Создание естественнонаучной картины мира - ABCD42.RU

Создание естественнонаучной картины мира

Естественнонаучная картина мира

  • Русский

от 7 до 8 часов в неделю

понадобится для освоения

3 зачётных единицы

для зачета в своем вузе

Задачи курса состоят в том, чтобы студенты, обучающиеся на гуманитарных, обществоведческих и экономических специальностях высших учебных заведений, получили сведения о современных взглядах на природу. Увидели необходимость как рационального, так и образного отражения окружающего мира, место человека в этом мире. Понимали различие между точным знанием, верой, догадками, недобросовестными и тенденциозными интерпретациями наблюдаемых явлений.

Курс посвящен знакомству

  • с формированием естественнонаучной картины мира, современными представлениями о природе;
  • с закономерностями взаимодействия живой и неживой природы на микро, макро и мега уровнях;
  • с пониманием места и роли человека в познании природы.

Мы стараемся показать естественные науки в их взаимосвязи, единстве, многообразии.

  • О курсе
  • Формат
  • Информационные ресурсы
  • Требования
  • Программа курса
  • Результаты обучения
  • Формируемые компетенции
  • Направления подготовки

О курсе

Основные разделы курса основываются на школьных знаниях по физике, химии, биологии, астрономии, но не повторяют их. Деление естествознания на частные науки связано с удобством исследователя, природа же едина.

Курс разделен на несколько частей (разделов).

Первая посвящена основам методологии науки, позволяющим определить место и роль естественно-научной картины мира среди других: философской, религиозной, художественной. Здесь же рассматриваются методы познания, анализируется роль научного наблюдения и эксперимента в познании природы, студентам предлагается провести простейшие измерения и оценить погрешности. Не остается без внимания и история естествознания.

Во второй части студенты знакомятся с представлениями о Вселенной, звездах, Солнечной системе и наконец, планеты Земля. При этом реализуется два подхода: первый позволяет понять всю сложность строения и движения космических тел, второй — их развитие в различных временных масштабах. Греки Космосом называли мир упорядоченный, прекрасный в своей гармонии в отличие от Хаоса – первозданной сумятицы. Все наши знания о Вселенной происходят из наблюдений. Единственным источником информации является свет, пришедший из дальних миров.

Третья часть посвящена наиболее общим естественнонаучным категориям (пространство, время, взаимодействиям) и микромиру. Мы говорим об элементарных частицах, атомах, корпускулярно-волновом дуализме, фундаментальных взаимодействиях, границах нашего знания.

Четвертый раздел дает представление об особенностях строения и свойств живых организмов, различных уровнях организации живой природы, от молекулярного до биосферного. Рассматриваются вопросы особенностей химического состава живых организмов, передачи генетической информации, наследования признаков и эволюции живой природы. Обсуждаются вопросы взаимодействия живых организмов в сообществах и роль человека в изменении и поддержании экосистем.

Формат

Рассмотрение учебного материала происходит на двух уровнях: базовом и повышенном. Базовый – основной уровень изучения предмета позволяет получить достаточную для зачета подготовку и освоить основные компетенции. Повышенный уровень рассчитан на интересующихся естествознанием и желающих узнать больше об удивительном мире природы.

Каждый раздел курса сопровождается видео лекциями, гипертекстовыми учебными материалами, учебными заданиями, кроссвордами и тренировочными тестами. Контроль освоения материала осуществляется после каждого раздела с использованием тестовых заданий.

Информационные ресурсы

  1. Бабушкин, А.Н. Современные концепции естествознания: курс лекций: учебное пособие по дисциплине «Концепции современного естествознания» для гуманитарных направлений и специальностей / А.Н. Бабушкин. – СПб. [и др.]: Лань; М.: Омега-Л, 2004. – 221 с.
  2. Горбачев, В.В. Концепции современного естествознания: учебное пособие / В.В. Горбачев, В.М. Безденежных. – М.: Экономистъ, 2004. – 446 с
  3. Горелов, А.А. Концепции современного естествознания: учебное пособие для вузов по гуманитарным специальностям / А.А. Горелов. – М: Высшее образование, 2006. – 335 с.
  4. Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания: основной курс в вопросах и ответах / Т.Я. Дубнищева. – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2003. – 406 с.
  5. Карпенков, С.Х. Основные концепции естествознания: Учебное пособие для вузов / С.Х. Карпенков. — М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2004. — 208 с.

Требования

Общеобразовательный уровень полной средней школы.

Программа курса

Введение

Раздел 1. Основы методологии наук о природе
Что такое наука? Гуманитарные и естественные науки
Методы познания природы. Измерения в науках о природе
История развития естествознания. Наука. Техника. Технология

Раздел 2. Космос
Вселенная
Звезды
Солнечная система
Земля

Раздел 3. Формы существования материи
Представления о пространстве и времени
Фундаментальные взаимодействия
Вещество. Реальность атомов и молекул
Квантовый мир. Двойственная природа микромира

Раздел 4. Живая Природа
Молекулярные основы жизни
Наследственность и изменчивость организмов
Эволюция живых организмов
Строение и функционирование экосистем

Результаты обучения

В результате изучения курса, обучающиеся будут способны:

  • осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач;
  • воспринимать межкультурное разнообразие общества в социально-историческом, этическом и философском контекстах;
  • критически оценивать информацию и уметь выявлять в потоке информации лженаучные попытки манипулирования;
  • собирать, обрабатывать и интерпретировать с использованием современных информационных технологий данные, необходимые для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам.

Формируемые компетенции

Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач.
Способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений.
Умение критически анализировать информацию, формировать собственное мнение и аргументировать свою позицию по универсальным проблемам бытия и актуальным проблемам современного общества.
Способность мыслить явления окружающего мира во взаимосвязи, целостности и развитии, выявлять проблемы и предлагать решения на основе системного подхода.
Способность нестандартно мыслить, самостоятельно вырабатывать технологии мышления, генерировать идеи и принимать решения в условиях неопределенности.

Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

Содержание:

Синтетическая теория эволюции

Открытие мутаций и другие успехи генетики в начале ХХ века показали, что изменения фенотипа происходят внезапно. Ранее считали эволюционные изменения длительным процессом, как это следовало из учения Дарвина (рис. 1). Во времена создателя учения о происхождении видов были неизвестны материальные носители информации — гены, хромосомы.

Развитие популяционной генетики и смежных наук привели к формированию, в середине ХХ века, синтетической теории эволюции. Вклад в создание комплекса из дарвинизма и генетики внесли ученые А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен, С. С. Четвериков, Д. Симпсон, Э. Майр, Д. Холдейн, С. Райт и другие исследователи из разных стран.

Сначала, появление новых работ вызвало кризис учения Дарвина. Понимание сути изменчивости породило идею о том, что эволюция не зависит от факторов внешней среды. Однако, считать основной причиной только возникающие мутации тоже ошибочно.

Выдающийся генетик Т. Морган разрешил возникшую проблему. Ученый доказал, что изменения в геноме постоянно возникают под действием мутагенных факторов. Накопление даже небольших, точечных мутаций важно для последующих преобразований вида, эволюции.

Объединение ведущих положений дарвинизма и генетики привело к созданию синтетической теории эволюции. Именно СТЭ дает наиболее глубокое и точное представление о процессе видообразования.

Согласно синтетической теории:

  • естественный отбор — направленный фактор эволюции, определяющий ее ход;
  • отбор способствует избирательному выживанию и преимущественному размножению более приспособленных организмов;
  • видообразование начинается и происходит под давлением отбора;
  • механизмы естественного отбора действуют благодаря существованию исходного материала, поставляемого наследственной изменчивостью;
  • естественный отбор проявляется в рамках борьбы за существование.
Читайте также  Системы Умный дом

Эволюция носит дивергентный характер. Это означает, что один биологический вид может дать начало нескольким подвидам и видам. В то же время, у каждого вида имеется только один предок — популяция, вид.

Эволюция имеет постепенный характер, длительна во времени. Основным этапом является видообразование — смена одной популяции другой. Кроме микроэволюции, происходящей на уровне вида, существуют макроэволюционный процесс. Он не имеет своих особых механизмов, подчиняется тем же законам, что и микроэволюция.

Организмы, относящиеся к одной систематической группе, могут процветать (рис. 2). Это состояние называют биологическим прогрессом. Он достигается благодаря ароморфозам, идиоадаптациям или общей дегенерации Вымирание, исчезновение групп особей с лица Земли — биологический регресс.

Эволюция носит необратимый характер. Происходит преимущественно усложнение форм жизни, развиваются приспособления видов к среде обитания. Процесс, согласно научным взглядам, не имеет направления, конечной цели.

Элементарные факторы эволюции

Так называют события и процессы, приводящие к изменению частоты аллелей и генотипических признаков популяции. К элементарным факторам эволюции относятся мутации, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор (рассмотрен выше).

Мутационный процесс

В популяциях возникают преимущественно рецессивные мутации. Они накапливаются в гетерозиготах, составляя резерв наследственной изменчивости. Свободное скрещивание гетерозигот приводит к переходу рецессивных аллелей в гомозиготное состояние. Частота таких переходов довольно значительная — 25%.

Проявившиеся признаки и свойства «сортируются». Если особи не получают преимущества в борьбе за выживание, то они «выбраковываются» естественным отбором. В больших, многочисленных популяциях степень гетерозиготности выше, поэтому эффективнее протекает процесс освоения среды обитания.

Благодаря мутациям поддерживается генетическая неоднородность популяции. Непрерывно возникают новые варианты генов. Внешние и внутренние факторы приводят к появлению разных типов мутаций — генных, хромосомных, геномных.

Генные мутации происходят на уровне элементарных носителей наследственной информации — генов. В большинстве случаев они рецессивные. Хромосомные мутации обусловлены потерей или переносом участков одних хромосом на другие. Геномные мутации сводятся к появлению организмов с кратным или некратным увеличением числа хромосом.

Комбинативная изменчивость

Процесс обеспечивает появление новых комбинаций (объединений) генов в генотипе. Повышается вероятность формирования новых фенотипов. Этот фактор вносит свой вклад в эволюционный процесс. Количество вариантов комбинаций зависит от количества хромосом.

Популяционные волны

«Волны жизни» нередко приводят к обеднению генного состава популяции. Численность особей в популяциях снижается или увеличивается по разным причинам. Одни популяционные волны носят сезонный характер, другие представляют собой многолетние процессы. Первые ярко проявляются у перелетных птиц. Весной на место гнездование раньше прилетают только самки или только самцы.

Непериодические «волны жизни» чаще всего связаны с изобилием или нехваткой корма, размножением вредителей или хищников. В последние годы решающие влияние оказывает ухудшение среды обитания под влиянием хозяйственной деятельности населения.

Дрейф генов

Изменение частоты генов в популяции возникает под действием случайных событий, факторов. В процесс вовлекается сравнительное небольшое количество особей вида. Дрейф генов происходит при освоении новых местообитаний. Незначительное число особей могут дать начало новой популяции. Важны генотипы этих «основателей».

Дрейф генов зачастую приводит к проявлению новых гомозиготных форм. Они «выщепляются» по тем мутантным аллелям, которые окажутся ценными в плане приспособления и будут подвергнуты естественному отбору.

Изоляция

Этот фактор способствует закреплению возникших изменений генетической структуры. Изоляция происходит вследствие появления барьеров — географических, репродуктивных, экологических, поведенческих. Они затрудняют или делают невозможным свободное скрещивание особей, принадлежащих к одному виду. Изоляция в одиночку не создает новые формы организмов. Сохраняются генетические различия между популяциями, что подхватывается естественным отбором.

Исследования С.С. Четверикова

Русский и советский ученый внес огромный вклад в создание синтетической теории эволюции. По сути, С. С. Четвериков «примирил» дарвинизм с генетикой. Материалом для исследования ученого послужила мушка-дрозофилла (рис. 3). Четвериков изучил состав и процессы в природных популяциях насекомого.

Исследователь выявил множество рецессивных мутаций. В гетерозиготной форме они не приносят явный вред организму, но снижают приспособленность к среде обитания. Среди мутаций есть такие, которые на данный момент существования вида не имеют адаптационного значения, но могут оказаться полезными впоследствии. Это резерв наследственной изменчивости. Четвериков выяснил, почему в результате эволюционных изменений доминантная аллель исчезает, а ее рецессивная мутантная аллель сохраняется.

Не менее важны исследования в области динамики популяций. Четвериков заложил основы учения о популяционных волнах. Еще студентом он опубликовал в 1905 году статью о причинах и последствиях массового размножения насекомых. Такие вспышки наносят большой ущерб сельскому и лесному хозяйству. Необходимы меры по быстрому снижению численности.

Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира

Трудно переоценить значение дарвинизма в развитии всех отраслей естествознания, особенно общей биологии и частных дисциплин, антропологии, палеонтологии. Впервые, во времена Дарвина, получили материалистическое объяснение причины и механизмы исторического развития жизни на Земле (рис. 4).

Теория естественного отбора дала подлинно научное обоснование биологической эволюции. Дарвин при ее создании опирался на материалы, собранные в экспедициях, полевых условиях. Это не были умозрительные заключения, которые излагали в своих трудах его предшественники и некоторые современники.

Эволюционная теория Дарвина с момента своего появления вызвала массу дискуссий. В спорах рождалась истина. Обогатилось содержание общей биологии, ботаники, зоологии. Был дан толчок развитию генетики, селекции, антропологии, палеогеографии.

Синтетическая теория эволюции — не окончательный этап развития учения о происхождении видов. Это отправная точка для дальнейшего совершенствования в XXI веке.

Источники изображений:
Рис. 4 — Чернов И. Эволюционное древо. — Дрофа: 2002 г

Создание естественнонаучной картины мира

Современная естественно-научная картина мира является результатом синтеза систем мира древности, античности, гео- и гелиоцентризма, механистической, электромагнитной картины мира и опирается на научные достижения современного естествознания.

В конце XIX и начале XX века в естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии.

Современное естествознание представляет окружающий материальный мир нашей Вселенной однородным, изотропным и расширяющимся. Материя в мире находится в форме вещества и поля. По структурному распределению вещества окружающий мир разделяется на три большие области: микромир, макромир и мегамир. Для них характерны четыре фундаментальных вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное, которые передаются посредством соответствующих полей. Существуют кванты всех фундаментальных взаимодействий.

Если раньше последними неделимыми частицами материи,

своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считали атомы, то в конце прошлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов.

В 30-е годы XX века было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Это явление получило название дуализма волны и частицы — представление, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла.

Читайте также  Тормозная система с пневматическим приводом

Таким образом, в современной естественно-научной картине мира, как вещество, так и поле состоят из элементарных частиц, а частицы взаимодействуют друг с другом, взаимопревращаются. На уровне элементарных частиц происходит взаимопревращение поля и вещества. Так, фотоны могут превратиться в электронно-позитронные пары, а эти пары в процессе взаимодействия уничтожаются (аннигилируются) с образованием фотонов. Более того, вакуум так же состоит из частиц (виртуальных частиц), которые взаимодействуют как друг с другом, так и с обычными частицами. Таким образом, исчезают фактически границы между веществом и полем и даже между вакуумом, с одной стороны, и веществом и полем, с другой. На фундаментальном уровне все грани в природе действительно оказываются условными.

Другая фундаментальная теория современной физики теория относительности, в корне изменившая научное представление о пространстве и времени. В специальной теории относительности получил дальнейшее применение установленный еще Галилеем принцип относительности в механическом движении. Важный методологический урок, который был получен из специальной теории относительности, состоит в том, что все движения, происходящие в природе, имеют относительный характер, в природе не существует никакой абсолютной системы отсчета и, следовательно, абсолютного движения, которые допускала ньютоновская механика.

Еще более радикальные изменения в учение о пространстве и времени произошли в связи с созданием общей теории относительности, Эта теория впервые ясно и четко установила связь между свойствами движущихся материальных тел и их пространственно-временной метрикой. Общая теория относительности показала глубокую связь между движением материальных тел, а именно тяготеющих масс и структурой физического пространства-времени.

В современной естественнонаучной картине мира наблюдается теснейшая связь между всеми естественными науками, здесь время и пространство выступают как единый пространственно-временной континиум, масса и энергия взаимосвязаны, волновое и корпускулярное движения, в известном смысле, объединяются, характеризуя один и тот же объект, наконец, вещество и поле взаимопревращаются. Поэтому в настоящее время предпринимаются настойчивые попытки создать единую теорию всех взаимодействий.

Как механическая, так и электромагнитная картина мира были построены на динамических, однозначных закономерностях. В современной картине мира вероятностные закономерности оказываются фундаментальными, не сводимыми к динамическим.

Появление такого междисциплинарного направления исследований, как синергетика, или учение о самоорганизации, дало возможность, не только раскрыть внутренние механизмы всех эволюционных процессов, которые происходят в природе, но и представить весь мир как мир самоорганизующихся процессов. Заслуга синергетики состоит, прежде всего, в том, что сна впервые показала, что процесс самоорганизации могут происходить в простейших системах неорганической природы, если для этого имеются определенные условия (открытость системы и ее неравновесность, достаточное удаление от точки равновесия и некоторые другие). Чем сложнее система, тем более высокий уровень имеют в них процессы самоорганизации. Главное достижение синергетики и возникшей на ее основе новой концепции самоорганизации состоит в том, что они помогают взглянуть на природу как на мир, находящийся в процессе непрестанной эволюции и развития.

В наибольшей мере новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира и его познания коснулись наук, изучающих живую природу. Переход от клеточного уровня исследования к молекулярному ознаменовался крупнейшими открытиями в биологии, связанные с расшифровкой генетического кода, пересмотром прежних взглядов на эволюцию живых организмов, уточнением старых и появлением новых гипотез о происхождении жизни и многого другого

Все прежние картины мира создавались как бы извне — исследователь изучал окружающий мир отстранено, вне связи с собой, в полной уверенности, что можно исследовать явления, не нарушая их течения. Такова была веками закреплявшаяся естественнонаучная традиция. Теперь научная картина мира создается уже не извне, а изнутри, сам исследователь становится неотъемлемой частью создаваемой им картины. Очень многое нам еще неясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами развертывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большего Взрыва до современного этапа, когда материя познает себя, когда ей присущ разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие.

Наиболее характерной чертой современной естественно — научной картины мира является ее эволюционность. Эволюция происходит во всех областях материального мира в неживой природе, живой природе и социальном обществе.

Доклад на тему: «Естественная и научная картина мира» — принципы создания, черты и формы

Естественная научная картина мира (ЕНКМ) — это совокупность общих научных представлений об окружающем мире, интегрированных в единую систему. Она объединяет в себе не только фактологическую, научную сторону, но и философское осмысление всеобщности. Доклад на тему «Естественная научная картина мира» позволит учащемуся не только ознакомиться с существующими концепциями, но также предпосылками их создания и историей развития естественно-научной мысли.

Принципы ЕНКМ

Главное в создании ЕНКМ — это установление прочных коммуникативных связей между конкретными естественными науками. В противном случае будут созданы локальные или фрагментарные картины, ограниченные одной областью познания. Всеобщая картина формируется синтетическим методом из их достижений, что, помимо всего прочего, налагает специфические ограничения на все получаемые результаты. Для научной картины характерно использование следующих лимитирующих критериев:

  • связь с практикой — это способ проверки жизнеспособности любой гипотезы и её истинности;
  • эмпирическая и теоретическая воспроизводимость — исследования можно считать истинными, если их возможно повторить с получением такого же результата;
  • системность — т. е. упорядоченность знаний, определённость их места;
  • объективность — отсутствие влияния субъективной оценки на получаемые результаты.

Системность знаний также проявляется в чёткой структуризации материального мира.

Выделяют мегамир (космос и космические тела), макромир (размеры тел сопоставимы с человеком) и микромир (атомы, элементарные частицы и кварки).

Историческая справка

Начало формирования различных мировоззренческих картин началось с донаучных попыток объяснения мироустройства. Сюда относятся космогонические мифы о трёх слонах, стоя́щих на огромной черепахе, легенды о богах-прародителях, существующие у разных культур. Позднее появились новые направления, объединяющие в себя философские и научно-теоретические идеи:

  • континуалистические;
  • математические;
  • атомистические.

Несмотря на то что высказанные в древности гипотезы и теории имели множество недостатков, их основная мысль — о связи между всеми аспектами бытия, — сохранилась и до наших дней. С другой стороны, именно отсутствие исследований деталей естественной картины мира и могло стать причиной кризиса поздней античной науки.

Следующим этапом в познании мира стало формирование механической картины, вдохновлённой как трудами мыслителей прошлых веков — Демокрита, Лукреция, Аристотеля, — так и вкладом ученых-современников — Коперника, Ньютона, Лапласа и Галилея. Основными её чертами стали следующие положения:

  • все тела состоят из молекул, хаотично и беспрерывно движущихся;
  • составные частицы материи неделимы;
  • всё пространство заполнено невидимой субстанцией, по свойствам приближающейся к жидкости, — эфиром;
  • все движения подчиняются законам механики Ньютона и сводятся к механическому перемещению, столкновению атомов и молекул;
  • законы механики распространяются и на процессы живой природы.

В простом быту все принципы механической картины мира соблюдались и не противоречили практике.

Но с развитием средств и методов измерений, позволявших «заглянуть» в космос, подтверждался диссонанс между моделью и реальностью. Например, в случае изучения движения небесных тел, необходимо было учитывать влияние сложных эффектов, связанных с перемещением частиц, чья скорость приближается к световой.

Читайте также  Убийства, совершенные в состоянии аффекта

В 19-ом веке накопленные знания были переосмыслены и заново проанализированы с помощью электромагнитной картины мира, основанной на исследованиях Фарадея, Герца и Максвелла. Было введено понятие физического поля, открыты электромагнитные волны (эфиру вместо жидкостной также придали электромагнитную сущность).

Но к началу XX века вновь проявились недостатки теории и появилась необходимость в разработке новой картины мира.

Сегодня основной концепцией является квантовая теория поля, в которой квантовое волновое поле является универсальной формой материи, проявляющей как корпускулярные, так и волновые характеристики. Её основоположниками стали Планк, Шрёдингер, Гейзенберг и многие другие. Ключевыми науками стали квантовые механика и электродинамика, объясняющие даже тонкие взаимодействия между частицами.

ЕНКМ для учащихся

Знакомство с ЕНКМ представляется уместным в рамках таких дисциплин, как окружающий мир, естествознание, биология или физика (сложность материала должна соотноситься с уровнем обучающихся). Кроме работы на уроке, рекомендуется самостоятельное выполнение учениками индивидуальных проектов в виде сообщений и докладов. В качестве тезисов для реферата «Естественно-научная картина мира в наше время», можно использовать следующие кратко сформулированные положения:

  • мир существовал не всегда, а появился в результате Большого взрыва;
  • все глобальные процессы описываются нелинейными законами;
  • весь мир постоянно развивается и необратимо эволюционирует;
  • время — не абсолютная величина, но для измерения длительность любого изменения возможно использование абсолютной скорости;
  • в природе возможно всё, что не ограничено законами сохранения энергии и массы.

Другими темами докладов для учащихся может стать более подробное изложение сути исторических концепций о строении вселенной или же методология современных исследований (например, «Основные типы эмпирических и теоретических способов изучения явлений и процессов живой природы»).

Доклад на тему: «Естественная и научная картина мира» — принципы создания, черты и формы

Принципы ЕНКМ

Главное в создании ЕНКМ — это установление прочных коммуникативных связей между конкретными естественными науками. В противном случае будут созданы локальные или фрагментарные картины, ограниченные одной областью познания. Всеобщая картина формируется синтетическим методом из их достижений, что, помимо всего прочего, налагает специфические ограничения на все получаемые результаты. Для научной картины характерно использование следующих лимитирующих критериев:

  • связь с практикой — это способ проверки жизнеспособности любой гипотезы и её истинности;
  • эмпирическая и теоретическая воспроизводимость — исследования можно считать истинными, если их возможно повторить с получением такого же результата;
  • системность — т. е. упорядоченность знаний, определённость их места;
  • объективность — отсутствие влияния субъективной оценки на получаемые результаты.

Системность знаний также проявляется в чёткой структуризации материального мира.

Выделяют мегамир (космос и космические тела), макромир (размеры тел сопоставимы с человеком) и микромир (атомы, элементарные частицы и кварки).

Историческая справка

Начало формирования различных мировоззренческих картин началось с донаучных попыток объяснения мироустройства. Сюда относятся космогонические мифы о трёх слонах, стоя́щих на огромной черепахе, легенды о богах-прародителях, существующие у разных культур. Позднее появились новые направления, объединяющие в себя философские и научно-теоретические идеи:

  • континуалистические;
  • математические;
  • атомистические.

Несмотря на то что высказанные в древности гипотезы и теории имели множество недостатков, их основная мысль — о связи между всеми аспектами бытия, — сохранилась и до наших дней. С другой стороны, именно отсутствие исследований деталей естественной картины мира и могло стать причиной кризиса поздней античной науки.

Следующим этапом в познании мира стало формирование механической картины, вдохновлённой как трудами мыслителей прошлых веков — Демокрита, Лукреция, Аристотеля, — так и вкладом ученых-современников — Коперника, Ньютона, Лапласа и Галилея. Основными её чертами стали следующие положения:

  • все тела состоят из молекул, хаотично и беспрерывно движущихся;
  • составные частицы материи неделимы;
  • всё пространство заполнено невидимой субстанцией, по свойствам приближающейся к жидкости, — эфиром;
  • все движения подчиняются законам механики Ньютона и сводятся к механическому перемещению, столкновению атомов и молекул;
  • законы механики распространяются и на процессы живой природы.

В простом быту все принципы механической картины мира соблюдались и не противоречили практике.

Но с развитием средств и методов измерений, позволявших «заглянуть» в космос, подтверждался диссонанс между моделью и реальностью. Например, в случае изучения движения небесных тел, необходимо было учитывать влияние сложных эффектов, связанных с перемещением частиц, чья скорость приближается к световой.

В 19-ом веке накопленные знания были переосмыслены и заново проанализированы с помощью электромагнитной картины мира, основанной на исследованиях Фарадея, Герца и Максвелла. Было введено понятие физического поля, открыты электромагнитные волны (эфиру вместо жидкостной также придали электромагнитную сущность).

Но к началу XX века вновь проявились недостатки теории и появилась необходимость в разработке новой картины мира.

Сегодня основной концепцией является квантовая теория поля, в которой квантовое волновое поле является универсальной формой материи, проявляющей как корпускулярные, так и волновые характеристики. Её основоположниками стали Планк, Шрёдингер, Гейзенберг и многие другие. Ключевыми науками стали квантовые механика и электродинамика, объясняющие даже тонкие взаимодействия между частицами.

ЕНКМ для учащихся

Знакомство с ЕНКМ представляется уместным в рамках таких дисциплин, как окружающий мир, естествознание, биология или физика (сложность материала должна соотноситься с уровнем обучающихся). Кроме работы на уроке, рекомендуется самостоятельное выполнение учениками индивидуальных проектов в виде сообщений и докладов. В качестве тезисов для реферата «Естественно-научная картина мира в наше время», можно использовать следующие кратко сформулированные положения:

  • мир существовал не всегда, а появился в результате Большого взрыва;
  • все глобальные процессы описываются нелинейными законами;
  • весь мир постоянно развивается и необратимо эволюционирует;
  • время — не абсолютная величина, но для измерения длительность любого изменения возможно использование абсолютной скорости;
  • в природе возможно всё, что не ограничено законами сохранения энергии и массы.

Другими темами докладов для учащихся может стать более подробное изложение сути исторических концепций о строении вселенной или же методология современных исследований (например, «Основные типы эмпирических и теоретических способов изучения явлений и процессов живой природы»).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: