История развития естествознания
Абрамова Вера Юрьевна
Концепции современного естествознания
22 mar'13
Цели, методы, методология науки
Наука – это определенный вид знания, а также сфера общественной деятельности людей, специальной задачей которой является накопление знаний, их проверка и доказательство их истинности практическими и логическими способами.
Наука – это часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии.
Наука – это особый рациональный способ познания мира, основанный на эмпирической проверке и математическом доказательстве.
Наука – социальный институт.
Естествознание – наука, представляющая собой комплекс наук о природе, взятых во взаимосвязи.
Наука имеет свои специфические черты и особенности:
§ Специальные методы познания.
§ Язык, понятийный аппарат.
§ Универсальность (сообщаются знания, истинные для всего человечества).
§ Фрагментарность (одна наука все бытие в целом изучить не может).
§ Систематичность (наука имеет структуру).
§ Общезначимость (получаемые знания значимы для всего человечества).
§ Обезличенность (не зависит от индивидуальности ученых, страны etc).
§ Незавершенный характер.
§ Критичность/фальсификация (наука всегда готова поставить под сомнения свои даже фундаментальные положения).
§ Достоверность.
§ Наука внеморальна (знания нейтральны в плане нравственности и морали).
§ Наука чувственна (результаты требуют опытной проверки).
|
|
|
В научном познании 2 уровня: эмпирический (накопление опытного материала) и теоретический (обобщение в виде формул, закономерностей).
Науки делятся условно на
1. естественные (науки и природе);
2. общественные (науки об общественных процессах);
3. науки о мышлении.
Также условно можно поделить на фундаментальные и прикладные.
Фундаментальные (теоретические) науки ставят целью выведение самых глубинных закономерностей изучаемых явлений безотносительно к их пользе.
Прикладные (практические) науки направлены на решение каких-либо конкретных практических задач посредством обнаружения полезных свойств.
Например, биология. В ней есть фундаментальные знания, описания, которые можно применить и на практике (например, менять генетический код).
Знания из химии можно применять на производстве при изготовлении каких-то материалов.
Ядерная физика: фундаментальные знания из нее можно использовать в атомной энергетике или для изготовления атомной бомбы.
Научное знание возникло в современном виде в 17-18 веках в Европе. 20 век характеризуется особым развитием научного знания. Сейчас насчитывается более 15 тыс. дисциплин, больше 90% всех научно-технических достижений принадлежит 20 веку.
|
|
|
Формы научного познания: проблема, гипотеза, теория, принципы, категории, законы и принципы.
Проблема – это знание о незнании или осознанный вопрос, для ответа на который имеющихся знаний не достаточно.
Гипотеза – предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана.
Научная теория – обобщенная система знаний, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей в определенной области объективной реальности. Система истинного, уже доказанного, подтвержденного знания о сущности явления. Теория есть высшая форма научного знания.
Главные элементы теории – принципы и законы. Например, электромагнитная теория.
Принципы – наиболее общие и важные фундаментальные положения теории.
Законы – форма теоретических утверждений, раскрывающих общие связи изучаемых явлений, объектов и процессов. Конкретизируют принципы.
Культура имеет более 500 определений. Первоначально слово обозначало обработку земли, возделывание почвы. В другом значении (взращивание души и духа) слово впервые употребил Цицерон.
Культура – этот система средств человеческой деятельности, благодаря которой реализуются действия индивида.
|
|
|
Культура – система ценностей.
Очень условно она делится на
o духовную (высшая форма, сюда же относится научное знание, мораль, право, мировоззрение, идеология, искусство),
o материальную (все созданное человеком),
o социальную (система правил поведения, сюда же этикет, правовая, религиозная культура).
Концепция – определенный способ понимания, трактовки какого-либо предмета, процесса, явления.
Дифференциация науки – выделение в ней более узких, частных областей исследования и превращение их в самостоятельные науки. Ej., ботаника внутри биологии.
Интеграция наук – появление новых наук на стыках старых, процесс объединения научного знания. Ej., космическая химия, космическая медицина.
Метод исследования – путь к чему-либо, в науке это путь от научных фактов к достижениям в науке.
Методы:
| Эмпирические (опытные) | Теоретические | |
| Наблюдение (целенаправленное организованное восприятие предметов и явлений; опыт, проводимый без вмешательства исследователя в изучаемый процесс). Пример: наблюдение за космическими объектами. | Эксперимент (опыт, проводимый с вмешательством исследователя в естественное протекание процесса). Пример: химические эксперименты. | · Синтез (научное исследование, воссоединяющее знания о частных явлениях в единое целое). · Анализ (метод научного исследования, состоящий в разложении общего процесса на составные части). · Аналогия (метод познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве в других). · Дедукция (метод умозаключения; на основе знаний обо всей группе устанавливаются знания о частном случае). · Индукция (метод умозаключения, при котором знания переносятся с частного случая на общий). · Моделирование (замена изучения интересующего явления аналогичным явлением на модели меньшего или большего масштаба). |
|
|
|
Методические приемы в методах:
1. Идеализация – наделение объекта несвойственными ему чертами, признаками. Пример: идеальный газ или жидкость в физике.
2. Классификация – объединение в один класс объектов. Отнесение объектов к разным группам по наличию или отсутствию определенного признака.
3. Абстрагирование – мысленное отвлечение от всех свойств, связей, отношений изучаемого объекта, которые считаются несущественными.
4. Измерение - определение количественных значений изучаемых сторон или свойств объекта (наука об измерениях – метрология).
| Ученый | Этап | Вклад в естествознание |
Таблица по сравнению научного и ненаучного знания – по пяти критериям.
29 mar'13
История развития естествознания
Предмет изучения:природа.
В основе естественных наук физика и физические концепции.
Затем идет химия, космология (∞コスモロジー), географические, биологические и экологические концепции.
1 этап. Условное начало науки – древнегреческая натурфилософия. до натурфилософов - эмпирические знания без теоретического обобщения с религиозной окраской. Во времена натурфилософии основной уровень познания – теоретический. Теоретизируется то, что было. Эксперименты, опыты не приветствуются.
Особенности античной науки
1. Она появилась в форме научных парадигм/программ (ученый занимался не одной наукой, а сразу занимался многими явлениями, поэтому и натурфилософия).
2. Цель – изучение превращения первоначального хаоса в космос через поиск порядкообразующего начала.
Первая предложенная программа – это программа Пифагора (теория числа, пифагорейская школа), в основе мира – гармония числа.
Вторая – атомистическая теория Демокрита. Основа – вещество, минимальная единица (атом).
Третья – программа Аристотеля. Объединил и систематизировал все современные на тот момент взгляды из разных дисциплин. Основные трактаты: «Физика», «О небе», «Метеорологика», «Органон». Геоцентрическая модель мира. В «Органоне» впервые логически обоснованы подходы к научному исследованию, порядок научного исследования (изучение истории вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, вынесение решения вопроса). Активно стала происходить в этот период дифференциация научного знания: естественные и гуманитарные науки.
2 этап. Развитие науки в Средние века. Естественные науки не развивались. Эксперименты запрещались. Господствующее направление философии – схоластика, оторванная от реальной действительности (христианское учение + кусочки натурфилософии).
Люди учатся выводить понятия и оперировать ими, - и это большой плюс этапа. Алхимия, астрология развиты в это время. Эмпирический материал набирался у алхимиков, и составил базу для дальнейшего развития химии.
Выдающийся ученый – Леонардо да Винчи. Развил свой метод изучения природы, считал, что познание идет от частных опытов, конкретных результатов к научному обобщению. Опыт не только источник, но и критерий познания.
3 этап. Глобальная научная революция 16-17 веков. 1543 год, книга Коперника «Об обращении небесных сфер». В книге предложены гелиоцентрическая модель мира.
Развита данная модель в полицентрическую с помощью Дж. Бруно (есть не только солнце, но и звезды – такие же солнца с планетами).
Следующий в этой революции – Г. Галилей. 1608 год – преобразовал зрительную трубу в телескоп с 30кратным увеличением и совершил ряд открытий: горы на луне, пятна на солнце, 4 крупных спутника Юпитера, фазы Венеры. Все его открытия доказывали, что небесные тела – это не эфирные создания, а вполне материальные предметы и явления. Основал новый раздел физики – динамику. Сформулировал такие понятия как скорость, ускорение, инерция и классический принцип относительности.
Важны работы Декарта. Теории по физике, биологии, космологии, математике. Создал единую научную философскую систему (кортезианство – взгляды Декарта). Модель природы представлена как большой сложный механизм.
Ньютон занимался физикой, и его физика завершила первую научную революцию. Обосновал физико-математическое понимание природы, сформулировал три основных закона динамики и закон всемирного тяготения («четвертый закон»). Ввел принцип дальнодействия (мгновенное действие тел друг на друга на любом расстоянии без звеньев). Ввел категории материи, движения, пространства и времени, и все эти категории рассматривал независимо друг от друга.
Основными чертами классической науки стали механистичность (представление мира в качестве машины, гигантского механизма, который четко функционирует на основе вечных неизменных законов) и метафизичность (рассмотрение природы как чего-то неизменного, постоянного: эволюция не приветствовалась).
4 этап. Научная революция конца 19 - начала 20 столетий. Стало понятно, что все законами движения не объяснить.
1886 год – Герц открыл электромагнитные волны. Совершенно новая природа материи, меняется картина мира.
1895 год – Рентген обнаружил коротковолновые электромагнитные излучения.
1896 год – обнаружена радиоактивность Беккерелем.
1897 год – Томпсон открыл электрон.
Физики пришли к глубочайшему кризису и не знали, что им делать.
1905-1916 года – общая и специальная теории относительности Эйнштейна.
1911 год - Резерфорд предложил планетарную модель атома.
Главная идея – отказ от ньютоновской модели мира.
Главный итог второй научной революции – современная квантово-релятивистская научная картина мира.
Основные черты современного естествознания
· Эволюционизм.
· Междисциплинарность.
· Гуманизм.
· Интеграция научного знания.
Картины мира
Научная картина имеет сложную структуру, которая состоит из общенаучных картин и картин мира отдельных наук (физика, биология, геология etc).
Функции: мировоззренческая и методологическая.
Научная картина мира – это особая форма систематизации знаний. Преимущественно, это качественные обобщения, синтез различных научных теорий.
Формируется НК на основе достижений естественных, общественных и гуманитарных наук.
ЕНКМ (Естественнонаучная картина мира)- систематизированное и достоверное знание о природе. В нее входят знания, полученные из всех естественных наук. Основу составляют физические знания.
Механическая картина мира. Электромагнитная картина мира. Квантово-полевая (релятивистская) картина мира.
Материя и ее свойства
Материя включает в себя наблюдаемые объекты и тела природы. А также все объекты природы, которые не даны человеку в ощущениях.
Основное свойство материи – движение.
Виды материй (будет в тестах!!):
1. вещество (основной вид), обладает массой покоя: элементарные частицы, атомы, молекулы, многочисленные материальные объекты
2. физическое поле (особый вид материи): обеспечивает физическое взаимодействие материальных объектов и их систем, источником являются частицы
3. !!!! физический вакуум будет в тестах что процентов, выучи запомни на всю жизнь!!!! Это низшее энергетическое состояние квантового поля. В вакууме среднее число частиц равно нулю, но в нем могут рождаться частицы в промежуточных состояниях.
Уровни материи:
I. Микромир (область предельно малых: от атомов до элементарных частиц).
II. Макромир (макромолекулы, вещества в различных агрегатных состояниях, живые организмы, человек и продукты его деятельности).
Элементарные частицы – первичные, далее не разложимые частицы. Электрончики.
Атом: положительно заряженное ядро и электрончики. (По модели Резерфорда – ядерное/планетарное строение.)
Потом выяснилось, что ядро не просто положительно заряжено, а имеет протоны+ и нейтроны0 (П и Н – это нуклоны), они относятся к андронам.
Позже предложена кварковая модель. Кварки – это частицы с дробным зарядом, из которых состоят протоны и нейтроны.
Частицы и античастицы. Каждой частице, которая имеет заряд, соответствует античастицы. Античастица электрона – позитрон.
При встрече частицы и античастицы случается аннигиляция: они взаимоуничтожаются, и образуется фотон.
5 abr'13
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 191; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!