Постнеклассическое естественнонаучное образование

Новый взгляд на будущее. Синергетика углубляет и методологию исследований будущего. Прямолинейная экстраполяция тех или иных частичных кратковременных тенденций, на которых по большей части строились прогнозы и проекты социального переустройства, уступает место конструктивистским моделям: будущее видится как паллиативное пространство возможностей, а настоящее – как напряженный процесс выбора (А.П. Назаретян).

"Становлению научной футурологии способствует также выявление ряда фундаментальных механизмов и стержневых эволюционных тенденций, связанных с последовательными переходами материи от более вероятных (хаотических) к менее вероятным состояниям. Универсальный эволюционный вектор, образуемый поэтапным наращиванием уровней устойчивого неравновесия – "удаление от естества", настолько глубоко пронизывает историю общества, биосферы и физической Вселенной в ретроспективе, что представляется логичным распространить его и на перспективу, причём такая концептуальная операция решающим образом влияет на построение сценариев будущего", – утверждают С.П. Курдюмов, Е.Н. Князева.

И далее продолжают: "Не любой произвольный путь эволюции реализуем на данной среде, но только определенный набор эволюционных путей. И этот спектр "целей", структур-аттракторов эволюции определяется исключительно внутренними, собственными свойствами открытой нелинейной среды. Таким образом, будущее открыто в виде спектра преддетерминированных возможностей".

Новый взгляд на эволюцию. Если нелинейная система открыта, и ее внутренние флуктуации или внешние воздействия превысят некое пороговое значение, то она может скачком перейти в новое макроскопическое состояние. Но возможно не единственное состояние, а целый дискретный спектр структур-аттракторов эволюции, или структур, на которые выходят эволюционные процессы в этой системе.

Аттрактор – это состояние системы, к которому она эволюционирует. Потенциально возможен спектр устойчивых структур-аттракторов системы. "Парадоксальность действия аттрактора заключается в том, что он осуществляет как бы детерминацию будущим, точнее, предстоящим состоянием системы. Состояние еще не достигнуто, его не существует, но оно каким-то загадочным образом протягивает щупальца из будущего в настоящее". Аттрактор можно рассматривать в методологическом смысле как цель движения системы.

В состоянии нестабильности возможно несколько путей развития системы. В точках бифуркации – развилки дорог эволюции – происходит выбор между различными аттракторами. Незначительные, случайные возмущения в системе – флуктуации – могут выступать как нейтральный фон, как зародыш нового состояния, как "спусковой крючок в системе, готовой к скачку".

Почему синергетика имеет особое значение для естественнонаучного образования?

Перечислим особенности синергетики, которые делают ее необходимой для естественнонаучного образования.

Главным условием обращения образования к потенциалу синергетики является адекватность процессов, протекающих в развитии образования описанию развития синергетических объектов. Систему образования можно считать сложной социальной синергетической системой, которая имеет иерархическую и многокомпонентную структуру, цель, способна к управлению и самоорганизации. Синергетичность развития системы образования проявляется в ее способности реагировать на малые резонансные изменения в большей степени, чем на прямые управляющие воздействия.

Одной из чрезвычайно актуальных проблем реформирования российского высшего образования является преодоление узкой специализации путем формирования целостного видения и понимания окружающего мира (природы, техники, человека и общества) как единого эволюционного процесса. В этой связи возникает вопрос: "Учитывая нынешнюю сверхспециализацию прикладных и технических наук, на какой единой научной базе формировать у современного студента и молодого исследователя целостный взгляд на окружающий нас мир?"

Учитывая, что нас окружают высокоразмерные нелинейные проблемы, не решив которые, мы не будем иметь больших перспектив для дальнейшего развития науки, технологий и общества, в качестве научной базы формирования целостного мировоззрения следует избрать синергетическую концепцию. Она может стать фундаментом эволюционного естествознания. Эта концепция, все в большей мере получающая признание и в России, и за рубежом, должна быть включена в структуру научно-фун-даментального образования выпускника каждого университета. На ее основе можно построить новое отношение к процессу научного познания, разрушить барьеры, установленные между отдельными отраслями высшего образования, науки и техники в виде специальных терминов и узкого профессионализма. Основой синтеза многих отраслей знания может стать выявление законов и концепций, отражающих макроскопические свойства самоорганизующихся устойчивых структур, возникновение единого метаязыка инженера, естественника и гуманитария. Таким образом, поиск унифицирующих научных принципов получил эффективное решение в форме синергетической концепции современного естествознания.

Синергетика как интегративная наука должна изучаться в любом современном вузе, т.к. кооперативные явления самоорганизации охватывают практически все отрасли знаний о косной и живой природе, технические и экономические науки. Г. Хакен определял синергетику как дисциплину, в которой исследуется совместное действие многих подсистем, в результате которого на макроскопическом уровне возникает структура и соответствующее функционирование. Для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизующимися системами, небходимо кооперирование, синтез многих различных дисциплин.

Синергетика привносит в образование новые принципы мировоззрения, к которым относятся новые представления о холизме как формировании сложного эволюционного целого из частей, о хаосе как способе самообновления, о телеологии как раскрывающей сложную, амбивалентную природу нового и в том числе о пульсирующем ритме восхождения к единству. На последнем принципе остановлюсь более подробно.

Много статей посвящено проблемам синтеза знания, образования. Но зачастую из их прочтения вырисовывается гладкий и единственный путь синтеза – интеграция. Эволюционное рассмотрение проблемы синтеза образования указывает на наличие противоположного процесса дифференциации. Однако то, что установлено путем исторического и эволюционного подходов, в синергетике непосредственно вытекает из внутренней природы нелинейных процессов и образует закономерность. Циклы распада и объединения частей, дифференциации и интеграции заложены в самой нелинейности процессов. Открытые системы с сильной нелинейностью, к которым можно отнести знание и образование, на пути эволюционного восхождения к единству – более сложной форме организации – пульсируют, т.е. совершают колебания развития: тенденции дифференциации сменяются интеграцией, разбегание (диверсификация) – сближением (конвергенцией), ослабление связей – их усилением. Распад сложной организации происходит вблизи момента обострения, в котором система внутренне неустойчива к малым возмущениям. Чтобы повернуть процессы в обратную сторону, нужна достаточная нелинейность. Следовательно, синергетическим принципом синтеза образования является принцип объединения структур посредством установления общего темпа развития и циклического переключения режимов распада и объединения. Этот же принцип обусловливает путь интеграции России с мировым образовательным сообществом.

Становление новой мировоззренческой парадигмы образования. Современный период развития науки и образования характеризуется переходом от ньютоновской парадигмы к эволюционной, синергетической, которая соответствует потребностям культуры человечества в целом. Проблемы социума связаны с укоренившимся линейным, детерминистским подходом к природе и технике, который был перенесен на общество и способствовал развитию позитивизма, потребительской идеологии, неумению предвидеть экологические и цивилизационные кризисы.

Распространение синергетической парадигмы стало одним из мощных факторов, обеспечивающих стирание границ между естествознанием и гуманитарными науками и построение универсальной эволюционной картины мира.

В этой связи важной задачей является проведение реформы естественного образования, которая должна изменить его официальную идеологию с позиций синергетической парадигмы. Только она способна привести к пониманию механизмов кризисов в обществе и пути их преодоления, сформировать адекватный менталитет социума и стратегии противостояния хаосу. Само образование не должно быть механическим соединением традиционных курсов физики, химии, экологии, биологии. Необходим междисциплинарный синтез на основе комплексного эволюционно-синер-гетического, культурологического и историко-философского подходов к современному естествознанию. Новая парадигма позволяет объединить естественнонаучную и гуманитарную компоненты культуры, провести синтез естествознания, философии и синергетики на основе универсальных закономерностей самоорганизации.

Переход образования от знаниевой к новой мировоззренческой парадигме дает иную синергетическую картину мира, в которой большинство систем являются сложными, а большинство процессов – самоорганизующимися. Мировоззренческий дискурс сегодня обсуждает идеи нового "синергетического мировоззрения", новой "синергетической парадигмы", нового "синергетического мировидения", "экологического мировоззрения", "ноосферного сознания", "коэволюции природы и общества". Система этих понятий изменяет менталитет современного мира и тональность формирования новой мировоззренческой парадигмы. Происходит изменение мировоззренческого контекста и аксиосферы естественнонаучного знания. Оно становится участником смысложизненных ориентаций человека. Соответственно, естественнонаучное образование, образовательный процесс и преподавание естественнонаучных дисциплин наполняется мировоззренческим синергетическим содержанием.

Такая смена парадигм превращает человека в центральное звено научной картины мира, дает новый синтез парадигм причинной и целевой детерминации, субъектного и объектного подходов. Концепции самоорганизации вполне гармонируют с мировоззренческими установками постнеклассической науки, содержащими принцип дополнительности, принцип неопределенности, теорему Геделя о неполноте, закон необходимого разнообразия и т.д.

Синергетика привносит в образование становление нового взгляда человека на мир и на самого себя в этом мире. На Международном Московском синергетическом форуме (1992) отмечалось, что синергетика как междисциплинарное направление научного поиска имеет глубокие мировоззренческие следствия. Она не просто меняет понятийный строй мышления, но отчасти перестраивает и наше восприятие пространства и времени, наше отношение к жизни, жизненную позицию. Синергетика открывает другую сторону мира: его нестабильность, нелинейность и открытость, возрастающую сложность формообразований и их объединений в эволюционирующие целостности.

Конструирование нового синергетического мировидения. Кроме новых принципов, синергетика дает человеку новое синергетическое мировоззрение и новое синергетическое мировидение. Его формирование и должно стать одной из ключевых задач современного естественнонаучного образования. Оно должно дать человеку понимание того, что "все в мире взаимосвязано; ты не марионетка, но и не господин, ты активный узелок в сплетении эволюционных нитей универсума, тянущихся из бесконечной дали и уходящих в бесконечную даль".

Гуманитарная составляющая синергетического мировидения даже предлагает оригинальные практические правила поведения в окружающем нас мире (Е.Н. Князева). Они необходимы для разработки стратегии поведения человека в современном мире.

Первое: "Неизвестно как откликнется". В интерпретации И. Пригожина: "В детерминистическом мире природа поддается полному контролю со стороны человека, представляя собой инертный объект его желаний. Если же природе в качестве сущностной характеристики присуща нестабильность, то человек просто обязан более осторожно и деликатно относиться к окружающему его миру, – хотя бы из-за неспособности однозначно предсказывать то, что произойдет в будущем".

Второе: "Действуй в нужном месте и в нужное время".

Третье: "Не получится то, что и не может получиться". Возможен только один путь из спектра возможных путей развития. Это идея совре-менной прогностической деятельности в построении сценариев будущего развития человечества.

Четвертое: "Малым вызовешь большое, но большим не всегда добьешься и малого". Это правило резонанса или иглоукалывания. Малое правильное воздействие способно резонансно раскачать систему. Оно оказывается действенным, если в нужную точку "укалывает" среду.

В результате процессов самоорганизации мировоззренческих реалий происходит самоорганизация и саморегуляция личности. Специфическим качеством мировоззренческой картины мира человеческой личности является возможность восприятия и соизмерения, соотношения противоречивых и, казалось бы, несоизмеримых мировоззренческих реалий: реального (мир, повседневность) и трансцендентного (бог, религия); практического и духовного, общественного и личностного, обобщенного и индивидуального, мысленного и реального, науки и искусства. Их усвоение, оценка, отвержение, принятие, взаимоувязывание происходит в результате процессов самоорганизации, приводящих к саморегуляции личности. Таким образом знания превращаются в жизненную мудрость.

Менеджерский подход к образованию. Целью образования становится не трансляция знаний, не перенос знаний из одной головы в другую, а формирование умения постоянно пополнять и достраивать свою личностную систему знаний. "Обучающийся – это не пустой контейнер, который государственно легитимный авторитет наполняет фактами и данными, а активный конструктор себя и своего окружения".

Такой метод образования и воспитания предлагал еще в XVIII веке Жан-Жак Руссо: "Цель моя – не знание дать ему [моему воспитаннику], а научить его приобретать, в случае нужды, это знание, ценить его как раз во столько, сколько оно стоит… С этой методой мало продвигаются вперед, но зато не делают ни одного бесполезного шага". "Я показываю ему путь к знанию, – правда, легкий, но длинный, неизмеримый, медленно проходимый. Я заставляю его сделать первые шаги, чтобы он знал, как выйти на него, но я не позволю ему идти далеко".

В современных условиях этот метод выступает как процедура пробуждения внутренних сил и возможностей ученика, кооперативной совместной творческой деятельности учителя и ученика. Не научить всему, а научить учиться – вот задача синергетического обучения.

"Универсализм личности состоит сегодня не в объеме удерживаемых в памяти сведений и не в массиве оперируемых знаний из разных дисциплинарных областей, а в овладении общей системой ориентации в океане информации, в создании жестких личностных фильтров – четких способов отбора ценной информации, а также в формировании умения постоянно пополнять и достраивать свою личностную систему знаний. Главное – не знать, а знать, как найти, как быстро добывать требуемые знания в современных энциклопедиях или в сети Интернет. Главное – уметь находить путь к знанию, путь поиска решения и уметь делать по этому пути первые шаги".

Конструирование своей личной системы знаний возможно с помощью креативной способности, синергетического стиля мышления, самоорганизации знаний в систему, о которых речь идет ниже.

Креативная функция синергетики. Вспоминая сентенцию на тему образования: "образование – это то, что остается после того, как обучение закончено" или высказывание Оскара Уайльда: "Образование – удивительная вещь, но не стоит забывать о том, что ничему, что действительно стоит знать, нельзя обучить", остается задуматься, что остается или чему нельзя научиться. Это креативная составляющая образования, которая приобретается в процессе образования и заключается в способности мышления непрерывно додумывать, переосмысливать, реинтерпретировать действительность и обновлять имеющуюся систему знаний в контексте изменяющихся мировоззренческих установок личности. Это естественное, внутреннее побуждение к обновлению формирует способность обращать имеющиеся теоретические и практические знания в стратегии решения проблем и методы получения нового знания.

Синергетический стиль мышления. Синергетика привносит в образование новый нелинейный стиль мышления, который становится характерной отличительной чертой обновляющейся методологии. Она наполняется новыми синергетическими категориями: устойчивость, неустойчивость, бифуркация, аттрактор, фрактал. При этом любое исследование переходит из констатирующего в теоретическое, учитывающее эволюционное развитие и возможность выбора будущего в контексте альтернативных сценариев. Синергетический стиль мышления предполагает неоднозначный вероятностный ход развития процессов с возможностью альтернативного выбора в точке бифуркации.

Самоорганизация знания. Все полученное с помощью предыдущих функций знания и в мировоззренческом контексте и добытое самостоятельно креативным образом не принесет пользы, если оно не организовано надлежащим образом в голове человека. Эдгар Моран в своей книге "Хорошо устроенная голова. Переосмыслить реформу – реформировать мышление" (1999) показывает, что лучше иметь "хорошо устроенную голову", чем "голову, наполненную многочисленными знаниями". В "голове, наполненной знаниями" аккумулирован большой объем знаний, но эти знания лишь сложены в штабеля, а не подвергнуты надлежащей обработке, тщательному отбору, они еще должным образом не организованы. В "хорошо устроенной голове" знания не просто собраны и накоплены, но и связаны в целостную систему. Такого рода голова имеет двоякое преимущество: 1) обладает "общей способностью ставить и решать проблемы" и 2) оперирует "принципами организации, позволяющими связывать знания и придавать им смысл". Такую самоорганизующуюся систему знаний можно получить, внедряя в систему образования принципы сложного, нелинейного мышления.

Синергетика как основание реформы образования. Реформа образования должна опираться на идеи целостности, фундаментальности образования, дающего целостное видение природы, человека и общества в контексте универсального эволюционизма и самоорганизации, междисциплинарного диалога естественника и гуманитария. Она должна учитывать парадигмальные изменения науки ХХI века, переход ее в междисциплинарную стадию постнеклассической науки.

Синергетика дает возможность универсальным образом описывать явления самоорганизации, прояснять значение открытости систем, роль случайности и конструктивность роли хаоса, природу катастрофических революционных изменений в системе, механизмы альтернативного – исторического ее развития и т.д. Все эти понятия, до недавнего времени бывшие исключительно в арсенале гуманитарного образа мышления, теперь приобретают иное, более глубокое звучание.

Образование сегодня должно не только транслировать знания и социальный опыт, но готовить человека к жизни в эпоху кризисов. Такую функцию способна осуществить синергетика.

Таким образом, синергетика действительно содержит много полезного для решения проблемы становления естественнонаучного образования. Однако синергетике необходима саморефлексия относительно того, на что она способна в силу самого ее существа и на какие области и вопросы распространение ее было бы неправомерно.

В связи с этим правомерна постановка вопроса: применим ли синергетический подход к естественнонаучному образованию? Возможно ли синергетическое видение естественнонаучного образования?

Синергетика как метод и содержание образования. Роль синер-гетики в образовании двояка. Синергетика может выступать как содержание и как метод образования. В первом случае речь идет о передаче и распространении синергетических знаний, т.е. об образовании через синергетику. Во втором – о синергетических подходах к образованию, синергетических способах организации процесса обучения и воспитания.

Синергетика как содержание естественнонаучного образования. Преподавание синергетики самой по себе не должно являться самоцелью естественнонаучного образования. Оно само является открытой и сложной синергетической системой, требующей учета основных синергетических закономерностей ее развития. Система знаний, формируемых подготавливаемым специалистам, также должна быть синергетической, многокомпонентной, многоуровневой, междисциплинарной.

Одним из основных компонентов системы естественнонаучной подготовки является содержание образования.

Содержание современного естественнонаучного образования, как общего, так и специального, в первую очередь, претерпевает серьезные изменения, связанные с изменением мировоззренческой парадигмы, а также с пересмотром существующих теоретических представлений благодаря открытиям в неравновесной термодинамике.

В настоящее время в структуре содержания высшего образования отсутствуют такие общеобразовательные учебные предметы, как синергетика, общая генетика, общая психология. То есть те предметы, которые соответствуют новой парадигме образования и отражают современные научные достижения в исследовании процессов самоорганизации живой и неорганической природы, в области исследования живого вещества на уровне внутриклеточных процессов и генома человека, а также в исследовании внутреннего мира человека. Образовательный процесс в России сдерживается рамками образовательных стандартов. Поэтому можно надеяться на включение в учебные планы дисциплин по синергетике только в образовательные стандарты следующего поколения.

Внедрение синергетических идей, взглядов в естественнонаучное образование возможно за счет региональной компоненты учебных планов специальностей, в которую дисциплины вносятся данным вузом. Однако практика показывает, что она заполняется дисциплинами, непосредственно связанными со специальностью.

Ряд исследователей видит выход в отражении научного содержания идей самоорганизации в уже имеющихся в учебных планах дисциплинах – в философии, информатике, физике, концепциях современного естествознания. Наибольшие возможности на данный момент для внедрения синергетики в учебный процесс имеет дисциплина "Концепции современного естествознания". Она была включена в 1994 году в государственные образовательные стандарты программ высшего профессионального образования в качестве обязательного курса для специальностей гуманитарного и социально-экономического профиля.

Изучение основ современного естествознания будущими специалистами гуманитарного и социально-экономического профиля должно преодолеть психологический барьер гуманитариев перед естественнонаучным знанием; ознакомить студентов с особенностями научного познания окружающего Мира, логикой и методологией проведения научных исследований; показать не противоречивость, а взаимную необходимость рационального и образного отражения окружающего Мира; на примере формирования фундаментальных воззрений и понятий физики, химии, биологии и смежных с ними наук дать представление об основных концепциях современного естествознания, необходимые знания о строении и развитии Мира живой и неживой природы и их взаимной обусловленности; сформировать в мировоззрении студентов достаточно целостную картину эволюции окружающего Мира и показать место в ней человека.

В преподавании дисциплины "Концепции современного естествознания" возник ряд проблем. Наличие государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования не смогло устранить многообразие учебников и учебных пособий, очень резко отличающихся по содержанию, но утверждающих свое соответствие упомянутому стандарту.

Содержание дисциплины в силу своего междисциплинарного характера требует специалистов в области междисциплинарных исследований, а поскольку таковых не имеется, то преподают ее либо специалисты из области естественнонаучных дисциплин: физики, химики, биологи, или часть – физики, часть – химики и т.д., либо гуманитарии.

И каждый формирует содержательную часть курса и его тематическую разбивку исходя из своей профессиональной ориентации и мировоззрения. У естественников много конкретного знания теорий, законов, природного мира, но мало философской рефлексии мировоззренческих представлений единой картины мира. У гуманитариев – наоборот: много философской рефлексии и мало естествознания.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19