естествознание 10 класс что изучает
Курс «Естествознание» в старших классах
Зачем естествознание старшеклассникам?
В школу вводится профильное обучение, а естественнонаучные предметы не являются основными для большинства профилей. Крайне сложно в таких условиях преподавать в старших классах биологию, физику и химию, о неэффективности одночасового школьного курса не говорил только ленивый. Некоторым школам удается отводить на данные предметы по два часа, однако базовые курсы все же не дают шансов изучить важные темы достаточно глубоко.
Введение естествознания позволяет реализовать профильность, индивидуальную образовательную траекторию ученика и при этом эффективное и увлекательное преподавание предмета (3 часа в неделю). По естествознанию не предусмотрена сдача ЕГЭ, что открывает преподавателю определенную свободу действий, возможность организовать интегрированное обучение. На сегодняшний день есть два подхода к структурированию и определению содержания курса:
Объединение трех автономных образовательных областей в один предмет.
Синтез полученных в основной школе знаний и их развитие в старшей школе в ЕНКМ (естественнонаучную картину мира).
Формирование у учеников естественнонаучных представлений о мире специалисты называют одной из ключевых задач курса. Несмотря на хорошее советское образование, в головах многих людей в наше время господствуют абсолютно антинаучные идеи, вплоть до плоской формы Земли. Очевидно, что есть необходимость не просто передавать ученикам знания, связанные с физикой, химией, биологией — нужно объединять эти знания в общую систему, демонстрировать их практическое значение.
Особенности введения курса «Естествознание» в старших классах
С введением в школе естествознания выстраивается преемственность между средней школой и высшим образованием, поскольку в ВУЗах гуманитарного профиля курс «Естественнонаучная картина мира» является обязательным.
В ряде зарубежных стран накоплен опыт изучения естествознания в средней школе, который доказал эффективность такого подхода.
Аргументы «против» (то, что «тормозит» введение предмета в школьный курс):
Педагогические ВУЗы пока не готовят учителей для ведения естествознания, а курсы повышения квалификации не решают проблему полноценной подготовки педагогов.
Ограниченное число учебников по естествознанию в ФП лишает учителя возможности выбора, что противоречит закону «Об образовании».
Скоропалительное введение курса естествознания приведет к уменьшению учебной нагрузки учителей химии, физики и биологии, что повлияет на размер заработной платы.
Преимущества УМК «Естествознание» Олега Габриеляна
Корпорация «Российский учебник» представляет две линии по предмету «Естествознание» для старших классов: авторства О.С. Габриеляна и авторства С.А. Титова. Рассмотрим подробнее одну из них.
Принципы построения курса О.С. Габриеляна:
Формирование естественнонаучной картины мира.
Современное состояние естествознания.
Эксперимент и проектная деятельность.
Доли предметов в содержании курса распределились следующим образом: биология и экология — 30%, химия — 22%, физика и астрономия — 22%, физическая и экономическая география — 14%, история — 3%, МХК— 5%, родная литература и язык — 4%. УМК включает учебники, ЭФУ, сборник рабочих программ, книгу для учителя, рабочие тетради. Учебник 10 класса состоит из разделов «Естествознание и методы познания мира», «Мегамир», «Макромир». Учебник 11 класса: «Микромир. Атомы. Вещества. Реакции», «Человек и его здоровье», «Естествознание на службе человека». В параграфах помимо прочего разбираются современные разработки: большой адронный коллайдер, биотехнологии, генномодифицированная продукция, нанотехнологии и т.д. Каждый учебный блок включает практические работы. Курс ничем не уступает привычным предметам на базовом уровне, однако позволяет преподавателю распределить учебное время таким образом, чтобы существенное внимание было уделено именно практикуму.
Для работы по представленному УМК вы можете воспользоваться бесплатной методической помощью (необходима регистрация на сайте):
Апробировать электронные формы учебников «Естествознание. 10 класс» и «Естествознание. 11 класс» вы можете через сервис LECTA, воспользовавшись предложением «5 учебников бесплатно».
Естествознание. 10 класс
Конспект урока
Естествознание, 10 класс
Урок 1. Естествознание как познавательная деятельность
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Наука – особый вид человеческой деятельности, главной задачей которого является получение нового знания о природе, обществе, человеке, культуре и самой себе.
Критерии научности – особенности научного познания, позволяющие отличить его от других форм знания и познания.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Открытые электронные ресурсы по теме урока:
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Естествознание прошло длительный путь развития. В XVI- XVII веках оно обрело научную форму. Естествознание становится частью науки, которая изучает природу, мир как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека. Поэтому, прежде чем говорить об особенностях естествознания, необходимо выяснить, что же такое наука.
Существует множество определений понятия «наука», но все они сходятся в том, что наука особая система знаний, а еще вид человеческой деятельности, главной задачей которого является получение нового объективного и системно-организованного знания.
Наука изучает не только природу, общество и человека, но и саму себя, например, через собственную историю. Каждая из наук (физика, химия, биология и т.д.) имеет свою историю, изучение которой позволяет проследить, как происходил процесс научного познания, как развивались научные знания и понять закономерности этого развития.
Рассмотрение истории научного открытия, биографии выдающегося ученого, становления научной теории, важного научного эксперимента служит источником для понимания специфики научного знания, методов его получения и способов обоснования, осознания сложности и нелинейности процесса научного познания. Именно поэтому на уроках естествознания вы будете знакомиться не только с естественнонаучными знаниями, но и с наиболее важными событиями из истории науки.
Как вы уже знаете, что наука наряду с другими подсистемами духовной сферы общества (философией, религией, искусством, моралью) связана с производством, сохранением, распространением и потреблением ценностей духовной культуры и является сложным и многогранным явлением. Основные стороны науки показаны на схеме.
Главной целью научной деятельности является получение объективных знаний о мире, а результатом научного познания – система научных знаний.
Разумеется, человек получает знания о мире не только в результате научных исследований. Многое мы узнаем из произведений литературы и искусства, философских трактатов, а также из обыденной жизни. К основным формам познания относятся чувственное познание, (ощущения, восприятие, представление), рациональное познание ( понятие, суждение, умозаключение) и иррациональные формы познания (интуиция, вера, и т.д.)
Вопреки широко распространенному мнению, «истинное» и «научное» – совсем не одно и то же. Вы можете иметь истинное знание, но оно не обязательно будет научным (например, знание о том, что ваш приятель прогулял урок по естествознанию). С другой стороны, далеко не каждое научное утверждение является истинным. История науки знает немало случаев, когда некоторая теория в течение долгого времени принималась научным сообществом как истинная, активно и плодотворно использовалась, приводя к важным и, как потом выяснялось, истинным выводам, но, тем не менее, в итоге сама она оказывалась ложной. Например, в XVIII – начале XIX вв. широкое распространение получило представление о тепле как об особой тонкой материи («флюиде»), названной теплородом, с помощью которой переносится тепло. И хотя к середине XIX столетия теплородная теория стала фактом истории науки, с ее помощью – пока она господствовала – удалось добиться многих важных результатов. Например, в рамках этой теории началось изучение тепловых явлений при химических реакциях, что привело к становлению научной термохимии, открытию закона Гесса и развитию других научных направлений.
Чем же наука отличается от других видов человеческой деятельности: литературы, искусства, теологии, права, политики? Вопрос этот, получивший название «проблема демаркации» (Демаркация, от фр.demarcation – разграничение), – один из труднейших.
Наука отличается от религии, мистики, мифологии реальностью материальных объектов исследования, а также тем, что научные понятия, суждения и умозаключения, открытые закономерности и теоретические концепции имеют объективное содержание. Οʜᴎ могут использоваться людьми в практической деятельности по воспроизводству материальной и духовной культуры.
От искусства, ĸᴏᴛᴏᴩᴏе отражает действительность в основном эмоционально, на базе чувствования и сопереживания через восприятие прекрасного, возвышенного, трагического и комического, наука отличается строгостью и “сухостью” суждений, ориентацией на точное, рационально-теоретическое знание. Но говорить о том, что наука бесстрастна, бесчувственна в своём функционировании, нельзя. Высокоэмоциональное, ликующее “эврика!” (нашёл!) принадлежит древнегреческому учёному Архимеду, открывшему закон гидростатики. В науке, как и в других сферах жизни, действуют люди. Οʜᴎ не лишены стрессов и аффектов, ценностного и эмоционально-чувственного восприятия действительности и собственных исследований, проявления воли и ответственности.
Таким образом, отражая мир в его объективности, наука дает лишь один из срезов многообразия человеческого мира. Поэтому она не исчерпывает собой всей культуры, а составляет лишь одну из сфер, которая взаимодействует с другими сферами культурного творчества — искусством, моралью, религией, философией, и т.д.
Современная наука имеет две основные функции: познавательную и практическую. Люди развивают науки как для раскрытия тайн и загадок природы, так и для решения практических задач. Познавательная функция позволяет удовлетворить потребность в познании существенных связей окружающего мира. Практическая функция имеет самостоятельное значение, хотя и определяется зачастую особенностями и запросами практики в широком смысле слова.
С этих позиций, естествознание как система наук о природе имеет двоякую цель:
Научное знание отличает объективность, системность, логичность, использование специального языка, теоретичность. Для его получения используется широкий арсенал методов научного познания (наблюдение, эксперимент, измерение, анализ и синтез, идеализация и т.д.). Наука оперирует только научными фактами, т.е. такими знаниями, достоверность которых доказана и обоснована, а научные знания представляет в форме понятий, законов, принципов, теорий, концепций. Вам хорошо известно, что в основе научных знаний лежит логическое мышление, они должны быть убедительно доказанными и содержать объяснение того, каким образом они получены.
Многообразие научных методов и подходов обусловлено многообразием действительности, которую она изучает. Вместе с тем мы можем говорить и о единстве науки, которое выражается во все более отчетливо вырисовывающихся взаимосвязях различных разделов науки и научных дисциплин. Элементами системы «наука» выступают различные естественные, общественные, гуманитарные, технические научные дисциплины (отдельные направления науки). Современная наука насчитывает более 15 тыс. дисциплин, число профессиональных ученых превысило 5 млн. человек. Наука сегодня имеет сложную структуру и организацию. Наука XXI века требует целостного взгляда на мир во всей его сложности, масштабности и взаимозависимости. По мысли Альберта Эйнштейна, большинство проблем не имеют решения на том уровне, на котором они были поставлены. Наша задача – подняться на научный уровень, адекватный проблемам современной России и мира.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Найдите и подчеркните понятие, которое является обобщающим для всех остальных понятий представленного ниже ряда:
Пояснения: 1-3 относятся к чувственным формам познания, 4-5,7 – рациональным. Обобщающим для рационального и чувственного является – познание.
О каком из критериев научного знания говорит американский писатель Марк Твен в своем произведении «Дневник Евы»?
Самое лучшее — всё проверять экспериментальным путем: тогда действительно можно приобрести знания, в то время, как строя догадки и делая умозаключения, никогда не станешь по-настоящему образованным человеком.
2. Обоснованность и доказательность.
5. Отсутствие фактора субъективности.
7. Ориентированность на практическое применение.
Правильный ответ: 8. Исследуемость.
Подсказка: Обратите внимание на то, что автор призывает все проверять экспериментальным путем, т.е. в познании использовать методы исследования
Естествознание. 10 класс
Что изучает естествознание?
Цели и задачи
— обобщить представления о науке как виде познавательной деятельности; сформировать знания о разных формах познания окружающего мира.
— усвоить понятия «наука», «научные знания», «критерии научного знания»;
— понять цель научного познания и характеристики научного знания.
Узнаем, научимся, сможем
— понятия «наука», «научные знания», «критерии научного знания»;
— характеристики научного знания;
— сравнивать характеристики научного и ненаучного знания, истинного и научного;
— объяснять смысл критериев научного знания;
— осознать специфику научного знания как основу получения достоверного знания об объектах
Высказывания писателей и учёных о науке
Науки юношей питают,
Отраду старым подают,
В счастливой жизни украшают,
В несчастный случай берегут;
В домашних трудностях утеха
И в дальних странствах не помеха,
Науки пользуют везде:
Среди народов и в пустыне,
В градском шуму и наедине,
В покое сладки и в труде.
Из «Оды на день восшествия на престол императрицы Елизаветы Петровны» (1747)
М.В. Ломоносов (1711–1765) – первый русский ученый-естествоиспытатель, поэт, художник, историк
Знание – это умноженный результат. На какой умноженный результат благодаря науке Вы можете рассчитывать?
Задайте вопросы в целом о современной науке соседу по парте, родителям, учителю.
Прочитайте высказывания учёных и писателей о науке и выберите одно, которое, на ваш взгляд, может стать эпиграфом к сегодняшнему уроку.
«Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой.
Каждый важный успех приносит новые вопросы. »
Альберт Эйнштейн (1879–1955), физик-теоретик
«Наука – самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека».
А.П.Чехов (1860–1904) – русский писатель
«Наука никогда не решает вопроса, не постав при этом десятка новых».
Дж.Б. Шоу (1856–1950) – английский писатель
«Лучше подвергнуть долгому испытанию однажды открытую истину, чем допустить легкомысленное признание всего, что создается пылким воображением человека».
Ж.-Б. Ламарк (1744–1829), французский учёный-естествоиспытатель
Естествознание. 10 класс
Конспект урока
Естествознание, 10 класс
Урок 1. Естествознание как познавательная деятельность
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Наука – особый вид человеческой деятельности, главной задачей которого является получение нового знания о природе, обществе, человеке, культуре и самой себе.
Критерии научности – особенности научного познания, позволяющие отличить его от других форм знания и познания.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Открытые электронные ресурсы по теме урока:
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Естествознание прошло длительный путь развития. В XVI- XVII веках оно обрело научную форму. Естествознание становится частью науки, которая изучает природу, мир как он есть, в его естественном состоянии, независимо от человека. Поэтому, прежде чем говорить об особенностях естествознания, необходимо выяснить, что же такое наука.
Существует множество определений понятия «наука», но все они сходятся в том, что наука особая система знаний, а еще вид человеческой деятельности, главной задачей которого является получение нового объективного и системно-организованного знания.
Наука изучает не только природу, общество и человека, но и саму себя, например, через собственную историю. Каждая из наук (физика, химия, биология и т.д.) имеет свою историю, изучение которой позволяет проследить, как происходил процесс научного познания, как развивались научные знания и понять закономерности этого развития.
Рассмотрение истории научного открытия, биографии выдающегося ученого, становления научной теории, важного научного эксперимента служит источником для понимания специфики научного знания, методов его получения и способов обоснования, осознания сложности и нелинейности процесса научного познания. Именно поэтому на уроках естествознания вы будете знакомиться не только с естественнонаучными знаниями, но и с наиболее важными событиями из истории науки.
Как вы уже знаете, что наука наряду с другими подсистемами духовной сферы общества (философией, религией, искусством, моралью) связана с производством, сохранением, распространением и потреблением ценностей духовной культуры и является сложным и многогранным явлением. Основные стороны науки показаны на схеме.
Главной целью научной деятельности является получение объективных знаний о мире, а результатом научного познания – система научных знаний.
Разумеется, человек получает знания о мире не только в результате научных исследований. Многое мы узнаем из произведений литературы и искусства, философских трактатов, а также из обыденной жизни. К основным формам познания относятся чувственное познание, (ощущения, восприятие, представление), рациональное познание ( понятие, суждение, умозаключение) и иррациональные формы познания (интуиция, вера, и т.д.)
Вопреки широко распространенному мнению, «истинное» и «научное» – совсем не одно и то же. Вы можете иметь истинное знание, но оно не обязательно будет научным (например, знание о том, что ваш приятель прогулял урок по естествознанию). С другой стороны, далеко не каждое научное утверждение является истинным. История науки знает немало случаев, когда некоторая теория в течение долгого времени принималась научным сообществом как истинная, активно и плодотворно использовалась, приводя к важным и, как потом выяснялось, истинным выводам, но, тем не менее, в итоге сама она оказывалась ложной. Например, в XVIII – начале XIX вв. широкое распространение получило представление о тепле как об особой тонкой материи («флюиде»), названной теплородом, с помощью которой переносится тепло. И хотя к середине XIX столетия теплородная теория стала фактом истории науки, с ее помощью – пока она господствовала – удалось добиться многих важных результатов. Например, в рамках этой теории началось изучение тепловых явлений при химических реакциях, что привело к становлению научной термохимии, открытию закона Гесса и развитию других научных направлений.
Чем же наука отличается от других видов человеческой деятельности: литературы, искусства, теологии, права, политики? Вопрос этот, получивший название «проблема демаркации» (Демаркация, от фр.demarcation – разграничение), – один из труднейших.
Наука отличается от религии, мистики, мифологии реальностью материальных объектов исследования, а также тем, что научные понятия, суждения и умозаключения, открытые закономерности и теоретические концепции имеют объективное содержание. Οʜᴎ могут использоваться людьми в практической деятельности по воспроизводству материальной и духовной культуры.
От искусства, ĸᴏᴛᴏᴩᴏе отражает действительность в основном эмоционально, на базе чувствования и сопереживания через восприятие прекрасного, возвышенного, трагического и комического, наука отличается строгостью и “сухостью” суждений, ориентацией на точное, рационально-теоретическое знание. Но говорить о том, что наука бесстрастна, бесчувственна в своём функционировании, нельзя. Высокоэмоциональное, ликующее “эврика!” (нашёл!) принадлежит древнегреческому учёному Архимеду, открывшему закон гидростатики. В науке, как и в других сферах жизни, действуют люди. Οʜᴎ не лишены стрессов и аффектов, ценностного и эмоционально-чувственного восприятия действительности и собственных исследований, проявления воли и ответственности.
Таким образом, отражая мир в его объективности, наука дает лишь один из срезов многообразия человеческого мира. Поэтому она не исчерпывает собой всей культуры, а составляет лишь одну из сфер, которая взаимодействует с другими сферами культурного творчества — искусством, моралью, религией, философией, и т.д.
Современная наука имеет две основные функции: познавательную и практическую. Люди развивают науки как для раскрытия тайн и загадок природы, так и для решения практических задач. Познавательная функция позволяет удовлетворить потребность в познании существенных связей окружающего мира. Практическая функция имеет самостоятельное значение, хотя и определяется зачастую особенностями и запросами практики в широком смысле слова.
С этих позиций, естествознание как система наук о природе имеет двоякую цель:
Научное знание отличает объективность, системность, логичность, использование специального языка, теоретичность. Для его получения используется широкий арсенал методов научного познания (наблюдение, эксперимент, измерение, анализ и синтез, идеализация и т.д.). Наука оперирует только научными фактами, т.е. такими знаниями, достоверность которых доказана и обоснована, а научные знания представляет в форме понятий, законов, принципов, теорий, концепций. Вам хорошо известно, что в основе научных знаний лежит логическое мышление, они должны быть убедительно доказанными и содержать объяснение того, каким образом они получены.
Многообразие научных методов и подходов обусловлено многообразием действительности, которую она изучает. Вместе с тем мы можем говорить и о единстве науки, которое выражается во все более отчетливо вырисовывающихся взаимосвязях различных разделов науки и научных дисциплин. Элементами системы «наука» выступают различные естественные, общественные, гуманитарные, технические научные дисциплины (отдельные направления науки). Современная наука насчитывает более 15 тыс. дисциплин, число профессиональных ученых превысило 5 млн. человек. Наука сегодня имеет сложную структуру и организацию. Наука XXI века требует целостного взгляда на мир во всей его сложности, масштабности и взаимозависимости. По мысли Альберта Эйнштейна, большинство проблем не имеют решения на том уровне, на котором они были поставлены. Наша задача – подняться на научный уровень, адекватный проблемам современной России и мира.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Найдите и подчеркните понятие, которое является обобщающим для всех остальных понятий представленного ниже ряда:
Пояснения: 1-3 относятся к чувственным формам познания, 4-5,7 – рациональным. Обобщающим для рационального и чувственного является – познание.
О каком из критериев научного знания говорит американский писатель Марк Твен в своем произведении «Дневник Евы»?
Самое лучшее — всё проверять экспериментальным путем: тогда действительно можно приобрести знания, в то время, как строя догадки и делая умозаключения, никогда не станешь по-настоящему образованным человеком.
2. Обоснованность и доказательность.
5. Отсутствие фактора субъективности.
7. Ориентированность на практическое применение.
Правильный ответ: 8. Исследуемость.
Подсказка: Обратите внимание на то, что автор призывает все проверять экспериментальным путем, т.е. в познании использовать методы исследования
Естествознание 10 класс что изучает
Слово «естествознание» означает знание о природе. Поскольку природа чрезвычайно многообразна, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология и многие другие. Каждая из естественных наук занимается изучением каких-то конкретных свойств природы. При обнаружении новых свойств материи появляются новые естественные науки с целью дальнейшего изучения этих свойств или, по крайней мере, новые разделы и направления в уже имеющихся естественных науках. Так сформировалась целая совокупность естественных наук. По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: науки о живой и неживой природе. Важнейшими естественными науками о неживой природе являются : физика, химия, астрономия.
Химия – наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Химия изучает химическую форму движения материи и делится на неорганическую и органическую химию, физическую и аналитическую химию, коллоидную химию и т.д.
Астрономия – наука о Вселенной. Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. Важнейшими разделами астрономии, которые сегодня превратились, по существу, в самостоятельные науки, являются космология и космогония.
Космология – физическое учение о Вселенной как целом, ее устройстве и развитии.
Космогония – наука, которая изучает вопросы происхождения и развития небесных тел (планет, Солнца, звезд и др.). Новейшим направлением в познании космоса является космонавтика.
Биология – наука о живой природе. Предметом биологии является жизнь как особая форма движения материи, законы развития живой природы. Биология, по-видимому, является самой разветвленной наукой (зоология, ботаника, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, вирусология, эмбриология, экология, генетика и т.д.). На стыке наук возникают смежные науки, такие как физическая химия, физическая биология, химическая физика, биофизика, астрофизика и т.д.
Итак, в процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания – этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Он обусловлен необходимостью охвата все большего и все более разнообразного числа исследуемых природных объектов и более глубокого проникновения в их детали. Но природа – это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа едина, то единым должно быть и представление о ней с точки зрения естественной науки. Такой наукой является естествознание.
Естествознание – наука о природе как единой целостности или совокупность наук о природе, взятая как единое целое. Последние слова в этом определении еще раз подчеркивают, что это не просто совокупность наук, а обобщенная, интегрированная наука. Это о значает, что сегодня дифференциация знаний о природе сменяется их интеграцией. Эта задача обусловлена, во-первых, объективным ходом познания природы и, во-вторых, тем, что человечество познает законы природы не ради простого любопытства, а для использован ия их в практической деятельности, для своего жизнеобеспечения.
Роль естествознания в жизни людей велика. Естествознание является основой жизнеобеспечения – физиологического, технического, энергетического. Естествознание – это теоретическая основа промышленности и сельского хозяйства, всех технологий, различных видов производства, в том числе производства энергии, продуктов питания, одежды и т.д. Естествознание – это важнейший элемент культуры человечества, это один из существенных показателе й уровня цивилизации.
Существует множество разных определений понятия «наука». Все они сходятся на том, что наука — это особый вид человеческой деятельности, главным приоритетом которого является получение нового знания.
Наука — сфера человеческой деятельности, имеющая своей целью сбор, накопление, классификацию, анализ, обобщение, передачу и использование достоверных сведений, построение новых или улучшение существующих теорий, позволяющих адекватно описывать природные (естествознание) или общественные (гуманитарные науки) процессы и прогнозировать их развитие.
Кроме того, под наукой часто подразумевается вся сложная система знаний, полученных в результате этой деятельности и составляющих научную картину мира.
Науку интересуют самые разнообразные предметы и явления. Она изучает природу, человека, общество, культуру и даже самое себя. Но это не значит, что наука берется за решение любых вопросов. На каждом этапе своего развития наука задается определенным набором вопросов, тогда как другие остаются вне ее поля зрения и рассматриваются как запрещенные. К примеру, вопрос о том, как связаны между собой сила тока, идущего по проводнику, напряжение и сопротивление, является (по крайней мере так было с конца XVIII в.) вполне осмысленным научным вопросом. Ответ на него, как вы знаете, дает закон Ома, но вопрос «Зачем существует закон Ома?» не является научным.
Характеристики научной деятельности:
Чем же наука отличается от других видов человеческой деятельности?
В естествознании доказательность знания связана прежде всего с экспериментом. Если эксперимент воспроизводится при тех же условиях с получением того же результата, то результат является достоверным. Однако теоретическое объяснение результата эксперимента может быть неоднозначным и носить характер гипотезы. Нередко гипотеза требует дополнительной экспериментальной проверки.
Наука подобна живой природе. Жизнь не может существовать, не воплощаясь во множестве форм. Так же и наука. Многообразие ее методов и подходов обусловлено многообразием окружающего мира.
Научный метод познания природы
Метод – совокупность правил и приемов их иcпользования, которые позволяют гарантированно и систематически добиваться поставленной цели.
Цель научного метода заключается в получении научного знания о природных объектах и явлениях. От других видов знания (обыденного, гуманитарно-художественного, религиозного и т.д.) научное отличается систематичностью, объективностью, достоверностью, точностью и практической ценностью.
Систематичность научного знания означает, что данные разных наук не противоречат, а дополняют друг друга.
Объективность научного знания означает независимость от личности исследователя, от его индивидуальности. В отличие от этого оценка достоинств художественного произведения или значимости политического события во многом зависит от субъективных предпочтений и личных убеждений эксперта.
Достоверность научного знания обеспечивается принятой в науке традицией рациональной критики. Ничто не принимается на веру, каждый факт, гипотеза, теория проверяются и перепроверяются.
Точность научного знания связана с использованием особого языка терминов и математических формул. Естественные науки не терпят расплывчатых, двусмысленных, ни к чему не обязывающих утверждений и выводов.
Успехи современного естествознания свидетельствуют об эффективности научного метода познания. Он складывался в течение длительного времени и лишь в конце XVII в. приобрел все свои основные черты. Именно с этого времени начинается история науки в полном смысле этого слова.
Элементы научного метода познания
Научное познание начинается с наблюдения природы.
Наблюдение – целенаправленный, строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.
Уже этот простейший метод получения знаний требует, как минимум, осмысленной и активной позиции. Наблюдение имеет определенную цель. Место, время и другие обстоятельства наблюдения планируются, а его результаты фиксируются для дальнейшего использования. Часто наблюдение выполняется е помощью технических средств и измерительных приборов.
Результаты наблюдений подвергаются систематизации и классификации, что позволяет сформулировать эмпирические обобщения.
Эмпирическое обобщение — замеченная в природе закономерность, причины которой нам еще непонятны.
Например, эмпирическим обобщением наблюдений восхода солнца является вывод о том, что солнце восходит в восточной стороне горизонта. Это еще не теоретический вывод, но уже и не отдельный факт. Это более общая, чем факт, форма эмпирического знания. «Эмпирический» означает полученный из опыта, из непосредственных ощущений.
Эмпирическое обобщение возникает путем индукции.
Индукция — метод познания, основанный на выведении общих следствий из частных посылок.
Так, если в течение нескольких лет наблюдений солнце каждый день восходит на востоке, возникает основание считать, что оно восходит на востоке всегда.
Эмпирическое обобщение неизбежно вызывает вопрос о причинах установленной закономерности, побуждая к выдвижению гипотез.
Гипотеза — предположение о причине той или иной закономерности, о сущности того или иного объекта или явления.
Гипотеза должна отвечать следующим требованиям:
1. Быть проверяемой. Гипотеза о существовании всемогущего Бога никакого отношения к науке и научному методу иметь не может, ибо в принципе непроверяема.
2. Обладать общностью, т.е. единым образом объяснять как можно больше разрозненных фактов и эмпирических обобщений. То же требование можно сформулировать «от противного»: число научных гипотез, привлекаемых для объяснения известных эмпирических данных, должно быть минимальным.
3. Обладать предсказательной силой. Предсказательная сила гипотезы заключается, во-первых, в самой возможности делать конкретные и нетривиальные прогнозы на ее основе, а во-вторых, в совпадении выводов с фактами, установленными уже после формулирования гипотезы.
4. Быть логически непротиворечивой, поскольку из противоречивого положения можно вывести любое желаемое утверждение. Если указанные требования к научной гипотезе выполнены, то на ее базе может быть построена научная теория.
Теория— высшая форма организации научного знания, дающая точное и целостное представление о закономерностях определенной области действительности.
В рамках научной теории одни из эмпирических обобщений получают свое объяснение, а другие трансформируются в законы природы.
Закон природы — это выраженная словесно или математически необходимая связь между свойствами материальных объектов и/или обстоятельствами происходящих с ними событий.
Абстракции позволяют упрощать картину явления и рассматривать его как бы в «чистом виде». Они возникают в результате абстрагирования.
Абстрагирование — метод познания, основанный на том, что несущественные стороны и признаки изучаемого явления не учитываются.
С развитием метода абстрагирования стали одна за другой создаваться абстракции все более высокого уровня. Дистанция между ними и их корнями в реальности вскоре возросла настолько, что абстракции в представлении некоторых греческих философов приобрели самостоятельную реальность, порой рассматривавшуюся как первичная по отношению к реальности чувственного мира. Такой, например, стала абстракция числа в трактовке школы Пифагора. «Всё есть число», — утверждал Пифагор. Числа, с его точки зрения, представляют собой самостоятельные сущности, являющиеся первоосновой мира.
Пифагорейцы заложили основы дедуктивного метода.
Дедукция — метод познания, основанный на выведении частных следствий из общих посылок.
Греческие мыслители поняли, что соблюдение определенных правил гарантирует получение правильных выводов из правильного исходного положения. Совокупность правил мышления оформилась в отдельную философскую дисциплину — логику.
Логика – наука о законах и формах мышления.
Основные законы логики сформулировал легендарный Аристотель (384-322 гг. до н. э.).
Понятие абстракции (абстрагирования) тесно связано с понятием модели. Мы не в состоянии охватить предмет изучения целиком, во всем богатстве его неисчислимых взаимосвязей с окружающим миром. Мы можем эффективно работать лишь с моделями, для которых предмет изучения — природный объект или явление — является прототипом.
Модель — это абстракция или материальный объект, которые обладают только основными свойствами и связями прототипа, а в остальном существенно проще его.
Моделирование как метод научного познания основано на изучении каких-либо объектов посредством их моделей. Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого наблюдения. Сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения. Возможность моделирования основана на том, что модель в определенном отношении отображает какие-либо стороны прототипа. При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений при моделировании.
И наконец, в естествознании используется эксперимент.
Эксперимент – метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности.
Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в их ход.
Таким образом методы научного познания можно разделить на: