Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ИТОГ-КСЕ-ДО в PDF раздача 2015.pdf

.pdf
Скачиваний:
86
Добавлен:
17.03.2016
Размер:
19 Mб
Скачать

Гавриков(Д.Е.(

(

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ((

КАРТИНА(МИРА:((

основные(концепции(

(

Иркутск,(2014(

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Восточно-сибирская государственная академия образования»

Д.Е. Гавриков

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА: ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ

Учебное пособие

Иркутск 2014

Печатается по решению редакционно-издательского совета Восточно-сибирской государственной академии образования

УДК 5(075)

ББК 20я73

Г 12

Рецензент: А.А. Приставка, кандидат биол. наук, доц. кафедры физикохимической биологии Иркутского государственного университета

Г 12

Гавриков Д.Е.

Естественнонаучная картина мира: основные концепции: Учеб. пособие. - Иркутск: Изд-во ФБГОУ ВПО «Вост-сиб. гос. акад. образ.», 2014. – 153 с. ISBN

Учебное пособие содержит основные концепции современного естествознания и призвано показать единство окружающего мира, человека и природы. Кроме того, в пособии представлены материалы, необходимые для подготовки к занятиям и контрольным мероприятим по дисциплине «Естественнонаучная картина мира» (Концепции современного естествознания) или дисциплинам аналогичным названной.

Пособие построено по модульному принципу и предназначено для самостоятельного (дистанционного) изучения указанной дисциплины студентами направлений подготовки «050100 Педагогическое образование», «050400 Социально-экономическое образование»; специальностей «050401 История», «050601 Музыкальное образование», «050602 Изобразительное искусство», «050300 Филологическое образование».

Кроме того, данная книга ориентирована на самую широкую аудиторию, интересующуюся современными представлениями об устройстве материального мира.

УДК 5(075)

ББК 20я73

Д.Е. Гавриков, 2014

ФБГОУ ВПО «Восточно-сибирская государственная академия образования», 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

МОДУЛЬ 1. ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

3

УЕ 1.1. Естествознание. Общие представления о науке. Классифика-

3

ция наук

УЕ 1.2. Методология науки. Научная картина мира

13

УЕ 1.3. Особенности развития естествознания и его история

19

УЕ 1.4. Некоторые важные физические принципы и общенаучные

33

концепции

Модуль 1. Дополнительные материалы

41

МОДУЛЬ 2. СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МИРОЗДАНИЯ

 

И СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ

48

УЕ 2.1.–2.2. Концепции системности, самоорганизации и эволюцио-

48

низма

УЕ 2.3. Концепция симметрии

61

УЕ 2.4.–2.5. Концепция структурности

70

МОДУЛЬ 3. ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

92

УЕ 3.1. Концептуальные основы химии

92

УЕ 3.2. Структурная и эволюционная химия

99

УЕ 3.3. Основные биологические концепции.

109

Концепция системности

УЕ 3.4. Эволюционная концепция и концепция происхождения жиз-

120

ни

УЕ 3.5. Концепция биосферы-ноосферы

130

ПРИЛОЖЕНИЯ

142

Федеральный экзамен по естествознанию (ФЭПО) Тезаурус (по ФЭПО)

Учебная карта дисциплины Вопросы к зачету Вопросы к экзамену Список литературы

Естественнонаучная картина мира: основные концепции

ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Вначале третьего тысячелетия человечество столкнулось с пониманием, что для дальнейшего гармоничного и устойчивого развития необходимо целостное восприятие и объяснение мира не только на основе естественнонаучного метода познания, но и гуманитарного подхода. На многие глобальные вопросы об устройстве мира, жизни, разума и человека трудно получить ответы опираясь только на знания частных естественных наук.

Вотличие от господствующей тенденции естественнонаучного образования, характеризующейся специализацией изучения отдельных разделов естествознания, курс «Естественнонаучная картина мира («Концепции современного естествознания» (КСЕ))» открывает путь для формирования единой целостной науки о Природе в ее непрерывном развитии. Специфические стороны этой науки – физика, химия, биология, космология – показаны как уровни единой иерархической системы знаний, в которой фундаментальные физические принципы являются теоретической основой всего естествознания.

Впредлагаемом курсе рассматриваются наиболее важные концепции, которые выработало естествознание на протяжении всей истории своего развития, составляющие фактически ядро современной научной картины мира. Научная картина мира, под которой понимают целостную систему принципов и законов, лежащих в основе окружающего мира, дается в процессе исторического развития: от античности до наших дней.

Цель изучения дисциплины: показать и обосновать целостность всего современного знания о природе, недифференцированного на естественнонаучный

игуманитарный сегменты.

Задачи:

1.Ознакомить студентов с основными концепциями современного естествознания;

2.Способствовать овладению современными научными методами познания мира

3.Дать представление об уровнях организации материального мира и процессах, протекающих в нем;

4.Дать представление об основных парадигмах единства материального и духовного мира;

5.Ознакомить с основными этапами развития естествознания, революциями в естествознании, сопровождавшимися сменой научных парадигм.

2

М1. УЕ 1.1. Естественнонаучная картина мира: основные концепции

МОДУЛЬ 1.

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ВВЕДЕНИЕ В УЕ 1.1.

Естествознание. Общие представления о науке. Классификация наук

Цель изучения

1.Получить общие представления о естествознании, науке и их месте в системе культуры;

2.Познакомиться с особенностями научного знания и его отличия от псевдонаучного;

3.Разобраться с проблемой непонимания между естественнонаучной и гуманитарной культурами.

Что Вы должны знать и уметь перед началом изучения

иметь общие представления о науке и научном поиске;

знать историю цивилизации на уровне средней школы;

иметь представления о методе и его значении.

В результате изучения Вы будете знать

основные особенности науки и ее место в культуре;

сходства и отличия естественных и гуманитарных наук;

что такое разрыв между двумя культурами и его причины.

Ход изучения

1.Прочитайте теоретическую часть УЕ 1.1.

2.Рассмотрите приведенные примеры (где приведены).

3.По ходу изучения отвечайте на вопросы (самоконтроль –

ответы на эти вопросы вы не отсылаете преподавателю по e-mail):

а) Перечислите особенности науки?

б) В чем состоит отличие науки от псевдонауки?

в) Покажите сходства и отличия всех элементов культуры между собой?

г) Назовите причины непонимания между «физиками» и «лириками»?

3

Гавриков Д.Е.

М1. УЕ 1.1.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ УЕ 1.1.

Естествознание. Общие представления о науке. Классификация наук

Верификация - установление истинности научных утверждений в результате их проверки.

Естествознание – наука о природе, как единой целостности, основанная

на знаниях физики, астрономии, химии, биологии и психологии.

Наука – это сфера человеческой деятельности, направленная на получе-

ние, уточнение и распространение объективных и обоснованных знаний о при-

роде, обществе и мышлении.

Псевдонаука – ложная наука, не связанная с получением достоверного знания.

Фальсификация – принцип, по которому научное знание может быть опровергнуто.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ УЕ 1.1. Естествознание. Общие представления о науке. Классификация наук

Упали&в&прах&обломки&суеверий,&&

Наука&в&правду&превратила&сон:&&

В&пар,&в&телеграф,&в&фонограф,&в&телефон,&&

Познав&составы&звезд&и&жизнь&бактерий.&

В.Я.$Брюсов(

Естествознание – это наука о природе, как единой целостности, основан-

ная на знаниях физики, астрономии, химии, биологии и психологии.

Предметом изучения естествознания является вся природа (Вселенная,

бытие, объективная реальность).

Цель естествознания – построение цельного представления об устрой-

стве природы на основе знаний других наук, познание законов природы для их

практического использования в интересах человека.

Если окружающий нас мир представляет собой целостное единое образование, в котором предметы и явления находятся во взаимосвязи и взаимодействии, то адекватное представление о нем должно быть отражено в единстве всего нашего знания, т.е. в науке.

Наука – это сфера человеческой деятельности, направленная на получение,

уточнение и распространение объективных и обоснованных знаний о природе,

обществе и мышлении.

В основе этой деятельности лежит сбор научных фактов, их обновление и

систематизация, критический анализ и, на этой базе, синтез новых научных

знаний, которые не только описывают наблюдаемые природные или обществен-

4

М1. УЕ 1.1.

картина мира: основные концепции

ные явления, но и

-следственные связи и, как

следствие,

 

 

Наука

 

и структурой

исследований,

языком,

этого наука обладает развитой

внутренней структурой и

, по предмету исследований.

Появлению и

способствовали практические по-

требности

человека.

 

практические цели, что привело к развитию геометрии, которая в

астрономии; физика пошла из астрономии, химия из алхимии; постоянные болезни и необходимость борьбы с ними приводят к развитию медицины и ветеринарии.

Естествознание

Астрономия

Физика Психология

Особенности науки

 

 

1. Рациональность (

наука получает знания на основании

конкретных процедур (

научного наблюдения, экспери-

мента) и законов логики

 

.

2. Достоверность

, выводы науки требуют про-

верки (обычно

или

связи полученных зна-

ний с уже

). Установления истинности

научных утверждений в

называют верификацией.

Верификация

 

явно ненаучного.

3. Системность (

имеет определенную структуру,

а не является набором

. Например

науки делятся на гу-

манитарные и

, внутри естественных наук, выде-

ляется астрономия,

,

химией, химия с био-

логией и т.д.

 

 

Главные пути

 

 

изучение

 

несколькими науками

(изучение

,

генетика и т.д.);

Гавриков Д.Е.

М1. УЕ 1.1.

использование одной наукой знаний другой (знания физики позволяют делать открытия в химии и биологии);

использование методов одной науки для изучения объектов и процессов другой (электронный микроскоп используют не только в физике, но и в биологии).

4.Объективность - знание не зависит от личности исследователя и его индивидуальности.

5.Научная критика. Новые идеи не сразу находят поддержку в науке. Прежде чем они будут приняты, обычно проходит долгий процесс критики. Важно помнить, что научное знание может быть опровергнуто, иными словами,

фальсифицировано (опровергнуто).

Фальсификация делает знание относительным, т.е. лишает его абсолютности, неизменности и законченности.

6.Преемственность идей. Многие современные научные теории «стоят на плечах» теорий, появившихся ранее. Например, древнегреческий философ Демокрит утверждал, что все состоит из атомов. В XIX-XX веках были обнаружены более мелкие элементы атомов: ядра, электроны и т.д. Таким образом, новые данные не отрицая старых, дополнили их.

7.Дифференциация и интеграция наук. В процессе своего развития наука разделяется (дифференцируется) на отдельные отрасли, изучающие частные вопросы многогранных явлений, например, химия разделилась на неорганическую и органическую химии. Или из единой физики выделилась гидродинамика.

С другой стороны, наука пытается построить единое представление о природе, поэтому в ней неизбежны постоянные процессы интеграции (объединения знаний), например, на стыке геологии и химии появилась геохимия. Необходимо отметить, что важен как процесс дифференциации, так и интеграции. Первый позволяет более подробно изучать частные вопросы, второй – общие.

8.Универсальность (универсум - Вселенная) – наука сообщает знания, истинные для всего мира.

9.Математизация науки

(«Книга Природы написана языком математики» Галилей)

Математика – это универсальный язык, специально предназначенный для краткой точной записи различных утверждений. Конечно, все, что можно описать языком математики, поддается выражению на обычном языке, но тогда изъяснение может оказаться чересчур длинным и запутанным; кроме того, математика служит источником моделей, схем для отображения изучаемых связей, отношений и процессов.

Здесь важно отметить, что существует, так называемая, псевдонаука (ложная наука), которая не связана с получением достоверного знания. Псевдонаука, используя новые непроверенные методы, сомнительные и часто ошибочные данные, оценивает их некритично. При этом настоящая наука основана на фак-

6