Корпускулярные и континуальные подходы в естествознании реферат

Обновлено: 05.05.2024

Как известно, первый период становления естествознания относится к VII — IV вв. до н. э., к греческой натурфилософии.

В течение этого периода вырабатываются общие точки зрения на окружающий мир, ставятся вопросы о природе материи и духа, о развитии материального мира и о законах этого развития, о природе пространства и времени, о природе движения, о природе света.

Возникают также такие натурфилософские концепции, как атомистика Левкиппа–Демокрита и натурфилософия Аристотеля.

Демокрит и Аристотель, по сути, обобщили античную натурфилософию и сформулировали две принципиально различные концепции взглядов на строение материи и развитие материального мира: так называемые корпускулярную (Демокрит) и континуальную (Аристотель) концепции описания природы.

По Демокриту, материя состоит из вещества; вещество состоит из атомов-корпускул и пустоты; атомы находятся в постоянном движении; атомы вечны, неизменны, неделимы и отличаются друг от друга лишь величиной и формой.

Демокрит считал, что движение присуще материи. Звук, теплота, свет — это субстанции, которые излучаются телами в виде частиц — корпускул.

По Аристотелю, мир материален, но объективно существуют конкретные вещи (предметы), а материя — некая субстанция, из которой при определенных условиях могут возникнуть те или иные предметы.

Реальные тела можно дробить непрерывно, до бесконечности. Синонимом непрерывности является слово “континуальность”. По Аристотелю, материя непрерывна (континуальна) и “природа не терпит пустоты”.

Следует также отметить, что он первым стал рассматривать механическое движение тел в пространстве и во времени, а свет, например, представлял как движение в виде волн через некую среду — эфир.

Выдвинутые две концепции природы материи, по существу, определили всю дальнейшую историю развития науки более чем на двухтысячелетний период, вплоть до ХХ в. нашего времени. Развивая свою концепцию, Аристотель конкретизировал механизм образования различных веществ. Он считал, что в основе материальных вещей лежит непрерывная первоматерия, ее количество в природе неизменно.

Первоматерии присущи четыре основных качества. Это тепло и холод, сухость и влажность. Разнообразие веществ зависит от сочетания этих качеств в различных пропорциях. Комбинируя качества попарно, Аристотель приходит к четырем элементам — земле, воде, огню и воздуху. Этот взгляд Аристотеля оказал большое влияние на развитие естествознания на более чем тысячелетний период, и в дальнейшем по-своему получил развитие в алхимии.

Напротив, учение Демокрита далеко опередило взгляды современников и вначале не получило понимания и только впоследствии, в результате развития научного естествознания, через много веков было признано.

К XVII в. стало очевидно, что главные цели алхимии — получение золота и “философского камня” — оказались недостижимыми. Становилось ясно, что существует некоторый предел возможных взаимопревращений веществ.

Постепенно наука освобождается от влияния учения Аристотеля, и начинает возрождаться античный атомизм Демокрита. Особенно важную роль здесь сыграли труды французского мыслителя П. Гассенди.

Он возрождает представления о том, что материя состоит из постоянно движущихся атомов и пустоты, которая является условием возможности движения атомов. Развитие и конкретное приложение идей атомизма осуществил английский физик и химик Р. Бойль.

Однако потребовалось еще около 100 лет, чтобы ученые окончательно избавились от Аристотелева представления о строении вещества и вышли на путь атомистического понимания явлений природы.

Затем, на рубеже XVIII и XIX вв. был открыт целый ряд важнейших законов химии, которые полностью утвердили атомно-молекулярную концепцию строения вещества. Среди них закон постоянства состава (закон Пруста), закон кратных отношений (Дальтон), закон простых объемных отношений (Гей-Люссак) и закон Авогадро. Т

аким образом, к середине XIX в. атомно-молекулярный взгляд на природу материи получил полное признание. Этим подводился итог развитию представлений того времени о природе вещества.

По-иному шла история развития представлений о природе света и оптических явлениях. Напомним, что Аристотель считал, что свет представляет собой движение волн, распространяющихся в некоторой непрерывной среде — эфире.

Однако в дальнейшем И. Ньютон, бывший, как и большинство ученых того времени, сторонником атомно-корпускулярной концепции строения вещества, предположил, что свет представляет собой поток частиц-корпускул, движущихся прямолинейно. Такая точка зрения, в частности, хорошо объясняла законы геометрической оптики.

Однако при изучении других оптических явлений накапливались такие факты и явления, которые, напротив, легко было объяснить, если считать, что свет — это волновое движение через некоторое необычное вещество — эфир (интерференция, дифракция, поляризация, дисперсия света).

Во второй половине XIX в. точку в вопросе о природе света поставил Дж. Максвелл, который, создав теорию электромагнетизма, доказал, что свет представляет собой электромагнитное поле, распространяющееся в виде волн.

То есть была открыта новая материальная субстанция — поле, свойства и законы движения которой, согласно развитой Максвеллом электродинамике, соответствовали в большей мере континуальной, непрерывной концепции Аристотеля.

Таким образом, к концу XIX в. сложилась следующая ситуация в изучении природы материи. Материя предстала в виде двух форм — вещественной и полевой, с существенно разными свойствами, первая из которых находит объяснение в рамках корпускулярной концепции, а вторая — напротив, в рамках континуальной концепции.

А начало ХХ в. принесло столько неожиданностей в изучении вещества и полей, что полностью изменило представления о природе материи. Вначале это относилось к световым, электромагнитным явлениям: к излучению абсолютно черного тела и фотоэффекту.

Как известно, М. Планку для объяснения излучения абсолютно черного тела в 1900 г. и А. Эйнштейну для объяснения фотоэффекта в 1905 г. пришлось допустить, что свет в ряде случаев ведет себя как поток отдельных частиц — фотонов (корпускул), а не как волна.

Так возникло представление о корпускулярно-волновом дуализме при рассмотрении электромагнитного поля.

Причем при больших длинах волн электромагнитного излучения в большей мере проявляются непрерывные (континуальные) волновые свойства света, при малых длинах волн дискретные (корпускулярные), квантовые свойства. Так, физика начала ХХ в. открыла диалектическое единство двух классических противоположностей — частиц и волн.

После установления такого удивительного факта французский ученый Луи де Бройль, опираясь на законы симметрии в природе, в 1923 г. выдвинул совершенно радикальную идею — идею распространения принципа корпускулярно-волнового дуализма света также и на все вещественные частицы (имеющие массу покоя) микромира — электроны, протоны и т. д.

То есть де Бройль предположил, что любые частицы вещественной материи наряду с корпускулярными свойствами (масса, импульс, энергия) обладают также волновыми.

Вскоре гипотеза де Бройля нашла замечательное экспериментальное подтверждение. Клинтон Дэвиссон (1881–1958 гг.) и Лестер Джермер (1896–1971 гг.) открыли дифракцию электронов на кристаллах, т. е. доказали существование волновых свойств у частиц — электронов.

А в дальнейшем дифракционные (волновые) явления были обнаружены и при изучении других атомных частиц. Оказалось, что наличие волновых свойств микрочастиц-корпускул — это универсальное явление, общее свойство материи.

Наконец, созданные в 20-е гг. ХХ в. новые фундаментальные квантовые теории микромира — квантовая механика и квантовая теория поля (квантовая электродинамика) показали, что корпускулярно-волновой дуализм в микромире отражает глубинную взаимосвязь материальных субстанций — вещества и полей и в конечном счете свидетельствует о единстве материи, проявляясь во взаимодействии частиц и полей таким образом, что кванты полей при взаимодействии с веществом могут исчезать, образуя пары вещественных частиц (электрон — позитрон, протон — антипротон), точно так же, как и вещественные частицы в результате аннигиляции могут превращаться в кванты полей.

Заключая раздел, можно сказать, что обе сформулированные еще древними греками концепции взглядов на природу материи, несмотря на кажущиеся противоречия между ними, оказались справедливыми, но только отражающими две разные стороны единой материи.

Пример готового реферата по предмету: Концепция современного естествознания

Выдержка из текста

Фундаментальные науки – физика, химия, астрономия – изучают базисные структуры мира, а прикладные — занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально – практических задач.Однако провести четкую грань между естественными, общественными и техническими науками в принципе нельзя, поскольку имеется целый ряд дисциплин, занимающих промежуточное положение или являющихся комплексными по своей сути.

Статистика — это точная наука, изучающая методы сбора, анализа и обработки данных, которые описывают массовые действия, явления и процессы.

В ходе изучения литературных источников по теме исследования были изучены материалы по личностно направленному образованию. В практической работе мы опирались: на идеи И.С.Якиманской(31), которая пишет, о постановлении индивидуального подхода к обучению как основного принципа для построения всего образовательного процесса, целью которого является раскрытие и развитие каждого ребенка;на идеи Т.И. Шамовой(28) о создании адаптивной образовательной среды, которая помогает каждому ребенку быть личностью; отом что нужно создавать условия для развития интереса к исследовательской работе испособствовать привитию исследовательских умений.

Поэтому педагоги чаще сталкиваются с тем, что традиционные подходы в организации учебного процесса не позволяют эффективно работать с детьми с более широким диапазоном учебных различий. Перед учителями стоит задача обучать более разнообразный ученический контингент, удовлетворяя потребности всех детей, в том числе и с нарушениями психофизического развития, ожидания родителей и растущие требования общества.Цель работы: показать направления осуществления индивидуального и дифференциального подходов в специальной педагогике.

При написании работы были использованы такие методы, как статистический, исторический, системного анализа, сравнительно-правового анализа, позволившие обобщить материал и детально исследовать проблемные вопросы.

Список литературы

1.Кожевников Н.М., Тульверт В.Ф. Концепции современного естествознания. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2004.

2.Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики: Развитие идей от первоначальгых понятий до теории относительности и квантов. – М.: Наука, 1965.

3.Ландау Л.Д., Китайгородский А.И. Физические тела. Физика для всех. Книга 1. – М.: Наука, 1982.

Хорошо известно стремление людей найти общее в окружающем их многообразии вещей и явлений природы. Это стремление воплотилось в представлении о единстве мира. Целостное отражение единства мира - это результат синтеза данных естественных наук: физики, астрономии, химии, биологии и др.

Исторически мировоззрение развивалось от комплекса первобытных эмпирических знаний, мифологических, религиозных представлений к философско-теоретическому мировоззрению, и, зачастую в учениях мыслителей переплетались религиозные и рациональные компоненты познания. Привнесение рациональных представлений поднимало мировоззрение на качественно новую ступень, но не снимало еще само по себе вопроса о ненаучном отражении действительности, о наличии иррационального элемента в этом мировоззрении.

Стремление к единству многообразного получило одно из своих воплощений в научных догадках мыслителей Древнего Востока, античной Греции и Рима. Следует подчеркнуть, что эти догадки, а затем гипотезы представляли собой единство естественнонаучного и философского подходов к анализу действительности.

Идея о Вселенной как едином целом, законы функционирования которого доступны человеческому познанию и пониманию сыграли и продолжают играть конструктивную роль в формировании научной картины мира. Действительно, именно эта идея краеугольным камнем лежит в мировоззренческом и методологическом основании современной науки.

Цель данной работы – рассмотреть корпускулярную и континуальную картину мира.

Задачи: изучить корпускулярную и континуальную картину мира; выявить значение корпускулярной и волновой теории микроорганизмов.

1. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы

В целом ход развития естествознания это от созерцания природы (древность) через аналитическое расчленение (15-18 вв.), где получил метафизический взгляд на природу, к синтетическому воссозданию картины природы в ее всесторонности, целостности и конкретности (19-20 вв.).

В центре современного естествознания до середины 20 в. стояла физика, искавшая способы использования атомной энергии и проникавшая в область микромира, в глубь атома, атомного ядра и элементарных частиц. Так например, физика дала толчок в развитии других отраслей естествознания – астрономии, космонавтики, кибернетики, химии, биологии, биохимии и других естественных наук. Физика вместе с химией, математикой и кибернетикой помогает молекулярной биологии решать теоретически и экспериментально задачи искусственного биосинтеза, способствует раскрытию материальной сущности наследственности. Физика также способствует познанию природы химической связи, решению проблем космологии и космогонии. В последние годы начинает лидировать целая группа наук – молекулярная биология, кибернетика, микрохимия.

К современному естествознанию относятся концепции, возникшие в ней в ХХ веке. Но не только последние научные данные можно считать современными, а все те, которые входят в толщу современной науки, поскольку наука представляет собой единое целое, состоящее из разновременных по своему происхождению частей.

В отличие от классической механики исследования микрочастиц к началу XX века были в начальной стадии. Лишь в самом конце XIX века в результате серии экспериментов В. Крукса, Ж. Перрена, Дж.Дж. Томпсона и Ч. Вильсона был открыт электрон. Результаты этих экспериментов показали, что электрон представляет собой микрочастицу, отрицательно заряженную, имеющую массу порядка 10~ 27 г (что примерно в 2000 раз меньше массы атома водорода), распространяющуюся в вакууме при отсутствии внешних полей прямолинейно и отклоняющуюся под действием электрического или магнитного полей. Такие свойства электрона находились в полном соответствии как с классической механикой, так и с классической электродинамикой.

В 1913 году Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома с электронами, вращающимися вокруг атомного ядра, а Н. Бор сформулировал свои знаменитые постулаты, определяющие строение атома. При этом не возникало никаких сомнений, что этот новый и еще детально не изученный субатомный мир микрочастиц описывается законами классической механики.

Единственный эксперимент тех лет вызывал недоумение — это эксперимент К. Дэвиссона 1921—1922 годов, в котором наблюдался процесс рассеяния электронов тонкими металлическими фольгами. Было рассеяния достаточно узкого пучка достаточно монохроматических электронов классическая механика предсказывала, что электроны должны рассеиваться также в виде узкого пучка, направленного под определенным углом к падающему пучку. Предположили, что наблюдаемый эффект является результатом наличия неоднородностей на поверхности фольги[1].

ГОСТ

Корпускулярная концепция описания природы

Корпускулярная концепция – это концепция утверждающая, что материя состоит из большого количества отдельных элементов и имеет прерывистую структуру.

Данная концепция была разработана философами древнего мира. Ее основным сторонником был Демокрит. Она ориентирована на описание природного мира и основ его устройства. В основу концепции положены следующие положения:

Все состоит из мелких частиц – атомов.
В состав материи входит пустота, движение атомов в которой образует устойчивые соединения.
Объединение атомов в пустоте обеспечивает создание новых тел в пространстве.

Следует отметить, что в Древнем мире теория атомов носила скорее магический, нежели, реальный характер. Атомы никто не видел, и реальность их существования была доказана гораздо позднее – в XX столетии.

Посредством теории движения и объединения атомов, ученые древности дали описание многим природным процессам и явлениям: направление падения света, капель воды, высыхания вещей на воздухе.

Таким образом, корпускулярная концепция устройства природного мира опирается на одно весомое положение: Все состоит из атомов. Они лежат в основе строения природных компонентов и функционируют благодаря их непрерывному движению.

Корпускулярная концепция позволяет описать различные природные объекты, процессы и явления. Для описания используются параметры, характеристики частей объекта, процесса или явления т.е. рассматривается каждая часть и ее свойства. Эти параметры могут иметь зависимость от различных факторов, которые обязательно учитываются при описании.

Однако, она имеет рях ограничений. К примеру, сложно описывать с помощью нее движения водных масс, поскольку, в их составе находится огромное количество молекул, которые необходимо описывать. Потому для описания таких явлений применяются иные подходы.

Готовые работы на аналогичную тему

Континуальная концепция описания природы

Континуальная концепция – это концепция, утверждающая непрерывность материи.

Континуальная концепция прямо противоположна корпускулярной, которая утверждает, что структура материи неоднородна и состоит из отдельных частиц – атомов.

Континуальная концепция исходит из того, что основу природного мира составляет некое постоянное вещество, у которого нет границ и частей, и оно заполняет всю вселенную без пробелов, пустот.

Данная концепция получила гораздо большее признание среди философов Древнего мира, чем корпускулярная. Ее применение для описания природных объектов, процессов и явлений характеризуется большей сложностью и трудоемкостью работы, но полученные результаты являются более точными. Также, посредством этой концепции можно описать любое природное явление или процесс, которые затруднительно описывать с помощью корпускулярной концепции.

Основополагающим аспектом данной концепции является отсутствие пустоты.

Концепция разработана, также, философами Древнего мира. Основным сторонником данной концепции был Аристотель. Благодаря нему она получила признание и распространение в описании природных процессов и явлений в тот временной период научного развития мира.

Разные философы Древнего мира рассматривали в качестве основы мироздания разные компоненты. Одни утверждали, что мир состоит из воды и все природные процессы являются отражением ее разных состояний, другие говорили о том, что воздушные массы определяют состав природного мира и задают основы его функционирования.

Использование корпускулярной и континуальной концепции описания природы в педагогическом процессе

Корпускулярная и континуальная концепции долгое время анализировались учеными и философами. Постоянно происходили споры по поводу верности той или иной концепции, отражающих дискретность и непрерывность мироздания.

В конце XIX – начале XX столетия осуществляются исследования в области дискретности и непрерывности материи. Они приводят к тому, что эти атрибуты материи принимаются в качестве взаимозависимых и взаимодополняемых. Описание природных процессов требует изучения отдельных частиц, из которых они состоят и рассмотрения непрерывности материи.

Каким же образом, данные концепции находят применение в современной педагогике, в образовательных программах учебных заведений?

Природные объекты, процессы и явления описываются в опоре на применение двух этих концепций. При использовании корпускулярного описания природных объектов и явлений осуществляется:

Рассмотрение их в качестве структуры, состоящей из отдельных частей, деталей, каждая из которых имеет свои свойства.
Каждой части объектов или явлений природы даются различные параметры, характеристики, совокупность которых и выступает описанием природного объекта, процесса или явления.

При использовании континуального подхода в описании происходит рассмотрение этого объекта в качестве целостного поля, которое имеет свои координаты. Описание приобретает вид функции.

Каждая концепция используется для описания природы на основании применения математических средств, которые позволяют определить параметры природных объектов и процессов, их зависимости и факторы, влияющие на них. Таким образом, удается сформировать наглядное представление описываемого объекта или процесса. Чаще всего для писания применяются математические функции.

Двойственность описания природы особенно четко наблюдается в рассмотрении временных и пространственных свойств материи. Эти два компонента тесно связаны между собой и не могут существовать изолировано от материи. Пространство и время характеризуются однородностью. При этом, пространство является еще и изотропным т.е. идентичностью его параметров в разных точках. Время обладает идентичными свойства в прошлом, настоящем и будущем. Эти параметры физически отражаются в одинаковости законов природы, функционировании Вселенной в разных местах и в разные временные промежутки.

Читайте также: