Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания так как будучи
Обновлено: 18.04.2024
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Конспект урока
Естествознание, 10 класс
Урок 2. Природа в зеркале науки
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
- Что изучает естествознание?
- Можно ли объяснить природу средствами одной науки?
- Какова роль математики в естественно-научном познании?
Глоссарий по теме :
Редукционизм (от лат. reductio — возвращение, приведение обратно) - методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым. Абсолютизирует принцип редукции: сведения сложного к простому и высшего к низшему.
Система – совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов.
Системный подход - метод познания, который рассматривает любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними.
Целостный подход - позиция в философии и науке по проблеме соотношения части и целого, исходящая из идеи о возникновении новых свойств у совокупности объектов, в результате чего целое приобретает свойства, отсутствующие у его частей.
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):
- Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 6 - 9.
- Общая теория систем /Иванов А.М., Петров В.П., Сидоров И.С., Козлов К.А. - СПб.: Научная мысль, 2005. – 480с. – с. 35-45.
- Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. Система природа-общество-человек: Устойчивое развитие. - ВНИИгеосистем; Университет "Дубна", 2000. - 392 c. – с.15-46.
Юдович В.И. Математические модели естествознания. Курс лекций / В.И. Юдович. — М.: Вузовская книга, 2009. — 288 с. – с. 5 -11.
Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии) ;
Теоретический материал для самостоятельного изучения
При анализе слова «естествознание» мы выделяем два корня: «естеств» и «знан». В основе первого корня лежит слово «естественный», второго – «знание». Прилагательным естественный можно охарактеризовать объект, созданный природой, по ее законам. Смысл слова «знание» можно понимать как получение информации о неизвестном. Таким образом, в целом термин «естествознание» означает получение человеком новой информации о природных объектах и законах природы. Поскольку человек – часть природы, он тоже является объектом естествознания.
Естествознание позволяет проследить сложные взаимосвязи человека с природой. Основой содержания этого курса является изучение объектов естествознания в системе «природа - наука - техника - общество - человек». Заметьте, что человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которое является необходимой базой для определения путей развития системы «природа – человек».
Чтобы проследить истоки знаний человека о природе и их влияние на общественное развитие, проследим основные этапы становления естествознания:
1 этап. Натурфилософия. Описание увиденного, размышления обо всем реально существующем.
2 этап. С XV—XVI веков происходит дифференциация знаний, возникновение и развитие возникновение и развитие физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных, естественных наук (наряду с издавна существовавшими астрономией и математикой). Основная масса достижений в изучении Природы началась именно с периода вычленения отдельных наук и продолжается в настоящее время. Именно на данной стадии изучения Природы появился богатейший массив естественнонаучных знаний.
3 этап. Одновременно с разделением науки на отдельные отрасли знания начался процесс их объединения - интеграция: астрофизика, физхимия, биохимия, биогеография. Объединение различных областей знаний требуется для решения неотложных проблем отношений человека и природы.
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
В течение долгого времени лидером естествознания считалась физика. Именно в ходе развития физики возникали и возникают основные модели мира и способы его познания. Еще в XVII в., во многом благодаря работам И . Ньютона физика утвердила свое приоритетное положение в естествознании. Универсальность методов физики породило идею свести теоретический и эмпирический материал всех естественных наук к физическим законам. Такой подход получил название «редукционизм » (от лат. reductio- возвращение). Идея сведения всех естественных наук к механике начиная с XVII в. получает широкое распространение. Рене Декарт вдохновляется идеей представления организма в виде механической машины. Именно физику стали воспринимать как идеал естественной науки. К ней пытались свести все остальные естественнонаучные дисциплины. Однако уже в XIX в. некоторые исследователи природы усомнились в принципиальной возможности редуцировать химию к физике, а биологию сделать разделом физики и химии.
В XX веке изменились масштабы деятельности человека, связанной с проблемами природопользования, с освоением космического пространства, появились глобальные проблемы современности. Они напомнили о том, что природа и человек существуют в единой системе и взаимосвязи, что существует глобальная проблема выживания Человека на Планете и для ее положительного решения требуются системный и целостный подходы к организации научно обоснованного природопользования. Человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которые необходимы человеку для согласования его деятельности с законами природы.
В рамках целостного подхода система «Человек - Мир» интерпретируется:
- как единая система, включающая в себя локальные, региональные и глобальные подсистемы;
- как интегрированная система, основанная на многомерных взаимозависимостях между отдельными подсистемами;
- как живая самоорганизующаяся система, в основе которой лежат принципы саморегуляции, уравновешенности и баланса;
- как развивающаяся система, для которой важно сбалансированное развитие, причем нарушение этой сбалансированности порождает глобальные проблемы, решение которых требует совместных усилий всех стран мира.
С понятием система вы сталкивались при изучении разных учебных дисциплин и привыкли употреблять этот термин в своей речи. Например: «система телекоммуникации», «Солнечная система», «дыхательная система», «общественно-политическая система» и другие.
В целом, понятие «система» рассматривается как совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов. К общим признакам системы относят: целостность - свойство объекта как совокупности составляющих его элементов, организованных в соответствии с определенными принципами; структура - внутренняя упорядоченность, которая подразумевает взаимодействие компонентов; иерархичность — каждый компонент системы рассматриваться как система (подсистема) и как элемент некоторой надсистемы; эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы. Возможности системы превосходят сумму возможностей составляющих её частей; общая производительность или функциональность системы лучше, чем у простой суммы элементов.
Общая теория систем в 40 - х годах ХХ в. была разработана австрийским биологом
Л. Барталанфи. Однако многие принципы системного подхода были описаны в работах отечественных ученых Д.Д. Богданова, В. И . Вернадского и др.
Рассматривать любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними, позволяет такой метод познания как системный подход. Он позволяет получить целостное представление об изучаемом объекте и способствует более глубокому усвоению получаемых знаний.
В задачи естествознания входит объяснять имеющиеся факты и делать определенные предсказания, которые затем можно проверить опытным путем. Математика позволяет сделать предсказания, основываясь не на интуиции и «разумных» рассуждениях, а на основе строгих логических выводов. Например, наблюдая солнечные и лунные затмения, человек вполне мог «разумно» предположить, что подобные явления будут повторяться и впредь. Однако именно математика позволяет предсказать точную дату очередного затмения. Таким образом, математика выступает и средством познания и языком естественных наук.
Математика дает естествознанию огромное разнообразие абстрактных структур и методов, которые сами по себе не связаны с реальностью. Естествознание же выбирает и использует только те из них, которые осмыслены с его позиций. Обращению к математическому аппарату должен предшествовать детальный анализ возможностей его использования в данной области.
Рассмотрим это на примере деления ядра урана при столкновении его с нейтроном, которое было открыто в конце XX века. При таком делении выделяется энергия в виде кинетической энергии новых образовавшихся ядер. В результате процесса образуются три (иногда два) новых нейтрона, которые, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь, могут вызвать деление их ядер. Допустим, что такое деление происходит через время ∆t после образования этих нейтронов. Вычислим, как со временем будет возрастать число разделившихся ядер. Несложно заметить, что процесс деления ядер составляет геометрическую прогрессию. Если в момент времени t = 0 число разделившихся ядер N0, то . Такой закон возрастания со временем носит взрывной характер, поэтому соответствующая ядерная реакция протекает как взрыв и реализуется в атомной бомбе.
Аналогичные процессы происходят и в живой природе. Например, бактерии размножаются делением одной клетки на две. Аналогично предыдущему примеру, несложно заметить, что размножение также происходит в геометрической прогрессии и час через сутки может образоваться 72 поколения, т.е. . Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д. Однако в ряде случаев этот рост носит взрывной характер, подобный ядерному взрыву.
Естествознание использует математические методы исследования в качестве языка описания, моделирования и прогнозирования различных явлений. Роль математических методов в естествознании зависит от специфики конкретной научной области.
Естествознание – это научные знания о природе и месте человека в ней. Современное естествознание объединяет множество самостоятельных наук о природе и месте человека в ней. Познает законы природы, по которым существует и развивается окружающий мир. Эти знания необходимы человеку для научно обоснованного природопользования.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:
- структуру; 2) картину мира; 3) системой; 4) фундаментальные; 5) природе
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи ________ научных знаний о _________, оно выявляет ту __________ мироздания и познаёт те _____________ законы природы, которые характеризуют общую научную _______ своего времени .
Правильный вариант :
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
Редукционизм (от лат. reductio — возвращение, приведение обратно) - методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым. Абсолютизирует принцип редукции: сведения сложного к простому и высшего к низшему.
Система – совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов.
Системный подход - метод познания, который рассматривает любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними.
Целостный подход - позиция в философии и науке по проблеме соотношения части и целого, исходящая из идеи о возникновении новых свойств у совокупности объектов, в результате чего целое приобретает свойства, отсутствующие у его частей.
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):
- Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 6 - 9.
- Общая теория систем /Иванов А.М., Петров В.П., Сидоров И.С., Козлов К.А. - СПб.: Научная мысль, 2005. – 480с. – с. 35-45.
- Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. Система природа-общество-человек: Устойчивое развитие. - ВНИИгеосистем; Университет "Дубна", 2000. - 392 c. – с.15-46.
Юдович В.И. Математические модели естествознания. Курс лекций / В.И. Юдович. — М.: Вузовская книга, 2009. — 288 с. – с. 5 -11.
Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
Теоретический материал для самостоятельного изучения
При анализе слова «естествознание» мы выделяем два корня: «естеств» и «знан». В основе первого корня лежит слово «естественный», второго – «знание». Прилагательным естественный можно охарактеризовать объект, созданный природой, по ее законам. Смысл слова «знание» можно понимать как получение информации о неизвестном. Таким образом, в целом термин «естествознание» означает получение человеком новой информации о природных объектах и законах природы. Поскольку человек – часть природы, он тоже является объектом естествознания.
Естествознание позволяет проследить сложные взаимосвязи человека с природой. Основой содержания этого курса является изучение объектов естествознания в системе «природа - наука - техника - общество - человек». Заметьте, что человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которое является необходимой базой для определения путей развития системы «природа – человек».
Чтобы проследить истоки знаний человека о природе и их влияние на общественное развитие, проследим основные этапы становления естествознания:
1 этап. Натурфилософия. Описание увиденного, размышления обо всем реально существующем.
2 этап. С XV—XVI веков происходит дифференциация знаний, возникновение и развитие возникновение и развитие физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных, естественных наук (наряду с издавна существовавшими астрономией и математикой). Основная масса достижений в изучении Природы началась именно с периода вычленения отдельных наук и продолжается в настоящее время. Именно на данной стадии изучения Природы появился богатейший массив естественнонаучных знаний.
3 этап. Одновременно с разделением науки на отдельные отрасли знания начался процесс их объединения - интеграция: астрофизика, физхимия, биохимия, биогеография. Объединение различных областей знаний требуется для решения неотложных проблем отношений человека и природы.
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
В течение долгого времени лидером естествознания считалась физика. Именно в ходе развития физики возникали и возникают основные модели мира и способы его познания. Еще в XVII в., во многом благодаря работам И . Ньютона физика утвердила свое приоритетное положение в естествознании. Универсальность методов физики породило идею свести теоретический и эмпирический материал всех естественных наук к физическим законам. Такой подход получил название «редукционизм » (от лат. reductio- возвращение). Идея сведения всех естественных наук к механике начиная с XVII в. получает широкое распространение. Рене Декарт вдохновляется идеей представления организма в виде механической машины. Именно физику стали воспринимать как идеал естественной науки. К ней пытались свести все остальные естественнонаучные дисциплины. Однако уже в XIX в. некоторые исследователи природы усомнились в принципиальной возможности редуцировать химию к физике, а биологию сделать разделом физики и химии.
В XX веке изменились масштабы деятельности человека, связанной с проблемами природопользования, с освоением космического пространства, появились глобальные проблемы современности. Они напомнили о том, что природа и человек существуют в единой системе и взаимосвязи, что существует глобальная проблема выживания Человека на Планете и для ее положительного решения требуются системный и целостный подходы к организации научно обоснованного природопользования. Человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которые необходимы человеку для согласования его деятельности с законами природы.
В рамках целостного подхода система «Человек - Мир» интерпретируется:
- как единая система, включающая в себя локальные, региональные и глобальные подсистемы;
- как интегрированная система, основанная на многомерных взаимозависимостях между отдельными подсистемами;
- как живая самоорганизующаяся система, в основе которой лежат принципы саморегуляции, уравновешенности и баланса;
- как развивающаяся система, для которой важно сбалансированное развитие, причем нарушение этой сбалансированности порождает глобальные проблемы, решение которых требует совместных усилий всех стран мира.
С понятием система вы сталкивались при изучении разных учебных дисциплин и привыкли употреблять этот термин в своей речи. Например: «система телекоммуникации», «Солнечная система», «дыхательная система», «общественно-политическая система» и другие.
В целом, понятие «система» рассматривается как совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов. К общим признакам системы относят: целостность - свойство объекта как совокупности составляющих его элементов, организованных в соответствии с определенными принципами; структура - внутренняя упорядоченность, которая подразумевает взаимодействие компонентов; иерархичность — каждый компонент системы рассматриваться как система (подсистема) и как элемент некоторой надсистемы; эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы. Возможности системы превосходят сумму возможностей составляющих её частей; общая производительность или функциональность системы лучше, чем у простой суммы элементов.
Общая теория систем в 40 - х годах ХХ в. была разработана австрийским биологом
Л. Барталанфи. Однако многие принципы системного подхода были описаны в работах отечественных ученых Д.Д. Богданова, В. И . Вернадского и др.
Рассматривать любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними, позволяет такой метод познания как системный подход. Он позволяет получить целостное представление об изучаемом объекте и способствует более глубокому усвоению получаемых знаний.
В задачи естествознания входит объяснять имеющиеся факты и делать определенные предсказания, которые затем можно проверить опытным путем. Математика позволяет сделать предсказания, основываясь не на интуиции и «разумных» рассуждениях, а на основе строгих логических выводов. Например, наблюдая солнечные и лунные затмения, человек вполне мог «разумно» предположить, что подобные явления будут повторяться и впредь. Однако именно математика позволяет предсказать точную дату очередного затмения. Таким образом, математика выступает и средством познания и языком естественных наук.
Математика дает естествознанию огромное разнообразие абстрактных структур и методов, которые сами по себе не связаны с реальностью. Естествознание же выбирает и использует только те из них, которые осмыслены с его позиций. Обращению к математическому аппарату должен предшествовать детальный анализ возможностей его использования в данной области.
Рассмотрим это на примере деления ядра урана при столкновении его с нейтроном, которое было открыто в конце XX века. При таком делении выделяется энергия в виде кинетической энергии новых образовавшихся ядер. В результате процесса образуются три (иногда два) новых нейтрона, которые, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь, могут вызвать деление их ядер. Допустим, что такое деление происходит через время ∆t после образования этих нейтронов. Вычислим, как со временем будет возрастать число разделившихся ядер. Несложно заметить, что процесс деления ядер составляет геометрическую прогрессию. Если в момент времени t = 0 число разделившихся ядер N0, то . Такой закон возрастания со временем носит взрывной характер, поэтому соответствующая ядерная реакция протекает как взрыв и реализуется в атомной бомбе.
Естествознание использует математические методы исследования в качестве языка описания, моделирования и прогнозирования различных явлений. Роль математических методов в естествознании зависит от специфики конкретной научной области.
Естествознание – это научные знания о природе и месте человека в ней. Современное естествознание объединяет множество самостоятельных наук о природе и месте человека в ней. Познает законы природы, по которым существует и развивается окружающий мир. Эти знания необходимы человеку для научно обоснованного природопользования.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:
- структуру; 2) картину мира; 3) системой; 4) фундаментальные; 5) природе
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи ________ научных знаний о _________, оно выявляет ту __________ мироздания и познаёт те _____________ законы природы, которые характеризуют общую научную _______ своего времени.
Правильный вариант:
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
Задание 2: Установите соответствие между картинкой и формулой, описывающей изображенный на ней процесс.
Правильный вариант:
Подсказка: Прочитайте или прослушайте часть урока, который описывает общие математические закономерности при описании процессов: деления ядра урана при столкновении его с нейтроном и размножение бактерий.
Ответ включает в себя 3 утверждения; сравните высказывания: А) естественнонаучные знания один из компонентов культуры человеческой цивилизации; Б) естественнонаучные знания – основной компонент культуры человеческой цивилизации.
Целостность природы обеспечивается многообразием природных объектов, их взаимосвязями и единством эволюционного процесса.
Природа нашей планеты – источник знаний, эмоций и духовного развития человека.
Естественнонаучные знания – основной компонент культуры человеческой цивилизации.
Сложное устройство природы, при её изучении, предполагает условное разделение объектов изучения по областям естественнонаучного знания.
Современные масштабы и способы использования природных ресурсов не угрожают сохранению окружающей среды.
Картины Леонардо да Винчи
Соберите мозаику картины Леонардо да Винчи.
Из обращения Леонардо да Винчи к ученикам: «Люди, занимающиеся точными науками, теми, которые основаны на математике, и при этом совещающиеся не с природой, а с книгами, недостойны названия детей природы: я бы назвал их только внуками природы. Она одна учительница истинных гениев. Но посмотрите на глупцов! Они насмехаются над человеком, который предпочитает изучать природу, нежели авторов, учеников этой самой природы. Если я занимаюсь каким-либо предметом, я сначала произвожу опыты, а потом делаю выводы и строю доказательства. Таков метод, которому надо следовать, изучая явления природы».
Это ведущая идея Леонардо, то, на чём строилась вся его деятельность.
Естественно-научная картина мира
Заполните пропуск в тексте, выбрав правильный вариант ответа из выпадающего меню.
Прочитайте внимательно основные положения системного и целостного подхода, изложенные в теоретической части.
Естественно–научная культура личности базируется на понимании современной естественно-научной картины мира.
Её основные черты выражены в следующих положениях:
- целостный взгляд на мир как ;
- человек – часть , т. е. ценностный взгляд на мир и место человека в нём;
- эволюционный взгляд на мир: природу и в целом;
- экологический взгляд на мир, т. е. сбалансированное развитие системы «человек –природа», нарушение этой сбалансированности порождает проблемы.
Задачи естествознания
Прочитайте текст и заполните пропуски в тексте.
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи научных знаний о , оно выявляет ту мироздания и познаёт те законы природы, которые характеризуют общую научную своего времени.
Этапы становления естествознания
Расположите в хронологическом порядке основные этапы становления естествознания.
Ответ включает в себя 3 утверждения; сравните высказывания: А) естественнонаучные знания один из компонентов культуры человеческой цивилизации; Б) естественнонаучные знания – основной компонент культуры человеческой цивилизации.
Природа нашей планеты – источник знаний, эмоций и духовного развития человека.
Сложное устройство природы, при её изучении, предполагает условное разделение объектов изучения по областям естественнонаучного знания.
Современные масштабы и способы использования природных ресурсов не угрожают сохранению окружающей среды.
Целостность природы обеспечивается многообразием природных объектов, их взаимосвязями и единством эволюционного процесса.
Естественнонаучные знания – основной компонент культуры человеческой цивилизации.
Картины Леонардо да Винчи
Соберите мозаику картины Леонардо да Винчи.
Из обращения Леонардо да Винчи к ученикам: «Люди, занимающиеся точными науками, теми, которые основаны на математике, и при этом совещающиеся не с природой, а с книгами, недостойны названия детей природы: я бы назвал их только внуками природы. Она одна учительница истинных гениев. Но посмотрите на глупцов! Они насмехаются над человеком, который предпочитает изучать природу, нежели авторов, учеников этой самой природы. Если я занимаюсь каким-либо предметом, я сначала произвожу опыты, а потом делаю выводы и строю доказательства. Таков метод, которому надо следовать, изучая явления природы».
Это ведущая идея Леонардо, то, на чём строилась вся его деятельность.
Естественно-научная картина мира
Заполните пропуск в тексте, выбрав правильный вариант ответа из выпадающего меню.
Прочитайте внимательно основные положения системного и целостного подхода, изложенные в теоретической части.
Естественно–научная культура личности базируется на понимании современной естественно-научной картины мира.
Её основные черты выражены в следующих положениях:
- целостный взгляд на мир как ;
- человек – часть , т. е. ценностный взгляд на мир и место человека в нём;
- эволюционный взгляд на мир: природу и в целом;
- экологический взгляд на мир, т. е. сбалансированное развитие системы «человек –природа», нарушение этой сбалансированности порождает проблемы.
Задачи естествознания
Прочитайте текст и заполните пропуски в тексте.
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи научных знаний о , оно выявляет ту мироздания и познаёт те законы природы, которые характеризуют общую научную своего времени.
Этапы становления естествознания
Расположите в хронологическом порядке основные этапы становления естествознания.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Конспект урока
Естествознание, 10 класс
Урок 2. Природа в зеркале науки
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
- Что изучает естествознание?
- Можно ли объяснить природу средствами одной науки?
- Какова роль математики в естественно-научном познании?
Глоссарий по теме :
Редукционизм (от лат. reductio — возвращение, приведение обратно) - методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым. Абсолютизирует принцип редукции: сведения сложного к простому и высшего к низшему.
Система – совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов.
Системный подход - метод познания, который рассматривает любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними.
Целостный подход - позиция в философии и науке по проблеме соотношения части и целого, исходящая из идеи о возникновении новых свойств у совокупности объектов, в результате чего целое приобретает свойства, отсутствующие у его частей.
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):
- Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 6 - 9.
- Общая теория систем /Иванов А.М., Петров В.П., Сидоров И.С., Козлов К.А. - СПб.: Научная мысль, 2005. – 480с. – с. 35-45.
- Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. Система природа-общество-человек: Устойчивое развитие. - ВНИИгеосистем; Университет "Дубна", 2000. - 392 c. – с.15-46.
Юдович В.И. Математические модели естествознания. Курс лекций / В.И. Юдович. — М.: Вузовская книга, 2009. — 288 с. – с. 5 -11.
Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии) ;
Теоретический материал для самостоятельного изучения
При анализе слова «естествознание» мы выделяем два корня: «естеств» и «знан». В основе первого корня лежит слово «естественный», второго – «знание». Прилагательным естественный можно охарактеризовать объект, созданный природой, по ее законам. Смысл слова «знание» можно понимать как получение информации о неизвестном. Таким образом, в целом термин «естествознание» означает получение человеком новой информации о природных объектах и законах природы. Поскольку человек – часть природы, он тоже является объектом естествознания.
Естествознание позволяет проследить сложные взаимосвязи человека с природой. Основой содержания этого курса является изучение объектов естествознания в системе «природа - наука - техника - общество - человек». Заметьте, что человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которое является необходимой базой для определения путей развития системы «природа – человек».
Чтобы проследить истоки знаний человека о природе и их влияние на общественное развитие, проследим основные этапы становления естествознания:
1 этап. Натурфилософия. Описание увиденного, размышления обо всем реально существующем.
2 этап. С XV—XVI веков происходит дифференциация знаний, возникновение и развитие возникновение и развитие физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных, естественных наук (наряду с издавна существовавшими астрономией и математикой). Основная масса достижений в изучении Природы началась именно с периода вычленения отдельных наук и продолжается в настоящее время. Именно на данной стадии изучения Природы появился богатейший массив естественнонаучных знаний.
3 этап. Одновременно с разделением науки на отдельные отрасли знания начался процесс их объединения - интеграция: астрофизика, физхимия, биохимия, биогеография. Объединение различных областей знаний требуется для решения неотложных проблем отношений человека и природы.
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
В течение долгого времени лидером естествознания считалась физика. Именно в ходе развития физики возникали и возникают основные модели мира и способы его познания. Еще в XVII в., во многом благодаря работам И . Ньютона физика утвердила свое приоритетное положение в естествознании. Универсальность методов физики породило идею свести теоретический и эмпирический материал всех естественных наук к физическим законам. Такой подход получил название «редукционизм » (от лат. reductio- возвращение). Идея сведения всех естественных наук к механике начиная с XVII в. получает широкое распространение. Рене Декарт вдохновляется идеей представления организма в виде механической машины. Именно физику стали воспринимать как идеал естественной науки. К ней пытались свести все остальные естественнонаучные дисциплины. Однако уже в XIX в. некоторые исследователи природы усомнились в принципиальной возможности редуцировать химию к физике, а биологию сделать разделом физики и химии.
В XX веке изменились масштабы деятельности человека, связанной с проблемами природопользования, с освоением космического пространства, появились глобальные проблемы современности. Они напомнили о том, что природа и человек существуют в единой системе и взаимосвязи, что существует глобальная проблема выживания Человека на Планете и для ее положительного решения требуются системный и целостный подходы к организации научно обоснованного природопользования. Человек, его деятельность оказываются включенными в саму структуру естественнонаучного знания, которые необходимы человеку для согласования его деятельности с законами природы.
В рамках целостного подхода система «Человек - Мир» интерпретируется:
- как единая система, включающая в себя локальные, региональные и глобальные подсистемы;
- как интегрированная система, основанная на многомерных взаимозависимостях между отдельными подсистемами;
- как живая самоорганизующаяся система, в основе которой лежат принципы саморегуляции, уравновешенности и баланса;
- как развивающаяся система, для которой важно сбалансированное развитие, причем нарушение этой сбалансированности порождает глобальные проблемы, решение которых требует совместных усилий всех стран мира.
С понятием система вы сталкивались при изучении разных учебных дисциплин и привыкли употреблять этот термин в своей речи. Например: «система телекоммуникации», «Солнечная система», «дыхательная система», «общественно-политическая система» и другие.
В целом, понятие «система» рассматривается как совокупность взаимосвязанных компонентов, образующих единое целое и обладающих новой функцией, которой нет у отдельных компонентов. К общим признакам системы относят: целостность - свойство объекта как совокупности составляющих его элементов, организованных в соответствии с определенными принципами; структура - внутренняя упорядоченность, которая подразумевает взаимодействие компонентов; иерархичность — каждый компонент системы рассматриваться как система (подсистема) и как элемент некоторой надсистемы; эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы. Возможности системы превосходят сумму возможностей составляющих её частей; общая производительность или функциональность системы лучше, чем у простой суммы элементов.
Общая теория систем в 40 - х годах ХХ в. была разработана австрийским биологом
Л. Барталанфи. Однако многие принципы системного подхода были описаны в работах отечественных ученых Д.Д. Богданова, В. И . Вернадского и др.
Рассматривать любой объект как иерархически организованные системы, выявляя в них компоненты различного уровня и прослеживая взаимосвязи между ними, позволяет такой метод познания как системный подход. Он позволяет получить целостное представление об изучаемом объекте и способствует более глубокому усвоению получаемых знаний.
В задачи естествознания входит объяснять имеющиеся факты и делать определенные предсказания, которые затем можно проверить опытным путем. Математика позволяет сделать предсказания, основываясь не на интуиции и «разумных» рассуждениях, а на основе строгих логических выводов. Например, наблюдая солнечные и лунные затмения, человек вполне мог «разумно» предположить, что подобные явления будут повторяться и впредь. Однако именно математика позволяет предсказать точную дату очередного затмения. Таким образом, математика выступает и средством познания и языком естественных наук.
Математика дает естествознанию огромное разнообразие абстрактных структур и методов, которые сами по себе не связаны с реальностью. Естествознание же выбирает и использует только те из них, которые осмыслены с его позиций. Обращению к математическому аппарату должен предшествовать детальный анализ возможностей его использования в данной области.
Рассмотрим это на примере деления ядра урана при столкновении его с нейтроном, которое было открыто в конце XX века. При таком делении выделяется энергия в виде кинетической энергии новых образовавшихся ядер. В результате процесса образуются три (иногда два) новых нейтрона, которые, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь, могут вызвать деление их ядер. Допустим, что такое деление происходит через время ∆t после образования этих нейтронов. Вычислим, как со временем будет возрастать число разделившихся ядер. Несложно заметить, что процесс деления ядер составляет геометрическую прогрессию. Если в момент времени t = 0 число разделившихся ядер N0, то . Такой закон возрастания со временем носит взрывной характер, поэтому соответствующая ядерная реакция протекает как взрыв и реализуется в атомной бомбе.
Аналогичные процессы происходят и в живой природе. Например, бактерии размножаются делением одной клетки на две. Аналогично предыдущему примеру, несложно заметить, что размножение также происходит в геометрической прогрессии и час через сутки может образоваться 72 поколения, т.е. . Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д. Однако в ряде случаев этот рост носит взрывной характер, подобный ядерному взрыву.
Естествознание использует математические методы исследования в качестве языка описания, моделирования и прогнозирования различных явлений. Роль математических методов в естествознании зависит от специфики конкретной научной области.
Естествознание – это научные знания о природе и месте человека в ней. Современное естествознание объединяет множество самостоятельных наук о природе и месте человека в ней. Познает законы природы, по которым существует и развивается окружающий мир. Эти знания необходимы человеку для научно обоснованного природопользования.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:
- структуру; 2) картину мира; 3) системой; 4) фундаментальные; 5) природе
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи ________ научных знаний о _________, оно выявляет ту __________ мироздания и познаёт те _____________ законы природы, которые характеризуют общую научную _______ своего времени .
Правильный вариант :
Естествознание во все времена составляло фундамент научного миропонимания, так как, будучи системой научных знаний о природе, оно выявляет ту структуру мироздания и познаёт те фундаментальные законы природы, которые характеризуют общую научную картину мира своего времени.
Задание 2: Установите соответствие между картинкой и формулой, описывающей изображенный на ней процесс.
Правильный вариант :
Подсказка: Прочитайте или прослушайте часть урока, который описывает общие математические закономерности при описании процессов: деления ядра урана при столкновении его с нейтроном и размножение бактерий.
Читайте также: