4.2. ДРУГИЕ ЧЕРТЫ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ
Развитие научного мышления предполагает формирование у учащихся уверенности в поступательном развитии науки, понимания преем-ственности научного знания. Это означает, что старая теория не может быть отвергнута полностью, новая теория что-то наследует от старой (понятия, идеи, принципы), дополняет и расширяет ее.
Важным свойством научного мышления является динамичность взглядов, критическое отношение к своим знаниям, составляющим картину мира.
В идеале учащийся (как и ученый) должен быть готов изменить или подправить свою теоретическую модель окружающей действительности, если того требуют научные факты. Существует принцип фальсифицируемости теории: всякая научная теория должна допускать возможность ее опровержения. Поэтому учитель, а за ним и учащиеся, должны исходить из того, что их взгляды на те или иные проблемы могут оказаться неверными или не совсем верными.на уроке географии
Проиллюстрировать преемственность научных знаний можно, рассказав о развитии взглядов на строение Вселенной. Изначально люди считали, что Земля плоская и покоится на трех китах. В этой теории есть доля истины: в небольших масштабах (много меньших радиуса Земли) земную поверхность можно считать плоскостью. Вычисляя площадь поля или дальность полета камня люди пользуются этой моделью, Следующая теория: Земля имеет форму шара; она движется в пространстве среди других небесных тел. Эта модель позволяет решить более сложные задачи: расчет движения спутника, определение кривизны земной поверхности и т.д. Учитель может сообщить учащимся о геоцентрической системе Птоломея, о гелиоцентрической системе Коперника, а также о современных взглядах на устройство Вселенной: о планетах, звездах, галактиках и т.д.
Научное мышление исходит из того, что каждая теория, каждая система взглядов, — это всего лишь теоретическая модель, которая в той или иной мере соответствует изучаемому явлению природы.
Она содержит абсолютное и относительное знание. Развитие науки — бесконечный промесс приближения к истине, в ходе которого осуществляется переход от неточного знания к бобе лее точному знанию. Любая теория имеет определенные границы применимости, за пределами которых она не будет истинной. При появлении новых фактов, необъясняемых в рамках данной теории, возникает противоречие, приводящее к совершенствованию теоретической модели. Сформировать подобные взгляды можно показывая эволюцию науки, развитие естественнонаучной картины мира. При этом следует обращать внимание на то, как возникающая теория вбирала в себя уже существующие понятия, идеи и включала в себя положения, позволяющие объяснять новые факты.на уроке физики
При изучении механики учитель может рассказать о взглядах Аристотеля, ко-торый ошибочно утверждал, что сила — причина перемещения тела, то есть изменения его координаты. Согласно теории Галилея-Ньютона, сила является причиной ускорения, то есть изменения скорости, причем ускорение прямо пропорционально силе: a = F/т. В результате изучения движения частиц с околосветовыми скоростями были установлены границы применимости классической механики Ньютона, возникла специальная теории относительности (СТО). Согласно СТО основной закон динамики для релятивистской частицы выглядит
так' F — dpjdt, где р = mv/y/l — v2/с2.
Научному мышлению присущ детерминистический подход к действительности, согласно которому все в мире причинно обусловлено, любое явление есть следствие предшествующих явлений и причина последующих. Цель познания состоит в выявлении причины явлений и предсказания будущего. Согласно принятой сейчас концепции вероятностного детерминизма, информация о системе в момент t позволяет определить вероятность ее нахождения в том или ином состоянии в следующий момент t + At.
"Мышление по своему составу выступает как анализ, синтез,
абстракция и обобщение".
С. Л. Рубинштейн
Учитель может упомянуть концепцию механистического детерминизма Лапласа (18 в.), который утверждал: "Состояние системы природы в настоящем есть, очевидно, следствие того, каким оно было в предыдущий момент, и если мы представим разум, который в данный момент постиг все связи между объектами Вселенной, то он сможет установить соответствующие положения, движения и общие воздействия этих объектов в любое время в прошлом или будущем". То есть, зная начальное состояние системы, можно точно определить ее состояние в последующий момент времени.
Позже была показана ограниченность этих взглядов. Многочисленные эксперименты подтвердили, что даже простые механические системы в некоторых случаях ведут себя трудно предсказуемым образом. Неизбежные погрешности измерений делают невозможным точное установление начальных условий системы, определения ее настоящего, предсказание будущего и восстановление прошлого. Пример хаотического движения — турбулентное течение жидкости.Еще одним требованием, которому должно удовлетворять мышление учащихся является системность знаний. Учитель, формируя у учащихся научную картину мира, не просто сообщает совокупность фактов, принципов, законов, а строит некоторую систему знаний, в которой все эти элементы будут логически взаимосвязаны. Для этого необходимо, рассказывая о фактах, описать методы их установления, объяснить, как из них получаются эмпирические законы, формулируя принципы, показать, как из них выводятся следствия, и как эти следствия согласуются с фактами и т.д.
В процессе изучения естественных наук учащиеся иногда получают результаты, противоречащие "здравому смыслу", общепринятым представлениям или определенным научным теориям. Учителю следует обратить внимание на парадоксальность тех или иных рассуждений, — это повышает интерес к обсуждаемой проблеме. Структура парадокса включает в себя: 1) "старые" знания человека, в истинности которых он убежден; 2) "новые" знания, истинность которых не очевидна; 3) противоречие между "старыми" и "новыми" знаниями. Под руководством учителя учащиеся разрешают парадокс. При этом они осознают, что противоречие между двумя подходами к обсуждаемой проблеме, составляющее сущность парадокса, обусловлено: 1) ошибочностью "старых" знаний; 2) распространением "старых" знаний или повседневного опыта на ситуа-ции лежащие за границами его применимости.
на уроке физики
Так, при рассмотрении основ теории относительности учитель может упомянуть парадокс близнецов. Близнец А остается на Земле, близнец В садится в ракету, которая улетает с большой скоростью, разворачивается и возвращается обратно на Землю.
Когда близнецы встретятся, кто из них окажется моложе? С точки зрения близнеца А, он оставался неподвижным, а двигался близнец В. Близнец В считает наоборот, что неподвижным оставался он, а двигался близнец А. Парадокс разрешается так: близнец В двигался ускоренно (разгонялся, замедлялся, разворачивался), поэтому связанная с ним система отсчета не является инер- циальной. Близнец А находился в инерциальной системе отсчета (вращением Земли можно пренебречь), относительно которой ускоренно двигался близнец В. В результате релятивистского замедления времени близнец В окажется моложе. Можно рассуждать иначе: система отсчета, связанная с ракетой движется ускоренно; все протекающие в ней явления происходят так же, как в соответ-ствующем однородном гравитационном поле. Так как в гравитационном поле время течет медленнее, то близнец В окажется моложе.Итак, в процессе изучения естественных наук у учащихся должны формироваться такие качества, как потребность объяснить явления окружающей действительности возможно малым числом причин; всесторонность анализа объекта познания; признание фактов; доказа-тельность рассуждений; понимание неизбежности парадоксального; признание наличие границ применимости у любой теории.
Еще по теме 4.2. ДРУГИЕ ЧЕРТЫ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ:
- глава 8 Другие различные способы исследования при производстве научно-технических экспертиз в процессе расследования преступлений.—Примеры из практики органов научно-технического исследования.—Установление истины комбинированными методами , исследования.
- 10. Какие знания даёт обыденное и научное мышление?
- 3. Обзор ветвей научного мышления, выводимых из учения о величинах
- 4. Научно-техническая революция: ее сущность, характерные черты и противоречия. Влияние НТР на положение человека в системе общественного производства.
- Культура античного полиса и становление первых форм теоретической науки. Античная логика и диалектика. Развитие научного мышления в Средние века и в эпоху Возрождения (Аристотель «Метафизика»)
- 21 Основные формы научного знания. Теория как высшая форма организации научного знания. Структура и типология научных теорий.
- 51. Философия как метод мышления и наука о мышлении (логика).
- 9 Закономерности развития науки. Научные традиции и научные революции (Т. Кун «структура научных революций»)
- Виды нарушений мышления при разных психических расстройствах.Патопсихологические методики исследования мышления.
- 69. Философия как наука о мышлении и самый общий метод мышления.
- 52. Два вида мышления: рассудочное и разумное. Две науки о мышлении: формальная логика и логика философская (содержательная).
- 3.В чем заключается основная отличительная особенность мышления человека от мышления животных?
- Функциональные теории мышления. Психологические механизмы мышления
- 8 Научное знание как сложная развивающаяся система. Особенности научного познания. Эмпирический и теоретический уровни, критерии их различия.
- 4. Конкретно-научный уровень методологии в психологии. Развитие научных взглядов на сущность психических явлений в исторической перспективе
- 1.Политическое мышление (ПМ) и его сущность. Понимание политики в политическом мышлении.
- ЗАДАНИЕ 5. Научное творчество и личность ученого в формировании научного знания [1]
- Глава 10.Научные революции и смена типов научной рациональности
- 23 Глобальные революции и типы научной рациональности. Историческая смена типов научной рациональности: классическая, неклассическая, постнеклассическая наука.