Актуальные проблемы естественных наук реферат

Обновлено: 04.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Актуальные проблемы естественных и технических наук или

как они решаются в Казахстане и нашем регионе.

В последние два десятилетия при подготовке квалифицированных кадров фокус внимания сместился с гуманитарного направления на техническое и естественно-научное. Набирающая мощь во всем мире четвертая индустриально-техническая революция и широкое применение цифровизации даёт тому полное объяснение. Не стал исключением в этом процессе и Казахстан.

Если еще двадцать лет назад самыми популярными профессиями, которые выбирали выпускники школ были – юрист, переводчик, психолог или дизайнер. То сегодня наиболее престижными и востребованными являются профессии инженера, медицинского работника, специалиста IT -технологий. Отдавая дань времени во многих университетах начали активную подготовку специалистов именно в этом направлении.

Наука не стоит на месте, но, чтобы идти с ней в ногу, нужны высококвалифицированные специалисты, способные ответить на все вызовы времени и найти оптимальные и свежие решения для поставленных задач. Стали появляться даже совсем новые направления и специализации, как их называют, профессии будущего – IT-медик, биоэтик, генетический консультант, космогеолог , инженер роботизированных систем и многие другие.

Начинать готовить таких специалистов следует уже сейчас. Как и в любом деле, процесс этот сложный, многогранный, требующий неординарных подходов и точных расчётов. На фоне быстрых глобальных изменений в области технологий, демографии, нестабильности и климата, формировании человеческого капитала сложно успевать за развитием и распространением технологий, а современные вызовы будут ставить новые задачи перед образованием. Поэтому в Казахстане решили, что начальной ступенью знакомства с техническими и естественными науками, подготовки к исследовательской деятельности должны стать средние школы.

Именно таким мостом между обучением и наукой, теорией и практикой стали Назарбаев интеллектуальные школы. В основу НИШ заложены лучшие мировые стандарты обучения школьной молодёжи. Следует особо отметить, что направления этих школ выбраны тоже не случайно – химико-биологическое и физико-математическое. В таких учебных заведениях обеспечена интеграция знаний, практическое применение через выполнение проектных и исследовательских работ. Позже опыт этих школ переняли все средние школы в стране.

Для того, чтобы полноценно овладевать знаниями и проводить научные исследования нужны соответствующие условия и оборудование. В этой связи в школах страны, в том числе и нашей области, за прошедшие три года был сделан значительный рывок – все школы области оснащены классами новой формации по химии, биологии, точным наукам, а также классами робототехники и IT-технологий. Школы Восточного Казахстана оснастили не только современной оргтехникой, комплектами для занятий робототехникой, но и обеспечили доступ к широкополосному интернету с хорошей скоростью передачи данных.

Свои начальные научные исследования и изобретения ребята продолжат совершенствовать после окончания школы, поступив в вузы. В местных университетах также для занятий наукой созданы все необходимые условия. Молодые ученые проводят актуальные исследования по техническим и естественным направлениям. Обмениваются опытом с зарубежными коллегами.

К сожалению, процент владеющих иностранными языками казахстанских ученых не высок. Поэтому, особое внимание сегодня уделяется изучению английского языка со школьной скамьи, как решению одной из актуальных проблем технических и естественных наук. Но нам, учитывая географическое положение нашей страны, а также развивающуюся невиданными темпами экономику и науку соседнего государства – Китая, актуально изучать наряду с английским и испанским еще и китайский язык.

Что касается условий, необходимых для развития науки и продвижения наших продуктов и результатов исследований, на мой взгляд, они созданы оптимальные. Государство выделяет немалые средства и выдает гранты на проведение научно-исследовательских работ. Я знаю, что в нашем ВКТУ имени Д. Серикбаева результатом такого исследования стала уникальная разработка титановых имплантатов, которые с успехом применяются в медицине.

Многие научные разработки сразу же внедряются в производственный процесс на местных предприятиях. Такое сотрудничество науки и производства, вузов и предприятий позволяет сразу же проверять все новые изобретения на практике. Это позволяет ученым продолжить изучение опытным путем результатов своих разработок, оценить их в деле и усовершенствовать, при необходимости. Причем, зачастую технические разработки используются в сфере естественно -научной, и наоборот.

В завершении хочу отметить, что тема об актуальных проблемах технических и естественных наук рассматривается в такой совокупности не случайно. Мне кажется, что синтез знания является одной из движущих сил развития любой науки. Поэтому интеграция этих наук также дает эффективный результат. В жизни существуют ситуации, которые требуют взаимодействия отдельных групп наук. Взаимодействие между естественными и техническими науками представляет собой процесс обмена информацией. Кроме того, взаимодействие наук ускоряет осуществление нововведений в нашей жизни.

2. Основные идеи и принципы классического естествознания.

3. Основные идеи и принципы неклассического естествознания

4. Особенности современной науки

5. Компоненты научных теорий

6. Концепция самоорганизации объекта

7. Концепция неопределенности.

8. Концепция ноосферности.

1. Отличие строго научного и ненаучного подхода к естествознанию

Естествознание затрагивает вопросы не только собственно естественнонаучные, но и гуманитарные, потому что в н ем освещаются пути познания Человеком Природы. т. е. пути развития науки . А изучение этих путей составляет предмет фи лософии (как науки о мышлении и познании) и социологии (как науки о развитии человеческого общества) или психологии (как науке о человеческом интеллекте).

Поэтому Вернадский считал необходимым исходить, прежде всего, или, в конечном счете, именно из ключевых научных эмпирических фактов или соответствующих ключевых научных эмпирических обобщений (типа открытой Менделеевым Периодической системы химических элементов — «одного из величайших эмпирических обобщений.

При этом он считал принципиально необходимым и возможным стремиться к предельно полному охвату природных явлений и самой Природы в целом.

Однако в пределе, охватывая в целом Природу, Вселенную, материю (со всеми присущими ей атрибутами, вплоть до Жизни и Разума, в том числе Высшего Разума — с бесконечными потенциальными возможностями), мы по крайней мере в принципе можем и должны получить — и действительно получаем! — не только искомое воистину универсальное (предельно полное) ключевое научное эмпирическое обобщение в виде вполне детерминированных взаимосвязанных периодических систем всевозможных (так называемых эталонных и производных) фундаментальных структурных элементов материи на всех четырех возможных последовательных основных уровнях ее естественной самоорганизации — физическом, химическом, биологическом и психологическом (т. е. на самом деле величайшее атомистическое научное эмпирическое обобщение менделеевского типа), но и адекватное ему столь же универсальное ключевое научное теоретическое обобщение в виде совершенно однотипных по своей симметрии и, соответственно, непосредственно однозначно дедуктивно определяемых по надлежащей математической индукции вполне детерминированных взаимосвязанных периодических систем всевозможных равномерно квантованных собственных значений всех возможных универсальных характеристик рассматриваемых элементов.

Непосредственной целью естествознания является описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения, на основе открываемых ею законов. Философия всегда в той или иной степени выполняла по отношению к естествознанию функции методологии познания и мировоззренческой интерпретации ее результатов.

Философию объединяет с естествознанием также и стремление к теоретической форме построения знания, к логической доказательности своих выводов. Европейская традиция, восходящая к античности, высоко ценившая единство разума и нравственности, вместе с тем прочно связывала философию с наукой. Еще греческие мыслители придавали большое значение подлинному знанию и компетентности в отличие от менее научного, а порой и просто легковесного мнения. Такое различие имеет принципиальный характер для многих форм человеческой деятельности, в том числе и для философии. Так чем же являются результаты интеллектуальных усилий философов: надежным знанием или только мнением, пробой сил, своего рода игрой ума? Каковы гарантии истинности философских обобщений, обоснований, прогнозов? Вправе ли философия притязать на статус науки или же такие притязания беспочвенны? Попробуем ответить на эти вопросы, обратившись к истории. Первую попытку обрисовать круг задач философии, перед лицом существующих и только начинающих формироваться конкретных наук, в свое время предпринял Аристотель. В отличии от частных наук, каждая из которых занята исследованием своей области явлений, он определил философию как учение о первопричинах, первопринципах, самых общих началах бытия. Ее теоретическая мощь представилась Аристотелю несоизмеримой с возможностями частных наук и вызывала его восхищение. Он назвал эту область знания 'госпожой наук', считая, что другие науки, как рабыни, не могут сказать ей и слова против. В размышлениях Аристотеля отражено характерное для его эпохи резкое расхождение философской мысли и специальных дисциплин по уровню их теоретической зрелости. Такая ситуация сохранялась в течении многих веков. Подход Аристотеля надежно утвердился в сознании философов титулами 'королева наук' и 'наука наук'.

В Древней Греции философия зародилась в качестве всеобъемлющей науки – само слово 'философия' означает 'наука'. Эта наука была направлена на все, что вообще было способно или казалось способным стать объектом познания. Будучи сначала единой и нераздельной наукой, философия, при дифференцированном состоянии отдельных наук, становилась отчасти органом, соединяющим результаты деятельности всех остальных наук и одно общее познание, отчасти проводником нравственной и религиозной жизни.

В 19-20 веках, на новом этапе развития знаний, зазвучали противоположные суждения о величии естествознания и неполноценности философии. В это время возникло и приобрело влияние философское течение позитивизма, поставившего под сомнение познавательные возможности философии, ее научность, одним словом развенчивающее 'королеву наук' в 'служанки'. В позитивизме был сформирован вывод о том, что философия это суррогат науки, имеющий право на существование в те периоды, когда еще не сложилось зрелое научное познание. На стадиях же развитой науки познавательные притязания философии объявляются несостоятельными. Провозглашается, что зрелая наука - сама себе философия, что именно ей посильно брать на себя и успешно решать запутанные философские вопросы, будоражившие умы в течение столетий. Ко всему прочему отличием философского знания от других является то, что философия - единственная из наук объясняет, что такое бытие, какова его природа, соотношение материального и духовного в бытие. Посмотрим как наука и философия взаимодействуют между собой. Научно-философское мировоззрение выполняет познавательных функций, родственных функциям науки. Наряду с такими важными функциями как обобщение, интеграция, синтез всевозможных знаний, открытие наиболее общих закономерностей, связей, взаимодействий основных подсистем бытия, о которых уже шла речь, теоретическая масштабность, логичность философского разума позволяют ему осуществлять также функции прогноза, формирования гипотез об общих принципах, тенденциях развития, а также первичных гипотез о природе конкретных явлений, еще не проработанных специально-научными методами.

На основе общих принципов рационального понимания философская мысль группирует житейские, практические наблюдения различных явлений, формирует общие предположения об их природе и возможных способах познания. Используя опыт понимания, накопленный в иных областях познания, практики, она создает философские 'эскизы' тех или иных природных или общественных реалий, подготавливая их последующую конкретно-научную проработку. При этом осуществляется умозрительное продумывание принципиально допустимого, логически и теоретически возможного. Философия выполняет функцию интеллектуальной разведки, которая также служит и для заполнения познавательных пробелов, постоянно возникающих в связи с неполной, разной степенью изученности тех или иных явлений, наличием 'белых пятен' познавательной картины мира. Конечно, в конкретном научном плане предстоит заполнить специалистам-ученым, иной общей системе миропонимания.

2. Основные идеи и принципы классического естествознания

В изучении развития материи современной наукой сделаны такие серьезные шаги, что сейчас можно с полным правом говорить о превращении идеи развития, эволюции в норму научного мышления для целого ряда областей знания.

Термин "эволюция" имеет несколько значений, однако чаще всего он используется как синоним развития. Так, И.И.Шмальгаузен определяет эволюцию как закономерный процесс исторического развития организма. Иногда термин "эволюция" используют в более узком смысле, понимая ее как одну из форм развития, которая противопоставляется революции.

Эволюция и революция рассматриваются как взаимообусловленные стороны развития, выступая против абсолютизации какой-либо из них. В любых процессах развития естественно наличие чередующихся участков: эволюционных и революционных.

Эволюция в широком смысле - представление об изменениях в природе и в обществе, их направленности, порядке, закономерностях; определенное состояние какой-либо системы рассматривается как результат более или менее длительных изменений ее предшествовавшего состояния; в более узком смысле - представление о медленном постепенном количественном изменении.

Эволюция в биологии - это необратимое историческое развитие живой природы. Определяется изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Сопровождается приспособлением их к условиям существования, образованием видов, преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом.

Эволюционная идея зародилась и развилась в XIX в. в качестве оппозиции представлению о неизменности мира, но своего апогея она достигла в нашем столетии, и ее принятие можно считать достижением XX в.

Работа содержит 1 файл

КСЕ +.doc

Проблемы современного естествознания

К настоящему времени надежно установлена квантово-вероятностная природа микромира. Идет интенсивная исследовательская деятельность по ещё более глубокому проникновению вглубь строения живой и неживой материи. Эти исследования сочетаются с ещё более интенсивным использованием научных результатов для удовлетворения широкого спектра человеческих потребностей. Достаточно упомянуть, что современные информационные технологии целиком базируются на совместных исследованиях, проводимых математиками и естествоиспытателями различных направлений. Вся нынешняя техносфера, от бытовой техники до космических летательных аппаратов, лазерные технологии и наши системы тепло и энергоснабжения – все это основано на естественнонаучных достижениях. Новейшие технические системы, выполняющие физический труд вместо человека, компьютеры и система Интернета, преобразующие наш интеллектуальный труд – все это очень зримые последствия развития естествознания во всех его проявлениях. Мы исследуем микромир и мегамир для удовлетворения наших макропотребностей. Макромир тоже не оставлен вниманием. Теория цепных химических реакций и теория полимеризации стали основой современной индустрии новых материалов. Теория волновых процессов и физика диэлектриков обеспечивают устойчивую работу современных электроэнергетических систем. Огромное количество частных задач, решаемых в различных направлениях человеческой деятельности, в совокупности своей сводятся к одной главной проблеме естествознания. Коротко эту проблему можно обозначить так: что есть человек в этом мире? Фактически сейчас идет этап осознания человеком своей роли в эволюции природы.

В 20-ые годы прошлого столетия академик Владимир Иванович Вернадский создал свое учение о биосфере планеты как активном начале в геологической истории Земли. Биосфера – своеобразная оболочка планеты. Состав, структура и энергетика этой оболочки определяются совокупной деятельностью всей живой материи, от одноклеточных организмов до всего человеческого сообщества. Вернадский причислил живое вещество к наиболее мощным геохимическим и энергетическим факторам, он доказал, что живая материя является сейчас, в наше время, ведущей силой планетного развития. Газовый состав атмосферы, химический состав верхней части земной коры есть результат совокупной деятельности живого вещества, непрерывно поддерживающего режим неорганической среды, обеспечивающий существование жизни. Фактически биосфера есть сложнейшая динамическая система; её жизненная функция состоит в улавливании, накоплении и переносе энергии путем обмена веществ между живым веществом и средой его обитания. С развитием человечества и его потребностей антропогенное воздействие приняло глобальный характер, изменяя не только лик Земли, но и близлежащий космос. Это воздействие и неразрывно связанное с ним противодействие (вспомните третий закон Ньютона!) оказывают мощное влияние на сам характер нашего мышления и соответствующих подходов ко всему комплексу взаимодействия природы и общества. При этом необходимо учитывать, что и само общество есть подсистема природного происхождения. Господь Бог скорее всего к экологии отношения не имеет. Эти проблемы мы создали, нам их и решать.

Подведем промежуточный итог – что же достигнуто в этой области познания в концептуальном смысле?

Установлено, что мир существует как эволюционный процесс в материальных структурах. Это естественный процесс для всех систем, от элементарных частиц до человеческого сознания. Эволюция идет через конкурентное сочетание процессов самоорганизации и деградации, с преобладанием первого. В мире возникают все более сложные уровни организации материи. Ход эволюции зависит от разума, идея антропоцентризма снова возрождается на новом уровне. Усложнение систем на Земле осуществляется с участием человека. Движущей силой в естествознании служат антиномии – те противоречия между двумя восприятиями, каждое из которых признается логически доказуемым, например, непрерывность и дискретность материи, физические противоречия в технических системах и т.п.

Что же нам ждать от естествознания в обозримый период?

ГОСТ

Систематизация – это мыслительная деятельность, посредством которой исследуемые объекты организуются в некую систему на базе выбранного критерия.

Введение

Современное естествознание является целой системой естественных наук, таких как, физика, химия, биология, астрономия, геология и другие. Все эти науки обладают свей предметной областью, содержанием, структурой, методиками исследований, описывают одну из сторон природы и выстраивают свои модели. Например, физика занимается отображением физической картины мира, химия её химической стороны и так далее.

Однако при исследовании, и даже очень глубоком, но лишь одной из этих сторон, не стоит забывать, что окружающая действительность является цельной и единой. По этой причине самой главной проблемой естествознания считается восприятие фундаментальных универсальных законов материального мира и формирование общей, научно обоснованной его картины. То есть, построение такой модели мира, не имеющей противоречий, которая могла бы описать явления и процессы, существующие в окружающей действительности на основе единой точки зрения.

Научная дифференциация

Философская теория о переходе количества в качество находит подтверждение в накоплении количества и коррекции качества информации об окружающей действительности, её систематизации и классификации даже в границах натурфилософии, что способствовало подразделению природы, людей и общества на самостоятельные объекты познания и делению его единого поля на набор отдельных фрагментов. Данный процесс именуется дифференциацией.

Сфера познания сегодняшней науки имеет в своём составе примерно пятнадцать тысяч научных дисциплин. В познавательной структуре можно выделить следующие основные направления:

Система познаний о людях, обществе, разных видах и форматах общественной жизни, то есть гуманитарная научная сфера.
Система познаний о природных явлениях, то есть естествознание.
Система познаний о технических устройствах и технологиях, то есть сфера технических наук.

При их подразделении происходило не просто деление единой предметной научной сферы. Были обнаружены общие основы данных сфер познания, а именно:

Готовые работы на аналогичную тему

Общий научный язык.
Систематизация понятий.
Конкретный набор методов исследования.
Стереотипы, то есть модели и стили знания.
Традиционное понимание действительности.

На этой базе были сформированы гуманитарное, естественнонаучное (рациональное) и техническое мышление.

Внутри всех областей познания были выделены ещё узконаправленные сферы. Таким образом, естествознание состоит из комплекса связанных взаимно наук о неживой и живой природе, таких как, астрономия, физика, химия, биология, медицина, геология и так далее. Все они обладают своей предметной сферой, имеют содержание, структуру, конкретный набор методик исследования, осуществляют описание какой-то одной стороны природы и выстраивают её модель, а также единую теорию, не имеющую противоречий и способную описать эту строну природы. Процесс исторического развития человеческого сообщества внёс существенные коррективы в их роль в культурных аспектах цивилизации.

Все выбранные науки сами по себе являются сложными комплексами знаний, в которых возможно деление на ещё более узкие сферы. Данный процесс именуется диверсификацией. К примеру, биология может быть поделена на такие составляющие как ботаника, зоология, анатомия, физиология, цитология, генетика, эволюционная теория и другие. Для физики это будет классическая механика, термодинамика, аэродинамика, статистическая физика и так далее.

Области естествознания, технических и гуманитарных направлений имеют глубокие взаимные связи. У них отсутствуют точки соприкосновения и единый язык, описывающий исследуемые ими явления, однако это не является помехой в их взаимодействии. Прогресс в сфере естественных и технических наук и создание естественнонаучных способов изучения поспособствовали возникновению значительных достижений в гуманитарной сфере, а именно, в экономике, политике, в разрешении общемировых человеческих проблем.

Как правило, открытия в сфере естествознания становились причиной коррекции мировоззрения, общих направлений мышления, затем они реализовывались в общественной жизни, и в результате почти всегда оказывали сильнейшее воздействие на гуманитарную культуру.

С развитием естественно-научных направлений знания обретают новое смысловое содержание. Однако и гуманитарные науки, со своей стороны, оказывают влияние на уровень развития естественных и технических научных направлений. Они дают возможность людям лучше познать себя, свою деятельность, культуру, и даже отведённую им роль и предназначение во Вселенском масштабе, а также оказывают помощь в активации и реализации своих способностей и творческого потенциала.

Научная дифференциация даёт возможность более углублённо рассмотреть отдельные аспекты окружающей действительности, но она не может рассматриваться как состоящая из отдельных фрагментов, а является цельной структурой. И, чтобы построить её объективную картину, требуется объединить усилия всех научных направлений.

Читайте также: