Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Электросталь

Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Программа курса

для специальности 080105

Финансы и кредит

Электросталь 2009

Концепции современного естествознания

Программа курса

Составитель: кандидат физико-математических и философских наук, доцент А.И. Липкин,

Программа курса адаптирована преподавателем Кусковой С.М.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры гуманитарных и социально-экономических дисциплин филиала РГГУ в г. Электросталь 10.09.2009 протокол № 3.

© Филиал РГГУ в г Электросталь, 2009.

Пояснительная записка

Данный курс относится к числу общих математических и естественнонаучных дисциплин.

Предмет курса естественные науки и созданная ими картина мира. Цель – сделать доступным для гуманитария понимание проблем и результатов исследований в области естественных наук, в первую очередь, физики, химии и биологии. Естественные науки стоят в центре культуры и картины мира Нового и Новейшего времени, тесно связаны с научно-технической революцией XX в. и вытекающих из нее современных проблем.

В задачу курса входит:

• дать представление об основных понятиях, методах, концепциях, механизмах развития естественных наук в контексте ее истории;

• сформировать у студентов целостное представление о развитии науки как историко-культурного явления, связанного с другими явлениями культуры.

Кроме того, студент должен:

• уметь самостоятельно ориентироваться в лабиринте наук;

• грамотно оценивать события истории науки;

• системно подходить в оценке развития любой научной дисциплины;

• уметь провести рациональную реконструкцию отдельных фактов и явлений истории науки;

• грамотно прокомментировать основное содержание конкретных важнейших научных теорий и основополагающих научно-концептуальных моделей;

• проследить истоки возникновения научного знания, важнейших направлений отраслей науки;

• провести квалифицированную оценку соотношения рационального и альтернативного знания в различных культурно-исторических условиях;

Данный курс содержит философско-методологическую, историческую и естественнонаучную компоненты и нацелен на достижение высокой цели -самостоятельной целостно организованной ориентации в естественной науке. Секрет курса разведение двух типов знания: понимания оснований науки и профессионального овладения наукой.

Овладение наукой состоит в приобретении умения решать разнообразные задачи, через которые, наряду с теоретическими курсами (и те и другие используют серьезный математический аппарат), осваиваются и основные понятия данной науки. Понимание связано с рефлексией оснований и границ естественных наук, требует выхода из предмета (на рисунке эта позиция обозначена звездочкой) и использование определенных философских и методологических средств (обозначены призмочкой-треугольником). В данном курсе мы сосредоточимся именно на понимании.

Основные понятия при этом даются в контексте истории их возникновения.

Это отличает его от соответствующих предметных курсов в школе и естественно научных ВУЗах, целью которых является профессиональное овладение той или иной наукой.

Можно, как это обычно делается, за исходную точку взять "картину мира" (совокупность представлений о том как устроен мир). Тогда, соответственно развитию физики, которая вплоть до последнего времени являлась почти бессменным лидером в естествознании, мы увидим последовательную смену механической, электромагнитной, квантово-механической картин мира (в последнее время поговаривают о новой синергетической картине мира).

Но самым сложным в этих "картинах мира" являются представления о соответствующих первичных кирпичиках (выступающих в курсе под именем "первичных идеальных объектов" – ПИО), из которых они строятся, т.е. ответ на вопросы: "Что такое электромагнитное поле?", "Что такое квантовая частица?" и т.п. Связанные с этими понятиями споры об основаниях физики (особенно интенсивно ведущиеся уже три четверти века вокруг квантовой механики) не только не прекратились, а даже усилились в последнее время. Именно в этих спорах рождаются как современные псевдонаучные мифы, так и научные революции. Строимые затем из этих "первичных кирпичиков" картины мира значительно проще для понимания (это доказывают пишущиеся на эти темы рефераты студентов).

Кроме того, большие трудности при стандартном предметном подходе представляет ответ на вопрос "Что такое физика (биология, химия)?". Если оставаться на уровне "картины мира", то возникает порочный круг: физическая картина мира – картина мира, строимая на основе физики, а определение физики опирается на представление о "физической картине мира". Поэтому, нередко на вопрос "Что такое физика?" по сути отвечают (как это делает директор Американского института физики проф. У. Кох), что "физика – это то, чем занимаются физики" (такой же ответ можно услышать и на аналогичный вопрос про биологию и химию).

Особенность и уникальность данного курса состоит в том, что он развивает модельный взгляд на естественные науки и их основания. Другими словами, он характеризует различные науки теми типами базовых моделей, которые в них используются. Поэтому в центре данного курса будут представления о "первичных идеальных объектах" – ПИО (первичных кирпичиках), из которых строятся все прочие составные объекты в различных разделах науки и рождение которых составляет суть научных революций. Основной единицей изложения здесь становится раздел науки (в физике это: классическая и квантовая механики, электродинамика, специальная и общая теория относительности, термодинамика, статистическая физика и синергетика, выходящая за границы физики). В разделе науки выделяется ядерная структура ("ядро раздела науки") в рамках которой совместно и неявным образом определяются основные понятия данного раздела науки. В результате этого в центре внимания оказываются модели, а не математический аппарат, считающийся главным камнем преткновения для понимания современной так называемой неклассической физики (теории относительности и квантовой механики). Все это позволяет дать представление о естественнонаучном типе мышления, обсуждать очень глубокие и тонкие вопросы современной науки, научить выявлять многочисленные мифы, которые образуются сегодня вокруг сложных разделов науки.

Такой подход позволяет

1) выявить единство физики, состоящее в том, что:

А) рассматривается модель движения как перехода "физической системы" (объекта) из одного состояния в другое (понятия "физическая система" и ее состояния – главные понятия в физике);

Б) все исходные модели "физической системы" опираются, по сути, на две архетипические модели (в различных модификациях и комбинациях): ньютоновскую корпускулярную модель "дальнодействия" – "частицу в пустоте" и декартовскую модель "близкодействия" – непрерывную среду;

2) единообразно (по одной схеме) рассматривать различные разделы физики, что значительно облегчает понимание, поскольку непростая исходная система понятий первоначально осваивается на достаточно простом материале классической механики (и некоторых аналогий из понятий геометрии). После этого оказывается очень просто говорить о теории относительности и возможно всерьез обсуждать очень тонкие вопросы квантовой механики.

3) выявить специфику химии, синергетики, биологии.

Соответственно курс содержит: 1)историю возникновения основных понятий каждого из рассмотренных разделов науки (большее время уделено физике, как наиболее развитой и сложной естественной науке); 2)сборку этих понятий с помощью авторской структурно-функциональной схемы раздела науки; 3)философскую рамку обсуждений оснований наук, дающую основной спектр современных позиций, включая позицию автора.

Уникальность этого по сути гуманитарного курса про естественные науки делает его интересным, но весьма непростым (по трудности он близок курсу по истории философии, ибо насыщен работой с понятиями). Основной литературой по курсу является книга автора курса [Липкин А.И. Модели современной физики (взгляд изнутри и извне). М.: Гнозис, 1999]. Но последняя рассматривается как дополнение к лекциям и семинарам, без чего самостоятельно изучить предложенный материал будет много сложнее. Лекции и семинары, предполагающие активную работу с аудиторией, во-первых, организуют понимание всего курса, а во вторых призваны развить навыки самостоятельной работы со сложным материалом.

Объем курса 22 часа лекционных и 12 часов семинарских занятий, а также предполагается написание рецензии на выбранную научную работу кого-либо из классиков естествознания и реферата на выбранную тему.

В отличие от лекций, на семинарах главным действующим лицом является студент. Семинар это, во-первых, место, где студент может и должен задать все вопросы, которые у него возникли по этой теме, а преподаватель выясняет степень усвоения материала путем опроса и сбора письменных вопросов студентов и, исходя из конкретной ситуации, дает необходимые дополнительные разъяснения. Во-вторых, здесь происходит обсуждение наиболее интересных студенческих рецензий и рефератов.

Для этого в ходе подготовки к семинару студент должен повторить материал соответствующей лекции, прочитать предлагаемые по теме источники и литературу, продумать свои варианты ответов на предлагаемые к теме и семинару вопросы, сформулировать (в письменном виде) свои вопросы к преподавателю.

По результатам активной работы на семинарах (по 15-бальной шкале), рецензии на выбранную работу из списка литературы (по 10-бальной шкале), реферата по выбранной теме (по 10-бальной шкале), письменных ответов на текущие проверочные опросы по указанным в конце программы вопросам (по 5-бальной шкале) будет выставляться зачет. Активность студента на лекциях и семинарах (спрашивать все, что непонятно!) – залог усвоения материала и сдачи зачета. Реферат пишется по выбранной студентом проблеме или книге, ориентируясь на приводимый список литературы. В связи с этим дополнительная литература приведена с большим запасом в расчете на широкий спектр интересов аудитории (каждый может выбрать свое).

Реферат должен, используя полученный на лекциях аппарат, содержать анализ материала и собственное отношение студента. Студент должен самоопределиться среди изложенных в Теме 1 и 9 позиций, определить соответствующий раздел науки, его основные понятия и место рассматриваемого в реферате явления в этом разделе.

Нельзя использовать в качестве основной литературы учебные пособия и учебники (в том числе по "Концепциям современного естествознания"), справочную литературу и энциклопедии. Использование их в качестве дополнительной литературы не возбраняется. Работа должна начинаться с постановки главного вопроса и выбора основной литературы. Затем в ходе прочтения литературы составляется план работы. После этого можно приступать к написанию самой работы. Нормальный объем реферата около 10 стр.

Реферат должен содержать: титульный лист (с указанием названий курса лекций, конкретной темы, Ф.И.О. студента, его факультет, специальность, курс), план (оглавление), список литературы.

Рецензия должна быть посвящена какой-либо научной работе классиков естествознания, приведенной в списке источников, или согласованной с преподавателем. Студент должен проявить способность самостоятельно разобраться в работе и выработать свое отношение к ней, используя полученные в рамках данного курса навыки. Нормальный объем рецензии – 5 стр.

Содержание курса

Введение

Связь вопроса о сути понятия "естественные науки" и времени их рождения.

Математика-техне в древних Шумере и Египте и математика-теория в древней Греции.

Основные этапы развития естественной науки Нового и Новейшего времени в контексте истории культуры Запада. Периоды в истории физики и естественной науки Нового времени: "классический" (XVIII-XIX вв., царство классической механики), "неклассический" (c конца XIX в., царство теории относительности и квантовой механики) и "постнеклассический" (с сер. ХХ в., царство нелинейной физики, химии и синергетики). Общность характерных черт этих периодов с параллельными явлениями культуры (искусством, философией, социально-политическими процессами): основные характеристики эпохи классицизма и просвещения и периода "конца века"; революционный период начала века; переход к постмодернизму и постиндустриальному обществу.