Естествознание что входит в дисциплину
Учебно-методический материал «Дисциплина естествознание»
создать условия для усвоения нового материала, используя принцип цикличности познания;
показать связь между науками о природе.
когнитивные процессы студентов, основываясь на применении научного метода познания: аналогичности и моделировании;
в целях интернационального воспитания обратить внимание студентов, что науки развиваются благодаря работам ученых разных стран и исторических времён.
продолжить формирование представлений о взаимосвязи явлений природы и единой физической картине мира.
Этапы развития естествознания.
Естествознание – это система наук о природе, совокупность естественных наук, взятая как целое.
В широком смысле понятие «природа» определяется философией как все сущее, весь мир в многообразии его форм. Природа – это окружающий нас мир во всем бесконечном многообразии своих проявлений, это объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого сознания. Природа не имеет ни начала, ни конца, бесконечна во времени и пространстве, находится в непрерывном движении и изменении. В этом значении природа стоит наряду с понятиями «материя», «универсум», «Вселенная».
В планетарном значении природой называют лишь ее часть – биосферу, т. е. земную оболочку, населенную живыми организмами. Наиболее употребительное толкование понятия природы как совокупности естественных условий существования человека характеризует место и роль природы в системе исторически меняющихся отношений к ней человека и общества. Это отношение определяется прежде всего изменением характера и масштабов человеческой деятельности.
В более узком смысле природа – это объект науки, а точнее, совокупный объект естествознания. По характеру своего объекта науки о природе (отрасли естествознания) делятся философией на неорганические, изучающие неживую природу, и органические, изучающие живую природу. Неживая природа является объектом изучения таких наук как астрономия, химия, физика, геология и др. Биология изучает живую природу. Вместе с тем такое деление условно, так как существуют науки, в которых присутствует синтез знаний о неживой и живой природе. Это география, экология и некоторые другие естественные науки (биохимия, биогеофизика и т. п.).
В XIX в. Ф. Энгельс разделял науки на естественные и общественные.
На современном этапе развития естествознание включает множество отраслей: физику, химию, биологию, биохимию, геохимию, астрономию, генетику, экологию и др. Естествознание охватывает широкий спектр вопросов о разнообразных свойствах объектов и явлений природы, которую можно рассматривать как целостную систему.
Этапы развития естествознания.
Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, биологию, географию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники — развитие физики, химии.
В развитии Естествознания выделяют следующие периоды:
1.Первый подготовительный – натурфилософский, характерный для древних этапов развития общества. Примером физической картины мира того времени могут служить древнеиндийские, греческие знания.
В древнеиндийской книге X века до нашей эры, которая называется «Ригведа», что значит «Книга гимнов», можно найти описание всей Вселенной как единого целого. Вселенная «Ригведы» устроена не слишком сложно. В ней имеется прежде всего Земля. Она представляется безграничной плоской поверхностью – «обширным пространством». Эта поверхность накрыта сверху небом. А небо – это голубой, усеянный звездами «свод». Между землей и небом – «светящейся воздух». Очень похожи на эту картину и ранние представления о Вселенной древних греков.
У Пушкина в «Подражаниях корану» читаем:
Творец, поддержаны тобой,
Да не падут на сушь и воды
И не подавят нас собой.»
И его примечание: «Плохая физика; но зато какая смелая поэзия».
Первые попытки людей создать ясный и наглядный образ мироздания были ещё очень далеки от науки, как мы её сейчас понимаем. Но замечательна сама эта дерзкая цель – объять мыслью весь мир. Отсюда берёт истоки уверенность в том, что человеческий разум способен осмыслить, понять, разгадать устройство Вселенной, создать в своем воображении полную, целостную картину мира, в котором мы живем.
Изучение Вселенной началось еще на рубеже VI и V веков до нашей эры.
Древнегреческий философ Гераклит Эфесский утверждал, что все существующее изменчиво, и эта изменчивость является высшим законом природы. Свое учение он изложил в книге «О природе».
Такой же, как и Платон, точки зрения придерживался его ученик Аристотель. Любопытно, что введенное Аристотилем подразделение содержимого Вселенной на «физическую материю» и «силы взаимодействия» сохраняется в физике до сих пор, хотя конечно, имеет совсем другое содержание.
В целом античная культура вызывает прежде всего ощущение грандиозности того поворота в мыслях и чувствах людей, того расширения арсенала понятий, логических норм, фактических знаний, которые имели место в древности.
2. Второй подготовительный
Характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и спорадическими открытиями у арабоязычных народов. Наука на Западе стала придатком теологии (астрология, алхимия, магия, кабалистика чисел) Основные усилия ученых были направлены не на познание мира, а на получение предметов или разработку способов открывающих путь к богатству, в силу этого прогресс техники совершался крайне медленно, но шло накопление фактического материала, подготавливался качественный переход к новому пониманию природы. Арабские мыслители, таки как Ибн-Закрия аль-Рази, Аль-Фараби, Ибн-Сина, Омар Хайям, Ибн Рошд и др. сохраняли связь с античной философией и наукой и в первую очередь с учением Аристотеля. В данный период, созданная ранее физическая картина мира не претерпевала существенных изменений, а господствовавшая в тот период времени церковь и прежде всего ее инструмент «Инквизиция», не способствовали развитию научных взглядов и прогрессу естественных наук.
3. Период механического и метафизического Естествознания.
Характеризуется началом возникновения Естествознания как систематической экспериментальной науки, совпадает с периодом становления и возникновения капиталистических отношений в обществе. Господствующим методом мышления стала метафизика. Главное достижение этого периода в истории развития Естествознания, это становление ТЕОРИТИЧЕСКОГО метода познания в науке. Из натурфилософского познания природы, Естествознание превратилось в современное, в систематическое научное познание на базе экспериментов и математического изложения полученных результатов. Главную роль в совершенной революции познания играют Г. Галилей и И. Ньютон.
Г. Галилей сделал в науке много важных открытий, но самым важным, безусловно, является его новый подход к естественным наукам, его убеждение, что для исследования природы в первую очередь необходимо ставить продуманные опыты. В этом он резко расходился с Аристотелем, который считал возможным познание мира чисто логическим путем. Г. Галилей утверждал также, что поверхностные наблюдения без должного анализа могут приводить к ложным заключениям.
Открытия Галилея в физике основаны на многочисленных проведенных им опытах и строится на чисто теоретических выводах. Закон движения по инерции, лежит в основе принципа механической относительности.
Через год после смерти Галилея родился гениальный ученый Иссак Ньютон. Своими трудами он завершил создание классической физики и первой физической уже в нашем понимании теории времени.
Картина мира представляется Ньютону ясной и очевидной: в бесконечном пустом пространстве с течением времени происходит движение миров. Процессы во Вселенной могут быть очень сложными, многообразными и запутанными. Но какими бы сложными они не были, это никак не влияет на бесконечную сцену – пространство и на неизменный поток времени. По И. Ньютону, ни на пространство, ни на время никак нельзя повлиять, поэтому они и называются абсолютными. Неизменность течения времени он подчеркивает такими словами: «Все движения могут ускорятся и замедляться, течение абсолютного времени изменяться не может. Длительность и продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли или их совсем нет.»
Описанные взгляды Ньютона очень точно характеризуют представления физической картины мира того времени.
4. Период открытия всеобщей связи и утверждения эволюционных идей в Естествознании.
Данный исторический период в развитии Естествознания характеризуется стихийным проникновением идей диалектики в Естествознание. Развитие общества характеризуется победой капиталистического способа производственных отношений, развитием крупного машинного производства, то есть техническим и промышленным переворотом. Резко возрастают потребности общества в энергии и как следствие получают бурное развитие физика и химия, науки, изучающие взаимное превращение форм энергии и веществ. Бурно развиваются естественно научные знания, а победа новых общественных отношений, требует осмысления перемен в обществе от представителей социальных и гуманитарных наук. Начало данного периода соответствует концу 18 века. К середине 19 века наукой накоплен большой объем фактического и теоретического материала, который требует всеобъемлющего охвата и осмысления, возникает необходимость сочетания анализа и синтеза в познании и вторая треть 19 века характеризуется 3 великими открытиями:
Учение о превращении энергии.
Создание теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова, соединивших живую и неживую природу.
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.
Химическая термодинамика Я.Х. Вант-Гофф и Дж. Гиббс.
Основы научной физиологии И.М. Сеченова.
Электромагнитная теория света Дж.К. Максвела.
Основным противоречием данного периода, были метафизические взгляды первооткрывателей и диалектическими результатами их открытий, то есть разрыв между объективной и субъективной сторонами процесса познания, что тормозило развитие физической картины мира, которая фактически оставалась еще Ньютоновской.
5. Период «новейшей революции» в Естествознании.
Совпадает с вступлением капитализма в стадию империализма, конец 19, начало 20 века. Форсируется развитие прежде всего физики во всех ее проявлениях (атомная энергетика, радиолокация, радиоэлектроника, оптика, квантовая физика и т.д.) Физическое познание природы играет роль трамплина по отношению к другим отраслям Естествознания. Открытия и изобретения в физике, позволяют создавать не только новые приборы, но и методы исследований в других областях знаний. Физические методы определили успехи химии, геологии, астрономии, способствовали в значительной мере развитию науки о космосе и его освоению. Стимулирующее воздействие на Естествознание новых потребностей техники привело к тому, что в середине 90-х гг. 19 века началась «… новейшая революция в естествознании…», главным образом в физике:
Открытие электромагнитных волн Г. Герцем.
Коротковолнового электромагнитного излучения К. Рентгеном.
Радиоактивности А. Беккерелем.
Электрона Дж. Томсоном.
Светового давления П.Н. Лебедевым.
Введение идеи квантования энергии М. Планком.
Создание теории относительности А. Энштейном.
Радиоактивного распада Э. Резерфордом и Ф. Содди.,
Модель атома по Н. Бору.,
а так же открытия в химии и биологии (основы генетике на базе законов Г. Менделя) определяют 1-й этап революции в физики и Естествознании. Он сопровождается прежде всего нарушением прежних метафизических представлений о материи и её строении, свойствах, формах движения и типах закономерностей, о пространстве и времени. Нарушение метафизических взглядов на мир, вызвало реакционные поползновения идеалистов и привело к кризису в физике и всем Естествознании.
2-й этап революции в Естествознании начался в связи с созданием квантовой механики и сочетанием её с теорией относительности в общую квантово-релятивистскую концепцию. Происходит дальнейшее бурное развитие Естествознания и в связи с этим продолжается коренная ломка старых понятий, главным образом тех, которые связаны со старой классической картиной мира.
Современный этап научного Естествознания, характеризуется не только лидирующей ролью физической науки, но и целой группы отраслей Естествознания:
Биология (генетика, молекулярная биология)
Химия (макрохимия, химия полимеров)
Науки смежные с Естествознанием (космонавтика, кибернетика) и т.д.
Если в начале 20 века физические открытия развивались самостоятельно, то с середины 20 века революция в Естествознании органически слилась с революцией в технике, приведя к современной научно – технической революции. С точки зрения практики решающую роль приобретают фундаментальные науки, без которых не может развиваться современная техника.
Бурное развитие всех отраслей Естествознания в конце 20 века породило создание не только современной физической картины мира, но и биологической картины мира и др. В связи с чем все больше на первый план выходит новая междисциплинарное направление исследований, именуемое синергетикой, порожденное переходом науки к познанию сложно организованных эволюционирующих систем.
Современное состояние физической науки предлагает следующую научную картину мира:
Теория большого взрыва.
На данный момент наукой установлено огромное многообразие материальных объектов, представляющих микро, макро и мега миры, но остается открытым вопрос, исчерпывают ли эти открытия все существующее вообще. С учетом истории человеческого познания и общего духа современной научной картины мира на этот вопрос напрашивается отрицательный ответ. Многообразие материи и её движение бесконечно, при чем не только количественно, но и качественно. Принцип качественной бесконечности природы, означает признание неограниченного многообразие структурных форм материи, различающихся самыми фундаментальными законами бытия.
Современную науку характеризует смена парадигм, то есть сложившихся научных стереотипов. Смена научной парадигмы определяется, в первую очередь, переходом от антропоцентризма к биосфероцентризму, усиливающими процессами интеграции научного знания.
Тем не менее наиболее активно, вероятно, будут развиваться те направления науки, которые предусматривают удовлетворение социальных потребностей. Среди таких перспективных направлений можно выделить следующие:
• формирование ясного представления о физической картине мира, как основе целостности и многообразия природы;
• осознание проблем экологии и общества в их связи с основными концепциями и законами естествознания.
Усиливающая тенденция к интеграции естественных наук позволяет предположить, что в дальнейшем на какой-то более глубокой основе будут объединены все науки о неживой и живой природе. Естествознание, вероятно, будет выступать как единая и многогранная наука о природе.
Какие научные открытия вы считаете самыми значимыми? (Домашнее сочинение).
Предмет естествознание: что изучает в школе и в колледже
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Согласно Государственному образовательному стандарту в результате изучения дисциплины КСЕ студенты должны приобрести знания:
о методологии науки;
о научных концепциях, общепринятых в современной науке;
об истории базовых естественнонаучных открытий и новейших открытиях в этой отрасли науки;
об использовании естественнонаучных достижений в современной технике и технологии;
о фундаментальном единстве всех естественных наук и роли естествознания в современной культуре.
В ходе изучения дисциплины КСЕ у студента должны быть сформированы умения использовать:
фундаментальные понятия, законы и модели классической и современной науки для интерпретации явлений природы в различных масштабах;
методы теоретического и экспериментального исследований;
методы оценки достоверности результатов и точности измерений;
приемы оценки численных порядков величин, характерных для естествознания.
Для освоения дисциплины КСЕ будет прочитано 17 лекций и проведено 17 практических занятий. Кроме этого будут проведены аудиторные и домашние контрольные работы, а по ряду тем выполнены рефераты и проведено тестирование.
Принцип формирования рейтинговой оценки. Он традиционен.
Для оценки аудиторной и самостоятельной работы студентов в семестре установлены три контрольных срока. Οʜᴎ объявлены деканатом.
Общее количество баллов, которые может набрать студент – 100 баллов.
Посещение лекций и практических занятий – 34 балла. Отсутствие на лекции или практическом занятии – минус 2 балла. Каждая контрольная работа и тест будут иметь свое количество баллов, которые определяет преподаватель.
Для допуска до экзамена или дифференцированного зачета студент должен в семестре набрать не менее 50 баллов. Студенты, набравшие более 60 баллов и выполнившие все необходимые контрольные работы, и сдавшие тесты на положительные оценки могут рассчитывать на оценку автоматом. При этом устанавливается следующее соотношение между баллами и оценками: более 86 баллов – отлично (86 баллов пограничное количество баллов – оценка на усмотрение преподавателя); 71 – 85 баллов – хорошо; 60-70 баллов – удовлетворительно.
На первой лекции предполагается дать определение терминов (глоссарий), а затем расшифровывать эти понятия. Начнем с естествознания.
Естествознание это
Естествознание – система наук о природе, включающая естественную, техногенную и информационную среду. При этом созданная в ходе развития цивилизации среда принято называть техногенной.
Возникло понятие ʼʼнаукаʼʼ.
Наука –составляющая культуры, система знаний, сформированная на рациональной методологической основе.
Основу структуры современного естествознания составляют пять естественнонаучных отраслей, изучающих природу на качественно различных уровнях ее организации. Отрасль представляет собой систему наук – фундаментальных и прикладных, исследующих определенные формы движения материи. При этом фундаментальные науки имеют основной целью получение знаний, а прикладные – возможности применения знаний.
Под формой движения подразумевается специфический способ существования материального объекта – субстрата (носителя) этой формы. Каждая форма охватывает достаточно широкую область явлений, которые обладают качественным единством и подчиняются общим законам.
Первый самый низкий уровень организации природы – физические системы, ᴛ.ᴇ. физические объекты разного масштаба от элементарных частиц до Вселенной. Οʜᴎ являются субстратами физической формы движения материи. Отрасль, изучающая материю на этом уровне, – физика. В нее входят фундаментальные (механика, квантовая механика, термодинамика, электродинамика, оптика, кристаллофизика, астрофизика, космология и др.) и прикладные (прикладная механика, электротехника, теплотехника, гидравлика, астронавтика и др.) науки.
Второй уровень организации – химические системы, ᴛ.ᴇ. системы молекул разной сложности (от простых неорганических соединений до сложнейших по составу и структуре органических полимеров и биополимеров). На этом уровне реализуется химическая форма движения материи. Соответствующая отрасль наук – химия. Она также включает фундаментальные (неорганическая, органическая химия и др.) и прикладные (аналитическая, коллоидная химия и др.) науки. Кроме этого, имеются науки, объединяющие физические и химические формы движения материи (физическая химия, химическая физика и др.).
Третий уровень – геологические системы, планета Земля. Форма движения – геологическая. Отрасль наук – геология. Здесь также имеют место фундаментальные науки (тектоника, геодинамика) и прикладные (геокриология, разведка месторождений полезных ископаемых и др.).
Четвертый уровень – живые биологические системы. Форма движения – биологическая. Отрасль наук – биология. Примеры фундаментальных наук в этой отрасли – ботаника, зоология, анатомия, цитология, физиология; прикладные – медицинская биология, ветеринария и др.
Имеются смежные науки: биофизика, биохимия, рудная микробиология и др.
Пятый уровень – разумные или психологические системы, организация высшей нервной деятельности. Форма движения материи – психологическая. Отрасль естествознания – психология. Это молодая отрасль, формирование которой началось в конце XIХ века.
Вне сферы естественнонаучных отраслей находится самый высокий уровень организации – социальный. Ему соответствует социальная форма движения материи. Она реализуется в социальных системах, включающих в себя не только собственно общество, но и геобиологическую среду, в которой оно развивается. Следовательно, граница между естественнонаучной и социальной гуманитарной научной сферой условна. По этой причине естествознание открытая система, связанная с другой открытой системой – гуманитарными науками (социологией, историей, теоретической экономикой и др.).
Отрасли естествознания связаны разветвленной сетью смежных наук: фундаментальных (физхимия, биофизика, биохимия. Геофизика, геохимия, биогеохимия и др.) и прикладных (почвоведение, агрономия, материаловедение и др.).
Все науки, входящие в естествознание, излагаются на ʼʼязыках наукиʼʼ, которые также являются отраслями наук: логика, математика, информатика.
Сегодня формируются науки, изучающие системы и системность на любом уровне организации природы, при любой форме движения материи – от физической до социальной. Это кибернетика, термодинамика сильно неравновесных систем, синергетика. Синергетика — сфера научных знаний о сложных самоорганизующихся системах, к примеру, экосистема, геотехническая система и т.д.
Естествознание и его предмет. Структура естественных наук
Науки: биолог, физ., хим., астроном, геог., эколог. и другие. Естественные науки различаются предметом своего изучения. Каждая естественная наука сама является комплексом наук, возникших на разных этапах развития естествознания.
Биолог= отан.+зоолог+микробиолог+генетика+др. При этом предметом изучения каждой является собственный предмет. Дифференциация наук привела к выделению еще более мелких областей научного знания. Зоолог= орнитолог+энтомоло+ихтиолог+др. Современная тенденция развития естествознания такова, что одновременно с дифференциацией научного знания идут противоположные процессы – соединение отдельных областей знания, создание синтетических научных дисциплин: химия металлоорганических соединений и биоорганическая химия.
Современный этап развития естествознания – интегральное естествознание — характеризуется не столько продолжающимися процессами синтеза двух-трех смежных наук, сколько масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований
Естественнонаучный и гуманитарный тип культуры.
Основа различия – отношения объекта и субъекта в естественных и гуманитарных науках.
Естественные – чёткое отделение субъекта от субъекта. Гуманитарные – отделение невозможно, субъект и объект слиты в одном предмете.
(Исследователь Ч. Сноу)
Естественные – система знаний о природе. Гуманитарные – система знаний о позитивно значащих ценностях бытия человека.
Естественные науки являются составной частью естественнонаучной культуры, а гуманитарные соответственно гуманитарной культуры.
Естественнонаучная культура — совокупный исторический объем знания о природе и обществе; объем знания о конкретных видах и сферах бытия, который в сокращенно-концентрированной форме представлен и доступен изложению.
Специфика: знания о природе отличаются высокой степенью объективности и достоверности (истинности).
Кроме того, это глубоко специализированное знание.
Гуманитарная культура — совокупный исторический объем знания философии, религиоведения, юриспруденции, этики и других наук, системообразующих ценности гуманитарного знания: гуманизм, идеалы красоты, совершенства, свободы, добра…
Специфика: системообразующие ценности гуманитарного знания определяются исходя из принадлежности индивида к определенной социальной группе.
Проблема истинности решается с учетом знания об объекте и оценки полезности этого знания познающим субъектом.
Взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культур заключается в следующем:имеют общую культурную основу, являются основополагающими элементами единой системы знаний ;представляют собой высшую форму человеческих знаний, человек является основным звеном связи всех наук.
Структура научного познания, его уровни и формы.
Взятое в целом, научное познание включает в себя два основных уровня — эмпирический и теоретический.
На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание, исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений.
Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов.
Характерные признаки эмпир. познания: сбор фактов, их первичное обобщение, описание данных, их систематизация, классификация. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на свой объект и осваивает его с помощью таких приемов и средств, как сравнение, наблюдение, измерение, эксперимент, анализ, индукция.
Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента и его форм: понятий, теорий, законов.
Живое созерцание, чувственное познание здесь не устраняются, а становятся подчиненными.
Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их внутренних связей и закономерностей, постигаемых с помощью рациональной обработки данных эмпирического знания.
Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка»: умозаключения, законы, гипотезы. Характерной чертой теоретического познания является его направленность на себя, внутринаучная рефлексия, т. е. исследование самого процесса познания, его форм, приемов, методов, понятийного аппарата.
Функции и методы эмпирического познания.
Эмпирический – метод практический. Основная задача эмпирического познания — собрать, описать, накопить факты, произвести их первичную обработку. Основойэмпирических методов являются чувственное познание (ощущение, восприятие, представление) и данные приборов.
Наблюдение — это преднамеренное и направленное восприятие объекта познания с целью получить информацию о его форме, свойствах и отношениях.
Описание — форма фиксации информации наблюдения с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке (схемы, графики, рисунки, таблицы)
Измерение — совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.
Эксперимент — активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях.
Сравнение — выявление сходства или различия объектов или их признаков
Функции и методы теоретического познания.
Теоретическое познание заключается в отражении явлений и происходящих процессов внутренних связей и закономерностей, которые достигаются методами обработки данных, полученных от эмпирических знаний.
Теоретическое исследование ориентированно на познание сущности объекта исследования, при этом непосредственное взаимодействие с ним отсутствует, а знания носят выводной характер.
Методы теоретического познания являются:
Анализ — процесс мысленного или реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства, отношения)
Синтез — соединение выделенных в ходе анализа сторон предмета в единое целое;
Классификация— объединение различных объектов в группы на основе общих признаков (классификация животных, растений и т.д.)
Абстрагирование— отвлечение в процессе познания от некоторых свойств объекта с целью углубленного исследования одной определенной его стороны.
Формализация — отображение знания в знаковом, символическом виде (в математических формулах, химических символах и т.д.);
Аналогия— умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде других отношений;
Моделирование — создание и изучение заместителя (модели) объекта (например, компьютерное моделирование генома человека);
Идеализация — создание понятий для объектов, не существующих в действительности, но имеющих прообраз в ней (геометрическая точка, шар, идеальный газ);
Дедукция — движение от общего к частному;
Индукция — движение от частного (фактов) к общему утверждению.
Объект и предмет изучения естественных наук. Место естествознания в системе наук
Слово «естествознание» (естество – природа) означает знание о природе, или природоведение.
В латинском языке слову “природа” соответствует слово natura, поэтому в немецком языке, ставшем в 17-19 вв. языком науки, все о природе стали называться «Naturwissenchaft”. На этой же основе появился и термин «натурфилософия» – общая философия природы. В древнегреческом языке слову природа очень близко слово «физис» («фюзис»).
Первоначально все знание о природе действительно относилось к физике (в древности – «физиология»). Так Аристотель (III в. до н.э.) называл своих предшественников «физиками» или физиологами.
Физика, таким образом, стала основой всех наук о природе.
В настоящее время имеются два определения естествознания.
1. Естествознание – наука о природе, как о единой целостности.
2. Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.
Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность.
К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию.
Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).
Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность.
К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).
Целью естествознания, в конечном счете, является попытка решения так называемых «мировых загадок», сформулированных еще в конце 19-го века Э.
Геккелем и Э.Г. Дюбуа-Реймоном. Вот эти загадки, две из которых относятся к физике, две – к биологии и три – к психологии (рис.1):
Естествознание, развиваясь приближается к решению этих загадок, но возникают новые вопросы, и процесс познания бесконечен. Действительно, наши знания можно сравнить с расширяющейся сферой.
Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с неизвестным. Увеличение сферы знания приводит к появлению новых, нерешенных проблем.
Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.
Естественнонаучное знание создается в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой их деятельности.
Предметом естествознания является природа.
Природа – это весь материально-энергетический и информационный мир Вселенной. Истоки современного понимания природы уходят в глубокую древность. Первые истолкования природы сложились как миф о возникновении (рождении) мира и его развитии, т.е.
космогония. Внутренний смысл этих сказаний выражает переход от неорганизованного хаоса к упорядоченному космосу. Мир в космогониях рождается из природных стихий: огня, воды, земли, воздуха; к ним иногда добавляется пятая стихия – эфир.
Все это первичный материал для строительства космоса. Стихии соединяются и разъединяются.
Образ природы рождается и в мифах, и в различных космогониях, и в теогониях (буквально: «рождение богов»).
В мифе всегда отражена определенная реальность, в нем образно, в виде фантастических рассказов выражено стремление к познанию явлений природы, общественных отношений и человеческой натуры.
Позже возникла натурфилософия (философия природы), которая, несмотря на сходство космогонических образов, принципиально отличалась от мифологии.
В мифологии наглядно, в символической форме природа изображается как некое пространство, внутри которого разворачивается деятельность божественных и космических сил.
Натурфилософия пыталась выразить общий взгляд на природу в целом и подкрепить его доказательствами.
В античной философии природа стала объектом теоретического размышления. Натурфилософия пыталась выработать единый, внутренне непротиворечивый взгляд на природу. Постигая феномен природы, натурфилософия пытается понять ее изнутри, из нее самой, т.е.
выявить такие законы существования природы, которые не зависят от человека. Другими словами, постепенно формировался такой образ природы, который по возможности очищался от чисто человеческих представлений, которые зачастую уподобляли природу самому человеку, и потому могли исказить подлинную, самостоятельную жизнь природы. Таким образом, задача заключалась в познании того, какова природа сама по себе, без человека.
Уже первые философы рассматривали такие важные проблемы, которые послужили основой для дальнейшего развития научного познания.
К ним относятся такие как: материя и ее структура; атомистика – учение о том, что мир состоит из атомов, мельчайших неделимых частиц вещества (Левкипп, Демокрит); гармония (математическая) Вселенной; соотношения вещества и силы; соотношение органического и неорганического.
У Аристотеля, величайшего философа Древней Греции (IV в. до н. э.), осмысление природы получило уже статус целостного учения. Он отождествлял натурфилософию с физикой, изучал вопросы о составе физических тел, видах движения, причинности и др. Аристотель определял природу как живой организм, движимый самоцелью и производящий все многообразие входящих в нее объектов, потому что у него есть душа, внутренняя сила – энтелехия.
Движение Аристотель не сводил только к перемещению в пространстве, а рассматривал и такие формы, как возникновение и уничтожение, качественные изменения.
В эпоху эллинизма натурфилософия стала опираться не только на философские рассуждения, но и на обширные наблюдения в астрономии, биологии, географии, физике. В эту эпоху появляется сам термин «натурфилософия», который ввел римский философ Сенека. Поскольку в античной философии считалось, что философия должна возвышаться над повседневностью, обыденностью, постольку это обрекало натурфилософию на умозрительность, в ней стали господствовать придуманные схемы и теории.
В средневековой культуре считалось, что природа говорит с людьми на символическом языке божественной воли, так как природа и человек – это творение Бога.
Но в последовавшую за средневековьем эпоху возрождения этот взгляд существенно изменился. Натурфилософия разошлась по двум направлениям: 1 – мистика продолжала традицию умозрительных концепций природы; 2 – «магия», из которой постепенно и сформировалась опытная наука – естествознание.
Переходу от религиозной картины мира к естественнонаучной способствовало возникновение особого взгляда на мир, получившего название «пантеизма» («всебожие»). Пантеизм – учение о том, что все есть бог; отождествление бога и вселенной. Это учение обожествляет вселенную, создает культ природы, признает бесконечность вселенной и неисчислимое множество ее миров.
Особую роль в создании способов научного, экспериментального изучения природы сыграл Г. Галилей, утверждавший, что книга природы написана треугольниками, квадратами, кругами и т.п.
С формированием науки и методов естествознания, в 17-18 вв. натурфилософия существенно изменилась. И. Ньютон, создатель механической картины мира, понимал под натурфилософией теоретическое, математически выстроенное учение о природе, «точную науку о природе». В этой картине мира природа отождествлялась с часовым механизмом.
Отказ от божественного и поэтического понимания природы вел к изменению отношения к природе.
Она становится объектом активной эксплуатации – интеллектуальной и промышленной. Природа – это мастерская. Фр. Бэкон называет ученого естествоиспытателем, который экспериментом вырывает у природы ее тайны. Важнейшая задача науки – в покорении природы и увеличении могущества человека: «Знание – сила!»
Таким образом, природа выступает как обобщенное понятие, порой отождествляется с беспредельным космосом.
В то же время процесс развития естествознания и связанная с этим процессом специализация в науке привела к тому, что природа перестала существовать как целое для специалистов, она оказалась раздробленной. Покорение природы, создание машинной культуры разрушает целостность самой природы, а также внутренние связи человека с природой, что и приводит его к экологической катастрофе. Необходимость такой организации взаимодействия общества и природы, которая отвечала бы потребностям будущих поколений и решала бы проблему выживания человечества, предполагает не только формирование так называемой экологической этики, но и переосмысление самого понятия «природа», в которую должен быть «вписан» человек.
Имеются неоспоримые доводы, определяющие «человеческое лицо» природы:
В отсутствие человека некому было бы познавать природу.
Таким образом, современное понимание природы как предмета естествознания предполагает выработку новых способов ее исследования, формирование интеграционных подходов и междисциплинарных связей.
Поэтому принципиально новые идеи современной научной картины мира уже не вписываются в традиционное для техногенного подхода понимание природы как «мертвого механизма», с которым можно экспериментировать и который можно осваивать по частям, преобразуя и подчиняя его человеку.
Природа начинает пониматься как целостный живой организм. Почти до середины ХХ века такое понимание природы воспринималось как своеобразный пережиток или возврат к мифологическому сознанию.
Однако по мере того, как утверждались в науке и широко распространялись идеи В.И.Вернадского о биосфере, после развития современной экологии, новое понимание природы как организма, а не механической системы, стало научным принципом. Новое понимание природы стимулировало поиск новых идеалов отношения человека к природе, которые стали бы основанием для решения современных глобальных проблем.