Цели занятия:

      — показать роль науки и научного знания в современном мире;

      — раскрыть особенности научного знания, отличающие его от других видов знания;

      — охарактеризовать основные формы и методы научного познания.

      Приведем вариант комбинированного урока по данной теме.

      Урок начинается небольшой беседой по ранее изученному материалу.

      1. Какие основные проблемы познания и познавательной деятельности людей были рассмотрены на предыдущих занятиях?

      2. Конкретизируйте схему:

Вариант задания

      Что из перечисленного ниже следует отнести к процессу познания, а что — к его результатам:

      — чувственное познание;

      — образы людей и предметов;

      — понятие;

      — знания о мире;

      — абстрагирование;

      — конкретизация?

      3. Что такое истина и каковы ее критерии?

      Подводя итог обсуждению, учитель отмечает стремление к истине, присущее объективному и достоверному знанию, в первую очередь науке и научному познанию.

      1. Что отличает научное знание от других видов знания? Простое и сложное в науке.

      2. Теория и опыт в научном познании. Методы научного познания.

      3. Роль науки в современном мире.

      1. Рассмотрение критериев научного знания можно начать с такого задания. Школьникам предлагается сравнить несколько утверждений и выбрать из них то, которое является научной истиной:

      У каждого человека есть своя аура.

      Каждый человек стремится к материальному достатку.

      У каждого человека есть свой ангел-хранитель.

      Каждый человек обладает определенным набором генов — носителей наследственности.

      Как правило, школьники без труда выбирают последнее утверждение. Теперь важно побудить ребят обосновать свой выбор. В результате обсуждения выявляется важнейший признак научного знания: соотнесение понятия с опытом. Наука имеет дело лишь с тем, что называется предметом, явлением, свойством наблюдаемым, реально существующим. При этом всякое положение, противоречащее фактам, наука отбрасывает. Факты фиксируются, обобщаются, формируются в определенные системы научного знания, куда, помимо фактов, входят установленные законы, а также гипотезы. Таким образом, научное знание носит системный характер.

      Научное знание, в отличие от любого другого, подвергается постоянной проверке. Каждая научная теория должна быть открыта рациональной критике и коррекции новыми открытиями, попыткам ее опровержения. В противном случае теория, даже если первоначально она строилась на прочном фундаменте фактов, превращается в застывшую догму и тормозит развитие науки и общества в целом. Учащиеся могут привести примеры таких метаморфоз.

      В завершение рассмотрения этого вопроса школьникам предлагается сопоставить на основе выявленных критериев две близкие области знания: астрономию, изучающую движение звезд и планет, и астрологию, предсказывающую судьбы людей по расположению звезд на небосклоне.

      Приведем пример доказательства ненаучности (в данном случае это не синоним «плохого» или «некачественного знания», а указание на его несоответствие критериям научного знания) астрологии, выдвинутого известным философом ХХ в. К. Поппером: пророчества астрологов неопределенны, их трудно проверить (критерий проверяемости); многие пророчества не сбывались (истинная наука сильна своими прогностическими возможностями); астрологи используют неудовлетворительный способ объяснения своих неудач: предсказание индивидуального будущего очень сложная задача, взаимное расположение звезд и планет постоянно меняется, астрологические таблицы раньше были несовершенны и т. д.

      Другим вариантом изучения вопроса о специфике научного знания является обращение к фрагменту из работы В. И. Вернадского «Научная мысль как планетарное явление», написанной в 1937—1938 гг.:

      Есть одно коренное явление, которое определяет научную мысль и отличает научные результаты… от утверждений философии и религии, — это общеобязательность и бесспорность правильно сделанных научных выводов, научных утверждений, понятий, заключений. Научные, логически правильно сделанные действия имеют такую силу только потому, что наука имеет свое определенное строение и что в ней существует область фактов и обобщений, научных, эмпирически установленных фактов и эмпирически полученных обобщений, которые по своей сути не могут быть реально оспариваемы. Такие факты и такие обобщения, если и создаются временами философией, религией, жизненным опытом или социальным здравым смыслом и традицией, не могут быть ими, как таковые, доказаны...

      Проявление личности (ученого. — А. Л.), столь характерное и яркое для философских, религиозных и художественных построений, отходит резко на второй план, может быть, в связи с тем они (научные теории, гипотезы. — А. Л.)... основываются, связаны и сводятся к объективным научным фактам…

Вопросы к тексту

      1. Чем, по мысли Вернадского, наука отличается от философии, религии, здравого смысла?

      2. Приведите примеры:

      — научных фактов;

      — научных теорий;

      — научных обобщений (выводов).

      3. Разделяете ли вы мнение Вернадского о том, что личность в науке отходит на второй план? Разъясните свою позицию.

      Определенный интерес у школьников может вызвать рассмотрение вопроса о простом и сложном в науке. Начать обсуждение можно, предложив школьникам высказать свое мнение о самом простом и самом сложном учебном предмете, излагающем основы наук. Чаще всего к сложным предметам ребята относят физику, химию, тогда как биологическое и гуманитарное знание идет по разряду более простого. Однако это лишь не более чем наше субъективное восприятие той или иной области знания.

      Вот как об этом рассуждает английский биолог Р. Докинз.

      Физика, имеющая дело с неживой природой (камни, облака, реки, галактики), изучает простые объекты. Но кажется сложной, потому что нам трудно понять ее идеи: мы плохо оснащены для постижения очень малого и очень большого объектов, живущих тысячные доли секунды или миллионы столетий, тел, которые мы не можем увидеть, потрогать. Кроме того, книги по физике полны недоступной нам математики. Но объекты физики просты, они, не в пример биологическим, ведут себя просто. Поэтому их поведение можно описывать с помощью математического языка.

      Гораздо сложнее биологические объекты. Сам автор, описывающий в своей книге какие-либо физические явления, состоит из триллиона клеток, каждая из которых во много раз превосходит по сложности любой физический объект. И все эти клетки, причем многие из них отличны друг от друга, собраны в сложнейшую систему, способную написать книгу по физике.

      Еще более сложным является предмет социальных наук. Они изучают не отдельного человека, а целые общности, социальные институты, процессы и тенденции общественного развития.

      Подробнее о различной степени сложности отдельных наук, о том, как отличить сложный объект изучения от простого, можно прочитать в статье Р. Докинза, помещенной в журнале «Знание — сила» (1997. — № 5).

      2. Уяснив особенности научного знания, уместно задаться вопросом: как достигается наукой такая высокая степень точности и субъективности?

      Обсуждение проблемы можно начать с анализа специально сконструированного текста.

Текст с ошибками

      В структуре научного знания выделяют два уровня — эмпирический и теоретический.

      Эмпирическое, или опытное, знание — это знание конкретных фактов. Оно накапливается только путем наблюдений. Наблюдая какой-либо объект, человек может установить его объективные характеристики, свойства. Так, многолетние наблюдения за Венерой позволили установить наличие на ней плотного слоя атмосферы. Близок к наблюдению эксперимент, но он уже не дает чистого знания, потому что здесь человек вмешивается в естество изучаемого объекта: помещает в несвойственную предмету среду, испытывает в экстремальных условиях и т. д. Таким образом, получаемое в ходе эксперимента знание лишь условно можно считать истинным, объективным.

      На теоретическом уровне наука еще дальше уходит от действительности. Здесь используются понятия, за которыми нет никаких реальных объектов: абсолютно твердое тело, идеальный газ, материальная точка.

      Поэтому факты оспорить трудно, а теории опровергаются легко. За несколько десятилетий существования науки в ней сменилось несколько десятков теорий, причем каждая последующая полностью опровергала предыдущую.

      Работа над текстом организуется следующим образом. Составляется таблица: в одну колонку выписываются суждения, с которыми следует согласиться, в другую — спорные или ошибочные утверждения. Затем результаты анализа обсуждаются. В окончательном виде таблица может выглядеть следующим образом:

      В менее подготовленных классах обсуждение можно построить с опорой на знания, полученные по другим предметам.

      После знакомства с указанными выше разделами учебного пособия школьникам предлагается конкретизировать выделенные там способы и методы научного познания, обратившись к известному им из курса физики 9 класса материалу — закону всемирного тяготения.

      Имеет смысл напомнить ученикам текст соответствующего параграфа (Шахмаев Н. М. и др. Физика. Учебник для 9 класса средней школы):

      «Повседневные наблюдения убеждают нас в том, что все тела притягиваются к Земле. Но тела притягиваются не только к Земле, но и друг к другу. В этом можно убедиться на следующем опыте. (Далее идет описание эксперимента.)

      В 1667 г., анализируя материалы астрономических наблюдений, Ньютон применил сформулированные им законы динамики к движению Луны. Ему было известно, что Луна обращается вокруг Земли почти по круговой орбите. Но движение по круговой орбите возможно только тогда, когда на тело действует какая-то сила, сообщающая ему центростремительное ускорение... Ньютон высказал предположение, что этой силой является сила взаимного притяжения Луны и Земли. Произведя необходимые расчеты, он пришел к выводу, что силу взаимного притяжения Луны и Земли можно вычислить по формуле (приводится формула)...

      Ньютон не остановился на этом, а предположил, что по полученной им формуле можно рассчитать силу притяжения любых тел, если их размеры малы по сравнению с расстоянием между ними. Поэтому открытый им закон получил название закона всемирного тяготения...

      Два тела (рассматриваемые как материальные точки) притягиваются друг к другу по прямой, их соединяющей, с силами, прямо пропорциональными произведению их масс и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними».

Вопросы

      1. Какие способы и методы научного познания упомянуты в этом фрагменте?

      (Ученики назовут: наблюдение, эксперимент, математические расчеты, применение известных теоретических обобщений, выдвижение предположений, использование идеализированных объектов (материальная точка).)

      2. Покажите, что в формулировке закона всемирного тяготения отражены устойчивые, существенные, повторяющиеся связи между отдельными свойствами или сторонами явлений.

      3. На открытие Ньютоном закона всемирного тяготения повлиял ряд обстоятельств. Расположите приведенные ниже факторы в порядке убывания значимости:

      а) уровень развития науки того времени;

      б) способность Ньютона отбирать из известного существенные факты и обобщать их;

      в) потребность общества в новых научных открытиях;

      г) хорошее знание Ньютоном математики;

      д) научная смелость Ньютона;

      е) наличие у Ньютона достаточных материальных средств для проведения экспериментов;

      ж) высокий уровень интеллекта ученого;

      з) сотрудничество Ньютона с другими исследователями, обмен идеями.

      3. Последний вопрос плана не предполагает подробного освещения многообразных функций науки в современном обществе, это задача последующих тем, изучаемых в выпускном классе. Здесь же уместно заострить внимание школьников на нынешнем противоречивом отношении к науке и научному знанию. С одной стороны, по-прежнему значительны и впечатляющи научные достижения. В то же время в обществе усиливается критика не столько науки, сколько последствий применения ее результатов.

Задание

      Проанализируйте приведенные ниже факты. Определите возможные положительные и отрицательные последствия использования этого научного достижения.

      В 1997 г. мир обошла научная сенсация: английские ученые сумели получить овцу — точную копию генетической матери, обойдя половой процесс и связанную с ним роль случая в наследовании признаков. У родившейся овцы Долли белая морда финско-дорсетской породы (от генетической матери), хотя она была выношена черномордой шотландской яркой.

      При обсуждении задания отмечается, что огромные позитивные возможности, в первую очередь для животноводства и биотехнологий, очевидны: размножение элитных животных, защита скота от генетических и инфекционных заболеваний.

      Вместе с тем ряд ученых считают, что попытки перехода к широкому использованию клонирования, т. е. создания генетического близнеца, и особенно перенос этой практики на людей, чреваты непредсказуемыми последствиями и могут таить очень серьезные опасности. Некоторые, к примеру, утверждают, что стремление отдельных людей создать свои точные копии может стать источником серьезных социальных проблем. Тревогу вызывает возможность вмешиваться в процесс передачи наследственности у людей, создавать на этой основе «высшую расу». А что, если поставят на поток производство двойников, чтобы использовать взятые у них органы для продления жизни своих прототипов? Во что в таком случае оценить жизнь клонированных копий? Президент США Б. Клинтон обязал комиссию по вопросам биологической этики разработать комплекс «мер государственного противодействия возможным злоупотреблениям». Министр образования и науки ФРГ заявил: «Я буду решительно выступать за то, чтобы в Европе клонирование человека было полностью запрещено».

      Попутно заметим, что на этом же примере можно показать, сколь трудоемок процесс научного поиска. Нужно обладать не только современным оборудованием, прекрасной профессиональной подготовкой, но и немалым упорством и верой в успех, чтобы добиться поставленных целей.

      Схема проведения данных испытаний была такой: яйцеклетка взрослой овцы сливалась с яйцеклеткой, взятой у другой овцы, из которой предварительно было удалено ядро с наследственной информацией. Выращивался эмбрион, который вживлялся третьей овце. В ходе исследований было слито 277 клеток, до имплантирования дошло только 29 эмбрионов, беременностей зафиксировано 13, жизнеспособной родилась одна Долли.

      Учитывая сложность и содержательную насыщенность занятия, завершить его можно словами о том, что серьезные ученые не прочь пошутить. Так, по аналогии с открытием законов в естествознании была предпринята попытка в шутливой форме выявить некоторые закономерности случающихся с нами неприятностей.

      Прежде чем познакомить школьников с «Законами Мэрфи», предложите им вспомнить, не наблюдали ли они и в своей практике эти закономерности и чем они их объясняли.

Законы Мэрфи и их следствия

      — Все, что может пойти наперекосяк, обязательно пойдет наперекосяк.

      — Все, что удалось составить, рано или поздно обязательно развалится.

      — Предоставленные сами себе, дела имеют склонность становиться из плохих еще худшими.

      — Если может произойти несколько неприятностей, то произойдет та из них, которая причинит наибольший ущерб.

      — На библиотечной полке будут все книги, кроме той, которая вам больше всего нужна.

      — То, что вы ищете, всегда находится там, куда вы заглядываете в последнюю очередь.

      — Вероятность падения бутерброда на ковер намазанной стороной прямо пропорциональна стоимости ковра.