Естественнонаучные основания общесистемных принципов в курсе «Биология» как средство формирования у обучающихся универсальных знаний

Автор: Корнеева Олеся Викторовна

Организация: МБОУ СОШ №1 г. Покров

Населенный пункт: Владимирская область, Петушинский р-н, г. Покров

Введение

Различие между науками состоит в том, что каждая из них изучает свои формы движения: наиболее простые формы движения изучает физика, чуть более сложные – химия, еще более сложные – биология. При этом изучение форм движения понимается как исследование закономерностей в поведении систем различного уровня сложности. В то же время состояние дел в данной научной отрасли лаконично охарактеризовал Г.П. Черный: «Однако на самом деле общей теории систем как системы единых принципов пока не существует»[3, С. 15].

Поиск общесистемных принципов – первостепенная задача для построения общей теории эволюционирующих систем (ОТЭС), которая в свою очередь выступит универсальными знаниями «работающими» не только в физико-химических и, но и в биологических системах. Представление окружающего мира как грандиозной развивающейся суперсистемы, состоящей из огромного количества взаимодействующих подсистем – важнейшая задача дисциплин естественнонаучного цикла.

Это кропотливая работа по анализу всего того, что наработано человечеством в данном направлении, а затем синтез достижений в искомые общесистемные принципы.

 

Общесистемные принципы как концепции современной науки

 

В качестве одного из общесистемных принципов мы хотели бы предложить принцип необратимости, причем самая грубая классификация представляет его в двух видах - необратимость физическая (хороший пример в этом нам дает термодинамика) и необратимость биологическая. Последнюю нам отчетливо демонстрирует биологическая эволюция. Возможны и другие классификации необратимости. Например, можно выделить термодинамическую, кинетическую, физико-химическую, биологическую и социальную необратимости. Вид классификации зависит от решаемой задачи и выбранной для этих целей модели. Физическая необратимость связана с потерями энергии, имеющей физический смысл, а биологическая необратимость связана и с физической необратимостью и, как иногда говорят — с приобретением негэнтропии [8] (или эктропии). Таким образом, если необратимо теряется «физическая» энергия, то вопрос о том, что необратимо приобретается в ходе развития индивида, вида, биоты, остается открытым. Хорошим ответом был бы, возможно, следующий: «приобретается организация». Тогда возникает следующий вопрос: «Каковы системные механизмы (принципы) такого приобретения?» В процессе поиска ответа на данный вопрос мы, возможно, пришли бы к понятию информации, а последнее, в свою очередь, можно было бы вслед за А.Д. Урсулом [9] трактовать как отраженное разнообразие. Искать же принципы отражения в биологии не имеет смысла, поскольку мы «уткнемся» в рефлексы, а затем и в необходимость изыскания очередного общесистемного принципа, без которого «аксиоматический» выход в отражение или, другими словами, в интеллект как совокупность отражательных, познавательных функций, невозможен. Хорошим примером тому является работа Г.П. Мельникова, посвященная поиску принципов, из которых можно было бы вывести психологию отражения [10].

С нашей точки зрения, вся гомеостатика, начиная от Эшби, может быть подчинена принципу компенсации изменений (эквивалентного ответа), обобщающего гомеостатические представления (принцип Ле Шателье-Брауна и др.). Несмотря на то, что принцип эквивалентного ответа важен, и именно его рас-

шифровке по сути дела посвящена упоминавшаяся часть исследования Б. С. Флейшмана, данного принципа, пусть даже вместе с принципом необратимости, все же недостаточно для создания удовлетворительной аксиоматики ОТЭС, поскольку не ясен механизм развития систем. Принцип же развития имеет слишком общий характер, чтобы иметь достаточную для аксиоматики эвристическую привлекательность в объяснении механизмов того же самого развития. В качестве одного из трех общесистемных принципов, могущих составить аксиоматику ОТЭС, мы предлагаем принцип, аналогичный принципу увеличения разнообразия [10, с. 125-126], объединяющий класс известных закономерностей, называемых, например, в биологии избыточностью [11]. Данный принцип «работает» как для неживых, так и для живых систем. В качестве иллюстрации данного принципа для неживых систем мы бы предложили следующую. При объединении атомов в молекулу увеличивается спектр взаимодействий данной молекулы с другими молекулами, в результате чего образуются более сложные молекулы, имеющие, в свою очередь более широкий спектр внешних взаимодействий. При этом энтропия системы атомов, если трактовать ее как меру разнообразия-сложности, взятую с обратным знаком, уменьшается за счет появления новых связей. Ослабление связей между частями системы может быть интерпретировано как утрата памяти. Другими словами, уменьшение энтропии системы (увеличение ее сложности) в ряде случаев связано с увеличением разнообразия ее внешних связей. В биологии, как мы уже упоминали, этот принцип известен также как избыточность. В общем случае данный принцип может быть назван принципом возрастания разнообразия, а для живых систем предпочтительным может оказаться название «принцип опережающего разнообразия».

Возрастание сложности связано с качественными изменениями организации (структуры и поведения) систем. Следует отметить, что понятие сложности весьма близко по смыслу к понятию разнообразия и означает структурированное, связанное разнообразие.

Заключение

Таким образом, перечисленные выше общесистемные принципы – необратимости, эквивалентного ответа, возрастания разнообразия сложности – универсальные знания, позволяющие осуществлять переходы между физическими, химическими, биологическим и экологическими представлениями о мире.

Библиографический список

1. Шишкин А.Ф. Человеческая природа и нравственность: Историко-критиче-ский очерк. - М.: Мысль, 1979. - 268 с.
2. Жуковский В.И., Пивоваров Д.В., Рахматуллин Р.Ю. Визуальное мышление в структуре научного познания. - Красноярск: Изд-во Краен, ун-та, 1988. -184с.

3. Гидлевский А.В. Основы теории визуального поля // Естественнонаучное образование в реализации идей гуманистической педагогики. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2000.-С. 15-30.

4. Искусственный интеллект. - В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: «Радио и связь», 1990. - 304 с.

5. Макдональд В. Руководство по субмодальностям. - Воронеж: МОД ЭК, 1994.-89 с.

6. Коннор Д., Сеймор Д. Введение в нейролингвистическое программирование. - Челябинск: Версия, 1997. - 256 с.

7. Симонов П.В. Созидающий мозг: Нейробиологические основы творчества. -М.: Наука, 1993.-112 с.

8. Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. - М: Атомиздат, 1972.-88 с.
9. Урсул А.Д. Информация. Методологические аспекты. - М.: Наука, 1971. -295с.
10. Седов Е.А. Одна формула и весь мир. Книга об энтропии. - М.: Знание, 1982.-С. 125-126.
11. Черносвитов П.Ю. Избыточность как главный фактор эволюции // Природа. -2002.-№4.-С. 19-25.

Опубликовано: 25.07.2022