Химия - науката за трансформациите на веществата, свързани с промяна в електронната среда на атомните ядра. В това определение е необходимо допълнително да се изяснят термините „вещество“ и „наука“.

Според Химическата енциклопедия:

Вещество Вид материя, която има маса на покой. Състои се от елементарни частици: електрони, протони, неутрони, мезони и др. Химията изучава основно материята, организирана в атоми, молекули, йони и радикали. Такива вещества обикновено се разделят на прости и сложни (химични съединения). Простите вещества се образуват от атоми на един химикал. елемент и следователно са форма на неговото съществуване в свободно състояние, например сяра, желязо, озон, диамант. Сложните вещества се образуват от различни елементи и могат да имат постоянен състав.

Има много различия в тълкуването на термина "наука". Тук е доста приложимо твърдението на Рене Декарт (1596-1650): „Определете значението на думите и ще спасите човечеството от половината от неговите заблуди“. наукаобичайно е да се нарича сферата на човешката дейност, чиято функция е развитието и теоретичното схематизиране на обективното познание за реалността; клон на културата, който не е съществувал по всяко време и не сред всички народи. Канадският философ Уилям Хачър определя съвременната наука като „начин за опознаване на реалния свят, включително както реалността, усещана от човешките сетива, така и невидимата реалност, начин за познание, основан на изграждането на проверими модели на тази реалност“. Подобно определение е близко до разбирането на науката от академик В. И. Вернадски, английския математик А. Уайтхед и други известни учени.

В научните модели на света обикновено се разграничават три нива, които в определена дисциплина могат да бъдат представени в различно съотношение:

* емпиричен материал (експериментални данни);

* идеализирани изображения (физически модели);

*математическо описание (формули и уравнения).

Визуално-моделното разглеждане на света неизбежно води до сближаване на всеки модел. А. Айнщайн (1879-1955) казва: „Докато математическите закони описват реалността, те са неопределени и когато престанат да бъдат неопределени, губят връзка с реалността“.

Химията е една от природните науки, която изучава света около нас с цялото богатство на неговите форми и разнообразието от явления, протичащи в него. Спецификата на естествено-научното познание може да бъде дефинирана чрез три признака: истинност, интерсубективност и последователност. Истинността на научните истини се определя от принципа на достатъчното основание: всяка истинска мисъл трябва да бъде оправдана с други мисли, чиято истинност е доказана. Интерсубективността означава, че всеки изследовател трябва да получи едни и същи резултати, когато изучава един и същ обект при едни и същи условия. Системността на научното познание предполага неговата строга индуктивно-дедуктивна структура.

Химията е наука за преобразуването на веществата. Изучава състава и структурата на веществата, зависимостта на свойствата на веществата от техния състав и структура, условията и начините за превръщане на едно вещество в друго. Химичните промени винаги са свързани с физически промени. Следователно химията е тясно свързана с физиката. Химията също е свързана с биологията, тъй като биологичните процеси са придружени от непрекъснати химични трансформации.

Усъвършенстването на изследователските методи, преди всичко на експерименталната технология, доведе до разделянето на науката на все по-тесни области. В резултат на това количеството и "качеството", т.е. надеждността на информацията се е увеличила. Невъзможността един човек да има цялостни познания дори за сродни научни области обаче създаде нови проблеми. Точно както във военната стратегия най-слабите точки на отбрана и настъпление са на кръстопътя на фронтовете, в науката най-слабо развитите области остават тези, които не могат да бъдат еднозначно класифицирани. Наред с други причини може да се отбележи и трудността при получаване на подходящо квалификационно ниво (академична степен) за учени, работещи в областите на „кръстовището на науките“. Но там се правят и основните открития на нашето време.

В съвременния живот, особено в човешките производствени дейности, химията играе изключително важна роля. Почти няма индустрия, която да не е свързана с използването на химия. Природата ни дава само суровини - дървесина, руда, нефт и др. Подлагайки естествените материали на химическа обработка, те получават различни вещества, необходими за селското стопанство, промишленото производство, медицината, бита - торове, метали, пластмаси, лакове, бои, лечебни вещества, сапун и др. За преработката на естествени суровини е необходимо да се познават законите на преобразуването на веществата, а тези знания се осигуряват от химията. Развитието на химическата промишленост е едно от най-важните условия за технологичния прогрес.

Химически системи

Обект на обучение по химия - химическа система . Химическата система е съвкупност от вещества, които взаимодействат и са психически или действително изолирани от околната среда. Като примери за система могат да служат напълно различни обекти.

Най-простият носител на химични свойства е атомът - система, състояща се от ядро ​​и електрони, движещи се около него. В резултат на химичното взаимодействие на атомите се образуват молекули (радикали, йони, атомни кристали) - системи, състоящи се от няколко ядра, в общото поле на които се движат електроните. Макросистемите се състоят от комбинация от голям брой молекули - разтвори на различни соли, смес от газове над повърхността на катализатор в химическа реакция и др.

В зависимост от естеството на взаимодействието на системата с околната среда се разграничават отворени, затворени и изолирани системи. отворена система Система се нарича система, способна да обменя енергия и маса с околната среда. Например, когато содата се смеси в отворен съд с разтвор на солна киселина, реакцията протича:

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Масата на тази система намалява (излиза въглероден диоксид и частично водна пара), част от отделената топлина се изразходва за нагряване на околния въздух.

Затворен Система се нарича система, която може да обменя енергия само с околната среда. Обсъдената по-горе система, разположена в затворен съд, ще бъде пример за затворена система. В този случай масообменът е невъзможен и масата на системата остава постоянна, но топлината на реакцията през стените на епруветката се пренася в околната среда.

изолиран Системата е система с постоянен обем, в която няма обмен на маса или енергия с околната среда. Концепцията за изолирана система е абстрактна, т.к На практика напълно изолирана система не съществува.

Извиква се отделна част от системата, ограничена от другите с поне един интерфейс фаза . Например, система, състояща се от вода, лед и пара, включва три фази и два интерфейса (фиг. 1.1). Фазата може да бъде механично отделена от другите фази на системата.

Фиг.1.1 - Многофазна система.

Не винаги фазата през същите физични свойства и хомогенен химичен състав. Пример за това е земната атмосфера. В долните слоеве на атмосферата концентрацията на газове е по-висока и температурата на въздуха е по-висока, докато в горните слоеве въздухът се разрежда и температурата пада. Тези. в този случай не се наблюдава хомогенност на химичния състав и физичните свойства през цялата фаза. Също така, фазата може да бъде прекъсната, например, парчета лед, плаващи по повърхността на водата, мъгла, дим, пяна - двуфазни системи, в които една фаза е прекъсната.

Нарича се система, състояща се от вещества в една и съща фаза хомогенна . Нарича се система, състояща се от вещества в различни фази и имаща поне един интерфейс хетерогенен .

Веществата, които изграждат една химическа система, са компонентите. Съставна част могат да бъдат изолирани от системата и да съществуват извън нея. Например, известно е, че когато натриевият хлорид се разтваря във вода, той се разлага на Na + и Cl - йони, но тези йони не могат да се считат за компоненти на системата - солен разтвор във вода, т.к. те не могат да бъдат изолирани от дадено решение и съществуват отделно. Съставките са вода и натриев хлорид.

Състоянието на системата се определя от нейните параметри. Параметрите могат да се задават както на молекулярно ниво (координати, импулс на всяка от молекулите, ъгли на свързване и т.н.), така и на макро ниво (например налягане, температура).

Структурата на атома.

Подобна информация.

Успехът на човека в решаването на проблемите на оцеляването на големи и малки се дължи до голяма степен на развитието на химията. Успехът на много отрасли на човешката действителност, като енергетика, металургия, машиностроене, лека и хранително-вкусова промишленост и други, до голяма степен зависи от състоянието и развитието на химията. Химията е от голямо значение за успешното функциониране на селскостопанското производство, фармацевтичната индустрия и осигуряването на човешки живот. Химическата индустрия произвежда десетки хиляди имена на продукти, много от които успешно се конкурират с традиционните материали по отношение на технологичните и икономически характеристики, а някои са уникални по своите параметри. Химията предоставя материали с предварително определени свойства, включително такива, които не се срещат в природата.

Химията не само осигурява производството на много необходими продукти и материали. В много индустрии такива методи на химическа обработка се използват широко: избелване, боядисване, печат, което доведе до интензификация на процесите за подобряване на качеството.

Химизацията позволи на човек да реши много технически, икономически и социални проблеми, но мащабът на този процес засегна всички компоненти на околната среда: земя, атмосфера, вода на Световния океан - той беше въведен в естествените кръгове на веществата. В резултат на това балансът на естествените процеси на планетата беше нарушен, химизацията започна забележимо да влияе върху здравето на самия човек. В тази връзка възниква независим клон на екологичната наука - химическата екология.

Основи на съвременната химия

Основните основи на химията са квантовата механика, атомната физика, термодинамиката, статичната физика и физическата кинетика. Теоретичната химия се изгражда на базата на физиката. На химично ниво имаме работа с много голям брой частици, участващи в квантовомеханичните процеси на електронен обмен (химични реакции).

Основната концепция на химията - валентност - е макроскопично, химическо отражение на квантовомеханичните взаимодействия.

Развитието на съвременната химия, нейните основни понятия се оказват тясно свързани не само с физиката, но и с други природни науки, особено с биологията.

Съвременният етап в развитието на химията е свързан с използването в нея на принципите на химията на живата природа.

Понятието "химичен елемент" и "химично съединение" от гледна точка на съвременността

Химическият елемент е "тухла" от вещество. Периодичен закон D.I. Менделеев формулира зависимостта на свойствата на химичните елементи от атомната маса, знакът на елемента е неговото място в периодичната система, определено от атомната маса. Физиката помогна да се формира представа за атома като сложна квантово-механична система, разкри значението на периодичния закон, базиран на структурата на електронните орбити на всички елементи.

Съвременната дефиниция за химичен елемент е вид атоми със същия ядрен заряд, т.е. набор от изотопи.

А химичното съединение е вещество, чиито атоми, поради химични връзки, се комбинират в молекули, макромолекули, монокристали или други квантовомеханични системи, т.е. основното беше физическата природа на силите, които свързват атомите в молекули, поради вълновите свойства на валентните електрони.

Учението за химичните процеси

Учението за химичните процеси е област на дълбоко взаимопроникване на физиката, химията и биологията. Тази доктрина се основава на химическата термодинамика и кинетика, които еднакво се отнасят за химията и физиката.

Предмет на изследване са условията за възникване на химични реакции, като фактори като температура, налягане и др.

Живата клетка, изследвана от биологичната наука, е микроскопичен химически реактор, в който се извършват трансформациите, изследвани от химията.

Изучавайки тези процеси, съвременната химия поема от живата природа опитът, необходим за получаване на нови вещества и материали.

Основата на химията на живите същества са каталитичните химични реакции.

Повечето съвременни химически технологии се реализират с помощта на катализатори - вещества, които увеличават скоростта на реакцията, без да се консумират в нея.

В съвременната химия е разработена посока, чийто принцип е енергийното активиране на реагента (т.е. подаване на енергия отвън) до състояние на пълно разкъсване на оригиналните връзки. Това е химия на екстремни състояния, използвайки високи температури, високи налягания, излъчване с голямо количество квантова енергия.

Например, плазмохимия - химия, базирана на плазменото състояние на реагентите, aelion технологии - активиране на процеса се постига чрез насочени електронни или йонни лъчи.

Ефективността на технологията, базирана на химията на експерименталните състояния, е много висока. Характеризират се с енергоспестяване, висока производителност, висока автоматизация и лесно управление на процеса, както и малки размери на процесните единици.

Химията като наука е тясно свързана с химията като производство. Основната цел на съвременната химия, около която се гради цялата изследователска работа, е да се изследва генезиса (произхода) на свойствата на веществата и на тази основа да се разработят методи за получаване на вещества с предварително определени свойства.

Още в епохата на Античността съществува фундаментална връзка между естествените науки и философията, тъй като те са области на рационална и основана на доказателства духовна дейност, насочена към постигане на истината, която в класическия си смисъл е форма на координиране на мисълта с реалността. От втората половина на XIX век. връзката на философията с естествената наука и науката като такава става нееднозначна, пораждайки крайни позиции в тълкуването на връзката им. Този проблем изисква изясняване на основните понятия, които отразяват както разликата, така и приликата на философията и естествената наука. Има поне две основни разлики между философията и науката.

Първо, разликата се отнася до предметната област. Всяка наука се занимава с фиксирана предметна област и не формулира универсалните закони на битието. Физиката разкрива законите на физическата реалност, химията - химичната, биологията - биологичната и т. н. По този начин физическите закони са много косвено свързани с умствената сфера, а законите на психичния живот от своя страна не са приложими към сферата на физическите взаимодействия . Съжденията на философията са универсални. Защото философията разкрива метафизичните закони на цялото световно цяло. Ако някоя философска школа откаже задачата да конструира универсални световни схеми, тогава тя трябва да даде универсално обяснение за това.

Второ, разликата е в ценностната ориентация. Науката се абстрахира от проблемите, свързани с ценностите, тъй като търси истината като нещо, което е в самите неща, като отговаря главно на въпросите „защо?”, „как?” и „откъде?”, тоест избягва поставянето на метафизични въпроси „защо?” и за какво?". Във философията обаче ценностният компонент на знанието не може да бъде премахнат. Философията твърди, че решава вечните проблеми на битието. Тя е насочена към търсене на истината, която се разбира не само като форма на съгласуване на мисълта с битието. Философията е фокусирана върху познаването и утвърждаването на ценностите като форми на хармонизиране на битието с човешката мисъл.

В допълнение към различията, съществува съществена връзка между науката и философията. Философията е теоретично съзнание, следователно тя се стреми да бъде самата наука. Философията отговаря на общите научни критерии в много отношения. Философията действа като метадисциплина, която изследва комбинацията от компоненти в различни форми на познание и разбиране на битието. Така че в религията моментът на ценност, вярата е фундаментална, а рационалността избледнява на заден план. В естествените науки, напротив, основното е рационалността, изразена под формата на научен характер, а ценностните аспекти са второстепенни. Във философията се осъществява комбинация от рационални и ценностни аспекти, тъй като философът се опитва рационално да обоснове тази или онази система от ценности и да развие рационални конструкции и доказателства, изхождайки от общи ценностни идеи.

Философията е интегративно образование, тя органично съчетава рационално-теоретичен и ценностно-идеологически компоненти. Основната цел на философията е цялостното разбиране на света и човека. Това определя взаимосвързаността на философското търсене както на основните принципи на битието, така и на смисъла на живота на индивида. Следователно, от една страна, философските системи винаги се стремят да създадат универсална картина на битието. От друга страна, философското познание е организирано по такъв начин, че ключовите въпроси са мирогледа. Основни за философията са проблемите за дефиниране на онтологични, гносеологически, логически, методологически, аксиологически, праксеологически основи. В структурата на научното познание тези основи действат като основни и съставляват съществена част от метатеоретичното ниво. Трябва да се отбележи, че в природонаучните теории съществуват различни философски основи, което определя оригиналността на тези теории и отразява философската позиция на автора. Това повдига въпроса за връзката между философията и природните науки. Има различни интерпретации на връзката между науката и философията. Решението на въпроса за връзката между философията и частните науки може да се сведе до два основни модела: 1) до абсолютизирането на една от тези страни – метафизичен подход; 2) към връзката, взаимодействието на двете страни - диалектически подход.

Има поне две крайности в абсолютизиращия подход: първо, опити на спекулативната натурфилософия да изгради универсални картини на света, без да се разчита на научни данни; второ, призивите на позитивизма да изостави метафизичните проблеми и да се съсредоточи единствено върху обобщаването на положителните факти на науката. Преодоляването на тези крайности е възможно, от една страна, с вниманието на конкретните науки към универсалните философски модели и схеми, от друга страна, когато философите вземат предвид теоретичните и експериментални резултати, получени в съвременните научни изследвания.

Въпросът за връзката между философия и наука беше решен не само метафизически едностранчиво, но и диалектически. Най-характерни тук са диалектико-идеалистичните идеи на Ф. Шелинг и Г. Хегел, диалектико-материалистичният теоретичен подход на Ф. Енгелс и антиинтеракционисткият подход.

През 30-те години. 20-ти век се наблюдава прилив на историографски изследвания, което води до появата на екстерналистични и интерналистични концепции за генезиса на науката. Преди да посочим разликата между тези направления, отбелязваме, че както екстерналистките, така и интерналистичните концепции за генезиса на науката се основават на разбирането за науката като уникално явление в историята на културата, което възниква в периода на прехода от Средната Епохи до Новата епоха и научният метод като начин за възприемане на реалността, който се формира под влиянието на различни фактори (тоест не естествени, не пряко дадени на човек, както вярваха позитивистите).

Трябва да се отбележи, че този скок през 30-те години. 20-ти век е наречен през 1931 г. от доклада на съветския учен Б. М. Гесен на Втория международен конгрес на историците на науката в Лондон, посветен на социално-икономическите корени на механиката на И. Нютон. Прилагането на диалектическия метод от Б. М. Хесен към този проблем предизвиква голям интерес сред учените, което води до появата на екстерналистично направление, ръководено от английския физик и научен експерт Д. Бернал (1901 – 1971). D. Bernal, E. Zilsel, R. Merton, J. Needham, A. Crombie, G. Gerlak, S. Lilly и др. видяха своята задача в идентифицирането на връзките между социално-икономическите промени в обществото и развитието на науката, която са свързани с разрушаването на социалните бариери между дейността на висшите слоеве на занаятчиите и университетските учени в епохата на зараждането и формирането на капитализма, влиянието на протестантската етика и др.

За разлика от екстерналистичната концепция за генезиса на науката възниква интерналистична или иманентна концепция. Така,

А. Койре, Дж. Прайс, Р. Хол, Дж. Рандъл, Дж. Агаси смятат, че развитието на науката не се дължи на външни влияния, от социалната реалност, а в резултат на нейната вътрешна еволюция, творческото напрежение на научните самото мислене.

Т. Кун (1922 - 1995) в своя труд "Структурата на научните революции" заема откъсната позиция по отношение на интернализма и екстернализма и им дава оригинална оценка. И така, Т. Кун смята, че екстерналистичната историография е необходима при изследването на първоначалното развитие на науката поради социалните потребности на обществото. За изучаването на една зряла наука е необходима интерналистична историография. Така Т. Кун демонстрира гледна точка, която преодолява едностранчивостта на интернализма и екстернализма, тъй като те, имайки известна автономия, се допълват взаимно. Т. Кун представи развитието на науката като историческа промяна на парадигмата. Парадигмата е формиращ принцип в определена епоха от развитието на науката.

Принципът на историчността позволява на американския философ Т. Кун да представи развитието на науката като историческа промяна на парадигмата. Парадигмата е „извадка”, набор от признати от всички научни постижения, които определят модела на поставяне на научни проблеми и тяхното решаване в дадена епоха. Съдържанието на понятието "научна парадигма" включва набор от предпоставки, които определят конкретно изследване, признато на този етап от развитието на науката и свързано с обща философска ориентация. Така парадигмата е модел за създаване на нови теории в съответствие с приетите научни конвенции в определен момент.

В рамките на парадигмите се формулират общите основни положения, използвани в теорията, и се определят идеалите за обяснение и организация на научното познание. Парадигмите действат в рамките на научните програми, а научните програми се обуславят от рамката на културно-историческото цяло. Културно-историческият контекст определя стойността на даден проблем, начина на неговото решаване, позицията на държавата и обществото по отношение на дейността на учените. Има етапи в развитието на природните науки, които са свързани с преструктурирането на изследователските стратегии и основите на науката. Тези етапи се наричат ​​научни революции.

Изследванията върху философията на науката показват, че е имало три глобални научни революции. Ако ги свържем с имената на учени, чиито трудове са фундаментални в тези революции, то това са Аристотеловата, Нютонова и Айнщайнова революция.

Редица учени, които считат началото на научното познание за света от 17 век, разграничават две революции: първата е научна, свързана с произведенията на Н. Коперник, Р. Декарт, И. Кеплер, Г. Галилей, И. Нютон, вторият е научно-технически XX век, свързан с трудовете на А. Айнщайн, М. Планк, Н. Бор, Е. Ръдърфорд, Н. Винер и появата на атомната енергия, генетиката, кибернетиката и астронавтиката.

Преструктурирането на основите на науката, което се случва в хода на научните революции, води до промяна на видовете научна рационалност. И въпреки че понятието „исторически тип рационалност“ е абстрактна идеализация, все пак историците и философите на науката разграничават няколко такива типа. Една от основните класификации е разделянето на науката на класически, некласически и постнекласически типове. V. S. Stepin ги характеризира по следния начин:

• 1. Класическият тип научна рационалност, фокусирайки вниманието върху обекта, се стреми да елиминира всичко, свързано с предмета, средствата и операциите на неговата дейност в хода на теоретичното обяснение и описание.
• 2. Некласическият тип научна рационалност отчита връзките между познанието за обекта и естеството на средствата и операциите на дейността. Експликацията на тези връзки се разглежда като условия за обективно вярно описание и обяснение на света. Но връзките между вътрешнонаучни и социални ценности и цели все още не са обект на научно размисъл.
• 3. Постнекласическият тип научна рационалност разширява полето на рефлексия върху дейността. Отчита съотношението на усвоените знания за обекта не само с особеността на средствата и операциите на дейността, но и с ценностно-целевите структури. Освен това е обяснена връзката на вътрешнонаучните цели с извъннаучни, социални ценности и цели.

• Виж: Kuhn T. Структурата на научните революции. М.: LLC "Издателство ACT", 2001.
• Вижте: Stepin V.S. Теоретични знания. М. : Прогрес-Традиция, 2000.С. 633-634.

Заглавие

Съдържание

3
6
8
4 Тестова задача 12
Библиография 13

1 Взаимодействие на природните науки. научен метод

Една от закономерностите в развитието на естествените науки е взаимодействието на природните науки, взаимосвързаността на всички клонове на естествените науки. Следователно науката е едно цяло.

Основните начини на взаимодействие са следните:

изучаването на един предмет едновременно от няколко науки(например изучаването на човека);
използването на една наука за знание, получена от други науки,например постиженията на физиката са тясно свързани с развитието на астрономията, химията, минералогията, математиката и използват знанията, придобити от тези науки;
използване на методите на една наука за изследване на обекти и процеси на друга.Чисто физически метод - методът на "маркираните атоми" се използва широко в биологията, ботаниката, медицината и т. н. Електронният микроскоп се използва не само във физиката: той е необходим и за изследване на вируси. Феноменът на парамагнитния резонанс намира приложение в много клонове на науката. В много живи обекти природата разполага с чисто физически инструменти, например гърмящата змия има орган, способен да възприема инфрачервеното лъчение и да улавя температурните промени с една хилядна от градуса; прилепът има ултразвуков локатор, който му позволява да се ориентира в пространството и да избягва да се блъска в стените на пещерите, където обикновено живее; мишки, птици и много животни улавят инфразвукови вълни, разпространяващи се преди земетресение, което ги кара да напуснат опасната зона; буревестникът, напротив, възприемайки вълни с ниска инфразвукова честота, „гордо лети“ над морската шир и т.н.;
взаимодействие чрез технология и производство,извършва се, когато се използват данни от няколко науки, например в приборостроенето, корабостроенето, космоса, автоматизацията, военната промишленост и др.;
взаимодействие чрез изучаване на общите свойства на различните видове материя,ярък пример за което е кибернетиката – науката за управлението в сложни динамични системи от всякакво естество (технически, биологични, икономически, социални, административни и др.), които използват обратна връзка. Управленският процес в тях се осъществява в съответствие със задачата и продължава до постигане на управленската цел.

Научният метод е въплъщение на единството на всички форми на познание. Познанията в природните, техническите, социалните и хуманитарните науки като цяло се осъществяват по определени общи принципи и правила. Това свидетелства, първо, за единството на всички науки, и второ, за общ, единен източник на познание, който се обслужва от обективния реален свят около нас: природата и обществото.

Методи на познание
(според степента на обоснованост)

Статистически вероятностен индуктивен дедуктив

Методи на познание
(според комуникационните механизми)
- Аналитични - Симулации
- Синтетични - Обобщения
- Идеализации - Типологии
- Логика - Класификации

Развитието на науката има свои собствени закони. От наблюдението на околния свят се ражда предположение за същността и връзките на процесите и явленията; теорията е изградена от факти и правдоподобни предположения; теорията се тества чрез експеримент и след като е потвърдена, тя продължава да се развива, като се тества отново безброй пъти. Този ход на развитие е същността на научния метод; тя ви позволява да различавате грешката от научната истина, да проверявате предположенията и да избягвате грешки. В същото време винаги трябва да се помни това експериментът е върховният съдия на теорията(критерий за истинност).

2 Полеви структури - континуална концепция за описание на природата

Един от най-важните и съществени въпроси както на философията, така и на естествените науки е проблемът за материята. Идеите за структурата на материята намират своя израз в борбата между две понятия: прекъснатост (дискретност) - корпускулярното понятие, и непрекъснатост (непрекъснатост) - концепция за континуум.
формиран в началото на 19 век. идеите за структурата на материята бяха едностранчиви и направиха невъзможно обяснението на редица експериментални фактори. Разработено от М. Фарадей и Дж. Максуел през 19 век. Теорията на електромагнитното поле показва, че една призната концепция не може да бъде единствената, която обяснява структурата на материята. В своите работи М. Фарадей и Дж. Максуел показват, че полето е независима физическа реалност.
По този начин в науката се извършва известна преоценка на основните принципи, в резултат на което действието на дълги разстояния, обосновано от И. Нютон, беше заменено с действие на къси разстояния и вместо концепциите за дискретност, идеята за беше предложена приемственост, която се изразяваше в електромагнитни полета.
Цялата ситуация в науката в началото на 20 век. разработени по такъв начин, че понятията за дискретност и непрекъснатост на материята получиха ясен израз в два вида материя: материя и поле, разликата между които беше ясно фиксирана на нивото на явленията в микросвета. Въпреки това, по-нататъшното развитие на науката през 20-те години. показа, че подобен контраст е много условен.

Така в съвременната природонаучна картина на света, идеята за два вида материя - материя и поле, се е закрепила здраво, въпреки че през последните години се появи хипотеза, според която някои автори добавят трети вид - физически вакуум. Разликите между материята и полето се фиксират доста лесно само на нивото на макрокосмоса, в същото време границата между тези видове става прозрачна на нивото на микрообектите.

3 Общи характеристики на световния еволюционен процес. Учение на В. И. Вернадски за биосферата

Централно място в тази концепция е концепцията за живата материя, която V.I. Вернадски определя като съвкупност от живи организми. В допълнение към растенията и животните, V.I. Вернадски включва и човечеството, чието влияние върху геохимичните процеси се различава от влиянието на други живи същества, първо, по своята интензивност, която нараства с течение на геоложкото време; второ, от въздействието, което човешката дейност оказва върху останалата жива материя.
Това въздействие засяга преди всичко създаването на множество нови видове културни растения и домашни животни. Такива видове не са съществували преди и без човешка помощ те или умират, или се превръщат в диви породи. Затова Вернадски разглежда геохимичната работа на живата материя в неразривната връзка на животинското, растителното царство и културното човечество като работа на едно цяло.
Според V.I. Вернадски, в миналото те не придават значение на два важни фактора, които характеризират живите тела и техните метаболитни продукти:
- Откриването на Пастьор за преобладаването на оптически активните съединения, свързани с асиметрията на пространствената структура на молекулите като отличителна черта на живите тела;
- приносът на живите организми към енергията на биосферата и влиянието им върху неодушевените тела. В края на краищата съставът на биосферата включва не само жива материя, но и различни неодушевени тела, които V.I. Вернадски нарича инертни (атмосфера, скали, минерали и др.), както и биоинертни тела, образувани от разнородни живи и инертни тела (почви, повърхностни води и др.). Въпреки че живата материя, по отношение на обема и теглото си, представлява незначителна част от биосферата, тя играе основна роля в геоложките процеси, свързани с промяната на външния вид на нашата планета.
Тъй като живата материя е определящият компонент на биосферата, може да се твърди, че тя може да съществува и да се развива само в рамките на интегралната система на биосферата. Не е случайно, че поради това V.I. Вернадски вярва, че живите организми са функция на биосферата и са тясно свързани материално и енергийно с нея, те са огромна геоложка сила, която я определя.
Първоначалната основа за съществуването на биосферата и протичащите в нея биогеохимични процеси е астрономическото положение на нашата планета и преди всичко нейното разстояние от Слънцето и наклона на земната ос спрямо еклиптиката или равнината на земната орбита.
Решаващата разлика между живата материя и инертната материя е както следва:
- Промените и процесите в живата материя протичат много по-бързо, отколкото в инертните тела. Следователно, за да се характеризират промените в живата материя, се използва понятието историческо време, а в инертните тела - геоложко време. За сравнение отбелязваме, че секунда от геоложкото време съответства на приблизително сто хиляди години историческо време;
- с течение на геоложкото време се увеличава силата на живата материя и нейното въздействие върху инертната материя на биосферата. Това въздействие, посочва V.I. Вернадски, се проявява преди всичко „в непрекъснат биогенен поток на атоми от живата материя към инертната материя на биосферата и обратно“;
- само в живата материя настъпват качествени изменения на организмите в течение на геоложкото време. Процесът и механизмите на тези промени са обяснени за първи път в теорията за произхода на видовете чрез естествен подбор от Ч. Дарвин (1859);
- живите организми се променят в зависимост от промените в околната среда, адаптират се към нея и, според теорията на Дарвин, постепенното натрупване на такива промени служи като източник на еволюция.
В И. Вернадски предполага, че живата материя може също да има свой собствен процес на еволюция, който се проявява в промени с хода на геоложкото време, независимо от промените в околната среда.
За да потвърди мисълта си, той се позовава на непрекъснатия растеж на централната нервна система на животните и нейното значение в биосферата, както и на специалната организация на самата биосфера. Според него в опростен модел тази организация може да бъде изразена по такъв начин, че нито една точка от биосферата да не „попадне на същото място, същата точка на биосферата, както някога е била преди“. В съвременния смисъл това явление може да се опише като необратимост на промените, които са присъщи на всеки процес на еволюция и развитие.
Непрекъснатият процес на еволюция, придружен от появата на нови видове организми, оказва влияние върху цялата биосфера като цяло, включително естествени биоинертни тела, като почви, повърхностни и подземни води и др. Това се потвърждава от факта, че почвите и реките на Девон са напълно различни от тези на терциера и още повече от нашата ера. Така еволюцията на видовете постепенно се разпространява и преминава в цялата биосфера.

Въпреки някои противоречия, теорията на Вернадски за биосферата представлява нова голяма стъпка в разбирането не само на живата природа, но и на нейната неразривна връзка с историческата дейност на човечеството.
Като цяло научният подход, предложен от В. И. Вернадски към изучаването на всички природни явления в биосферата - областта, където се намират живи организми, вероятно е правилен. Въпросът за продължаващия (или пълен) преход на биосферата към ново състояние на ноосферата обаче е философски въпрос и следователно не може да се даде строг, недвусмислен отговор.
Идеите на Вернадски са далеч по-напред от времето, в което той работи. Това важи изцяло за учението за биосферата и нейния преход към ноосферата. Едва сега, в условията на изключително изостряне на глобалните проблеми на нашето време, стават ясни пророческите думи на Вернадски за необходимостта да се мисли и действа в планетарен - биосферен - аспект. Едва сега илюзиите за технокрацията, завладяването на природата се рушат и същественото единство на биосферата и човечеството става ясно. Съдбата на нашата планета и съдбата на човечеството са една и съща съдба.

4 Тестова задача

1. А
2. Б, Г
3. В
4. В
5 Б

Библиография

Хусейнов_ Концепции за съвременното естественознание Учебник 6-то изд. 2007 г.
и др.................

Липсват им научно разбиране за закономерностите на развитие на заобикалящия свят, способност да прилагат цялостно знанията, които са получили при изучаване на основите на природните науки в училище. При преодоляването на тези недостатъци в условията на традиционно установената система за изучаване на основите на природните науки в училище голяма роля се отрежда на междупредметните връзки.

В повечето случаи учителите се ограничават само до фрагментарно включване на MPS. Учителите рядко включват студентите в самостоятелна работа по прилагането на интердисциплинарни знания и умения при изучаване на програмния материал, както и в процеса на самостоятелно пренасяне на придобитите по-рано знания в нова ситуация. Последствието е невъзможността на децата да осъществят трансфера и синтеза на знания от сродни предмети.

Няма приемственост в образованието. Така учителите по биология непрекъснато „бягат напред“, запознавайки учениците с различни физични и химични процеси, протичащи в живите организми, без да разчитат на физични и химични понятия.

Решаването на интердисциплинарни проблеми изисква специални умения: да се свързват и обобщават предметни знания, да се вижда обекта в единството на неговите разнообразни свойства и взаимоотношения, да се оценява конкретното от гледна точка на общото, което осигурява формирането на научния мироглед на ученици.

Уменията за сложни многостранни характеристики на обект са най-сложният тип умения. Това е способността на учениците да осъществяват сложни интердисциплинарни връзки. Специфично за тях е познавателното действие на широкото пренасяне на предметни знания и умения в нови условия за тяхното интегрирано приложение. Такива умения в своето съдържание се основават на знания от различни учебни предмети и обобщени идеи, а оперативната им страна има сложна структура от действия с различна степен на обобщение.

Междупредметните връзки усложняват съдържанието и процеса на познавателната дейност на учениците. Следователно е необходимо постепенно да се въвеждат както проблемните елементи, така и обема и сложността на интердисциплинарните връзки. Важно е да се осигури растеж на когнитивните умения и образователен успех, засилване на самостоятелността и интереса на учениците за усвояване на връзките между знанията от различни предмети. Методиката за организиране на учебния процес се осъществява на следните етапи:

1. едностранно МПО в уроци по сродни предмети на базата на репродуктивно образование и проблемни елементи;
2. усложняването на интердисциплинарните познавателни задачи и засилването на самостоятелността на учениците в търсенето на тяхното решение;
3. включване на двустранни, а след това и многостранни връзки между предметите чрез координиране на дейностите на учителите (насърчаване на общи образователни проблеми, тяхното поетапно решаване в системата на уроците);
4. развитие на широка система в работата на учителите, които прилагат MPS както в съдържанието и методите, така и във формите на организация на обучението (изчерпателни домашни, уроци, семинари, екскурзии, конференции), включително извънкласни дейности и разширяване на обхвата на обучението. учебна програма.

За тези ученици, които нямат солидна система от знания, решаването на интердисциплинарни проблеми може да бъде непосилно и интересът им към ученето ще намалее. За учениците с високо ниво на знания по учебните предмети залагането на интерпредметни връзки е необходимо условие за по-нататъшното им развитие в учебния процес. Следователно в организацията на творческата дейност на учениците на базата на MPS водещо място заема учебната работа, насочена към овладяване на системата от предметни знания и овладяване на методите за тяхното предаване и обобщаване.

„Ученето“ на учениците се постига чрез система от учебна самостоятелна работа, която развива отделни елементи от уменията за комплексно прилагане на знания: разпознаване на МПС в учебни текстове, в откъси от научни статии, в първоизточници, подбор на фактически предметен материал за потвърждение, доказване на законите на диалектиката, общонаучни идеи, понятия; анализ на конкретни примери (от областта на биологията, физиката, химията, историята) от гледна точка на общи закономерности, категории; осъзнаване на интердисциплинарния характер на когнитивните учебни задачи; самостоятелно формулиране (визия) на интердисциплинарни задачи, проблеми, базирани на сравнение и анализ на научни факти от гранични предмети (биохимични, физикохимични, биофизични и др.); съставяне на план за решаване на интердисциплинарен проблем и др.

Важна роля играе показването на извадка за изпълнение на такива задачи, провеждане на инсталационни разговори, които определят логиката на разсъждението, осъзнаване на последователността на извършваните действия, диференциран подход, като се вземат предвид познавателните интереси и възможности на учениците. Необходими са последователни етапи при формирането на умения за осъществяване на интердисциплинарни комуникации:

1. събуждане на познавателния интерес на учениците към решаване на интердисциплинарни проблеми, тяхното разпознаване и осъзнаване на необходимостта от използване на знания от различни дисциплини;
2. развитие на индивидуални начини на творческа дейност на основата на интерпредметни връзки;
3. синтез на определени умения в холистично умение за комплексно приложение на знания при решаване на интердисциплинарни проблеми. Основното условие за успешен трансфер на предметни знания е сходството, сходството на структурата на съдържанието и процедурните елементи в поредица от интердисциплинарни познавателни задачи от определен тип. В класната стая е необходимо да се насърчават учениците да решават самостоятелно такива проблеми с изпълнението на действия по модел и усвояването на обобщени насоки при синтеза на знания.

Взаимодействие на интереси и умения в процеса на решаване на интердисциплинарни проблеми.

Развитието на познавателните интереси зависи от овладяването от учениците на обобщените умения за търсеща дейност и способността за прилагане на MPS. Изследването на психологията на мисленето доказа, че като вътрешен стимул на търсещата дейност, която е свързана със знанието и методите, има осъзнаване на целта, когнитивна потребност, която регулира процеса на търсене, отразявайки неговото емоционално богатство. Приемането на интердисциплинарна задача до голяма степен зависи от теоретичната насоченост на познавателните интереси на ученика, желанието му за познаване на философски, мирогледни аспекти в предметните знания.

Съзнателното изолиране на интердисциплинарна задача, като едно от проявите на творческите действия на учениците, допринася за тясна връзка между знанията и методите на действие в структурата на способността за решаването й. Изчисляването на коефициентите на корелация показа тясна връзка между нивата на знания и методите на действие в работата на учениците, които самостоятелно идентифицираха интердисциплинарна познавателна задача.

В процеса на решаване на интердисциплинарна познавателна задача студентите включват предметни умения, тяхната активност зависи и от мотива на интерес към съответните учебни дисциплини. Съществува и тясна връзка между нивото на интерес към предмета, широчината и успеха на използване на знанията от него. Учениците привличат нова информация от допълнителни източници на информация, намират оригинални начини да я анализират и свързват с програмния материал. Липсата на устойчиви предметни интереси и знания лишава студента от основата в "интердисциплинарна" дейност, понякога предизвиква негативно отношение към нея.

Интердисциплинарните връзки на първите етапи на включване в познавателната дейност променят съответствието между нивата на умения и интереси на учениците по предмети. Уменията, показани при решаване на интердисциплинарни проблеми, започват да зависят повече от опита на преноса, овладяването на неговите методи, отколкото от установения по-рано, но въпреки това подвижен интерес към даден предмет. Някои ученици, под влияние на интердисциплинарни връзки, повишават интереса си към предмети, които преди не са ги интересували, а нивото на знания и умения все още остава ниско. При други, напротив, уменията за интердисциплинарен трансфер се увеличават значително, но няма забележими промени в развитието на предметните интереси. Те остават стабилни. Това се обяснява с факта, че MPS не е единственият фактор, формиращ познавателните интереси на учениците.

Познавателният опит, ограничен от тесни предметни граници, затруднява виждането на добре познатото в нов, необичаен аспект, необходим за творческото решаване на интердисциплинарен проблем. Впоследствие несъответствието между формираните по-рано умения и интереси на учениците, което възниква на първите етапи на познавателната дейност на основата на интердисциплинарни връзки, се изравнява и връзката между умения и интерес се засилва на качествено нова обобщена съдържателна основа. Системно включени в образователното познание, MPS променят положително широчината и обхвата на приложение на знанията и уменията. Това допринася за умственото развитие на учениците и формирането на широки познавателни интереси като един от показателите за развитието на личността. При дейности, базирани на MPS, възниква стабилна зависимост: широта на познавателни интереси - съзнателно възприемане на интердисциплинарни задачи - необходимост от познаване на интердисциплинарните връзки - креативност - способност за системно мислене - познавателна самостоятелност на ученика.

Формиране на мирогледната ориентация на познавателните интереси на гимназистите.

Включването на интердисциплинарни връзки в учебния процес като стимул на познавателен интерес качествено трансформира другите му стимули. Това се дължи на факта, че образователният процес е система, в която всички компоненти са в структурна и функционална връзка и промяната на един от тях нарушава тези взаимоотношения и налага системен подход към организиране на целия процес. Включените в съдържанието на урока интерпредметни връзки засилват неговата новост, предизвикват обновяване на вече познат материал и обединяват в система нови и предишни знания.

Връзките на свързаните курсове ви позволяват да проникнете по-дълбоко в същността на обектите, да разкриете, например, причинно-следствени, физически и химични връзки в биологичните процеси. Това дава възможност да се покаже по-пълно историята на науката, методите и постиженията на съвременната наука, в която се засилва интеграцията на знанието и системният подход към познанието. Засилвайки стимулиращото съдържание на уроците, интерпредметните връзки активират и процеса на овладяване на знанията, базиран на постоянното им прилагане. Става ясна практическата необходимост и полезност на знанията по всички предмети. Осъзнаването на необходимостта от знания надеждно засилва интереса към тяхното задълбочаване и разширяване. Самият процес на познание, обогатен с интерпредметни връзки, активиращи мисловните процеси, служи като източник на устойчив „интерес на учениците. Междупредметните връзки засилват обобщаващия характер на съдържанието на учебния материал, което изисква промяна в методите на обучение.

Интердисциплинарните връзки активират всички стимули на познавателен интерес, свързани с образователната дейност: въвеждат проблематика, елементи на изследване и творчество, разнообразяват формите на самостоятелна работа и насърчават овладяването на нови умения. Чрез трансформиране на методите на обучение, MPS оказват влияние върху промяната и нейните организационни форми. Необходими са колективни форми на организация на учебната работа, които най-добре осигуряват решаването на интердисциплинарни проблеми, създавайки условия за проявление на знания и интереси на учениците по други предмети. В този случай успехът е възможен за всеки.

Успехът на дейността, както знаете, е най-важният стимул за активност и интерес към нея. В колективните форми на образователна работа активно действат стимули на познавателен интерес, свързани с взаимоотношенията между участниците в образователния процес: емоционален тонус, доверие в когнитивните способности на учениците, взаимна подкрепа в дейностите, елементи на конкуренция, поощрение и други (G. I. Shchukina).

В процеса на формиране на познавателните интереси на учениците интерпредметните връзки (смислови, оперативно-действени, организационно-методически) изпълняват многостранни функции. На първо място, те действат като стимул за интересите на учениците в уроците, пречупвайки във всички други положителни стимули, идващи от съдържанието, дейностите и взаимоотношенията. Образователните дейности, базирани на интерпредметни връзки, предизвикват пряк интерес към уроците. Като се извършват системно, те се превръщат в условие за формиране на стабилни познавателни интереси на учениците. Такива умения се формират на базата на установяване на интердисциплинарни връзки, когато учителят предлага задачи като „да критикува“, „докаже“, „обоснова“, „аргументира заключението“ и др. Факторът за оценка в познанието стимулира интереса и активността. на студенти.

И така, преподаването на базата на многостранни интердисциплинарни връзки активно формира стабилни широки мирогледни познавателни интереси, което е особено ценно за цялостното развитие на личността на ученик в гимназията.

Идеологическата насоченост на познавателните интереси е устойчивото желание на ученика да разбере и обоснове съществените връзки, които обясняват връзката "личност и общество", "природа и общество", "човек и труд". Процесът на формиране на светогледната ориентация на познавателните интереси включва следните стъпки:

1. пробуждане на интерес и желание за залагане на интердисциплинарни връзки при усвояване на общопредметни мирогледни идеи с помощта на проблемни елементи;
2. развитие и разширяване на интереса към усвояването на светогледни идеи, формирането на когнитивна самостоятелност при решаване на интердисциплинарни проблеми;
3. укрепване и задълбочаване на интереса към мирогледните проблеми в процеса на непрекъснато развиваща се дейност и самостоятелна дейност на учениците (система от творческа и извънкласна работа с интердисциплинарно съдържание).

Развитието на когнитивната самостоятелност на гимназистите в дейности на основата на интердисциплинарни връзки протича в тясна връзка с формирането на мирогледа, ценностните ориентации на индивида, които регулират неговата социална дейност.

Средствата за осъществяване на интердисциплинарни връзки могат да бъдат различни:

• въпроси с интердисциплинарно съдържание: насочване на дейностите на учениците за възпроизвеждане на знания, изучавани преди в други курсове и теми, и тяхното приложение при усвояването на нов материал.
• интердисциплинарни задачи, които изискват свързване на знания от различни предмети или са съставени на материала на един предмет, но се използват за конкретна познавателна цел при преподаване на друг предмет. Те допринасят за по-дълбоко и по-смислено усвояване на програмния материал, за усъвършенстване на уменията за установяване на причинно-следствени връзки между явленията.
• домашна работа с интердисциплинарен характер – поставяне на въпроси за размисъл, изготвяне на съобщения, резюмета, изработване на нагледни помагала, съставяне на таблици, схеми, кръстословици, които изискват познания от интердисциплинарен характер.
• интердисциплинарни нагледни помагала – обобщаващи таблици, схеми, диаграми, плакати. Те позволяват на учениците да видят нагледно съвкупността от знания от различни предмети, разкривайки въпроси от интердисциплинарно съдържание.
• химичен експеримент - ако негов предмет са биологични обекти и протичащи в тях химически явления.

Използването на интердисциплинарни връзки доведе до появата на нови форми на организация на образователния процес: урок с интердисциплинарни връзки, сложен семинар, комплексна екскурзия, интердисциплинарна екскурзия и др.

Уроците с интердисциплинарно съдържание могат да бъдат от следните видове: урок-лекция; урок-семинар; урок-конференция; урок-ролева игра; урок-консултация и др.

Необходимостта от интердисциплинарни връзки в обучението е неоспорима. Тяхното последователно и системно изпълнение значително повишава ефективността на учебния процес, формира диалектически начин на мислене на учениците. Освен това интердисциплинарните връзки са задължително дидактическо условие за развитие на интереса им към познаването на основите на науките, включително природните.

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилюк Д.Я. Учебният предмет като интегрирана система / Д.Я. Данилюк // Педагогика. - 1997. - No 4. - С. 24 - 28.
2. Илченко В. Р. Кръстопът на физиката, химията и биологията. - М.: Просвещение, 1986.
3. Максимова В. Н. Междупредметни комуникации и усъвършенстване на учебния процес. - М.: Просвещение, 1984. -143с.
4. Максимова В. Н. Междупредметни връзки в образователния процес в средното училище. - М.: Просвещение, 1986.

Новикова Ирина Петровна
учител по химия
MOU Sovkhoznaya sosh
Тамбовска област