Постнеклассическое естественнонаучное образование

Каждый этап развития науки, каждая картина мира имеет свою категориальную сетку. Категории как фундаментальные понятия отражают закономерные связи и отношения реальной действительности и познания. В рамках нашего исследования представляет интерес сетевой подход к миру и мышлению, его отражающему. Впервые конгломерат категорий систематизировал Гегель, представляющий школу немецкого классического идеализма. Он выделил категории: бытия (качество, количество, мера); сущности (основание, явление, действительность); понятия (субъект, абсолютная идея, объект).

Гегель считает, что поскольку категории выражают связи предельной общности, их отношения выявляются через сопоставление. Движущей силой развития категорий является противоречие, а формой развития – отрицание отрицания. Внутри групп единое раздваивается на противоположности: тезис и антитезис. Развитие идет триадами: противоположности (тезис, антитезис) снимаются диалектически синтезом.

У Канта, основателя школы немецкого классического идеализма и создателя критической философии или трансцендентального идеализма, категории – априорные понятия рассудка, представляющие собой неизменные формы мышления, упорядочивающие опыт. Они образуют систему из четырех групп: качество (реальность, отрицание, ограничение); количество (единство – единица меры, множество – величина, цельность, совокупность – целое); отношение (субстанция и свойство, причина и действие, взаимодействие), модальность (возможность и невозможность, действительность и недействительность, необходимость и случайность). Внутри групп есть тезис и антитезис. Переходы между группами отсутствуют.

Познавательное значение категорий состоит в их представлении как узелков познавательной сети, набрасываемой на сеть явлений природы и социума для их познания и преобразования.

Категориальная сетка, доминирующая в классической науке, была основой классической картины мира. Она была большей частью ньютоновской, механистической. В ней рассматривались простые системы, для которых "достаточно полагать, что целое может быть описано свойствами частей и их взаимодействиями, что элементы вне целого и внутри его обладают одними и теми же свойствами, что вещи есть нечто первичное по отношению к взаимодействиям, которые описываются как воздействия одной вещи на другую. Причинность трактуется как жесткий лапласовский детерминизм. Пространство и время полагаются как внешние по отношению к системе, как арена, на которой разыгрываются процессы взаимодействия вещей".

В картезианской парадигме – "великой парадигме Запада", сформулированной Декартом (латинизиров. имя Cartesius – Картезий, отсюда название), – определяются высшие понятия и происходит великое разъединение объекта и субъекта. Эта парадигма определяет картезианский каркас мира, двоякое видение мира, фактическое разделение одного и того же мира на мир объектов и мир субъектов. Причем Декарт убежден в восходящем к Платону превосходстве умопостигаемого, мира субъектов над чувственным. В основании его философии лежит принцип "cogito ergo sum": "мыслю, следовательно, существую".

Рассуждая о слепоте разума, которая несет заблуждения и иллюзии, Эдгар Морен приводит эту парадигму как пример парадигмы, ослепляющей разум. Морен несет новый взгляд на наше сознание, несущее в себе риск заблуждения и иллюзии: "Парадигма может как разъяснять, так и ослеплять, как раскрывать, так и скрывать. Именно в ее лоне находится ключевой фактор, управляющий игрой истины и заблуждения".

Кант подобно Копернику, который изменил позицию наблюдателя, совершил "коперниканский переворот" от метафизических абсолютных первоначал к человеческому субъекту: не субъект вращается вокруг объекта, а объект вокруг субъекта. Предметы существуют независимо от человека как "вещи в себе". И только явления вещи – феномены – доступны сознанию. Умом можно постигнуть и предметы, не данные в опыте, – ноумены.

Современные представления естественнонаучного образования как саморазвивающейся системы для своего освоения требуют новой категориальной сетки, в которой возникает новое понимание части и целого, процесса, взаимодействия, причинности, пространства и времени. Использование новой теории с новыми терминами и понятиями вызывает проблему заблуждений разума, связанных с недоразумениями и недостатками понимания новой терминологии. Эту проблему Джеффри Гольдштейн называет вавилонской башней нелинейной динамики, в которой смешение терминов происходит подобно истории о Вавилонской Башне смешения языков богом. Он выделяет три источника непонимания.

Первый источник непонимания – различные школы: например, процессы самоорганизации изучают школа Пригожина; школа математической теории динамических систем; специалисты по хаосу; школа сложных адаптивных систем. Каждая школа имеет свои термины, по Витгенштейну, свою игру слов, свою исследовательскую программу. Особенно остро эта проблема существует в междисциплинарном подходе, который допускает термины из естествознания в гуманитарные области и наоборот. Такой подход требует перевода между разными языковыми играми, позволяющего оперировать терминами с учетом этого перевода.

Второй источник непонимания – возникновение и существование популярной интерпретация новых терминов. "Во-первых, существует тяжелый багаж культурного наследия в различном использовании терминов в популярном языке еще до вторжения новых наук. Например, слово "хаос" имеет большое число значений и связывается с беспорядком, турбулентностью, библейскими первоисточниками и ссылками на Тоху и Боху и так далее. Эти ассоциации с "хаосом" не исчезают просто так только потому, что "хаос" приобрел специфический технический смысл".

Во-вторых, значения терминов в общей культуре, появившиеся в результате популяризации новых наук, не совпадают с их научным значением. Отсюда невозможно понять, например, как "хаотическое" поведение, связываемое с нестабильным, непредсказуемым поведением, определяет хаотический аттрактор, однозначно определяющий цель, результат поведения системы. В результате обеих этих тенденций очень трудно, может быть даже невозможно, использовать термин без того, чтобы он не потянул за собой целый набор значений, иногда далеких оттого, что имеется в виду при научном его использовании.

Третий источник непонимания – метафорическое использование терминов. Например, когда говорят о необходимости добавления немного "хаоса" в организацию, чтобы облегчить организационные перестройки, то нет однозначного понимания, что имеется в виду. И хотя все научные модели являются систематично разработанными метафорами, по выражению Макса Блэка, использование терминов в метафорическом значении является источником недоразумений и интеллектуальных заблуждений. Во их избежание необходим анализ использования терминов.

Следует отметить, что образование будущего должно показывать, что "нет сознания, которому бы ни угрожали, в той или иной степени, заблуждения и иллюзии". Внешний мир и все его вещи переводятся в образы в нашем сознании переводом или реконструкцией сигналов, уловленными нашими анализаторами чувств. Такой перевод несет много ошибок восприятия, с которыми мы постоянно сталкиваемся на стадии зрительного восприятия. Различные феномены, ошибки, иллюзии зрительного восприятия автор рассмотрел в работах "Физика цвета и психология зрительного восприятия" и "Зрительные иллюзии: не верь глазам своим": "восприятие картин и предметов может быть неоднозначным, парадоксальным, неопределенным. И, кроме того, оно может быть искаженным".

Кроме ошибок восприятия, возникают и интеллектуальные ошибки. Перевод и реконструкция вещей, явлений мира в знание посредством языка и мышления, несет риск ошибок. Они обусловлены субъективностью познающего субъекта, принципов познания, несовершенством физиологического аппарата мозга.

Новое понимание и новое видение связано не только с иерархическим строением системы, но и взаимодействием ее элементов, наличием управляющего блока, передачей информации и обратной связью, что характерно для сложных саморегулирующихся систем. В.С. Степин отмечает, что для сложных самоорганизующихся систем возникают новые смыслы понимания и освоения систем: "Уже недостаточно зафиксировать наличие особого свойства целого, не сводимого к свойствам частей (системное качество), необходимо добавить идею изменения системного качества (появление новых управляющих параметров) в процессе развития системы. Процессуальность выступает не только как воспроизводство определенных качественных состояний, но и как переход от одного качества к другому. Вероятностная причинность обретает новое содержание в связи с изменением вероятностных мер при появлении новых уровней иерархии и их воздействия на ранее сложившиеся. Категории пространства и времени включают не только представление о внешнем и внутреннем пространстве – времени, но и об изменении последнего по мере эволюции системы".

Новые смыслы несут понятия "становление", "эволюция", "развитие" систем. Возникают новые представления об эволюции, саморегуляции (гомеостазиса) систем. Причем изменения происходят по вертикали. По мере развития появляются новые уровни организации системы, которые оказывают обратное воздействие на ранее сформировавшиеся, видоизменяют их, и система функционирует как новое целое. Их появление происходит через появление точек бифуркации в состояниях динамического хаоса, в каждой из которых возникает "веер", спектр потенциально возможных направлений развития системы.

Новые трансдисциплинарные идеи вносят терминологическую пута-ницу в такие понятия, как "эволюция", "развитие", "изменение".

В современной науке термин "эволюция" используется либо в узком смысле – для описания процессов формирования и развития биологических систем, либо в самом широком смысле, когда речь идет вообще о появлении новых свойств, определений, структурных образований.

Терминологическая проблема возникает при использовании категории "эволюция", вместо категорий "развитие" и "изменение". Развитие констатирует появление новых, ранее не присущих некой системе признаков, но не являющихся уникальными для Мира в целом. Так, рост отдельного организма должен описываться термином "развитие", а появление разума относится к "эволюции".

Категория "изменение" описывает процессы, происходящие без появления новых определений. Процессы, происходящие в современных объектах, находящихся не на стадии становления, например астрономических, корректнее описывать в терминах "изменение" и "развитие", но не "эволюция". Объект нашего исследования – естественнонаучное образование, находящийся в стадии становления, должен быть описан термином "эволюция".

Как указывает А.В. Болдачев, "приведенные терминологические уточнения снимают многие проблемы, стоящие на пути распространения теории эволюции на небиологические объекты. И следуют простые выводы. Первый: различные системы (виды движения) можно рассматривать как эволюционные лишь на этапе их становления, сопровождающегося появлением принципиально новых качеств и структур, и новых не только для этой системы, а и для Мира в целом. После завершения этого этапа системы продолжают изменяться, но это не носит эволюционный характер. И второй вывод: абсолютно эволюционным объектом является только Мир".

Понятие "становление" рассмотрим несколько ниже.

Объектом нашего исследования является естественнонаучное образование. Понятие "образование" не является однозначным, имеет несколько смыслов в зависимости от автора, аспекта, контекста, исторического этапа исследования. Образование в целом, выступая как целостная, развивающаяся система, имеет многочисленные определения.

В современных исследованиях разных наук традиционно сложилось несколько смыслов термина образование. Образование понимается и как специфическая форма духовной деятельности, и как трансляция дисциплинарных знаний, и как социальный институт.

Также термин образование употребляется в различных значениях:

-          совокупность учреждений, выполняющих определенные части вышеназванной задачи, – система образования;

-          передача и освоение социально-культурного опыта, а также формирование способности к его обогащению – образовательный процесс;

-          установки, знания, понимание, умение, сложившиеся в ходе учеб-ной деятельности и рассматриваемые в ракурсе их применения для выполнения познавательных и практических задач, – образованность;

-          наличие документа об окончании начального, или среднего, или высшего учебного заведения – уровень образования.

По характеру знаний различают общее и профессиональное образование. В зависимости от объема знаний и умений общее и профессиональное образование бывает разного уровня. В России законодательно установлены следующие уровни образования (образовательные цензы): основное общее образование; среднее (полное) общее образование; начальное профессиональное образование; среднее профессиональное образование; высшее профессиональное образование; послевузовское профессиональное образование.

Энциклопедический словарь дает следующие определения образованию и связанным с ним основным понятиям нашего исследования. Система образования представляет собой совокупность взаимодействующих преемственных образовательных программ и государственных образовательных стандартов различного уровня и направленности; сеть реализующих их образовательных учреждений, различных по организационно-правовым формам, типам, видам; систему органов управления образованием и подведомственных им учреждений, предприятий и организаций. Характер системы образования определяется социально-экономическим уров-нем развития страны, политическим строем, культурно-историческими и национальными особенностями.

Образовательный процесс выступает как совокупность учебно-вос-питательного и самообразовательного процессов, направленных на ре-шение задач образования, воспитания и развития личности в соответствии с государственным образовательным стандартом.

Образованность – это качество развившейся личности, усвоившей опыт, с помощью которого она становится способной ориентироваться в окружающей среде, приспосабливаться к ней, охранять и обогащать ее, приобретать о ней новые знания и посредством этого непрерывно совершенствовать себя. Критериями образованности являются системность знаний и системность мышления, проявляющиеся в том, что человек способен самостоятельно восстанавливать недостающие звенья в системе знаний с помощью логических рассуждений. Существует точка зрения, что образование есть то, что остается, когда все выученное забывается.

В настоящее время профессиональное образование различают по предметным областям: математика и естественнонаучное образование, гуманитарное и социальное образование, образование в области техники и технологий, образование в области экономики и управления, образование в области культуры и искусства, юридическое образование, педагогическое образование, медицинское и фармацевтическое образование, военное дело.

В данной книге исследуется один из видов образования – естественнонаучное образование. Его можно определить как образование, имеющее целью подготовку специалистов в области естественных наук – биологии, геологии, географии, физики, астрономии, химии, математики и др. Естественнонаучное образование имеет уровни: общее и специальное. Общее образование в средней школе осуществляет систематическое изучение и познание основ естественных наук и отдельных наиболее общих законов природы (биология, химия, физика, математика, астрономия, география). Общее естественнонаучное образование получают и учащиеся профессионально-технических и средних специальных учебных заведений, студенты вузов независимо от избранной специальности.

Специальное естественнонаучное образование (подготовка специалистов в области естественных наук для ряда отраслей народного хозяйства, науки и просвещения) осуществляется в университетах, педагогических, сельскохозяйственных, медицинских, геологоразведочных, а также в некоторых технологических и технических высших и средних специальных учебных заведениях. Основными учебно-научными центрами естественнонаучного образования являются университеты.

Дж. Бернал, говоря о науке, утверждал, что дать ей определение трудно и, может быть, по существу, невозможно. То же можно сказать и об образовании. Но можно наметить пути, аспекты, контексты, которые приближают к понятию образования. В итоге образование предстает как: социальный институт; социокультурный институт; система знаний, накопленных человеком; трансляция или передача знаний; фактор формирования представлений о мире и отношения человека к миру.

Рассмотрение образования в аспекте системы общественных институтов обосновывает его включение в исторический социально-культурный процесс и целесообразности рассмотрения его становления под углом зрения проблемы времени.

В социологии образование определяется как один из социальных институтов в системе общественного разделения труда, сориентированный на выполнение двух специфических задач: превратить имеющийся в обществе социально-культурный опыт в достояние всех его членов в той мере, в какой они в нем нуждаются для полноценной и приносящей удовлетворение жизни; сформировать у человека способность к обогащению имеющегося опыта собственным вкладом.

Образование рассматривается современными исследователями как социокультурный институт, регулирующий, направляющий и совершенствующий процессы развития человека. "При таком видении образования акцент смещается на "образовывание" индивида", "образовывание рассматривается как синтез обучения и учения, воспитания и самовоспитания, развития и саморазвития, взросления и социализации", – отмечает Л.А. Степашко.

Традиционным является рассмотрение образования как процесса трансляции знаний.

Образование как процесс и средство трансляции культуры исследуется такими современными учеными, как В.И. Мареев, А.И. Субботин и др.). Трансляция культуры (от лат. translation) понимается как обеспечение ее функционирования и воспроизводства в поколениях. Система образования рассматривается ими как социальный институт целенаправленной трансляции социокода – "совокупности знакознаниевых нормативов, необходимых для работы сознания и обеспечения культурной деятельности общества, всех его членов".

Содержание дефиниций, как уже отмечалось, зависит от многих факторов, которые рассмотрены выше. Следует отметить, что определения зависят также от исторического этапа развития понятия. Классические определения образования чаще связаны с его возникновением, а неклассические – с его развитием.

Категории "бытие" и "становление", "неизменность" и "изменение", "время" проходят лейтмотивом через все наше исследование так же, как в философии и естествознании. Наше видение природы и человека в ней за последнее сто лет претерпело настолько сильные изменения, что поставило под сомнение "вечные" законы и "вечные" категории время и становление, о которых мы будем говорить в книге.

"Бытие – философская категория "для обозначения феномена независимого от сознания человека реального присутствия, действительного существования объектов, явлений, отношений и процессов различной природы, а также и мира в целом, включая человеческое общество и самого человека. Она отражает именно обобщенно как саму действительность, реальность, так и посюсторонность ее существования. Бытию присущи атрибуты пространства и дления существования (несотворимости, вечности, конечного и бесконечного)".

Философской теорией бытия является онтология (от греч. ontos – бытие) – учение о бытии как таковом. Ее называют философией существования, философией жизни, танатологией (от греч. thanatos – смерть) – учением о смерти. Онтология изучает фундаментальные принципы бытия, наиболее общие сущности и категории сущего. Часто ее рассматривают как метафизику бытия.

Основными аналогами и синонимами бытия являются понятия существования, а также реальности и действительности: иметься, есть, быть, находиться, присутствовать, жить. Это и жизнь и житие, начало, расцвет, бытие", существование и сосуществование. Это все многообразие сущего в онтологии выражает предельно общее понятие бытия.

К онтологии в научных теориях относят определения предметов, объектов, законы их строения и изменения. В каждой дисциплине онтология извлекается из тезаурусов терминов и понятий. В механике онтологию составляют материальные точки, тела, массы, время, скорости, ускорения, энергии, импульсы и т.п. В физике – это заряды, поля, напряженности, потенциалы, температура, давление и т.п. В общей биологии – организмы и их элементы, популяции, виды, биота, биосфера и др.

Онтология наук и теорий пополняется понятиями из других смежных наук и общенаучных дисциплин, а также из философии. Исторически состав категорий и понятий различных общих и частных онтологий может меняться. Это обусловлено изменением эмпирического и теоретического базиса наук концептуальным их осмыслением, результатами и достижениями философии.

Особенность категории бытия в том, что она послужила основой разделения философов и ученых на различные и враждующие уже не одну тысячу лет философские направления. К ним относятся объективный идеализм, субъективный идеализм, материализм, дуализм, триализм К. Поппера и др. Тема бытия (природы) и его соотношения с сознанием (мышлением, духом) – главная тема философии во всей ее истории. Материализм и данные естествознания решают вопрос о соотношении бытия и мышления в таком ключе: бытие определяет сознание и мышление, идеализм; дух, сознание определяют бытие.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21