Исторические, этические и философско-методологические аспекты естественнонаучного познания

1.

К вопросу о объектах, предметах и методах науки
Химик, физик, математик и филолог получили задание
измерить высоту башни с помощью барометра.
1. Химик измерил давление у подножия башни и на крыше
и выяснил, что ее высота от 0 до 100 метров.
2. Физик сбросил барометр с крыши, замерил время падения
и вычислил, что высота башни от 60 до 70 метров.
3. Математик измерил высоту барометра, длину тени барометра
и длину тени башни, сосчитал тангенс угла и выяснил,
что высота башни от 63 до 64 метров.
4. Филолог продал барометр, напоил на вырученные деньги сторожа,
и тот рассказал ему, что высота башни 63 метра 40 сантиметров.

2.

Тема 1. Исторические этические и
философско-методологические аспекты
естественнонаучного познания (2-3 часа)
Понятие науки и научного познания
Возникновение науки и ее методы
Характеристики научных методов
Эволюция и структурирование естественнонаучных
исследований
Эволюционные и революционные периоды развития
естествознания
Ответы на вопросы: Что? Как? Зачем?

3.

Предпосылки появления науки
Любопытство, любознательность;
Донаучное и ненаучное (обыденное) познание;
Развитие критических функций разума
и абстрактного мышления;
Свойство разума распознавать образы;
Способность к логическому мышлению и
выявлению причинно-следственных связей.

4.

Мировоззрение – совокупная система
взглядов человека на окружающий мир,
общество и место в нем
Методологические признаки
Чувственно-образное
Эстетическое
Рациональное
Видовые различия
Суеверное
Обыденное
Религиозное
Научное
Философское

5. Наука – часть общечеловеческой культуры.

Культура – социальный феномен, сложное многогранное
понятие, обозначающее системную совокупность материальных
и духовных ценностей созданных человечеством в процессе
исторического общественного развития.
Наука – часть общечеловеческой культуры.

6.

Наука
Форма познания мира
Особый рациональный способ познания мира,
основанный на эмпирической проверке
или математическом доказательстве;
Форма общественного сознания
Непосредственная производительная
сила общества одновременно система знаний,
их производство и применение в практической
деятельности на основе полученных знаний;
Сфера человеческой деятельности
направленная на получение
и систематизацию знания;

7.

8.

Признаки науки
Существование специального языка;
Универсальность;
Фрагментарность;
Общезначимость;
Объективность;
Систематичность;
Незавершенность;
Преемственность;
Доказательность;
Предсказательная сила.

9.

Объекты науки:
Природа, общество, человек и познание
Предметы науки:
Законы природы, общества, человека
процесса познания;
Возникновение, развитие и функционирование
мира, его структур и подсистем;
Явления и процессы протекающие в
природе, обществе.
Функции науки:
Описательная, гносеологическая, систематизирующая,
производительная, познавательная, прогностическая.

10.

Деление наук по объектам,
предметам и методам исследования
Естественные
науки
изучают законы
природы и
явления не
являющиеся
продуктом
деятельности
человека.
Примеры:
физика,
химия,
геология,
астрономия.
Точные
науки
основаны
на
расчетах
и
вычислениях.
Примеры:
математика,
алгебра,
геометрия,
информатика.
Гуманитарные
социальные
науки
изучают законы
природы и
явления
являющиеся
продуктом
деятельности
человека.
Примеры:
филология,
история,
экономика,
психология.

11.

Три крупнейшие стадии развития науки –
три типа научной рациональности
Классическая наука характеризуется мощным развитием физики, а
также астрономии, химии и биологии. Наука классического периода носит
объективный характер в исследованиях, как единственно верный способ
познания мира, т.е. исследования объекта (предмета) самого по себе.
Неклассическая наука возникает в эпоху кризиса классической
рациональности, когда процесс познания определяется не только объектом.
Появляются теория эволюции Дарвина, теория относительности Эйнштейна,
принцип неопределенности Гейзенберга, гипотеза Большого Взрыва.
Постнеклассическая наука – современный этап становления науки,
обусловленный сдвигом в характере объектов и задачах познания.
Характеризуется исследованиями объектов, включающими человеческий
фактор и требующими не только познания, но и преобразования. Отличается
междисциплинарностью, обслуживанием потребностей промышленности,
дальнейшим внедрением принципа эволюции.

12.

Понятие научного метода
Научный метод
совокупность приемов и операций
практического и теоретического
познания действительности
Основные характеристики научного метода
Контролируемость – позволяет идентифицировать причину
и следствие наблюдений;
Объективность – позволяет выполнять исследования
независимо от исследователя (субъекта);
Связь с теорией – позволяет модифицировать метод
в зависимости от поставленной задачи;
Повторяемость – позволяет воспроизводить результат
при повторении исследования.

13.

Понятие методологии
Методология это наука
учение о структуре, логической организации,
методах и средствах научной деятельности.
Учение о принципах построения, формах
и способах познания.
В общем смысле методология это
как совокупность применяемых методов,
так и общее учение о методе

14.

Структурирование методов
1. Группа – всеобщие или общефилософские методы:
диалектика и метафизика;
2. Группа – общенаучные или общие методы,
используются в самых различных областях наук,
имеют широкий спектр междисциплинарного
применения;
3. Группа – частнонаучные или узкоспециальные,
используются только в рамках исследования какой-то
конкретной науки или даже конкретного явления.

15.

(© профессор Розов С. М. кaфедpа психологии НГУ)

16.

Индуктивное построение результатов
научного исследования
Обобщенная система знаний, дающая целостное Теорияотображение закономерных и существенных связей в
Высшая
форма знания
определенной области объективной реальности.
Научное логически обоснованное, но
еще не доказанное предположение
Упрощенное построение
(объекта, явления) для
Устойчивое
отношение между
Факт
Явление
Модель
Закон
Гипотеза
описания закономерных
связей системы
явлениями подтвержденное
экспериментально
Фиксация события научным методом
в рамках научного исследования
Событие происходящее в природе, которое
приводит к изменению состояния объекта

17.

Принцип соответствия Бора
Любая новая теория Т2, являющаяся
развитием
классической
Т1,
не
отвергает её полностью, а включает в
себя классическую теорию, указывая
границы её применения, причём в
определённых
предельных случаях
новая теория Т2 переходит в старую Т1

18.

Четыре стадии становления естествознания
Натурфилософия Античности и Возрождения - преобладание
наблюдений и догадок перед опытом, идея союза философии
с наукой;
Аналитическое естествознание – развитие экспериментальнотеоретических исследований, натурфилософское познание
превращается в современное естествознание, происходит
дифференциация естественных наук;
Синтетическое естествознание – возрастает роль теоретических знаний, характерен комплексный подход к изучениям
объектов и явлений, возникают исследования на стыке наук;
Интегральное естествознание – начало зарождение стадии,
отличается масштабным объединением различных дисциплин
и направлений научных исследований, возникновение
кибернетики и синергетики;

19.

Процесс дифференциации наук
Научно-философские исследования XVIв.
Физика
Химия
Астрономия
XVIIв.
XVIIIв.
XIXв.
механика;
кинематика;
оптика;
термодинамика;
электродинамика;
теплофизика;
квантовая;
ядерная;
молекулярная;
органическая;
неорганическая;
физическая;
аналитическая;
биохимия;
коллоидная;
квантовая;
радиохимия;
геохимия;
небесная механика;
астрометрия;
космогония;
археоастрономия;
радиоастрономия;
астрофизика
космология;
XXв.
XXIв.

20.

Естествознание – основа для
формирования научной картины мира
Научная картина мира
целостная система представлений
о мире, его общих свойствах и
закономерностях,
возникающая в результате обобщения
основных естественных научных теорий.
Другими словами это система научных
теорий описывающих реальность.

21.

Четыре последовательных научных картины мира
Механическая - основана на корпускулярных понятиях инерциального
движения, полного детерминизма, абсолютности пространства и времени.
Результат научной революции XVI-XVIIвв.
Основатели: Коперник, Галилей, Ньютон, Кеплер, Декарт…
Термодинамическая – в основе молекулярно-кинетическая теория и
классическая термодинамика. Возникают понятия энтропии, стрелы времени.
Основатели: Джоуль, Карно, Больцман, Томсон…
Электромагнитная – основана на понятии континуальной материи поля
и динамического атомизма. Появляется идея неабсолютности времени.
Результат научной революции XVIII-XXвв.
Основатели: Фарадей, Максвелл, Лоренц, Пуанкаре…
Квантово-механическая – отражает открытия связанные со строением
материи, прерывностью излучения, корпускулярно-волнововым дуализмом
изменением представления о причинности, отказом от абсолютности времени
и пространства.
Результат научной революции XXв.
Основатели: Планк, Бор, Эйнштейн, Шредингер, Гейзенберг...

22.

Эволюция научных картин мира
(© профессор Розов С. М. факультет психологии НГУ)

23.

Динамика развития науки
по Т. Куну
новая парадигма
старая парадигма
научная революция
нормальная стадия
развития науки

24.

Понятие парадигмы
Парадигма есть совокупность
научных достижений,
в первую очередь, теорий,
признаваемых всем научным сообществом
в определенный момент времени
В рамках парадигмы формулируются общие базисные
положения, используемые в теории, задаются идеалы
объяснения и организации научного знания

25.

Понятие нормальной науки
Принятая парадигма очерчивает круг проблем,
имеющих смысл и решение
и устанавливает допустимые методы решения проблем.
Все за пределами круга отбрасывается из рассмотрения.
Парадигма устанавливает допустимые методы
решения проблем.
В задачи нормальной науки входит уточнение и
распознавание подтверждающих фактов,
установление количественных закономерностей,
определение констант,
совершенствование самой парадигмы.
Нормальная наука – ремесло,
требующее определенных умений и навыков,
основа которого – необсуждаемая догма – парадигма.

26.

Понятие экстраординарной науки
или научной революции
центральное понятие концепции Куна
Научная революция есть процесс смены парадигм
смена парадигм носит нелинейный характер;
смена парадигм глобальна и редка;
концепция развития науки путем научных революций
отрицает последовательно-поступательную эволюцию;
новая и старая парадигма несовместимы друг с другом;
научная революция в описании Куна предстала не просто
как абстрактный переход количества в качество или
от одного качественного состояния к другому,
а как сложный многосторонний процесс, обладающий
массой специфических особенностей

27.

Три глобальные научные революции
Аристотелевская –
создание формальной логики, науки о природе отделены
от метафизики, математики, определены нормы научности
знания, создана первая модель строения вселенной;
Ньютоновская –
становление
классического
естествознания,
создание
механистической картины мира, появление гелиоцентрического
учения.
Основополагающие идеи: классический атомизм и механицизм,
Фундаментальные понятия: материя, пространство, время,
движение, взаимодействие;
Энштейновская –
смена теоретических и методологических установок во всем
естествознании, утвердилось относительность пространства и
времени, изменилось представление об отношениях объекта и
субъекта познания, невероятные явления на микроуровне.

28.

Четыре последовательных научных картины мира
Механическая - основана на корпускулярных понятиях инерциального
движения, полного детерминизма, абсолютности пространства и времени.
Результат научной революции XVI-XVIIвв.
Основатели: Коперник, Галилей, Ньютон, Кеплер, Декарт…
Классическая научная картина мира
Термодинамическая – в основе молекулярно-кинетическая теория и
классическая термодинамика. Возникают понятия энтропии, стрелы времени.
Основатели: Джоуль, Карно, Больцман, Томсон…
Электромагнитная – основана на понятии континуальной материи поля
и динамического атомизма. Появляется идея неабсолютности времени.
Результат научной революции XVIII-XXвв.
Основатели: Фарадей, Максвелл, Лоренц, Пуанкаре…
Квантово-релятивистская
Квантово-механическая
открытиямира
связанные со строением
научная– отражает
картина
материи, прерывностью излучения, корпускулярно-волнововым дуализмом
изменением представления о причинности, отказом от абсолютности времени
и пространства.
Результат научной революции XXв.
Основатели: Планк, Бор, Эйнштейн, Шредингер, Гейзенберг...

29.

Эволюция научных картин мира
(© профессор Розов С. М. факультет психологии НГУ)

30.

Обобщающий слайд по теме 1.
Исторические этические и философско-методологические аспекты
естественнонаучного познания
Наука - особый рациональный способ
Естествознание – раздел науки, основанный
познания мира,
на проверке гипотез, и создании теорий,
основанный на эмпирической проверке
описывающих природные явления
или математическом доказательстве
Человеческая
жизнедеятельность
Культура – социальный феномен,
сложное многогранное понятие,
обозначающее системную совокупность
материальных и духовных ценностей
созданных человечеством в процессе
исторического общественного развития.
Астрономия
Объекты науки: природа, общество, человек
Признаки науки
Методы науки:
универсальность
объективность
доказательность
предсказательность
философские, общенаучные, специальные
- Четыре стадии становления естествознания
- Три научные революции
- Четыре научные картины мира
- Две глобальных
естественно-научных картины мира

31.

23 марта 2018 года. Гуманитарный факультет, _ курс, ___группа ФИО_______
Часть 1. Понятийно-именной диктант
Вариант I
Вариант II
Какая специфическая
Особый рациональный способ познания мира,
особенность отличает
основанный на эмпирической проверке или
науку от религии
математическом доказательстве
Какой тип мировоззрения Как называется процесс, в результате которого
отвечает за возникновение возникают новые научные направления исследований
научного мышления
различных естественных объектов, процессов
Высшая форма научного Ученый, который сформулировал принцип
познания
соответствия, отражающий кумулятивный характер
научного знания
Название целостной
Кто является основоположником классической
системы общих законов механики
естествознания,
представителями которой
являлись Фалес, Пифагор,
Демокрит, Аристотель
Создатель общей теории Совокупность теоретических и методологических
относительности
положений, принятых научным сообществом на
известном этапе развития науки и используемых в
качестве образца, модели, стандарта для научного
исследования, интерпретации, оценки и
систематизации научных данных

32.

Вариант I
Часть 2. Усложнённый ЕГЭ
Вариант II
1.
Наука является:
а) частью культуры
б) системой познания законов мира
в) верой в интеллектуальную мощь
человеческого разума
г) способом удовлетворения
любопытства за государственный
счет
1.
Объектами науки являются:
а) природные явления и процессы
б) гравитационные аномалии в лунной
коре
в) построение теории цепных реакций
г) туннельный сканирующий
электронный микроскоп
2. К естественным наукам относится:
а) физика б) химия
в) математика г) история
2. Наука астрономия
дифференцировала на:
а) астрофизику б) космологию
в) астрологию г) геологию
3. Общенаучные методы:
а) анализ
б) синтез
в) индукция
г) дедукция
3. Материальная научная субстанция
это:
а) алкагест
б) магнитное поле
в) философский камень
г) красная ртуть

33.

Вариант I
Часть 2. Усложнённый ЕГЭ
Вариант II
4. К этапам развития естествознания
относятся:
а) античная натурфилософия
б) средневековая схоластика
в) концепция классической механики
г) научно-техническая революция XXв.
4. К фундаментальным наукам
относятся:
а) биология
б) технология
в) баллистика
г) генетика
5. Естественные науки отличаются от
гуманитарных:
а) предметом исследования
б) целью исследования
в) методами исследования
г) объективностью научного процесса
познания
5. Научная революция это:
а) радикальное изменение процесса и
содержания научного познания
б) появление новых методов
в) избрание новых академиков
г) смена парадигм
Вариант I
Часть 3. Что такое по Вашему
Научная картина мира
Охарактеризуйте эти понятия своими словами
одним-двумя предложениями
Вариант II
Методология

34. Тема 2. Физико-Химическая картина мира (современная)

Фундаментальные законы мироздания
Релятивизм и дискретное излучение
Квантово-механические представления
Возникновение пространства-времени
Формы существования и эволюции
материи
Молекулярный уровень существования и
движения материи
Химические процессы, химический анализ

35.

Фундаментальные понятия
классической физики
Материя
пространство
время
движение
взаимодействие

36.

Философское понятие материи
субстанция (сущность) основа всех вещей и
и явлений в мире, несотворимая и неуничтожимая
существующая в пространстве и времени,
(содержимое пространства)
объективная реальность, которая дана человеку
в ощущениях (предмет изучения физики)

37.

38.

Формы материи в природе
Вещество;
Поле;
Физический вакуум.
Материальные объекты неясной физической природы
Темная материя
Темная энергия

39.

Некоторые
примеры

40.

Философское понятие
пространства и времени
Пространство есть категория для обозначения
протяженности и структурности всех
материальных объектов
Пространство это то, что содержит материю
Материя это то, что наполняет пространство
Время-категория для обозначения длительности
существования и последовательности смены
состояний всех материальных объектов

41.

42.

Не иссякает времени река,
Ее питают годы и века,
И каплями минут она дробит
И трон владык, и крепостей гранит.
Вернуть назад прошедший год иль миг
Возможно только на страницах книг.

43.

Время — одно из основных понятий философии и физики.
Время — форма протекания физических, химических
и психических процессов,
условие возможности изменения.
Время — условная сравнительная мера движения материи.
Время — одна из координат пространства-времени,
вдоль которой протянуты мировые линии
физических тел.
Времени нет.
Есть движение материи в пространстве,
изменение состояния материи
которое воспринимается нами как время

44.

Физическое понятие времени
Время – несколько искусственное понятие,
в физическом смысле некая придуманная
величина удобная для расчетов. Строго говоря
в мире нет времени – есть только движение
Время – показатель законов движения материи,
процессов протекающих с какой-то
последовательностью, частотой и длительностью
Измерение времени – сравнение изучаемых
процессов с количеством периодов
равномерно-последовательно повторяющихся
явлений

45.

Анизотропность времени
Существует понятие «СТРЕЛА ВРЕМЕНИ»,
обозначающее, что в природе есть процессы
протекающие только в одном направлении.
Эта данность воспринимается как
необратимое течение времени.
Единой общепризнанной теории, объясняющей
и описывающей такое понятие как ВРЕМЯ на
данный момент не существует.
В классической физике время это непрерывная
величина, априорная характеристика мира
ничем не определяемая

46.

47.

Движение и взаимодействие
Движение это форма существования материи
способ бытия материальных объектов,
состоящий в их изменениях и взаимопревращениях.
Движение это изменение во времени
параметров состояния материальных объектов.
Взаимодействие это форма изменения
состояний объектов, основная причина
движения материи.

48.

Схема фундаментальных понятий

49. Механическая картина мира в основе МКМ – атомизм (корпускулярное представление о материи) ключевое понятие – движение в основе

взаимодействия –
принцип дальнодействия

50.

Математические начала натуральной философии

51.

Законы классической механики
Классический принцип относительности Галилея устанавливает
тождество между покоем и равномерным прямолинейным движением.
Инерциальная система отсчета (ИСО) Галилея
законы механики во всех таких системах одинаковы;
никакими опытами нельзя определить,
покоится ли данная система или
движется равномерно и прямолинейно;
Движение материальной точки относительно:
её положение, скорость, вид траектории
зависят от того, по отношению к какой системе отсчёта
это движение рассматривается.

52.

Законы классической механики
Законы механики Ньютона
закон инерции - существуют такие системы отсчета,
относительно которых материальные точки,
находятся в состоянии покоя или равномерного
прямолинейного движения, когда на них не действуют
никакие силы
законы механики во всех таких системах одинаковы;
ускорение с которым движется тело,
прямо пропорционально силе, действующей на тело
и обратно пропорционально его массе;
Силы действия взаимодействующих тел равны по
величине и противоположны по направлению;

53.

Пространство и время
в классической механике
Абсолютность времени.
Изменение начала отсчета не изменяет
физических законов.
Время однородно по всему пространству.
Абсолютность пространства
Сдвиг системы отсчета пространственных координат
не изменяет физических законов.
Все точки пространства равноправны,
пространство однородно.
Поворот системы отсчета пространственных координат
также сохраняет физические законы неизменными,
пространство изотропно.

54.

Границы применимости классической механики

55.

Законы сохранения
Следствие законов механики Ньютона
в замкнутой системе
закон сохранения импульса;
закон сохранения энергии;
Невозможность создать вечный двигатель;

56.

Закон всемирного тяготения

57.

Классический эксперимент Кавендиша
Измеряя угол поворота гантельки и зная массы тел,
расстояние между ними и упругие свойства нити,
можно вычислить гравитационную постоянную.

58.

Английский

59.

Современные результаты измерений
гравитационной постоянной

60.

Взвешивание Земли
Масса Земли = Вес/массах(радиус Земли)2/G
7,35х1022 килограмма