Естествознание как наука

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

на тему: Естествознание как наука



Оглавление

Введение

1. Предмет естествознание и цели естествознания

2. Методы исследования используемые в естествознании и развитие естествознания

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Естествознание - наука о явлениях и законах природы. Современное естествознание носит междисциплинарный характер, выражающийся в объединении некоторых научных дисциплин для получения конкретного результата, и в масштабе предмета исследования.

Естествознание включает множество естественнонаучных отраслей: физику, химию, биологию, физическую химию, биофизику, биохимию, геохимию и др. Оно охватывает широкий спектр вопросов о разнообразных свойствах объектов природы, которую можно рассматривать как единое целое.

Единство, целостность естествознанию придает лежащий в основе всех естественных наук естественнонаучный метод. Сущность его заключается в изложении естественнонаучных знаний в рамках концепций - основополагающих идей и системного подхода.

Естествознание способствует формированию общенаучного мировоззрения и рационального отношения к миру, показывает роль науки и научной методологии в развитии современного общества, определяет важность наукоемких технологий в контексте будущего существования человечества, расширяет общий естественнонаучный кругозор, формирует аналитические способности.

Любое перспективное направление деятельности человека прямо или косвенно связано с новой материальной базой и новыми технологиями. Без фундаментальных знаний о природе может сложиться ошибочное общественное мнение, приводящее к необъективному решению. Следовательно, естественнонаучные знания нужны не только высококвалифицированным специалистам, но и любому образованному человеку вне зависимости от сферы его деятельности.



1. Предмет естествознание и цели естествознания

Естествознание - совокупность наук о природе.

Наука - сфера человеческой деятельности, функция которой состоит в выработке и систематизации объективных знаний о действительности.

Непосредственная цель науки - описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения на основе открываемых ею законов.

Концепция - определенный способ понимания, трактовка каких-либо явлений, основная точка зрения.

Предмет естествознания:

- различные формы движения материи в природе;

- лестница последовательных уровней организации материи и их взаимосвязи;

- основные формы всякого бытия - пространство и время;

- закономерная связь явлений природы как общего, так и специфического характера.

Цели естествознания:

- находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления;

- раскрывать возможности использования на практике познанных законов природы.

Можно сказать, что у естествознания есть ближайшая, или непосредственная, цель - это познание законов природы, а значит, и истины, и конечная цель - содействие практическому использованию этих законов. Таким образом, цели естествознания совпадают с целями самой человеческой деятельности.

Предмет изучения. Астрономия - наука о строении и развитии космических тел, образуемых ими систем и Вселенной в целом. Геология - комплекс наук о составе, строении и истории развития земной коры и Земли. География - система естественных (физико-географических) и общественных (экономических и социально-географических) наук, изучающих географическую оболочку Земли, природные, производственно-территориальные и социально-территориальные комплексы и их компоненты.

Третий этап "новейшей" революции в естествознании. Началом 3-го этапа в естествознании было первое овладение атомной энергией в результате открытия деления ядра (1930) и последующих исследований, с которыми связано зарождение электронно-вычислительных машин и кибернетики.

Теперь в естествознании наряду с физикой лидирует биология, химия, а также науки, смежные с естествознанием - космонавтика, кибернетика. Взаимная связь отраслей естествознания отражает общий ход развития всей природы от более простых, низших ступеней и форм до наивысших и сложнейших.

Раздвоение природы на неживую и живую, которое зарождается в пределах химии (поскольку химические соединения дифференцируются на неорганические и органические) можно представить так:

- физика неорганическая(путь к неживой природе);

- химия органическая (путь к живой природе).

Выделяют три основных современных направления в развитии естественных наук. В настоящее время изучение естественной науки сконцентрировано на трех главных фронтах:

1) изучение очень большого - (занимается астрономия, астрономы наблюдают все более отдаленные объекты и пытаются составить представление о том, как выглядит населяемый нами мир в макрокосмосе);

2) изучение очень малого - (представляет собой мир атомов. Мы сами и все вокруг нас состоит из атомов, для нас представляет первостепенный интерес как мы сложены);

3) изучение очень сложного (эта область принадлежит биологии).

Общий ход познания природы проходит следующие основные ступени:

1) непосредственное созерцание природы как нерасчлененного целого;

2) анализ природы, расчленение ее на части, выделение и изучение отдельных вещей и явлений, поиски отдельных причин и следствий;

3) воссоздание целостной картины на основе уже познанных частностей путем приведения в движение остановленного, оживление омертвленного, связывания изолированного раньше, т. е., на основе фактического соединения анализа с синтезом.

2. Методы исследования используемые в естествознании и развитие естествознания

Методы исследования, используемые в естествознании могут быть подразделены на группы:

а) общие методы, касающиеся всего естествознания, любого предмета природы, любой науки;

б) особенные методы - специальные методы, касающиеся не предмета естествознания в целом, а лишь одной из его сторон или же определенного приема исследований: анализ, синтез, индукция, дедукция;

в) частные методы - это методы, действующие либо только в пределах отдельной отрасли естествознания, либо за пределами той отрасли естествознания, где они возникли.

История науки полна сообщений о случайных событиях: случайно были открыты гальванические элементы, радиоактивность, лучи Рентгена, радиоизлучение Галактики, пенициллин, фуксин, почти все химические элементы и многое другое. Более того: почти в каждом экспериментальном открытии есть элемент случайности.

Открытие есть обнаружение чего-то нового, неизвестного, необъяснимого, с точки зрения существующих научных представлений. Поэтому открытие и оказывается делом случая.

Но случайность и необходимость находятся в неразрывном единстве. В объективной действительности нет таких явлений, которые были бы только необходимыми или только случайными, которые были бы лишены случайных признаков или необходимой связи. Там, где есть необходимость, всегда есть и случайность и наоборот: случайность - это скрытая необходимость.

Необходимость вообще проявляется через массу случайностей, поэтому наличие случайностей того или иного рода в научных открытиях не может служить аргументом для отрицания закономерностей в развитии науки.

Развитие науки зависит от многих причин, среди которых можно выделить следующие:

- потребности материального производства;

- практические потребности общества;

- экономический строй;

- уровень развития культуры;

- формы общественного сознания;

- достигнутый уровень самой науки.

Значимость этих причин различна. Первичные знания возникали не из теоретических стремлений, а из непосредственных нужд и действий, как бы ощупью, без определенного плана. Поэтому их необходимо было привести в систему, установить связь и взаимосвязь явлений, простейшие закономерности.

Так возникли первые зачатки науки как особой отрасли умственной деятельности в рабовладельческих обществах древних Египта, Ассирии, Вавилонии, Греции, Рима.

Можно сказать, что наука зародилась в Древнем Риме в связи с потребностями общественной практики. В XVI-XVII вв., в ходе исторического развития наука превратилась в производительную силу и важнейший социальный статус, оказывающий влияние на все сферы общества. Объем научной деятельности с XVII в., удваивается примерно каждые 10-15 лет. Сюда входят рост открытий, число научных работников, объем научной информации.

Велика роль практики в развитии естествознания. Рассмотрим некоторые примеры, когда практические потребности привели к развитию той или иной области естествознания, а иногда даже вылились в целые научные направления.

1. Необходимость руководить земледелием, определять время начала земледельческих работ, потребности мореплавания, связанные с ориентацией ночью в длительных морских путешествиях требовали измерения времени, которое было связано с изучением видимого движения Солнца и других небесных светил. Это способствовало развитию астрономии;

2. Астрономия же может развиваться только используя знания математики, что выдвинуло вперед эту науку, причем прежде всего стали развиваться арифметика и элементарная геометрия. Строительство жилищ ставило перед геометрией практические задачи;

3. Человека и животных одолевали различные болезни, с которыми нужно было бороться. Это положило начало развитию медицины и ветеринарии;

4. В то же время успешное лечение болезней человека и животных было невозможно без знаний физиологии, анатомии, ботаники. Таким образом, медицина и ветеринария вызвали к жизни эти науки;

5. Для развития ремесел требовалась наука, которая исследовала бы свойства тел и формы проявления сил природы. Практические потребности, таким образом, стимулировали возникновение и развитие физики;

6. Техника производства часов требовала развития теории равномерного движения. Решение проблемы колебаний маятника было найдено X. Гюйгенсом и положило начало развитию теории колебаний;

7. Голландию можно считать страной, где зародилась такая наука, как гидростатика. В этой стране огромное количество озер и рек, поэтому гидротехнические сооружения имели здесь колоссальное значение. А сооружать порты, каналы, плотины невозможно было без знания законов и положений гидростатики;

8. Стремление получить совершенный тип парового двигателя привело к созданию паровой машины Уатта, а желание повысить коэффициент полезного действия (КПД) паровой машины послужило основой для развития термодинамики С. Карно;

9. Широкое распространение паровых машин оказало существенное влияние на открытие закона сохранения и превращения энергии;

10. Оптика тоже оказалась под сильным влиянием практических потребностей. С тех пор как Г. Галилей продемонстрировал значение зрительной трубы для мореплавания, эта область физики стала бурно развиваться. Были созданы бинокли. Желание заглянуть внутрь вещества способствовало появлению микроскопов, а стремление получше рассмотреть звезды - телескопов;

11. История науки убедительно доказывает, что как только обнаруживается практическая потребность того или иного открытия, сразу начинается интенсивное развитие соответствующей области науки. Так, например, исследование строения атома и атомного ядра шло сравнительно медленно до 1939 г., Итальянский физик Э. Ферми, впервые обнаруживший деление ядер урана, даже не заявил об открытии. Оно было сделано немецкими физиками О. Ганом и Ф. Штрассманом. Когда же обнаружилось, что можно использовать колоссальные запасы энергии, выделяющиеся при распаде атомных ядер для промышленных и военных целей, размах соответствующих исследований увеличился в десятки и сотни раз;

12. Огромная отрасль науки - кибернетика, основные принципы которой подробно изложены в ТЕМЕ 16 предлагаемого курса, - была создана не из чистой любознательности, хотя и вобрала в себя достижения логики. Во время второй мировой войны возникла необходимость наладить средства противовоздушной обороны (ПВО). Американцы поручили Н. Винеру и Дж. Биглоу изучить возможности автоматической регулировки стрельбы орудий ПВО. Решению этой проблемы и обязана своим появлением новая наука - кибернетика;

13. Роль практических потребностей велика в становлении химии. Металлургия и производство лекарств требовали бурного ее развития;

14. Изучение металлов стало вообще источником самых блестящих открытий. Решение проблем горения способствовало созданию целой новой отрасли знания - математической теории и физики горения и взрыва;

15. Развитие хлопчатобумажной промышленности связано с возникновением новых отраслей химической промышленности - производства серной кислоты, соды и хлора, которые были необходимы для обработки хлопка (серная кислота - для соды, а сода - для мыла, без которого невозможна промывка окрашенных тканей);

16. Создание взрывчатых веществ потребовало производства азотной кислоты из чилийской селитры и серной кислоты, следовательно, стали развиваться и эти новые отрасли химической промышленности.

Однако не во всех науках, разумеется, можно обнаружить столь очевидную зависимость от практических потребностей.

Люди связаны определенными общественными условиями. Уровень социального развития общества ограничивает возможности ученого. Каждый исследователь - дитя своего времени, поэтому научные открытия совершались людьми, чьи мысли направлялись потребностями века.

Например, телефон не был создан раньше XIX в., так как в этом не было необходимости. Рыночные отношения, интенсивно развивающиеся в этом веке, требовали быстрой и качественной информации по телефонным каналам между абонентами, удаленными друг от друга практически на любое расстояние.

В 1876 г., А.Г. Белл (США) изобрел телефонный аппарат, а первая телефонная станция была создана в 1878 г., в Нью-Хейвене. Таким образом, телефон был крайне необходим и не мог не появиться именно в это время.

Сегодня же одной телефонной связи недостаточно. Появление факсов, радиотелефонов, электронной почты, сотовой связи, сети «Интернет» также связано с потребностями получения быстрой и качественной информации. И этот процесс нельзя остановить: завтра могут появиться совершенно новые средства связи, обусловленные практическими потребностями.

Относительная самостоятельность развития естествознания - не выдумка философов, а закономерность его развития. Она находит свое выражение в стремлении к систематизации накопленного знания, упорядочению этих знаний. Практическое решение возникающих задач может быть осуществлено лишь по мере достижения определенных ступеней самого процесса познания природы.

Относительная самостоятельность развития естествознания проявляется в том, что сам процесс познания совершается от явлений - к сущности и от менее глубокой сущности - к более глубокой.

В науке одни научные идеи вытекают из других. Так, например, раз физики начали «ковыряться» в атомном ядре, это непременно привело бы к созданию атомной бомбы, что и наблюдалось в действительности.

Все физические теории в оптике связаны с развитием учения о природе света, которое прошло сложный и далеко не гладкий путь.

Помимо относительной самостоятельности развития науки существует проблема преемственности научных знаний. Наука - продукт деятельности многих поколений людей, она отражает преемственность в развитии материальной культуры. При этом содержание прежних знаний о природе получает дальнейшее развитие и обобщение.

Так, например, одно из основных положений молекулярно-кинетической теории во времена М. Ломоносова гласило: «Все вещества состоят из молекул и атомов». В дальнейшем ученые установили, что молекулы и атомы, в свою очередь, состоят из более мелких элементарных частиц и этот процесс деления все больше углубляется. То есть открытые в конце XIX - начале XX в., такие составные части атома, как электрон, протон, нейтрон, многими физиками рассматривались как абсолютно простые бесструктурные точечные образования, но дальнейшее развитие физики показало чрезвычайную сложность элементарных частиц.

Другой пример. В связи с новыми открытиями в области биологии, раскрытием молекулярных механизмов наследственности и изменчивости, объяснением роли нуклеиновых кислот потребовалось не только дополнение научного аппарата, но и уточнение некоторых теоретических положений о жизнедеятельности. Так было дополнено положение Ф. Энгельса о том, что жизнь есть способ существования не только белковых тел, но и нуклеиновых кислот.

Из предыдущего опыта наука использует:

- добытые факты;

- методы исследований;

- гипотезы, теории, понятия.

Наука развивает их дальше. Каждая наука опирается на законы (например, в основе динамики лежат три закона Ньютона), есть законы сохранения энергии, массы и т. д.

Эти законы неизбежно переносятся из одной системы в другую. А в новых системах появляются новые законы. Так, например, в микромире появляются законы сохранения спина, барионного, т. е., ядерного заряда, странности и т. п.

Преемственность в развитии идей и принципов естествознания, теорий и понятий, методов и приемов исследования отражает неразрывность всего познания природы. Непонимание этого влечет за собой нигилистическое отношение к естествознанию предшествующих эпох, к утрате способности находить исторические корни современных воззрений.

При соблюдении принципов преемственности содержание прежних знаний о природе получает дальнейшее развитие и обобщение, преодолеваются прежние универсализация, абсолютизация законов и принципов, носящих в действительности лишь ограниченный характер.

Новые идеи, принципы, гипотезы, теории, законы не сразу утверждаются в науке и получают признание (вспомним, например, волновую и квантовую природу света И. Ньютона и X. Гюйгенса). Ученый не сразу находит искомое, идет не прямым путем, а преодолевает ряд заблуждений, ошибок, неправильных взглядов и, наконец, приходит к истине. Эти ошибки и заблуждения в процессе познания не только возможны, но и неизбежны. Никогда не ошибается только очень осторожный ученый, но зато он никогда и не открывает ничего нового.

Развитие техники и возникновение новых средств и методов исследования приводят к открытиям ранее неизвестных в науке явлений, фактов, не укладывающихся в рамки старых представлений. Поэтому необходимым условием развития естествознания является свобода критики, беспрепятственное обсуждение любых спорных вопросов, неясностей, открытое столкновение мнений с целью выяснения истины путем свободных дискуссий, что и способствует творческому решению возникающих проблем. Вот почему огромное значение имеют всякого ранга конференции, школы-семинары, где ученые обмениваются мнениями и сообщают о последних достижениях в той или иной отрасли знаний.

Наука интернациональна по своим задачам и сущности, по тем задачам, которые перед ней стоят, и конечным целям. Она необходима для формирования мировоззрения.

Конечные цели науки:

- познавать мир;

- облегчать труд;

- улучшать условия жизни людей.

Естественно, что это не может касаться только одной страны. Это относится ко всем нациям в целом.

Свое мировоззрение, т. е., определенное представление о мире, человек формирует в своем сознании на основании знаний о мире, накопленных человечеством за всю историю своего существования, а также на основании личного опыта. Мировоззрение человека находится в постоянном развитии, оно может существенно меняться под влиянием открытий в области естественных и гуманитарных наук. Гуманистическое общество не предъявляет жестких требований к мировоззрению человека, считая это его личным делом. Во всем этом и проявляется интернациональный характер развития науки.

Одной из закономерностей развития естествознания является взаимодействие естественных наук, взаимосвязь всех отраслей естествознания. Наука, таким образом, единое целое.

Главными путями взаимодействия являются следующие:

- изучение одного предмета одновременно несколькими науками (например, изучение человека);

- использование одной наукой знаний, полученных другими науками, например, достижения физики тесно связаны с развитием астрономии, химии, минералогии, математики и используют знания, полученные этими науками;

- использование методов одной науки для изучения объектов и процессов другой. Чисто физический метод - метод «меченых атомов» широко применяется в биологии, ботанике, медицине и т. д.

Электронный микроскоп используется не только в физике: он необходим и для изучения вирусов. Явление парамагнитного резонанса находит применение во многих отраслях науки.

Во многих живых объектах природой заложены чисто физические инструментарии, например:

- у гремучей змеи имеется орган, способный воспринимать инфракрасное излучение и улавливать изменения температуры на тысячную долю градуса;

- у летучей мыши есть ультразвуковой локатор, позволяющий ей ориентироваться в пространстве и не натыкаться на стены пещер, где она обычно обитает;

- мыши, птицы и многие животные улавливают инфразвуковые волны, распространяющиеся перед землетрясением, что побуждает их покидать опасный участок;

- буревестник же, наоборот, воспринимая волны низкой, инфразвуковой частоты, «гордо реет» над простором моря и т. д.;

- взаимодействие через технику и производство, осуществляемое там, где используются данные нескольких наук, например, в приборостроении, кораблестроении, космосе, автоматизации, военной промышленности и т. д.;

- взаимодействие через изучение общих свойств различных видов материи, ярким примером чему служит кибернетика - наука об управлении в сложных динамических системах любой природы (технических, биологических, экономических, социальных, административных и т. п.), использующих обратную связь. Процесс управления в них осуществляется в соответствии с поставленной задачей и происходит до тех пор, пока цель управления не окажется достигнутой.

Единство мира лежит в основе единства наук, к которому в конечном счете направлено развитие знания на каждом отдельном витке человеческого познания. Путь к единству наук лежит через интеграцию ее отдельных отраслей, что предполагает интеграцию различных теорий и методов исследования.

Таким образом, в процессе развития современных наук процессы дифференциации переплетаются с процессами интеграции наук:

- физика подразделяется на механику, а та, в свою очередь, на кинематику, динамику и статику;

- молекулярную, атомную, ядерную физику, термодинамику, электричество, магнетизм, оптику и т. д.;

- медицинские институты готовят врачей самых разных специальностей: терапевтов, хирургов, психиатров, кардиологов, окулистов, урологов и т. д., спектр специализаций очень широк, но любой выпускник медицинского института - врач.

Дифференциация научного знания на отдельные области побуждает выявлять необходимые связи между ними. Возникает много пограничных наук, например, на границе между физикой и химией возникли новые отрасли науки:

- физхимия и химфизика (в Москве при Российской академии наук (РАН) есть институты физической химии и химической физики);

- на границе между биологией и химией - биохимия;

- биологией и физикой - биофизика.

Отдельные области биологии и физиологии перекрещиваются с физиологией высшей нервной деятельности. А. Эйнштейн в свое время объединил в теории относительности положения неэвклидовой геометрии и механики. На границе между психологией и языкознанием была создана теория коммуникации, взявшая за основу теорию информации и т. д.

Вышеперечисленное характеризует все более высокую степень синтеза между науками.

Эта тенденция в развитии научного знания трансформируется в постановку комплексных проблем, повсеместное распространение комплексных исследований, поиск путей синтеза методов познания окружающего мира. Но так как сами методы в качестве своих предельных теоретических оснований имеют принципы познания, задача сводится к выявлению объективной основы - интеграции принципов, которая с неизбежностью ведет к новым формам их синтеза. В силу единства науки интеграция принципов в одной из ее областей обязательно связана с интеграцией в другой.

Обобщая вышесказанное, можно констатировать тот факт, что дифференциация и интеграция естествознания - процесс незавершенный, открытый. Естествознание не является замкнутой системой, и вопрос о сущности естествознания с каждым новым открытием становится яснее.

Наука не развивается в социальном вакууме, она является особым социальным инструментом, предназначение которого - обслуживание человека, его потребностей. Это особенно относится к современной биологии, которая активно служит удовлетворению человеческих потребностей через комплекс сельскохозяйственных и медицинских дисциплин. Человек все в большей степени становится объектом исследования, открываются новые возможности управления процессами его жизнедеятельности.



Заключение

Один из традиционных научных принципов гласит: "знание есть сила" Наука делает человека могущественным ?еред силами природы. С помощью естествознания человек осуществляет свое господство над силами природы, развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения.

Только благодаря знанию законов природы человек может изменить и приспособить природные вещи и процессы так, чтобы они удовлетворяли его потребности.

Естествознание в этом смысле есть и продукт цивилизации, и условие ее развития. С помощью науки человек развивает материальное производство, совершенствует общественные отношения, образовывает и воспитывает новые поколения людей, лечит свое тело. Прогресс естествознания и техники значительно изменяет образ жизни и благосостояние человека, совершенствует условия быта людей.

Естествознание есть один из важнейших двигателей общественного прогресса.

Как важнейший фактор материального производства естествознание выступает мощной революционизирующей силой. Великие научные открытия (и тесно связанные с ними технические изобретения) всегда оказывали колоссальное (и подчас совершенно неожиданное) воздействие на судьбы человеческой истории. наука естествознание мировоззрение

Такими открытиями были, например:

- открытия в XVII в., законов механики, позволившие создать всю машинную технологию цивилизации;

- открытие в XIX в., электромагнитного поля и создание электротехники, радиотехники, а затем и радиоэлектроники;

- создание в XX в., теории атомного ядра, а вслед за ним - открытие средств высвобождения ядерной энергии;

- раскрытие в середине XX в., молекулярной биологией природы наследственности (структуры ДНК) и открывшиеся вслед возможности генной инженерии по управлению наследственностью и др.

Большая часть современной материальной цивилизации была бы невозможна без участия в ее создании научных теории, научно-конструкторских разработок, предсказанных наукой технологий и др.

Вместе с тем в современном мире наука вызывает у людей не только восхищение и преклонение, но и опасения. Часто можно услышать, что наука приносит человеку не только блага, но и величайшие несчастья.

Загрязнения атмосферы, катастрофы на атомных станциях, повышение радиоактивного фона в результате испытаний ядерного оружия, "озонная дыра" над планетой, резкое сокращение видов растений и животных - все эти и другие экологические проблемы люди склонны объяснять самим фактом существования науки.

Но дело, в конечном счете, не в науке, а в том, в чьих руках она находится, какие социальные интересы за ней стоят, какие общественные и государственные структуры направляют ее развитие.



Список используемой литературы

1. Кирин И.Г. Концепции современного естествознания. Курс лекций.

2. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания. М., 2007. 540 с.

3. Лавриненко В.Н., Ратников В.П. Концепции современного естествознания. М., ред. 2006, 317 с.

4. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 1998.

5. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2002.

6. Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. М., 2003.

7. Соломатин В.А. История и концепции современного естествознания. М., 2002.

Размещено на Allbest.ru