Постнеклассическое естественнонаучное образование

В эпоху Возрождения и Нового времени (XVI–XVIII вв.) процессы дифференциации наук преобладают. "Разложение природы на отдельные части, разделение различных процессов и предметов природы на определенные классы, исследования внутреннего строения органических тел по их многообразным анатомическим формам – все это было основным условием тех исполинских успехов, которые были достигнуты в области познания природы за последние четыреста лет", – отмечал Ф. Энгельс.

Впервые в истории И. Ньютон провел первичное дисциплинарное деление общенаучного поля натурфилософии. В "Началах натуральной философии" он выделил три фундаментальных раздела, основываясь на комплексах человеческих ощущений: механика, оптика, теплота. Осязание, зрение, слух, которые позволяют ориентироваться в пространстве и воспринимать относительные перемещения тел, использует раздел "Механика". Зрение использует "Оптика"; осязание – раздел "Теплота". В.Г. Буданов помещает их в вершинах треугольника и получает дисциплинарный треугольник классической физики, составляющий базу классической физики или физики макромира.

Далее механика Ньютона дифференцируется по сферам приложения технологии: механика теоретическая, небесная механика, механика абсолютно твердого тела, механика сплошных сред, механика машин и механизмов, строительная механика, сопротивление материалов и т.д. Эти науки служат прагматически-утилитарным целям образования, закладывая основу инженерных знаний, и способствуют развитию техногенной цивилизации.

На данном этапе происходит разделение классической наукой додисциплинарного знания на дисциплинарные отрасли. Классическая наука уже имеет дисциплинарную матрицу в качестве структуры. Исследователи выделяют ряд факторов дифференциации знания на дисциплины. Первый фактор – это трудности, связанные с удалением предметной области от механики, с отходом от антропоморфизма, переходом к бессубъектным моделям. Второй фактор – расширение предметного диапазона знания, которое требует соответствия каждому предмету своей дисциплины. Именно разные предметы порождают разные области знания, разные науки, разные понятийные аппараты. В итоге один и тот же изучаемый объект отражается с разных сторон разными науками, резко обособленных, разделенными между собой дисциплинарными перегородками. Научное знание становится не целостным, а разделенным на ряд фундаментальных дисциплин резкими границами, узкоспециализированным.

Третий фактор дифференциации знания на дисциплины заключается в отсутствии целевой причинности действий. Действия тел, вызывающие движение других тел, не имеет целей в отличие от действия людей.

Дальнейшее развитие науки связано с процессами интеграции, объединения наук на фоне доминирующего процесса дифференциации науки на отдельные дисциплины, на эмпирическое и теоретическое направ-ления. Приходит понимание того, что знание частей не дает целого: "Разбери колесницу на части – рассмотришь части, но где колесница?" (Лао Дзы). Интеграция знаний обусловлена стремлением включить науки в единую систему. По образной характеристике Б.М. Кедрова, для того чтобы "все научное знание не рассыпалось на отдельные, ничем не связанные между собой отрасли, подобно бусинкам при разрыве нити, на которую они были нанизаны, уже в ХVII в. стали предлагаться общие системы или классификации наук с целью объединения всех наук в единое целое … науки просто прикладывались одна к другой довольно случайно внешним образом".

В XIX веке активное развитие интеграции базировалось на теоретическом синтезе и опиралось на объективные основы, которые были заложены самим прогрессом научного знания. Три великих естественнонаучных открытия XIX века – создание клеточной теории (М.Я. Шлейден и Т. Шванн, 1838–1839), открытие закона сохранения и превращения энергии (Р. Майер, 1842–1848) и эволюционное учение (Ч. Дарвин, 1859) – явились обоснованием диалектико-материалистических взглядов на природу, раскрывающих всеобщую взаимосвязь, постоянство движения, изменения и развития явлений.

Таким образом, намечаются следующие тенденции эволюции знания: от формальных построений к диалектическим, от натурфилософии к дисциплинарной науке, от дифференциации наук к их интеграции, от координации наук к их субординации, от изолированности наук к междисциплинарности (Б.М. Кедров).

Тенденция к дифференциации из доминирующей становится подчиненной по отношению к интеграции. Появление новых отраслей в большей степени способствует не отделению, а интеграции знания, что и делает дифференциацию способом осуществления интеграции.

В этот период дальнейшая дифференциация становится подготовкой к интеграции знаний, которая, в свою очередь, осуществляется и базируется на ней. Объясняется это тем, что анализ становится подчиненным синтезу, поглощается им в качестве предпосылки, а синтез постоянно опирается на анализ в процессе своей реализации.

Уже со второй половины XIX века началось заполнение разрывов между различными и, в первую очередь, смежными науками. Возникновение наук промежуточного характера (на стыке наук) чаще связано с применением метода одной науки в качестве нового средства к изучению предмета другой науки. Таким образом, дальнейшая дифференциация наук (промежуточных – междисциплинарных – научных отраслей) развивалась в более глубокую интеграцию. Такая ситуация сохранялась примерно до середины XX века.

Таким образом, в конце ХIХ века господствует классическая физика, дифференцированная на отдельные дисциплины. И только в местах перекрытия дисциплин возникает проблема междисциплинарного согласования, синтеза или интеграции дисциплин. Методологически она решается двумя путями. Первый путь заключается в совместном использовании понятийного аппарата и методов обеих дисциплин, не вызывающем противоречий при описании комплексных феноменов. Примерами такой интеграции являются физическая химия, биофизика и т.д. Второй путь заключается в редуцировании понятий одной дисциплины к понятиям другой. Примером такой редукции являются небесная механика, механика абсолютно твердого тела, сводимые к механике.

Рассмотрение взаимодействия наук и выявление форм их взаимо-действия проводили ряд авторов: Б.М. Кедров, П.В. Смирнов и др.

Различные формы взаимодействия наук выделены в исследованиях: цементация, переплетение, стержнезация, комплексообразование. "Цементация наук" образует новую научную дисциплину, где в равной степени представлены характеристики и особенности обеих наук, ранее разобщенных между собой (например, педагогическая психология).

"Переплетение наук" – более сложная и более развитая форма взаимосвязи наук, которая предполагает взаимодействие самих наук, образуя в местах стыков новые междисциплинарные проблемы и научные направления, в разработке и решении которых участвуют несколько наук. Они сплетаются между собой, проникают друг в друга и одновременно сохраняют свою относительную целостность. Эта форма означает также такое взаимодействие наук, при котором они вступают в контакт друг с другом с целью решения сложной научной или прикладной проблемы, а также для разработки многогранного научного направления. Таким образом, "переплетение" как форма взаимодействия наук носит подвижный, динамический характер, в результате чего возникают новые междисциплинарные отрасли научного знания (например, соционика – на стыке социологии, психологии и др.).

"Стержнезация наук" – такая форма их взаимодействия, при которой одна наука общего характера "пронизывает" собой как стержнем целый ряд наук конкретного типа, которые становятся тесно связанными не только с абстрактной наукой, но и между собой.

Взаимодействие "переплетения" и "стержнезации" способствуют созданию сложных систем и путей развития процессов современных наук.

"Комплексообразование" – еще более сложная и развитая форма взаимосвязи и взаимодействия наук. "Комплексообразование" способствует слиянию наук, изучающих один и тот же объект с различных сторон, в результате чего образуется наука комплексного характера. Существенным отличительным признаком комплексности является глубокое взаимное проникновение анализа в синтез и синтеза в анализ. При этом анализ не предшествует синтезу, а сопутствует ему, удерживая целое.

Таким образом, дальнейшая эволюция знания осуществлялась исторически последовательно в соответствии со следующими тенденциями: от обособления наук к их взаимодействию в разных формах, от дифференциации наук к их интеграции, от изолированности наук к междисциплинарности. Эти тенденции получают свое развитие на неклассическом этапе развития науки.

Неклассическое знание. В.Г. Буданов предложил гипотезу о возникновении новой неклассической парадигмы на попарных противоречиях трех базовых разделов классической парадигмы, которая разрешала противоречия, возникающие в процессе интеграции, синтеза дисциплин, и выдвинул модель эволюции точного естествознания как процесса попарного междисциплинарного согласования. В центре его модели расположена натурфилософия, представляющая интегрированное додисциплинарное знание. Это первый синтез знания. Натурфилософию окружает дисципли-нарный треугольник классической физики, в вершинах которого находятся ньютоновская тройка дисциплин: механика, термодинамика, электромагнетизм. На попарном согласовании дисциплин классической физики возникает следующий треугольник уже неклассической физики, в вершинах которого находятся теория относительности, квантовая физика, статистическая физика.

Это второй синтез знания в эволюции естествознания. Он строится на противоречиях и попытках примирить дисциплины. На стыке механики и электромагнетизма возникает теория относительности; электромагнетизма и термодинамики – квантовая физика. Статистическая физика рождается при разрешении противоречия между механикой и теплотой.

Все три новых дисциплины подчиняются принципу соответствия: новая дисциплинарная картина обладает большей размерностью, но совпадает с классической в ранее объяснимых областях. Для получения трех дисциплин неклассической физики методологической стратегией был редукционизм – сведение тепловых процессов к механическим.

Идея дальнейшей эволюции знания как попарного пересечения дис-циплинарных областей продуктивна в неклассической физике и сегодня. Она привела к созданию трех новых дисциплин: квантовой релятивистской теории – на пересечении квантовой механики и теории относительности, квантовой статистической физики – на пересечении статистической и квантовой физики, релятивистской статистической физики – на пересечении теории относительности и статистической физики. Это третий синтез дисциплин физики, на котором происходит информационная технологическая революция.

Следующее попарное пересечение дисциплинарных областей должно привести науку к созданию релятивистской квантовой статистической физики. "Это теория объединения всех взаимодействий при огромных энергиях, микрорасстояниях, сверхбольших плотностях вакуумных флуктуаций, включая гравитацию на стадии рождения Вселенной, это теория всего. Значит, стадия современного неклассического синтеза пришла к финалу".

Постдисциплинарное знание. Новый этап эволюции научного знания называется постнеклассическим. Это понятие постнеклассики как этапа развития науки предложил В.С. Степин. В настоящее время оно уже прочно вошло в научный обиход. Соответственно, адекватное ему знание называют постдисциплинарным, этап развития техногенного общества – постиндустриальным, а эпап развития истории – постсовременным. Этот этап называют также эпохой "кризисов и перемен" (С.П. Капица, С.П. Курдюмов, В.П. Казначеев, Г.Г. Малинецкий, А.И. Субетто и др.). В настоящее время большое внимание в научной литературе занимает социальная обусловленность перемен в науке и образовании.

Наша цивилизация в настоящее время совершает поворот, равного которому не было в истории. Он характеризуется усилением роли общественного интеллекта, науки и особенно образования как механизма воспроизводства интеллекта. В течение нескольких ближайших десятилетий должны измениться алгоритмы развития нашей цивилизации в широком смысле – в сфере производства и управления, науки и культуры. Таков вызов вектора прогресса XXI века. По утверждению Г.Г. Малинецкого, "должно измениться само понятие прогресса, представление о целях, смыслах и ценностях. Нас ждут глубокие изменения в человеке, структуре общества, жизнеобеспечивающих технологиях. Это – один из самых серьёзных вызовов, с которыми столкнулось человечество" .

Ситуация "перехода" характерна для периодов интенсивных изменений, реформирования таких систем, как социально-экономическая, политическая, культурная, образовательная. Как правило, они сопровождаются процессами обновления парадигм. Они активизируют процессы становления общества, культуры, образования, закрепления принципов плюрализма, формирования новых этапов их развития.

Реакцией на неблагоприятные тенденции в мировой динамике стала концепция устойчивого развития (самоподдерживающегося развития – sustainable development). Самоподдерживающееся развитие должно обеспечить преодоление геополитической, геоэкономический, геокультурной катастроф, которые уже 20 лет переживает наша страна, и глобальный переход.

Ситуация "перехода" к новому миру и новой парадигме адекватно отражает синергетический подход (Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов и др.), к которому обращены взгляды многих ученых. В нем данный переход или "макросдвиг" (термин Ласло Эрвина) называют точкой бифуркации. Признаки приближающейся бифуркации мирового развития проявляются (по Г.Г. Малинецкому) в разных сферах по-разному: в мировой экономике – фазой упадка второй послевоенной экономической волны (по кондратьевской теории больших волн экономического развития), связанной с "новой экономикой", взлётом информационно-телекоммуникационного комплекса, развитием "экономики услуг"; в науке – наступлением эры постнеклассической науки, для которой приоритетны ее цели и смыслы, синергийность бытия, междисциплинарность, которая ставит в центр научной картины мира XXI века синергетику как ядро; в философии – кризисом постмодерна, который "провоцирует распад культурного и социального пространства, утрату перспективы, распад общества".

Ситуация "перехода" рубежа ХХ–ХХI вв. особым образом высветила проблему динамики во всем российском обществе. Именно в этот период "наложение" внешних и внутренних факторов привело к усилению нестабильности и неустойчивости. О внутренних факторах как потере понимания цели говорит С.П. Капица: "В стремительном беге прогресса мы слишком увлекались могуществом знания и отчасти потеряли при этом понимание цели. Однако искать ее надо не в прошлом, а на основе того нового познания мира, которое так привлекает нас в возможностях и открытиях современной науки".

К внешним факторам относятся меры, направленные на стандартизацию и снижение уровня образования, а также на "разгром фундаментальной науки" (Г.Г. Малинецкий). К ним разные авторы относят уход государства из сферы содержания образования и управления им, слом существующей российской системы образования, реализацию Болонских соглашений, переход к системе "бакалавр – магистр".

Вызовы надвигающейся эпохи перемен требуют интенсивных изменений всех систем социума, и не по отдельности, а вместе. Многие авторы пишут о совместной эволюции систем социума, о коэволюции (Н.Н. Моисеев), о совместных радикальных трансформациях антропо-социокуль-турных систем (О. Астафьева), о реформировании образования, науки, технологий единой триадой: "качественное образование – современная наука – высокие технологии" (Г.Г. Малинецкий и др.) Наличие общей динамики развития науки и образования, культуры позволяет представить их как становящуюся полицелостность и выявить определенные закономерности их совместного развития. Масштабные и динамичные процессы эволюционных и коэволюционных преобразований, действие механизмов самоорганизации в условиях социальной неустойчивости и нестабильности являются междисциплинарными проблемами. И для своего решения они требуют объединения усилий философов, культурологов, социологов и междисциплинарного подхода. Происходящие изменения связаны с поиском новых форм сложных систем, сменой норм и стилей, иерархии ценностей, генерированием новых смыслов. Они сопровождаются процессами обновления соответствующих парадигм, концептуального обновления принципов и приоритетов образовательной политики, закреплением принципов плюрализма, формированием информационной культуры.

Таким образом, изменение алгоритмов развития нашей цивилизации на рубеже ХХ и XXI веков во всех сферах производства, науки, образования, культуры ряд исследователей (А.И. Субетто и др.) представляют как смену парадигм истории человечества, как переход от классической истории к неклассической. Для классической истории характерны закон конкуренции и механизма отбора, для неклассической истории – закон кооперации, механизм общественного интеллекта. При этом устойчивое развитие человечества в XXI веке происходит по модели управляемой социоприродной эволюции. И эта модель, по А.И. Субетто, "является экспликацией "ноосферы будущего", становление которой будет происходить в XXI веке (если воспользоваться учением о ноосфере В.И. Вернадского)". "…Смену Парадигм Истории и одновременно научно-философских, мировоззренческих Парадигм мы назвали "Неклассической революцией" или "революцией Неклассичности", а то Будущее, которое формируется под ее воздействием, – Тотальной неклассичностью будущего бытия человечества".

Следует отметить, что в данном случае имеет место неоднозначная трактовка категорий "неклассичности" и "постнеклассичности". А.И. Субетто справедливо отмечает, что "категория неклассичности" появилась в момент появления "неклассической физики", когда возник знаменитый принцип дополнительности Н. Бора, который фиксировал наличие взаимодействия (связи) субъекта познания и объекта познания по отношению к микромиру". Неклассический этап развития физики внес в науку антропные принципы ("слабый" и "сильный"), которые утверждают, что именно данный набор фундаментальных констант Вселенной способствовал появлению человека – наблюдателя. Расширение этих принципов произвел В.П. Казначеев, который в своем принципе Большого Космологического Дополнения утверждает, что "исследования глобальных проблем биосферы и ноосферы, космологии будут не полными, не совсем истинными без исследования самой природы человека, т.е. развития человековедения, космоантропологии".

"Может возникнуть вопрос: "Где же место постнеклассики на схеме эволюции дисциплинарного знания?" Ее нет, точнее это и есть сама схема, сами механизмы междисциплинарных взаимодействий, законы комму-никации. По большому счету область приложения постнеклассики много шире точного естествознания и призвана синтезировать науки о неживом – живом – разумном, воссоединяя социогуманитарную и естественнонауч-ную культуры".

Можно сказать, что постдисциплинарное знание – интегральная картина мира, построенная на новом синтезе причинного подхода и целевого подхода, дополнительности методологий редукционизма и элевационизма. Если редукционизм интерпретирует эволюционно высшие формы взаимодействия по аналогии с низшими, то элевационизм (от лат. elevatio – возведение) распространяет эвристические аналогии сверху вниз.

Центральным параметром, по которому можно провести разграничение классической, неклассической и постнеклассической парадигм, является человек и его место в мире. "Такая смена стратегических установок превращает человека в центральное звено научной картины мира.

В рамках классического и неклассического (квантово-релятивист-ского) естествознания присутствие человека в мире виделось досадным недоразумением и даже, по выражению И. Пригожина, "своего рода ошибкой". Напротив, в неонеклассической науке, проникнутой идеей самоорганизации, картезианский тезис "Я существую" принимается за эмпирически наиболее достоверный и исходный для построения универсальной теории; отсюда любая масштабная естественнонаучная модель, игнорирующая факт существования человека, трактуется как заведомо недостоверная".

Об этом же пишет Н.Н. Моисеев: "Я уже обратил внимание на то, что, начиная с конца XIX в., постепенно утверждалось представление о том, что наш Мир является единой системой. Но такое представление входило в противоречие с "субъект-объектной парадигмой" классического рационализма, основанной на независимости субъекта-наблюдателя и объекта наблюдения. Но как только мы начинаем мыслить Мир, т.е. все окружающее нас самих, некоторой единой системой, то обязаны считать и объекта и субъекта ее элементами. Значит, они так или иначе связаны между собой. Каковы эти связи – уже другой вопрос, но они существуют".

Дисквалификация субъектно-целевых категорий послужила границей между додисциплинарной антропоморфной наукой и знанием, разделенным на отдельные дисциплины. Переход от редукционизма к элевационизму способствовал перерастанию дисциплинарной стадии развития науки в постдисциплинарную. Последнюю стадию можно назвать проблемной, т.к. в ней знания организуются не по дисциплинам, а по проблемам.

Анализ эволюции системы естественнонаучного знания показал:

1.        Развитие знания имеет векторный характер; причем вектор ее эволюции направлен от единого синкретического натурфилософского знания эпохи античности до единой сложноорганизованной самоорганизующейся системы знания через пульсации дифференциации – интеграции, фазовые переходы в состояния меж-, поли- и трансдисциплинарности, переходы в точках бифуркаций из состояния неустойчивости в состояние устойчивости.

2.        В истории развития науки, выбирая дисциплинарность в качестве границы познания, можно выделить три области – додисциплинарное, дисциплинарное и постдисциплинарное знание.

3.        Постдисциплинарное знание – интегральное, построенное на новом синтезе причинного подхода и целевого подхода, дополнительности методологий редукционизма и элевационизма.

4.        На смену процессам интеграции и дифференциации знания на современном этапе приходят процессы "междисциплинарности, полидисциплинарности и трансдисциплинарности".

5.        Современное постнеклассическое естественнонаучное знание требует современной научной картины мира, которая основывается, в первую очередь, на концепциях холизма и универсального эволюционизма. В основании такой общенаучной картины лежит изоморфизм представлений о немонотонности хода развития человечества, о череде экологических кризисов в историческом развитии биосферы и всех ее проявлений, включая образование.

Каждая из этих систем по мере развития становилась все более сложной, внутренне разнообразной, энергетически активной, интеллектуальной и менее устойчивой. Такие разные системы, как Вселенную, биосферу, человека и его систему знания, объединяет самоорганизация, которая является движущей силой их развития. Наше исследование было бы неполным, если бы оно не рассмотрело этот вопрос. Ответить на этот вопрос невозможно, не переходя к концепции самоорганизации, которая будет рассмотрена в главе 2.

Таким образом, в первой главе представлены экспликации возможностей постнеклассической парадигмы как нового естественнонаучного знания.

Постнеклассическое естественнонаучное знание может выступать новой содержательной компонентой и методологическим основанием естественнонаучного образования, что требует переноса и адаптации постнеклассического естественнонаучного знания на содержание постнеклассического естественнонаучного образования, и будет рассмотрено во второй главе.

1.2 Основные понятия и категории постнеклассического естественнонаучного знания

Для конструирования общего смыслового конструкта современного "возникающего" естествознания и содержательного компонента естественнонаучного образования необходимы категориально-понятийные основания, а также его концептуальное освоение. Рассмотрим ниже категориально-понятийный аппарат рефлексии современного этапа естествознания.

Структурно-аналитический подход к любой научной системе знаний позволяет представить ее логическую структуру в виде компонентов:

-          оснований – наиболее общих, фундаментальных положений, определяющих исходные, базовые знания в рассматриваемой науке;

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