МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПЕДАГОГИКИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ
Одобрено
на
заседании
кафедры Программа
составлена
в
педагогики высшей школы
соответствии с государственными
28 апреля 2002 г.
образовательными
Заведующий
кафедрой
педагогики высшего
стандартами
профессионального
высшей школы
образования по специальности
А.М. Аронов___________________
№ 010100 "Математика"
ББК (библиотека) Программа курса
Авторы-составители: Ефимов Валерий Сергеевич Туговиков Денис Викторович
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ Рабочая программа дисциплины по специальности № 010100 "Математика", дополнительной квалификации "Преподаватель"
Естествознание: Рабочая программа дисциплины. Красноярск: РИО КрасГУ, 2002, 9 с. Предназначена для специальности № 010100, "Математика", дополнительной квалификации "Преподаватель".
© КрасГУ, 2002.
Красноярск 2002
2
способность к теоретическому мышлению, является основой любого вида
I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ и
гуманитарных исследований и аналитико-рефлексивных работ. В рамках
самостоятельные аналитико-рефлективные работы студентов, по каждой из
курса студент должен участвовать в семинарских занятиях в течение 64
которых студенты оформляют письменный отчет.
часов, сделать 5 самостоятельных работ и оформить их в виде рефлексивно-
Курс
включает
в
себя
специальные
семинарские
занятия
Общая длительность курса 64 часа семинарских занятий, включающие
аналитических отчётов по основным темам семинаров.
в себя лекции, систематизирующие пройденный материал.
II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Занятия проводятся по 4 часа в неделю в течение одного семестра. Тема 1: Введение в методологию науки
Цель курса сформировать у студентов основы теоретического
Предметно-преобразующая
мышления на материале естественных наук.
(практическая)
и
научно-
исследовательская деятельность:
Задачи курса сформировать у студентов основные представления о культурно-
•
понятие деятельности, схема акта деятельности,
исторической логике развития научного мышления, представления о научно-
•
научное исследование как деятельность (производство знания)
теоретической деятельности;
•
становление
•
•
в рамках семинарских занятий обеспечить освоение элементов
подготовить
студентов
к
выполнению
•
относится
к
блоку
•
самостоятельных
деятельности.
специальных
Понятие знания: знания как продукт трансляции, схема трансляции,
дисциплин,
обеспечивающих получение студентами дополнительной квалификации
знания предписания и знания описания, критерии научного знания, эмпирические знания, теоретические знания.
"Преподаватель".
Основные
Дипломированные квалификацию
специалист,
"Преподаватель"
естественнонаучного
имеющий
должен
мышления,
знать
владеть
дополнительную логику
основными
для
более
Естественнонаучный
сложного
методологический
гуманитарного базис,
Литература 6, 2, 10.
методами
моделирования.
сформированный,
как 3
принципы
научной
дополнительности, принцип системности.
(генезис)
естественнонаучного моделирования, поскольку оно является элементарной основой
научная деятельность — производство знаний об объективной
действительности, научное сообщество как держатель норм научной
Место курса в системе социогуманитарного образования курс
идея объекта и имманентных ему процессов и законов его
существования, понятие объективной действительности — природы.
исследований и аналитико-рефлексивных работ.
Данный
(прагматическая
интерпретация — получение полезных знаний, эстетическая — поиск
сформировать у студентов основные навыки моделирования и
мысленного экспериментирования на материале естественных наук; •
науки
истины),
теоретического мышления на материале естественных наук; •
действительности
4
деятельности:
принцип
Тема 2: Становление науки. Строение научного предмета. Теоретические и эмпирические науки Становление науки: этап формирования (кумулятивный) и этап развития (научные революции) науки. Строение научного предмета: эмпирический слой, теоретический слой, слой оснований научного предмета. Двухплоскостное представление научного предмета: научный предмет как система знаний, научный предмет как форма мышления.
Проблема равновесия – как найти равновесие сложного объекта. Выделение
опытная (эмпирическая) наука — эмпирические объекты, знания и теоретико-экспериментальная
наука
—
характеристик
равновесия
–
вес
и
пространственное расположение. Предметное и знаковое моделирование, элементарная
модель
"качели". От
эмпирической
закономерности
к
теоретическому закону. Идеальные объекты теории равновесия: точечный системы многих тел. Литература 2, 8.
закономерности, критерии истины; •
существенных
вес, абсолютно жёсткий невесомый стержень. Определение равновесия для
Эмпирическая и теоретико-экспериментальная наука: •
Тема 4. Проблема равновесия
идеальные
объекты,
теоретические знания и теоретические законы, эксперимент как средство
Тема 5. Моделирование и мысленный эксперимент в науке
проверки теорий, мысленный эксперимент.
Моделирование в науке. Типы моделей: предметные, иконические,
Литература 18, 6, 16.
знаковые,
символические
(математические).
Типы
моделирования:
моделирование-идеализация (означивание), моделирование-конкретизация Тема 3. Генезис знаковых средств науки (на материале научного предмета – геометрия) Генезис знаковых средств науки: разрывы в деятельности как ситуация генезиса знаковых средств. Типология разрывов: трансформация объекта, разрыв в средствах деятельности, разрыв в смыслах деятельности. Этапы
(опредмечивание). Модель — посредник между теорией и практикой. Мысленный
эксперимент
в
науке:
как
метод
опровержения/подтверждения научной теории, как метод обоснования (доказательства) теоретического закона. Мысленные эксперименты Стевина: "Равновесие балки", "Равновесие тела в жидкости". Литература 2, 11, 12, 8.
становления знаковых средств: семиотический объект, знак. Формирование первых идеальных объектов (чертежей Евклидовой геометрии).
Геометрический
математики.
Реконструкция
характер оснований
решения
задач
мышления
Тема 6. Понятия интегрального и дифференциального исчисления
Вавилонской Вавилонских
в естественных науках (на примере задачи равновесия тела сложной формы)
математиков.
Задача на определение центра равновесия объекта сложной формы.
Литература 2, 6, 7.
Представление объекта сложной формы как системы многих тел – переход к дифференциальному и интегральному исчислению. Литература 1, 2. 5
6
Тема 7. Предметные категории науки. Научный предмет Статика
Мысленно-логическое доказательство закона сохранения импульса.
Категории научного предмета Статика: однородное пространство,
Литература 13, 5, 1.
форма тела. Предметные категории науки, основания научной теории. Двухплоскостное представление научного предмета: статика как
Тема 11. Законы механики: второй закон Ньютона
система знаний; статика как форма мышления.
Взаимодействие тел, изменение количества движения. Понятие силы.
Литература 2.
Мысленно-логическое доказательство второго закона Ньютона. Метод флюксий, понятие производной и интеграла. Уравнение
Тема
8.
Проблема
движения
(апории
Зенона).
Причинно-
следственная матрица европейского мышления
движения
в
дифференциальной
форме.
Решение
дифференциальных
уравнений. Литература 1, 5, 13.
Апории Зенона как форма проблемматизации возможности движения. Анализ содержания апорий, анализ оснований мышления Зенона. Категория себетождественности. Онтологии покоя – онтологии
Тема 12. Законы механики: закон сохранения энергии
движения. Топическое строение науки. Причинно-следственная матрица европейского мышления.
Движение тела в гравитационном поле. Понятие кинетической энергии. Понятие потенциальной энергии. Закон сохранения энергии как
Литература 2, 14,
инвариант движения. Литература 1, 13, 5, 15.
Тема 9. Объективация движения. Идеальные объекты механики Тема 13. Категории механики. Механика – образец классической
Введение знаковых средств для описания движения: картинки, графемы, графики, функции. Понятие движения по Аристотелю. Принцип инерции
Галилея
(мысленный
эксперимент
Галилея
с
науки Категории
наклонной
плоскостью). Идеальные объекты механики: прямолинейное, равномерное
механики.
Проблема
будущего.
Механистический
детерминизм. Культурно-историческая
движение.
ситуация
создания
механики.
Небесная
механика – земная механика.
Литература 2, 4, 5.
Научный предмет Механика: механика как система знаний, механика как форма мышления.
Тема 10. Законы механики: закон сохранения импульса
Литература 10, 6, 2, 15.
Столкновение тел. Понятие количество движения. Гипотеза о сохранении количества движения. Мысленные эксперименты Ю. Соколовой по столкновению тел. 7
8
Тема 14. Концепции современного естествознания как типы
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
научного мышления: статико-геометрическое, механико-динамическое
Список литературы
Понятие научной картины мира. Научные революции. Научные
Основной 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник.
программы. Топическое строение науки. Типы научной рациональности: классический, постклассический,
- М.:ЮКЭА, 2001. – 838 с.
постнеклассический.
2. Ефимов
В.С.
Естествознание.
Практика
и
теория
естественнонаучного мышления. Методические рекомендации. Красноярск;
Литература 2, 10, 15.
1996. 67 с. 3. Грушевицкая
III. ТЕМЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАБОТ
Т.Г.,
Садохин
А.П.
Концепции
современного
естествознания: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1998. – 383 с.
1. Определение высоты удаленного дерева.
4. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. - М.: Наука, 1965. –
2. Реконструкция мышления вавилонских математиков в задаче
327 с.
"Определение длинны и ширины прямоугольного поля".
5. Орир Дж. Физика. - М.: Мир, 1981.- Т.1. – 336 с.
3. Нахождение положения равновесия бревна, имеющего форму
Дополнительный 6. Розин В.М. Специфика и формирование естественных, технических и
усечённого конуса. 4. Научный предмет Статика: логико-генетический анализ.
гуманитарных наук. – Красноярск; 1989. – 200 с.
5. Апории Зенона.
7. Розин В.М.
6. Научный предмет Механика: логико-генетический анализ.
Логико-семиотический анализ знаковых средств
геометрии (к построению учебного предмета) // Педагогика и логика. М.:
IV. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Касталь, 1992. - С.202 – 305. 8. Щетников А.И. Мысленный эксперимент и рациональная наука.
Контроль учебной работы студентов осуществляется через:
- М.:АО Аспект Пресс, 1994. - 239 с.
а) письменные контрольные работы;
9. Канке В.А. Основные философские направления и концепции науки.
б) проверку отчетов по основным темам семинарских занятий. Для освоения курса студент должен выполнить 2 контрольные работы
Итоги XX столетия. – М.: Логос, 2000. – 320 с. 10. Стёпин В.С., Горохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники. –
и не менее 5 отчётов. Оформление отчета производиться по стандартам
М.: Контакт – Альфа, 1995. – 384 с.
приближенным к требованиям для студенческой курсовой работы.
11. Моделирование. Российская педагогическая энциклопедия/ Гл. ред.
По итогам курса проводиться зачет, на котором студенты отвечают на
Давыдов В.В. – М: Большая российская энциклопедия, 1993. - Т.1. -С.580-
вопросы по основным темам курса.
581. 12. Штофф В.А. Моделирование и философия. - М. – Л.: Наука, 1966. 301 с. 9
10
13. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. - М.: Наука, 1979.
Естествознание. Теория и практика естественнонаучного мышления.
- 520 с. 14. Койре А. Очерки истории философской мысли (о влиянии философс-
Составитель
ких концепций на развитие научных теорий). - М.: Прогресс, 1985. - 288 с.
Ефимов Валерий Сергеевич Туговиков Денис Викторович
15. Кузнецов Б.Г. Пути физической мысли. - М.: Наука, 1968. - 349с. 16. Кун Т. Структура научных революций. - М., 1975. 17. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. -
Редактор О. Ф. Александрова Корректура авторов.
М.: Мир, 1976. Т.1, 2. 18. Кохановский В.П. Философия и методологий науки: Учебник для высших учебных заведений. – Ростов н/Д.: Феникс, 1999. – 576 с.
Подписано в печать 17.12.2002 Тиражируется на электронных носителях Заказ 363 Дата выхода 03.03.05 Адрес в Internet: www.lan.krasu.ru/studies/editions.asp Отдел информационных ресурсов управления информатизации КрасГУ 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, ауд. 22-05, e-mail:
[email protected]
Издательский центр Красноярского государственного университета 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, e-mail:
[email protected]
11
12
