Постнеклассическое естественнонаучное образование

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Анализ эволюции системы естественнонаучного знания показал:

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

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

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

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

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

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

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

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

1.2 Основные понятия и категории постнеклассического естественнонаучного знания

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

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

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

- теорий, обобщающих знания о сущем и объектах данной науки;

- законов, закономерностей, принципов, правил и постулатов, обеспечивающих связь сущего и должного в изучаемой предметной области с выходом в нормативную сферу;

- категорий, понятий и терминов, специфичных для данной науки и используемых для однозначной (по возможности) трактовки рассматриваемых объектов, процессов, явлений;

- методов, с помощью которых данная междисциплинарная наука способна добывать качественно новое интегративное знание, а следовательно, непрерывно обогащаться и совершенствоваться;

- гипотез и идей, отражающих проблемные ситуации в науке и намечающих пути решения этих проблем;

- фактов, составляющих эмпирический базис науки, необходимый для объективизации научного знания, обоснования и проверки достоверности этих знаний практикой.

Все указанные выше компоненты логической структуры объективно существуют и в нашем исследовании. Его логика требует познания компонентов логической структуры и в процессе этого познания наполнения их новым содержанием. Решая задачу нашего исследования, необходимо (по В.С. Степину) очертить предметную область, определить систему методологических принципов исследования, построить картину исследуемой реальности (дисциплинарную онтологию, сформировать идеалы и нормы исследования (идеалы и нормы объяснения и описания, доказательности и обоснования, строения и построения знаний), разработать философские основания, обеспечивающие обоснование картины исследуемой реальности, а также ее методологических установок, выражающих принятые идеалы и нормы исследования.

Следует отметить, что философия в части онтологии как учении о бытии, о природе обладает всеми признаками естественнонаучного знания: объективностью, логической принудительностью, принципом достаточного основания, возможностью проверки на практике. Это дает возможность взаимопроникновения философии и естествознания как содержательного компонента естественнонаучного образования. Это взаимопроникновение, или конвергенция проявляется, в первую очередь, в проникновении философских категорий, понятий, представлений (о времени, пространстве, причинности и т.п.) в ткань естествознания и естественнонаучных теорий. Такая конвергенция имеет конструктивистскую функцию: каркас философских понятий преломляется в комплекс научных принципов, построение новых гипотез и новых теорий.

С другой стороны, научные понятия становятся источником развития философии и переходят в философские категории. Так происходит с системными понятиями: система, элемент, структура, обратная связь. И так происходит с понятиями синергетики: самоорганизация, открытость, нелинейность, нестабильность, диссипативность, аттрактор, фрактал, бифуркация и др. Такое же взаимопроникновение происходит у философии, науки и искусства. О такой конвергенции разных сфер культуры пишет автор в работе "Физика цвета и психология зрительного восприятия". Взаимопроникая друг в друга, сферы культуры содействуют ее позитивному развитию. Ядром, синтезирующим все сферы культуры, и мировоззренческим основанием культуры является философия.

Онтология нашего исследования становления естественнонаучного образования строится посредством системы научных абстракций, отож-дествляемых с реальностью, такими как "образование", "естественнонаучное образование". Синергетический подход к проблеме вносит такие понятия, как "открытость", "нелинейность", "нестабильность", "динамический хаос", "бифуркации", "кооперативные эффекты", "фракталы". Эволюционный подход делает необходимым рассмотрение понятий "эволюция", "развитие". Философский подход вносит категории "времени", "бытия", "становления".

Такая система абстракций необходима для создания представления об общих системно-структурных характеристиках предмета исследования. Далее эти представления будут организованы в целостность (теоретические схемы) посредством междисциплинарных, трансдисциплинарных и полидисциплинарных исследований с использованием естественных и гуманитарных наук. При этом возникает новая картина реальности (дисциплинарная онтология), в которой имеет место эволюционно-синергетиче-ское представление о самоорганизации образования на постнеклассическом этапе.

Все эти представления синергетической картины исследуемой реальности вводят образ предмета исследования как сложной, саморазвивающейся системы. Познание и обоснование всех компонентов системы знаний сопряжено с большими трудностями как содержательного, так и организационного характера. Первые обусловлены именно междисциплинарностью и интегративностью знаний, заложенных в этих компонентах; вторые определяются практическим отсутствием специально организованных междисциплинарных исследований, направленных на решение этой важной задачи.

Пересечение проблематики исследования с разными дисциплинами, не только естественнонаучными, но и гуманитарными: философией, педагогикой, социологией, психологией, логикой, историей, культурологией и другими - позволяет говорить о междисциплинарном характере проблемы. Общепризнанных подходов к исследованию объектов образовательной деятельности в настоящее время не существует. Этот факт открывает возможность для научного творчества, поиска нетрадиционных путей и парадоксальных ходов, креативного синтеза.

Интегрируя и конкретизируя теоретико-методологический аппарат философии, используя знания, накопленные специальными науками, данное исследование вырабатывает отношение к образовательной действительности, ее проблеме становления неклассического естественнонаучного образования и ее противоречиям, очерчивая ее предметную область, выдвигая возможные концептуальные варианты ее преобразования и наделяя эту действительность определенными смыслами, что позволяет решить задачу нашего исследования.

Формирование оснований становления естественнонаучного образования и ее трансдисциплинарного статуса включает множество философских проблем. Они связаны с пониманием особенностей сложных систем и методологических принципов их анализа. Прежде всего, это проблема нового взгляда и смысла парадигм, концепций, категорий, обеспечивающих видение и понимание таких систем.

Новый взгляд на парадигму. Парадигма должна изучаться в процессе обучения потому, что в глубине парадигмы зреет истина. По Эдгару Морену, парадигма определяется выдвижением и отбором главных понятий для мыслительных рассуждений; определением основных логических операций. Отобранные понятия подчиняют себе противоположные им по содержанию понятия или вовсе исключают их. Парадигма производит отбор логических операций; включение - исключение, импликация - отрицание.

Таким образом, парадигма детерминирует построение концептуальной сетки науки и образования. Она отбирает, детерминирует конструирование категорий, понятий, логических операций, концепций. История показывает, что парадигмы изучения окружающего мира на всех этапах развития знания касались взаимоотношения человек - природа. В зависимости от господства логической операции возникают три концепции. Операция включения человека в природу определяет парадигму "природа и человек в ней как природное существо". Операция разделения человека и природы приводит к парадигме "природное - культурное". Операция соединения человека и природы приводит к парадигме "двойственного единства природы и человека". Двойственность или амбивалентность единства (от лат. ambo - оба и valentis - сила) выражается в том, что один и тот же объект, в данном случае единство, вызывает одновременно два разных понимания: включение человека в природу и разделение человека и природы. Корни амбивалентности лежат в неоднозначности отношения человека к природе, окружающему миру, а также в противоречивости системы ценностей.

Французский социальный психолог Эдгар Морен считает, что на смену трем парадигмам должна прийти одна сложная, включающая все три логических операции включение/разделение/соединение, которая позволит сконструировать новую концепцию двойственного единства человека и природы.

Такая парадигма, с одной стороны, должна изучаться в процессе обучения естественным наукам, а с другой - процесс естественнонаучного образования и обучения должен строиться на основе такой парадигмы. И хотя она не вписана в научную культуру, но стоит на ее пороге и будет использована в данном исследовании.

Парадигма всегда парадоксальна. Она одновременно представляет и внутреннюю ее сущность, "глубинный слой", и верхний уровень, даже метауровень теории. Другой парадокс парадигмы состоит в том, что она одновременно и питает сознательное мышление, и бессознательна.

Парадигма конструирует каркас, сетку категорий, понятий, концепций, аксиом науки. Именно "парадигма устанавливает первичные отношения, в соответствии с которыми формулируются аксиомы, определяются понятия, протекают размышления и/или строятся теории. Она организует и порождает их рождение или возрождение" (Э. Морен). Таким образом, она создает новый конструкт человеческого творчества, познания, образования.

Следует отметить, что конструктивизм в науке становится "новым фокусом внимания". Еще Жан-Поль Сартр провозглашал: "Человек есть то, что он сам из себя делает… Человек себя проецирует в будущее. Человек есть, прежде всего, замысел". Новую точку зрения на конструктивистские функции человека вносят Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов: "Человек активно конструирует самого себя как личность в своей жизни, научном и культурном творчестве, в образовании, самообразовании, которое длится всю жизнь. Человек активно встраивает себя в социум, находит подобающую ему "когнитивную (культурную, политическую и т.п.) нишу, что связано с его адекватной самореализацией". "Человек не столько отражает, сколько строит окружающий мир, оформляет и организует его в соответствии конструктивистскими установками своего сознания и своими ценностями". Задача современного образования - привить обучаемому конструктивистские установки, позволяющие не просто отражать, а конструировать мир и самого себя в этом мире.

Категориальная сетка освоения проблемы становления естест-веннонаучного образования. Данная работа, как и всякое научное знание, отражает закономерности мира в форме понятий и категорий. Наличие понятийного аппарата, наряду с наличием предметной сферы исследования, установлением принципов и причинных зависимостей, создания теорий, является признаком научности.

Философская рефлексия над проблемами образования требует методологической рефлексии внутри себя. Один из ее уровней - понятийно-категориальный - реализует мировоззренческую функцию философии.

Формирование оснований становления неклассического естественнонаучного образования и его междисциплинарного статуса включает множество философских проблем. Они связаны с пониманием особенностей сложных систем и методологических принципов их анализа. Прежде всего, это проблема нового смысла категорий, обеспечивающих видение и понимание сложных саморазвивающихся систем.

Для понимания предмета исследования данной работы необходимо произвести отбор и дать определения фундаментальным категориям нашего исследования. Дать ответ на вопросы: что есть образование, естественнонаучное образование, неклассичность, становление.

Отбор фундаментальных категорий для правильных логических рассуждений и контроль за их использованием осуществляет парадигма. Поэтому парадигма должна изучаться в процессе образования. Парадигма как раз и может быть определена через выдвижение и отбор "главных понятий для мыслительных рассуждений".

Категориальные сетки и смысл категорий менялись в ходе социо-природной эволюции. Можно проследить изменение категорий, начиная от Аристотеля, через представления Канта, Гегеля, логических позитивистов, экзистенциалистов и до современных синергетических представлений.

Аристотель, заложивший в античности научные основы философии, физики и других наук, создает учение о категориях, имеющее двойственный логико-онтологический характер. Категории - основные разряды или роды бытия. Аристотель выделяет десять категорий: сущность, качество, количество, отношение, действие, страдание, место, время, обладание, положение. Двойственный смысл ключевой категории "сущности" состоит в том, что она и синоним субстанции, и суть какого-либо предмета. В отличие от Платона, "идеи" которого обособлены "в умном месте", за пределами чувственно-воспринимаемого мира, идеи, сущность вещей не может быть отрешена от природы. Для Аристотеля природа - это соединение бытия и становления, а для Платона - чистое становление.

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.