Карпенков С. Х. К26 Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів Концепція сучасного природознавства навчальний посібник

Поточна сторінка: 1 (всього книга 51 сторінок) [доступний уривок для читання: 34 сторінок]

Шрифт:

100% +

Степан Карпенков
Концепції сучасного природознавства

ПЕРЕДМОВА ДО ДВІНАДЦАТОГО ВИДАННЯ

Присвячується молодим людям, одержимим жагою до знань – джерелом гармонії та досконалості


Пропонований підручник разом з іншими книгами автора удостоєний високої державної нагороди – премії Уряду Російської Федерації у галузі освіти.

Пройшли понад п'ятнадцять років з часу першого видання (1997 р.) показали, що цей підручник виявився корисним та цікавим для широкого кола читачів і насамперед для студентів вищих учбових закладів, у тому числі і дипломованих фахівців, які вирішили отримати друге вища освіта. Про це свідчать його багаторазові перевидання.

Підручник за змістом носить міждисциплінарний характер: охоплює широкий комплекс знань про природу, потрібних кожному освіченій людині. Такі знання - базовий ресурс розвитку суспільства, творча сила людства та дієвий засіб збереження природного стану природи.

В результаті вивчення концепцій сучасного природознавствастудент повинен знати:

- Основні положення пізнання навколишнього світу;

- фундаментальні закони природи;

– природничо-наукові концепції розвитку;

– природничо-наукові основи сучасних технологій, енергетики та екології;

- Шляхи вирішення природничо-наукових проблем;

– спираючись на природничо-наукові знання, орієнтувати свою практичну діяльність на збереження природи та її багатих ресурсів;

- Надавати всіляке сприяння у вирішенні природничо-наукових проблем;

володіти навичками:

- Практичного застосування знань про природу як базового ресурсу розвитку економіки;

- Організації трудової діяльності при гармонійному поєднанні природи та людини;

бути компетентним:

- у вирішенні практичних завдань збереження біосфери та порятунку життя на Землі.

Багаторазові видання пропонованого підручника перероблялися, доповнювалися та змінювалися. Порівняно з першим, останнє видання – по суті нова книга з дидактичними елементами, що відповідають державним освітнім стандартам. У всі її глави включені нові відомості та останні природничо-наукові досягнення.

Підручник призначений для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямами та спеціальностями менеджменту, економіки, юриспруденції, туризму, підприємництва, бізнесу, екології, соціології та ін., денних, вечірніх та заочних форм навчання.

З ПЕРЕДМОВА ДО СЬОМОГО ВИДАННЯ

У міру накопичення нових матеріалів та відомостей наступні видання суттєво доопрацьовувалися, доповнювалися та в них вносилися виправлення та уточнення. Під час доопрацювання враховувався багаторічний досвід читання лекцій та проведення практичних занять студентам різних спеціальностей. В результаті підручник удосконалювався і видозмінювався: скоротилася кількість розділів з дев'ятнадцяти (у першому виданні) до одинадцяти (у пізніших виданнях), застарілі відомості замінені на нові, деякі розділи написані заново і т. п. Сьоме видання перероблене та виправлене.

На сторінках книги розсіяні дорогоцінні зерна, зібрані протягом тисячоліть багатьма поколіннями дослідників природи і що містять найнеобхідніше, дороговказне, без чого не можна починати будь-яку творчу роботу.

Концепції сучасного природознавства – найважливіша ланка, що пов'язує природничо-наукові та гуманітарні знання та зміцнює фундаментальну основу всіх форм освіти.

В сучасному світістрімко наближаються економічний, екологічний та духовно-моральний кризи. Вихід із них цілком можливий, якщо у кожній людині, яка живе на нашій планеті, пробудиться воля до природничо-наукової та духовно-моральної істини і якщо кожна людина зробить свій, нехай і невеликий, але посильний внесок у вирішення цієї складної, глобальної проблеми. Ця книга допоможе знайти свій шлях пізнання істини.

Під час вивчення концепцій сучасного природознавства корисно пам'ятати повчання російського публіциста Д.І. Писарєва (1840-1868): «Треба вчитися в школі, але ще більше треба вчитися після виходу зі школи».

З ПЕРЕДМОВА ДО П'ЯТОГО ВИДАННЯ

Запропоноване п'яте видання цього підручника перероблено та порівняно з попереднім містить нові відомості про останні найважливіші досягнення в галузі природознавства.

Підручник складається із чотирьох частин. У частині I обґрунтовано практичну значущість природознавства в сучасному суспільстві та розглянуто основні положення природничо-наукового пізнання навколишнього світу. У частині II викладено фундаментальні закони та концепції природознавства. Частина III присвячена природничо-науковим концепціям розвитку процесів у природі. У частині IV розглянуто природничо-наукові основи сучасних технологій, енергетики та екології.

Матеріал підручника викладено у межах концепцій – основоположних ідей та системного підходу – і представлений у наочній та доступній формі.

З ПЕРЕДМОВА ДО ПЕРШОГО ВИДАННЯ

У суспільстві велика увага приділяється як різним галузям природознавства, а й бурхливо розвиваються наукомістким технологіям, енергетиці та екології. Фундаментальним концепціям природознавства та природничо-науковим основам сучасних технологій, енергетики та екології присвячений справжній підручник.

Він складається з п'яти частин, у яких послідовно викладаються основні питання, передбачені державними освітніми стандартамививчення дисципліни «Концепції сучасного природознавства» у вищих навчальних закладах.

Підручник написаний на рівні концепцій природничо-наукових проблем, тобто з урахуванням основних ідей, систем поглядів на питання, що вивчаються. При викладі матеріалу використано широко відомі терміни та прості математичні формули, що відображають фундаментальні закони природи. Природно-наукова сутність питань, що висвітлюються, представлена ​​в доступній формі для широкого кола читачів.

Книга призначена для студентів вищих навчальних закладів денної, вечірньої та заочної форм навчання економічних, юридичних, філософських та інших гуманітарних спеціальностей.

ВСТУП

Нарешті подаю руку по-справжньому корисній науці.

Горацій


Кожну людину, починаючи з раннього віку, відрізняє цікавість – природне прагнення пізнати навколишній світ. «Цікавість схожа на людину і освічену, і дику», – стверджував видатний російський історик і письменник Н.М. Карамзін (1766-1826). З віком неусвідомлена цікавість поступово переростає в допитливість – усвідомлене бажання пізнавати закони, що керують природою, навчитися застосовувати їх у своїй трудовій діяльності, передбачаючи можливі її наслідки. Закони природи та способи їх застосування відображають концентрований досвід людства. Спираючись на нього, людина здатна захистити себе від помилок, і їй легше досягти бажаних цілей. Концентрований досвід людства є основою будь-якого освітнього процесу.

Природознавство - єдина система наук про закони, явища та властивості об'єктів природи, що включає безліч галузей - природничих наук.

Найважливіші досягненняприродознавства становлять фундаментальну базу сучасних наукомістких технологій виробництва різноманітної продукції, у тому числі товарів повсякденного попиту. Щоб знати, якою ціною дається така продукція – найважливіша складова економіки, які перспективи розвитку сучасних технологій, тісно пов'язаних з економічними, соціальними та політичними проблемами, потрібні фундаментальні знання про природу – природничо-наукові знання. У наш час природничо-наукові знання перетворилися на сферу активних дій і є базовим ресурсом економіки, за своєю значимістю переважаючий матеріальні ресурси: капітал, землю, робочу силу тощо. життя, і високоосвічена людина не може дистанціюватися від фундаментальних знань про навколишній світ, не ризикуючи виявитися безпорадною у професійній діяльності. «Без природничих наук немає порятунку сучасній людині; без цієї здорової їжі, без цього суворого виховання думки фактами, без цієї близькості до життя, що оточує нас», – таку високу оцінку природничо-научним знанням дав російський письменник і філософ А.І. Герцен (1812-1879).

Якщо викладати докладно природничо-наукові знання, накопичені у всіх галузях природознавства, то вийде величезний фоліант, можливо, і необхідний, але мало корисний навіть для фахівців природничо-наукового профілю, не кажучи вже про фахівців гуманітарних та соціально-економічних напрямків. Завдання викладу ускладнюється ще й тим, що його форма має бути доступною для студентів, чия майбутня професійна діяльність не має прямого відношення до природознавства. Для вирішення цього завдання потрібен узагальнюючий філософський принцип. Сутність його полягає у викладі природничо-наукових знань у рамках концепцій – основоположних ідей та системного підходу. Концептуальний принцип дозволяє студентам здобути фундаментальні, комплексні знання про природу, а на їх основі глибше вивчити вузькоспеціалізовані дисципліни.

Сучасні засоби природознавства дають можливість досліджувати багато найскладніших процесів лише на рівні атомних ядер, атомів, молекул, клітин, та був і синтезувати раніше які існували у природі речовини з незвичайними властивостями, та їх виробляти нові матеріали для різних машин, пристроїв, виробів тощо. п. Крім того, завдяки таким дослідженням вирощуються високоврожайні культурні рослини, розробляються високоефективні засоби лікування хвороб тощо.

Будь-який перспективний напрямок діяльності людини прямо чи опосередковано пов'язаний з новою матеріальною базою та новими технологіями, і знання їх природничо-наукової сутності – запорука успіху. Без фундаментальних знань про природу може скластися хибна громадська думка, що веде до необ'єктивного рішення, як це сталося, наприклад, при необґрунтованому оголошенні тимчасового (1975–1985) мораторію на генну інженерію. Отже, природничо-наукові знання потрібні не тільки висококваліфікованим спеціалістам, а й будь-якій освіченій людині незалежно від сфери її діяльності.

У гонитві за матеріальними цінностями сучасне людство вже вийшло за межі сталого стану біосфери, що включає все живе разом із місцем існування. Це означає, що в результаті навали цивілізації в природі вже порушена стійка рівновага, яка протягом тривалого часу забезпечує кругообіг речовин. Про це нагадують руйнівні природні явища, що почастішали за останнє десятиліття: урагани, смерчі, повені, землетрус, посухи, що викликають величезний матеріальний збиток і супроводжується все більшим числом людських жертв.

Перетворення сучасного споживчого суспільства на духовно-розвинене освічене суспільство – завдання надзвичайно складне. Її можна вирішити, лише розвиваючи всю систему освіти загальними силами вихованих людей, для яких дороговказом є не розкіш, не нажива та інші спокусливі кумири, а царство добра, свободи та правди. Шляхетний, але тернистий шлях до такого царства починається з виховання любов'ю в ранньому дитинстві, коли закладається духовно-моральна основа для засвоєння знань на всіх щаблях навчання, і триває протягом усього життя кожної людини.

Знання не приходять самі собою. Потрібно старанно працювати, старанно вчитися. "Треба вчитися не соромлячись, а вчити не скупляючись", так сказав у далекі часи відомий мислитель Василь Великий (бл. 330-379), і тільки в цьому випадку можна сподіватися на успіх.

ЧАСТИНА I ПРИРОДНИЦТВО І СУЧАСНИЙ СВІТ

Навчися, мій син: наука скорочує нам досвіди швидкого життя.

А.С. Пушкін

Для нас наука природознавство – той самий важіль, який єдино здатний повернути весь світ обличчям до сонця.

М. Горький


В результаті вивчення частини І студент повинен знати:

– об'єкт та предмет вивчення дисципліни «Концепції сучасного природознавства»;

- Сучасні природничо-наукові проблеми;

- Основні положення природничо-наукового пізнання;

- Застосувати свої знання при вирішенні проблем збереження природи;

володіти навичками:

– дбайливого ставлення до природи у будь-якій практичній діяльності людини.

1. ПРИРОДНИЦТВО І НАВКОЛИШНИЙ СВІТ
1.1. Природно-наукові знання та освіта

Історія розвитку знань про природу. Протягом усієї історії розвитку суспільства основу освіти становили знання про природу, знання про людину та знання про суспільство. Очевидно, ці три складові освіти взаємопов'язані: природа породила людину, а люди становлять суспільство. На думку видатного російського історика В.О. Ключевського (1841–1911), «людська особистість, людське суспільство та природа країни – ось ті три основні сили, які будують людський гуртожиток… Ідеал історичного виховання народу полягає у повному та стрункому розвитку всіх елементів гуртожитку та в такому їх співвідношенні, за якого кожен елемент розвивається і діє у міру свого нормального значення у суспільному складі, не принижуючи себе і не пригнічуючи інших».

Тривала історія розвитку цивілізації показує, що далеко не завжди названі елементи різних за формою та змістом освітніх систем перебували у повній стрункій відповідності та становили гармонійну єдність. Так, у давнину знання про природу – природничо-наукові знання – носили описовий, умоглядний, натурфілософський характер. Основна увага приділялася знанням про людину.

Давньогрецький мислитель Сократ (бл. 470-399 до н.е.) вважав, що головна функція знань - це самопізнання та інтелектуальне, моральне, духовне зростання людини. Його сучасник, давньогрецький філософ Протагор (бл. 480–410 до н.е.), стверджував, що мета знань – зробити діяльність людини успішнішою та плідною. Проте обидва філософи не вважали, що знання – прямий шлях до вмінь та навичок. Освоїти те чи інше ремесло на той час можна було в майстра або накопичивши власний досвід. Аж до початку XVIII ст. в англійській мові поняття «ремесло» виражалося словом mystery, що означає таїнство, і не тільки тому, що володів секретом того чи іншого ремесла давав клятву не розкривати секретів, а й тому що ремесло було недоступне для людини, яка не пройшла навчання у майстра і не перейняла практично його досвіду.

На Русі вже у XIV ст. виникла унікальна спільність вільних майстрів, відома під назвою «артіль». На відміну від подібних спільностей на Заході артіль на російській землі була не тільки і не стільки комерційним об'єднанням майстрів вузького профілю в сучасному розумінні, а скоріше спільністю єдиновірців, які сповідували православ'я і дотримувалися законів свободи та справедливості. Будучи своєрідною формою суспільної праці, артіль встановлювала правила життя та впливала на характер та поведінку кожного, віддаючи у справах його та справах навколишнього роду. Переваги людини оцінювалися, насамперед, приналежністю до того чи іншого роду майстрів.

Зародження технологій.З розвитком природничо-наукових знань, коли з XVIII ст. відкривалися перші фундаментальні закони природи з подальшим практичним застосуванням, з'явилося поняття «технологія». Воно походить від слів techne – мистецтво, ремесло та logos – поняття, вчення, що разом означає організоване, систематизоване, цілеспрямоване знання.

Для вивчення технологій утворювалися навчальні заклади. Перше з них – Школа мостів та доріг – засновано у Франції у 1747 р.; за ним пішли Школа сільського господарства у 1770 р. та Школа гірничої справи у 1776 р. (обидві в Німеччині). У 1794 р. мови у Франції було відкрито вищий навчальний заклад – Політехнічний університет. Це був перший університет технічного профілю з підготовки інженерів. У заснованих раніше вищих навчальних закладах, наприклад, у найстарішому в Європі Болонському університеті, відкритому в 1088 р. в Італії, вивчалися нетехнічні та неприродні науки: математика, логіка, філософія та ін. .

Входження в науку і розуміння технологій у Росії визначалося особливостями її природи та господарського побуту разом із складом характеру та розуму великоросів, які, на думку В.О. Ключевського, «мислять і діють, як ходять; здається, що можна придумати кривіше і звивистіше великоросійського путівця? Точно змія проповзла. А спробуйте пройти прямо: тільки проплутаєте і вийдете на ту ж звивисту стежку». І разом з тим «жоден народ у Європі не здатний до такого напруження праці на короткий час, який може розвинути великорос».

У знайдених нечисленних літописах і склепіннях Стародавньої Русі описувалися явища природи: сонячні та місячні затемнення, північне сяйво, рух комет та падіння метеоритів, грози, бурі, повені; наводилися відомості технічного характеру про види та влаштування зброї, зведення фортець і церков, про лиття дзвонів і гармат, про годинникові механізми, про будівництво мостів та ін. Причому астрономічні явища відзначені з великою точністю. Час донесло до нас ім'я першого російського вченого, астронома і математика Кирика Новгородця, який написав в 1136 науковий трактат «Вчення їм же знати людині числа всіх років», аналога якому немає ні в давньоруській, ні в візантійській, ні в південнослов'янській літературі. Феодальна роздробленість, татаро-монгольська навала та інші чинники стримували розвиток культури, науки та освіти у Росії. Якщо в Європі після винаходу І. Гутенбергом (1399-1468) книгодрукування множилися друкарні та друкувалися книги на латинською мовою, то на Русі в той час щойно налагоджувалося своє друкарство, засноване Іваном Федоровим (бл. 1510-1583), що випустив в 1564 першу російську друковану книгу «Апостол». Корінний перелом у розвитку науки, освіти та культури у Росії настав за Петра I (1672–1725).

У міру розвитку природничо-наукових знань на Заході, і насамперед у Великій Британії, стали впроваджуватися винаходи, і ремесло майстрів перестало бути таїнством та секретом. Сходу до технологій від ремесел значною мірою сприяло видання першої «Енциклопедії», складеної у 1751–1780 рр. Дені Дідро (1713–1784), Жаном Д’Аламбером (1717–1783) та інших. У цьому найбільшому фундаментальному праці було представлено організованому і систематизованому вигляді відомості про багато видів ремесел, що дозволяло отримати спеціалізовані знання, не наймаючись в учні. Наукові статті для «Енциклопедії» писали видатні вчені на той час – Вольтер (1694–1778), Руссо (1712–1778) та інших.

Перші технічні школи та «Енциклопедія» вирішили найважливіше завдання для розвитку науки і технологій – вони звели докупи, систематизували і зробили загальним надбанням знання, навички та секрети різних ремесел, що передавались раніше в усній формі від покоління до покоління протягом багатьох століть і навіть тисячоліть. Практичний досвід вони перетворили на професійні знання, практичне навчання – на підручники, секрети – на методологію, а конкретні дії – на прикладні науки. Все це сприяло розвитку науки, технологій та промислового виробництва.

Універсальність освіти.«Три шляхи ведуть до знання: шлях роздумів – це шлях найблагородніший, шлях наслідування – це найлегший шлях, шлях досвіду – це найгірший», – стверджував давньокитайський мислитель Конфуцій (бл. 551–479 до н.е.). Поза всяким сумнівом, саме так завжди розвивалися всі галузі знань. Однак якщо в давнину переважав шлях роздумів, то в останні століття визначальними стали досвід, експеримент і практика – найважчий, але результативний шлях пізнання навколишнього світу, що веде до розвитку природничо-наукових знань, а разом з ними і спеціалізованих, галузевих наук для досягнення конкретних результатів, корисних як самій людині, а й суспільству. Те, що сьогодні прийнято вважати істинними знаннями, постійно доводить свою практичну значущість і перевіряється досвідом на практиці.

У сучасному узагальненому поданні знання – це інформація, що має практичну цінність. Останнім часом у багатьох країнах намітився перехід до економіки, заснованої на русі не тільки традиційних матеріальних ресурсів та товарів, а й нових ідей та галузевих знань, що становлять інформаційні ресурси. У цьому визначальну роль грають інформаційні технології. Завдяки їхньому впровадженню, наприклад, у США щорічний приріст внутрішнього валового продукту становить понад 30 %, або близько 600 млрд дол., і за цим показником інформаційна галузь випереджає авіаційну та автомобільну промисловість.

Однак безсистемний підхід до масового споживання інформації та її надмірність породжують інформаційний хаос, який залежить від багатьох факторів і, насамперед, системи освіти. Прагнення до вузької спеціалізації, багатопредметність у середній та вищій школах, перенасиченість навчальних програм, комп'ютерна залежність та інші «інновації» ведуть до того, що не тільки вчителі та викладачі, а й їхні учні – майбутні фахівці різних галузей – подібно до будівельників Вавилонської вежі. перестають розуміти одне одного. При цьому поступово втрачаються універсальність та широта освіти. Надмірність, надмірне структурування інформації та разом з ними інформаційний хаос відвертають від знань і, як наслідок, викликають паніку та породжують невігластво. "Суспільство, гнане панікою, відвертається від знання і шукає порятунку в невігластві", - справедливо зауважив російський письменник М.Є. Салтиков-Щедрін (1826-1889). Зі втратою універсальності та широти освіти втрачається можливість засвоювати практичні знання, необхідні для розробки нових технологій.

У минулому столітті відчутно і явно стала виявлятися відособленість природничо-наукових та гуманітарних знань, і між ними утворилася величезна прірва, на яку ще у 50-х роках XX ст. звернув увагу англійський письменник Чарлз Сноу (1905-1980). На його думку, суспільство не може вижити без знань того будинку, в якому живе, або без знань про навколишній світ - без природничо-наукових знань. Однак таким практично значущим знанням у вітчизняній освіті в останні десятиліття не приділяється належної уваги з боку держави, що віддає перевагу масовому гуманітарному освіті. Будь-яке суспільство, відгороджуючись від природничо-наукових знань, не може узгодити свої дії з фундаментальними законами природи і якщо воно втрачає духовно-моральні орієнтири. Цю думку можна продовжити словами Святішого Патріарха Московського і всієї Русі Алексія II (1929-2008): «Я переконаний: хоч би як зросло людство за минуле століття у власних очах, йому треба знову сісти за шкільну парту. Потрібно знову вчитися тому, що люди розгубили за роки захоплення власною силою і гординею, – вчитися смиренності, вмінню аскетично обмежувати свої бажання, послуху волі Божої, морального способу життя. Інакше всі досягнення науки і техніки обернуть свою силу проти нас, а Вавилонська вежа людської могутності впаде, ховаючи своїх будівельників під уламками. Найважчою для кожного з нас буде робота не зовнішня, а внутрішня. Євангеліє радить нам звернути погляд насамперед у себе».

До розуміння необхідності універсальності та фундаментальності сучасної освіти, заснованого на знаннях про природу, людину та суспільство, прийшли багато дослідників як у Росії, так і в інших країнах. Прийшли різними шляхами та з різних міркувань. І пропонують вирішити цю проблему по-різному: одні бачать вихід у гуманітаризації природничо-наукового та технічної освіти, а інші – у необхідності викладання природничо-наукових засад для студентів гуманітарних напрямків та спеціальностей. При цьому ті та інші приходять до єдиної думки: мета вивчення всіх дисциплін одна й та сама – забезпечити майбутнє існування людини в біосфері. Проте чітко окреслена мета не визначає засоби її досягнення. Справді, обсяг інформації, необхідної вивчення, надзвичайно великий. Виникає цілком правомірне питання: чи можна її вивчити? А за ним і інше питання: як її вивчати? Виявляється, можна, якщо скористатися концептуальним принципом, що дозволяє вивчати предмет у рамках основних ідей та системного підходу. Цей фундаментальний принцип освіти є не лише предметом обговорень, а й керівництвом до дії під час викладу предмета, що вивчається.

Освіта межі тисячоліть.У зв'язку з посиленим антропогенним впливом на біосферу та загостренням екологічної проблеми сучасне природничо-наукове освіту стає дієвим засобом освоєння знань не тільки для вирішення багатьох наукових та технологічних завдань, але й для захисту навколишнього середовища заради врятування життя на нашій планеті.

Протягом багатьох століть система освіти постійно вдосконалювалася і в наш час дозволяє за більш короткий термін отримати значно більший обсяг знань, який постійно зростає. Якщо у 1870-ті роки обсяг знань всього людства збільшувався приблизно вдвічі за десятиліття, у 1980-ті – за 5 років, у 1990-ті – щороку, то на початку нинішнього століття такий термін скоротився до кількох місяців.

Розвиток освіти – найважливіше завдання будь-якої держави та людства загалом. У багатьох країнах освічена влада усвідомлює: вкладення фінансових засобів у освіту – інтелектуальний потенціал – прибутковий вид інвестування. Однак система освіти в різних країнахфінансується по-різному. Наприклад, щорічні витрати на навчання одного студента становлять у США 18,57 тис. дол., Данії – 11,60, Іспанії – 6,03, а в Мексиці – лише 5,30 тис. дол.

Стрімке зростання обсягу нових знань, що підкоряється експоненційній закономірності, потребує підвищення ефективності навчання та збільшення його тривалості. В даний час середня тривалість навчання становить у Європі 15 років, у Північній Америці – 14 років, у Південній Америці – 13 років, в Азії – 9,2 роки, в Африці – 7 років та у всьому світі – у середньому 10 років. Передбачається, що протягом найближчих десятиліть тривалість навчання, необхідного для висококваліфікованого спеціаліста, наблизиться до 18 років. Незважаючи на широке поширення освіти, воно охоплює далеко не все населення земної кулінавіть на початковому рівні. Згідно зі статистикою ООН, сьогодні у світі близько 3,5 млрд людей вміють читати та писати, що приблизно втричі більше, ніж 40 років тому. У той же час, приблизно 900 млн дорослих не вміють ні читати, ні писати, причому дві третини з них – жінки. Рівень неграмотності дорослого населення у багатьох країнах, що розвиваються, становить понад 50 %: у Нігерії – 80 %, у Малі – 73 %, в Іраку, Ефіопії та Бангладеші – 60 %, у Пакистані – 58 %.

Щорічно, починаючи з 1990 р., у всьому світі кількість дітей, які навчаються в школі, збільшується приблизно на 10 млн., і сьогодні їх – близько 700 млн. Водночас понад 100 млн дітей шкільного віку не мають можливості сісти за шкільну парту . Забезпечення загальної початкової освіти – одне з пріоритетних завдань, сформульованих у Декларації тисячоліття ООН.

Проблеми освіти обговорювалися у 2006 р. на саміті «Групи восьми» у Санкт-Петербурзі, де прийнято рішення щодо міжнародного співробітництва, націлені на підвищення якості національної освіти та на її доступність для широких верств населення.

Тільки через досконалу систему освіти, що включає духовно-моральне виховання, сучасне суспільство зможе зберегти природне середовище та забезпечити подальший розвиток цивілізації.

Плоди вітчизняної освіти. Не занурюючись у нетрі історії російської освіти, можна безпомилково стверджувати, що систему освіти намагалися реформувати за всіх часів, хоч і не завжди була в цьому потреба. Не було крайньої потреби реформувати освіту в останні десятиліття. Адже при всіх вадах колишнього соціального устрою та утопічності комуністичної ідеології в недалекому минулому в нашій країні була налагоджена система освіти, яка дозволяла отримувати хороші знанняусім охочим.

Поспішні, провальні реформи, започатковані в нашій країні в 1990-х роках і продовжуються досі під знаком демократизації, лібералізації, гуманізації та іншої модернізації, призвели не тільки до масового зубожіння російського народу та збагачення невеликої групи ділків, вільних від совісті, але й до різкого падіння рівня освіти, який нині за вказівкою міністерських чиновників називають якістю освіти. При цьому політика якісної освіти перетворилася на політику повної помилки. В результаті знецінилися знання. Втратили повагу та шану вчителя та викладачі. Різко зменшилася їх заробітня плата. Пишним кольором розквітають різні формиплатних «освітніх» послуг, під виглядом яких наживаються багато керівників так званих навчальних закладів, а викладачі отримують злиденну зарплату. Учні перестали слухати вчителів та батьків, а студенти – викладачів. Іноді відбуваються страшні злочини: вчителі та викладачі, які прагнуть дати найдорожче – знання, стають жертвою агресії своїх погано вихованих учнів.

Дорогоцінний час молоді стали поглинати різні фільми та постановки з показом інтимних відносин, комп'ютерні ігри та, особливо, Інтернет з невичерпними спокусливими послугами У дітей стали активніше проявлятися приховані здібності писати та малювати на фасадах будинків, на стінах шкіл та на партах. Деякі школи та виші стали кублами наркоманів. Увійшли в моду куріння і навіть алкоголь, до яких долучаються діти у ранньому дитинстві. І результат, як кажуть, не забарився чекати: для дітей і підлітків стало доступним безліч розваг, де під виглядом культурного відпочинку відбувається одурманювання молоді, і в цьому затьмареному середовищі добре наживаються багато пройдисвітів, влаштовуючи зборища, де всі засоби хороші: і потужна аудіо- і відеотехніка, наркотики, і алкоголь.

Судячи з визначення освіти, даного в Законі Російської Федерації «Про освіту» (освіта – це виховання та навчання на користь людини, суспільства та держави), процес освіти включає важливу складову – виховання. Хороша освіта може зрости тільки на благодатному грунті з духовно-моральними орієнтирами, що зміцнилися вихованням.

Щоб звузити результати пошукової видачі, можна уточнити запит, вказавши поля, за якими здійснювати пошук. Список полів наведено вище. Наприклад:

Можна шукати по кількох полях одночасно:

Логічно оператори

За промовчанням використовується оператор AND.
Оператор ANDозначає, що документ повинен відповідати всім елементам групи:

дослідження розробка

Оператор ORозначає, що документ повинен відповідати одному з значень групи:

дослідження ORрозробка

Оператор NOTвиключає документи, що містять цей елемент:

дослідження NOTрозробка

Тип пошуку

При написанні запиту можна вказувати спосіб, яким фраза шукатиметься. Підтримується чотири методи: пошук з урахуванням морфології, без морфології, пошук префіксу, пошук фрази.
За замовчуванням пошук проводиться з урахуванням морфології.
Для пошуку без морфології перед словами у фразі достатньо поставити знак "долар":

$ дослідження $ розвитку

Для пошуку префіксу потрібно поставити зірочку після запиту:

дослідження *

Для пошуку фрази потрібно укласти запит у подвійні лапки:

" дослідження та розробка "

Пошук по синонімах

Для включення в результати пошуку синонімів слова потрібно поставити решітку " # перед словом або перед виразом у дужках.
У застосуванні одного слова йому буде знайдено до трьох синонімів.
У застосуванні до виразу в дужках до кожного слова буде додано синонім, якщо його знайшли.
Не поєднується з пошуком без морфології, пошуком префіксу або пошуком фразою.

# дослідження

Угруповання

Для того, щоб згрупувати пошукові фрази, потрібно використовувати дужки. Це дозволяє керувати булевою логікою запиту.
Наприклад, необхідно скласти запит: знайти документи у яких автор Іванов чи Петров, і назва містить слова дослідження чи розробка:

Приблизний пошук слова

Для приблизного пошукупотрібно поставити тільду ~ " в кінці слова з фрази. Наприклад:

бром ~

Під час пошуку будуть знайдені такі слова, як "бром", "ром", "пром" тощо.
Можна додатково вказати максимальна кількістьможливих правок: 0, 1 або 2. Наприклад:

бром ~1

За замовчуванням допускається 2 редагування.

Критерій близькості

Для пошуку за критерієм близькості потрібно поставити тільду. ~ " в кінці фрази. Наприклад, для того, щоб знайти документи зі словами дослідження та розробка в межах 2 слів, використовуйте наступний запит:

" дослідження розробка "~2

Релевантність виразів

Щоб змінити релевантність окремих виразів у пошуку, використовуйте знак " ^ " наприкінці висловлювання, після чого вкажіть рівень релевантності цього виразу стосовно іншим.
Чим вище рівень, тим більш релевантним є цей вираз.
Наприклад, у цьому виразі слово "дослідження" вчетверо релевантніше слова "розробка":

дослідження ^4 розробка

За замовчуванням рівень дорівнює 1. Допустимі значення - позитивне речове число.

Пошук в інтервалі

Для вказівки інтервалу, в якому має бути значення якогось поля, слід вказати в дужках граничні значення, розділені оператором TO.
Буде проведено лексикографічне сортування.

Такий запит поверне результати з автором, починаючи від Іванова і закінчуючи Петровим, але Іванов і Петров нічого очікувати включені у результат.
Для того, щоб увімкнути значення в інтервал, використовуйте квадратні дужки. Використовуйте фігурні дужки для виключення значення.



Всі книги автора: Карпенков С. (2)

Карпенков С. Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів

4.
ЧАСТИНА I. ПРИРОДНА І СУЧАСНИЙ СВІТ.
Глава I. ПРИРОДЖЕННЯ І НАВКОЛИШНИЙ СВІТ 6
1.1. Роль природознавства у формуванні професійних знань 6
1.2. Природознавство у світі, що змінюється... 10
1.3. Фундаментальні та прикладні проблеми природознавства... 12
1.4. Природознавство та математика...
1.5. Розвиток природознавства та антинаукові тенденції 16
1.6. Природознавство та моральність...
1.7. Раціональна та реальна картина світу.
1.8. Природно-наукові та релігійні знання. 24
Контрольні питання . 28
Розділ II. ПРИРОДНО-НАУКОВЕ ПІЗНАННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СВІТУ 29
2.1. Природно-наукове пізнання - процес розуміння істини...
2.2. Форми природничо-наукового пізнання. 32
2.4. Наукове відкриття та доказ 41
2.5. Експеримент - основа природознавства 44
2.6. Сучасні засоби природно- наукових досліджень... 49
2.7. Найважливіші досягнення сучасного природознавства 52
Контрольні питання . 55
ЧАСТИНА ІІ. ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ЗАКОНИ І КОНЦЕПЦІЇ ПРИРОДНОСТІ. 56
Глава 3. ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ПРИНЦИПИ І ЗАКОНИ... 56
3.1. Фізика - фундаментальна галузь природознавства.
3.2. Концепція атомізму та універсальність фізичних законів. 61
3.3. Фундаментальні взаємодії. 63
3.4. Концепції матерії, руху, простору та часу.
3.5. Принцип відносності та інваріантність... 69
3.6. Властивості простору, часу та закони збереження 71
3.7. Фундаментальні закони Ньютона 73
3.8. Статистичні та термодинамічні властивості макросистем 75
3.9. Термодинамічні закони. 78
3.10. Електромагнітна концепція 80
3.11. Корпускулярно-хвильові властивості світла. 83
Контрольні питання . 87
Глава 4. АТОМНИЙ І НУКЛОННИЙ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ МАТЕРІЇ... 87
4.1. Еволюція уявлень про будову атомів... 87
4.2. Постулати Бора.. 89
4.3. Корпускулярно-хвильові властивості мікрочастинок. 90
4.4. Ймовірнісний характер мікропроцесів.
4.5. Елементарні частинки 93
4.6. Будова атомного ядра... 95
4.7. Ядерні процеси 97
4.8. Перспективи розвитку фізики мікросвіту... 100
Контрольні питання ... 103
ЧАСТИНА ІІІ. ПРИРОДНО-НАУКОВІ КОНЦЕПЦІЇ РОЗВИТКУ 103
Глава 5. КОНЦЕПЦІЇ РОЗВИТКУ І ЕВОЛЮЦІЇ ВСЕСВІТУ. 103
5.1. Сутність концепції розвитку.
5.2. Еволюція Всесвіту. 106
5.3. Структура Всесвіту. 109
5.4. Засоби спостереження об'єктів Всесвіту.
5.5. Проблема пошуку позаземних цивілізацій. 113
5.6. Сонячна система - частина Всесвіту. 114
5.7. Земля планета Сонячної системи 118
Контрольні питання .. 123
Глава 6. ЕВОЛЮЦІЯ ПРИРОДНО-НАУКОВИХ ЗНАНЬ ПРО РЕЧОВИНУ 123
6.1. Розвиток хімічних знань. 123
6.2. Управління хімічними процесами. 127
6.3. Синтез хімічних речовин... 128
6.4. Сучасний каталіз. 131
6.5. Утворення земних та позаземних речовин. 135
6.6. Природні запаси сировини 136
6.7. Органічна сировина 141
6.8. Нові хімічні елементи та ізотопи... 146
6.9. Перспективні хімічні процеси.. 149
6.10. Синтетичні матеріали 153
6.11. Традиційні матеріали з новими властивостями 158
6.12. Перспективні матеріали... 162
Контрольні питання ... 171
Глава 7. БІОСФЕРНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ МАТЕРІЇ 172
7.1. Основні життєві системи. 172
7.2. Рівновість біохімічних процесів. 173
7.3. Носій генетичної інформації. 174
7.4. Генетичні властивості 176
7.5. Білки - основа живих систем. 179
7.6. Будова та різновиди клітин. 181
7.7. Сучасне уявлення про походження життя.
7.8. Причини еволюційної ідеї 187
7.9. Еволюція життя. 189
7.10. Рослинний та тваринний світ... 197
7.11. Людина - феномен природи. 203
7.12. Життєзабезпечення людини 206
7.13. Продовження життя організму 213
7.14. Формування ноосфери. 217
Контрольні питання ... 218
ЧАСТИНА IV. ПРИРОДНО-НАУКОВІ ОСНОВИ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, ЕНЕРГЕТИКИ ТА ЕКОЛОГІЇ. 219
Глава 8. КОНЦЕПЦІЇ РОЗВИТКУ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І ЕНЕРГЕТИКИ. 219
1.1. Розвиток технічних засобів інформаційних технологій 219
8.2. Сучасні засоби накопичення інформації 223
8.3. Мультимедійні системи та віртуальний світ... 228
8.4. Мікро- та наноелектронна технології 230
8.5. Лазерні технології.. 236
8. 6. Сучасні біотехнології 241
8.7. Генні технології.. 242
8. 8. Проблеми клонування... 244
Контрольні питання ... 245
Глава 9. ПРИРОДНО-НАУКОВІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ 246
9.1. Сучасне уявлення про енергію.. 246
9. 2. Перетворення та споживання енергії.
9.3. Ефективність виробництва н споживання енергії 250
9.4. Теплові електростанції .. 251
9.5. ... 255
9.7 Геліоенергетика... 258
9.8 Енергія вітру 260
9.9. Атомна енергетика. 262
9.10. Особливості розвитку вітчизняної енергетики 266
9.11. Енергії Світового океану 267
9.12. Енергетика майбутнього. 269
Контрольні питання ... 269
Глава 10. ПРИРОДНО-НАУКОВІ АСПЕКТИ ЕКОЛОГІЇ. 270
10.1. Глобальні катастрофи та еволюція життя... 270
10.2. Біосфера та запобігання екологічній катастрофі.
10.З. Природні катастрофи та клімат. 275
10.4. Парниковий афект та кислотні опади 279
10.5. Збереження озонового шару.. 281
10.6. Водні ресурси та проблеми їх збереження.
10.7. Споживання анергії та середовище нашого проживання. 285
10.8. Радіоактивний вплив на біосферу 286
10.9. Природно-наукові проблеми захисту довкілля.
Контрольні питання ... 292
Глава 11. Гармонія трудової діяльності людей і природи.
11.1. Оновлення енергосистем 293
11.2. Промисловiсть, автотранспорт та навколишнє середовище 294
11.3. Міста та природа... 297
11.4. Вирішення проблем утилізації.. 300
11.5. Перспективні матеріали, технології та навколишнє середовище. 304
Контрольні питання ... 306
Висновок. 307
Словник спеціальних термінів... 307
Вказівник імен ... 317

КОНЦЕПЦІЇСУЧАСНОГО ПРИРОДНОСТІ

Видання друге,
виправлене та доповнене

видавництво
«Академічний Проект» 2000

УДК50
ББК 20
До 26

РЕЦЕНЗЕНТИ:

кафедра філософії Фінансової академії
за Уряду Російської Федерації
(зав. кафедрою проф. М.В. Вальяно)
та лауреат Державної премії СРСР
у галузі науки та техніки, д-р техн. наук,
проф. В.А. Шахнів

Карпенков С.Х.
К26 Концепції сучасного природознавства: Підручник для вузів. - М: Академічний Проект, 2000. Изд. 2-ге, испр. та дод. – 639 с.

ISBN 5-8291-0085-1

Підручник написаний відповідно до Державного освітнього стандарту. У ньому викладено фундаментальні принципи, закони, концепції та найважливіші досягнення природознавства, а також висвітлено природничо-наукові засади сучасних технологій, енергетики та екології.
Для студентів вищих навчальних закладів. Може бути цікавим і корисним широкому колу читачів.

УДК50
ББК 20

ISBN 5-8291-0085-1

Карпенков С.Х, 2000
Академічний Проект, оригінал-
макет, оформлення, 2000

Присвячується всім тим, хто
хотів би розповісти таємниці,
могутність та красуприроди

Передмова

У суспільстві велика увага приділяється як різним галузям природознавства, а й бурхливо розвиваються наукомістким технологіям, енергетиці та екології. Фундаментальним концепціям природознавства та природничо-науковим основам сучасних технологій, енергетики та екології присвячений справжній підручник.
Підручник складається із чотирьох частин. У частині I обґрунтовано практичну значущість природознавства в сучасному суспільстві та розглянуто основні положення природничо-наукового пізнання навколишнього світу. У частині II викладено фундаментальні закони та концепції природознавства. Частина III присвячена природничо-науковим концепціям розвитку процесів у природі. У частині IV розглянуто природничо-наукові основи сучасних технологій, енергетики та екології.
Матеріал підручника викладено лише на рівні концепцій, тобто. з урахуванням основних ідей і систем поглядів на аналізовані природничо-наукові питання. При викладі матеріалу використані прості відомі школярам математичні вирази, формули та терміни. Природно-наукова сутність питань, що розглядаються, представлена ​​в наочній і доступній для випускника середньої школи формі.
Підручник написаний відповідно до змісту навчальних посібників автора: «Основні концепції сучасного природознавства» (ЮНІТІ, 1998) та «Концепції сучасного природознавства: Практикум» (ЮНІТІ, 1998), а також з урахуванням виправлень, змін та доповнень матеріалу, викладений виданому підручнику автора «Концепції сучасного природознавства» (ЮНІТІ, 1997).
Автор висловлює подяку колегам та рецензентам, чиї зауваження та побажання сприяли покращенню якості книги.
При вивченні концепцій сучасного природознавства корисно пам'ятати мудре повчання російського публіциста Дмитра Писарєва (1840-1868): «Треба вчитися у шкільництві, але ще більше треба вчитися після виходу зі школи».
Книга призначена для студентів вищих навчальних закладів денної, вечірньої та заочної форм навчання економічних, юридичних, філософських, а також спеціальностей та спеціалізацій управління, соціології, технології, менеджменту, маркетингу, товарознавства, туризму, бізнесу, фінансів, підприємництва та ін.

КОНЦЕПЦІЇ СУЧАСНОГО ПРИРОДЖЕННЯ

Нарешті, я подаю руку по-справжньому корисній науці.
Горацій

Вступ

У будь-якої людини ще в ранньому віці виникає цікавість - природне прагнення пізнати навколишній світ. «Цікавість подібна до людини, і освіченої, і дикої»,- стверджував видатний російський історик і письменник Микола Карамзін (1766-1826). З віком неусвідомлене прагнення пізнати навколишній світ поступово переростає в усвідомлену форму цікавості - бажання пізнати закони, що керують природою, та способи їх застосування, що дозволяють людині передбачати можливі наслідки своїх дій. Закони про природу та способи їх застосування – концентрований досвід людства, що становить опору практичної діяльності людини, здатну захистити його від можливих помилок та невдач та допомогти досягти бажаних цілей. Концентрований досвід людства - фундаментальна і необхідна основа будь-якого освітнього процесу: людина повинна знати, як функціонує найскладніша система - природа Землі - його єдиний будинок, якому він зобов'язаний своєю появою світла і частиною якого є сам.
Природознавство - наука про явища та закони природи. Сучасне природознавство включає багато природничо-наукових галузей: фізику, хімію, біологію, а також численні суміжні галузі, такі як фізична хімія, біофізика, біохімія та багато інших. Природознавство зачіпає широкий спектр питань про численні та багатосторонні прояви властивостей об'єктів природи, яку можна розглядати як єдине ціле.
Якщо викладати докладно весь науковий матеріал, накопичений протягом тривалого часу у всіх галузях природознавства, то вийде величезний фоліант, можливо й потрібний, але мало корисний навіть для вузьких фахівців природничого профілю, не кажучи вже про фахівців гуманітарних напрямків. Завдання викладу матеріалу природознавства ускладнюється ще й тим, що його форма має бути доступною майбутнім спеціалістам, для яких природознавство не є дисципліною, яка формує професійні знання.
Для вирішення цього завдання потрібен узагальнюючий філософський підхід з урахуванням передових методів дидактики, заснованих на закономірностях засвоєння знань та набуття умінь та навичок. Сутність такого підходу полягає у викладі природничо матеріалу на рівні концепцій - основоположних ідей і системи поглядів. Концептуальний системний підхід корисний не тільки для розуміння розвитку самого природознавства та явищ, що ним вивчаються, і законів природи, але і для знайомства з найважливішими досягненнями природознавства, на основі яких успішно розвиваються сучасні наукомісткі технології, що сприяють підвищенню якості продукції, що випускається, і дбайливому відношенню до природи.
Багато досягнень сучасного природознавства, що є основою для наукомістких технологій, пов'язані з всебічним вивченням об'єктів та явищ природи. Із залученням сучасних технічних засобів експерименту саме таке вивчення дозволило не тільки створити надміцні, надпровідні та багато інших матеріалів з незвичайними властивостями, а й по-новому поглянути на біологічні процеси, що відбуваються всередині клітини і навіть усередині молекули. Більшість галузей сучасного природознавства так чи інакше пов'язане з молекулярним дослідженням тих чи інших об'єктів, яке об'єднує багатьох дослідників природи, що займаються вузькоспеціалізованими проблемами. Результати подібних досліджень - розробка та виробництво нової високоякісної продукції, і насамперед товарів повсякденного попиту. Для того, щоб знати, якою ціною дається така продукція - найважливіша складова економіки, які є перспективи розвитку сучасних наукомістких технологій, тісно пов'язаних з економічними, соціальними, політичними та іншими проблемами, потрібні фундаментальні природничо-наукові знання, у тому числі й загальне концептуальне уявлення про молекулярних процесах, у яких засновані найважливіші досягнення сучасного природознавства.
Сучасні засоби природознавства - науки про фундаментальні закони, природні явища та різноманітні властивості об'єктів природи - дозволяють вивчати багато найскладніших процесів на рівні ядер, атомів, молекул, клітин. Плоди розуміння справжніх знань про природу саме на такому глибинному рівні відомі кожній освіченій людині. Синтетичні та композиційні матеріали, штучні ферменти, штучні кристали - все це не лише реальні об'єкти розробок вчених-природодослідників, а й продукти споживання різних галузей промисловості, що виробляють у широкому асортименті товари повсякденного попиту. У зв'язку з цим вивчення природничо-наукових проблем на молекулярному рівні в рамках основних ідей - концепцій - поза всяким сумнівом актуальне, корисне і необхідне для майбутніх фахівців високої кваліфікації природничо-наукового та технічного профілю, а також для тих, чия професійна діяльність не має прямого відношення до природознавства, т. е. для майбутніх економістів, фахівців управління, товарознавців, юристів, соціологів, психологів, журналістів, менеджерів та інших.
Останнім часом все частіше говорять не про хімічну взаємодію речовин і підвищення їх хімічної активності, а про зміну структури молекули, про розрив ланцюга молекул, про взаємодію молекулярних пучків, про поєднання фрагментів молекул ДНК і т. д. У лексиконі фахівців та наукових коментаторів журналістів все частіше зустрічаються слова «молекула», «молекулярна структура» тощо. А це означає, що сучасний рівень природознавства відображає розуміння явищ, що відбуваються в природі, а також процесів, що спостерігаються в лабораторіях, з урахуванням будови та поведінки кожної молекули. Саме завдяки такому розумінню синтезуються речовини, що раніше не існували в природі, з принципово новими властивостями, а з них створюються нові машини, пристрої, вироби тощо, вирощуються високоякісні сорти культурних рослин, розробляються ефективні способита засоби лікування хвороб тощо.
На перший погляд може здатися, що подібні знання зовсім не потрібні, наприклад, майбутньому спеціалісту управління або журналісту. Насправді ж без них фахівець управління не зможе обрати перспективний напрямок своєї діяльності, бо будь-яка справа так чи інакше пов'язана з новою матеріальною базою та новими технологіями. Отже, фахівець управління, якщо він справжній фахівець, повинен мати глибокі і всебічні знання. Те саме можна сказати і про журналіста: без глибокого розуміння коментованої проблеми журналіст не в змозі правильно і в популярній формі донести до широкого кола читачів найважливіші природничо-наукові досягнення. Не володіючи потрібними знаннями, журналіст може помилково зорієнтувати громадську думку та спровокувати необ'єктивне рішення, як це сталося, наприклад, при необґрунтованому оголошенні тимчасового мораторію на генну інженерію (1975 - 1985 рр.).
Треба сказати, що природничо-наукові знання з концептуальним уявленням про найважливіші досягнення сучасного природознавства потрібні не тільки майбутнім економістам, юристам, менеджерам, підприємцям та іншим висококваліфікованим фахівцям, а й будь-якій освіченій людині, незалежно від роду її діяльності.
Знання самі собою не приходять. Потрібно старанно працювати, старанно вчитися, розуміючи свободу як усвідомлену потребу. «Треба вчитися не соромлячись, а вчити не скуплячись», - так сказав у далекі часи відомий мислитель Василь Великий (бл. 330-379), і лише в цьому випадку можна сподіватися на успіх.

Висновок

Природа як об'єкт вивчення природознавства складна і різноманітна у проявах: вона безперервно змінюється і у постійному русі. Коло знань про неї стає все ширше, і область його сполучення з безмежним полем незнання перетворюється на величезне розмите кільце, усеяне науковими ідеями- Зернами природознавства. Деякі їх своїми паростками проб'ються в коло класичних знань і дадуть життя новим ідеям, новим природничо-науковим концепціям, інші ж залишаться лише в історії розвитку науки. Їх змінять потім досконаліші. Така діалектика розвитку природничо-наукового пізнання навколишнього світу.
Про природу як про предмет природознавства можна говорити суворою науковою мовою. Про неї ж можна сказати і прості слова, що несуть глибокий сенс, як це зробив німецький мислитель і дослідник природи Йоганн Гете:
«Природа! Оточені і охоплені нею, ми не можемо ні вийти з неї, ні глибше в неї проникнути... Захоплює вона нас у вихорі свого танцю і мчить з нами, поки, втомлені, ми не випадемо з її рук.
Вона вічно говорить із нами, але таємниць своїх не відкриває. Ми постійно діємо на неї, але немає у нас над нею жодної влади.
Вона - єдиний художник: із найпростішої речовини творить вона протилежні твори, без найменшого зусилля, з найбільшою досконалістю і на все кладе якесь ніжне покривало. Вона безперервно думала і мислить постійно, але не як людина, а як природа, У неї власний всеосяжний сенс.
Нема числа її дітям. До всіх вона одно щедра, але в неї є улюблениці, яким багато вона марнує, багато приносить у жертву. Велике вона сприймає під свій покрив.
Життя - її найкращий винахід; смерть для неї засіб для більшого життя.
Вона оточує людину мороком і жене її до світла. Будь-яке її діяння – благо, бо всяке необхідне; вона зволікає, щоб до неї прагнули; вона поспішає, щоб нею не наситилися.
У неї немає промов та мови, але вона створює тисячі мов та сердець, якими вона говорить та відчуває. Вінець її – кохання. Любов'ю лише наближаються до неї. Одним дотиком вуст до чаші любові вона викуповує ціле життя страждань.
Вона сувора і лагідна, любить і жахає, немічна і всемогутня. Не вирвати у неї освідчення в коханні, не виманити у неї подарунка, хіба добровільно вона подарує. Як вона творить, так можна творити вічно».
.

Підручник написаний відповідно до державних освітніх стандартів. У ньому викладено питання природничо-наукового пізнання навколишнього світу, фундаментальні концепції, принципи і закони природи, розглянуто актуальні проблеми сучасного природознавства, пов'язані з вивченням природних процесів і властивостей речовин на молекулярному рівні, відображені природничо-наукові аспекти енергетики, екології та висвітлено найважливіші досягнення , що лежать в основі сучасних наукомістких технологій Призначений для студентів вищих навчальних закладів. Може бути цікавим і корисним широкому колу читачів.

* * *

Наведений ознайомлювальний фрагмент книги Концепції сучасного природознавства (С. Х. Карпенков)наданий нашим книжковим партнером-компанією ЛітРес.

ВСТУП

Нарешті подаю руку по-справжньому корисній науці.

Горацій

Кожну людину, починаючи з раннього віку, відрізняє цікавість – природне прагнення пізнати навколишній світ. «Цікавість схожа на людину і освічену, і дику», – стверджував видатний російський історик і письменник Н.М. Карамзін (1766-1826). З віком неусвідомлена цікавість поступово переростає в допитливість – усвідомлене бажання пізнавати закони, що керують природою, навчитися застосовувати їх у своїй трудовій діяльності, передбачаючи можливі її наслідки. Закони природи та способи їх застосування відображають концентрований досвід людства. Спираючись на нього, людина здатна захистити себе від помилок, і їй легше досягти бажаних цілей. Концентрований досвід людства є основою будь-якого освітнього процесу.

Природознавство - єдина система наук про закони, явища та властивості об'єктів природи, що включає безліч галузей - природничих наук.

Найважливіші досягнення природознавства становлять фундаментальну базу сучасних наукомістких технологій виробництва різноманітної продукції, зокрема товарів повсякденного попиту. Щоб знати, якою ціною дається така продукція – найважливіша складова економіки, які перспективи розвитку сучасних технологій, тісно пов'язаних з економічними, соціальними та політичними проблемами, потрібні фундаментальні знання про природу – природничо-наукові знання. У наш час природничо-наукові знання перетворилися на сферу активних дій і є базовим ресурсом економіки, за своєю значимістю переважаючий матеріальні ресурси: капітал, землю, робочу силу тощо. життя, і високоосвічена людина не може дистанціюватися від фундаментальних знань про навколишній світ, не ризикуючи виявитися безпорадною у професійній діяльності. «Без природничих наук немає порятунку сучасній людині; без цієї здорової їжі, без цього суворого виховання думки фактами, без цієї близькості до життя, що оточує нас», – таку високу оцінку природничо-научним знанням дав російський письменник і філософ А.І. Герцен (1812-1879).

Якщо викладати докладно природничо-наукові знання, накопичені у всіх галузях природознавства, то вийде величезний фоліант, можливо, і необхідний, але мало корисний навіть для фахівців природничо-наукового профілю, не кажучи вже про фахівців гуманітарних та соціально-економічних напрямків. Завдання викладу ускладнюється ще й тим, що його форма має бути доступною для студентів, чия майбутня професійна діяльність не має прямого відношення до природознавства. Для вирішення цього завдання потрібен узагальнюючий філософський принцип. Сутність його полягає у викладі природничо-наукових знань у рамках концепцій – основоположних ідей та системного підходу. Концептуальний принцип дозволяє студентам здобути фундаментальні, комплексні знання про природу, а на їх основі глибше вивчити вузькоспеціалізовані дисципліни.

Сучасні засоби природознавства дають можливість досліджувати багато найскладніших процесів лише на рівні атомних ядер, атомів, молекул, клітин, та був і синтезувати раніше які існували у природі речовини з незвичайними властивостями, та їх виробляти нові матеріали для різних машин, пристроїв, виробів тощо. п. Крім того, завдяки таким дослідженням вирощуються високоврожайні культурні рослини, розробляються високоефективні засоби лікування хвороб тощо.

Будь-який перспективний напрямок діяльності людини прямо чи опосередковано пов'язаний з новою матеріальною базою та новими технологіями, і знання їх природничо-наукової сутності – запорука успіху. Без фундаментальних знань про природу може скластися хибна громадська думка, що веде до необ'єктивного рішення, як це сталося, наприклад, при необґрунтованому оголошенні тимчасового (1975–1985) мораторію на генну інженерію. Отже, природничо-наукові знання потрібні не тільки висококваліфікованим спеціалістам, а й будь-якій освіченій людині незалежно від сфери її діяльності.

У гонитві за матеріальними цінностями сучасне людство вже вийшло за межі сталого стану біосфери, що включає все живе разом із місцем існування. Це означає, що в результаті навали цивілізації в природі вже порушена стійка рівновага, яка протягом тривалого часу забезпечує кругообіг речовин. Про це нагадують руйнівні природні явища, що почастішали за останнє десятиліття: урагани, смерчі, повені, землетрус, посухи, що викликають величезний матеріальний збиток і супроводжується все більшим числом людських жертв.

Перетворення сучасного споживчого суспільства на духовно-розвинене освічене суспільство – завдання надзвичайно складне. Її можна вирішити, лише розвиваючи всю систему освіти загальними силами вихованих людей, для яких дороговказом є не розкіш, не нажива та інші спокусливі кумири, а царство добра, свободи та правди. Шляхетний, але тернистий шлях до такого царства починається з виховання любов'ю в ранньому дитинстві, коли закладається духовно-моральна основа для засвоєння знань на всіх щаблях навчання, і триває протягом усього життя кожної людини.

Знання не приходять самі собою. Потрібно старанно працювати, старанно вчитися. "Треба вчитися не соромлячись, а вчити не скупляючись", так сказав у далекі часи відомий мислитель Василь Великий (бл. 330-379), і тільки в цьому випадку можна сподіватися на успіх.