Для чего необходимо изучать естествознание
Чему учит предмет «Естествознание»?
Мы все интересуемся изменениями в окружающей нас среде. Для того, чтобы узнать о них, мы всегда задаемся такими вопросами, как: Кто? Что? Когда и Где? Как и Почему?
Детей, постоянно задающих вышеукзанные вопросы называют почемучками. Им не надоедает всё время задавать такие вопросы. Например: Почему идёт дождь? Как животные переносят зимние холода? Почему железный гвоздь ржавеет? Почему в горах появляется эхо? Почему происходит Лунное затмение? Как моряки в океане определяют свое местоположение? Почемучки, собравшись отдельно, обсуждают интересующие их вопросы. Ответы на подобные вопросы мы можем получить на уроках в 5 классе по предмету«ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ». Его название состоит из двух слов: ЕСТЕСТВО (от старославянского «природа») и ЗНАНИЕ, что означает «комплекс знаний о природе»
Авторы данной книги, написанием слова «Природа» с заглавной буквы, проявляют свою любовь к Природе и верят, что посредством учебника эти чувства передадутся всем читателям.
Что такое Природа? Это всё, что окружает нас: воздух, вода, Земля, люди, растения, животные, планеты, Солнце, другие звезды и т. и. Это всё является естественной Природой. Природу мы еще называем окружающим миром.
Первые знания о Природе вы получали на уроках «Родиноведение» в 1-4 классах. А специальные знания о Природе вы получите в старших классах, на уроках биологии, астрономии, физики, химии, географии.
«Естествознание» должно вам помочь усвоить знания о Природе, которые накопило человечество, узнать: о том, как мы чувствуем, видим и слышим окружающий мир; о мире тел и веществ; о явлениях Природы и изменениях, происходящих постоянно вокруг нас; о том, почему на планете Земля есть жизнь.
Люди накапливали знания о Природе постепенно. Наши предки интересовались только самыми необходимыми для жизни вещами. А Природа давала людям пищу, одежду, место для жилья. Узнавая тайны природы, люди научились:
Человек узнал обо всем этом, наблюдая за различными изменениями в Природе. Наблюдения так же убеждали людей в том, что многие явления Природы связаны между собой, поскольку следуют друг за другом. В результате стало возможным предвидеть некоторые явления Природы. Например, Солнечные или Лунные затмения. Люди стремились объяснить такие явления. Так постепенно зарождались и накапливались научные знания. Вы, уважаемые ученики, можете узнать подробно о них, изучая научно-популярные книги, журналы, энциклопедии, словари, карты звездного неба, модели различных приборов, фотографии.
Юный друг, тебе следует научиться вести наблюдение за изменениями в окружающем мире и находить причины их возникновения. Научись вести наблюдение за Природой и делать выводы об увиденном. Каждый день наблюдай за продолжительностью дня, температурой воздуха, направлением ветра, в обеденное время наблюдай за длиной тени столба. Сравни результаты наблюдений за 2-3 месяца и сделай вывод о взаимосвязи продолжительности дня и температуры воздуха в обеденное время. Такие наблюдения дали возможность людям объяснить смену времён года, временные изменения в условиях жизни растений и животных. Знания о природе необходимы всем людям. Они позволяют бережно пользоваться благами Природы, не наносить ей вреда неразумными действиями. Люби и уважай Природу, и ты получишь от нее всё что тебе необходимо для долгой жизни в чистом и безопасном окружающем мире!
Значение естествознания в современном мире
Просмотр содержимого документа
«Значение естествознания в современном мире»
ЗНАЧЕНИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
Магистрант Агапова С.А., д. ф.-м.н., профессор Бобылев Ю.В.
Тульский государственный педагогический университет имени Л.Н.Толстого
Естественнонаучные достижения – это одна из важных частей человеческой культуры. Знание и понимание современных теорий, основных концепций естествознания формирует адекватное отношение к окружающему миру, научный метод мышления и т.д.
Наука и ее достижения твердо вошли в нашу жизнь, без них трудно представить существование современного человека. Они изменили структуру и содержание процессов в обществе. Наука и деятельность человека направлены на познание мира, преобразование и приспособление природы для удовлетворения потребностей социума. Изучение природы базируется на едином фундаменте дисциплин: физики, химии, биологии, и составляет предмет естествознания. Эти области естествознания изучают формы движения материи и также являются фундаментом и теоретической основой техники и медицины.
В последние годы в учебные планы высшего профессионального образования введен курс «Естествознание». Данный курс знакомит студента с общими представлениями, которые располагают наиболее важными данными различных наук о движении, мире и месте человека в нем. Студенты должны иметь представления о формах обучения, содержании, средствах и методах изучения естественнонаучного учебного материала.
Сегодня естествознание становится ближе к человеку, распространяет свои методы на гуманитарную сферу знаний и различные сферы деятельности, например экономику, искусство.
В своем развитии естествознание шло от непосредственного созерцания природы к воссозданию картин мира и синтезу наук, претерпевая разделение знаний и внутренний анализ дисциплин в отдельности.
Естественные науки играют огромную роль в развитии современного общества, и за последние сто лет пик достижений пришелся на физику. Она все время развивается, пополняет глубокими теориями и увеличивает способности человека. Физические концепции и принципы лежат в основе современной естественнонаучной картины мира и оказывают влияние на все стороны человеческой жизни. Это и промышленность, и культура, и политика.
В начале XX столетия изучение атомного и субатомного мира показало ограниченность идей классической механики. Это привело к переосмыслению и пересмотру основных понятий таких, как пространство, время, материя, пространство и др., т.е. всей картины мира.
Современное естествознание представляет собой сложный комплекс наук о природе. Естественные науки различаются предметом своего изучения. Например, предметом изучения биологии являются живые организмы, химии – вещества и их превращения, экология – взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. Каждая естественная наука сама является комплексом наук, возникших на разных этапах развития естествознания. В состав биологии входят ботаника, зоология, генетика и др. Предметами изучения этих наук являются различные явления, элементы, организмы. Например, в ботанике предметом изучения являются растения, зоологии – животные, микробиологии – микроорганизмы. Химия включает ряд более узких наук: органическая и неорганическая химия, аналитическая химия. К географическим наукам относят геологию, землеведение, климатологию, физическую географию. Дифференциация наук привела к выделению еще более мелких областей научного знания. К примеру, биологическая наука зоология включает в себя орнитологию, энтомологию, ихтиологию и т. д. Орнитология – наука, изучающая птиц; энтомология – насекомых; этология – наука о поведении животных.
В настоящее время появились новые научные дисциплины, изучающие окружающий мир и позволившие получать более конкретные знания. Например, астрофизика изучает физические процессы и явления солнца, планет, космоса; геофизика – внутреннего строения земли, петрофизика – горных пород с их структурой. Биофизика изучает физические процессы и явления в живых системах и влияние на них различных факторов. Исследования проводят в биоэнергетике, радиобиологии, фотобиологии и др. Химическая физика исследует электронное строение молекул и атомов.
Исследования в области электромагнетизма способствовали возникновению и дальнейшему развитию электроники, радио, телевидения, новейших технологий: лазера, ядерного реактора, микропроцессора, авиакосмической техники, ЭВМ.
Таким образом, современное естествознание представляет собой основу формирования научной картины мира и комплекс наук о природе, характеризующийся одновременно идущими процессами развития научной дифференциации и создания синтетических дисциплин, ориентированных на интеграцию научных знаний.
Исаков, А.Я. Основы современного естествознания. Часть 3. Естествознание нового времени. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2012. – 336 с.
Михайлова, Л.А. Концепция современного естествознания: учебник для вузов. – Санкт-Петербург: Питер, 2008. – 336 с.
Сазанова, Т.В. Естествознание: учебное пособие. – Тюмень: ТюменГУ, 2013. – 288 с.
Роль естествознания в формировании профессиональных знаний
Современное естествознание. Химические процессы. Вулканическая деятельность
План
1. Конценпция современного естествознания – цели, задачи курса. Место дисциплины в подготовке экономистов
1.1 Роль естествознания в формировании профессиональных знаний
2. Химические соединение и реакциональная способность веществ. Химические процессы и процессы жизнедеятельности
3. Вулканическая деятельность на планете. Виды вулканизма
3.1 Вулканические явления
3.2 Типы извержений
3.3 Географическое размещение действующих вулканов
3.4 Причины деятельности вулканов
Слово «естествознание» представляет собой сочетание двух слов — «естество» <«природа») и «знание». Оно может быть заменено менее употребительным словом-синонимом «природоведение», которое происходит от общеславянского термина «веды» или «веда» — наука, знание. Мы и до сих пор говорим «ведать» в смысле знать. Но в настоящее время под естествознанием понимается прежде всего так называемое точное естествознание, т. е.уже вполне оформленное—часто в математических формулах— «точное» знание о всем, что действительно есть (или, по крайней мере, возможно) во Вселенной, а «природоведение» (подобно пресловутому «обществоведению» или «науковедению») обычно невольно ассоциируется с какими-то еще аморфными представлениями о предмете своего «ведения».
Но если вопрос о происхождении слова «естествознание»решается легко, то вопрос о том, что такое само естествознание как наука, т. е. вопрос о содержании и определении этого понятия, простым назвать нельзя.
Дело в том, что имеются два широко распространенных определения этого понятия: 1) «естествознание — это наука о Природе как единой целостности» и 2) «естествознание—это совокупность наук о Природе, взятая как единоецелое».
Как видно, эти два определения отличны друг от друга. Первое из них говорит об одной единой науке о Природе, подчеркивая единство Природы самой по себе, ее нерасчлененность. Тогда как второе определение говорит о естествознании как о совокупности, т. е. о множестве наук, изучающих Природу, хотя в нем и содержится указание, что это множество надо рассматривать как единое целое.
Чтобы четко представить себе подлинное единство Природы (ее целостность),а именно — то единое основание, на котором построено все бесчисленное разнообразие предметов и явлений Природы и из которого вытекают основные законы, связывающие микро- и макромиры, Землю и Космос, физические и химические явления между собой и с жизнью, с разумом. Так же, как нельзя постичь законы, управляющие жизнью и деятельностью человека, посредством знакомства лишь с анатомией отдельных его органов, так невозможно, изучая порознь отдельные естественные науки, познать Природу как одно целое.
Роль естествознания в формировании профессиональных знаний
Многообразие проявлений окружающего нас мира требует глубокого и комплексного восприятия фундаментальных понятий о материи, пространстве и времени, о добре и зле, о законе и справедливости, о природе поведения человека в обществе. Понятия и закономерности отражают не только объективную реальность материального мира, но и мира социального, о чем еще в XVII в. говорил английский философ Томас Гоббс, утверждая, что «все общественные законы государства должны подчиняться тем же правилам, что и механика и геометрия». С таким утверждением во многом можно согласиться, особенно в сфере управления, где действует, например, один из важнейших принципов — принцип обратной связи, на котором основана работа многих машин и устройств. Отклонение от данного принципа неизбежно ведет к нарушению нормальной работы.
Что же происходит сейчас, в период интенсивного техногенного развития человечества? По оценкам палеонтологов, за все время существования жизни на Земле эволюцию прошли около 500 млн живых организмов. Сейчас их насчитывается примерно 2 млн. Суммарные потери только от вырубки лесов составляют 4—6 тыс. видов в год. Это приблизительно в 10 тыс. раз больше естественной скорости их вымирания до появления человека. Одновременно наша планета интенсивно пополняется множеством видов искусственно созданной технической продукции, так называемых техногенных видов продукции. Ежегодно число различных машин, приборов, устройств, строений возрастает примерно на 15—20 млн единиц.
Новые способы земледелия не обходятся без гигантского потока химических веществ. Энергетика стала обязательной спутницей любой развитой страны. Она же является одной из причин нарушения экологического равновесия — глобального потепления, вызванного парниковым эффектом (что подтверждается не только ежегодным повышением средней температуры воздуха, но и ростом уровня Мирового океана на 2—3 мм в год), а также разрушения озонового слоя. Во многих местах нашей планеты выпадают кислотные осадки, приносящие громадный ущерб объектам живой и неживой природы.
Все происходящее является в значительной степени результатом активного вмешательства человека в природу и свидетельствует о неудовлетворительном состоянии индустриально-технологической практики, образовательной философии, снижении нравственного и духовного уровней человека. Общество фактически смирилось с существованием людей, имеющих ограниченный кругозор, с подготовкой специалистов узкого профиля. Дифференциация и специализация, вроде бы диктуемые логикой научного процесса, в действительности порождают многие экологические и социальные проблемы. В такой ситуации отдельные представители науки и прогрессивной общественности зачастую оказываются бессильны решить данные проблемы, а также справиться с инстинктом толпы, которой руководит чаще всего желание создать удобный и приятный образ жизни.
Итак, нам представляется, назрела необходимость кардинального пересмотра всей системы знаний о мире, человеке и обществе. При этом необходимо осознанно вернуться к изучению единого мироустройства, к целостному знанию, о котором писал выдающийся естествоиспытатель В.И. Вернадский. Другими словами, возникла объективная необходимость в повышении роли фундаментальной базы образования, построенной на основе органического единства его естественно-научной и гуманитарной составляющих. Человек должен научно, зримо и осознанно увидеть свою зависимость от окружающего мира.
Можно назвать две группы причин, указывающих на необходимость повышения роли фундаментальной базы образования. Первая группа связана с глобальными проблемами цивилизации, нынешний этап которой характеризуется наличием экономического, экологического, энергетического и информационного кризисов, а также резким обострением национальных и социальных конфликтов во многих странах мира. Вторая группа причин обусловлена тем, что мировое сообщество в последние десятилетия все чаще выдвигает в центр системы образования приоритет человеческой личности. Формирование широкообразованной личности требует решения ряда взаимосвязанных задач. Во-первых, нужно создать оптимальные условия для гармонических связей человека с природой посредством изучения естественно-научных фундаментальных законов природы. Во-вторых, человек живет в обществе, и для его гармонического существования необходимо погружение в культурную среду через освоение истории, права, экономики, философии и других наук.
Концепцию фундаментального образования впервые отчетливо сформулировал в начале XIX в. немецкий филолог и философ Вильгельм Гумбольт. По его мнению, предметом такого образования должны служить те фундаментальные знания, которые именно сегодня превалируют в фундаментальной науке. Ученый утверждал, что образование должно быть встроено в научные исследования. Эта прогрессивная идея системы образования реализована в лучших университетах мира.
Необходимость перехода к системе образования, в которой повышается роль фундаментальной базы образования многими специалистами к настоящему времени признана. В этом направлении уже сделаны конкретные шаги. Один из них — введение в общеобразовательный цикл в вузах новой дисциплины — концепции современного естествознания.
Естествознание— наука о явлениях и законах природы. Современное естествознание включает многие естественно-научные отрасли: физику, химию, биологию, а также многочисленные смежные отрасли, такие как физическая химия, биофизика, биохимия и др. Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов о многочисленных и многосторонних проявлениях свойств природы, которую можно рассматривать как единое целое.
Если излагать подробно весь научный материал, накопленный в течение длительного времени во всех отраслях естествознания, то получится огромный фолиант, может быть и нужный, но мало полезный даже для узких специалистов естественно-научного профиля, не говоря уже о специалистах-гуманитариях. Задача изложения материала естествознания усложняется еще и тем, что его форма должна быть доступной для будущих специалистов, профессиональная деятельность которых будет лишь косвенно связана с естествознанием.
Решение данной задачи способен обеспечить обобщающий философский подход с учетом передовых методов дидактики, основанных на закономерностях усвоения знаний и приобретения умений и навыков. Сущность такого подхода заключается в изложении естественно-научного материала на уровне концепций — основополагающих идей и системы взглядов. Концептуальный подход полезен не только для понимания развития естествознания, изучаемых им явлений и законов природы, но и для знакомства с важнейшими достижениями этой науки, на основе которых успешно развиваются современные наукоемкие технологии, способствующие повышению качества выпускаемой продукции и бережному отношению к природе.
Знания концепций современного естествознания помогут будущим специалистам гуманитарных направлений расширить кругозор и познакомится с конкретными естественно-научными проблемами, тесно связанными с экономическими, социальными и другими задачами, от решений которых зависит уровень жизни каждого из нас.
Любой специалист, вне зависимости от профиля и специфики своей деятельности, так или иначе, рано или поздно касается проблем управления. А это означает, что он должен владеть знаниями менеджмента. На первый взгляд, может показаться, что естествознание — ненужный груз для специалистов управления, экономики, руководителей предприятий. Однако на самом деле любой истинный специалист и прежде всего менеджер или экономист должен владеть не только законами управления и экономики, но и видеть естественно-научную сущность объекта, для которого проводится, например, экономический анализ.
Без подобных знаний, а также без понимания естественно-научных основ современных технологий менеджеры и экономисты, даже владеющие знаниями менеджмента и экономики, не в состоянии дать квалифицированных рекомендаций по оптимальному решению даже самого простого вопроса, связанного с оценкой, например, экономической эффективности применения предлагаемых технологий изготовления какого-либо товара.
Ведь каждая технология характеризуется собственной спецификой, влияющей на качество выпускаемого товара, своей материально-технической базой, воздействием на окружающую среду и т.п., а это означает, что поставленный вопрос сопряжен с решением комплекса задач, включающего и экономические, и социальные, и естественно-научные аспекты. Специалисту, владеющему вопросами современного естествознания вместе с теоретическими знаниями управления экономики, не составит труда решить не только простую задачу (допустим, составить экономически обоснованный бизнес-план), но и любую сколь угодно сложную экономическую задачу.
Первую оценку того или иного предложения настоящий руководитель любого ранга обычно проводит самостоятельно, до того как примет окончательное решение о необходимости прибегнуть к услугам специалистов. Вероятность того, что оценка будет объективной, а решение — единственным и верным, тем выше, чем шире профессиональный кругозор руководителя, что особенно важно для принятия особо ответственных решений, связанных, например, со строительством крупных объектов: мощных электростанций, протяженных магистралей и т.п., затрагивающих интересы колоссального числа людей, а нередко государства в целом либо интересы многих государств. Без владения естественно-научными основами современных технологий получения электроэнергии вряд ли возможно принятие решения о строительстве электростанции, наносящей минимальный экологический ущерб и производящей дешевую энергию. Если руководители и работающие с ними специалисты вынесут решение без учета естественно-научных основ энергетики и экологии, то станет вполне реальным строительство, например, гидроэлектростанций на равнинных реках. Как сейчас всем понятно, подобные сооружения не только нарушают экологический баланс, но и производят не самую дешевую энергию, причем на восстановление разрушенной природной среды потребуются гораздо большие затраты в сравнении с эффектом от работы таких электростанций.
Некомпетентные решения могут привести к строительству атомной электростанции гигантской мощности в том регионе, где нет крупных потребителей энергии и где природные условия позволяют строить электростанции другого типа, например, гелиоэлектростанцию, мощности которой вполне достаточно для местного потребления.
При этом не возникает проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния другим потребителям, что влечет за собой неизбежные потери полезной энергии. Кроме того, гелиоэлектростанция мало влияет на окружающую среду. Знания естественно-научных основ энергетики и экологии помогут выбрать оптимальный тип гелиоэлектростанции, которая органически вписывалась бы в живую природу, вырабатывая при этом дешевую энергию.
С проблемами энергетики, экологии вроде бы все понятно — ими должны владеть и инженер, и руководитель, и менеджер, и экономист. А зачем им нужны знания, например, о генной инженерии? Ответ очевиден, если учесть, что без таких знаний невозможно ни вывести высокопродуктивные породы животных, ни внедрить современные передовые технологии в сельскохозяйственное производство.
Практически все руководители в разных отраслях экономики и науки прямо или косвенно участвуют в распределении финансовых ресурсов. Понятно, что только при правильном, рациональном их распределении можно ожидать наибольшего экономического, социального либо другого эффекта. Очевидно также, что оптимальное распределение финансовых ресурсов способны осуществить специалисты высокой квалификации, профессиональный уровень которых зависит не только от их гуманитарных, но и от естественно-научных знаний.
На современном этапе развития науки, и естествознания в том числе, особенно в России и странах бывшего СССР, где наука, как и экономика в целом, переживают глубокий кризис, распределение финансовых ресурсов для обеспечения научных исследований и образования играет важную роль.
При поверхностной, неквалифицированной оценке проблем современной науки выделяемые государством мизерные средства могут расходоваться на проведение исследований ради исследований, на создание многочисленных теорий ради теорий, реальное существование которых сразу прекращается после появления их на свет, на преждевременное строительство крупных экспериментальных установок, требующих колоссальных материальных затрат, и т.п.
При таком подходе нередко заслуживающие внимания экспериментальные исследования, имеющие не только прикладное, но и большое фундаментальное значение, т.е. приносящие реальную пользу, откладываются до лучших времен, что, естественно, тормозит развитие не только науки, но и экономики, сдерживая тем самым рост благосостояния людей. Подобный негативный результат несет в себе недостаточное финансирование системы образования.
Профессиональная целесообразность знаний основ естествознания касается в одинаковой мере и юристов, и специалистов других профилей. В этом несложно убедиться, предположив, что руководитель какого-то крупного предприятия привлечен к ответственности за нарушение экологических норм — выброс в атмосферу больших объемов газовых отходов с повышенной концентрацией серы. А сера, как известно, — источник кислотных осадков, губительно влияющих на растения и приводящих к окислению почвы, что резко снижает урожайность.
Степень наказания виновного будет зависеть от того, насколько объективно и квалифицировано сделана правовая оценка его действий, а сама правовая оценка определяется прежде всего профессиональным кругозором лица, дающего оценку. Наряду с правовыми знаниями юристу необходимо представление о последних достижениях современных технологий, которые позволяют практически исключить выброс многих вредных газов, в том числе и серы, в атмосферу.
Располагая такими знаниями, юрист, несомненно, способен объективно оценить степень нарушения и причастность к нему тех или иных конкретных лиц. Профессионализм юриста и справедливость его решения станут способствовать предупреждению правонарушений в дальнейшем. В этом случае можно считать, что основная цель образования и подготовки специалистов высокой квалификации достигнута. «Великая цель образования, — как сказал известный английский философ и социолог Герберт Спенсер (1820—1903), — это не знания, а действия».
Современная многообразная техника — плод естествознания, которое и по сей день является основной базой для развития многочисленных перспективных направлений — от наноэлектроники до сложнейшей космической техники,й это очевидно для многих. Однако как связать современное естествознание с философией? Философы всех времен опирались на новейшие достижения науки и, в первую очередь, естествознания. Достижения последнего столетия в физике, химии, биологии и в других науках позволили по-новому взглянуть на сложившиеся веками философские представления. Многие философские идеи рождались в недрах естествознания, а естествознание в свою очередь в начале развития носило натурфилософский характер. Про такую философию можно сказать словами немецкого философа Артура Шопенгауэра (1788—1860): «Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат».
Знания концепций современного естествознания помогут многим, вне зависимости от их профессии, понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стбят современные исследования, позволяющие проникнуть внутрь микромира и освоить внеземное пространство, какой ценой дается высокое качество изображения у современного телевизора, каковы реальные пути совершенствования персональных компьютеров и как чрезвычайно важна проблема сохранения природы, которая, как справедливо заметил римский философ и писатель Сенека (около 4 до н.э. — 65 н.э.), дает достаточно, чтобы удовлетворить потребности человека.
Человек, обладающий хотя бы общими и в то же время концептуальными естественно-научными знаниями, т.е. знаниями о природе, будет производить свои действия непременно так, чтобы польза, как результат его действий, всегда сочеталась с бережным отношением к природе и с ее сохранением не только для нынешнего, но и для грядущих поколений. Только в этом случае каждый из нас сможет осознанно, с благоговением и восторгом повторить замечательные слова русского писателя и историка Николая Карамзина (1766—1826): «Нежная матерь Природа! Слава тебе!».
Известный чешский мыслитель и педагог, один из основателей дидактики Ян Коменский еще в XVII в. написал «Великую дидактику», выступив с лозунгом «обучать всех, всему, всесторонне» и таким образом теоретически обосновав принцип демократизма, энциклопедизма и профессионализма в образовании, в котором скрыты многие ценнейшие плоды будущих «богатых урожаев».
Познание естественно-научной истины делает человека свободным, свободным в широком философском смысле этого слова, свободным от некомпетентных решений и действий и, наконец, свободным в выборе пути своей благородной и созидательной деятельности.