🗊Презентация КСЕ лекция 2 2018 4п

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ (КСЕ) Лекция № 2 ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ лектор: доцент кафедры методики обучения безопасности жизнедеятельности Силакова Оксана Владимировна

Этапы развития естествознания Мифология Натурфилософия Схоластика Механическое естествознание Классическое естествознание Современное естествознание

Этапы развития естествознания

Этапы развития естествознания

Система мира К. Птоломея

Первая, древняя, преднаучная картина мира Геоцентризм (автор Аристотель) – мир огромная, но не бесконечная сфера, имеющая центр (главная точка отсчета, начало всех координат) - Землю. Она неподвижна, а все остальные объекты мира Солнце, звезды движутся вокруг нее.

Натурфилософия – это философия природы или создание наиболее общих и умозрительных представлений, описывающих и объясняющих ее. Она пытается увидеть мир весь, целиком, не разбивая его на части. Это была единая наука. Ее интересовало движение небесных тел, устройство Земли, жизнь растений и животных и др. Ею занимались натурфилософы или философы. Картина мира – вымышленная (минимальное сходство с реальностью), но красивая и величественная – живописное полотно.

Представители натурфилософии – натурфилософы милетской школы Фалес общая основа (первоначало) – вода, все остальное ее порождение или модификации Анаксимандр воздух – все вещи происходят путем сгущения или разрежения (самый разреженный – огонь, самый густой – камень) Анаксимен неопределенность (включает все стихии в себя и называется беспредельным)

Научные программы античности Первая научная программа античности – математическая (Пифагор и Платон). Космос состоит из первоначальных сущностей – чисел. По Платону космос - мира идеальных сущностей (Солнце, звезды, планеты) Вторая научная программа античности – атомистическая (Левкипп и Демокрит). Мир состоит из атомов и пустоты. Третья – первая научная картина мира – континуальная (Аристотель). Космос непрерывен - «Природа не терпит пустоты».

Представители натурфилософии Система эпициклов и деферентов александрийского астронома Клавдия Птолемея (1-2 вв. н.э.) Заложение основ математической физики, статики (понятие центра тяжести тел; закона рычага), и гидростатики Архимедом (3 в. до н.э.)

Пантеизм Пантеизм (все бог) – всеобожествленность – некое духовное или разумное начало Вселенной (Мировой разум, Душа Вселенной) У Пифагора – число, у Гераклита - Логос, у Аристотеля – ум. Оно находится везде и во всем и нигде конкретно. Это начало ниоткуда не взялось и никуда не может деться. Оно делает мир гармоничным, красивым, упорядоченным. У любого предмета – есть душа (мир - живой и разумный механизм, подобный человеку). Вселенная – макрокосмос, человек – микрокосмос. Единство человека и всего что его окружает. Было бережное отношение к окружающей природе.

Циклизм Мироздание – грандиозный и вечный круговорот вещей и предметов. (Все вечно повторяется, проходя одни и те же этапы) Гераклит – движение есть единственно возможный способ существования мира Демокрит – мир состоит из атомов, носящихся в пустоте, мир распадается на них и опять из них собирается.

Рождение логики Наука изучает формы человеческого мышления (как мы мыслим) (Возникла в Древней Греции в 5-4 в. до н.э. Автор Аристотель.). Где нет логики - там нет научного знания. Три формы мышления : Понятие – обозначение предмета, выраженное словом (планета) Суждение – высказывание о предмете, в кот. Что-то утверждается или отрицается (все цветы - растения) Умозаключение- выведение нового суждения из нескольких исходных (все люди смертны, Сократ- человек, Сократ - смертен)

Развитие естествознания в Греции

Школа атомистов

Школа Аристотеля

Школа Аристотеля

Архимед

Изобретения Архимеда

Изобретения Архимеда

Евклид

Развитие естествознания в трудах ученых Востока

Развитие естествознания в трудах ученых Востока

Развитие естествознания в трудах ученых Востока

Развитие естествознания в трудах ученых Востока

Развитие естествознания в трудах ученых Востока

Черты науки в Средние века Теоцентризм – Бог есть единственная подлинная реальность Иерархизм бытия – вода и земля служат растениям, те служат скоту. Все вещи мира служат человеку, а тот – Богу. Наука носила служебный характер (иллюстрировала истины Священного писания) и использовалась для решения практических задач Развивались астрология, алхимия, натуральная магия.

Этапы развития естествознания

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИ Первая стадия научного естествознания - натурфилософия, зародившаяся в позднем средневековье, относится к эпохе Возрождения (XV-XVIвв.). Этот период характеризуется получением знаний путем наблюдения, а не эксперимента, преобладанием догадок, а не опытно воспроизводимых выводов. При этом натурфилософия несет в себе глубокую конструктивную идею необходимости союза естествознания и философии, что прослеживается во всей последующей истории естествознания.

II-я картина мира – классическое естествознание Классическое (16-17 в.) – основное, образцовое, эталонное Первая глобальная научная революция 16-17 веков (смена геоцентризма на гелиоцентризм) Представители: Коперник, Джордано Бруно, Галилео Галилей, Иоганн Кеплер, Рене Декарт, Исаак Ньютон. Центр мироздания – неподвижное Солнце, а планеты вместе с Землей совершают петлеобразные движения вокруг Солнца. Это был удар по религиозным средневековым представлениям.

Этапы развития естествознания

Особенности науки данного периода Научная специализация (дифференциация наук) делает науку более точной, эффективной, но сухой и безжизненной Использование языка математики (форма, величина, масса, движение – количественные характеристики земных тел) Экспериментальный метод (против натурфилософского умозрения) – умозрения подтверждались или опровергались экспериментом: Он может изучать объект в «очищенном виде»

Могут создаваться искусственные условия (температура, влажность и др.) Воспроизводимость экперимента Экспериментатор может вмешиваться и активно влиять на протекание эксперимента

Механицизм (17-18 век) Мироздание – грандиозный, неживой и неразумный механизм (часовой механизм), действующий по законам механики И.Ньютона (мироздание – это физические тела и механические силы, действующие между ними) Началась активная наступательная деятельность человека по отношению к природе (завоевание, покорение, преобразование). Отказ от признания качественной специфики жизни и живого. Ламетри (фран. фил.) считал человека сложным неодушевленным механизмом, Декарт – животные – автоматы, механические роботы.

Стационарность мира Мироздание неподвижно. Вселенная – грандиозный механизм, существует по неизменным законам и создан Богом. Он совершенен и не может ни сломаться, ни испортиться. Поэтому неизменен и существует всегда в одном и том же виде. Открыв все механические законы, по кот. устроена Вселенная можно создать законченную картину мира, а знания о мире исчерпывающими, завершенными, абсолютными. Реальный мир можно сравнить с черно-белой фотографией (сходство с реальностью, но неинтересная статичность)

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Вторая стадия развития естествознания – аналитическое естествознание (XVII-кон.XIXвв.) - связана с формированием и систематическим развитием экспериментально-теоретических исследований. Натурфилософское познание природы превратилось в современное естествознание, в систематическое научное познание на базе экспериментов и математического изложения полученных результатов. На стадии аналитического естествознания была получена основная масса достижений в изучении природы.

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Естествознание в Европе

Детерминизм

Естествознание в России

Естествознание в России

Наука XVIII века В механике все процессы и явления объясняются действием приложенных к ним сил. Носителями этих сил были невесомые «материи» Теория теплорода – особая жидкость, обеспечивающая теплоту тела Электрические и магнитные явления объяснились существованием «электрических и магнитных жидкостей» Корпускулярная теория света – поток световых частиц (И. Ньютон)

Наука XVIII века В химии Роберт Бойль положил начало современному представлению о химическом элементе как о «простом теле»; эти частицы могут связываться друг с другом, образуя кластеры (сегодня это молекулы) Теория флогистона – благодаря ей обеспечивается горючесть тел. Все горючие тела содержат флогистон, он при горении исчезает Открытие А. Лавуазье кислорода и кислородной теории горения

Наука XVIII века Биология стремится к классификации и систематизации, поиску биологического «атома», лежащего в основе всего живого. Карл Линней создал первую научную классификацию видов, описав более 10 тыс. видов растений и 4 тыс видов животных.

Таким образом, стадию аналитического естествознания характеризуют следующие особенности: - тенденция к возрастающей дифференциации естественных наук; - преобладание эмпирических (то есть полученных посредством эксперимента) знаний над теоретическими; - преимущественное исследование объектов природы в сравнении с исследованиями процессов; - подход к рассмотрению природы как неизменной во времени, а ее разные сферы – вне связи друг с другом.

Этапы развития естествознания

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в России

Спектры испускания и поглощения

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Естествознание в Мире

Электромагнитная картина Мира

Физика Вторая половина XIX в. характеризуется быстрым развитием всех сложившихся ранее и возникновением новых разделов физики. Однако особенно быстро развиваются теория теплоты и электродинамика.

Конец XIX в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые непосредственно привели к научной революции на рубеже ХIХ-ХХ веков. Конец XIX в. в истории физики отмечен рядом принципиальных открытий, которые непосредственно привели к научной революции на рубеже ХIХ-ХХ веков. Важнейшие из них: открытие рентгеновских лучей, открытие электрона и установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности, фотоэффекта и его законов и др.

В 1895 г. Вильгельм Рентген (1845 – 1923) открыл необычные лучи, которые впоследствии получили название рентгеновских. Важнейшим открытием в физике конца XIX в. было открытие радиоактивности, которое помимо своего общего принципиального значения сыграло важную роль в развитии представлений об электроне. Все началось в 1896 г., когда Анри Беккерель, исследуя загадочное почернение фотографической пластинки, оставшейся в ящике письменного стола рядом с кристаллами сульфата урана, случайно открыл радиоактивность. .

На рубеже ХIX – ХХ вв. многие ученые, пытаясь осмыслить состояние физики, приходили к выводу о том, что само развитие науки показывает ее неспособность дать объективное представление о природе, что истины науки носят чисто относительный характер. На рубеже ХIX – ХХ вв. многие ученые, пытаясь осмыслить состояние физики, приходили к выводу о том, что само развитие науки показывает ее неспособность дать объективное представление о природе, что истины науки носят чисто относительный характер. На самом же деле проблема состояла в том, что концу ХIХ века методологические установки классической, ньютоновской физики уже исчерпали себя и необходимо было изменять теоретико-методологический каркас естественнонаучного познания. Возникла необходимость расширить и углубить понимание и самой природы и процесса ее познания наукой. Как бесконечна, многообразна и неисчерпаема сама природа, так бесконечен, многообразен и неисчерпаем процесс ее познания естественными науками. Каждая естественнонаучная картина мира является относительной и преходящей. Процесс научного познания необходимо связан с периодической крутой ломкой старых понятий, теорий, картин мира, способов познания.

Современная научная картина мира Неклассическая (Эйнштейновская) – XX в. Вторая глобальная научная революция конец XIX – начало XX вв. Релятивизм - относительный – во Вселенной вообще нет центра. Все системы отсчета во Вселенной равноправны. Вселенная – искривленное и замкнутое трехмерное пространство, безгранична, но не бесконечна. Математизация естествознания (изучая объекты микромира) Антимеханицизм –механические взаимодействия – это следствие более глубоких фундаментальных взаимодействий

Глобальный эволюционизм – все существующее – есть результат длительной эволюции, грандиозного мирового развития– от физического вакуума до высокоразвитых форм жизни- человека Глобальный эволюционизм – все существующее – есть результат длительной эволюции, грандиозного мирового развития– от физического вакуума до высокоразвитых форм жизни- человека Мир – цветная кинолента, каждый кадр – определенный этап в эволюции Вселенной. Завершенную картину мира не удастся создать никогда, за вечным изменением мира, меняются наши представления о нем. Представления о неисчерпаемости материи вглубь (нет конечного предела делимости материи) Мир – совокупность разноуровневых систем, находящихся в состоянии иерархической соподчиненности. На каждом уровне организации материи действуют свои закономерности Интеграция науки. Системно-целостное рассмотрение предметов и явлений объективного мира.

Вероятностный детерминизм, сделавший случайность фундаментом нашего мира Вероятностный детерминизм, сделавший случайность фундаментом нашего мира Невозможность получения абсолютной истины. Истина считается относительной, существует во множестве теорий, каждая из которых изучает свой срез реальности Антропный принцип – познающий человек смотрит на мир не как сторонний наблюдатель, а как его неотъемлемая часть. Объект и субъект познания неотделимы друг от друга. Человеческая природа накладывает на познание ограничение. Человек накладывает свой отпечаток на образ мира так же, как наличие приборов и инструментов изменяет результаты исследования.

Этапы развития естествознания

Третья стадия – синтетическое естествознание (кон.XIX-кон.XXвв.). На стадии синтетического естествознания возрастает роль теоретических знаний, интенсивно исследуются как природные объекты, так и процессы. Эволюционный подход к познанию природы становится методологической основой синтетического естествознания. Этот период развития науки характеризуется ясным пониманием целостности природы и неразрывной взаимосвязи отдельных ее частей.

Необходимость комплексного изучения природных объектов и явлений, с одной стороны, и одновременно растущая дифференциация наук, с другой, привели к необходимости создания синтетических дисциплин. Так на стыке смежных наук – биологии, химии, физики - появились физическая химия, биохимия, физико-химическая биология. Таким образом, главной отличительной особенностью синтетического естествознания является ориентация на создание синтетических научных дисциплин.

В конце ХХ столетия естествознание вступило в четвертую стадию своего развития, которую называют интегральным естествознанием. Интегральное естествознание характеризуется не столько продолжающимися процессами синтеза двух-трех смежных наук, сколько масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований.

Кибернетика - это наука об общих принципах управления в машинах, живых организмах и обществе. Это интегральная наука, возникшая на стыке ряда специальных дисциплин – теории автоматов, техники связи, математической логики, теории информации и других. Синергетика – новое направление междисциплинарных научных исследований процессов возникновения порядка из беспорядка (самоорганизации) в открытых системах физической, химической, биологической и другой природы.

Ноберт Винер – «отец» кибернетики 1894-1964 гг.

Таким образом, современный этап в развитии естествознания отличают ясное понимание целостности природы, эволюционный подход к её изучению и к осмыслению результатов исследований, интенсивно идущие процессы интеграции разных научных направлений. Усиливающая тенденция к интеграции естественных наук позволяет предположить, что в дальнейшем на какой-то более глубокой основе будут объединены все науки о неживой и живой природе. Естествознание, вероятно, будет выступать как единая и многогранная наука о природе.