Объектный язык химии и его вклад в развитие научного и учебного моделирования действительности

УДК 530(091); 378.14

М. Ф. Каримов

Объектный язык химии и его вклад в развитие научного и учебного моделирования действительности

Бирская государственная социально-педагогическая академия 452453, Башкортостан, г Бирск, ул. Интернациональная 10; телефакс (3414) 26455

M. F. Karimov

Objective chemical language and it contribution to development of scientific and educational modelling of the validity

Birsk State Socially-Pedagogical Academy 10, Internatsyonalnaya Str, 452453, Birsk, Russia; Telefax (3414)26455

Описано становление и развитие общего объектного языка естественно-математических и химических наук на основе естественных греческого, арабского, латинского, родного и английского языков. Рассмотрено различие между объектным языком науки словесного моделирования действительности и естественным языком общения между людьми. Выделены созданные выдающимися учеными способы устранения недостатков естественного и совершенствования объектного языка химии. Оценен вклад современного объектного языка моделирования химической действительности в развитие метаязыка науки. Показана необходимость систематического и регулярного изучения и использования объектного языка химии в средней общеобразовательной и высшей профессиональной школе для успешной подготовки будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности.

Ключевые слова: естественный и научный языки; объектный язык науки; объектный язык химии; роль языка химии в развитии науки и совершенствовании образования; химическая наука.

Becoming and development of the general objective language naturally-mathematical and chemical sciences on the basis of natural Greek, Arabian, latin, native and English languages is described. Distinction between objective language of a science of verbal modelling of the validity and a natural language of dialogue between people is considered. The ways of elimination of lacks created by outstanding scientists natural and perfection of objective language of chemistry are allocated. The contribution of modern objective language of modelling of the chemical validity to development of a meta language of a science is estimated. Necessity of regular studying and use of objective language of chemistry for an average educational and higher school for successful preparation of the future researchers and converters of the natural and technical validity is shown.

Key words: natural and scientific languages; objective language of a science; objective language of chemistry; role of language of chemistry in development of a science and perfection of education; chemistry.

Родиной большинства естественно-математических наук и их разделов, представляющих моделирование природной действительности, является Древняя Греция, где во времена античности появилась редкая профессия ученого, рассуждающего публично о материальном и духовном в окружающем людей мире.

Слово «математика» произошло от древнегреческого таЬНвта, что означает наука, изучение или знание. От греческого слова рНу$1$, означающего «природа», произошло название основной фундаментальной естественной науки — физики.

Дата поступления 15.11.09

От греческого слова еНуто$ — сок или от арабского слова еНвт1 — черный произошло название второй фундаментальной естественной науки — химии.

Античные ученые для формулировки своих понятий, суждений, умозаключений, правил, законов и теорий при словесном моделировании действительности использовали естественный греческий язык и стали замечать при построении собственных рассуждений о мире некоторые его недостатки, связанные прежде всего с многозначностью слов.

Греческий естественный язык, хотя и не обладал свойством однозначности, мог служить познавательным ориентиром в моделировании природной действительности.

На аналогии со строением письма в греческом языке, где речь делится на слова и слова состоят из букв, античный ученый Демокрит (ок. 460—ок. 370 гг. до н. э.) построил первую, важную для дальнейшего становления и развития физики и химии, атомистическую теорию, согласно которой все вещества состоят из определенных соединений (молекул), которые в свою очередь состоят из неделимых элементов (атомов) 1.

Древнегреческий ученый Аристотель (384—322 гг. до н. э.), написавший первую в истории духовной культуры человечества книгу по естествознанию «Физика» 2, создал и науку логику, изучающую формы и приемы интеллектуальной познавательной деятельности человека посредством языкового моделирования объектов, процессов и явлений окружа-

3

ющего нас мира .

Благодаря творческой деятельности античных ученых появились зачатки объектного языка науки, ориентированного на ясность и четкость определений и понятий об изучаемых объектах, процессах и явлениях материального и духовного мира, направленного на точность и однозначность приемов и методов решения задач познания действительности.

В раннем и среднем средневековье, когда в Европе господствовало религиозное догматическое познание реальности, ограничиваемое судом святой инквизиции, ученые стран Арабского халифата внесли существенный вклад в становление объектного языка ряда естественно-математических наук, состоящий в разработке положений и простых правил арифметических действий над десятичными числами и создании алгебры среднеазиатским математиком Аль-Хорезми (783—850) 4, в составлении сведений о металлах и минералах, предложении ртутно-серной теории происхождении металлов, описании химических операций перегонки, возгонки, растворения и кристаллизации, изложении способов получения уксусной кислоты, слабого раствора азотной кислоты и свинцовых белил на арабском языке знаменитым фармацевтом и химиком Джаби-ром ибн Хайяном (Гебером) (721—815) 5.

Интернациональная по своей природе наука в эпоху Возрождения с XIV по XVI вв. стала в Европе ориентироваться на создание и использование языка международного общения ученых.

Первый международный язык науки — латынь в течение XIV—XVII вв. оставался почти единственным орудием творения научной мысли в Европе. На латинском языке в 1515 г. в Венеции в печатном виде было издано основное астрономическое сочинение античности «Альмагест» 6 с элементами тригонометрии и первой в истории духовной культуры человечества математической системно-структурно-функциональной моделью мира (геоцентрическая система мира), написанная в середине II века александрийским ученым К.Птолемеем (87—165), что значительно расширило круг лиц, желающих знакомиться с элементарными основами научного языка естественно-математических дисциплин.

В эпоху Просвещения с середины XVII в. до начала XIX в. в Европе ученым, создающим и развивающим объектный язык науки, стало известно, что естественный язык общения между людьми, возникший в десятки тысячелетий тому назад, обладает рядом недостатков: 1) многозначность слов естественного языка, препятствующая четкому пониманию их смысловых значений в контексте; 2) изменчивость со временем значений слов естественного языка; 3) некорректность ряда грамматических правил построения выражений естественного языка в логическом смысле; 4) поверхностность информации об объекте рассмотрения, содержащейся в естественном речевом высказывании; 5) субъективность языка человека, наполненного смысловым содержанием, накопленным в процессе приобретения личного опыта жизнедеятельности; 6) полисемичность или неопределенность морфологических, лексических и фразеологических компонентов естественного языка, приводящая к проблемам человеческого общения и в XX в. к трудностям компьютерного перевода; 7) недосказанность в неполных предложениях естественного языка, препятствующая достоверному двустороннему и многостороннему обмену информацией о действительности.

Строгая классическая норма латинского языка, из-за которой позже возникло понятие о «мертвом латинском языке», установленная в эпоху Просвещения, имеет большое теоретическое и практическое значение до сих пор в области науки и образования, относящейся к химии, биологии, фармации и медицине согласно принятой в Международной номенклатуре названий химических соединений и общепринятому написанию терминов ботаники, фармацевтики, анатомии и клинической медицины.

Создание международного объектного и символического языка химии и выделение ее как самостоятельной научной дисциплины со своими определениями — словесными моделями фрагментов действительности началось посредством синтаксиса и семантики латинского языка, используемых для изложения работы выдающегося английского ученого Р. Бойля (1627—1691) «Химик-скептик» 7, изданной в Лондоне в 1662 г., в которой автор сформулировал основную задачу основанной на атомистических концепциях и корпускулярных представлениях химии об исследовании состава различных тел и поиске новых элементов, развил представление о понятии «химический элемент» и подчеркнул важность экспериментального метода в успехах химической науки.

Математизация ряда элементов объектного языка естественных наук началась после издания в 1687 г. на латинском языке фундаментального труда великого английского физика и математика И.Ньютона (1643—1727) «Математические начала натуральной философии» 8, в котором были четко определены понятия «инерция», «масса», «сила», «количество движения» и другие, постулированы абсолютность пространства и времени, и на их основе четко словесно и аналитически сформулированы три закона динамики и закон всемирного тяготения, использованы геометрический и аналитический методы для доказательства ряда устанавливающих причинно-следственную связь между физическими величинами теорем, заложившие основы классической механики и теоретической физики.

Ньютоновская новая концепция о взаимодействии тел, обусловленном проявлением различных сил, и его фундаментальное положение о пропорциональности массы вещества весу тела значительно обогатили объектный язык химии, положив начало построению теоретических представлений и производству количественных весовых измерений в ней.

Начало развития капитализма и промышленной революции в XVIII в. в Европе потребовало расширения круга лиц, знакомых с основами естественно-математических и технических наук, что способствовало изложению положений и приемов объектного языка науки на родном для использующих и развивающих его людей языке.

По мнению выдающегося русского ученого М. В. Ломоносова (1711 — 1765), в основу объектного языка химии как науки об изменениях, происходящих в веществе в результате

химического взаимодействия, следует положить достоверные представления и фундаментальные законы атомно-корпускулярного уче-

9 *

ния о материальном мире 9.

Основным средством обогащения и развития объектного языка научной дисциплины, обладающего свойствами ясности, логичности, однозначности, последовательности и точности, с помощью которого осуществляется словесное моделирование выделенных фрагментов действительности, является создание и совершенствование научной терминологии, представляющей многоуровневую систему взаимосвязанных специальных слов и выражений, адекватно соответствующих элементам предметной области науки.

В конце XVIII в. период случайных названий веществ сменился процессом формирования химической номенклатуры благодаря научной и организаторской деятельности великого французского ученого А. Л. Лавуазье (1743—1794), создавшего кислородную теорию горения и обжигания, предложившего первое учение о химических элементах с соответствующими определениями и названиями веществ 10.

Предложенные А. Л. Лавуазье названия веществ, состоявших из двух простых, указывающие на принадлежность рассматриваемого индивидуального вещества к определенному роду или классу и к элементу или радикалу, образовавшему это соединение, и названия веществ в зависимости от степени окисления простого тела, соединявшегося с кислородом, сохраняются в науке до настоящего времени.

Автор системно-структурно-функциональной модели атома вещества в виде электрического диполя — президент Шведской королевской Академии наук Й. Я. Берцелиус (1779—1848) обогатил объектный язык химии введением в эту дисциплину знаков химических элементов с соответствующими пояснениями, позволяющих в последующем составлять

формулы химических соединений и уравнения

11

химических реакций .

Новатор объектного языка химии Й. Я. Бер-целиус внес изменения в химическую номенклатуру, построив ее на латинском языке и введя для разных классов соединений соответствующие приставки, суффиксы и окончания. Оперативно переведенная на многие языки народов мира, она послужила основой для создания современной химической номенклатуры, являющейся одним из значительных достижений духовной культуры человечества.

Великие российские ученые А. М. Бутлеров (1828—1886), создавший теорию хими-

12

ческого строения органических веществ , и Д. И. Менделеев (1834—1907), открывший

13

периодический закон химических элементов , завершили становление объектного языка классической химии, обладающего описательной, объяснительной и предсказательной функциями.

Созданный в 1919 г. Международный союз чистой и прикладной химии ИЮПАК (International Union of Pure and Applied Chemistry — IUPAC), членом которого Академия наук СССР стала в 1931 г., совершенствует объектный язык химии посредством разработки и распространения стандартов в области наименований химических соединений через межрегиональную комиссию по номенклатуре и обозначениям.

Со второй половины двадцатого века совершенствование объектного языка современной химии осуществляется мировым научным сообществом на английском языке, поскольку ученые Великобритании и Соединенных Штатов Америки в течение последнего столетия внесли существенный вклад в развитие экспериментальной, теоретической и прикладной химии и любая научная статья, посвященная познанию или преобразованию химической действительности и опубликованная в общепризнанном в научном мире журнале, имеет аннотацию, написанную на этом международном языке.

В настоящее время достижения объектного языка химии широко используются в метаязыке современной науки, наиболее полно представленном в таких интегративных и профильных дисциплинах, как «Философия», «Информатика», «Концепции современного естествознания», «Физика», «Биология» и «Химические технологии». Каждый настоящий или будущий ученый или инженер, как видно из соответствующих научных публикаций, при моделировании объекта, процесса или явления из выделенной предметной области реальности применяет соответствующую научную терминологию химии для получения адекватных фрагменту материального мира теоретических и практических результатов.

В системе непрерывного образования молодежи с 7 класса средней общеобразовательной школы по 5 курс высшей профессиональной школы происходит освоение объектного языка химии, созданного и совершенствованного выдающимися учеными в период от античности до современности.

Дидактический опыт свидетельствует о том, что для прочного усвоения школьниками и студентами объектного языка современной химии необходимо увеличить количество обязательных и факультативных учебных часов,

отводимых на изучение естественно-математи-14

ческих дисциплин и систематически и регулярно использовать в образовательном процессе фундаментальные учебники по общей 15, неор-

"16 »17

ганической 16 и органической " химии.

Анализируя и обобщая приведенный выше краткий материал относительно объектного языка химии и его вклада в развитие научного и учебного моделирования действительности, можно сформулировать нижеследующие выводы:

Общий объектный язык естественно-математических и химических наук, прошедший этапы становления и развития от античности до современности на основе естественных греческого, арабского, латинского, родного и английского языков, обладающий свойствами ясности, логичности, однозначности, последовательности и точности служит в настоящее время эффективным средством словесного моделирования природной и технической действительности.

Объектный язык химии, устранивший в своем составе, структуре и функциях недостатки, привнесенные в него естественным языком, благодаря интеллектуальной и творческой деятельности в области научной терминологии и теории познания химической действительности Р. Бойля, И. Ньютона, М. В. Ломоносова, А. Л. Лавуазье, Й. Я. Берцелиуса, А. М. Бутлерова, Д. И. Менделеева и других выдающихся ученых, является фундаментальной частью современного метаязыка науки, основанного на точном и однозначном словесном моделировании природных, технических и социальных объектов, процессов и явлений.

Систематическое и регулярное изучение и использование объектного языка современной химии на занятиях по естественно-математическим, общетехническим и социально-гуманитарным дисциплинам, проектируемых и реализуемых в системе непрерывного образования подрастающего поколения служит одним из источников научно-технического и социально-экономического прогресса как основы развития и интенсификации производства материальных ценностей и улучшения условий жизнедеятельности людей.

Литература

1. Демокрит и другие материалисты древней Греции. Собрание текстов Гераклита, Демокрита и Эпикура.— М.: Госполитиздат, 1955.— 239 с.

2. Аристотель. Сочинения: В 4-х тт. Т. 3. Физика. О небе. О возникновении и уничтожении. Ме-теорологика.— М.: Мысль, 1981.— 613 с.

3. Аристотель. Сочинения: В 4-х тт. Т. 2. Категории. Об истолковании. Первая аналитика. Вторая аналитика. Топика. О софистических рассуждениях.- М.: Мысль, 1978.- 687 с.

4. Сираждинов С. Х., Матвиевская Г. П. Ал-Хо-резми — выдающийся математик и астроном средневековья.— М.: Просвещение, 1983.— 79 с.

5. Geber H. J. Gebri arabis. Chimicae cum correctione et medulla.— Lugduni Batauorum (Leiden): Arnaldo Doude, 1668.— 279 p.

6. Ptolomaeus (Claudius) Almagestu. Opus ingens ac nobile omnes celoru motus continens. — Venice: Petrus Liechtenstein, 1515.— 152 p.

7. Boyle Roberto Chymista scepticus; vel, Dubia et paradoxa chymico — physica, circa spagyricorym principia: vulgo dicta hypostatica, prout proporni & propugnari solent a turba alchimistarum: cui pars praemittitur alterius cujusdem dissertationis ad idem argumentum spectans.— Londini: Excudebat J.C. veniuntque apud Johannem Crooke, 1662.— 293 p.

8. Newtoni I. Philosophiae naturalis principia mathematica.— Londoni: Jussu Societatis Regiae ac Typis Josephi Streater, 1687.— 510 p.

9. Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений: В 11-ти тт. Т. 1. Труды по физике и химии. 1736—1746 гг.— 620 с. Т. 2. Труды по физике и химии. 1747—1752 гг.— 727 с. Т. 3. Труды по физике. 1753—1765 гг.— 605 с.— М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950—1951.

10. Lavoisier A. L.d'. Traite elementaire de chimie, presente dans un ordre nouveau et d'apres les decouvertes modernes; avec figures: Vol. 1—2.— Paris: Cuchet, 1789.

11. Berzelius J. J. Lehrbuch der chemie: Bd. 1—10.— Dresden und Leipzig: Arnold, 1835—1841.

12. Butlerov A. M. Ueber die chemische constitution des substanzen // Zeitschrift fur Chemie.— 1861.— Bd. 4.— S. 549.

13. Менделеев Д. И. // Журнал Русского химического общества.— 1869.— Т. 1, вып. 9—10.— С.60.

14. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2009.— Т.16, №1.— С. 26.

15. Суворов А. В. Общая химия: Учебник.— СПб.: Химиздат, 2007.— 624 с.

16. Третьяков Ю. Д. Неорганическая химия: В 2-х тт.: Учебник.— М.: Изд-во МГУ, 2007.

17. Имашев У. Б. Основы органической химии: Учебник.— М.: Химия, 2007.— 667 с.