В історії природознавства можна виділити ряд періодів, кожен з яких ділиться на більш дрібні етапи. Основні періоди наступні:
1.Антічний період (VI ст. До н.е. - V ст.н.е.)
Наука цього періоду характеризується як натурфілософія. Це було абстрактно пояснювальний природознавство, діяльні і творчі компоненти в ньому майже відсутні.
2. Період середньовіччя (VI - XIV ст.)
3. Період відродження (XV - XVI ст.)
Характерними рисами науки цього періоду стали гуманізм, відновлення інтересу до античності і її цінностей, заперечення схоластики, віра в великі можливості Людини і його розум. Наука цього періоду сприяла настанню другої глобальної наукової революції, що почалася з робіт Галілея.
4. Епоха класичного природознавства (XVII - XIX ст.)
В кінці XIX ст. у фізиці відбуваються епохальні відкриття: такі, як відкриття рентгенівських променів (1895), радіоактивності (1896), електрона (1897), квантування енергії (1900). Це було початком третьої наукової революції і переходом до сучасної науці.
5. Період сучасного природознавства
Зазвичай його початком вважають 1905 р коли Ейнштейн розробив спеціальну теорію відносності (СТО).
Зміна однієї наукової картини інший представляє собою глобальну наукову революцію. В історії розвитку природознавства зазвичай виділяють три природничо глобальних революції. Якщо їх пов'язати з іменами вчених, які відіграли в цих подіях велику роль, то вони називаються аристотелевской, ньютонівської і ейнштейнівської.
Аристотелевская наукова революція охоплює античний період. Результатом її стало народження науки, з'явилися певні норми і зразки побудови наукового знання. У працях Аристотеля найбільш ясно була усвідомлена наука цього періоду. У цей період була розроблена геоцентрична система світу. в якій куляста нерухома Земля займала центральне місце, були висунуті ідеї матеріальної основи світу. атомізм (натурфілософські і фізична теорія, згідно з якою чуттєвосприймаються (матеріальні) речі складаються з хімічно неподільних частинок - атомів), (Демокріт і Епікур), ідея розвитку і збереження (Геракліт), був розроблений аксіоматичний метод (спосіб побудови наукової теорії, при якому в її основу кладуться деякі вихідні положення (судження) - аксіоми, або постулати, з яких всі інші твердження цієї науки (теореми) повинні виводитися чисто логічним шляхом, за допомогою доказів) і створили геометрія (Евклі ).
Під час другої глобальної революції - ньютонівської (XVI - XVIII ст.) Був здійснений перехід від геоцентричної (уявлення про будову всесвіту, згідно з яким центральне положення у Всесвіті займає нерухома Земля, навколо якої обертаються Сонце, Місяць, планети і зірки) системи світу Аристотеля - Птолемея до геліоцентричної (уявлення про те, що Сонце є центральним небесним тілом, навколо якого звертається Земля й інші планети) системі світу М. Коперника (польський астроном), від поглядів Аристотеля до механік Галілея - Ньютона. Підсумком цієї революції є становлення класичного природознавства, а роль першопрохідців належить М. Коперника, Г. Галілею, И.Кеплер, Р. Декарт, І.Ньютону.
У цей період широко використовується математика, виробляються вимоги до наукового експерименту, встановлюються кінематичні і динамічні закони геліоцентричної системи світу, знання вважаються абсолютними, суб'єкт і об'єкт пізнання розділені і ніяк не впливають один на одного. Основою не тільки природознавства, а й науки в цілому стала механіка. Вважалося, що будь-які явища можна звести і пояснити на основі механіки Ньютона (редукціонізм - абсолютизує принцип редукції (відомості складного до простого і вищого до нижчого) або механізм в даному випадку)
Підсумки цього періоду розвитку науки - експериментально-математичне природознавство і механічна картина світу. (МКМ).
Перехід від класичного природознавства до сучасного був здійснений в результаті третьої глобальної наукової революції в кінці XIX - початку XX ст. Найбільш значними теоріями сучасного природознавства є теорія відносності (спеціальна і загальна) і квантова механіка. Спеціальна теорія відносності (СТО) встановила зв'язок простору і часу, відносність (залежність від системи відліку) довжини, маси, часу та інших фізичних величин. Загальна теорія відносності (ЗТВ) (теорія тяжіння) виявила зв'язок властивостей простору-часу з рухомою матерією. Квантова механіка (теорія мікросвіту) відкрила імовірнісний характер законів мікросвіту, корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії і багато іншого.
В результаті з'явилася квантово-польова картина світу (КПКМ), яка продовжує розвиватися і сьогодні.
Три глобальні революції, зумовили три тривалих періоду розвитку науки, кожному з яких відповідає своя наукова картина світу (картина світу древніх - КМД, механічна картина світу - МКМ і квантово-польова картина світу - КПКМ). В рамках кожної з них йде еволюційний розвиток, робляться відкриття, створюються нові теорії та методи. Це міні революції - приватні і комплексні. Приватна революція зачіпає якусь одну галузь знань, комплексна - ряд областей.
Сучасна наукова картина світу складна і проста одночасно.
Всі старі теорії, справедливість яких перевірена практикою, що не відкидаються, а стають окремим випадком нових теорій (принцип відповідності). Однак нова картина світу, її основні теорії не можуть бути зведені до попередньої картині світу і її теоріям. Прагнення звести нове до старого називається редукционизмом. Це проблема в науці найбільш яскраво проявилася в період МКМ, коли прагнули все звести до механіки і пояснити на її основі (механічний редукціонізм або механіцизм).