Роль и значение естественных наук в жизни современной цивилизации

Естественные науки как базис для современных технологий:

- ХИМИЯ (вещества и материалы, синтез и модификация).

- ФИЗИКА (конструкции, получение, транспортировка и преобразование энергии, получение и обработка информации).

- МАТЕМАТИКА (оптимизация, прогнозирование, планирование).

Естественно-научное мировоззрение.

Естественные науки как элемент культуры и творчества.

Многообразие форм естественно-научной деятельности

Учебные дисциплины.

Способ мышления.

Сфера профессиональной деятельности.

Область компетентности естественных наук

Естественные науки как продукт исторического развития

Изменчивость представлений о целях и задачах науки.

Эволюция теоретических и экспериментальных методов, критериев оценки результатов..

Изменение социально-экономических условий развития науки.

Вопросы для самопроверки

1. Как изменилась бы наша жизнь, если бы мы утратили знание законов физики (механизмы, транспортные средства, электрические и электронные устройства, получение теплоты и работы и т.д.)?

2. Как изменилась бы наша жизнь, если бы мы утратили знание законов химии (анализ природных веществ, производство металлов, цемента, удобрений и ядохимикатов, пластмасс, искусственных волокон, пленок, красителей, лекарств, косметики и т.д.)?

3. Какую роль в жизни современного человека играет естественно-научное мировоззрение? Сформулируйте основные отличия мировоззрения представителя современной машинной цивилизации, от мировоззрения древних греков или жителей средневековья.

Тема 2. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ МЕТОД

Познание как основная задача естественно-научного метода

Познавательная деятельность и ее особенности.

Цели познавательной деятельности (любопытство, привычка, практическая необходимость, стремление к познанию истины)

Характер познавательной деятельности (получение готовой информации, обработка эмпирических данных, размышление и анализ).

Отличия в характере научного знания (истинность, системность, объективность). Критерии научности знания.

Сущность метода естественных наук

Мышление как источник знания. Проблема постановки вопросов и формулировки ответов.

Эксперимент как источник знания. Проблема теоретической интерпретации экспериментальных результатов.

Методологические проблемы естественных наук

Критерии объективности, надежности и эффективности.

Область компетентности естественных наук.

Исторические и социальные проблемы естествознания.

Вопросы для самопроверки

1. Всякая ли информация является научным знанием? Сформулируйте главные признаки научного знания.

2. Что является источником научного знания? Можно ли ограничить научную деятельность только экспериментом или только теорией?

3. На всякий ли вопрос можно дать научно обоснованный ответ? Сформулируйте требования к правильно поставленному научному вопросу.

4. Как в исторической перспективе изменялись подходы к формулировке научных вопросов и получению ответов на них?

Тема 3. ЭКСПЕРИМЕНТ В ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУКАХ

Научный и ненаучный эксперимент

Виды научного эксперимента

Эксперимент как источник информации:

- наблюдение (протоколы),

- измерение констант и параметров (числа),

- перебор вариантов (прописи).

Эксперимент как метод верификации.

- проверка теоретических предсказаний,

- выбор теоретических моделей.

Методика научного эксперимента

Система (границы системы, контроль граничных условий).

Приборы (измерительные устройства, эталоны и стандарты, измерительные процедуры, фиксация результатов).

Экспериментальные ошибки:

- обнаружение экспериментальных ошибок,

- систематические и случайные ошибки,

- обработка ошибок, статистические процедуры.

Проблема интерпретации и теоретической обработки.

Роль теоретических представлений в экспериментальной деятельности.

Ключевые эксперименты в естественных науках.

Вопросы для самопроверки.

1. Сформулируйте основные отличия научного эксперимента от ненаучного.

2. Приведите исторические примеры научных экспериментов, специально спланированных для верификации теоретических конструкций.

3. Какую методологическую роль играет применение измерительных устройств (приборов) в естественных науках?

4. Можно ли, в принципе, выполнить безошибочное измерение?

Тема 4. ТЕОРИЯ В ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУКАХ.

Роль теоретической деятельности в естественных науках.

Постановка и планирование эксперимента.

Обработка эмпирических данных.

Создание единой картины мира.

Основные задачи теории.

Исправление и обобщение эмпирических данных.

Установление и формулировка закономерностей и общих законов.

Нахождение наиболее эффективных способов рассуждения.

Основные приемы теоретической деятельности:

- классификация и установление иерархических соотношений,

- построение структурных моделей,

- разработка и введение специальных понятий.

Модельный характер естественно-научных теорий.

Теоретические модели и их типы.

Особенности моделей: ограниченность, идеальность, область применимости, множественность и проблема выбора, изоморфизм.

Иерархичность теоретических моделей: уровни и масштабы, проблема редукционизма.