Значение естественно- научной картины мира в образовании

Общество, культура, наука, образование

Ситнова

Елена Владимировна,

кандидат педагогических наук, доцент

Майорова

Наталья Сергеевна,

ведущий инженер

Кафедра общей физики и методики преподавания Ивановского государственного университета, г. Иваново

1

Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания: учебник для вузов. - М.: Юнити, 2005. - С. 33.

Науки и общество

Значение естественнонаучной картины мира в образовании

В статье раскрывается развитие естественно-научной картины мира, ее структура и система понятий. Затрагивается вопрос осуществления управляемого формирования естественно-научной картины мира, как наиболее эффективного пути развития научного мировоззрения у школьников.

Человеку свойственно стремление построить целостную картину окружающего мира, связать воедино пестрое многообразие научных и житейских знаний, увидеть самого себя и свое место в этом мире.

Научная картина мира развивается на протяжении многих веков: проникновение в сущность явлений природы — бесконечный, неограниченный процесс, поскольку материя неисчерпаема. С развитием науки представление людей о природе становятся все более глубоким и точным. «Чтобы подчеркнуть фундаментальный характер основных и важнейших знаний о природе, ученые ввели понятие естественно-научной картины мира, под которой понимают систему важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира1.

Естественно-научная картина мира на различных этапах развития человечества дополнялась, изменялась в соответствии с возникновением новых теорий и представлений. Смена научных парадигм обуславливала смену картин мира:

• механическая картина мира (XVII век, основана на работах Г. Галилея и И. Ньютона);

• электромагнитная картина мира (XIX век, основана на теоретических представлениях М. Фарадея и Дж. Максвелла о существовании);

• вероятностная (релятивистская, квантово-полевая) картина мира (на рубеже Х1Х-ХХ веков возникает потребность в создании новых теорий, так как существующие представления о процессах, протекающих в макромире, не могут быть использованы при описании микромира. Работы М. Планка и А. Эйнштейна лежат в основе вероятностной картины мира);

• синергетическая картина мира (XX век, изучение открытых систем и необратимых процессов требовало новых подходов и теорий. На основе работ Г. Хакена, И. Пригожина, Г. Николиса возникает современная картина мира).

Смена научных взглядов на окружающий мир воспринималась современниками неоднозначно. Новые теории выглядели парадоксально.

Значение естественно-научной картины мира в образовании

Ситнова Елена Владимировна, Майорова Наталья Сергеевна

Переход от изучения вещества к изучению поля, от макромира к микромиру, от обратимых процессов и закрытых систем к необратимым процессам и системам открытым сопровождается возникновением множества научных направлений. Горизонты интересов человечества расширяются. Исследование современных ученых охватывают три структурные области материального мира — микромир, макромир, мегамир. Естественно-научная картина мира динамично развивается, так как процесс поиска истинных знаний, познание природы — естественная потребность человечества.

Научные знания, накопленные человечеством, составляют единую естественно-научную картину мира с определенной структурой, принципами и методами. У А. Л. Симанова2 выделены два аспекта системы научных знаний:

• мировоззренческий аспект — теоретические представления о движении материи;

• логико-гносеологический аспект — методология научного познания.

2

Симанов А. Л. Понятие «состояние» как философская категория. - Новосибирск: Наука, 1982. — С. 63.

Построение и смена картин мира в науке влечет за собой необходимость передать накопленные знания следующим поколениям. В качестве приоритетной цели образования в средней школе ставится цель формирования естественно-научной картины мира у учащихся. Анализ научно-методической литературы и учебных программ предметов естественно-научного цикла показал, что в рамках школьного образования раскрываются ее и мировоззренческий, и логико-гносеологический аспекты.

В методических пособиях и рекомендациях для учителей общеобразовательных школ проблему формирования естественнонаучной картины у школьников рассматривают М. Е. Бершадский, В. Н. Комиссаров, В. Н. Мощанский, Ю. В. Сенько и др.

В настоящее время темпы развития науки и техники настолько велики, что изучение современных научных достижений в рам-

Рис. 1. Структура естественно-научной картины мира

| Эмпирический уровень

Эмпирические термины

ЕНКМ

Теоретический уровень

Математический аппарат | | Теоретические законы | Математический аппарат

Эмпирические законы

Наблюдения Эксперимент |

Явления Факты

Полуэмпирические законы к

А

Теоретические понятия и законы

Т

Понятия

Научные теории

Общенаучные принципы и законы сохранения

Математические соотношения между величинами

Общество, культура, наука, образование

I Науки и общество

Геоцентрическая система мира по Птолемею

ках школьного образования уже невозможно. Увеличение объема материала предметов естественнонаучного цикла, необходимого школьникам для изучения основных направлений развития научной мысли и тенденций развития интересов человечества в целом, требует увеличения времени обучения (которого нет). Поэтому необходимо изменить принцип трансляции знаний: показать учащимся пути и возможности самообразования. В настоящее время развитие технологий позволяет каждому человеку получать необходимую информацию быстро и в удобном формате. Нужно отметить, что требуется критично подходить к этому информационному потоку. Для этого у каждого человека должно быть четко сформировано базовое представление о структуре научной теории, методологии научного познания и современных направлениях интересов естествознания.

Продолжение образования школьников в вузах предполагает также наличие у них сформированной современной естественнонаучной картины мира. Так, в учебной литературе для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным направлениям, естественнонаучная картина мира рассматривается в курсе «Концепции современного естествознания». Учебные программы данного курса предъявляют серьезные требования к первоначальному уровню подготовки студентов. Знания, полученные в рамках предметов естественно-научного профиля, должны быть четко структурированы.

Представление об окружающем мире развивалось, проходя все этапы формирования — от созерцания и мифов к современной картине мира. Такая же динамика прослеживается и у каждого человека. В дошкольном периоде дети познают окружающий мир через литературные произведения и непосредственное наблюдение. В рамках предметов естественно-научного цикла учащимся сообщаются научные знания, отражающие объективный мир. Материал представлен таким образом, что школьники могут видеть смену исторических картин мира: механическая, электромагнитная, вероятностная.

Выделим два пути формирования естественно-научной картины мира:

Бессистемное накопление знаний в процессе изучения материала предметов естественнонаучного цикла приводит к стихийному или частично управляемому формированию естественно-научной картины мира у школьников.

Определение структуры, законов, принципов и исторических предпосылок возникновения, построения и развития научного познания позволяет систематизировать материал изучаемых предметов в сознании учащегося, что приводит к четкому, поэтапному, управляемому формированию естественно-научной картины мира и дает предпосылки для развития научной деятельности.

Для осуществления управляемого формирования естественнонаучной картины мира, как наиболее эффективного пути развития научного мировоззрения у школьников, необходимо:

Значение естественно-научной картины мира в образовании

Ситнова Елена Владимировна, Майорова Наталья Сергеевна

1. владение научной терминологией, умение пользоваться философскими категориями и специальными научными понятиями;

2. умение переносить знания, полученные в рамках одного предмета, в область изучения другого предмета;

3. знание области применения фундаментальных научных законов и основных научных констант;

4. способность интегрировать знания, обобщать и вычленять единые научные законы и принципы в материале различных учебных предметов;

5. самообразование и самоорганизация.

Рис. 2. Иерархия понятий в естественно-научной картине мира

Первый этап формирования научного мировоззрения, невозможен без усвоения школьниками понятийной базы. Важно показать учащимся, что все понятия не только выступают в роли характеристик материального мира, но и являются сложными структурами, со своей историей и вектором развития.

Для наглядного представления совокупности и их взаимосвязь общенаучных, философских категорий и естественно-научных терминов, описывающих естественно-научную картину мира, была составлена иерархия понятий, представленная на схеме (рис. 2).

Достижения современной науки позволяют не только расширять горизонты деятельности человека, но достоверно интерпретировать прошлое и предсказывать будущее всего человечества. Сфера интересов людей практически безгранична. Темпы развития различных областей науки велики. Данная тенденция приводит к тому, что ученые имеют узко направленную специализацию. Тем не менее, целостная картина мира делает возможным переход от решения одной проблемы к другой. Поэтому для современного молодого человека важно интегральное видение мира, что делает его свободным в самоопределении и самореализации. ПП1