова больно» на современном литературном языке. Какие части речи и обороты вам пришлось добавить?

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Возникновение и развитие естествознания

§ 2
АНТИЧНАЯ НАТУРФИЛОСОФИЯ

Представляется мне, что для начала должно разграничить вот какие 
две вещи: что есть вечное, не имеющее возникновения бытие и что 
есть вечно возникающее, но никогда не сущее. То, что постигается 
с помощью размышления и рассуждения, очевидно, и есть вечно тождественное бытие; а то, что подвластно мнению и неразумному ощущению, возникает и гибнет, но никогда не существует на самом деле.

Платон. Тимей

Философы Древней Греции. Основным истоком современного естествознания является философская мысль Древней Греции. Разумеется, 
жители Эллады создавали свои представления не на пустом месте. 
Глубокие и обширные знания об окружающем человека мире существовали и использовались в ещё более давние времена, например 
в Вавилоне, Египте и Китае. Такие изобретения, как обожжённый 
кирпич, гончарный круг и колёсный экипаж, были известны уже более чем за три тысячи лет до нашей эры. Во втором тысячелетии до н. 
э. люди уже использовали весы, циркуль, рычаги, водяные часы, умели выплавлять и обрабатывать металлы, перемещаться по воде с помощью вёсел и парусов. Значительные успехи были достигнуты в медицине и сельском хозяйстве: широко использовались всевозможные лечебные снадобья и хирургические вмешательства, люди умели 
орошать и осушать земли и использовали искусственное опыление 
сельскохозяйственных растений.
Создаётся, однако, впечатление, что эти технические достижения 
не возникли в результате применения каких-либо научных знаний 
или теорий. Скорее наоборот — попытки осознать окружающий мир, 
нарисовать его общую картину появились в результате практического 
использования технических изобретений. Разумеется, древние вавилоняне и египтяне великолепно ориентировались в астрономии, могли 
очень точно рассчитывать движение Солнца, Луны и планет и измерять время, но и эти знания носили чисто практический характер 
и никак не были связаны с пониманием устройства мира, объяснение 
которого целиком было отдано религии. При этом ни в коем случае 
не надо думать, что техника и религия находились в каком-либо противоречии. Наоборот, жрецы в храмах часто прекрасно совмещали богословские рассуждения и религиозные обряды с занятиями астрономией и техникой. Но то, что можно назвать именно наукой, т. е. 
целостное объяснение всех накопленных сведений, позволяющее предсказывать явления и влиять на них, появилось только в середине первого тысячелетия до н. э. в Греции.
 Общие знания и рассуждения об устройстве мира в Древней Элладе 
называли философией, что в переводе на русский язык означает «лю
З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.

Гл а в а  1

бовь к мудрости», или, как говорили в России до XIX в., «любомудрие». Считается, что впервые 
слово «философ» употребил древнегреческий мудрец и известный 
математик  П и ф а г о р (рис. 3), 
живший в конце VI — начале V в. 
до н. э. Другой, более поздний греческий философ Диоген писал: 
«Философию философией (любомудрием), а себя философом (любомудром) впервые стал называть Пифагор… мудрецом же, по 
его словам, может быть только 
Бог, а не человек. Ибо прежде-временно было бы философию называть “мудростью”, а упражняющегося в ней — “мудрецом”, как 
если бы он изострил уже свой дух 
до предела; а философ [“любомудр”] — это просто тот, кто испытывает влечение к мудрости».
Ранние греческие философы всегда отдавали предпочтение рассуждениям перед фактами. Такая точка зрения проистекала из того, что 
ими руководила уверенность в том, что мир устроен абсолютно правильно и гармонично. Само слово «космос» означает «порядок» или 
«красоту» в противоположность необустроенному первобытному хаосу. Логические рассуждения, как и числа, всегда абсолютно строги, не 
подвержены случайным изменениям, а потому истинны. Факты же 
испытывают искажения из-за случайных вмешательств или ошибок 
в наблюдении. Поэтому, как рассказывают, 
философ Зенон с палкой набросился на другого философа, осмелившегося противопоставить формальной логике реальные факты. 
Вер-шиной этих философских представлений 
стало учение  П л а т о н а   (427—347 до н. э.) 
(рис. 4), оказавшего, как мы впоследствии 
увидим, сильное влияние и на естествознание 
Нового времени. Платон считал, что существует вечный, неизменяющийся мир идей, 
который служит прообразом нашего реального материального мира, подверженного вечному изменению. Каждая вещь имеет свой идеальный вечный прообраз (эйдос), в соответствии с которым она строится. Наблюдения за 
явлениями реального земного мира позволяют высказывать предположения о мире идей, 

Рис. 3. Пифагор

Рис. 4. Платон

З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ »

.