МОСКОВСКАЯ ФИНАНСОВО – ЮРИДИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
ЯРОСЛАВСКИЙ ФИЛИАЛ
И.В. Будний
КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Учебно – методическое пособие
Ярославль 2009
И.В. Будний
Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие. – Ярославль, «Ремдер», 2009.-
В соответствии с Государственным образовательным стандартом в учебные планы гуманитарных и экономических специальностей с недавнего времени введена новая общеобразовательная дисциплина «Концепции современного естествознания».
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения и студентов, использующих при обучении дистанционные технологии. Они содержат программу лекционного курса, планы семинарских занятий, вопросы для экзамена (зачета), примерную тематику контрольных работ, перечень вопросов для тестирования, словарь наиболее употребительных терминов, список рекомендуемой литературы, включая электронные ресурсы.
При изучении курса рекомендуется в первую очередь работать с учебниками и учебными пособиями, выделенными курсивом в списке рекомендуемой литературы. Особое внимание следует уделить электронным учебникам и пособиям, которые содержат не только информативный материал по курсу, но также упражнения и тесты для самопроверки знаний.
Будний И.В.
кандидат химических наук, доцент
Ó Будний И.В., 2009
СОДЕРЖАНИЕ
1.ВВЕДЕНИЕ.. Ошибка! Закладка не определена.
2.Наука и научный метод……………………………………………………………………………6
3. ПЕРИОДЫ И ЭТАПЫ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ…………………………………………….9
4. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ
КАРТИНЫ МИРА……………………………………………………………………………………………12
5. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ………………………………………… 15
6. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ В СОВРЕМЕННОЙ НАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА……………...28
7. ХИМИЯ И ЕЕ РОЛЬ В РАЗВИТИИЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ЗНАНИЙ…………………....34
8. ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ………………44
9. ЧЕЛОВЕК, БИОСФЕРА И КОСМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ………………………………………………50
10.ТЕМЫ СЕМИНАРОВ…………………………………………………………………………………… .55
11.ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ)…………………………………………………………………..56
12. ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ………………………………………………………………………57
13. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ…………………………………………………..58
14. ГЛОССАРИЙ………………………………………………………………………………………………60
15. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………..69
ВВЕДЕНИЕ
Главная цель данного курса - ознакомление с современной естественнонаучной картиной мира, усвоение, пусть даже в общем виде, основных принципов и методов исследования, применяемых в современном естествознании. Это дает возможность формировать у будущих специалистов естественнонаучный способ мышления, целостное мировоззрение, что поможет лучше овладеть собственной профессией.
Актуальность курса КСЕ обусловлена еще и тем, что в последнее время в нашей стране получают все большее распространение различного рода ненаучные виды знания, такие, например, как астрология, магия, эзотерические, мистические и т.п. учения. Постепенно, но достаточно определенно, они вытесняют на периферию общественного сознания естественнонаучную картину мира, основанную на рациональных способах его объяснения. Поэтому сегодня, как никогда ранее, важно утверждение естественнонаучного знания в обществе. Речь идет об усвоении основных концепций в области физики, химии, биологии и других естественных наук, получении представлений о важнейших школах, и направлениях в развитии современного естествознания.
1. ПРЕДМЕТ И ЦЕЛИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
«Нельзя объять необъятное», - иронично предостерегает Козьма Прутков всякого, кто пытается решить много проблем и сразу. Задача современного естествознания глобальна – объять разумом бесконечный мир и построить единую картину мира. Эту задачу пытались решить с давних пор. Содержание предмета естествознания со временем менялось, хотя объект его – Природа – оставался неизменным.
Слово “естествознание” представляет собой сочетание двух
слов – “естество” (природа) и “знание”.
Предмет естествознания – различные формы движения материи в природе и их материальные носители, образующие лестницу последовательных уровней организации материи; их взаимосвязь и внутренняя структура; основные формы всякого бытия – пространство и время; закономерная связь явлений природы.
Цели естествознания двоякие: 1) находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления и 2) раскрывать возможность использования на практике познанных законов, сил и веществ Природы. Можно сказать: познание истины (законов природы) - непосредственная или ближайшая цель естествознания, содействие их практическому использованию – конечная цель естествознания. Цели естествознания совпадают, таким образом, с целями самой человеческой деятельности.
Естествознание, опираясь на конкретные естественные науки (в первую очередь физику, химию, биологию и астрономию), в то же время не является совокупностью отдельных дисциплин, в отличие от специальных наук оно исследует Природу как единое целое.
2. НАУКА И НАУЧНЫЙ МЕТОД
2.1 Наука как процесс познания
В общем понимании наука — это система сознания и деятельности людей, направленная на достижение объективно-истинных знаний и систематизацию доступной человеку и обществу информации. Знания должны допускать доказательство и эмпирическую проверку.
Современная наука охватывает огромную область знаний — около 15000 дисциплин, которые в различной степени отдалены друг от друга. В XX в. научная информация за 10—15 лет удваивается. Более 90% всех важнейших достижений научно-технического уровня приходится на XX в. Сегодня можно утверждать, что наука коренным образом изменила жизнь человечества и окружающей его природы. По мнению ряда ученых, в том числе академика В.И. Вернадского, началась новая эра Земли. Формируется ноосфера — оболочка Земли, преобразующаяся на основе науки в положительно значимое для человека и живого вещества состояние.
Вводя понятие «ноосфера», В.И.Вернадский поставил в неразрывную взаимосвязь две основные планетарные силы: живое вещество (как совокупность всех живых организмов) и разум человечества. Ноосфера в учении В.И.Вернадского это биосфера, преобразованная человеческой мыслью и трудом в качественно новое состояние, в котором разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором динамики общества.
Наука изучает только те явления, которые повторяются, и потому ее главная задача - искать законы их существования. За 2,5 тыс. лет своего существования наука превратилась в сложное, системно организованное образование с четко просматриваемой структурой. Основными элементами научного знания являются:
- твердо установленные факты;
- закономерности, обобщающие группы фактов;
- теории, как правило, представляющие собой знания системы закономерностей, в совокупности описывающих некий фрагмент реальности;
- научные картины мира, рисующие обобщенные образы реальности, в которых сведены в некое системное единство все теории, допускающие взаимное согласование.
В естествознании можно выделить три формы (стороны) научного познания: 1) эмпирическую, 2) теоретическую и 3) производственно-прикладную.
Эмпирическая сторона предполагает необходимость сбора фактов и информации, а также их описание (изложение фактов и их первичная систематизация).
Теоретическая сторона связана с объяснением, обобщением созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий.
Производственно-практическая сторона естествознания проявляет себя как непосредственно производительная сила общества. Современная научно-техническая революция показывает, что естествознание прокладывает пути для развития техники.
В XVII в., в эпоху зарождения классического естествознания, Ф. Бэкон и Р.Декарт сформулировали две разнонаправленные методологические программы развития науки: эмпирическую (индукционистскую) и рационалистическую (дедукционистскую).
Под индукцией принято понимать такой способ рассуждения, при котором общий вывод делается на основе обобщения частных посылок. Проще говоря, это движение познания от частного к общему. Движение в противоположном направлении, от общего к частному, получило название дедукции.
Традиционная модель строения научного понимания предполагает движение по цепочке: установление эмпирических фактов - первичное эмпирическое обобщение - обнаружение отклоняющихся от правила фактов - изобретение теоретической гипотезы с новой схемой объяснения - логический вывод (дедукция) из гипотезы всех наблюдаемых фактов, что и является ее проверкой на истинность. Подтверждение гипотезы конституирует ее в теоретический закон. Подобная модель научного знания называется гипотетико-дедуктивной. Считается, что большая часть современного научного знания построена именно таким способом.
2.2 Критерии истинности в науке
Принято считать, что научную истину можно установить логически. Рассмотрим три примера логических рассуждений. Вот первое, оно родилось в древности: критянин Эпименид сказал: «Все критяне лжецы!». Но Эпименид сам критянин, следовательно он тоже лгун. Но если Эпименид лгун, тогда его заявление, что все критяне лгуны, - ложно, так как Эпименид – критянин, следовательно, он не лгун, и поэтому его утверждение «Все критяне лжецы» - истинно. Таким образом, мы, ни разу не нарушив строгость логики, пришли к двум взаимоисключающим положениям – парадоксу: Эпименид одновременно лжет и не лжет.