Концепции современного естествознания краткое содержание основных понятий содержание
Тема 1.1. Научный метод познания 2
Наука в западном ее понимании стала формироваться в 16-17 вв. прежде всего усилиями англичанина Френсиса Бэкона и француза Рене Декарта. Именно они обосновали применение научных методов как основного инструмента познания, а науку – как средство покорения природы. 3
Стиль мышления в науке со времен Бэкона и Декарта характеризуется: 3
1) опорой на эксперимент; 3
2) господством аналитического (математического) подхода. 3
В этом соединение чувственности и рациональности. А значит можно дать такое определение: наука – это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке и математическом доказательстве. 3
Тема 1.2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры 6
Тема 1.3. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития) 11
Темы 1.4. Развитие представлений о материи 28
Тема 1.5. Развитие представлений о движении 41
Тема 1.6. Развитие представлений о взаимодействии 43
Раздел II. Пространство, время, симметрия 46
Тема 2.1. Эволюция представлений о пространстве и времени 46
Тема 2.2. Специальная теория относительности (СТО) 52
Тема 2.3. Общая теория относительности 55
Тема 2.4. Принципы симметрии, законы сохранения 56
Раздел III. Структурные уровни и системная организация материи 62
Тема 3.1. Микро-, макро-, мегамиры 62
Тема 3.2. Системные уровни организации материи 65
Свойства систем 66
Тема 3.3. Структуры микромира 67
Тема 3.4. Химические системы 70
Тема 3.5. Особенности биологического уровня организации материи 78
Раздел IV. Порядок и беспорядок в природе 84
Тема 4.1. Динамические и статистические закономерности в природе 84
Тема 4.2. Концепции квантовой механики 87
Тема 4.3. Принцип возрастания энтропии 89
Тема 4.4. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма. 94
Раздел V. Панорама современного естествознания 101
Тема 5.2. Геологическая эволюция 105
Тема 5.3. Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем) 112
Тема 5.4. Эволюция живых систем 118
Тема 5.5. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем) 123
Тема 5.6. Генетика и эволюция 125
Раздел VI. Биосфера и человек 127
Тема 6.1. Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы) 127
Тема 6.2. Биосфера 128
Тема 6.3. Человек в биосфере 133
Тема 6.4. Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье). 143
К концу ХХ века на Земле сложился комплекс экологических проблем, основные из которых следующие: 145
Тема 1.1. Научный метод познания
Основные понятия
Научное познание. Свойства научного знания. Принципы верификации и фальсификации. Псевдонаука как имитация научной деятельности. Отличительные признаки псевдонауки.
Методология. Методы научного познания: наблюдение; эксперимент; измерение; моделирование; индукция; дедукция; анализ; синтез; абстрагирование.
Структурные элементы научного знания: научный факт, понятие, постулат, закон, гипотеза, теория, концепция, парадигма, картина мира.Гипотеза. Требования к научным гипотезам. Научная теория. Область применимости теории. Принцип соответствия.
Эмпирическое и теоретическое познание.
Краткое содержание
Наука— сфера человеческой деятельности, функцией которой является выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности, т.е. таких знаний, содержание которыхне зависитни от человека, ни от человечества.
Основные свойства научного знания:
объективность;
достоверность;
точность;
системность.
Основные функции науки:
Объяснение– это подведение явлений, факта и события под некоторый общий закон, теорию или концепцию.
Понимание– способ представления информации, где можно интерпретировать, или истолковывать явления или события индивидуальной, духовной жизни и деятельности, исходя из индивидуального опыта.
Предвидение(предсказание) – по логической структуре не отличается от объяснения и основывается также на выводе высказываний о фактах из общих утверждений (законов, теорий), но сами факты остаются гипотетическими, неизвестными, их предстоит еще открыть.
Взаимодействие человека, природы и общества всегда происходит в рамках существующей на определенный момент времени культуры. Наука является одним из важнейших и основных компонентов духовной культуры человечества. Научная картина мира всегда была важнейшей составной частьюмировоззрения человека. Научное понимание природы, особенно в настоящую эпоху, существенно определяет содержание внутреннего духовного мира человека, сферу его представлений, ощущений, переживаний, динамику его потребностей и интересов.
Кроме того, наука теснейшим образом связана с материальным производством, с практикой преобразования природы, социальных отношений. Большая часть материальной культуры общества создана на базе науки, прежде всего достижений естествознания.
Также, наука есть социальный институт, в котором существует специализация по отдельным отраслям, распределение функций научной деятельности, создается внутринаучная система ценностей, т.е. это также определенная система организованности (академии, институты, лаборатории и т.д.)
Наука в западном ее понимании стала формироваться в 16-17 вв. прежде всего усилиями англичанина Френсиса Бэкона и француза Рене Декарта. Именно они обосновали применение научных методов как основного инструмента познания, а науку – как средство покорения природы.
Стиль мышления в науке со времен Бэкона и Декарта характеризуется:
1) опорой на эксперимент;
2) господством аналитического (математического) подхода.
В этом соединение чувственности и рациональности. А значит можно дать такое определение: наука – это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке и математическом доказательстве.
В процессе развития науки происходит постоянное обновление идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий. Таким образом, научная картина мира — не догма и не абсолютная истина. В то же время, научные представления приближены к истине, так как основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей. В результате научные знания позволяют делать верные предсказания о свойствах нашего мира и способствуют развитию человеческой цивилизации. Противоречия между научными концепциями преодолеваются путём выявления новых фактов и сравнения их с предсказаниями различных теорий. В таком развитии — суть научного метода.
В широком смысле метод— это способ организации средств (инструментов, приемов, операций и др.) теоретической и практической деятельности.
Научный метод — это способ организации средств познания (приборов, инструментов, приемов, предметных и теоретических операций и др.) для достижения научной истины, система регулятивных принципов познавательной деятельности. Научный метод рационализирует и оптимизирует научное познание.
Ф. Бэкон:научный метод подобен фонарю, освещающему дорогу бредущему в темноте путнику; даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит без дороги.
Методы научного познания по степени их общности(т. е. по широте применимости в процессе научного исследования) подразделяют на:
Всеобщие методы: диалектический и метафизический, т.е. это общефилософские методы.
Общенаучные методы: эмпирические и теоретические; используются в самых различных областях науки, т. е. имеют весьма широкий междисциплинарный спектр применения.
Частнонаучные методы: используются только в рамках исследований какой-то конкретной науки или какого-то конкретного явления. Каждая частная наука (биология, химия, геология и т. д.) имеет свои специфические методы исследования. Но такие методы, как правило, содержат в различных сочетаниях те или иные общенаучные методы познания – могут присутствовать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные умозаключения и т. д. Таким образом, частнонаучные методы тесно связаны с общенаучными и включают в себя специфическое применение общенаучных познавательных приемов для изучения конкретной области объективного мира.
В естествознании исторически сложились и в настоящее время применяется много научных методов: наблюдение; эксперимент; индукция; дедукция; анализ; синтез; формализация; измерение; сравнение; идеализация; моделирование; аксиоматизация; гипотетико-дедуктивный метод; метод математической гипотезы; генетический методи др.
Важными элементами научного методаявляются следующие четыре шага:
Наблюдения, описания, измерения
Гипотеза (гипотетическое объяснение наблюдений и измерений). Требования к научным гипотезам: соответствие эмпирическим фактам; проверяемость.
Предсказания (логические следствия из гипотезы)
Эксперимент (опыты, проверяющие описанные шаги)
Научное знание, полученное на основе проверенных практикой методов познания, выражается в различных формах: в понятиях, категориях, законах, гипотезах, теориях, научной картине мираи др.
Таким образом, научный метод считается фундаментом научного познания и приобретения новых знаний на основе физических доказательств. Учёные предлагают объяснения природных явлений в виде теорий, основываясь на наблюдениях, гипотезах и дедуктивных предположениях. Предсказания (прогнозы), сделанные на основе теории, проверяются экспериментом. Результаты любой достаточно убедительной теории должны быть проверены воспроизводимыми опытами. Если они оправдываются, то теория принимается. Научный метод предоставляет собой очень осторожный способ построения адекватной и доказанной картины мира. Последовательное применение научного метода отличает науку от лженауки (псевдонауки).
Отличительные признаки псевдонауки как имитации научной деятельности:
фрагментарность (несистемность);
некритический подход к исходным данным;
невосприимчивость к критике;
отсутствие общих законов;
неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных.
В структуре научного познаниявыделяются уровни или этапы, имеющие различные цели, задачи, методы и характер результатов:
эмпирический уровень
Его цель– описание явления, изучение связей между различными физическими величинами, характеризующими его.
Основные методы- наблюдение и эксперимент, предметное моделирование, описание полученных результатов, измерение и др.
Основные элементы, слагающие процесс познанияна эмпирическом уровне,- научные факты, понятия, законы.
Закон— высшая цель эмпирического уровня познания — является результатом мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и пр.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении.
Если на эмпирическом уровне познания законы объекта выделяются и констатируются, то на теоретическом уровне они объясняются. Мало сформулировать законы объекта, надо показать, что именно эти, а не какие-либо другие законы должны характеризовать данный объект. Такая задача и решается на теоретическом уровне познания.
теоретический уровень
Его цель– объяснение явления.
Основные методы– анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, идеализация и т.д.
Также как на эмпирическом уровне, на теоретическом этапе формируются понятия и законы. Элементы, характерные толькодля теоретического уровня, – модели, принципы, постулаты, гипотезы. Это те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработкунаучной теории(логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся также элементы и составные части теории: научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д.
