Файл: Учебник КСЕ.doc

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тольяттинский государственный университет сервиса (ТГУС)»

А. И. БОЧКАРЁВ, Т. С. БОЧКАРЁВА,

С. В. САКСОНОВ

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебник

Тольятти

2008

УДК 5(075.8)

ББК 20я73

Б 86

Рецензенты:

д.б.н., проф., засл. деятель науки РФ, чл.-корр. РАН,

директор Института экологии Волжского бассейна Г. С. Розенберг;

д.т.н., проф., засл. деятель науки и техники РФ,

президент Тольяттинского отделения РАЕН В. И. Столбов

Б 86	Бочкарёв А. И. Концепции современного естествознания : учебник для студентов вузов / А. И. Бочкарёв, Т. С. Бочкарёва, С. В. Саксонов ; под ред. проф. А. И. Бочкарёва. – Тольятти : ТГУС, 2008. – 386 с.

Учебник написан в строгом соответствии с Государственным образовательным стандартом по дисциплине «Концепции современного естествознания» с учетом многолетнего опыта преподавания данной дисциплины в Тольяттинском государственном университете сервиса, а также опытом Интернет-тестирования Минобрнауки РФ.

В учебнике рассмотрены основные концепции современного естествознания с позиций синергетической парадигмы фундаментальности, реализуемой авторами при организации синергетической образовательной среды по дисциплинам кафедры «Современное естествознание» ТГУС.

Рассмотрены эволюция современного естествознания от античности до наших дней, концепции самоорганизации в физике, химии, биологии, психологии, принципы целостности естествознания, механизмы языка, принципы синергетики, формирование эволюционного естествознания, созидание синергетической среды в системах различной природы.

Содержание и нелинейная структура учебника разработаны как мультидисциплинарный дидактический комплекс, формирующий целостное мировоззрение, инновационную культуру студентов, магистров и аспирантов.

Учебник адаптирован к технологии дистанционного обучения «Прометей» и является основной (системообразующей) частью учебно-методического комплекса по этой дисциплине (учебное пособие для самостоятельной подготовки, лабораторный практикум с виртуальными работами, база данных из вопросов (более 3000 вопросов), лекций-презентаций и видеолекций).

Учебник может быть полезен не только студентам вузов, но и аспирантам, магистрам и преподавателям, а также тем, кто интересуется достижениями и проблемами современного естествознания.

	 Бочкарёв А. И., Бочкарёва Т. С., Саксонов С. В., 2008  Тольяттинский государственный университет сервиса, 2008

ПРЕДИСЛОВИЕ

Специфика учебной дисциплины «Концепции современного естествознания», ориентированной на студентов гуманитарных и социально-экономических специальностей, состоит в том, чтобы системно понятным языком представить весь спектр концептуальных разработок современного естествознания с пользой для жизни и образования будущих специалистов, бакалавров, магистров.

---

Концепция естественнонаучного образования гуманитариев и ее воплощение далеки от идеала, и много лет дискредитировалась исходная идея путем освоения этой дисциплины разными специалистами: от физиков до гуманитариев, излагающих в меру своей подготовки и пристрастий целый курс, сделав его, таким образом, безпредметным. Большей дискредитации подвергается дисциплина после чтения ее гуманитариями с попытками широких обобщений, что способствует формированию целостного видения мира и культуры мышления, но не несет толкового естественно-научного знания, однако, так и у «чистых физиков» возникает ситуация неприменимости данного курса в жизни и профессиональной деятельности из-за излишней конкретики. Так где же золотая середина?

В любой методологии должен присутствовать концептуальный стержень – главная идея, реализация которой и образовала бы структуру представления данного курса, составляла бы его внутреннюю логику. На взгляд авторов данного учебника такой концептуальной идеей является синергетическая парадигма фундаментальности, находящаяся в корреляции с главной идеей и традициями русского космизма, «нового диалога человека и природы», отражающие главные отличия научного постижения природы. Современное естествознание все больше становится наукой о развитии: в биологии, синергетике, неравновесной термодинамике, космологии, в котором преобладает синергетический подход.

Сумма частных картин не дает цельной картины и не только из-за неконтролируемого взаимодействия в природе и ничейных территорий (промежуточных предметов) разных наук, сколько в том, что такой подход и тенденции к дифференциации оставляют за пределами наших формализованных знаний большие массивы тех знаний, умений и обладаний, которые как бы «выбрасывают с водой и ребенка».

Чтобы обойти эту неопределенность проф. А.Д. Сухановым обосновывается идея неконтролированного воздействия и трансдисциплинарные (над) дисциплинарные идеи. Остается только недоумевать, а есть ли предмет у современного естествознания, который по стихийному подходу авторов многих учебников по дисциплине «Концепции современного естествознания» видимо мыслится как некоторый многоголовый монстр, содержащий предметы (дисциплины), составляющие по всеобщему заблуждению междисциплинарный синтез этого, хотя и ограниченного множества предметов. Все дело в том, что синтез возможен по принципу наложения (суперпозиции) и справедлив лишь для линейных замкнутых систем. Совокупность наук и дисциплин, составляющих современное естествознание, является нелинейной, открытой, самоорганизующейся системой, для которой принцип суперпозиции несправедлив. Стало быть, имеет место не интеграция ряда дисциплин, не декларируемый междисциплинарный их синтез, и, к сожалению, реализованный во многих учебниках по КСЕ дифференциальный подход к изучению природы по частям. Реальность такова: хотим мы этого, или не хотим, в этом курсе имеет место глубокое взаимопроникновение, мультидисциплинарное взаимодействие, «эмерджентный нелинейный синтез» с алгоритмом реальности открытых нелинейных систем различной природы (прим. ред.). Этот алгоритм работает в природе, особенно в живой, имеет отношение к естественному отбору, борьбе за существование к превосходству сложного, и приоритету простого. Поэтому необходимо постижение Природы в дисциплине «Концепции современного естествознания» в соответствии с синергетической парадигмой фундаментальности без отторжения.

---

Учебник явился результатом многолетнего преподавания курса в Тольяттинском государственном университете сервиса, постановки его в соответствии с двумя поколениями государственного образовательного стандарта, написанием учебника, имеющего рекомендательный гриф Минобразования (1998), ряда учебных пособий, создания информационно-синергетической среды данной дисциплины на современном уровне.

Авторы благодарны докторанту, к.б.н., доц. Васюкову В.М. за правку и замечания к разделам 3,5;6; аспиранту Бочкаревой Р.А. за верстку и разработку всего оригинала-макета учебника.

Авторы благодарны студентам ТГУС, среди которых апробировался материал настоящего учебника, на лекционных, семинарских, занятиях, индивидуальных творческих работах, исследованиях восприятия его студентами, поэтому содержание приняло лаконичный, читаемый и обучаемый вид.

Учебник полезен как для самообразования, так и контроля знаний и не исключает, а предполагает изучение других работ по данной дисциплине, приведенный в списке литературы и содержащийся авторский учебный материал в базе данных сайта кафедры «Современное естествознание» Тольяттинского государственного университета сервиса для системы дистанционного обучения «Прометей».

---

1. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ ФОРМЫ КУЛЬТУРЫ. НАУЧНЫЙ МЕТОД

1.1. Естественно-научная и гуманитарная формы культуры

Под культурой в самом широком смысле принято понимать все то, что создано человечеством в ходе его исторического развития.

Иначе говоря, культура – это совокупность созданных человечеством материальных (материальная культура) и духовных (духовная культура) ценностей, а также способность человека производить и использовать данные ценности.

Нельзя забывать, что культура воплощает целостную систему представлений о мире, которая характеризует уровень развития, как всего общества, так и отдельной личности.

Понятие культуры в наше время недопустимо ассоциировать только с гуманитарным знанием, включающим философию, психологию, теорию литературы, музыки, изобразительного искусства и их отдельные феномены в виде тех или иных произведений. Культура определяет духовный мир человека, а он между тем формируется также и под воздействием осмысления Природы, поэтому естественнонаучное знание – это также часть общечеловеческой культуры.

Классическая и неклассическая стратегии естественнонаучного мышления развивались на основе наблюдений за природой и оформились благодаря естествознанию, так что можно уверенно утверждать, что оно обогатило сокровищницу мировой культуры бесценным вкладом – даром понимать природу и одновременно осознавать зависимость характера получаемого знания от своей мысленной позиции. В определенном смысле человек понял, что природа открывается ему настолько, насколько он внутренне настроен что-либо узнать о ней. Где, как не в этом, можно увидеть ярчайшее проявление единства человека и природы, гуманитарного и естественнонаучного начал культуры.

Очевидно, что человек может существовать только при соблю­дении определенных условий бытия. Прежде всего, должны быть удовлетворены его потребности в пище, одежде, жилище, тепле, т.е. его материальные (биологические) потребности. С развитием цивилизации материальные потребности непрерывно растут.

Однако материальные потребности людей не исчерпывают всех их потребностей. Человек – существо разумное и биосоциальное. В связи с этим у человека, помимо материальных, имеются еще и так называемые духовные потребности. К понятию «духовное» обычно относят сознание, мышление, психологию, волю, характер, ощущения, естественную потребность человека в познании окружающего мира (природы и общества).

Таким образом, духовные потребности человека – это потребности в развитии его знаний, чувств и ощущений с целью более полного и всестороннего ощущения красоты мира, развития воли, характера и т.д. Все это создает духовный мир человека, его духовную культуру. Развитие и совершенствование духовного мира является, в конечном счете, одним из важнейших элементов смысла существо­вания человека на Земле.

---

Для удовлетворения духовных потребностей люди создали науку, искусство, философию, литературу, мораль, религию и т.д. Материальные носители духовного – язык, книги, художественно-изобра­зительные средства.

Осваивая эти ценности, человек постепенно развивает свой внутренний духовный мир: знания, интересы, ценности, т.е. все элементы духовной культуры. И, в конечном счете, можно образно сказать, что именно духовная культура делает человека Человеком.

Важнейшей частью духовной культуры, как было уже отмечено, наряду с искусством, правосознанием, религией и т.д., является наука.

Наука – это особая сфера деятельности человека, направленная как на получение новых знаний, так и на разработку новых методов их получения.

Современная наука – сложная и многообразная система отдель­ных дисциплин. Науковеды насчитывают их несколько сотен.

К настоящему времени сложилась устойчивая традиция разделе­ния всех дисциплин на две большие группы: естественно-научные и социогуманитарные знания, в связи, с чем выделяют два типа нар естественные и гуманитарные. Очевидно, что естественные и гуманитарные науки различаются, прежде всего, объектами исследования первые изучают природу, а вторые – человека и общество, характеризуются присущими только им особенностями познавательно деятельности. Они различаются не только объектом познания, но средствами и методами познания, формами результатов познания стилем мышления и методологическими установками.

Совокупность систем ценностей, идеалов, стилей мышления, методологических установок, присущих отдельным дисциплинам и их комплексам, называют научной культурой.

Различают формы культуры естественно-научного и гуманитарного познания. Так возникло и получило широкое распространение представление о «двух формах культуры» в науке − естественно-научной и гуманитарной.

Естественно-научная форма культуры – система знаний о природе.

Гуманитарная форма культура – система знаний о позитивно значимых ценностях бытия человека, социальных слоев, государства, человечества.

Наличие в единой культуре двух разнородных типов знания (естественно-научного и гуманитарного) стало предметом философ­ского анализа еще в XIX в. Однако в XX в. произошел заметный и все более увеличавающийся разрыв между естественно-научной и гуманитарной культурами. Это связано с тем, что XX в. отмечен грандиозными успехами естествознания и последовавшей за этим научно-технической революцией. Овладение атомной энергией, созда­ние всемирных глобальных телевизионных систем, выход человека в космос, расшифровка генетического кода и т.д. – эти и другие достижения естественно-научной культуры существенно изменили стиль и образ жизни человека. Гуманитарная же форма культуры предъявить что-либо равноценное не смогла.

---