(обществознание, 10 класс)
Тема “Научное познание”, изучаемая в курсе обществознания в 10 классе, знакомит учащихся с этапами, методами и особенностями научного познания, раскрывает его прикладной характер. Учителю предоставляется великолепная возможность привлечь знания старшеклассников из других предметных областей – математики, физики, химии, биологии, географии, истории, политологии, литературы, этики.
Межпредметные связи, используемые при изучении темы “Научное познание”, выполняют несколько функций. Во-первых, они прекрасно иллюстрируют изучаемый теоретический материал. Во-вторых, они расширяют кругозор и эрудицию десятиклассников, а также усиливают мотивацию к изучению других предметов. В-третьих, межпредметные связи оказывают влияние на формирование мировоззрения старшеклассников, поскольку позволяют подвести ребят к пониманию универсальных научных принципов и к осознанию взаимосвязи различных наук.
Представленный материал разбит на блоки в соответствии с логикой изучения темы “Научное познание”. Межпредметные связи представлены различными способами:
- в виде конкретных примеров, которые могут быть использованы в качестве иллюстраций;
- в виде вопросов и заданий, опирающихся на личный жизненный опыт учащихся, их общую эрудицию и знания из других предметных областей;
- в виде высказываний ученых и государственных деятелей; эти высказывания целесообразно применять либо в качестве иллюстраций, либо конструировать на их основе вопросы и задания.
Подбор наглядных пособий для иллюстрации представленного материала зависит от возможностей и творческого подхода самого учителя. Проводя урок по этой теме, я использую модель молекулы ДНК, схемы “Структура белка” и “Структура кристалла”, сосновую шишку, кубик Рубика, морскую ракушку, кленовый лист, географическую карту, лист Мёбиуса, репродукции чертежей Леонардо да Винчи, изображения паутины, пчелиных сот, знака полярности (Инь – Ян) и стаи гусей.
Представляется возможным использовать данный материал и фрагментарно, и в другой последовательности, соответствующей логике изучения темы конкретным учителем. Разработка может оказаться полезной для учителей физики, химии, биологии и литературы.
Что такое наука
- Изучая понятие “закон” (устойчивая, повторяющаяся связь между отдельными сторонами и свойствами явлений), целесообразно задать следующие вопросы:
- Приведите примеры повторяемости в природе (смена времен года, времени суток, приливы и отливы и т.д.).
- Какие другие значения слова “закон” вам известны? (Нормативный акт, правило).
Методы научного познания
- Наблюдение (изучение объекта, накопление фактов):
- когда Томас Эдисон создавал свою знаменитую лампочку, он долго не мог найти материал для нити лампы. Ему пришлось провести сотни экспериментов с самыми различными веществами. С каждым из материалов он осуществлял по шесть опытов – по количеству измеряемых параметров. Проводя эксперименты, ученый исписал около 200 записных книжек;
- Леонардо да Винчи записывал все, что приходило ему в голову, делал многочисленные зарисовки, схемы, чертежи оружия, оборонных механизмов, летательных аппаратов. Всего он сделал около 6000 тысяч набросков, к которым впоследствии неоднократно возвращался. Также она делал вещи, немыслимые для своей эпохи – анатомировал трупы – чтобы узнать что-то новое о функциях человеческих органов;
- физик Генри Кавендиш оставил после совей смерти двадцать пачек рукописей, ведя исследования в самых разных областях физики;
- Кубик Рубика: для того, чтобы его собрать, требуется перебрать множество комбинаций;
- “Найдётся ли такой человек, который, бросая дротик целый день напролет, не попадет хотя бы разок в цель?” (Марк Туллий Цицерон, римский оратор)
- Моделирование (исследование объектов познания при помощи моделей).
1) Образные модели, построенные по аналогии:
- открытие формулы бензола немецким химиком А.Кекуле: зайдя однажды в зоосад, он остановился у клетки с обезьянами, которые сцепились лапами в кольцо. Вернувшись домой, ученый записал “круглую” структурную формулу бензола;
- изобретение кассового аппарата: его изобретатель, американец Джеймс Ритти плыл на пароходе в Европу и случайно зашёл в машинное отделение, где обратил внимание на работу счетчика оборотов винта. Устройство счетчика подсказало идею создания кассы;
- изобретение парашюта: русский инженер Котельников начал эксперименты с обычного увеличенного зонта, однако эта конструкция оказалась слишком тяжёлой. Сокращение ее веса привело к уменьшению надёжности летательного аппарата. Как-то проходя в ветреную погоду мимо конки, изобретатель увидел даму, у которой из раскрывшейся сумки выпала шёлковая шаль, зацепилась бахромой за защёлку, надулась ветром и образовавшийся купол потащил сумку за собой. Это принцип свободного шёлкового купола был реализован Котельниковым при изготовлении парашюта.
2) Знаковые (математические) модели:
- карты, схемы, чертежи, графики;
- формулы, уравнения, теоремы;
- языки (в том числе ноты, эсперанто, азбука Морзе, семафор, азбука Брайля, дактилология (язык для глухонемых), дорожные знаки, мнемотехника и т.д.);
- периодическая система химических элементов;
- лист Мёбиуса (где может использоваться односторонняя поверхность? – “бесконечная” магнитофонная лента, шлифовальная лента с двумя рабочими поверхностями, самоочищающийся транспортёр в картофелеуборочных комбайнах).
3) Физические модели:
- для изучения аэродинамики самолёта строят его модель и продувают в аэродинамической трубе;
- реконструкция исторического прошлого (чтобы подтвердить теорию первоначального заселения островов Полинезии из Америки, известный норвежский исследователь Тур Хейердал в 1947 году совершил плавание из Полинезии в Перу на плоту “Кон-Тики”, в 1969-1970 гг. – на папирусных лодках “Ра” из Африки до островов Центральной Америки).
- Структурный анализ и теоретическое обоснование полученных результатов целесообразно продемонстрировать на примере литературных произведений.
1) Анализ (мысленное расчленение объектов, предметов на составные части и мысленное выделение в них отдельных признаков). Характерные черты героев “Мёртвых душ” Н.В.Гоголя: Манилов был мечтателем, Коробочка отличалась подозрительностью, Собакевич – грубой силой, Плюшкин – скупостью и т.п.
2) Синтез (мысленное соединение в целое частей объекта, предмета, либо основных признаков, полученных в процессе анализа). Через характерные черты героев создается “типичный образ”.
3) Сравнение (мысленное установление сходства и различия предметов по существенным и несущественным признакам). Например: Пьер Безухов и Андрей Болконский, Ольга и Татьяна Ларины.
4) Обобщение (мысленное объединение частей объекта, предмета в новое понятие). Роман А.С.Пушкина “Евгений Онегин” - “энциклопедия русской жизни”.
- Проверка теоретических выводов на практике может быть показана на примере русских народных сказок.
1) Борьба Ивана-Царевича со Змеем Горынычем. Задача Ивана – победить Змея, а для этого надо отрубить ему голову. Герой проводит многочисленные эксперименты - зайдет то слева, то справа; только снесет голову, как на ее месте сразу же вырастает другая. После проверки своей гипотезы на практике Иван задается другим вопросом: как отрубить голову и сделать так, чтобы она больше не вырастала?
2) Задание: проследите все этапы познания на примере борьбы Ивана-царевича с Кощеем Бессмертным.
- Наблюдение: следил за Кощеем, выспрашивал у других о том, где он находится и как его можно обезвредить.
- Выдвижение гипотезы: булатом и палицей добраться до Кощея. Неудача заставила Ивана выдвинуть новую гипотезу: “погибель Кощея” заключается не в нём самом, а в другом месте.
- Построение модели: нужно искать иголку – в яйце – в селезне - в сундуке – на дереве – на острове за тридевять земель.
- Проверка гипотезы на практике.
- Постановка новых вопросов. Где находится остров? Как свалить дуб? Как открыть сундук? Как догнать зайца, если будет убегать? Как поймать селезня, если он попытается улететь? Не случайно говорят: “Скоро сказка сказывается да не скоро дело делается”.
3) Задание: проследите, как этот алгоритм проявляется в работе следователя (сбор информации, наблюдение, выдвижение гипотез, их проверка, систематизация знаний, новые вопросы).
4) Задание (может быть предложено в качестве домашнего): проследите, как алгоритм процесса познания проявляется при выборе спутника жизни. Какие этапы порой пропускаются?
Повторяемость процесса познания
- “Мы никогда не должны забывать, что каждый успех нашего познания ставит больше проблем, чем решает, и что в этой области каждая новая открытая земля позволяет предположить существование еще не известных нам необъятных континентов”. (Луи де Бройль, французский физик).
- “Я верю: после разрешения каждой проблемы будет оставаться по-прежнему великой загадкой вопрос о том, как поступать с остальными проблемами”. (Поль Дирак, английский физик).
- Этапы процесса познания в истории человечества:
1) Накопление знаний: они носят конкретный, опытный, описательный характер.
2) Специализация знаний: формирование конкретных наук для более глубокого изучения мира.
3) Формирование теоретических разделов наук: рассматриваются связи явлений, их единство, общие закономерности, тенденции развития.
4) Появление новых вопросов приводит к возникновению новых отраслей знания на стыке наук (синергетика, гидродинамика, психолингвистика, цветотерапия, биоритмология, биоэнергетика и др.).
Прикладной характер научного знания
- Герои романа Ж.Верна “Таинственный остров” использовали свои знания по физике, математике, географии, геологии, инженерному делу и др.
- Какие практические знания пригодились другому литературному герою - Робинзону Крузо из одноименного романа Д.Дефо?
- В решении практических задач: если вы знакомы со свойствами квадрата, то, зная длину его стороны, можете найти его площадь и периметр; это окажется полезным при выяснении, например, такого вопроса: сколько понадобится обоев для оклейки комнаты, имеющей параметры a – b – c с окном и дверью?
- Могут ли знания нам мешать? (До изучения химии все знали, что у металлов есть основные признаки – это нечто твёрдое, блестящее и холодное. Но ртуть – это жидкий металл, а магний – порошкообразный).
Роль личности в науке
- Нестандартность мышления:
- изобретатель пенициллина Александр Флеминг по неосторожности уронил в бактериальную культуру немного плесени. Подумав, что придется начинать опыт заново, ученый взглянул в микроскоп и оторопел от увиденного: вокруг “островков” плесени размножение бактерий прекратилось. Флеминг предположил, что с помощью плесени можно остановить рост бактерий. Так были открыты антибиотики.
- Преданность делу науки:
- народоволец Николай Кибальчич, находясь в тюрьме, разработал модель летательного аппарата;
- сподвижник М.В.Ломоносова Дмитрий Виноградов, смертельно больной, дописывал свой труд о фарфоре – “Описание свойств русского порцеллина”;
- академик Иван Павлов, умирая, фиксировал и диктовал секретарю изменения, происходящие в нём в последние часы; на телефонные звонки отвечал через секретаря единственной фразой: “Скажите, что Павлову некогда, он умирает”;
- в течение всех 900 дней блокады Ленинграда учёные Института растениеводства оберегали уникальную коллекцию семян, собранную академиком Н.И.Вавиловым. Доведённая до дистрофии горстка учёных не съела ни одного зёрнышка, и бесценная коллекция была сохранена.
- Смелость:
- идея гелиоцентризма, выдвинутая Николаем Коперником, и выступившие в его защиту Джордано Бруно и Галилео Галилей;
- французский ученый Луи Пастер подвергал себя огромному риску при проведении вакцинация против холеры, сибирской язвы и бешенства;
- норвежский исследователь Фритьоф Нансен прервал поход на Северный полюс, но спас журналы научных наблюдений.
- Ответственность за свои открытия и изобретения:
- американский физик Роберт Оппенгеймер (“отец атомной бомбы”) и советский физик А.Д.Сахаров (один из создателей водородной бомбы) выступали за прекращение испытания ядерного оружия;
Жюль Верн, работая над книгой “Капитан Немо”, описал возможности подводного летательного аппарата, который мог протаранить корабли противника. Отдав книгу в издательство, он случайно узнал из газет, что учёные ведут разработку нового оружия – торпед, способного на расстоянии поражать цель. Жюль Верн немедленно скупил первое издание своего произведения.
Основные принципы, лежащие в основе наук
1. Принцип цикличности (ритма)
2. Принцип полярности
- Всё имеет противоположность – Инь-Ян (символ), жизнь и смерть, сон и бодрствование, здоровье и болезнь, тепло и холод, высокое и низкое, черное и белое, молодость и старость и т.п.;
- синтез двух противоположностей – не механическое объединение, а создание чего-то совершенно нового (рождение ребенка – он уникален по сравнению со своими родителями).
3. Принцип подобия (сходные принципы устройства)
- Прожилки на листе клёна = водораздел рек = кровеносная система.
- Чешуйки рыб = чешуйки шишек.
Сходные принципы формирования сложных систем:
- Атомы – молекулы – клетки – организмы – экосистемы.
Звук – буква – слог – слово – фраза – предложение – абзац – текст – произведение.
- Голография (метод получения объемного изображения, основанного на интерференции волн; каждый участок голограммы содержит информацию обо всём объекте).
4. Принцип рациональности
1) “Природа работает небольшим числом общих принципов” (Альберт Сент-Дьерди).
2) “Я убеждён, что придёт время, когда физиолог, поэт и философ будут разговаривать на одном языке” (Клод Бернар, французский физиолог).
3) “Тот, кто стремится к познанию истины, не должен избирать какую-либо одну науку, ибо все они находятся во взаимной связи и зависят одна от другой” (Рене Декарт, французский философ, математик, физик, физиолог).
4) “Я думаю, все согласны с Ньютоном: самый глубокий фундамент науки – это уверенность в том, что в природе одинаковые явления наступают при одинаковых условиях” (Нильс Бор, датский физик).
5) “В научном мышлении всегда присутствует элемент поэзии. Настоящая наука и настоящая музыка требуют однородного мыслительного процесса” (Альберт Эйнштейн, немецкий физик).
6)
Все в мире связано в единое начало;
В движеньи волн – шекспировский сонет,
В симметрии цветка – основы мирозданья,
А в пеньи птиц – симфония планет.
Процесс развития
- Как и процесс познания, процесс любого развития идет по спирали. Где в живой природе встречается спираль? (Усики растений, рост тканей в стволах деревьев, расположение семечек в подсолнухе, протоплазма в клетке, кристаллы, шишки, чешуя рыб, ракушка, паутина, осиное гнездо, сворачивающийся лист, Галактика.)
- В живой природе явствует спираль,
Как символ жизни, проявленье нормы,
У всех улиток общая деталь
С Галактикой – спиральность формы. - Молекула ДНК имеет форму двойной спирали и полностью генетический код выстраивается за 19 витков спирали = Метонов цикл, лежавший в основе древнегреческого календаря (длился 19 лет, равен 235 лунным месяцам). Виток двойной спирали ДНК соответствует солнечному году.
- Вывод: развитие мира идёт по спирали (повторяемость, но на другом витке).
Список использованной литературы
- Вагин И. Умейте мыслить гениально. – СПб.: Питер, 2002.
- Васютинский Н. Золотая пропорция.- М.: Молодая гвардия, 1990.
- Задания и тесты по обществознанию (10 класс). – М.: Школа-Пресс, 1999.
- Зеленин А.Н. Тайна? Гипотеза… Знание! – Харьков: “Прапор”, 1991.
- Ивин А.А. Искусство правильно мыслить. – М.: Просвещение, 1986.
- Как определить и развить способности ребёнка. – СПб.: “Респекс”, 1996.
- Курс практической психологии или как научиться работать и добиваться успеха. – Ижевск, Издательство Удмуртского университета, 1996.
- Левитин К.. Геометрическая рапсодия. – М.: Знание, 1984.
- Петербургский Ф. Двенадцать законов Судьбы. – СПб., 1993.
- Тихомиров А. Трактаты. – Воронеж: МОДЭК, 1993.
- Трембовольский Я.Л., Чекалов И.В. Ваше слово, эрудиты! – М.: Просвещение, 1990.
- Фройде Матиас. Животные строят. - М.: Мир, 1986.
- Эль Тат. Лекарство для души. – СПб.: “Невский проспект”, 1999.