Постнеклассическое естественнонаучное образование

Философия на всех этапах развития естественных наук внедрялась в их проблемы. Для русской науки и образования характерны стремление решать мировоззренческие проблемы. Многие выдающиеся русские естествоиспытатели, проводя осмысление и философскую рефлексию над научными открытиями в области естествознания, оказали серьезное влияние на философию науки.

Такими острыми мировоззренческими проблемами стали: гелиоцентрическая система Коперника в первой половине XVIII в., эволюционные идеи во второй половине XVIII в. (Крашенинников, Каверзнев, Болотов), идея непрерывности материи, возникшая в первой половине XIX в. в связи с развитием таких областей физики, как оптика, физика электричества и магнетизма (Велланский), идеи связи пространства и материи (М.В. Остроградский). Н.И. Лобачевский – творец первой системы неевклидовой геометрии доказал зависимость свойств пространства от свойств движу-щихся в нем тел.

Разработка в России во второй половине XIX в. эволюционных идей, основанных на дарвинизме, приводит к возникновению и бурному развитию эволюционных естественных наук: эволюционной географии и морфологии растений (А.Н. Бекетов), эволюционной эмбриологии и сравнительной патологии (А.О. Ковалевский и И.И. Мечников), сравнительной палеонтологии (В.О. Ковалевский), эволюционной морфологии животных (А.Н. Северцов).

Существенный вклад в изучение мира и его философское понимание внесли А.М. Бутлеров учением о химическом строении вещества, И.М. Сеченов открытием явления центрального торможения, К.А. Тимирязев – открытием энергетической закономерности фотосинтеза, обосновывающем единство и связь живой и неживой материи в процессе круговорота веществ и энергии в природе. А.Г. Столетов и работающие под его непосредственным руководством известные ученые Н.А. Умов, Н.Е. Жуковский, П.Н. Лебедев, С.А. Чаплыгин оказали существенное влияние на философское осмысление мироздания.

Русские ученые стремились решать мировоззренческие проблемы. Выдающиеся русские естествоиспытатели осмысливали философские вопросы естественных наук. В русской культуре во второй половине XIX века возникает преклонение перед наукой. Блестящее развитие русского естествознания, связанное с именами Пирогова, Менделеева, Ковалевского, Мечникова, Сеченова, приводит к культу научного знания. Позитивизм подчиняет своему влиянию ученых и широкие круги русского общества.

Российские естествоиспытатели рубежа XIX–XX вв. в подавляющем большинстве опирались на позитивизм, но и разделяли материалистические, а также материалистически толкуемые позитивистские взгляды.

В XX в. (прежде всего в 20–30-х гг.) проводилось философско-методологическое осмысление достижений физико-математических и биологических наук. Открытия релятивистской и квантовой механики произвели революцию в представлениях о пространстве, времени, реальности, причинности, которая требовала разработки нового категориального аппарата и методологических оснований новой физики. Ученые (С.И. Вавилов, А.Ф. Иоффе, В.А. Фок, С.Ф. Васильев) показали, что неклассическая наука расширила прежнее представление о реальности, обогатила содержание категории причинности, понятий квантовой механики, выяснила мировоззренческое и методологическое содержания новых представлений о мире.

В.И. Вернадский внес идею о перерастании биосферы в ноосферу, занимался осмыслением закономерностей развития биосферы, планетарных изменений, связанных с взаимоотношениями человека и природы, социального и биологического.

В философско-методологических работах Н.И. Вавилова, С.С. Четверикова, А.С. Серебровского, Н.К. Кольцова были поставлены принципиальные вопросы генетической науки, взаимоотношения дарвинизма и молекулярной генетики.

Вместе с тем разгром генетической науки (1948), отрицательное отношение к кибернетике (50-е гг.) надолго задержали развитие научной и связанной с нею философско-методологической мысли в стране.

На рубеже 50–60-х гг. взаимоотношения между философией и естественными науками становятся более конструктивными. Это нашло отражение в концептуальном подходе к достижениям наук о природе, расширении круга исследуемых методологических проблем. Формирование новой отрасли философского знания – логики научного исследования способствовало философскому анализу неклассических физических представлений о мире в работах И.А. Акчурина, И.С. Алексеева, Р.А. Аронова, B.И. Аршинова, М.Д. Ахундова, Л.Б. Баженова, В.С. Барашенкова, В.С. Готта, Д.П. Грибанова, К.X. Делокарова, П.С. Дышлевого, C.В. Илларионова, В.В. Казютинского, В.И. Купцова, Е.А. Мамчур, С.Т. Мелюхина, Ю.Б. Молчанова, М.В. Мостепаненко, Г.И. Наана, Н.Ф. Овчинникова, М.Э. Омельяновского, А.И. Панченко, Б.Я. Пахомова, А.А. Печенкина, У.А. Раджабова, Ю.В. Сачкова, Г.А. Свечникова, В.С. Степина, Э.М. Чудинова и др.

Философские проблемы квантовой механики вносят методологический статус принципам соответствия, дополнительности, простоты, наблюдаемости, симметрии.

Философская проблематика взаимодействия природы и общества привела к выделению концепции универсального эволюционизма Н.Н. Мои-сеева. В ней рассматривается эволюция разных сфер Универсума с позиций интенсивно развивающейся синергетики (теории самоорганизации). В этой теории сходятся интересы философии и естественных наук. Г. Хакен, И. Пригожин, В.И. Аршинов, Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов, Н.Д. Казаков осмысливают философско-методологические основания и концептуальные следствия естественнонаучных результатов синергетики. Предметом философской рефлексии выступили универсальность синергетики, ее границы, категории синергетики: хаос, порядок, нелинейность, нестабильность, аттрактор, фрактал и т.п.

Такие процессы ускорения научно-технического процесса, технологической перестройки, стремительного возрастания скорости инноваций, информационного обвала не способна освоить существующая система образования. Это уже не научно-технические революции, а процессы с обострением, по терминологии синергетики. Рассмотрим существующие представления на эволюцию и революцию в образовании и их соотношение.

3.4 Эволюция и революция в естественнонаучном образовании: сущность, соотношение, типы

В философии образования происходит становление двух направлений: историко-философского и функционально-типологического. В первом направлении анализируются идеи выдающихся философов, философские концепции мира и человека, историчность развития общества, их приложение к теории и практике образования. Во втором направлении, функционально-типологическом, осуществляется концептуализация школ и направлений.

Рассмотрим естественнонаучное образование в историко-философ-ском ракурсе. Образование, являясь социально-историческим порождением, не может обойтись без исторических исследований. Для того чтобы найти тенденции и векторы развития естественнонаучного образования, чтобы понять, в каком направлении меняется облик естественнонаучного образования, необходимо проследить развитие образования в историко-фило-софской ретроспективе. Такие исследования позволяют выявить взаимосвязь истории и образования, установить исторические виды образования и их обусловленность историческим типом общества.

Образование в социогенетическом и институциональном измерениях есть исторический поток, в котором развиваются образовательные системы параллельно с развитием цивилизаций, культур, этносов. В социальной эволюции действует закон необходимого разнообразия. Разнообразие цивилизаций, культур порождает разнообразие образовательных систем и является условием прогрессивного развития человечества.

Исторический подход позволяет проследить определенные сущностные характеристики процесса образования в их историческом становлении и изменении. Анализ исторически развивающегося процесса образования позволяет теоретически реконструировать в нем устойчивые схемы образовательной практики, которые разные исследователи называют парадигмами, моделями, типами образования. Такие теоретические конструкты позволяют выделить характерные черты образовательной реальности определенного исторического периода.

Важным является проведение корелляции процесса образования с социально-историческим контекстом развития общества, что позволяет выявлять взаимосвязи между образованием и социумом, образованием и другими его институтами.

Задачей нашего исследования является последовательное и систематизированное представление сменявших друг друга исторически типов образовательной практики человечества.

Вторая и более сложная задача – синтезировать полученную информацию так, чтобы в итоге сложился целостный образ исторически модифицирующегося, многоуровневого, многоаспектного, но, тем не менее, качественно определенного, цельного формирования, каковым является образование. Результатом такого исследования должно стать выявление проблем тенденций, векторов и перспектив развития и функционирования самого социально значимого института формирования и развития общества образования.

Третьей задачей нашего исследования является представление взаимосвязи и взаимообусловленности образовательных циклов и образовательных революций с научными и цивилизационными революциями. Для ее решения необходимо использовать системный подход.

Для воссоздании модели традиционного образования в полноте ее существенных характеристик, а также в целях достижения полноты картины исторического процесса развития образования невозможно обойтись без понятий парадигма (Т. Кун), ядро исследовательской программы (И. Лакатос), идеалы естественного порядка (С. Тулмин), основные тематы науки (Дж. Холтон), исследовательская традиция (Л. Лаудан) и концепции смены парадигм как условия развития системы.

Понимание парадигмы, научной картины мира, научной революции в отечественной философии, методологии и образовании. Понятие парадигмы (от греч. paradigma – образец, пример) было введено в контекст современной философии, истории и методологии науки американским исследователем Т. Куном в 60-х годах XX в. с целью зафиксировать в истории науки феномен научных революций, феномен дискретности, прерывности в динамике роста научного знания. Сам Т. Кун понятие парадигмы использует в двух разных смыслах. С одной стороны, "…обозначает всю совокупность убеждений, ценностей, технических средств и т.д., которая характерна для данного сообщества; с другой – он указывает один вид элемента в этой совокупности – конкретные решения головоломок, которые, когда они используются в качестве моделей или примеров, могут заменять эксплицитные правила как основу для решения не разгаданных еще головоломок нормальной науки".

Понятие "парадигма" подразумевает также "то, что объединяет членов научного сообщества", а также то, что "парадигмы дают ученым не только план деятельности, но также указывают и некоторые направления, существенные для реализации плана". В этих двух цитатах заключены основные положения концепции Т. Куна. Каждый ученый, входящий в научное сообщество, усваивает парадигму – образец, пример осуществления научного поиска.

Аналогичное толкование понятия "парадигма" встречается у К. Бейли, одного из известных исследователей социальных наук: "парадигма как используемый в социальной науке термин есть некоторый перспективный фрейм (a perspective frame of reference) соотнесения для рассмотрения социального мира, состоящий из совокупности концептов и допущений" [15] и далее: "Парадигма – это ментальное окно (mental window), через которое исследователь рассматривает мир".

Понятие парадигмы в системе научного знания функционально сходно с понятием научная картина мира. И парадигма, и научная картина мира выполняют в системе научного познания интегрирующую коммуникативную функцию. Однако между парадигмой и научной картиной мира есть и отличия. Эдгар Морен, один из крупнейших современных французских мыслителей, рассматривает пример двух "противоположных парадигм (в контексте отношения "человек – природа"), важный для понимания сходства и различия понятий картина мира и парадигма. "Первая парадигма включает человека в природу, и всякое рассуждение, развернутое в ее рамках, превращает человека в природное существо и видит "человеческую природу"".

Вторая парадигма исходит из разделения этих двух терминов и, определяя специфику человека, исключает идею природы. Обе эти противоположные парадигмы сходны в том, что они, по сути, развертываются в рамках некоторой более широкой парадигмы – парадигмы упрощения, которая перед лицом всей концептуальной сложности предписывает или редукцию (человека к природному), или разделение (между человеком и природным). Обе эти парадигмы препятствуют пониманию двойственного единства (природное – культурное, мозговое – психическое) человеческого бытия, а также мешают осознанию отношения одновременно причастности человека к природе и разделения человека и природы. Только сложная парадигма причастности/различения/соединения позволяет построить такую концепцию".

Соотношение эволюции и революции. Развитие науки, согласно Т. Куну, проходит три фазы: генезис науки, нормальную науку и кризис науки. Преодоление кризисов происходит в результате смены парадигм и выступает в виде научных революций. Смена парадигм происходит выбором: "выбор между конкурирующими парадигмами оказывается выбором между несовместимыми моделями жизни сообщества". Эта несовместимость или несоизмеримость старой и новой парадигм заменяет эволюцию, преемственность знания и образования выбором между существующими парадигмами.

Этот момент несоизмеримости теорий в концепции научных парадигм и революций Т. Куна вызывает неудовлетворение. Тем более, что он противоречит принципу соответствия, который впервые был сформулирован Н. Бором в физике. В соответствии с этим принципом, "теории, справедливость которых установлена для той или иной предметной области, с появлением новых, более общих теорий не устраняются как нечто ложное, но сохраняют свое значение для прежней области как предельная форма и частный случай новых теорий". Так, классическую механику можно считать частным случаем квантовой механики и предельной формой, когда постоянная Планка стремится к нулю. Также классическая механика является частным случаем специальной теории относительности и предельной формой для скорости света, стремящейся к бесконечности.

Научное познание, наука, образование в современном представлении сложная сеть суб- и координированных уровней (Л. Лаудан), мультиагентная саморазвивающаяся интеллектуальная сеть, интегрирующую коммуникативную функцию (В.И. Аршинов, В.Г. Буданов). В этом ракурсе понятие парадигмы в системе научного знания функционально сходно с понятием научная картина мира.

Научная картина мира представляет собой систему общих представлений о мире, вырабатываемых на соответствующих стадиях исторического развития научного познания.

История научного познания сопровождалась периодической сменой картин мира. Это означало смену парадигм. В этом смысле понятие парадигмы используется для характеристики различных этапов научного познания. Смена парадигм происходила в форме научных революций, которые представляют собой переломные этапы в генезисе научного знания.

Научная революция. Т. Кун трактует революцию как "сбрасывание" старой парадигмы, момент смены парадигм. В представлениях современных философов, "научная революция – это процесс, имеющий своим результатом смену научных теорий, создание новой научной концепции, преобразование логического строя науки и способа мышления" (В.О. Голубинцев, А.А. Данцев, В.С. Любченко).

"Научная революция предстает как период интенсивного роста знаний, коренной перестройки философских и методологических оснований наук, формирования новых стратегий познавательной деятельности" (Л.А. Микешина).

"Научная революция понимается, во-первых, как качественное изменение в системе знания и мышления, требующее изменение стратегии научного поиска; во-вторых, как коренная перестройка системы познавательной деятельности, качественный скачок в способах производства знания".

В.С. Степин научной революцией называет перестройку исследовательских стратегий, задаваемых основаниями науки. Пока общие черты системной организации изучаемых объектов учтены в картине мира, а методы освоения этих объектов соответствуют сложившимся идеалам и нормам исследования, основания науки обеспечивают рост знания.

Но рассмотрение принципиально новых типов объектов, требующих нового видения реальности, не совпадающего со сложившейся картиной мира, влечёт изменение схемы метода познавательной деятельности, представленной системой идеалов и норм исследования. Вот тогда динамика процесса предполагает перестройку оснований науки, которая и называется научной революцией.

Возможны два вида революций:

-           революция, связанная с трансформацией специальной картины мира без существенных изменений идеалов и норм исследования;

-           революция, в период которой вместе с картиной мира радикально меняются идеалы и нормы науки и ее философские основания; современные исследователи называют ее глобальной.

Классические примеры обеих революций, широко цитируемые многими авторами, взятые из истории естествознания, приводит В.С. Степин. Революцией первого вида без радикальных изменений оснований науки является переход от механической к электродинамической картине мира, осуществленный в физике последней четверти XIX в. в связи с построением классической теории электромагнитного поля. Он не изменил познавательные установки классической физики (жестко детерминированные связи между явлениями, элиминация наблюдателя), хотя и сопровождался довольно радикальной перестройкой видения физической реальности.

Примером революции второго вида с радикальными изменениями оснований науки служит квантово-релятивистская физика, характеризующая перестройку научной картины мира и переход от классических идеалов объяснения, описания, обоснования и организации знаний, философских оснований науки к неклассическим.

Механизмы революций. В истории науки можно выделить два пути перестройки оснований исследования и соответственно два вида революций. Приведенные выше примеры революций относятся к внутридисциплинарным революциям, которые происходят за счет внутридисциплинарного развития знаний. Современный этап развития знаний и науки характеризуют иные междисциплинарные или интердисциплинарные революции, которые осуществляются не за счет внутридисциплинарного развития знаний, а за счет междисциплинарных связей, за счет "прививок" парадигмальных установок одной науки на другую.

В реальной истории науки одна и та же наука может претерпевать оба этих вида революций на том или ином этапе ее исторического развития. Та же физика, из истории которой взяты примеры внутридисциплинарных революций, как и все естествознание, на переломе двух тысячелетий испытывает на себе огромное влияние синергетики – науки о самоорганизации, которая привносит своей картиной мира, своими нормами познавательной деятельности революционизирующее воздействие на естествознание, да и на все другие науки.

В этом плане революция, производимая синергетикой за счет парадигмального переноса представлений своей специальной научной картины мира, а также идеалов и норм ее исследования в другие дисциплины, может быть названа трансдисциплинарной или даже метареволюцией, а сама синергетика – метанаукой.

Таким образом, на передний край науки в настоящее время выступают меж- или интердисциплинарные революции, которые осуществляются не только как результат внутридисциплинарного развития за счет включения в сферу исследования нового типа объектов, освоение которых требует изменения оснований научной дисциплины. Они возможны благодаря междисциплинарным взаимодействиям, основанным на "парадигмальных прививках" – переносе представлений специальной научной картины мира, а также идеалов и норм исследования из одной научной дисциплины в другую.

Преимущество таких трансляций, переносов парадигм одних наук на другие или на несколько других одновременно позволяет создавать новые дисциплинарные онтологии, новое полидисциплинарное поле научных проблем, стимулируют открытие таких явлений и законов, которые до парадигмального переноса не могли попасть в сферу научного поиска.

В последнем случае просходит полидисциплинарная революция, в результате которой может произойти становление новой дисциплины с общим полем научных проблем и общей дисциплинарной онтологией.

Экстраполируя дальше эту идею механизма эволюции, мы пойдем дальше по пути эволюции науки и подойдем к созданию полидисциплинарных научных комплексов, метанаук, синергетическому синтезу наук, созданию единой науки и путям их генезиса, развития, становления, а также эволюции научной картины мира и перехода к единой картине мира как основании для следующей образовательной революции.

В периоды научных революций осуществляется перестройка оснований науки. Она происходит, с одной стороны, за счет внутренних факторов: нового эмпирического и теоретического материала, возникающего внутри научных дисциплин, а с другой – за счет внешних факторов – социокультурных.

С точки зрения синергетического подхода эволюцию науки можно рассматривать как процесс самоорганизации. В период научной революции система науки находится в точке бифуркации или, точнее, полифуркации, в которой происходит возможное ветвление путей развития знания и науки. Выбор пути развития системы определяется малыми управляющими воздействиями, которые приходят извне, например, культура, изменяя мировоззренческие универсалии, отбирает из множества возможных путей будущей истории те, которые наилучшим образом соответствуют ее изменившимся базисным ценностям.

Становление дисциплинарно организованного естествознания как результат междисциплинарных революций. Используя механизм эволюции науки путем междисциплинарных взаимодействий, основанный на "парадигмальных прививках", можно объяснить генезис дисциплинарно организованной науки. По мнению В.С. Степина, этот путь научных революций "является ключевым для понимания процессов возникновения и развития многих научных дисциплин. Более того, вне учета особенностей этого пути, основанного на парадигмальных трансплантациях, нельзя понять той великой научной революции, которая была связана с формированием дисциплинарно организованной науки".

Большинство классических дисциплин (биология, химия, технические и социальные науки) выходят из древности, где они существовали в виде натурфилософии. Общество делится на традиционное и техногенное. В культуре техногенного общества эпохи раннего индустриализма возникает физика и механическая картина мира. Она становится универсальной научной онтологией и общенаучной картиной мира и знаменует начало особого этапа истории наук, который будет назван классической наукой. Он характеризуется тем, что все области науки формировались под непосредственным воздействием идей механической картины мира, начиная от стратегий исследований.

Химик Бойль перенес принципы механики на процессы, происходящие между мельчайшими частицами тел.

Биолог Ламарк, опираясь на механическую картину мира, предположил, что в архитектонике живых существ источником органических движений и изменения являются механические движения невесомых флюидов.

Науки о человеке и обществе в XVIII веке использовали принципы механической картины мира для создания социальной механики. Ламетри представлял человека в качестве особого рода механической системы, как "часовой механизм". Гольбах полагал возможным описать с помощью механических законов человеческое общество. Сен-Симон полагал, что закон всемирного тяготения должен стать основой новой философии, которая в свою очередь может стать фундаментом новой политической науки, а идеи тяготения – основой построения истории. Ш. Фурье полагал, что принципы и подходы механики позволяют раскрыть законы социального движения, используя аналогию между тяготением природных тел и тяготением людей друг к другу.

Таким образом, в XVIII – начале XIX вв. науки о природе и человеческих отношениях представали как общая механика, что было обусловлено господством механической картины мира.

Ведущим методологическим принципом того времени выступала редукция различного рода процессов и явлений к механическим. Стратегией редукции является низведение, с помощью которого высшие формы материи могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойственных низшим формам.

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