6. Продолжающийся внутренний саморазрыв охватывает всю структуру и разрывает ее на соответствующие взаимопротивоположные части.
7. В некоторых случаях можно не только констатировать факт дифференциации системы, факт поляризации, факт наличия осколков, но и непосредственно наблюдать процессы, происходящие в этих структурах и приводящие к данным изменениям и состояниям.
8. При длительном существовании в окружающей среде целой группы сходных активных систем состав среды их существования изменяется качественно. Она обедняется компонентами, которые преимущественно поглощаются структурами в процессе материального обмена и, наоборот, обогащается компонентами, выделяющимися из структур в результате материального обмена, а также продуктами их распада. Это изменение окружающей среды вокруг активных систем в ряде случаев можно наблюдать непосредственно.
Рис. 1. Схема самодвижения материи в комплексе «система- окружающая среда».
Необходимо отметить, что между двумя основными типами систем – активными и пассивными – нет резкой, непреодолимой границы, а наоборот, существует диалектическая взаимосвязь. Так, при определенных условиях в некоторых пассивных системах может возникать механизм самодвижения материи. Например, если вспомнить проблему происхождения жизни, то окажется, что активный материальный обмен в коацерватных каплях закономерно возник на определенном этапе эволюции из неживой природы, то есть, при определенных условиях активные структуры образовывались из соответствующих пассивных структур.
И наоборот, активные системы при определенных условиях могут прекращать материальный обмен со средой и превращаться в пассивные системы. Например, во многих случаях гибели живых организмов не за счет внутренних процессов, а под действием внешних факторов, их основные структуры некоторое время еще сохраняются, а материальный обмен в них прекращается и структура становится необратимо пассивной.
Кроме того, в некоторых случаях может наблюдаться естественный диалектический взаимопереход структур из активного состояния в пассивное и наоборот. Так, например, микроорганизмы и многие простейшие одноклеточные при неблагоприятных условиях образуют цисту, в которой материальный обмен со средой практически прекращается и о ней можно говорить как о пассивной системе на определенном отрезке времени. В таком пассивном состоянии система может существовать длительное время, но при наступлении благоприятных условий в ней вновь начинается материальный обмен.
Бытует представление, что живые системы (прежде всего живые организмы) и социальные системы (человек, коллектив, государство и т.д.) обладают исключительным свойством: они являются открытыми системами и, в связи с этим, растут, развиваются и размножаются. Считается, что существует коренное отличие живого от неживого, систем живой и неживой природы. На основе полученных результатов, живое и социальное не обладают исключительностью по сравнению с неживой природой (космической материей), системы которой также в соответствующих условиях растут, развиваются (усложняются элементарные частицы, атомы, молекулы), зрелые материнские системы размножаются (самораспадаются атомы радиоактивных элементов, молекулы распадаются на ионы, самораспадаются звезды и галактики при взрывах). А при самораспаде в ряде случаев образуются не мертвые осколки, а активные радикалы, дающие в процессе эволюции начало новым соответствующим активным системам (дочерним системам); затем вновь развивающимся и «дающим потомство». Отличие состоит в том, что активные космические системы в этом аспекте гораздо менее изучены в связи с рядом объективных и субъективных причин.
Таким образом, не только биотической и социальной, но и космической материи присущи активные системы, в которых осуществляется процесс самодвижения материи. Следовательно, наличие активных систем органически присуще как космической, так биотической и социальной материи. Это универсальное свойство любой формы материи, проявляющейся на различных структурных уровнях, универсальное свойство в целом всей материальной субстанции. Окружающий нас мир един во всем его многообразии. Значит, существует и универсальный атрибутивный механизм самодвижения активных систем, присущий всей материи на уровне отдельного. Но в различных ее формах он имеет специфическую окраску в связи с качественной спецификой каждой формы, с учетом того, что на базе исходной космической формы самодвижения развивается специфическая биотическая форма, на основе которой развивается социальная форма.
Из представленного описания систем вытекает важный вывод методологического характера, определяющий наиболее эффективный путь исследования сложных активных систем. Как известно, к познанию сложной системы, с материалистических позиций можно подходить двояко. Во-первых, приступить к исследованию зрелой, уже дифференцированной системы, искусственно выделить в ней части, изучить каждую в отдельности, а затем вновь связать в единое целое. Но в этом случае не выявляется эволюция структуры, следовательно, не выявляются причины объединения частей в одно целое и наоборот.
При втором подходе надо исходить из того, что логика познания предмета в целом соответствует его историческому (а также индивидуальному) развитию. При этом изучение системы надо начинать с протоструктуры:
1. изучить характер и особенности ее взаимосвязей с окружающей средой;
2. проследить в целом ее эволюцию к незрелой, зрелой и другим стадиям развития;
3. выявить появление, развитие и дальнейшую дифференциацию системы;
4. вскрыть причины процесса самодифференциации системы.
Данный путь познания диалектичен в своей основе, так как дает возможность вскрыть истинные причины процесса, а следовательно, и возможность управлять им на научной основе. В современных условиях, когда остро и жизненно важно встает проблема рационального преобразования, использования и охраны окружающей среды и самого человека от негативных последствий цивилизации, такой подход просто необходим.
Поскольку системы неразрывно связаны с окружающей средой, можно определить всеобщие закономерности их взаимодействия, познав которые, можно мысленно вернуться назад в прошлое, заглянуть в будущее, наметить научные пути продвижения вперед и претворить их в жизнь. Перечислим основные закономерности:
1. Отношения системы и среды всегда двусторонние и связаны с постоянным материальным обменом. Следовательно, в процессе взаимодействия закономерному изменению подвергаются как среда, так и система.
2. Существует соответствие видов материи систем и среды. Определенные системы появляются и функционируют лишь в определенной среде, или определенная материальная среда обуславливает появление и самодвижение определенных структур. Следовательно, качественное и количественное соответствие взаимодействующих компонентов системы и среды является необходимым для нормального существования и эволюции системы.
Рассмотрим несколько примеров. Растительные организмы потребляют из среды в определенных количествах электромагнитные излучения, молекулярный кислород, углекислый газ и воду с растворенными в ней веществами. Большинство животных потребляют в необходимых количествах кислород, органические вещества биогенного происхождения, воду и некоторые неорганические вещества; при этом воспринимают органом зрения электромагнитные колебания видимой части спектра, органом слуха поглощают энергию механических колебаний среды определенной частоты т.д. Они существуют лишь в определенном интервале температур. В неорганической природе кристаллы разных веществ, а также различные агрегатные состояния веществ существуют только при заданных параметрах окружающей среды, составляющих условия существования данных объектов.
Любая система существует лишь при наличии в среде строго определенных видов материи в необходимых количественных отношениях. Если же в среде отсутствует необходимая для данной системы материя, то какой бы энергетически насыщенной ни была среда, система в ней существовать не может.
3. Активные системы являются генераторами качественно новых видов материи в природе, так как в результате их самораспада выделяются отходы существования системы и активные радикалы, дающие начало новым поколениям систем и повторению циклов самоизменения материи в них.
4. Диалектика материального обмена в комплексе «система – окружающая среда» приводит к его закономерному самодвижению. Любая активная структура (космической, биотической или социальной природы) появляется лишь при наличии в среде соответствующей материи и существует только при наличии материального обмена веществом и энергией с окружающей средой. В результате этого активная структура поглощает необходимые вещества и энергетические компоненты среды, а выбрасывает в нее отходы своего существования. Вследствие чего эволюция системы и ряда поколений аналогичных систем приводит к диалектическому изменению окружающей материальной среды в следующих направлениях:
- среда все более обедняется необходимыми для данных систем компонентами;
- среда насыщается отходами существования, т.е. продуктами материального обмена и самораспада систем.
Таким образом, само развитие систем приводит к неадекватности видов материи и в итоге к появлению непригодной для данных систем среды обитания. Если отсутствуют условия восстановления первичной среды, она необратимо исчезает, а с ней и первичные системы, так как вторичная среда для них непригодна. На их месте во вторичной среде появляются новые, вторичные системы и т.д. Таким образом, идет взаимосвязанная эволюция комплекса «система – окружающая среда» по пути, который можно условно обозначить как тип эволюции комплекса, самоуничтожающий систему.
Описанный ранее процесс реализуется в том случае, когда среда и существующие в ней системы представляют относительно изолированный комплекс или в том случае, когда самовосстановление среды происходит, но оно менее интенсивное, чем изменение ее активными системами.
В первом случае деградация окружающей среды идет быстрее, а во втором – несколько замедляется вследствие частичного восстановления. К сожалению, современное общество развивается пока по типу, самоуничтожающему систему. Оно потребляет из окружающей среды в огромных масштабах необходимые ему вещества и энергию, а выбрасывает туда отходы своего существования.
Существует закономерность, согласно которой, чем больше однородных систем находится в окружающей среде и чем интенсивнее их самодвижение, тем быстрее они изменяют среду, сами создают непригодные условия для своего существования и открывают путь к появлению и эволюции других структур. Отсюда вытекает, что, чем больше количество людей на планете и чем интенсивнее их деятельность, тем быстрее становится непригодной для существования человека измененная природная среда.
Для существования людям необходимы три основные составляющие важных компонентов:
- продукты питания;
- кислород для дыхания;
- вещества и энергия для создания искусственной среды существования с оптимальными для человека условиями.
В настоящее время самым губительным процессом является изменение состава атмосферы: уменьшение содержания кислорода, увеличение содержания углекислого газа и увеличение концентрации вредных газов. Кислородный баланс изменяется по причинам беспощадной вырубки лесов на всех континентах планеты и загрязнения водных бассейнов нефтяными, полимерными и др. пленками, а также другими отходами антропогенного происхождения.
С другой стороны, под действием человека изменился характер потребления кислорода: основным его потребителем становится промышленность и транспорт. Например, один автомобиль за 950 километров пробега потребляет столько кислорода, сколько хватило бы человеку на один год.
Кроме этого, деятельность человечества приводит к исчерпанию природных полезных ископаемых и к изменениям в геологических масштабах неживой природы на планете. Она разрушает биоценозы и экосистемы. Первое может привести к определенному изменению литосферы, гидросферы, атмосферы и ионосферы; второе – к разрушению сложившейся структуры биосферы и биотического круговорота.
Таким образом, в современных условиях необходим глобальный подход к экологическим проблемам, который позволяет глубже раскрыть основные общие закономерности самодвижения материи в комплексе «система – окружающая среда». Общую онтологическую базу глобального подхода к экологическим проблемам составляют современные философские и общенаучные представления о единстве материального мира и его системности. Согласно этому представлению неживая природа (космическая материя), живая материя (биотическая материя) и общество (социальная материя) состоят из бесконечного множества систем макромира, микромира и мегамира, различающиеся размерами, особенностями структуры, саморазвития, характером внутренних и внешних взаимодействий и т.д.
Но если учитывать объективную диалектику взаимодействия любой активной системы и среды, то напрашивается методологический вывод о том, что необходимо исследовать взаимодействие активных космических систем и среды их существования (космической экологии). Это означает, что современная экология должна опираться на три фундаментальных блока – космическая, биотическая и социальная экологии, в совокупности отражающие все проблемы современности. Забвение или уход от решения глобальных проблем в настоящее время равносильны в итоге полному разрушению среды существования человечества и его гибели.
Таким образом в современной экологической науке все более необходимым становится системно-философский подход – использование принципа системности. В синтезирующем целостном представлении о развитии природы объединяются все науки. Поток информации идет в разных направлениях: от естественных наук к социальным и от социальных наук к естественным. Здесь главной задачей является сведение всех знаний о природе в целостную систему, элементы которой связаны между собой предельными переходами. Такой интегративный подход, преодолевающий границы между традиционными научными дисциплинами, более адекватно отражает Вселенную, а в методологическом понимании поднимает саму науку на высший уровень теоретической зрелости.
Методологически этот подход может осуществляться на базе использования универсальных закономерностей взаимодействия среды и системы или на основе применения результатов конкретно-научных исследований, при творческом применении выводов одних областей науки в смежных областях, путем научной экстраполяции эмпирических и теоретических обобщений. Итогом подобного подхода в глобальном масштабе станет разработка и осуществление конкретных мероприятий по стабилизации и улучшению экологической обстановки в биосфере и ноосфере.
Наука в целом мыслится как единая система знаний, все более полно и точно отражающая многообразие окружающего мира с помощью различных методов и приемов. Метод науки понимается как определенный набор инструментов общего арсенала средств научного познания. Собственно, методологическая задача состоит в том, чтобы определить набор этих инструментов и способ их применения в избранной области науки. Изменилась роль методолога: он стал прежде всего исследователем. Если раньше философия науки вооружала его своеобразным кодексом поведения ученого, с помощью которого он начинал судить, достойна ли теория считаться научной, то теперь философия науки снабдила его инструментом для анализа научных знаний. Следовательно, можно сказать, что сегодня методолог – это прежде всего специалист, изучающий состояние и эволюцию системы научных знаний.
Теперь необходимо проанализировать эффективность использования системно-философского подхода при изучении различных явлений природы с точки зрения применения особого приема – метафоры. Метафоры – это стандартный прием языковой практики, которые имеют важную познавательную функцию. В 1994 году А. Клеймер и Т. Леокард предложили следующую типологию научных метафор: педагогические метафоры, эвристические метафоры и конститутивные метафоры.
Педагогические метафоры – призваны прояснять сложные научные цели для непосвященных, обычно путем создания соответствующих визуальных образов.
Эвристические метафоры – это образы, чаще всего аналогии, которые помогают ученому осмыслить интересующую его проблему.
Конститутивные метафоры – это целостные концептуальные схемы, с помощью которых человек постигает окружающий мир. Такие метафоры стоят у истоков целых научных школ и исследовательских программ, определяя общую направленность научной мысли.
Все три типа метафор можно встретить в схеме алгоритма самодвижения симметричной активной системы. [10, с. 54]. Материал, накопленный естественными и социальными науками, показывает, что первичное происхождение качественно новых систем – всеобщая закономерность космической, биотической и социальной материи. Поэтому в механизм и алгоритм самодвижения активных систем включены как их первичное происхождение из материи среды, так и вторичное образование из радикалов предыдущих поколений системы. Следовательно, процесс круговорота материи в системе при взаимодействии с окружающей средой есть не что иное, как описание механизма и алгоритма самодвижения активных систем. Схематично он отражен в приложении 1.
Использование в данной схеме педагогических метафор через создание особых визуальных образов способствует оптимальному развитию памяти. Поэтому можно сказать, что системный подход в образовании стимулирует разработку умения высшего типа – рассуждать логично, обоснованно, творчески и т.д. И если не упустить момент и систематически стимулировать свойственные всем людям качества удивления перед миром и создавать в классе атмосферу удовольствия от интеллектуального поиска, то резервы интеллекта, которые в неблагоприятных условиях остаются невостребованными, могут быть максимально задействованы. Например, на обобщающих уроках по биофизике и др. вполне логично использование подобных схем при анализе существующих связей между двумя естественными науками или между естественными и социальными науками. (см. приложение 2)
В качестве эвристической метафоры можно привести пример с воздушным шариком [10, c. 40]. Для лучшего понимания двух различных сторон системы, ее представляют в виде постоянно надуваемого и сдуваемого резинового, воздушного шарика. Сам шарик – это собственно структура, а его содержимое (вещество и энергия) – это материальное содержимое. Конечно, данная аналогия очень условна, поскольку между статистической и динамической частями нет непереходимой грани, но все же она дает в какой-то мере наглядное представление о соотношении отмеченных частей.
Но наибольшее значение в этой схеме имеет, все-таки, конститутивные метафоры. Через подобные схемы формируются особые достояния человеческого сознания – от мировоззренческих образов до научной картины мира. В данном случае, логика рассуждения опирается на доказательство и обоснование знаний из различных областей частных наук, следовательно, системные знания о научной картине мира создают цельную основу мышления, миропонимания и деятельности человека. Самое главное, системные знания помогают значительно быстрее и эффективнее усваивать множество знаний из конкретных наук.
В учебном процессе при изучении систем различной природы, таким образом, рекомендуется иметь ввиду следующие предположения:
- критерием логического основания теории НКМ является ее непротиворечивость;
- системы Космоса, Биоты и Социума – историчны, т.е. они изменяются и развиваются во времени;
- использование системно-философского подхода в современном образовании продиктовано закономерной эволюцией к интеграции и синтезу знаний во всех сферах человечества;
- схемы и таблицы в приложении помогут значительно быстрее и эффективнее усваивать множество знаний из конкретных наук.
Схема алгоритма самодвижения симметричной активной системы:
I — этап концентрации материи системой: II — переходный, или этап поляризации системы; III — этап рассеяния материи из системы; IV — этап самоорганизации предструктур (1) или новых протоструктур за счет взаимодействия радикалов (9); 1— 9 — стадии самодвижения активной системы; 1 — предструктура; 2 — протоструктура; 3 — незрелая структура; 4 — зрелая структура; 5 — поляризованная структура: 6 — структура с разорванным центром; 7 — распадающаяся структура; 8 — образование радикалов; 9 — взаимодействие радикалов с образованием новой протоструктуры (2); ВПС — воспринимающие подструктуры, ППС — проводяще-преобразующие подструктуры; КПС — концентрирующие подструктуры; qP — радикалы.
Общие структуры активных систем Космоса, Биоты и Социума
Школьный предмет | Система | ВПС | ППС | КПС |
Физика | Атом | Внешние электроны | Внутренние электроны | Ядро из протонов и нейтронов |
Биология | Живая клетка | Мембрана | Цитоплазма | Ядро |
География, астрономия | Планета Земля | Внешние геосферы: лито-, гидро-, атмо-, био-, магнито-, ноосферы | Мантия | Ядро |
Астрономия | Звезда Солнце | Фотосфера | Зона конвекции и зона переноса лучистой энергии | Ядро – зона термоядерных реакций |
История государства и права | Государство | Граница | Основная территория | Столица |
Население государства | Трудящиеся: крестьяне, рабочие, интеллигенция и т.д. | Средний класс: чиновники, работники торговли и т.д. | Правящий класс: дворянство, Дума и т.д. | |
Анатомия | Человек | Эпителий, органы чувств | Органы, осуществляющие обмен веществ, скелет, мышцы | Мозг, половая система |
Зуб | Эмаль | Дентин | Пульпа | |
Глазное яблоко | Склера | Стекловидное тело | сетчатка |
1. Афанасьев В. Г. Системность и общество. М., 1980.
2. Воронцов-Вельяминов Б. А. Очерки о Вселенной. М., 1980.
3. Джиджян Р. З. Философские и методологические проблемы науки о Вселенной. Ереван, 1984.
4. Кузнецова Л. Ф. Картина мира и её функции в научном познании. Минск, 1984.
5. Мелюхин С. Т. Материя в её единстве, бесконечности и развитии. М., 1966.
6. Мелюхин С. Т. Философские основания естествознания. М., 1987.
7. Пригожин И. Принцип системности в познании процессов. М., 1986.
8. Розгачева И. К. Самоорганизующиеся системы во Вселенной. М., 1989.
9. Ушакова Е. В. Развитие общенаучных представлений – одно из направлений стратегии ускорения НТП // Ускорение социально-экономического развития и человеческий фактор. (Тезисы). Барнаул, 1987.
10. Ушакова Е. В. Общая теория материи (основы построения).
Ч. 1-3. Барнаул, 1992.
11. Ушакова Е. В. Системная философия и системно-философская научная картина мира на рубеже третьего тысячелетия. Барнаул, 1998.
12. Klamer A., Leonard Th. So what’s economic metaphor? New York, 1994.
... ; технологическая функция имеет подфункции экономии учебного времени и учебного материала, устранения его дублирования и т.д. ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ ИСНТРУМЕНТАЛЬНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ИНТЕГРАЦИИ 4.1. Типология интегративно-педагогического исследования В связи с поднимаемой в данном параграфе проблемой большой интерес вызывает монография В.М.Полонского "Оценки ...
... облегчил «проходимость» системного подхода во все сферы науки и практики. Социокультурный фон вхождения системного подхода в отечественную педагогику, таким образом, стимулировал ее ориентацию на классические эталоны научности при переходе от эмпирического к теоретическому этапу развития. К моменту обращения педагогики к системологическим идеям (конец 60-х годов) общенаучный системный подход ...
... мере, синергетическим стилем мышления может быть некой платформой для открытого творческого диалога между учеными, мыслителями, деятелями искусства, имеющими различные творческие установки и взгляды на мир. 2. Некоторые парадоксальные следствия синергетики Множество новых парадоксальных идей, образов и представлений возникает в синергетике. Кроме того, с точки зрения синергетики может быть ...
... системы. Основными нормативными документами, регламентирующими процесс создания любого проекта ИС и ИТ, являются ГОСТы и их комплексы на создание и документальное оформление информационной технологии, автоматизированных систем, программных средств, организации и обработки данных, а также руководящие документы Гостехкомиссии России по разработке, изготовлению и эксплуатации программных и ...
0 комментариев