Фундаментальные и прикладные науки. Технология

Тема: Физика — фундаментальная наука о природе

Основные науки о природе

Слово «естествознание» означает знание о природе. Поскольку природа чрезвычайно многообразна, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология.

Каждая из естественных наук занимается изучением каких-то конкретных свойств природы.

По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: науки о живой и неживой природе.

Важнейшими естественными науками о неживой природе являются: физика, химия, астрономия.

Физика – наука, которая изучает наиболее общие свойства материи и формы ее движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную).

Физика имеет много видов и разделов (общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, молекулярная физика, атомная и ядерная физика, электричество и магнетизм).

Химия – наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях.

Астрономия – наука о Вселенной. Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие.

Биология – наука о живой природе.

 

Итак, в процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания – этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Но природа – это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа едина, то единым должно быть и представление о ней с точки зрения естественной науки. Такой наукой является естествознание.

 

Научный метод познания природы

Метод – совокупность правил и приемов их иcпользования, которые позволяют гарантированно и систематически добиваться поставленной цели.

Цель научного метода заключается в получении научного знания о природных объектах и явлениях.

Научный метод - это систематичность, объективность, достоверность, точность и практическая ценность.

Систематичность научного знания означает - данные разных наук не противоречат, а дополняют друг друга.

Объективность научного знания означает независимость от личности исследователя, от его индивидуальности. Достоинство художественного произведения во многом зависит от субъективных предпочтений и личных убеждений эксперта.

Достоверность научного знания - ничто не принимается на веру, каждый факт, гипотеза, теория проверяются и перепроверяются.

Точность научного знания связана с использованием особого языка терминов и математических формул.

Практическая ценность …

Элементы научного метода познания

Научное познание начинается с наблюдения природы.

Наблюдение – целенаправленный, строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.

Наблюдение имеет определенную цель. Место, время и другие обстоятельства наблюдения планируются, а его результаты фиксируются для дальнейшего использования. Часто наблюдение выполняется с помощью технических средств и измерительных приборов.

Результаты наблюдений подвергаются систематизации и классификации, что позволяет сформулировать эмпирические обобщения.

 

 

Эмпирическое обобщение — замеченная в природе закономерность, причины которой нам еще непонятны.

Например, эмпирическим обобщением наблюдений восхода солнца является вывод о том, что солнце восходит в восточной стороне горизонта. «Эмпирический» означает полученный из опыта, из непосредственных ощущений.

Гипотеза — предположение о причине той или иной закономерности, о сущности того или иного объекта или явления.

Научная гипотеза должна отвечать следующим требованиям:

1. Быть проверяемой.

2. Обладать общностью, т.е. единым образом объяснять как можно больше разрозненных фактов и эмпирических обобщений.

3. Обладать предсказательной силой. Предсказательная сила гипотезы заключается, во-первых, в самой возможности делать конкретные и нетривиальные прогнозы на ее основе, а во-вторых, в совпадении выводов с фактами, установленными уже после формулирования гипотезы.

4. Быть логически непротиворечивой, поскольку из противоречивого положения можно вывести любое желаемое утверждение.

Если указанные требования к научной гипотезе выполнены, то на ее базе может быть построена научная теория.

Теория — высшая форма организации научного знания, дающая точное и целостное представление о закономерностях действительности.

В рамках научной теории одни из эмпирических обобщений получают свое объяснение, а другие трансформируются в законы природы.

Закон природы — это выраженная словесно или математически необходимая связь между свойствами материальных объектов и происходящими с ними событиями.

Например, закон всемирного тяготения выражает необходимую связь между массами тел и силой их взаимного притяжения.

 

МЕТОДЫ ПОЗНАНИЯ

Абстрагирование — метод познания, основанный на том, что несущественные стороны и признаки изучаемого явления не учитываются.

Дедукция — метод познания, основанный на выведении частных следствий из общих посылок.

Индукция — метод познания, основанный на выведении общих следствий из частных посылок.

Так, если в течение нескольких лет наблюдений солнце каждый день восходит на востоке, возникает основание считать, что оно восходит на востоке всегда.

Эмпирическое обобщение неизбежно вызывает вопрос о причинах установленной закономерности, побуждая к выдвижению гипотез.

 

Логика – наука о законах и формах мышления.

Основные законы логики сформулировал легендарный Аристотель (384-322 гг. до н. э.).

 

Ему принадлежит геоцентрическая модель Вселенной – модель, согласно которой в центре Вселенной находится Земля, вокруг которой по соответствующим орбитам вращаются остальные планеты.

 

 

Понятие абстракции (абстрагирования) тесно связано с понятием модели. Мы не в состоянии охватить предмет изучения целиком, во всем богатстве его неисчислимых взаимосвязей с окружающим миром. Мы можем эффективно работать лишь с моделями, для которых предмет изучения — природный объект или явление — является прототипом.

Модель — это абстракция или материальный объект, которые обладают только основными свойствами и связями прототипа, а в остальном существенно проще его.

Сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения.

При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений при моделировании.

Эксперимент – метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности.

Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в их ход.

Фундаментальные и прикладные науки. Технология

Прикладные науки имеют своей целью осуществление практического применения добытого знания.

Фундаментальные науки направлены на получение самого знания о мире как такового. Именно фундаментальные исследования направлены в той или иной мере на решение мировых загадок.

Технология – совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных процессов. Например, технология металлов, химическая технология, технология строительных работ, биотехнология.