Семинар естествознание как элемент целостной человеческой культуры

Вид материалаСеминар

Содержание


Цель семинара
Вопросы для подготовки к занятию
Подобный материал:




СЕМИНАР 1. Естествознание как элемент целостной человеческой культуры


Цель семинара: обзор ведущих методов исследования природы; проследить важнейшие исторические вехи становления естественных наук и их взаимодействия; провести обзор ведущих проблем современного естествознания; обсудить вклад естествознания в техногенную цивилизацию и общечеловеческую культуру

Тема 1. Homo cogitus naturae interpres 1)

(мыслящий человек как интерпретатор природы)


Вопросы
  1. Сформулируйте соотношение между наблюдением и объяснением как стадиями научного познания
  2. От наблюдения к эксперименту. Эмпирические знания и экспериментальные основания естественных наук. Примеры и особенности экспериментов в физике, химии, биологии.
  3. От объяснения к теории. Иерархия теоретического знания: феноменологические, частные и фундаментальные теории в различных естественных науках. Попробуйте найти соответствующие примеры.



Тема 2. Естествознание « от Ромула до наших дней »


Вопросы
  1. Достижения естествознания в древности и в средние века.
  2. Натурфилософия – наука о природе или философия?
  3. Хронология специализации естественнонаучного знания (на примере физики) и ее связь с историей человечества.
  4. Что и как изучает современная физика (химия, биология, геология, астрономия, космология)?.
  5. Что роднит все перечисленные выше науки.
  6. Сравните предметы изучения физики и химии. В чем их различие.
  7. Междисциплинарные знания о природе и их специфика.
  8. Роль математики в естествознании.
  9. В чем вы видите корни различной востребованности математики в разных естественных науках
  10. Науки о человеке: их сходство и различие с другими естественными науками.
  11. Значение математики в экономических науках
  12. Причины и следствия проникновения математики в экономические науки.



Тема 3. Естествознание и цивилизация

Вопросы

  1. Какие достижения естествознания являются основой технического и технологического прогресса общества. Соотношение прикладного и фундаментального компонентов
  2. В чем состоит угроза эскалации техногенной цивилизации
  3. Для чего нужна фундаментальная наука.
  4. В чем состоит ценность естественнонаучной культуры
  5. Какие основания для утверждения о том, что естественнонаучная культура – это равноправный сегмент мировой культуры



Темы рефератов и сообщений на семинаре

    1. Архитектура научного знания
    2. «Многознание уму не научит» - приобретение знаний и развитие интеллекта.
    3. Роль науки в становлении мировоззрения личности
    4. Почему и как изучение природы оказывает благотворное влияние на формирование мышления человека.



СЕМИНАР 2. Трансдисциплинарный подход как основа современной естественнонаучной картины мира


Цель семинара: формирование общих представлений о естественнонаучной картине мира и обсуждение ряда важнейших трансдисциплинарных естественнонаучных идей, лежащих в основе ЕНКМ (идеи всеобщей запутанности отношений между объектами природы и целостности ЕНКМ; глобального эволюционизма; модельности описания; взаимосвязи между объектом и его окружением; пространственно-временных отношений; экспериментальной достоверности в естественных науках.)


Вопросы для подготовки к занятию:
  1. Что такое картина мира и в чем состоит ее значимость для личности. Перечислите известные вам картины мира. Насколько правомерно использование термина «частнодисциплинарная картина мира»
  2. Что такое современная ЕНКМ с точки зрения естествознания как самостоятельной области научного знания. Как соотносится современная ЕНКМ с частнодисциплинарными картинами мира, складывающимися в отдельных естественных науках.
  3. Какой из двух терминов – «картина мира» (употребляемый в русскоязычной литературе) или «image of world» (англ.) – на ваш взгляд, более точно передает смысл данного понятия.
  4. В чем состоит смысл идеи всеобщей запутанности отношений между объектами природы? Почему возникает потребность в создании целостной ЕНКМ? Как следует понимать понятие "целостность" в данном случае?
  5. Смысл идеи глобального эволюционизма. "Существующее" и "Возникающее" в природе. Коэволюция в природе. Коэволюция природы и человека.
  6. Идея целостности сложного объекта в естествознании и примеры ее проявления. Понятия состава и структуры сложного объекта. Возможные взаимоотношения между целым и частью
  7. Проблема различения большого и малого в природе. Соотношение микро - и макроописаний в естествознании (всегда ли проникновение в структуру объекта позволяет лучше понять его свойства в целом).
  8. Можно ли провести аналогию между такими сложившимися теориями как микро- и макроэкономика, с одной стороны, и принятым в физике подразделением теорий на микро- и макро описания природы?
  9. Проблема простого и сложного в природе. Соотношение понятий “элементарность” и “фундаментальность” в естествознании.
  10. В чем состоит особенность рассмотрения объекта и его окружения в естествознании. Примеры систем, которые можно подразделить на объект и окружение.
  11. Что можно знать об изолированном объекте? Насколько правомерно существование модели "изолированный объект"?
  12. Воздействие и взаимодействие как модели отношений в системе “объект + окружение”. Приведите примеры подобных отношений и их проявлений в природе.
  13. Существуют ли сходные отношения в экономической теории
  14. В чем состоит смысл утверждения о том, что теоретическое знание в любой области является модельным.
  15. Можно ли утверждать, что искусство также основано на специфической форме моделирования. Каковы различия в характере моделей науки и искусства.
  16. Особенности естественнонаучных моделей.
  17. Что такое фундаментальные модели. Соотношение фундаментальных и частных моделей в естествознании.
  18. Можно ли использовать данную классификацию применительно к моделям в экономической теории.
  19. Смысл понятия "закон" в естественных науках.
  20. В чем состоят различия между трактовками понятия "закон" в естествознании, юриспруденции, экономике?
  21. Идея пространственно-временных отношений в природе. Движение и покой.
    1. Фундаментальные свойства пространства и времени
  22. Пространственно- временное описание движения в физике (понятия траектории, закона движения).
  23. Как зависят характеристики этого описания от выбора системы отсчета. Приведите примеры влияния выбора системы отсчета на траекторию и закон движения тела.
  24. Какую систему отсчета называют “собственной” и в чем состоит особенность поведения в ней объекта.
  25. Что такое инвариантные величины и в чем их ценность. Вспомните неинвариантные и инвариантные характеристики объекта в физике. Существует ли подобная классификация в экономической теории?
  26. В чем смысл идеи экспериментальной достоверности. Может ли данная идея быть полезной в экономических науках. Приведите примеры, подтверждающие вашу точку зрения
  27. Проблема интерпретации экспериментальных результатов (соотношение явления и вариантов его объяснения).
  28. В чем заключается смысл процесса измерения
  29. Чем отличаются прямые и косвенные измерения. Приведите примеры из естественных наук.
    1. Как возникают погрешности в реальных измерениях
  30. Почему для повышения точности производят многократные измерения
  31. Опишите известные вам статистические методы обработки результатов измерений.



Темы рефератов *).
    1. Фундаментальные и частные законы сохранения в физике. Примеры процессов, в которых выполняются данные законы

2.2. Как следует интерпретировать ситуации, в которых нарушаются законы сохранения.

2.3. Роль классических моделей молекул в системе представлений о химических реакциях.
    1. Моделирование в биологии. Роль классических моделей клетки в общей системе представлений о живой материи.
    1. Систематика химических элементов (Менделеев) и систематика видов в биологии (Линней). Сравнительный анализ и эвристическая ценность.
    2. Компьютерное моделирование природных процессов
    3. Моделирование объектов и процессов в экономической теории с позиций классического мышления.
    4. Моделирование объектов и процессов в экономической теории с позиций неклассического мышления.
    5. Анализ процессов обмена веществ в живых системах с позиций идеи единства объекта и его окружения
    6. Целостность и сложность в биологии



Семинар 3. Классическая версия

естественнонаучной картины мира


Цель семинара: обсуждение и анализ классических фундаментальных моделей и концепций ведущих естественных наук

Вопросы для подготовки к семинару
  1. Почему в рамках классической стра­тегии изучения природы общая идея моделирования воплощается в концепцию моделирования объектов ?
  2. Что остается за рамками классической картины мира, если ее ведущими персонажами являются объекты природы, и почему? Аргументируйте свою точку зрения.
  3. В чем состоит сюжет классической версии ЕНКМ (в ответе используйте подходящие ключевые слова из следующего набора: законы химии и биологии, элементарные объекты, становление, математические уравнения, сложность, существование, изменение динамических характеристик, целостность, статика, перемещение, движение, физические законы, систематизация, модель, микро- и макро описание)
  4. Различие между фундаментальными и нефундаментальными (частными) моделями объектов природы.
  5. Корпускула и континуум как физические модели объектов и их реальные прообразы в природе. В чем главные различия между корпускулой и континуумом?
  6. Представим себе, что моделью объекта в данных условиях является корпускула. Какими характеристиками она описывается? Какие из них могут зависеть от времени? Какую информацию об объекте можно извлечь из этих величин?
  7. Какие свойства тела отражаются в такой характеристике как масса?
  8. Модель "свободная корпускула" в физике. В какой ситуации ее используют. Какие законы справедливы в ее рамках?
  9. Какую модель надо использовать для описания вращения твердого тела?
  10. Приведите примеры объектов, для которых справедлива модель "континуум". Какие характеристики вводятся в этой модели? Простейший случай реализации данной модели
  11. Какой тип движения характерен для модели "континуум"? Перечислите особенности волнового процесса. Какие бывают волны?
  12. Можно ли использовать модель "система корпускул" для описания ЭМИ? Когда и почему?
  13. Можно ли использовать модель "континуум" для описания твердого тела? Когда и почему?
  14. В чем состоит смысл концепции контролируемого воздействия в естествознании?
  15. В чем отличие дальнодействия от близкодействия? Приведите примеры
  16. Назовите характеристики воздействия на корпускулу. Особенности различных типов сил.
  17. Модель "несвободная корпускула" в физике. В какой ситуации ее используют. Какие законы справедливы в ее рамках?
  18. Какая модель пригодна для описания колебательного движения тела и в чем ее особенности . Гармонические колебания
  19. Негармонические колебания в природе. Модель "зайцы и волки" в биологии и экономике.
  20. Найдите адекватные модели для описания газа. Опишите ситуации, когда применимы эти модели.
  21. Смысл концепции мира событий. Основные принципы специальной теории относительности. Главные отличия от галилеевских принципов.
  22. Являются ли расстояния и промежутки времени инвариантами в мире событий? Какая комбинация этих величин в мире событий не зависит от выбора ИСО?
  23. Понятие собственной системы отсчета. Связь между периодами колебаний в движущейся и собственной СО. Связь между длинами отрезка в движущейся и собственной СО.
  24. Почему магнитное поле можно рассматривать как релятивистский эффект?
  25. Как обобщаются определение импульса и полной энергии в релятивизме?
  26. Из чего складывается полная энергия корпускулы в мире событий? Обладает ли свободная неподвижная частица энергией? Как это можно обнаружить?.
  27. В каких ситуациях надо принимать во внимание энергию покоя и почему?
  28. Каким видом энергии обладает фотон? Чему равна масса одного фотона? двух фотонов, движущихся в одном направлении? двух фотонов, движущихся навстречу друг другу?



Темы рефератов и выступлений на семинаре

    1. История зарождения и развития атомистических представлений о структуре материи в физике (от Демокрита до Дальтона).
    2. История зарождения и развития континуальных представлений о структуре материи в физике (от Анаксагора до Максвелла).
    3. Проблема эфира в истории естествознания и в его настоящем
    4. Основные представления о веществе в рамках классической физики
    5. Основные представления об электромагнитном излучении в рамках классической физики
    6. Области использования моделей континуума и корпускулы при описании электромагнитного излучения
    7. Специфика волновых процессов и их разновидности.
    8. Свет и звук в природе.
    9. Дискретность и непрерывность процессов природы
    10. Дискретность и непрерывность в моделях экономической теории
    11. Неполнота классической версии ЕНКМ
    12. Соотношение классической версии и целостного полотна ЕНКМ
    13. Влияние классической версии ЕНКМ на развитие общественной мысли в ретроспективе.
    14. Вклад корифеев естествознания в становление классической версии ЕНКМ2


Семинар 4. Неклассическая версия

естественнонаучной картины мира

Цель семинара: Обсуждение ведущих идей и концепций неклассического естествознания

Вопросы

  1. Общие предпосылки возникновения неклассических представлений в естествознании (методологические идеи и экспериментальные факты)
  2. Насколько справедливо образное выражение « Для восприятия неклассической картины мира необходимо рассматривать не столько объекты природы, сколько фон, на котором они изображены». Аргументируйте свою точку зрения.
  3. В чем состоит смысл концепции неконтролируемого воздействия. Приведите примеры его проявления в естественных науках.
  4. Особенности неконтролируемых воздействий в физике. Роль фундаментальных постоянных как ограничений на характеристики неконтролируемых воздействий
  5. Какие типы неконтролируемых воздействий исследуются в физике. В чем состоит их различие. Примеры явлений, в которых существенно неконтролируемое воздействие того или иного типа
  6. Можно ли ввести понятие неконтролируемого воздействия в экономических науках. В какой форме и где оно проявляется
  7. Какой смысл вкладывается в понятие состояния в физике. Какую роль играют вероятностные величины в описании состояний? Почему? Приведите примеры характеристик состояния.
  8. В чем состоит смысл концепции моделирования состояний в естествознании. Какие фундаментальные модели состояний важны для физики.
  9. Существуют ли аналоги этих моделей в экономической теории
  10. Как согласуется концепция моделирования состояний с общей позицией исследователя по отношению к изучаемому объекту в рамках неклассической стратегии изучения природы?
  11. В чем состоит смысл концепции целостности состояния в естествознании. Приведите примеры из физики, химии, биологии, в которых проявляется целостность состояния соответствующих объектов
  12. Роль и характер моделирования в составлении метеорологических (сейсмологических) прогнозов
  13. Моделирование в экологии. Значение экологических моделей для прогнозирования последствий техногенных воздействий человека на окружающую среду.
  14. В чем состоит особенность неклассического подхода к процессу измерения. Какова роль измерительного прибора в этом подходе.
  15. Сопоставьте ответ на предыдущий вопрос с ролью прибора в классическом подходе. Почему в последнем случае не принимается во внимание возмущающее воздействие прибора
  16. Можно ли утверждать, что неклассическая версия ЕНКМ более тонко описывает реальную природу и на этом основании она как бы перечеркивает классическую версию
  17. Проявления классического и неклассического подходов в современной астрономии (географии, экологии)
  18. Каковы основные черты квазиклассического подхода к описанию природы
  19. Что такое флуктуации характеристик объектов и почему они возникают.
    1. Какая разница между погрешностью эксперимента и флуктуацией.
  20. Существуют ли флуктуации характеристик объекта вне процедуры измерения. Что является их источником
  21. Как проявляются флуктуации в природе на уровне неживых и живых объектов
  22. Что такое корреляция характеристик объектов и их состояний. Приведите примеры из области квантовой физики, термодинамики
  23. Какие виды корреляции рассматриваются в физике
  24. Что такое соотношения неопределенностей в физике. Каков физический смысл левой и правой частей соответствующих неравенств
  25. Как влияет корреляция на возможность одновременного измерения разных физических величин.
  26. Почему предыдущий вопрос неактуален для классических измерений



Темы для сообщений и рефератов.
    1. Соотношение неклассической версии и целостного полотна ЕНКМ
    2. Влияние неклассической версии ЕНКМ на развитие общественной мысли в настоящее время и в будущем.
    3. Анализ роли экономических трудов К. Маркса и других ученых в становлении неклассической стратегии мышления.
    4. Вклад корифеев естествознания в становление неклассической версии ЕНКМ3 : Г.Дриш, Г. Мендель, А. Вейсман, Э. Геккель, Ч. Дарвин, М. Планк, Н. Бор, де-Бройль, А.Фридман, М. де Фриз, Ф. Крик, Дж Уотсон, С. Четвериков
    5. Сопоставление классической и неклассической модели атома
    6. Представления о молекуле в физике, химии и биологии в рамках неклассической ЕНКМ
    7. Катализ как неконтролируемое воздействие окружения в химии.
    8. Химические реакции с точки зрения концепции неконтролируемого воздействия
    9. Что такое автокатализ и его интерпретация с неклассических позиций.
    10. Мутации на клеточном и генетическом уровнях как результат неконтролируемого воздействия в биологии
    11. Представления об апоптозе в биологии с точки зрения концепции неконтролируемого воздействия

Контролируемые и неконтролируемые воздействия в процессе деления и гибели биологической клетки.



1) Парафраз высказывания Ф. Бэкона «Ноmo naturae minister et interpres» (Человек - служитель и истолкователь природы)

*) Дополнительная литература выдается одновременно с соответствующей темой

2 На выбор предлагается серия микроисследований и сообщений, посвященных отдельным выдающимся естествоиспытателям

3 На выбор