Файл: Концепций Современного Естествознания.doc

Если законы природы можно сравнить с указателями на дороге, то методы – это средства передвижения по ней.

Современное естествознание базируется на определенной методологии – совокупности методов у учений о методе.

Методы (по уровням познания):

1. эмпирические: наблюдение, описание, измерение, эксперимент;

2. теоретические: формализация - построение теоретических моделей, аксиоматизация - построение теории на основе аксиом, гипотетико-дедуктивный - выдвижение систем гипотез, дедуктивно связанных между собой.

Методы (по сфере применения):

1. Всеобщие:

а) метод детерминизма - установление причинно-следственных связей;

б) метод развития - установление постоянного изменения сущности, структуры;

в) метод системности - деление на группы на основе общих критериев;

г) метод тождества - установление равно значимости.

2. Научные - это методы эмпирического и теоретического уровней познания.

3. Специфические. Пример: методы рентгеноскопии, ультразвуковой диагностики, меченых атомов и т.п.

Методы (по логике познания):

1. дедуктивные (дедукция – выведение от общего к частному);

2. индуктивные (индукция – наведение от частного к общему).

2. Существует несколько точек зрения о времени возникновения науки:

- наука как опыт практической деятельности началась с хозяйственной деятельности (около 2 млн. лет назад);

- как доказательный вид знаний наука возникла в 6-5 веке до н.э. в Древней Греции;

- наука появилась в период расцвета поздней средневековой культуры, когда была осознана высокая значимость опыта;

- наука возникла, когда появились работы Кеплера, Ньютона (16-17 вв.)

Наиболее распространена вторая точка зрения, т.к. именно там появляется пристальный интерес к процессу мышления, его логике и содержанию. Древнегреческие мудрецы не просто собирали и накапливали факты, они начали их доказывать, тем самым они придавали системность, упорядоченность и согласованность научным знаниям. И именно в Древней Греции был апробирован первый образец подлинно научного знания:

- научные знания характеризуются системностью и логической выводимостью;

- объектами научного познания выступают не сами предметы и явления реального мира, а их своеобразные аналоги, т.е. идеализированные объекты;

- важным признаком научного познания является осознанный контроль над процессом получения нового знания, фиксация и предъявление строгих требований к методам познания;

- научное описание исследуемых объектов требует строгости и однозначности языка;

- научные знания претендуют на общеобязательность и объективность открываемых истин;

• наука изучает только те явления, которые повторяются и поэтому ее главная задача - искать законы их существования.

Процесс научного поиска даже на теоретическом уровне не является строго рациональным, т.к. непосредственно перед стадией научного открытия важно воображение, создание образов, а на самой стадии открытия – интуиция. И поэтому открытие нельзя логически вывести как теорему в математике. Интуиция присутствует в науке, но она ничего не значит в смысле обоснования результатов. Нужны еще объективные рациональные методы. Рассуждения в естествознании не является доказательствами, а только выводами. Вывод свидетельствует об истинности рассуждения, если посылки верны, но не говорит об истинности посылок. Несмотря на методологическую ценность выделения эмпирического и теоретического уровней познания, разделить эти два уровня невозможно, несмотря на их специфические черты, которые отличаются по предмету исследования, по средствам и по результатам познания.

---

Проблема различения двух уровней научного познания – теоретического и эмпирического возникает из специфической особенности его организации. Суть ее заключается в существовании различных типов обобщения доступного изучению материала. Наука ведь устанавливает законы. А закон есть существенная, необходимая, устойчивая, повторяющаяся связь явлений.

3. 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 и природы, рисующие обобщенные образцы реальности, в которых сведены в некое системное единство все теории, допускающие взаимное согласование.

Традиционная модель построения научного знания предполагает движение по цепочки: 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 является ее проверкой на истинность. Подтверждение гипотезы облачает ее в теоретический закон. Подобная модель научного знания называется гипотетико-дедуктивной.

Условно процесс получения научного знания можно определить тремя этапами:

1. Наблюдение, факты: собирание, описание, систематизация, эмпирическое обобщение фактов.

2. Гипотеза: сопоставление фактов с уже известными, построение гипотезы, повторное наблюдение, построение модели.

3. Проверка (эксперимент): проверка гипотезы экспериментом, ее опровержение или подтверждение, окончательный вывод на основе эксперимента, построение теории.

1 этап. Наблюдение – это зрительное, планомерное, целенаправленное, непосредственное, чувственное восприятие предметов и явлений природы. Наблюдения могут быть активными и пассивными.

Пассивное наблюдение, когда объект воспринимается в естественных условиях. И активное наблюдение, когда объект воспринимается в созданных ученым искусственных условиях.

Вся научная информация, основанная на наблюдениях, подвергается объективной проверке, т.к., во-первых, органы чувств могут обманываться; во-вторых, органы чувств могут иметь наследственные отклонения; в-третьих, в проведении наблюдений применяются приборы, которые расширяют возможности органов чувств, позволяют производить измерения, создать условия для эксперимента, но могут быть неисправными и давать ошибочные показания. Результатом наблюдения является установление эмпирического факта.

Факт (сделанное, свершившееся) – это действительное событие, о котором у нас есть все бесспорные знания. Так как при оценке факта мы полагаемся на органы чувств, то они не так несомненны, как иногда кажется. Следовательно, на первой стадии научному познанию присущи колебания, сомнения. Нельзя на 100 % быть уверенным в правильности своих наблюдений и открытий.

---

2 этап. Гипотеза – это научное предположение, выдвигаемое для объяснения фактов. Гипотеза порождает предсказания, т.е. из нее всегда что-то следует, причем верная гипотеза всегда ведет к верному предсказанию, а неверная может порождать верные и неверные предсказания. Но справедливость предсказаний не доказывает истинность гипотезы. Значит, и на втором этапе научному познанию присущи сомнения.

3 этап. Эксперимент – специальные операции с предметами природы, в ходе которых получают интересующие ученых сведения. Это средство проверки гипотезы в искусственно смоделированных условиях. Не любой эксперимент является научным, а только тот, который отвечает следующим требованиям:

- д.б. тщательно спланирован;

- д.б. экспериментальные и контрольные группы, помещенные в одинаковые условия, за исключением одного фактора, который проверяется;

- д.б. определенный массив, т.е. совокупность изучаемых объектов;

- д.б. повторность, что позволяет избежать случайных ошибок;

• д.б. математическая обработка полученных результатов.

Правила проверки гипотезы:

• соответствует всему множеству фактов;

• из всех альтернативных гипотез выбирается та, которая объясняет наибольшее количество фактов;

• гипотеза не может быть одновременно истиной и ложной;

• связь между гипотезой и фактами должна быть непротиворечивой.

Гипотеза, подтвержденная экспериментальным путем, считается теорией.

Теория - это научно установленные и теоретически обоснованные факты, или это обобщение, логически объясняющее набор фактов. Теория используется для объяснения известных фактов и для предсказания новых.

Тема 3. Предмет и задачи естествознания.

1. Естествознание как система знаний об окружающем мире, задачи естествознания.

2. Природа как единственный объект изучения естествознания.

3. Роль естествознания в современном мире.

1. В ранние периоды для обозначения наук о природе использовались разные термины: натурфилософия, естествознание, природоведение.

Естествознание определяется с двух позиций:

• это совокупность наук о природе, взятые в единое целое. В таком определении подчеркивается многообразие природы и, следовательно, множество наук о ней;

• это наука о природе как единой целостности. В этом определении подчеркивается единство и нерасчлененность природы и, следовательно, существование единой науки о ней.

Основные науки о неорганической природе – физика, химия, физическая химия и их многочисленные подразделения. Комплекс биологических наук исследует живую природу начиная от доклеточного уровня и кончая биосферой. Специфику планетного вещества Земли изучает геология и другие науки. Вселенная является объектом познания астрономии, астрофизики, астрохимии. Математика исследует все сферы бытия природы, где выявлены количественные закономерности.

---

Естественные науки образуют определенную иерархию в системе, вступая друг с другом в отношения субординации (подчинения).

Физика → химия→ биология → психология

Физика является непосредственным основанием для химии. Химия, имея своим основанием физику, в свою очередь, является непосредственным основанием для биологии. Так происходит развертывание всего естествознания по восходящему пути. От физики до психологии, которая циклически замыкается физикой.

Следовательно, отношения субординации несут циклический характер и это не случайно, т.к. самой природе присуща цикличность. Нельзя думать, что естествознание состоит из избранных глав физики, химии, биологии и психологии. Это обобщенная, интегрированная наука, возникшая на основе комплексного, междисциплинарного синтеза отдельных естественных наук. В естествознании нет ни одной науки в рафинированном виде. Все они взаимообусловлены и выводятся друг из друга.

С методологической точки зрения, учитывая внутренние закономерности развития, принципы получения знаний, безусловное, стабильное лидерство следует признать за физикой, т.к.:

• в физике фундаментально разработаны представления о физических объектах;

• знания о физических объектах формализованы, т.е. переведены на язык математики.

Физика закладывает фундамент под все естествознание.

Но, учитывая роль науки в обществе, оценивая внешние по отношению к науке факторы (исторические, социальные, культурные), влияние науки на состояние общества, лидером следует признать биологию. Ею достигнуты значительные успехи в решении проблемы происхождения жизни на молекулярном уровне, ей принадлежит решающая роль в решении проблемы выхода из экологического кризиса.

Задачи естествознания:

• выявление подлинного единства природы до основания, на котором построено разнообразие предметов и явлений природы;

• более глубоко и точно познать явления и объекты природы.

2. Природа – это вся развивающаяся материя, в бесчисленной совокупности ее свойств и проявлений; это часть бытия, существующего по законам, не созданным активностью людей.

Сфера исследования природы естественными науками, по сути, неисчерпаема. Она включает объекты микро, макро и мегамиров. В более популярном изложении это означает, что естествознание исследует неорганическую и органическую природу Земли и Вселенной.

Объектами изучения микромира являются все элементарные частицы, вплоть до атомов, молекул и их производных.

Объектами изучения макромира являются объекты живой и неживой природы на Земле, включая человека.

Объектами изучения мегамира являются планеты, звезды, звездные скопления, галактики и т.п.

В.И. Вернадский, создав свое Учение о биосфере (1926), так определял понятие природа – это совокупность всех материальных условий Земли, в которых могла появиться жизнь и развиться до современных ее форм. Всю составляющую природы он представил через семь типов вещества, четыре из которых основные, т.к. составляют основную часть природы:

---

• живое вещество, т.е. все живые организмы планеты;

• биогенное вещество, т.е. вещество, возникшее в результате жизнедеятельности организмов (осадочные горные породы, мед, воск и т.п.);

• биокосное вещество, т.е. вещество которое создается одновременно и живыми организмами и неорганическими процессами (почва, торф, биосфера и т.п.);

• косное вещество, т.е. вещество, в образовании которого жизнь не участвует (базальт, гранит, магма и т.п.).

С понятием природа связано еще ряд понятий:

• Вселенная – это вся материя в целом, взятая во всем ее потенциально-возможном, пространственно-временном и структурном многообразии;

• Метагалактика – это наблюдаемая часть Вселенной;

• Космос – это изученное, околоземное пространство;

• Окружающий мир – это совокупность всех материальных объектов (природных и культурных);

• Социосфера – та часть Земли, где живут люди;

• Географическая среда – это ближайшая к человеку природа, преобразуемая им;

• Окружающая природная среда – естественная среда обитания человека, служащая условием, средством и местом жизни человека и других живых организмов.

3.Научное. Естествознание – это источник знаний об окружающем мире. Оно ищет ответы на вопросы: как устроен окружающей мир, какового место в нем человека, по каким законам живет и развивается окружающий мир.

Техническое. Естественнонаучные исследования являются основой научно-технической революции, способствуя реализации научных открытий в действующие конструкции.

Гуманитарное. Естествознание важнейший компонент человеческой культуры. Естествознание находит свое воплощение в научном отношении человека к природе. Естествознание вместе с философией, социологией и психологией изучает пути познания природы и обобщает опыт взаимодействия человека и природы. Изучение естествознания – это исследование человеческой мысли, судеб ученых, их отношения к научной истине. Естествознание способствует воспитанию глубокого уважения к истине. Его становление сопровождается культивированием такого стиля мышления, при котором истина определяется не человеком, а экспериментом. Изучение естествознания способствует формированию планетарного мышления, когда человек чувствует себя ответственным за судьбу планеты и Вселенной.

Естествознание, воздействуя на мышление, способствует выработке адекватного отношения к окружающему миру:

• мир познаваем;

• случайность не всегда вредна;

• в нашем изменяющемся мире есть опорные точки – инварианты (постоянные) – это законы природы;

• по мере углубления наших знаний, картина природы усложняется, становится диалектичнее.

Раздел 2

Логика и закономерности развития естествознания.

Тема 4. Исторические аспекты в развитии естествознания.

1. Общие модели развития науки.

2. Стадии развития естествознания.

3. Закономерности развития естествознания.

---