Слайд 1КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Слайд 2КСЕ – новая интегративная учебная дисциплина, введенная в Государственный образовательный
стандарт РФ с 1995 г.
Концепция (лат. conceptio – восприятие, понимание):
система взглядов, то или иное понимание явлений, процессов;
совокупность наиболее существенных элементов теории или учения, базовый принцип понимания процессов и явлений окружающего мира;
единый определяющий замысел, ведущая мысль какого-либо произведения, научного труда.
Слайд 3ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ
Естествознание – это система наук о Природе, одна из трех
основных областей научного знания о Природе, Обществе и Мышлении.
Наука –
способ отражения, описания и преобразования систем с целью прогнозирования их поведения в определенных условиях.
Объектом изучения естествознания является Природа – весь материальный, энергетический и информационный мир Вселенной.
Основу системы наук и Природе составляют физика, химия, биология. астрономия, география (и геология).
Слайд 4Наука сегодня – не отрасль,
а сфера, это целый взаимо-увязанный мир.
А потому не может быть исключений, ‒ развивать надо всё,
и денег на это не жалеть…
Развитие науки –
овладение будущим
Слайд 6ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Естествознание ‒ наука о диалектическом единстве, взаимосвязи и изменчивости
активных неживых и живых видов, а также форм существования природных
объектов микро-, макро- и мегамира.
Активность – феноменологическое свойство системы, являющееся следствием ее внутренней неустойчивости.
Основные категории естествознания – хаос и порядок, простое и сложное, случайность и необходимость, устойчивость и неустойчивость.
Понятийный аппарат науки содержат термины: система, состояние, структура, симметрия, энтропия, информация, вероятность, распределение, организм, организация.
Основные процессы в естествознании – движение, развитие, эволюция, превращение, самоорганизация, рождение, рост, распад, гибель, игра, творчество.
Слайд 7ПРЕДМЕТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Предмет естествознания – факты и явления, которые воспринимаются нашими
органами чувств.
Задача ученого – обобщить эти факты и создать
теоретическую модель, включающую законы, управляющие явлениями природы.
Следует различать факты опыта, эмпирического обобщения и теории, которые формулируют законы науки.
Понятие «наука» буквально означает знание.
Слайд 8МЕТОД ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Понятие метод означает определенный путь достижения поставленной цели.
Термин методология
определяется как совокупность используемых методов в той или иной области
научного знания.
Методология – наука о методах вообще, независимо от конкретной области их применения.
Методология – учение о методах и принципах познания.
Методика обозначает некую последовательность выполняемых действий.
Слайд 9По предмету и методу познания можно выделить науки:
о Природе (естествознание);
Обществе
(обществознание) и
Мышлении (логике).
Отдельную группу составляют философские, математические и технические науки.
Слайд 10Введение курса КСЕ преследует три цели:
раскрытие современной естественнонаучной картины мира;
формирование
и развитие концептуального мышления;
синтез в системе знаний в единое целое
гуманитарной и естественнонаучной культур.
Слайд 11ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА
Естественнонаучная картина мира – это целостная система представлений
об общих свойствах и закономерностях природы, которая возникает в результате
анализа и синтеза основных естественнонаучных понятий и принципов, отражающих эти объективные закономерности и методологические установки.
Механическая картина мира (МКМ), Электромагнитная картина мира (ЭКМ), Квантово-полевая картина мира (КПКМ) и Современная, эволюционная картина мира (СЭКМ).
Слайд 12КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ МЫШЛЕНИЕ
В основе концептуального мышления лежат три концепции:
системного подхода;
эволюции;
самоорганизации.
Система –
(от греч. целое) совокупность элементов или частей, образующих определенную целостность,
в которой в результате взаимодействия элементов системы возникает новое свойство целого.
Слайд 14СИСТЕМНЫЙ ИЛИ СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД
Системный подход ориентирует исследователя (субъекта) на системный
целостный охват изучаемых процессов и явлений в их взаимосвязи и
взаимодействии с другими явлениями и тем самым ограждает его от односторонности и неполноты результатов.
Системный или синергетический подход ориентируется на исследование процессов изменения и развития.
Слайд 15КОНЦЕПЦИЯ ЭВОЛЮЦИИ
Концепция эволюции рассматривает одну из форм развития в Природе
и Обществе: эволюцию ‒ непрерывное, постепенное количественное изменение, в отличие
от революции – быстрого, коренного, качественного изменения – вносит в познание требование учета непрерывной изменяемости процессов, явлений как в предшествующем историческим развитии (в ретроспективе), так и на будущее (на перспективу).
Слайд 16КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ
Концепция самоорганизации раскрывает внутренние механизмы эволюции.
Принцип самоорганизации позволяет изучать
процессы возникновения и формирования новых, более сложно организованных систем, где
хаос стал выступать созидательным началом, конструктивным и обязательным механизмом эволюции.
Именно поэтому современная картина мира включает естественнонаучное и гуманитарное знание.
Слайд 17ЧТО ТАКОЕ НАУКА В ЦЕЛОМ?
Наука – [лат. scientia, от scire,
«знать»] – это термин, используемый в самом широком смысле для
обозначения обобщаемого и систематизируемого знания в любой области.
Наука – система научных знаний.
Наука – это знание, достигшее оптимальности по критериям обоснованности, достоверности, непротиворечивости, подтверждаемости и эффективности.
Развитие науки ‒ овладение будущим.
Слайд 18Современное понятие науки включает четыре ипостаси этого феномена:
воспроизводство новых знаний;
хранение,
систематизацию и «уплотнение» имеющихся знаний;
передачу знаний грядущим поколениям;
актуализацию научных знаний
в непосредственную производительную силу.
Слайд 19ЗАРОЖДЕНИЕ НАУКИ. АНТИЧНОСТЬ.
Зарождение науки в контексте всей культуры происходит
в Древней Греции в VII─VI вв. до н.э. в форме
научных программ.
Первая научная программа – математическая программа – сформулирована Пифагором Самосским (VI в. до н.э.) и позднее развита в философии и физике – представляет собой набор умозрительных рассуждений о связи строения вещества с геометрическими фигурами.
Вторая научная программа античности – атомизм Демокрита (р. ок. 470 или 460 г. до н.э.) – идея начала всего сущего в форме неделимых частиц – атомов и пустоты.
Слайд 20АНТИЧНОСТЬ, ВОЗРОЖДЕНИЕ, XVI – XVII вв.
Третья научная программа античности –
программа Аристотеля (384 – 322 гг. до н.э.) – систематизация
накопленного научного знания («Органон» – трактат по логике). Аристотель предложил четыре причины бытия – формальную, материальную, действующую и целевую. В его «Метафизике» воссоздается мир как целостное, естественно возникшее образование, имеющее причины в самом себе.
Средневековая наука – схоластика. Вера и Разум.
В эпоху Возрождения Разум становится выше откровения. Гелиоцентризм и идея бесконечности Вселенной. Николай Коперник (1473 – 1543), Джордано Бруно (1548 – 1600), Галилео Галилей (1564 – 1642) – разработал динамику, ввел понятие физического закона и т.д. Исаак Ньютон (1643 – 1727): «Математические начала натуральной философии» – три закона движения и закон Всемирного тяготения.
Слайд 21НАУКА НОВОГО ВРЕМЕНИ (XIX–XX вв.)
Весь XVIII в. в науке проходит
под знаком динамики. Механистическое естествознание.
Эволюционные идеи в естествознании – И.
Кант, Ж.Б. Ламарк, Ч.Р. Дарвин, М. Фарадей, Д. Менделеев, А. Бутлеров и др.
Крушение механистического естествознания: А. Беккерель, П. и М. Кюри, Д. Томсон, Д. Максвелл.
Современное развитие естествознания: Н. Бор, А. Эйнштейн, Э. Резерфорд, М. Планк, А. Фридман, В. Гейзенберг, Луи де Бройль, П. Дирак, И. Пригожин, Хакен и др.
Эволюция Природы: от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим.
Слайд 23Естественнонаучная и гуманитарная части культуры как отражение двух типов мышления
– аналитического и образного
Естественные науки – вместе с науками
о человеке и обществе (гуманитарными науками), искусством, литературой, религией – являются составными частями общечеловеческой культуры.
Гуманитарная культура – гуманитарное знание о духовом мире человека и человеческом обществе.
Культура – [лат. cultura] – это совокупность материальных и духовных ценностей, созданных человеческим обществом и характеризующих определенный уровень развития общества.
Слайд 26ЭПОХА ИНФОРМАЦИОННОЙ ГЛОБАЛЬНОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ
В условиях перехода человечества в новую –
информационную – эпоху интеграции естественнонаучных и гуманитарных культур – наука
открывает возможность описания социальных, экономических и т.д. систем языком и понятиями, сложившимися в естествознании.
Наука вплотную подошла к рубежу, на котором станет реальностью фундаментальный уровень описания не только закрытых систем, но и всех происходящих в природе событий, включая жизнь.
Слайд 27ВСЕОБЩИЙ ХАРАКТЕР ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ
Различные элементы материального мира образуют единую систему,
и процессы, протекающие в ней, описываются едиными фундаментальными законами.
Мир един,
в нем «все связано со всем», нет каких-либо изолированных подсистем, в которых текла бы своя, абсолютно автономная «жизнь».
Законы материального мира обладают единством на фундаментальном уровне.
Слайд 28«СТРЕЛА ВРЕМЕНИ»
В современном естествознании большую роль играет представление о непрерывном
и однонаправленном изменении, происходящем в материальном мире, об эволюции Вселенной
как целого.
«Стрела времени» – числовая ось, отражающая последовательность событий и этапов в развитии Вселенной, известных науке.
Слайд 30УНИВЕРСУМ
Все этапы, все состояния, закономерно сменяющие друг друга в ходе
развития, связаны между собой общей эволюцией системы мироздания – УНИВЕРСУМА
(как часто именуют Вселенную, желая подчеркнуть единство этой системы).
Вселенная развивается, эволюционирует как целое.
Слайд 31КОСМОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП
Физические процессы, происходящие в отдаленных друг от друга областях
космоса, идентичны.
Взаимодействия и законы, их описывающие, оказываются универсальными.
Ближний космос, включающий
нашу Галактику, является типичным образцом Вселенной в целом.
Слайд 32МЕТОДОЛОГИЯ СОВРМЕННОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Современная наука держится на определенной методологии –
совокупности используемых методов и учении о методе.
Каждая наука имеет не
только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, имманентный (внутренне присущий) предмету.
Единство предмета и метода обосновал немецкий философ ГЕГЕЛЬ Георг Вильгельм Фридрих (1770 – 1831).
Слайд 35ЧУВСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ПОЗНАНИЯ
Ощущение – это простейшие чувственные образы, отражения, копии
или своего рода фотографии отдельных свойств предметов.
Восприятие – целостный образ,
отражающий непосредственно воздействующие на органы чувств предметы, их свойства и отношения.
Представление – это образы тех процессов, которые когда-то воздействовали на органы чувств человека, и при отсутствии объектов восстанавливаются по сохранившимся в мозгу следам.
Слайд 36ПАМЯТЬ
Память – способность мозга запечатлевать, сохранять воздействие или сигналы внешней
среды и в нужный момент воспроизводить их.
Процессы ощущения и восприятия
– начало возникновения сознательного отражения.
Память закрепляет и сохраняет во времени полученную информацию. Так возникает представление.
Представление – психическое явление – субъективное явление – промежуточная ступень при переходе от ощущения к мысли.
Мышление – высшая ступень познания, процесс отражения объективной реальности.
Слайд 37МЫШЛЕНИЕ – РАЦИОНАЛЬНОЕ ПОЗНАНИЕ
Мышление – целенаправленное, опосредованное и обобщенное отражение
в мозгу человека существенных свойств, причинных отношений и закономерных связей
вещей.
Понятие – это мысль, в которой отражаются общие и существенные свойства объектов и явлений.
Суждение – форма мысли, в которой посредством связи понятий утверждается (или отрицается) что-либо и чем-либо.
Умозаключение – форма рассуждения, в ходе которого из одного или нескольких суждений, называемых предпосылками или посылками, выводится новое суждение (заключение или следствие), логически непосредственно вытекающее из посылок.
Именно на таком опосредованном познании основана вся наука.
Слайд 39ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ
Главная задача теоретического мышления – привести полученные данные в
стройную систему и создать из них научную картину мира, лишенную
логических противоречий.
Гипотеза – предположение, исходящее из рады фактов и допускающее существование объекта, его свойств, определенных отношений.
Теория – система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон окружающего мира.
Слайд 40РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ МЕТОДОЛОГИЯМИ
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО И ГУМАНИТАРНОГО ПОЗНАНИЯ
В методологии естественных наук обычно
не учитывается индивидуальность предмета.
В гуманитарно-научном методе заключается постоянное взаимодействие
переживания и понятия.
В современной науке намечается тенденция к сближению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но принципиальные различия пока остаются.
Слайд 41СУЩНОСТЬ НАУЧНОГО МЕТОДА
Научный метод позволяет добывать такие знания о явлениях,
которые можно проверить, сохранить и передать другому.
Наука оперирует только такими
явлениями, которые повторяются.
Основная задача науки – отыскать законы, согласно которым эти явления протекают.
Закон – это устойчивая, повторяющаяся связь явлений.
Слайд 44НАУЧНЫЙ МЕТОД
Научный метод – это способ организации средств познания (приборов,
инструментов, приемов, предметных и теоретических операций и др.) для достижения
научной истины.
Истина – характеристика содержания знаний, соответствующих объективной действительности.
Научный метод подразделяется на методы, используемые на каждом уровне исследования.
Выделяются эмпирические и теоретические методы.
Слайд 45ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ:
Наблюдение – целенаправленное восприятие явлений объективной действительности.
Описание – фиксация
средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах.
Измерение – сравнение
объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам.
Эксперимент – наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий.
Слайд 46ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ:
Формализация – построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность раскрываемых процессов
действительности.
Аксиоматизация – построение теорий на основе аксиом (утверждений, не требующих
доказательства истинности).
Гипотетико-дедуктивный метод – создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.
Слайд 47РЕНЕ ДЕКАРТ (1596 – 1650): ПРАВИЛА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
ничего не принимать
за истинное, что не представляется ясным и отчетливым;
трудные вопросы делить
на несколько частей, сколько нужно для их разрешения; начинать исследование с самых простых и удобных для познания вещей и восходить постепенно в познанию трудных и сложных;
останавливаться на всех подробностях, на все обращать внимание, чтобы быть уверенным, что ничего не упущено.
Слайд 48ИСТИНА – ПРЕДМЕТ ПОЗННИЯ
Что означает открыть естественнонаучную истину в современном
понимании?
– установить причинно-следственную связь явлений и свойств объектов природы;
– подтвердить экспериментом, опытом истинность полученных теоретических утверждений;
– определить относительность естественнонаучных знаний.
Слайд 49ПРИЧИННО–СЛЕДСТВЕННАЯ СВЯЗЬ: ПРИЧИНА – ОБЪЕКТ – СЛЕДСТВИЕ
Количественное описание такой связи
– основа научной теории, которая характеризуется четкой логической структурой
и состоит из набора аксиом и теорем со всеми возможными выводами.
По такой схеме строится любая математическая теория. При этом создается специальный научный язык, терминология, система научных понятий, имеющая однозначный смысл и связанная между собой строгими законами логики.
Так достигается математическая истина.
Слайд 50ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ
Научная продукция на своем пути к истине преисполнена
ошибочными результатами.
Для проверки качества научной продукции производится ее контроль: экспертиза,
рецензирование и оппонирование.
Внутренние механизмы самоочищения: интересные, полезные и важные результаты многократно повторяются.
Приближение к научной истине – сложный и трудоемкий процесс, требующий усилий многих ученых в течение длительного времени.
Слайд 51ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ ИСТИНА
Естественнонаучная истина принципиально отличается от математической истины.
Для объяснения наблюдаемых
явлений или свойств теоретические утверждения или выдвинутые гипотезы нужно подтвердить
экспериментом, опытом и связать их с «действительным ходом вещей».
Завершающая стадия естественнонаучного познания – устанавливаются границы истинности полученных экспериментальных результатов или границы применимости законов, теорий или отдельных научных утверждений.
Слайд 52ТРИ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ:
в основе естественнонаучного познания лежит причинно-следственная
связь;
истинность естественнонаучных знаний подтверждается экспериментом;
любое естественнонаучное знание относительно.
Научная теория и
эксперимент или в обобщенном представлении, наука и практика – вот два кита, на которых держится ветвистое дерево познания.
Слайд 53ТРИ СТАДИИ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Первая стадия: устанавливается причинно-следственная связь в соответствии
с принципом причинности.
В современном понимании причинность означает связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процессе ее движения и развития.
Вторая стадия: проведение эксперимента и опыта. Критерий естественнонаучной истины – эксперимент, опыт.
Любые естественнонаучные знания (понятия, идеи, концепции, модели, теории, экспериментальные результаты и т.п.) ограничены и относительны.)
Третья стадия: установление границ соответствия или интервала адекватности.
Слайд 54МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Понятие метод в научной терминологии является центральным и
обозначает определенный путь достижения поставленной цели.
Метод (греч. – путь) –
совокупность определенных правил, приемов, норм познания и действия.
Всеобщие методы. Общенаучные методы. Конкретные научные методы. Методы эмпирического и теоретического исследования.
Слайд 63ВАЖНЕЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ:
Высокотемпературная проводимость.
Энергосберегающие технологии.
Химические лазеры.
Атомный лазер.
Молекулярные пучки.
Нанотехнологии –
технологии атомных размеров.
Геном человека.
И многое, многое другое.
Слайд 64СМЕНА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПАРАДИГМ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Парадигма (гр. paradigma – пример, образец) обозначает
некую общепринятую и достаточно устойчивую организацию научного знания, исторически сложившуюся
и действующую в течение длительного периода времени в качестве трафарета проведения подавляющего большинства научных исследований на определенном этапе развития общества.
Слайд 65ПАРАДИГМА НАУЧНОГО ЗНАНИЯ – НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА
Естественнонаучная картина мира –
упорядоченная целостность систематизированных знаний о Вселенной и человеке, формирующаяся на
базе фундаментальных открытий и достижений, прежде всего естествознания (астрономии, физики, химии, биологии и др.).
Любая парадигма представляет собой весьма устойчивую, крайне инерционную и активно противодействующую попыткам её изменения систему научных взглядов в общественном сознании.
Слайд 66ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ
Замена одной парадигмы на другую, связанная с коренной ломкой
устоявшихся научных представлений и всей естественнонаучной картины мира, в целом
происходит в науке достаточно редко, характеризуясь, как естественнонаучная революция.
В истории естествознания обычно выделяют три такого рода научных революции, определивших основные направления развития науки. и три основных этапа развития всей науки.
Слайд 67ТРИ ОСНОВНЫХ ЭТАПА РАЗВИТИЯ ВСЕЙ НАУКИ:
Первая из
них относится к VI–IV вв. до н.э. и связана с
формированием основ научного знания, принципов науки в целом, а также с созданием теории геоцентризма
Вторая естественнонаучная революция относится к XVI–XVII вв. и характеризуется переходом к теории гелиоцентризма, внедрением в науку экспериментального метода, а также построением классической теории механики.
Третья естественнонаучная революция относится к концу XIX – началу ХХ вв. и связана с формированием специальной и общей теории относительности, а также с открытием основных принципов квантовой механики.
Слайд 68ДИНАМИКА НАУКИ, ПРЕДСТАВЛЕННАЯ Т.С. КУНОМ (1922
– 1996)
Старая парадигма → нормальная стадия развития науки
→ революция в науке → новая парадигма.
Слайд 69РАЗНООБРАЗИЕ ОБЪЕКТОВ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА.
СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ МАТЕРИИ
Структурные уровни материи – на
каждом из таких уровней собраны материальные объекты (и явления с
их участием), близкие по своим фундаментальным свойствам, по сложности и по внешним проявлениям.
Структурирование материи делает процесс познания природы более простым.
Всю совокупность природных объектов можно условно представить тремя областями: микро-, макро и мегамир.
Слайд 74ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ЕДИНСТВО МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА
Все, что окружает человека, есть материя в
самых разных формах его проявления.
Совокупность проявлений материи образует единую систему
– Вселенную.
Вселенная состоит из огромного числа подобных друг другу систем.
В глобальном масштабе структура Вселенной есть совокупность галактик, а ее микроструктура – совокупность элементарных частиц и атомов.
В недрах материи Вселенная представляет собой набор квантовых полей.
Галактики имеют сходную между собой структуру, составной частью которых являются звезды; многие из них похожи на наше Солнце.
«Земной» атом неотличим от атома в любой другой части Вселенной.
Слайд 75МАТЕРИЯ И ДВИЖЕНИЕ
Материя – это все то, что прямо или
косвенно действует на органы чувств человека и другие объекты.
Движение материи
– любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате из взаимодействия.
Слайд 76ВИДЫ МАТЕРИИ: ВЕЩЕСТВО, ФИЗИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ФИЗИЧЕСКИЙ ВАКУУМ
Вещество – основной вид
материи, обладающий массой покоя.
Физическое поле – особый вид материи, обеспечивающий
физическое взаимодействие материальных объектов и их систем.
Физический вакуум – низшее энергетическое состояние
квантового поля.
Слайд 79ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
Пространство – объективная реальность, форма существования материи, характеризующая
её протяженность и объем; сосуществование и взаимодействие материальных объектов и
процессов; совокупность отношений координации и расположения объектов друг относительно друга.
Время выражает порядок смены физических состояний и является объективной характеристикой любого процесса или явления.
![ЧТО ТАКОЕ НАУКА В ЦЕЛОМ?Наука – [лат. scientia, от scire, «знать»] – это термин, используемый в самом](/img/thumbs/3f3462879b5e9844bb9dc5c0089bc4aa-800x.jpg "КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ЧТО ТАКОЕ НАУКА В ЦЕЛОМ?Наука – [лат. scientia, от scire, «знать»]")
