Главная страница 1страница 2 ... страница 28страница 29
скачать файл



Академия управления при Президенте Республики Беларусь

Г.И. Касперович

Основы современного естествознания




Учебное пособие

Минск 2009


Касперович Г.И. Основы современного естествознания: Учебное пособие. – Минск: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2009. 304 с.
Учебное пособие включает курс лекций, определение основных понятий и концепций современного естествознания, контрольные вопросы к темам, толковый словарь базовых и специфических понятий и терминов, а также списки основной и дополнительной литературы по темам.

Предназначено для студентов всех специальностей и форм обучения Академии управления при Президенте Республики Беларусь.

Рецензенты:

Д.филос.н., профессор кафедры философских наук Академии управления при Президенте Республики Беларусь Берков В.Ф.

К.филос.н, доцент кафедры философии и методологии науки БГУ Кисель Н.К.





© Касперович Г.И., 2009




© Академия управления при Президенте

Республики Беларусь, 2009




СОДЕРЖАНИЕ


Введение в учебный курс «Основы современного естествознания» 6

Раздел I. Естествознание как феномен культуры и комплекс наук о природе 12

Тема 1. Естествознание в системе науки и культуры 12

Контрольные вопросы к теме №1 28

Тема 2. Исторические этапы познания природы. Особенности современного естествознания 29

Контрольные вопросы к теме №2 43

Тема 3. Методы и принципы естественнонаучного познания. Системный подход как его важнейшая парадигма 45

Математизация и формализация. Язык современного естествознания 52

Системный подход как важнейшая парадигма современного естествознания 55

Контрольные вопросы к теме №3 61

Раздел II. Фундаментальные законы и основы современного естествознания 62

Тема 4. Научные картины мира и научные революции в истории естествознания 62

Контрольные вопросы к теме №4 65

Тема 5. Основы современной физической картины мира 67

Электромагнитная картина мира 70

Современная квантово-релятивистская физическая картина мира 72

Постулаты специальной и общей теории относительности 73

Формирование квантовой физики. Специфика ее понятий и принципов 80

Понятие состояния физической системы. Динамические и статистические закономерности в природе 83

Релятивистская квантовая физика. Мир античастиц. Квантовая теория поля 88

Понятие симметрии и законы сохранения 91

Контрольные вопросы к теме №5 96

Тема 6. Основы кибернетики и синергетики. Самоорганизация, порядок и хаос в природе мира 98

Кибернетика: концептуально-понятийная характеристика 98

Вклад кибернетики в современную научную картину мира 105

От хаоса к порядку. Синергетика как наука 106

Механизм протекания процессов самоорганизации (по И.Пригожину) 111

Синергетические процессы в предбиологических системах (по М.Эйгену) 113

Значение синергетики для науки и культуры 115

Контрольные вопросы к теме №6 116

Тема 7. Современная космологическая картина мира и модели Вселенной 117

Проблема существования и поиска жизни во Вселенной 133

Контрольные вопросы к теме №7 137

Тема 8. Современная химия в контексте устойчивого развития общества 138

Атомно-молекулярное учение 141

Химические основы жизни 146

Перспективные химические материалы и технологии 150

Контрольные вопросы к теме №8 152

Тема 9. Специфика, структура и проблемное поле современного биологического познания 153

Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни 157

Сущность и определение жизни 161

Основные концепции происхождения жизни 167

Человек как биосоциальное существо. Его место и роль в социо-природном комплексе 172

Проблема происхождения человека: концепции антропогенеза 172

Контрольные вопросы к теме №9 182

РАЗДЕЛ III Социальные и прикладные проблемы естествознания 183

Тема 10. Социальное измерение современного естествознания. Естественнонаучные основы современных технологий 183

Экологизация естествознания 192

Естественнонаучные основы современных технологий 200

Контрольные вопросы к теме №10 220

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 221

Приложение 224

ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ 224

I. Доклассическое – натурфилософское познание природы 224

Натурфилософия и ее место в истории естествознания 224

Античная протонаука. Атомистика. Геоцентрическая космология. Развитие математики и механики 225

Естествознание эпохи средневековья 230

II. Классическая – аналитическая стадия познания природы 231

Естествознание эпохи Возрождения и Нового времени. Научные революции в истории естествознания 231

Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров 232

Химия в механистическом мире 238

Естествознание Нового времени и проблема философского метода 239

Третья научная революция. Диалектизация естествознания 241

Очищение естествознания от натурфилософских представлений 247

Исследования в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира 251

III. Неклассическое естествознание XX века 253

Четвертая научная революция. Проникновение в глубь материи. Теория относительности и квантовая механика. Окончательное крушение механистической картины мира 253

Научно-техническая революция, ее естественнонаучная составляющая и исторические этапы 257

IV. Становление постнеклассического – интегрального естествознания 259

Особенности развития науки в ХХ столетии 261

Физика микромира. Современная атомистика 262

Астрофизика. Релятивистская космология 264

Достижения в основных направлениях современной химии 266

Биология XX века: познание молекулярного уровня жизни. Предпосылки современной биологии 268

Молекулярная биология 270

Расшифровка №генома человека 271

Кибернетика и синергетика 273

Самые выдающиеся ученые ХХ столетия 276

Открытия и научные концепции (теории), в наибольшей степени повлиявшие на развитие цивилизации в XX веке 278

Наиболее значимые технологии и изобретения 278

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ 280

ЛИТЕРАТУРА 282

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ 288

Введение в учебный курс «Основы современного естествознания»


Новый вузовский курс «Основы современного естествознания», введенный в учебные программы в последние годы ХХ столетия, призван к решению одной из важнейших задач нового этапа развития образования – преодолению исторически возникшего разобщения естественнонаучной и гуманитарной культуры и поиску единства целостной современной культуры. Разделение культуры на две – естественнонаучную и гуманитарную по принципу экономической эффективности и значимости породило многие экологические и социальные проблемы кризисного характера.

Почти на всем протяжении XX века наблюдается противостояние двух сфер познания – естественнонаучной и социогуманитарной. Очень четко эту ситуацию зафиксировал известный английский писатель и ученый Чарльз Сноу, выступивший в 1959 году в Кембриджском университете с программной лекцией «Две культуры и научная революция». Он показал, что между традиционной гуманитарной культурой европейского Запада и «научной культурой», выросшей на основе развития естествознания и техники, возникает и углубляется существенный разрыв, если не сказать, пропасть.

Ч. Сноу размышляет о двух полюсах культуры. На одном из них – культура, созданная наукой, естествознанием. Прежде всего – это современная научная модель физического мира, которая по сложности, емкости, интеллектуальной глубине является удивительным творением коллективных усилий человеческого разума. Но представители другого полюса – социогуманитарной культуры – не имеют, как правило, ни малейшего представления об этом творении. В гуманитарном сообществе не приемлют упрощений, идеализации, забывая, что построение идеальных моделей – одно из условий плодотворного теоретического мышления. В свою очередь, многие социогуманитарные ценности остаются неизвестными для большинства естествоиспытателей. Физики часто проявляют односторонность в оценках возможностей обществоведов и гуманитариев строить научные предсказания, не учитывая, что исследователи социальных явлений имеют дело с открытыми системами, где логика предсказаний иная, чем тогда, когда имеют дело с идеализированными моделями замкнутых систем.

Такая поляризация культуры, несомненно, наносит ущерб всему – науке, искусству, обществу, человечеству.

Однако к концу XX столетия появились серьезные предпосылки для преодоления подобного противостояния «физиков» и «лириков». Само по себе сопоставление различных научных дисциплин – это всегда обмен опытом и перенос его из одной области познания в другую, это одна из возможных точек роста научного знания. Именно поэтому методологическое сопоставление гуманитарных и естественных наук часто приносит новое, дает замечательные научные результаты, обогащает новыми идеями и подходами. Можно вспомнить о том, что статистические методы, которые имеют такое важное значение в современной физике, зародились в трудах социологов-экономистов У.Петти и Дж.Граунта.

Существующие каноны специализации в системе высшего образования всё ещё закрепляют сложившийся раскол между двумя сферами культуры и препятствуют становлению всесторонне развитой личности специалиста, порождая ограниченный, односторонний взгляд на мир. Более того, для специалистов этих сфер характерно признание взаимоисключающих ценностей и приоритетов, что ведет зачастую к утрате взаимопонимания и абсолютизации статуса своей области знания, порождая сциентизм и технократизм естественников или снобистские претензии на «наднаучность» гуманитариев.

Необходимость перехода к новой парадигме образования уже нашла свое отражение в изменении учебных вузовских планов и программ. В основу новой системы образования закладываются три базисных принципа – фундаментальность образования, его систематическая целостность и гуманистическая направленность на развитие личности, как общие требования к подготовке специалистов любого профиля. Этой проблеме посвящен Меморандум Международного симпозиума ЮНЕСКО «Фундаментальное (естественнонаучное и гуманитарное) университетское образование» (Москва, 1994г.).

С решением этой задачи связана, с одной стороны, широко распространившаяся сейчас тенденция гуманитаризации в сфере естественнонаучного и технического обучения. Однако, с другой стороны, проблема ознакомления студентов-гуманитариев с важнейшими достижениями современной естественнонаучной культуры особенно сложна по своей новизне и подходам к ее решению. Одна из причин – устойчиво бытующий предрассудок о том, что естественнонаучные знания далеки от социальных, личностных и гуманитарных проблем и потому излишни для гуманитариев.



Естествознание – это область научных знаний о природе, включающая трансдисциплинарные отношения между различными естественными науками. Будучи целостной, единой системой наук о природе, естествознание выработало в процессе своей длительной эволюции такие способы, методы и приемы познания, которые, несомненно, могут служить и служат эталонными нормами не только для всякой науки, но и приобретают общекультурное значение. Ныне рациональная естественнонаучная методология познания проникает в социальную и гуманитарную сферы, оказывает заметное воздействие на психологию, философию, лингвистику, искусство, теорию управления.

Поэтому изучение концептуальных основ современного естествознания предполагает не просто краткую экскурсию по основным его разделам, не просто обобщенные представления о природе, но и осознание мировоззренческого, методологического и практического значения тех или иных естественнонаучных принципов и теорий в контексте современной культуры. Соответственно курс «Основы современного естествознания» представляет собой не просто совокупность избранных разделов физики, химии, биологии, географии, экологии, но является результатом междисциплинарного синтеза и комплексного культурологического, подхода к современному естествознанию. Его назначение связано с необходимостью усвоения концептуальных основ современного естествознания, без чего становятся недостижимыми поставленные задачи и требуемые компетенции. Понятие «современное естествознание» не может быть сведено к отдельным фрагментам естественнонаучного знания и предполагает системное, междисциплинарное и трансдисциплинарное, т.е. концептуальное видение научной картины природы. А начальные основы физики, химии, биологии и др. конкретных естественнонаучных дисциплин дает и школьная программа.

Автор данного учебного пособия ставила перед собой задачу не только познакомить студентов с историей естествознания и его основными современными концепциями, но и показать роль тех культурно-исторических условий, в рамках которых они формируются.

Ценности фундаментального научного (и в первую очередь – естественнонаучного) знания составляют важнейшую и непреходящую компоненту цивилизованной формы культуры, и они должны быть усвоены в той или иной мере любым образованным человеком. Без знания хотя бы основ современного естествознания, которое всё больше входит своими достижениями в повседневную жизнь цивилизованного общества, не может сформироваться человек современного информационного общества, а тем более специалист-профессионал. Как справедливо отмечал философ ХХ века Карл Поппер, наука – это не только совокупность знаний. «Науке можно учить как увлекательнейшей части человеческой истории – как быстро развивающемуся росту смелых гипотез, контролируемых экспериментом и критикой. Преподаваемая таким образом, т. е. как часть «естественной философии» и истории проблем и идей, она могла бы стать основой нового свободного университетского образования, целью которого… было бы готовить, по крайней мере, людей, которые могли бы отличить шарлатана от специалиста».

В задачи курса «Основы современного естествознания» не входит подробное изучение всей системы естественнонаучных знаний, что практически невозможно в одном учебном курсе. Наш курс предполагает обзорное знакомство и логико-методологический анализ основных идей и концепций современного знания о природе в целом и природных составляющих человека и общества, осознание мировоззренческого, методологического и практического значения фундаментальных естественнонаучных принципов и теорий в контексте современной культуры.

Концептуальный подход к изучению основ современного естествознания предполагает уяснение смысла и значения ключевых идей, понятий, законов и принципов современной системы фундаментальных естественнонаучных знаний. Слово «концепция» в переводе с латинского означает понимание, систему взглядов. Это – определенный способ понимания или истолкования предметов, процессов, явлений. Концепция – это кратко выраженный основной смысл той или иной теории, ее суть, основополагающие идеи, система взглядов. Когда теория ещё не выработана, а имеется только главная идея для объяснения некоторого класса событий, то такую идею тоже называют концепцией, в этом смысле она понимается как ведущий замысел или конструктивный принцип научной деятельности. Таким образом, каждая теория и гипотеза имеют свою концепцию, свой смысл и свой принцип научной деятельности.

К концептуальным основам современного естествознания относятся фундаментальные естественнонаучные знания о природе, которые справедливы для всего естествознания в целом и находят своеобразное отражение в большинстве естественных и гуманитарных наук, имеют общекультурное значение.

Задача настоящего курса состоит в ознакомлении с основами современных естественнонаучных знаний, имеющих общенаучное и общекультурное значение, на которых базируется современная научная картина мира (НКМ) и общественная практика. Современная НКМ – это сложное синтетическое построение метатеоретического уровня знания, синтезирующее фундаментальные естественнонаучные идеи и концепции с фундаментальными представлениями и принципами гуманитарного знания, которые требуют широкого осмысления и представления результатов конкретно-научных исследований в общенаучной форме. Будущие специалисты и в области естествознания, и в гуманитарной сфере нуждаются в общих представлениях о современной научной картине мира, ее идеях и концепциях. Именно через общенаучную картину мира осуществляется взаимопроникновение идей, развиваемых в гуманитарных науках, в естествознание и, наоборот, естественнонаучные идеи и принципы, приобретая характер общенаучных методологических регулятивов, начинают внедряться в гуманитарные науки. Вот почему анализу и изучению научной картины мира и ее исторических типов в нашем курсе уделяется особое внимание.

Образы естествознания, его модели расширяют наш мир за границы непосредственно видимого, открывают иную сторону наблюдаемой реальности. Знание идей и концепций современного естествознания поможет будущим специалистам гуманитарных направлений расширить кругозор и познакомиться с конкретными естественнонаучными проблемами, тесно связанными с экономическими, социальными и экологическими задачами, от решения которых зависит уровень и качество жизни общества и каждого из нас.

Только на первый взгляд может показаться, что естествознание – ненужный груз для специалистов управления, юристов и экономистов. Однако на самом деле любой подлинный специалист и прежде всего менеджер или экономист должен владеть не только законами управления, права или экономики, но и понимать естественнонаучную сущность объекта управления и экономического анализа.

В современном обществе большое внимание уделяется не только различным отраслям естествознания, но и бурно развивающимся наукоёмким технологиям, которые базируются на естественнонаучных знаниях. Концептуальный системный подход полезен не только для понимания содержания и логики развития естествознания, но и для знакомства с фундаментальными основаниями и важнейшими достижениями естественнонаучного знания, на основе которых успешно развиваются современные технологии.

В современных условиях становления информационного общества нематериальные накопления – научные знания, квалификация, творческий профессионализм – приобретают решающее значение для развития экономики, общества в целом. Они являются основой инновационных процессов, изменения структуры общественного производства и управления. Сегодня обществу все больше нужны специалисты высокого класса и широкого кругозора, смелой новаторской мысли, изыскивающие новые пути в науке, технике, экономике, управлении, социальном прогнозировании. Нужны исследователи, свободно владеющие принципами системного анализа, методами современных технологий.

Целью учебного курса «Основы современного естествознания» является преодоление односторонне гуманитарного профиля образования и ознакомление студентов-гуманитариев с важнейшими достижениями современного естествознания, формирование целостной мировоззренческой научной картины мира, синтезирующей фундаментальные представления гуманитарного и естественнонаучного знаний, развитие широты и гибкости мышления, творческого потенциала слушателей за счет освоения фундаментальных идей, опыта и установок современного естествознания.

Содержание курса, методология его подготовки и методика обучения опираются на уровень школьных знаний в области естественных наук и дают студентам-гуманитариям интегративное и сущностное представление о мире сквозь призму основополагающих идей современного естествознания.

Учебный курс «Основы современного естествознания» состоит из трех тематических разделов, представленных в данном учебном пособии.

Первый раздел «Естествознание как феномен культуры и комплекс наук о природе» представляет собой теоретическое введение в концептуально-методологические проблемы естествознания как комплекса наук о природе. В него включены темы, раскрывающие сущность, специфику, место и роль естествознания в системе научного познания и культуры, взаимосвязь и специфику естественнонаучной и гуманитарной культуры, особенности современного естествознания, его принципы, методы и формы развития.

Во втором разделе «Фундаментальные законы и концептуальные основы современного естествознания» рассматриваются базовые понятия и идеи, законы и концепции естественнонаучной картины мира в ее исторической динамике от классического к современному постнеклассическому типу, включая фундаментальные идеи и принципы современного естествознания из области физики, кибернетики, синергетики, космологии, химии, биологии.

Третий раздел «Социальные и прикладные проблемы естествознания» посвящен проблемам социального измерения современного естествознания на оcнове анализа его социокультурного статуса, естественнонаучных основ современных наукоемких технологий (микромолекулярных, генных технологий, нанотехнологий, биотехнологий), и связи естествознания с глобальными проблемами современности.

Приложение – «Исторический очерк развития естествознания»

включено в учебное пособие, чтобы напомнить культурно-исторический контекст естественнонаучных открытий и создать целостную картину развития современного естествознания.

Темы учебного курса, входящие в выделенные разделы, позволяют усвоить специфику содержания естественнонаучной системы знаний, логику их исторической динамики и место естествознания в современной науке и культуре, его теоретическую и практическую значимость для гуманитарных профессий и управленческой деятельности, ибо «великая цель образования – это не знания, а действия» (Г. Спенсер).


скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Г. И. Касперович Основы современного естествознания Учебное пособие
5157.17kb.
"Основы современного естествознания"
128.65kb.
Егорова Н. Ю. С. Д., Бобров В. А. Менеджмент в домашнем хозяйстве: учебное пособие
6500.91kb.
Учебное пособие кемерово 2003 введение
1964.98kb.
Фоминова А. Н., Шабанова Т. Л. Педагогическая психология: Учебное пособие, 2-е изд., перераб., допол
3488.22kb.
Т. А. Даценко основы философии рабочая тетрадь учебное пособие
825.99kb.
Учебное пособие по программе предпрофильной подготовки
328.04kb.
Популярная медицинская лексика: Учебное пособие для студентов отделения Лечебное Дело, Сестринское Дело по английскому языку /
312.29kb.
Методическое пособие по дисциплине «Основы права»
1294.89kb.
Основы гуманитарной географии: Учебное пособие / Ю. Н. Голубчиков. М.: Инфра-м, 2015. 364 с.: 60x90 1/16.
58.76kb.
Учебное пособие / А. А. Караванов. М.: Вузовский учебник: ниц инфра-М, 2012. 176 с.: 60x90 1/16.
96.32kb.
Учебное пособие Москва: вгик, 2003. 106 с
1207.58kb.