Урок»Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения и опыты.»

7 класс.

Тема урока: Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения и опыты.

Тип урока: урок изучения  нового материала.

Цели урока: познакомить учащихся с новым предметом школьного курса, пояснить связь физики с другими науками, ввести физические термины: физические явления, физическое тело, материя, вещество, поле, выявить источники физических знаний,

пробудить у учащихся интерес к изучению физики.

Задачи урока:

• 
  образовательные:  заинтересовать ребят новой для них наукой – физикой; рассказать о ее возникновении и развитии; в общих чертах ознакомить учащихся с тем, что изучает физика и с некоторыми физическими понятиями: физическое тело, вещество, явление, начать формирование  умений проводить физические эксперименты;
• 
  развивающие:  создать  условия для развития познавательного интереса к предмету, умений  анализировать учебный материал, формировать умения учащихся работать в малых группах (парах), способствовать формированию понимания места и значения науки в жизни человека и необходимости интеллектуальных усилий для успешного обучения и развития человечества в целом, способствовать развитию внимания, любознательности, умения анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы, применять имеющиеся знания в новой ситуации;
• 
  воспитательные:  познакомить учащихся со структурой учебника физики; провести беседу о бережном отношении к книге, обратить внимание учащихся на строгое соблюдение правил ТБ в кабинете физики для сохранения как собственного здоровья так здоровья окружающихся.

Планируемый результат:

предметные УУД: сформировать систему новых понятий, таких как физические явления, наблюдение, описание, эксперимент, материя, научный метод;

личностные УУД: формировать учебную мотивацию, понимание необходимости приобретения новых знаний, навыки самоорганизации;

познавательные УУД: формировать навыки познания физических явлений и их проявления в жизни, воспитывать любовь к физике;

регулятивные УУД: понимать учебную задачу урока, научить видению нового знания и его связи с имеющимся опытом, понимать значение новых знаний для последующего обучения;

коммуникативные УУД: воспитывать коллективизм, уважение друг к другу, умение слушать, дисциплинированность, самостоятельность мышления.

Методы и приёмы:  мультимедийные технологии,   объяснительно-иллюстративный, эвристическая беседа,   использование кроссворда, игра  «Кто я?».

Средства обучения: компьютер, проектор, экран, презентация «Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения и опыты»,  оборудование  для проведения опытов.

                                                                                        Физика ! Какая  ёмкость  слова!

                                                                                        Физика ! Для нас не просто звук.

                                                                                         Физика – опора и основа

                                                                                          Всех без исключения наук!

Ход урока

I. Организационный момент.  Создание положительного эмоционального настроя на работу учащихся во время урока. Стимулирование деятельности учащихся, обеспечение общей готовности класса, обеспечение своевременного начала урока. Ознакомление учащихся с учебниками и учебными пособиями, которыми они будут пользоваться при изучении физики, а также структурой этих учебных пособий. Первичный инструктаж по технике безопасности в кабинете физики для учащихся.

 II. Мотивация урока.

    Ученикам предлагается восстановить пропущенное слово и узнать его правильное написание, отгадав следующие загадки                                      (Слайд 1,2)

(ответы учитель заносит в кроссворд на доске):

1. Этот глаз — особый глаз.

    Быстро взглянет он на вас,

    И появится на свет

    Самый точный ваш портрет.

2. Кудри в речку опустила

    И о чем-то загрустила,

    А о чем она грустит,

    Никому не говорит.

3. Свернешь — клин,

    Развернешь — блин.

4. Маленького роста я,

    Тонкая и острая.

    Носом путь себе ищу,

    За собою хвост тащу.

5. Не куст, а с листочками,

    Не рубашка, а сшита,

    Не человек, а рассказывает.

6. День и ночь стою на крыше,

    Нет ушей, но все я слышу,

    Вдаль гляжу, хотя без глаз,

    На экране мой рассказ.

   Формулируется тема урока,  сообщаются его цели.  Тему урока учащиеся записывают в тетрадь.                                                             ( Слайд 3)

III. Изучение нового материала. (Объяснения учителя, сопровождаемое  презентацией)

     Учитель. Природа — это  всё то, что нас окружает; это – земля и вода, воздух и растения, животные и люди, и все предметы вокруг нас. Именно природу, ее законы и изучает физика.  

     Так эту науку назвал еще в IV в. до н.э. древнегреческий учёный Аристотель. Представляете, какая это древняя наука. Слово «физика» в переводе с греческого означает «природа».                                                                             ( Слайд 4)

В русский язык слово «физика» ввёл в XVIII веке русский учёный М.В.Ломоносов.     (Слайд 5) 

     Учитель. Но не только физика является наукой, изучающей природу. География, биология, астрономия, химия и другие науки тоже изучают природу.

     Науки о природе зародились очень давно. Первые познания люди получали благодаря своим наблюдениям: ежедневный рассвет и закат, течение рек, дождь, ветер, звездное небо. В Древней Греции людей, занимающихся наукой, называли философами. Затем постепенно произошло разделение наук.

    Учитель. Давайте  вспомним, какие науки вы уже начали изучать?                                                                                                                                                                                     ( Слайд 6)

География изучает климат, а физика объясняет причину возникновения именно таких климатических условий, зарождение циклонов и т.д.

Биология изучает растения и животный мир, физика объясняет, к примеру, как вода из почвы поступает к веткам, листьям деревьев (капилляры), и почему окунь и камбала имеют разное строение скелета.

Астрономия изучает звезды, Солнце, планеты, а физика объясняет, почему планеты движутся вокруг Солнца, а не улетают от него и т. д.

Но самая главная наука о неживой природе — физика                                ( Слайд7)

    Учитель.  На нашей планете часто случаются природные катастрофы, которые называют катаклизмами. Они приносят разрушения и человеческие жертвы, влияют на формирование рельефа планеты. Раньше эти явления вызывали у людей суеверный страх. Сейчас во многих случаях научились предсказывать грозные явления природы, этим занимаются геодезия, метеорология, сейсмология. Но лишь физика может описать и объяснить причину их возникновения.

     Физика является одной из древнейших наук, которая позволяет познать силы природы и поставить их на службу человеку, дает возможность понять современную технику и развивать её дальше. Физика — это наука о природе и тех изменениях, которые в ней происходят.

     Изменения, которые происходят в природе, называют физическими явлениями.                                                                                              (Слайд 8)

      Учитель. Среди большого многообразия явлений в природе физические явления занимают особое место. К ним относятся: механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые, световые.                                                ( Слайд 9,10)

     Учитель. Физика позволяет выводить общие законы на основании изучения простых явлений. Установив фундаментальные законы природы, человек использует их в процессе своей жизнедеятельности. В этом и состоит основная задача физики: открыть законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе, найти связь и причины явлений.     ( Слайд 11)

     Учитель. Любая наука использует специальные слова – научные термины. И вам необходимо понять и усвоить основные физические термины. А начнем с таких терминов как материя,  вещество и физическое тело.                 ( Слайд 12)

     Вокруг нас находятся различные предметы: столы, стулья, книги, карандаши. В физике всякий предмет называют физическим телом. На экране вы видите примеры физических тел.                                                                                                                ( Слайд 13)

Учитель. А сейчас давайте назовём вещества, из которых могут состоять физические тела.                                                                                                   ( Слайд 14)

 Учитель.   Все объекты и физические тела являются материей.  

Весь мир – материя, мой друг,

Не та, что для штанов иль платья,

А всё, что только есть вокруг

Материально. Должен знать я.

И ты запомни.

Но мир материи, так жаль,

Иллюзий нас лишает скоро.

Есть вещество и есть поля.

Поля, конечно, не с картошкой:

Магнитное  несет Земля

И гравитации немножко.

А из веществ – и ты, и я,

Автомобиль, и дом, и кошка.

Учитель. Все, что нас окружает материально. Факт их существования не зависит от нашего сознания. Материя есть объективная реальность, данная нам в ощущении. Материя в нашем мире существует в виде вещества и поля. То, из чего состоят физические тела ( материал), называют веществом

Гвоздь – физическое тело, железо – вещество.

Стол – физическое тело, дерево – вещество.

Капля воды– физическое тело, вода – вещество.

Другой вид материи, – поле, – существует независимо от нас. Поле не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека, но оно легко обнаруживается по влиянию на какие-нибудь физические тела.

     Учитель. Вопросы для вас.                                                                  (Слайд 15)

     Ответы учеников   (из наблюдений, экспериментов).

Учитель.  Подумайте, как можно изучать физику, откуда появляются у человека знания?                                                                                                 (Слайд 16)

    Учитель.  Действительно, многие первичные знания появляются из повседневных наблюдений. С этого и начиналась физика. Философы и ученые Древней Греции – Аристотель, Герон, Архимед, Птолемей – в основном вели наблюдения.  

     Только в средние века такие ученые как Галилео Галилей, Рене Декарт, Эванжелиста Торричелли, Блез Паскаль и другие стали ставить опыты – специальные эксперименты, проводимые с определенной целью

 IV.Релаксация.

Учитель. В   мире  происходят изменения с телами живой природы. Давайте пронаблюдаем некоторые  природные явления  с этими телами.                  (Слайд 17)

V.Рефлексия  (закрепление изученного материала)

      Учитель.  А теперь давайте обобщим всю полученную информацию и ответим на вопрос: «Что изучает физика?» (Ученики с помощью наводящих вопросов учителя составляют схему и зарисовывают её в тетради .                                  (Слайды 18,19)

    Учитель.  Так в чем же состоит особенность физики?         ( Слайд 20)

     Учитель.   Физика изучает и объясняет все явления, происходящие в природе: грозу, ветер, замерзание и таяние рек, северное сияние, магнитные бури, солнечное и лунное затмения. Как образуются снег и лед? Почему осадки выпадают то в виде дождя, то в виде снега, то в виде града?

Физика объясняет многие явления в нашей жизни:

• 
  Почему мы скользим на льду, а машину заносит на скользкой или мокрой дороге?
• 
  Почему бутерброд всегда падает маслом вниз?
• 
  Почему масло в воде всплывает?
• 
  Что нужно сделать, чтобы стакан не лопнул от кипятка?
• 
  Почему окна зимой замерзают?
• 
  Почему нельзя работать со сваркой под дождем?
• 
  Почему  в  деревянном  доме  теплее, чем в каменном?
• 
  Сколько весит тело, когда оно падает?

Особенностью физики является то, что она изучает все!

      Демонстрация физических явлений.

• 
  Установите соответствие (Работа в парах)                       ( Слайд 21)
• 
  Заполните таблицу, расположив  физические явления в  нужной  строке.                   (Слайд 22)

1. Что из перечисленного является физическим телом?  

• 
  Тетрадь
• 
  Воздух
• 
  Бумага
• 
  Вода

2. Какое из слов обозначает вещество?

• 
  Капля воды
• 
  Земля
• 
  Железо
• 
  Айсберг

3. Разделите на три группы понятий следующие слова: стул, древесина, дождь, железо, звезда, воздух, кислород, ветер, молния, землетрясение, масло, компас

Ответ:

• 
   Интересно знать…

 — Вы случайно спрятали в карман шоколадку, и она там растаяла. Можно ли случившееся назвать явлением?  (Да)

— Вам во сне явился добрый волшебник, подарил много мороженого, и Вы угостили им всех своих друзей. Жаль только, что это был сон. Можно ли считать появление доброго волшебника физическим явлением?   (Нет.)

— Коля ловил девчонок, окунал их в лужу и старательно измерял глубину погружения каждой девочки. Толя только стоял рядышком и смотрел, как девчонки барахтаются. Чем отличаются Колины действия от Толиных, и как такие действия называют физики  (И физики и другие ученые назовут действия хулиганством. Но с точки зрения   науки Толя  проводил  наблюдения, а Коля ставил опыты).

VI. Демонстрация опытов: «Фокусы, которые вы легко сможете объяснить, изучая физику».

1. «Неразваливающаяся картошка». На столе перед учащимися разрезать картофелину, затем соединить обе половинки, они будут держаться. – Почему они “слипаются”, вы сможете объяснить с точки зрения физики уже в 3 четверти.

2. «Невесомая вода». Стакан с водой плотно накрыть листом бумаги и быстро перевернуть его дном вверх. Вода не выльется из стакана.

3. У меня в руках 2 яйца. Одно уже сварено, другое – нет. Как определить, где какое яйцо? Конечно, можно их разбить и проверить! А если не разбивая? (Нужно их вращать. Вареное яйцо будет вращаться быстрее. Провести проверку, очистив вареное яйцо.)

4.«Удивительное яйцо». У меня пустая бутылка. Можно ли в эту бутылку поместить очищенное сваренное вкрутую куриное яйцо, чтобы оно осталось целым? (Зажечь бумагу и бросить её в бутылку. Поставить на горлышко яйцо. Огонь погаснет, яйцо провалится  в бутылку.)

 VII. Домашнее задание.                                                                 ( Слайд 23)

§ 1,2 ответить на вопросы в конце параграфов, тесты стр. 5 №1-3,задание 1-3(Задания для оценивания),

 Учитель.  Спасибо за урок.                                                             ( Слайд 24)

Презентация — Тест «Вещество — Физическое тело

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Вещество. Физическое тело. Физические явления. Проверочные тесты
Пойда Татьяна Евгеньевна, учитель физики МБОУ Садовская СОШ, Тамбовского района Амурской области

Слайд 2

Физическое тело
Азот
сталь
кружка
дождь
Луна
вода
гроза
хлопок
медь
снег
метель
парта
форфор
ручка
гора
Определите
мяч

Слайд 3

Вещество
снег
гром
мел
глина
ураган
молоко
крик
гроза
золото
Марс
рассвет
мука
утка
фосфор
поезд
Определите
шуба

Слайд 4

Физическое явление
сталь
кружка
смех
резина
гроза
вода
Солнце
хлеб
медь
снегопад
металл
эхо
форфор
метель
радуга
Определите
дождь

Слайд 5

Механические явления
скрипит снег
идет снег
летит комар
ураган
крик
гроза
едет поезд
рассвет
бежит ручей
светит фонарик
плывет пароход
Определите
светит фосфор

Слайд 6

Элетрические явления явления
пищит комар
горит лампочка
ударила молния
полярное сияние
идет дождь
лавина
гроза
рассвет
шаровая молния
кипит вода
светит фонарик
Определите
светит фосфор

Слайд 7

Световые явления
пищит комар
смотрят сквозь очки
сверкают звезды
полярное сияние
идет дождь
лавина
рассвет
шторм
светит Луна
кипит вода
светит фонарик
Определите
поют птицы

Слайд 8

Тепловые явления
пищит комар
горит лампочка
горит костер
тает лед
идет снег
лавина
образовался туман
шторм
кипит чайник
летит ракета
замерзло озеро
Определите
поют птицы

Слайд 9

звуковые явления
светит месяц
пищит комар
бьют в барабан
хрустит лед
идет снег
лавина
поют птицы
шторм
гудит шмель
летит ракета
эхо
Определите
плывет корабль

Лицей №86 — View Article

03.04.2012

Задания подготовила Бойденко М.В., учитель физики МОУ лицея №86

6 КЛАСС

Тест 1.Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения и опыты.

Вариант 1

1. В физике изучают:

А.изменения, происходящие в окружающем мире; Б. все явления природы; В. механические, электрические, тепловые, звуковые и световые явления; Г. развитие живых организмов.

2. Задача  физики:

А. изучать природу, явления природы; Б. открывать законы природы; В. наблюдать за природой; Г. открывать и изучать законы, связывающие между собой различные физические явления, происходящие в природе.

3. Физическое тело – это…

А. любое твердое тело; Б. предмет, свойства которого изучают в физике; В. любое тело в окружающем нас мире; Г. любой предмет, который мы видим.

4.Вещество – это…

А. любой предмет; Б. то, из чего состоят земные тела; В. материал, из которого сделан предмет; Г. то, из чего состоят физические тела.

5.Выберите слово, обозначающее физическое тело:

А. стекло; Б. капля воды; В. лед; Г. фарфор.

6. Выберите слово, обозначающее вещество:

А. парта; Б. алюминий; В. кусок мела; Г. стакан.

7.Физическим явлением можно назвать…

А. появление ржавчины на стальном гвозде; Б. прорастание зерна; В. падение камня на дно ущелья; Г. почернение серебряной монеты.

8. Установите соответствие

Физическое тело                                                Вещество           

А.лодка                                                               1. резина

Б.гвоздь                                                               2 .пластилин     

В.самолет                                                            3.алюминий

Г.чашка                                                               4.железо

                                                                             5.фарфор

Назад

Физическое тело. Физическое явление. Физическая величина

Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никаких представлений о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей.

М. В. Ломоносов

Оглянитесь вокруг себя. Какое многообразие предметов вас окружает: это люди, животные, деревья. Это телевизор, автомобиль, яблоко, камень, лампочка, карандаш и др. Все невозможно перечислить. В физике любой предмет называют физическим телом.

Чем отличаются физические тела? Очень многим. Например, у них могут быть различные объемы и формы. Они могут состоять из разных веществ. Серебряная и золотая ложки имеют одинаковые объем и форму. Но состоят они из разных веществ: серебра и золота. Деревянные кубик и шарик имеют разные объем и форму. Это разные физические тела, но изготовлены из одного и того же вещества — древесины.

Кроме физических тел, есть еще физические поля. Поля существуют независимо от нас. Их не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека. Например, поле вокруг магнита, поле вокруг заряженного тела. Но их легко обнаружить с помощью приборов.

С физическими телами и полями могут происходить разнообразные изменения. Ложка, опущенная в горячий чай, нагревается. Вода в луже испаряется, а в холодный день замерзает. Лампа излучает свет, девочка и собака бегут (движутся). Магнит размагничивается, и его магнитное поле ослабевает. Нагревание, испарение, замерзание, излучение, движение, размагничивание и т. д. — все эти изменения, происходящие с физическими телами и полями, называются физическими явлениями.

Изучая физику, вы познакомитесь со многими физическими явлениями.

Для описания свойств физических тел и физических явлений вводятся физические величины. Например, описать свойства деревянных шара и кубика можно с помощью таких физических величин, как объем, масса. Физическое явление — движение (девочки, автомобиля и др.) — можно описать, зная такие физические величины, как путь, скорость, промежуток времени. Обратите внимание на основной признак физической величины: ее можно измерить с помощью приборов или вычислить по формуле. Объем тела можно измерить мензуркой с водой, а можно, измерив длину a, ширину b и высоту c линейкой, вычислить по формуле

V = a ⋅ b ⋅ c.

Все физические величины имеют единицы измерения. О некоторых единицах измерения вы слышали много раз: килограмм, метр, секунда, вольт, ампер, киловатт и т. д. Более подробно с физическими величинами вы будете знакомиться в процессе изучения физики, т.е. в следующих статьях.

Читать далее

Тест по физике: физические тела, явления, вещества

Предлагаю вам тест по физике: физические тела, явления, вещества. Тест был опубликован вчера на Яндекс-Дзен канале «Домобуч». Физика у моих подписчиков не такой популярный предмет, как русский язык, поэтому ответили всего 30 человек. Многие ответили верно, но есть и запутавшиеся. Вы тоже можете пройти этот тест, а под картинкой посмотреть ответы и комментарии.

Тест по физике: физические тела, явления, вещества

Картиночка)

Ответы и пояснения

Вопрос № 1

Ответ: физическое тело — это любой предмет.

Физическая величина описывает физическое тело. Не каждое физическое тело можно взять в руки, например, Луну.

Вопрос № 2

Ответ: физическую величину можно измерить или вычислить, выразить в соответствующих единицах. Физическая величина описывает свойства физических тел и явлений.

Вопрос № 3

Ответ: вертолёт, ножницы, Луна.

• Алюминий и спирт — это вещества.
• Снегопад, метель, гром — физические явления.

Вопрос № 4

Ответ: ртуть, спирт, алюминий.

• Вертолёт и Луна — это физические тела.
• Снегопад, метель, гром — физические явления.

Вопрос № 5

Ответ: снегопад, кипение, метель, гром.

• Алюминий и ртуть — это вещества.
• Луна и вертолёт — физические тела.

Вопрос № 6

Ответ: катится шар, колеблется маятник часов, летит птица.

• Шелест листвы, раскат грома — это звуковые явления.
• Плавится свинец, тает снег — это тепловые явления.
• Сверкает молния, мерцают звёзды — это световые явления.
• Гроза — это электрическое явление.

Вопрос № 7

Ответ: кипит вода, тает снег, плавится свинец.

• Мерцают звёзды, сверкает молния — это световые явления.
• Катится шар, летит птица — это механические явления.
• Раскат грома, шелестит листва — это звуковые явления.
• Гроза — это электрическое явление.

Вопрос № 8

Ответ: раскат грома, шелестит листва, пение птиц.

• Гроза — это электрическое явление.
• Сверкает молния, мерцают звёзды — световые явления.
• Кипит вода, плавится свинец — тепловые явления.
• Катится шар, летит птица — механические явления.

Вопрос № 9

Ответ. Электрические явления: включился электрочайник, гроза.

• Сверкает молния, мерцают звёзды — это световые явления.
• Плавится свинец, кипит вода — тепловые явления.
• Катится шар, летит птица — механические явления.
• Пение птиц, шелестит листва — звуковые явления.

Вопрос № 10

Ответ: сверкает молния, мерцают звёзды..

• Гроза — электрическое явление.
• Летит птица, катится шар — механические явления.
• Кипит вода, плавится свинец — тепловые явления.
• Пение птиц, шелестит листва — звуковые явления.

Второй тест по физике ТУТ.

Что такое физическое явление в физике. Физика — наука о природе. Физические тела и физические явления — Гипермаркет знаний

С давних времен люди собирали сведения о том мире, в котором они живут. Была лишь одна наука, объединяющая всю информацию о природе, которую человечество накопило на тот момент. Тогда еще люди не знали, что они наблюдают примеры физических явлений. В настоящее время такая наука носит название «естествознание».

Что изучает физическая наука

Со временем научные представления об окружающем мире заметно изменились — их стало гораздо больше. Естествознание раскололось на много отдельных наук, среди которых: биология, химия, астрономия, география и другие. В ряде этих наук не последнее место занимает физика. Открытия и достижения в этой области позволили человечеству обладать новыми знаниями. К ним можно отнести структуру и поведение различных объектов всяких размеров (начиная с гигантских звезд и заканчивая мельчайшими частицами — атомами и молекулами).

Физическое тело — это…

Существует специальный термин «материя», которым в кругах ученых называют все, что есть вокруг нас. Состоящее из материи физическое тело — это какое-либо вещество, занимающее определенное место в пространстве. Любое физическое тело в действии можно назвать примером физического явления. Опираясь на это определение, можно сказать, что любой предмет является физическим телом. Примеры физических тел: кнопка, блокнот, люстра, карниз, Луна, мальчик, облака.

Что такое физическое явление

Любая материя находится в постоянном изменении. Одни тела двигаются, другие соприкасаются с третьими, четвертые крутятся. Не зря много лет назад философом Гераклитом была произнесена фраза «Все течет, все меняется». У ученых есть даже специальный термин таким изменениям — это все явления.

К физическим явлениям относится все то, что движется.

Какие существуют типы физических явлений

Это явления, когда из-за воздействия температуры некоторые тела начинают трансформироваться (изменяется форма, размер и состояние). Пример физических явлений: под воздействием теплого весеннего солнца тают сосульки и превращаются в жидкость, с наступлением холодов лужи замерзают, кипящая вода становится паром.

• Механические.

Эти явления характеризуют смену положения одного тела по отношению к остальным. Примеры: часы идут, мяч прыгает, дерево качается, ручка пишет, вода течет. Все они находятся в движении.

• Электрические.

Характер этих явлений полностью оправдывает свое название. Слово «электричество» уходит корнями в греческий язык, где «электрон» значит «янтарь». Пример достаточно простой и многим наверняка знакомый. При резком снятии с себя шерстяного свитера слышится небольшой треск. Если проделать это, отключив в комнате свет, то можно увидеть искорки.

Тело, участвующее в явлении, которое связанно со светом, называют светящимся. В качестве примера физических явлений можно привести всем известную звезду нашей Солнечной системы — Солнце, а также любую другую звезду, лампу и даже жучка-светлячка.

Распространение звука, поведение звуковых волн при столкновениях с препятствием, а также иные явления, которые так или иначе связаны со звуком, относятся к этому типу физических явлений.

Они происходят благодаря свету. Так, например, человек и животные способны видеть, потому что есть свет. В эту группу также включены явления распространения и преломления света, его отражение от предметов и прохождение сквозь разные среды.

Теперь вы знаете, какие бывают физические явления. Однако стоит понимать, что между природными и физическими явлениями существует определенная разница. Так, при природном явлении происходит одновременно несколько физических явлений. Например, при ударе молнии в землю происходят следующие звуковое, электрическое, тепловое и световое.

Всё, что нас окружает: и живая, и неживая природа, находится в постоянном движении и непрерывно изменяется: движутся планеты и звёзды, идут дожди, растут деревья. И человек, как известно из биологии, постоянно проходит какие-либо стадии развития. Перемалывание зёрен в муку, падение камня, кипение воды, молния, свечение лампочки, растворение сахара в чае, движение транспортных средств, молнии, радуги – это примеры физических явлений.

И с веществами (железо, вода, воздух, соль и др.) происходят разнообразные изменения, или явления. Вещество может быть кристаллизировано, расплавлено, измельчено, растворено и вновь выделено из раствора. При этом его состав останется тем же.

Так, сахарный песок можно измельчить в порошок настолько мелкий, что от малейшего дуновения он будет подниматься в воздух, как пыль. Сахарные пылинки можно разглядеть лишь под микроскопом. Сахар можно разделить ещё на более мелкие части, растворив его в воде. Если же выпарить из раствора сахара воду, молекулы сахара снова соединяться друг с другом в кристаллы. Но и растворении в воде, и при измельчении сахар остаётся сахаром.

В природе вода образует реки и моря, облака и ледники. При испарении вода переходит в пар. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. При воздействии низких температур (ниже 0˚С) вода переходит в твёрдое состояние – превращается в лёд. Мельчайшая частичка воды – это молекула воды. Молекула воды является и мельчайшей частичкой пара или льда. Вода, лёд и пар не разные вещества, а одно и то же вещество (вода) в разных агрегатных состояниях.

Подобно воде, и другие вещества можно переводить из одного агрегатного состояния в другое.

Характеризуя то или другое вещество как газ, жидкость или твёрдое вещество, имеют в виду состояние вещества в обычных условиях. Любой металл можно не только расплавить (перевести в жидкое состояние), но и превратить в газ. Но для этого необходимы очень высокие температуры. Во внешней оболочке Солнца металлы находятся в газообразном состоянии, потому что температура там составляет 6000˚С. А, например, углекислый газ путём охлаждения можно превратить в «сухой лёд».

Явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, относят к физическим явлениям. Физические явления могут привести к изменению, например, агрегатного состояния или температуры, но состав веществ останется тем же.

Все физические явления можно разделить на несколько групп.

Механические явления – это явления, которые происходят с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, полёт парашютиста).

Электрические явления – это явления, которые возникают при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, телеграфирование, молния при грозе).

Магнитные явления – это явления, связанные с возникновением у физических тел магнитных свойств (притяжение магнитом железных предметов, поворот стрелки компаса на север).

Оптические явления – это явления, которые происходят при распространении, преломлении и отражении света (радуга, миражи, отражение света от зеркала, появление тени).

Тепловые явления – это явления, которые происходят при нагревании и охлаждении физических тел (таяние снега, кипение воды, туман, замерзание воды).

Атомные явления – это явления, которые возникают при изменении внутреннего строения вещества физических тел (свечение Солнца и звезд, атомный взрыв).

blog.сайт,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Динамические изменения встроены в саму природу. Все меняется так или иначе каждый момент. Если вы внимательно осмотритесь, вы найдете сотни примеров физических и химических явлений, которые являются вполне себе естественными преобразованиями.

Изменения — единственная константа во Вселенной

Как ни странно, изменение является единственной константой в нашей Вселенной. Чтобы понять физические и химические явления (примеры в природе встречаются на каждом шагу), принято классифицировать их по типам, в зависимости от характера конечного результата, вызванного ими. Различают физические, химические и смешанные изменения, которые содержат в себе и первые, и вторые.

Физические и химические явления: примеры и значение

Что такое физическое явление? Любые изменения, происходящие в веществе без изменения его химического состава, являются физическими. Они характеризуется изменениями физических атрибутов и материального состояния (твердое, жидкое или газообразное), плотности, температуры, объема, которые происходят без изменения его фундаментальной химической структуры. Не происходит создание новых химических продуктов или изменения общей массы. Кроме того, этот тип изменений обычно является временным и в некоторых случаях полностью обратимым.

Когда вы смешиваете химикаты в лаборатории, можно легко увидеть реакцию, но в мире вокруг вас происходит множество химических реакций каждый день. Химическая реакция изменяет молекулы, в то время как физическое изменение только перестраивает их. Например, если мы возьмем газ хлора и металлический натрий и объединим их, мы получим столовую соль. Полученное вещество сильно отличается от любого из его составных частей. Это химическая реакция. Если затем растворить эту соль в воде, мы просто смешиваем молекулы соли с молекулами воды. В этих частицах нет изменений, это физическое преобразование.

Примеры физических изменений

Все состоит из атомов. При соединении атомов образуются разные молекулы. Различные свойства, которые наследуют объекты, являются следствием различных молекулярных или атомных структур. Основные свойства объекта зависят от их молекулярного расположения. Физические изменения происходят без изменения молекулярной или атомной структуры объектов. Они просто преобразуют состояние объекта, не изменяя его природы. Плавление, конденсация, изменение объема и испарения являются примерами физических явлений.

Дополнительные примеры физических изменений: металл, расширяющийся при нагревании, передача звука через воздух, замерзание воды зимой в лед, медь втягивается в провода, формирование глины на разных объектах, мороженое плавится до жидкости, нагревание металла и преобразование его в другую форму, сублимация йода при нагревании, падение любого объекта под действием силы тяжести, чернила поглощаются мелом, намагничивание железных гвоздей, снеговик, тающий на солнце, светящиеся лампы накаливания, магнитная левитация объекта.

Как различать физические и химические изменения?

Множество примеров химических явлений и физических можно встретить в жизни. Часто трудно определить разницу между ними, особенно когда оба могут происходить одновременно. Чтобы определить физические изменения, задайте следующие вопросы:

• Является ли состояние состояния объекта изменением (газообразным, твердым и жидким)?
• Является ли изменение чисто ограниченным физическим параметром или характеристикой, такой как плотность, форма, температура или объем?
• Является ли химическая природа объекта изменением?
• Возникают ли химические реакции, приводящие к созданию новых продуктов?

Если ответ на один из первых двух вопросов да, и ответы на последующие вопросы отсутствуют, это, скорее всего, это физическое явление. И наоборот, если ответ на любой из двух последних вопросов положительный, в то время как первые два отрицательные, это, безусловно, химическое явление. Трюк состоит в том, чтобы просто четко наблюдать и анализировать то, что вы видите.

Примеры химических реакций в повседневной жизни

Химия происходит в окружающем вас мире, а не только в лаборатории. Материя взаимодействует для образования новых продуктов посредством процесса, называемого химической реакцией или химическим изменением. Каждый раз, когда вы готовите или убираете, это химия в действии. Ваше тело живет и растет благодаря химическим реакциям. Есть реакции, когда вы принимаете лекарства, зажигаете спичку и вздыхаете. Вот 10 химических реакций в повседневной жизни. Это всего лишь небольшая выборка из тех примеров физических и химических явлений в жизни, которые вы видите и испытываете много раз каждый день:

1. Фотосинтез. Хлорофилл в листьях растений превращает углекислый газ и воду в глюкозу и кислород. Это одна из самых распространенных ежедневных химических реакций, а также одна из самых важных, поскольку именно так растения производят пищу для себя и животных и превращают углекислый газ в кислород.
2. Аэробное клеточное дыхание является реакцией с кислородом в человеческих клетках. Аэробное клеточное дыхание является противоположным процессом фотосинтеза. Разница заключается в том, что молекулы энергии объединяются с кислородом, которым мы дышим, чтобы высвободить энергию, необходимую нашим клеткам, а также углекислый газ и воду. Энергия, используемая клетками, представляет собой химическую энергию в виде АТФ.
3. Анаэробное дыхание. Анаэробное дыхание производит вино и другие ферментированные продукты. Ваши мышечные клетки выполняют анаэробное дыхание, когда вы исчерпываете подаваемый кислород, например, при интенсивном или продолжительном упражнении. Анаэробное дыхание дрожжами и бактериями используется для ферментации для производства этанола, углекислого газа и других химических веществ, которые производят сыр, вино, пиво, йогурт, хлеб и многие другие распространенные продукты.
4. Сгорание — это тип химической реакции. Это химическая реакция в повседневной жизни. Каждый раз, когда вы зажигаете спичку или свечу, разжигаете костер, вы видите реакцию горения. Сжигание объединяет энергетические молекулы с кислородом для получения двуокиси углерода и воды.
5. Ржавчина — общая химическая реакция. Со временем железо развивает красное, шелушащееся покрытие, называемое ржавчиной. Это пример реакции окисления. Другие повседневные примеры включают формирование вердигров на меди и потускнение серебра.
6. Смешивание химических веществ вызывает химические реакции. Пекарский порошок и пищевая сода выполняют аналогичные функции при выпечке, но они по-разному реагируют на другие ингредиенты, поэтому вы не всегда можете заменить их на другой. Если вы комбинируете уксус и пищевую соду для химического «вулкана» или молока с порошком для выпечки в рецепте, вы испытываете реакцию двойного смещения или метатезиса (плюс некоторые другие). Ингредиенты рекомбинируют для получения газообразного диоксида углерода и воды. Углекислый газ образует пузырьки и помогает «выращиванию» хлебобулочных изделий. Эти реакции кажутся простыми на практике, но часто состоят из нескольких этапов.
7. Батареи являются примерами электрохимии. Батареи используют электрохимические или окислительно-восстановительные реакции для превращения химической энергии в электрическую.
8. Пищеварение. Тысячи химических реакций происходят во время пищеварения. Как только вы положите пищу в рот, фермент в вашей слюне, называемый амилазой, начинает разрушать сахара и другие углеводы в более простые формы, которые ваше тело может поглощать. Соляная кислота в вашем желудке реагирует с пищей, чтобы ее разрушить, а ферменты расщепляют белки и жиры, чтобы они могли всасываться в кровь через стенки кишечника.
9. Кислотно-базовые реакции. Всякий раз, когда вы смешиваете кислоту (например, уксус, лимонный сок, серную кислоту, соляную кислоту) со щелочью (например, пищевой содой, мылом, аммиаком, ацетоном), вы выполняете кислотно-щелочную реакцию. Эти процессы нейтрализуют друг друга, получая соль и воду. Хлорид натрия не является единственной солью, которая может быть образована. Например, здесь приведено химическое уравнение для реакции кислотно-щелочной реакции, в которой образуется хлорид калия, обычный заменитель столовой соли: HCl + KOH → KCl + H 2 O.
10. Мыло и моющие средства. Их очищают путем химических реакций. Мыло эмульгирует грязь, что означает, что масляные пятна связываются с мылом, чтобы их можно было снять водой. Моющие средства снижают поверхностное натяжение воды, поэтому они могут взаимодействовать с маслами, изолировать их и смывать.
11. Химические реакции при приготовлении пищи. Кулинария — один большой практический эксперимент по химии. Приготовление использует тепло, чтобы вызвать химические изменения в пище. Например, когда вы сильно кипятите яйцо, сероводород, полученный нагреванием яичного белка, может реагировать с железом из яичного желтка, образуя серо-зеленое кольцо вокруг желтка. Когда вы готовите мясо или выпечку, реакция Майяра между аминокислотами и сахарами дает коричневый цвет и желательный вкус.

Другие примеры химических и физических явлений

Физические свойства описывают характеристики, которые не изменяют вещество. Например, вы можете изменить цвет бумаги, но это еще бумага. Вы можете кипятить воду, но когда вы собираете и конденсируете пар, это все еще вода. Вы можете определить массу листа бумаги, и это все еще бумага.

Химическими свойствами являются те, которые показывают, как вещество реагирует или не реагирует с другими веществами. Когда металлический натрий помещают в воду, он реагирует бурно, образуя гидроксид натрия и водород. Достаточное тепло выделяется тем, что водород вырывается в пламя, реагируя с кислородом в воздухе. С другой стороны, когда вы кладете кусок медного металла в воду, реакция не возникает. Таким образом, химическое свойство натрия заключается в том, что он реагирует с водой, а химическое свойство меди заключается в том, что это не так.

Какие еще можно привести примеры химических явлений и физических? Химические реакции всегда происходят между электронами в валентных оболочках атомов элементов в периодической таблице. Физические явления на низких энергетических уровнях просто включают механические взаимодействия — случайные столкновения атомов без химических реакций, таких как атомы или молекулы газа. Когда энергии столкновений очень велики, целостность ядра атомов нарушается, что приводит к делению или слиянию вовлеченных видов. Спонтанный радиоактивный распад обычно считается физическим явлением.

Цели урока:

• Дать понятие о предмете физики.
• Создать представление о первичных понятиях в
  физике (тело, вещество, явление).
• Сформулировать цели изучения явлений природы.
• Выявить источники физических знаний,
  определить круг изучаемых явлений, пояснить
  связь физики с другими науками и техникой.
• Ознакомить учащихся с методами исследования
  физических явлений.
• Пробудить у детей интерес к изучению физики и
  развить любознательность.

Оборудование:

три линейки из
разного материала, наклонный желоб, стальной
шарик, штатив; пружина, набор грузов;
электрическая лампочка на подставке
электрофорная машина, электрический звонок,
зеркало, детская машинка.

Ход урока

Организационный момент

Объяснение нового материала

Мы приступаем с вами к изучению основ очень
интересной и полезной науки – физики. Садясь в
поезд, такси, трамвай, нажимая на кнопку
электрического звонка, просматривая кинофильм
или наблюдая, как комбайн убирает урожай, вы едва
ли задумывались над тем, какой путь прошло каждое
из этих больших и маленьких достижений техники,
сколько труда вложено в каждое из них. К технике
мы привыкли, она стала нашим спутником.

А ведь не очень давно люди ездили в тарантасах,
запряженных лошадьми, жали рожь и пшеницу
серпами, сидели при свете горящих лучин в длинные
зимние вечера и только в сказках мечтали о
различных волшебствах. Гусли-самогуды,
ковер-самолет, топор-саморуб? вот предметы
сказочных мечтаний. Вспомните, в сказке
А.С.Пушкина звездочет и мудрец, подаривший царю
Додону чудесного петушка, заверял его:

Петушок мой золотой
Будет верный сторож твой:
Коль кругом все будет мирно,
Так сидеть он будет смирно;
Но лишь чуть со стороны
Ожидать тебе войны,
Иль набега силы бранной,
Иль другой беды незваной,
Вмиг тогда мой петушок
Приподымет гребешок,
Закричит и встрепенется
И в то место обернется.

И вот мечта сбылась. Современные
радиолокационные установки куда лучше золотого
петушка. Они позволяют мгновенно и точно
обнаружить в небе самолеты, ракеты и другие
объекты.

Как о чуде говорится в сказке Ершова
“Конек-горбунок” о холодном свете:

Огонек горит светлее,
Горбунок бежит скорее.
Вот уж он перед огнем.
Светит поле словно днем.
Чудный свет кругом струится,
Но не греет, не дымится.
Диву дался тут Иван,
“Что, — сказал он, — за шайтан!
Шапок с пять найдется свету,
А тепла и дыму нету.
Эко чудо-огонек…”

И вот чудо-огонек в виде ламп дневного света
проник в наш быт. Он радует людей на улицах, в
магазинах, в учреждениях, в метро, в школах, на
предприятиях.

Да, сказки становятся былью: гусли-самогуды
воплотились в магнитофон. Электропилы за
несколько секунд валят вековые деревья лучше
сказочных топоров-саморубов. Не ковры, а самолеты
стали широко распространенным средством
транспорта. Наши ракеты выводят на орбиты
искусственные спутники Земли и космические
корабли с космонавтами на борту. Все это стало
возможным не по милости волшебника, а на основе
умелого применения достижений науки.

Трудно было человеку миллионы лет назад,
Он совсем не знал природы,
Слепо верил в чудеса,
Он всего, всего боялся.
И не знал, как объяснить
Бурю, гром, землетрясенье,
Трудно было ему жить.

И решил он, что ж бояться,
Лучше просто все узнать.
Самому во все вмешаться,
Людям правду рассказать.
Создал он земли науку,
Кратко «физикой» назвал.
Под названьем тем коротким
Он природу распознал.

«Физика»
– это греческое слово и
в переводе означает, как вы поняли,
«природа».

Одной из древнейших наук, которая позволяет
познать силы природы и поставить их на службу
человеку, которая дает возможность понять
современную технику и развивать ее дальше,
является физика. Знания физики необходимы не
только ученым и изобретателям. Без них не может
обойтись ни агроном, ни рабочий, ни врач. Каждому
из вас они тоже потребуются не раз, а многим,
может быть, доведется сделать новые открытия и
изобретения. То, что сделано трудом многих ученых
и изобретателей – великолепно. Имена многих из
них вы уже слышали: Аристотель, М. Ломоносов, Н.
Коперник и многие другие. Но впереди еще много
нерешенных задач: надо поставить на службу
человеку тепло и свет Солнца, научиться
безошибочно предсказывать погоду, предсказывать
стихийные бедствия, надо проникнуть на огромные
океанские и земные глубины, надо разведать и
освоить другие планеты и звездные миры и многое
другое, чего нет даже в сказках.

Но для этого надо прежде всего усвоить то, что
добыто, в частности, овладеть знаниями по физике.
Физика – интереснейшая наука. Ее надо изучать с
большим вниманием, доходить до самой сути. Однако
не рассчитывайте на легкий успех. Наука – не
развлечение, не все будет весело и занимательно.
Она требует настойчивого труда.

Получив некие знания, человек сформулировал
закон, использовал в своей жизнедеятельности
изученное явление, создал приборы и машины,
прочие вспомогательные орудия, с помощью которых
он может успешнее и совершеннее изучать и глубже
описывать другие явления. Процесс изучения
физики можно сравнить с движением по лестнице
всегда вверх.

Сегодня на уроке нам предстоит понять и усвоить
основные физические термины: физическое тело,
вещество, физические явления
, понять, что
является предметом изучения физики и как она
изучает природу.

Физика имеет дело с физическими телами. Что бы
вы назвали физическим телом? (Учащиеся выдвигают
свои предположения, которые я записываю на
правой половине доски. Обобщая высказывания,
приходим к выводу, что физическое тело – это
любой предмет подлежащий рассмотрению в физике.

Назовите тела, которые вас окружают. (Приводят
примеры.)

Чем отличаются друг от друга три линейки,
которые у меня в руках?

Класс.
Сделаны из разного материала:
дерево, пластмасса, металл.

Учитель
. Какой можно сделать вывод?

Класс.
Тела могут различаться веществом.

Учитель.
Что такое вещество?

Класс.
Это то, из чего состоит физическое
тело.

Учитель.
Приведите примеры веществ,
которые имеются у вас на столах. (Дети
отвечают.)

Вещество – это один из видов материи.

Материя
– это все то, что существует во
Вселенной, независимо от нашего сознания.

Материя – вещество, поле.

Любой материальный предмет состоит из
вещества. Мы можем его потрогать и увидеть.
Сложнее с полем – мы можем констатировать
последствия его действия на нас, но не можем
увидеть. Например существует гравитационное
поле, которое мы не ощущаем, но благодаря
которому мы ходим по земле и не улетаем с нее,
несмотря на то, что она вращается со скоростью 30
км/с, измерить его мы пока не можем. А вот
электромагнитное поле человека не только можно
ощущать по последствиям его воздействия, но и
изменять.

В природе с телами происходят различные
изменения. Они называются явлениями. Физическими
явлениями называется
. различные изменения,
происходящие с физическими телами.

Какие физические явления вы наблюдали? (Учащиеся
приводят примеры.)

Все явления делятся на несколько видов:
механические, тепловые, звуковые, электрические,
магнитные, световые. Рассмотрим их на конкретных
примерах и опытах. (Демонстрируются некоторые
виды явлений.)

А сейчас подумаем вместе над таким
вопросами:“Как изучают физику? Какими методами
пользуются для этого?”

– Можно наблюдать
за явлением, что мы и
делали на уроке.

– Можно самим проводить опыты и
эксперименты.
При этом физики используют свое
главное “оружие” – физические приборы. Назовем
некоторые из них: часы, линейка, вольтметр,

– Можно применять математические знания

– Обязательно нужно делать обобщения

Закрепление материала

Задача 1
. Разделите на три группы
понятий следующие слова: стул, древесина, дождь,
железо, звезда, воздух, кислород, ветер, молния,
землетрясение, масло, компас.

Задача 2.
Вы случайно спрятали в карман
шоколадку, и она там растаяла. Можно ли
случившееся назвать явлением? (Да.)

Задача 3.
Вам во сне явился добрый
волшебник, подарил много мороженого, и Вы
угостили им всех своих друзей. Жаль только, что
это был сон. Можно ли считать появление доброго
волшебника физическим явлением? (Нет.)

Задача 4.
Коля ловил девчонок, окунал
их в лужу и старательно измерял глубину
погружения каждой девочки. Толя только стоял
рядышком и смотрел, как девчонки барахтаются. Чем
отличаются Колины действия от Толиных, и как
такие действия называют физики? (И физики и
другие ученые назовут действия хулиганством. Но
с точки зрения бесстрастной науки Толя
производил наблюдения, а Коля ставил опыты)
.

Запись домашнего задания § 1 ? 3. Ответить на
вопросы.

Билет №1

1. Что изучает физика. Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты. Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений.

Физика — это наука о наиболее общих свойствах тел и явлений.

Каким образом человек познает мир? Каким образом он исследует явления природы, получая научные знания о нем?

Самые первые знания человек получает из наблюдений

за природой.

Чтобы получить правильные знания порой простого наблюдения мало и нужно провести эксперимент– специально подготовленный опыт

.

Опыты проводятся ученым по заранее продуманному плану с опре­деленной целью

.

Во время опытов проводятся измерения

с помощью специальных приборов физических величин. Примерами физических величин

явля­ются: расстояние, объем, скорость, температура.

Итак, источником физических знаний являются наблюдения и опы­ты.

Физические законы основываются и проверяются на фактах, установленных опытным путем. Не менее важный способ познания – теоретическое описание явления

. Физические теории позволяют объяснить известные явления и предсказать новые, еще не открытые.

Изменения, происходящие с телами, называются физическими явлениями.

Физические явления делятся на несколько видов.

Виды физических явлений:

1. Механические явления (например, движение машин, самолетов, небесных тел, течение жидкости).

2. Электрические явления (например, электрический ток, нагревание проводников с током, электризация тел).

3. Магнитные явления (например, действие магнитов на железо, вли­яние магнитного поля Земли на стрелку компаса).

4. Оптические явления (например, отражение света от зеркал, излуче­ние световых лучей от различных источников света).

5. Тепловые явления (таяние льда, кипение воды, тепловое расширение тел).

6. Атомные явления (например, работа атомных реакторов, распад ядер, процессы, происходящие внутри звезд).

7. Звуковые
явления (звон колокола, музыка, гром, шум).

Физические термины
– это специальные слова, которыми пользуются в физике для краткости, определенности и удобства.

Физическое тело
– это каждый окружающий нас предмет. (Показ физических тел: ручка, книга, парта)

Вещество
— это всё то, из чего состоят физические тела. (Показ физических тел, состоящих из разных веществ)

Материя
– это всё то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения, животные и др.)

Физические явления
– это изменения, происходящие с физическими телами.

Физические величины
— это измеряемые свойства тел или явлений.

Физические приборы
– это специальные устройства, которые предназначены для измерения физических величин и проведения опытов.

Физические величины:
высота h , масса m, путь s, скорость v , время t, температура t, объём V и т.д.

Единицы измерения физических величин:

Международная система единиц СИ:

(система интернациональная)

Основные:

Длина — 1 м — (метр)

Время — 1 с — (секунда)

Масса — 1 кг — (килограмм)

Производные:

Объем — 1 м³ — (метр кубический)

Скорость — 1 м/с — (метр в секунду)

В этом выражении:

число 10 — числовое значение времени,

буква «с» — сокращенное обозначение единицы времени (секунды),

а сочетание 10 с — значение времени.

Приставки к названиям единиц:

Чтобы было удобнее измерять физические величины, кроме основных еди­ниц используют кратные единицы, которые в 10, 100, 1000 и т.д. больше основных

г — гекто (×100) к – кило (× 1000) М – мега (× 1000 000)

1 км (километр) 1 кг (килограмм)

1 км = 1000 м = 10³ м 1 кг = 1000 г = 10³ г

§2. Физическое тело, физическое явление, физическая величина. Учебник 6 класса. Кабинет-337

Физика: учеб. пособие для 6-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения Л. А. Исаченкова, И. Э. Слесарь. — Минск: Нар. асвета, 2010.

««« Предыдущая страница] — [ § 2.] — [ Следующая страница »»»

§ 2. Физическое тело, физическое явление, физическая величина

Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никаких представлений о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей.

М. В. Ломоносов

Оглянитесь вокруг себя. Какое многообразие предметов вас окру-жает: это люди, животные, деревья. Это телевизор, автомобиль, яблоко, камень, лампочка, карандаш и др. Все невозможно перечислить. В физике любой предмет называют физическим телом.

Чем отличаются физические тела? Очень многим. Например, у них могут быть различные объемы и формы. Они могут состоять из разных веществ. Серебряная и золотая ложки (рис. 6) имеют одинаковые объем и форму. Но состоят они из разных веществ: серебра и золота. Деревянные кубик и цилиндр (рис. 7) имеют разные объем и форму. Это разные физические тела, но изготовлены из одного и того же вещества — древесины.

Рис.6.Серебряная и золотая ложки.
Рис.7.Деревянные кубик и цилиндр.

Кроме физических тел, есть еще физические поля. Поля существуют независимо от нас. Их не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека. Например, поле вокруг магнита (рис. 8), поле вокруг заряженного тела (рис. 9). Но их легко обнаружить с помощью приборов.

Рис.8.поле вокруг магнита.
Рис.9.Опыт показывает положение силовых линий электрического поля от двух противоположных электрических зарядов.

С физическими телами и полями могут происходить разнообразные изменения. Ложка, опущенная в горячий чай, нагревается. Вода в луже испаряется, а в холодный день замерзает. Лампа (рис. 10) излучает свет, девушка и собака бегут (движутся) (рис. 11). Магнит размагничивается, и его магнитное поле ослабевает. Нагревание, испарение, замерзание, излучение, движение, размагничивание и т. д. — все эти изменения, происходящие с физическими телами и полями, называются физическими явлениями.

Изучая физику, вы познакомитесь со многими физическими явлениями.

Для описания свойств физических тел и физических явлений вводятся физические величины. Например, описать свойства деревянных шара и кубика можно с помощью таких физических величин, как объем, масса. Физическое явление — движение (девочки, автомобиля и др.) — можно описать, зная такие физические величины, как путь, скорость, промежуток времени. Обратите внимание на основной признак физической величины: ее можно измерить с помощью приборов или вычислить по формуле. Объем тела можно измерить мензуркой с водой (рис. 12, а), а можно, измерив длину а, ширину b и высоту с линейкой (рис. 12, б), вычислить по формуле

V= a · b · с.

Рис.12.Объем тела можно измерить мензуркой с водой, а можно, измерив длину а, ширину b и высоту с линейкой, вычислить по формуле

Все физические величины имеют единицы измерения. О некоторых единицах измерения вы слышали много раз: килограмм, метр, секунда, вольт, ампер, киловатт и т. д. Более подробно с физическими величинами вы будете знакомиться в процессе изучения физики.

Подумайте и ответьте

1. Что называют физическим телом? Физическим явлением?
2. Каков основной признак физической величины? Назовите известные вам физические величины.
3. Из приведенных понятий назовите те, которые относятся к: а) физическим телам; б) физическим явлениям; в) физическим величинам: 1) капля; 2) нагревание; 3) длина; 4) гроза; 5) кубик; 6) объем; 7) ветер; 8) сонливость; 9) температура; 10) карандаш; 11) промежуток времени; 12) восход Солнца; 13) скорость; 14) красота.

Домашнее задание

У нас в организме есть «измерительное устройство». Это сердце, с помощью которого можно измерять (с не очень высокой точностью) промежуток времени. Определите по пульсу (числу ударов сердца) промежуток времени наполнения стакана водой из-под крана. Считайте время одного удара примерно равным одной секунде. Сравните это время с показаниями часов. На сколько различны полученные результаты?

««« Предыдущая страница] — [ § 2.] — [ Следующая страница »»»

философия разума | Проблемы, теории и факты

Философия разума и эмпирическая психология

Философия часто занимается самыми общими вопросами о природе вещей: какова природа красоты? Что значит иметь подлинное знание? Что делает действие добродетельным или утверждение истинным? Такие вопросы можно задавать в отношении многих конкретных областей, в результате чего существуют целые области, посвященные философии искусства (эстетике), философии науки, этике, эпистемологии (теории познания) и метафизика (изучение предельных категорий мира).Философия разума конкретно занимается довольно общими вопросами о природе ментальных феноменов: какова, например, природа мысли, чувства, восприятия, сознания и чувственного опыта?

Эти философские вопросы о природе явления следует отличать от вопросов с похожим звучанием, которые, как правило, вызывают озабоченность более чисто эмпирических исследований, таких как экспериментальная психология, которые в решающей степени зависят от результатов сенсорного наблюдения.Эмпирические психологи в целом озабочены обнаружением случайных фактов о реальных людях и животных — вещей, которые оказываются правдой, хотя могли оказаться ложными. Например, они могут обнаружить, что определенное химическое вещество выделяется тогда и только тогда, когда люди напуганы, или что определенная область мозга активируется тогда и только тогда, когда люди испытывают боль или думают о своих отцах. Но философ хочет знать, важно ли высвобождение этого химического вещества или активация мозга в этой области для страха, боли или мыслей об отце: будут ли существа, лишенные этого конкретного химического или черепного строения, неспособны к этим переживаниям? Может ли что-то иметь такие переживания и вообще состоять из «материи» — как в случае с призраками, как думают многие люди? Задавая эти вопросы, философы имеют в виду не только (возможно) отдаленные возможности призраков, богов или внеземных существ (чье физическое строение предположительно будет сильно отличаться от человеческого), но также и особенно возможность, которая, кажется, когда-либо вырисовывается. больше в современной жизни — возможности компьютеров, способных мыслить.Может ли у компьютера быть разум? Что нужно для создания компьютера, который мог бы иметь определенную мысль, эмоцию или опыт?

Возможно, компьютер мог бы иметь разум, только если бы он состоял из тех же типов нейронов и химических веществ, из которых состоит человеческий мозг. Но это предположение может показаться грубо шовинистическим, скорее как утверждение, что у человека могут быть психические состояния только в том случае, если его глаза имеют определенный цвет. С другой стороны, конечно, не любое вычислительное устройство имеет разум.Независимо от того, будут ли в ближайшем будущем созданы машины, которые приблизятся к тому, чтобы стать серьезными кандидатами на обладание ментальными состояниями, сосредоточение внимания на этой все более серьезной возможности — хороший способ начать понимать виды вопросов, рассматриваемых в философии разума.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Хотя философские вопросы имеют тенденцию сосредотачиваться на том, что возможно, или необходимо, или существенно, в отличие от того, что просто есть, это не означает, что то, что есть — i.е., случайные открытия эмпирической науки — не имеют важного отношения к философским размышлениям о разуме или любой другой теме. Действительно, многие философы считают, что медицинские исследования могут раскрыть сущность или «природу» многих заболеваний (например, полиомиелит предполагает активное присутствие определенного вируса) или что химия может раскрыть природу многих веществ (например, вода H ₂ O). Однако, в отличие от случаев заболеваний и психоактивных веществ, на вопросы о природе мышления, похоже, нельзя ответить только с помощью эмпирических исследований.Во всяком случае, ни один эмпирический исследователь не смог ответить на них, удовлетворив достаточное количество людей. Таким образом, вопросы относятся, по крайней мере, частично, к философии.

Одна из причин, по которой на эти вопросы было так сложно ответить, заключается в том, что существует существенная неясность, как в общепринятом понимании, так и в теоретической психологии, в отношении того, насколько объективными могут быть приняты психические явления. Сенсации, например, кажутся по сути частными и субъективными, не открытыми для публичного, объективного исследования, требуемого для предмета серьезной науки.В конце концов, как можно было бы узнать, каковы на самом деле чьи-то личные мысли и чувства? Кажется, что каждый человек находится в особом «привилегированном положении» по отношению к своим мыслям и чувствам, положение, которое никто другой никогда не мог бы занять.

Для многих эта субъективность связана с вопросами значения и значения, а также со стилем объяснения и понимания человеческой жизни и действий, который необходим и, что важно, отличается от видов объяснения и понимания, характерных для природные науки.Например, чтобы объяснить движение приливов и отливов, физик может обратиться к простым обобщениям о корреляции между приливным движением и близостью Луны к Земле. Или, более глубоко, он мог бы апеллировать к общим законам — например, к законам всемирного тяготения. Но для того, чтобы объяснить, почему кто-то пишет роман, недостаточно просто отметить, что его письмо коррелирует с другими событиями в его физическом окружении (например, он имеет тенденцию начинать писать на рассвете) или даже что оно коррелирует с определенными событиями. нейрохимические состояния в его мозгу.Также нет никакого физического «закона» о писательском поведении, к которому могло бы апеллировать предположительно научное объяснение его письма. Скорее, нужно понимать, почему человек пишет, что для него значит письмо или какую роль играет в его жизни. Многие люди думали, что такого рода понимание может быть достигнуто только через сопереживание человеку — «поставив себя на его место»; другие думали, что для этого необходимо судить человека в соответствии с определенными нормами рациональности, которые не являются частью естествознания.Немецкий социолог Макс Вебер (1864–1920) и другие подчеркивали первую концепцию, отделяя эмпатическое понимание ( Verstehen ), которое они считали типичным для гуманитарных и социальных наук, от научного объяснения ( Erklären ). что обеспечивается естественными науками. Вторая концепция становится все более влиятельной в большей части современной аналитической философии — например, в работах американских философов Дональда Дэвидсона (1917–2003) и Дэниела Деннета.

Физические явления | CFD-101 | Понимание динамики жидкости

При использовании CFD для изучения задачи гидродинамики необходимо учитывать множество деталей, чтобы получить полезные результаты. Некоторые из этих проблем неочевидны, и им посвящены статьи в этом разделе, озаглавленном «Физические явления».

Часто возникает вопрос: при каком числе Рейнольдса вычислительная модель может быть точной? В статье «Ограничения числа Рейнольдса в CFD» рассматривается этот вопрос, где обсуждаются как высокие, так и низкие числа Рейнольдса, где ограничения могут серьезно повлиять на моделирование.Другой важный вопрос заключается в том, нужно ли использовать численные приближения, которые удовлетворяют основным законам сохранения массы, импульса и энергии жидкости. В целом можно было бы подумать, что соблюдение этих законов — это хорошо, но, как объясняет статья «Сохранять или нет», это не всегда так.

Аналогичным образом, не всегда признается наличие двух, а не одного условия для несжимаемой жидкости; кроме того, существует более одной возможной спецификации для границы давления или истечения, в зависимости от моделируемой физической ситуации.Эти темы рассматриваются в статьях «Предположение о несжимаемости» и нескольких статьях, в которых обсуждаются граничные условия.

Всегда присутствует вопрос, является ли используемый численный метод вычислительно устойчивым. Или, если он стабильный, чрезмерно рассеивающий? Этим темам посвящено несколько статей из сборника CFD-101. В частности, тема стабильности представлена ​​с нескольких точек зрения, которые включают традиционный подход фон Неймана с использованием рядов Фурье, нестрогий, но часто более полезный подход, основанный на анализе ошибок усечения и, наконец, некоторые простые тесты, которые могут дать ответы с очень немного усилий.Цель представления этих различных подходов — побудить пользователей CFD всегда быть открытыми для возможных альтернативных способов решения проблем.

Помимо этих конкретных методов моделирования, прежде чем приступить к проекту CFD, необходимо учесть более общие соображения. Например, должен ли подход быть основан на лагранжевой или эйлеровой методологии описания жидкости, или было бы возможно и / или полезно ввести дискретные частицы. Как лучше всего описать свободно движущиеся границы жидкости или движущиеся твердые границы? Многие из этих вопросов обсуждаются в этой серии статей под названием CFD-101.

Институт перспективных исследований Васэда (WIAS) Университет Васэда

Изучение нерешенных физических явлений — квантовая физика многих тел с ультрахолодными атомными газами Шун Учино, доцент

Увлечение исследованиями теоретической физики

Я исследователь теоретической физики, работаю с бумагой и ручкой (в наши дни с помощью планшета и стилуса, а иногда и компьютера). Возможность делать предсказания и интерпретировать эксперименты с неизвестными явлениями увлекательна для физика-теоретика.Возможно, мы не совершаем никаких открытий, изменяющих мир, но даже в этом случае ничто не заменит радость от нахождения естественного закона, которого никто не знает.

Моя область исследований — физика многих тел микроскопических частиц, подчиняющихся квантовой механике. Меня особенно интересуют явления квантового переноса. Здесь перенос — это поток, который возникает, когда к системе, находящейся в равновесии, добавляется какая-то сила. Например, электрический ток генерируется в присутствии электрического поля, которое дает силу для заряженных частиц.Известно, что квантово-механические свойства электронов проявляются при низких температурах и поведение системы в целом резко меняется. Такие ярко выраженные явления переноса называют «явлениями квантового переноса».

Экспериментальные методы улучшаются день ото дня, и время от времени мы сталкиваемся с феноменом, который нельзя объяснить существующими теориями. Это когда многие теоретики, в том числе и я, восхищаются, и мы думаем, как объяснить такое явление.

Зачем исследовать ультрахолодные атомарные газы?

В прошлом большинство исследований квантового транспорта проводилось в электронных системах. Поскольку электронная система тесно связана с полупроводниковыми и сверхпроводниковыми технологиями, такая система также важна с точки зрения практических приложений. Однако, если мы заинтересованы в установлении истины, стоящей за квантовым переносом, электронная система — не единственный подход. Недавно появился многообещающий альтернативный подход, который представляет собой не что иное, как ультрахолодный атомный газ.

Ультрахолодные атомарные газы обладают многими полезными характеристиками. Например, поскольку ультрахолодный атомарный газ находится в вакуумной камере, шум на него очень мало влияет. Это большое преимущество при детальном измерении системы. Вдобавок, в то время как кулоновская сила, которая представляет собой жесткое печенье из-за дальнодействующего характера, действует между электронами, сила между атомами является короткодействующей, и с ней относительно легко справиться с теоретической точки зрения. Кроме того, мы можем контролировать силу силы между атомами предсказуемым образом с помощью резонанса Фешбаха.Этот метод позволяет нам решать вопросы о сильно взаимодействующем ультрахолодном атомарном газе, который еще предстоит исследовать в других областях исследований.

Выявление аномальных эффектов квантового переноса

Я расскажу об одном из явлений, которые мы выяснили с помощью ультрахолодных атомарных газов. Наше исследование основано на эксперименте, проведенном группой Тилмана Эсслингера в ETH Zurich.

На рис. 1 показан общий вид экспериментальной установки ETH, которую мы изучаем.«Атомные резервы», которые состоят из примерно 100 000 атомов лития ( ⁶ Li) и расширяются влево и вправо, охлаждаются до нескольких десятков нанокельвинов. Сужение в центре — это часть, ответственная за перенос, и это трубка, через которую одновременно могут проходить только несколько атомов. Когда существует какой-то дисбаланс между двумя резервуарами, например, когда один атомный резервуар содержит больше атомов, такое расположение приводит к перемещению атомов по трубке.

Рис. 1: Вид устройства для экспериментов по квантово-транспортным эффектам с использованием ультрахолодных атомарных газов.Синие части, расширяющиеся влево и вправо, представляют собой скопления атомов. Атомы переносятся через центральную конструкцию (источник: Shun Uchino).

Эксперимент, проведенный группой Эсслингера (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 113, 8144 (2016)), касался переноса нормальных (несверхпроводящих) жидкостей. Усилив взаимодействие между атомами, они обнаружили нечто противоречащее формуле Ландауэра. Здесь формула Ландауэра широко используется для понимания поведения электронов в полупроводнике и предсказывает квантование проводимости при прохождении через тонкий провод.Проводимость, обратная сопротивлению, является мерой того, насколько легко что-то течет. Это «аномальное явление» может быть обнаружено ультрахолодным атомарным газом, в котором взаимодействия между частицами можно систематически изменять. До эксперимента ETH исследователи ожидали, что более сильные взаимодействия будут препятствовать потоку через трубку и, таким образом, уменьшать проводимость, но произошло обратное: проводимость увеличилась.

Мы глубоко проанализировали это аномальное явление переноса.Затем мы сформулировали теорию, которая объяснила этот эффект с точки зрения феномена «сверхтекучего предшественника». Наша идея заключалась в том, что хотя это и не была сверхтекучая жидкость как таковая, она находилась в области, очень близкой к сверхтекучей. Помня об этом, когда мы рассчитали проводимость частиц, мы обнаружили, что смогли воспроизвести «аномальную» проводимость (см. Рис. 2).

Явление переноса, наблюдаемое в ультрахолодном атомарном газе, еще не было обнаружено в электронных системах, но в принципе оно может иметь место и при переносе электронов.Наше открытие может дать важные подсказки для понимания сильно коррелированных квантовых систем многих тел, таких как высокотемпературные сверхпроводники, которые все еще недостаточно изучены.

Рис. 2: Аномальная проводимость в ультрахолодном атомарном газе. Вертикальные точки и столбцы представляют экспериментальные результаты, а сплошные линии представляют результаты расчетов. Горизонтальная ось — это индекс, представляющий трудности, с которыми атомы проходят через трубку (труднее справа), а вертикальная ось — физическая величина проводимости.Результаты окрашены в соответствии с силой взаимодействия. Если 1 / k _F a максимальное значение (красный), взаимодействие наиболее сильное. (Воспроизведено из Phys. Rev. Lett. 118, 105303 (2017).)

Используя ультрахолодные атомарные газы, мы планируем продолжить исследование явлений, которые невозможно исследовать с помощью электронных систем.

После того, как явление теоретизировано, мы можем найти новые явления, основанные на теории, и применить их к связанным нерешенным явлениям. Выясняя новые физические явления, мы открываем дверь технологиям, которые могут принести невообразимые изменения в мир через 100 или 200 лет.

Интервью и состав: Каори Оиси
В сотрудничестве с: Высшая школа политологии Университета Васэда J-школа

Предисловие — Исследование физических явлений

Исследование физических явлений : Что происходит, когда на Землю светит солнечный свет?

Этот учебник предназначен для использования в лабораторных курсах физики для будущих и практикующих учителей начальной и средней школы. Изучая физические явления в классе, участники изучают науку так, как от них ожидают преподавания.Основное внимание уделяется вопросам, прогнозированию, изучению, наблюдению, обсуждению, чтению и написанию того, о чем человек думает и почему.

Этот учебник также подходит для использования в общих научных курсах, изучающих некоторые физические явления, лежащие в основе глобального изменения климата. Кроме того, такие организации, как музеи, молодежные группы или программы для пожилых людей, могут найти одно или несколько подразделений в качестве возможной основы для предложения широкой публике опыта изучения естественных наук во время семинаров и / или специальных мероприятий.Некоторые из мероприятий также могут лечь в основу текущих выставок.

В тексте предполагается, что участники будут работать за столами в небольших группах, а не сидеть рядами и слушать лекции. Однако курс адаптирован для дистанционного обучения. Большая часть оборудования включает повседневные материалы, доступные в домах, школах и офисах. Обычные грушевые термометры могут быть заменены цифровыми датчиками температуры, описанными в тексте. Участники могут использовать приложение для сотовых телефонов для измерения отражательной способности, если у них нет датчиков света.Те, у кого нет доступа к детекторам движения, могут использовать графики, представленные в тексте, чтобы узнать о явлениях, исследуемых с помощью этих устройств.

Требуемый уровень математики предполагает владение математикой, преподаваемой в классах K-8. Также предполагается готовность по мере необходимости укреплять некоторые математические навыки в средней школе. К ним относятся использование геометрии подобных треугольников, интерпретация высоты и наклона линейных графиков и решение линейных алгебраических уравнений.

А.Структура блока

Все подразделения имеют одинаковую структуру:

• Определение ресурсов участников привносят в изучение темы из своего предыдущего опыта.
• Разработка основных идей на основе данных исследования физических явлений с помощью повседневного оборудования и материалов.
• Использование этих центральных идей для объяснения интригующих физических явлений .
• Развитие математических представлений явлений.
• Использование этих математических представлений для оценки интересующего количества .
• Установление связи с образовательной политикой и научными стандартами нового поколения США (NGSS Lead States, 2013) .

Под центральными идеями мы подразумеваем понимание физических явлений, которое студенты развивают, осмысливая свои наблюдения. Эти идеи возникают в результате дискуссий студентов друг с другом, а также с преподавателем.Эти центральные идеи также являются мощными, потому что они образуют концептуальные модели, полезные для описания и объяснения исследуемых явлений. Подразделения также развивают опыт в создании и интерпретации множественных представлений явлений, таких как эскизы, геометрические фигуры, линейные графики и алгебраические уравнения.

Тема курса: Что происходит, когда на Землю светит солнечный свет? Первый блок посвящен природе световых явлений.Учащиеся изучают такие вопросы, как то, как свет распространяется от источника, что влияет на размер и форму теней, как работают камеры-обскуры, как свет отражается как от гладких, так и от шероховатых поверхностей и что происходит, когда свет проходит через такие материалы, как вода и призмы? Учащиеся развивают основные идеи, основанные на данных, полученных в результате изучения этих явлений, и используют это понимание, чтобы подумать о причинах возникновения радуги.

Когда на Землю светит солнечный свет, вещи часто становятся горячими, поэтому второй блок исследует природу тепловых явлений.Почему, например, некоторые вещи кажутся горячими или холодными, как сохраняется энергия при смешивании горячей и холодной воды и что происходит, когда лед тает, жидкая вода нагревается, а затем закипает?

Третий блок рассматривает влияние световых и тепловых явлений на круговорот воды и местную погоду. Учащиеся развивают основные идеи о формах передачи энергии, таких как излучение, отражение, поглощение, проводимость и конвекция. Они также исследуют такие свойства материалов, как теплопроводность и удельная теплоемкость.Затем они используют эти идеи для объяснения погодных явлений. В частности, учащиеся объясняют, почему после солнечного дня на пляже песок горячий, вода прохладная, а днем ​​часто бывает облачное небо и морской бриз.

Четвертый блок рассматривает влияние световых и тепловых явлений на глобальный климат (van Zee, Roberts, & Grobart, 2016). Вопросы включают в себя: что происходит с солнечной энергией, когда она отражается или поглощается океанами, наземными формами и атмосферой? Что такое парниковый эффект и как он влияет на глобальную температуру? Студенты просматривают веб-сайты, на которых представлены индикаторы изменения климата в США, социальные и военные вопросы, а также способы действий.Они также просматривают веб-сайты, на которых представлены усилия на местном, региональном, национальном и международном уровнях, направленные на понимание и устранение опасений по поводу изменений глобального климата. В рамках этого модуля учащиеся также исследуют движение, чтобы подумать о том, как интерпретировать графические изображения изменяющихся явлений — где что-то находится, его положение или текущее значение; как меняется это положение или значение, его скорость или скорость изменения; и как меняется его скорость, его ускорение, где «это» может быть ускоряющимся автомобилем, но также может быть массой тающих ледников по всей Земле.

Пятый блок проходит по всему курсу. Постоянные наблюдения Солнца и Луны дают основания задуматься о том, почему происходят день и ночь, почему Луна, кажется, имеет разную форму в разное время и почему во многих местах на Земле наблюдаются разные сезоны в разное время года. Выдержки из трудов Галилея, Ньютона и других ученых дают представление об истории размышлений о месте Земли во Вселенной. Исследования на протяжении всего курса также предоставляют контекст для размышлений о природе науки, а также о природе изучения и преподавания естественных наук.

Каждый блок завершается связью с образовательной политикой, например, с рекомендациями, сформулированными в US Next Generation Science Standards (NGSS Lead States, 2013). В частности, учащиеся размышляют о том, как их исследования и развитие понимания служат примерами научных и инженерных практик, сквозных концепций и основных дисциплинарных идей, представленных в этом документе.

B. Классные сессии

Этот учебник может поддерживать аудиторные, гибридные и онлайн-курсы.Наш курс проводится два раза в неделю по 2,5 часа каждое занятие в течение десяти недель. Дополнительные материалы могут быть использованы для продления обучения на семестр. Классные занятия включают в себя документирование начальных знаний, изучение явлений, запись прогресса во время исследований, обсуждение интерпретаций, написание для закрепления понимания и завершение, размышляя над тем, что вы узнали и что еще интересует.

1. Определение студенческих ресурсов

Каждый блок начинается с диагностического вопроса, на который студенты отвечают, чтобы задокументировать то, что они уже знают о некоторых аспектах явлений, которые они будут изучать.Некоторые диагностические вопросы требуют индивидуального рисования и / или написания ответов. Другие включают беседы в небольших группах и короткие презентации для всей группы. Ответы на эти диагностические вопросы не оцениваются.

диагностических вопросов предупреждают учащихся о контексте предстоящих исследований; они предупреждают преподавателя о распространенных идеях, на которых студенты могут основываться, а также о тех, которые могут нуждаться в уточнении. Многие исходные идеи являются разумными в повседневных обстоятельствах, а не заблуждениями, которые необходимо исправить.Представление о том, что для того, чтобы что-то двигаться, необходима сила, разумно, например, если думать о повседневном опыте толкания предметов по неровным поверхностям. Уточнение этого понятия включает рассмотрение влияния различных поверхностей на необходимую силу; требуется меньше усилий, чтобы что-то двигалось с той же скоростью на гладких поверхностях, таких как лед. Если не возникает трения о поверхность и сопротивления воздуха, то сила не требуется, чтобы что-то двигалось с той же скоростью в одном направлении.Признание таких условий применимости — важный аспект изучения физики. Вместо того, чтобы запоминать первый закон Ньютона, пожимая плечами, как парадоксальную абстракцию, в которую невозможно поверить, студенты могут понять его как разумное утверждение, что движущийся объект остается в движении с той же скоростью и в том же направлении, если на него не действует неуравновешенная сила.

Ответы на диагностические вопросы могут активировать ресурсов из предыдущего опыта, которые учащиеся могут использовать, размышляя и исследуя физические явления.Акцент на размышлении о собственном обучении в этом курсе также активирует эпистемологических ресурсов , основанных на предыдущем опыте, который студенты могут использовать, размышляя и исследуя явления обучения (Hammer & Elby, 2003). Студенты снова отвечают на некоторые диагностические вопросы позже в ходе курса, сравнивают свои первоначальные и текущие ответы и пишут о своих процессах обучения с доказательствами, полученными из их первоначальных и текущих ответов, в поддержку своих утверждений. В курсах на территории кампуса такие диагностические вопросы изначально задавались в раздаточных материалах, которые студенты заполняли в классе.Преподаватель собирал, просматривал и хранил ответы до тех пор, пока ученики не вернули их после того, как студенты заполнили раздаточные материалы, документирующие их текущее понимание ближе к концу курса. В условиях дистанционного обучения студенты отвечали в классе на опросы без оценки, как вначале, так и ближе к концу курса. Оба ответа были доступны и сохранены в электронном виде.

2. Исследование явлений

Подразделения сосредоточены на проведении и интерпретации исследований явлений в классе.Большинство оборудования можно найти в повседневных условиях, таких как кухни, игровые комнаты и офисы. Некоторые занятия и задания предполагают, что у учащихся есть доступ к компьютеру и Интернету как в классе, так и за его пределами. Предложения в тексте отражают нашу обстановку в классе со столами, за которыми небольшие группы работают вместе. Онлайн-студенты могли сотрудничать в небольших группах через электронную сеть своего курса или в комнатах для обсуждения. Было бы лучше, если бы заинтересованные лица, не записанные на курс, исследовали явления с друзьями и / или членами семьи, а не в одиночку, но доступ к различным точкам зрения будет возможен благодаря чтению примеров, полученных студентами, и их интерпретаций.

В тексте исследования представлены под номерами Вопросы с маркированными утверждениями, которые предлагают, что делать. Однако эти инструкции не предназначены для раздачи в классе. Вместо этого ожидается, что инструктор задаст эти общие вопросы, предоставит малым группам необходимое оборудование и предложит некоторые первоначальные устные предложения, чтобы студенты увидели то, что они могут узнать, используя оборудование для изучения явлений. Этот открытый формат поощряет активное участие студентов в разработке исследований и интерпретации результатов.

Этот учебный подход предполагает активное участие инструктора и помощников. Мы рекомендуем организовать работу одного или нескольких выпускников курса в качестве помощников по обучению (LA) для получения кредита на независимое обучение или получения стипендий, если имеется финансирование отдела. Специалисты по физике, заинтересованные в педагогической карьере, также служили для нас в качестве LA, а аспиранты — в качестве ассистентов преподавателей (TAs). Инструктор и такие помощники перемещаются по столам, слушают, что говорят члены группы, наблюдают, что ученики рисуют или делают, а затем задают вопрос или предлагают комментарий только по мере необходимости, чтобы помочь группе добиться прогресса.Этот процесс оказался трудным в условиях дистанционного обучения, поскольку невозможно отслеживать, что происходит в нескольких группах, одновременно помогая одной группе. Важно сначала послушать, что происходит, когда вы присоединяетесь к комнате для обсуждения, прежде чем вмешиваться или нет.

Сотрудник может просто спросить небольшую группу: «Что вы делаете?» начать разговор, который побуждает студентов уяснить для себя, имеет ли смысл то, что они делают и думают, для движения к какой-либо цели.Сотрудник может ответить «зачем вы это делаете?» и / или «как это вам помогает?» Такое мягкое руководство необходимо для подталкивания групп, а также дает учащимся возможность разрабатывать и проводить исследования таким образом, который их интересует. Алан Шенфельд (1992) предлагает задавать эти вопросы, чтобы помочь учащимся избежать непродуктивных путей решения математических задач. Такие вопросы также могут помочь учащимся научиться контролировать свой собственный прогресс в разработке, проведении и интерпретации исследований.

3. Регистрация прогресса во время разведки

Очень важно следить за тем, что человек делает и о чем думает. В нашем курсе студенты используют шаблон для страницы записной книжки по физике, на которой они делают записи во время урока. Когда студенты отправляют домашние задания, преподаватель может попросить их отправить и эти страницы записной книжки, возможно, для оценки или просто для того, чтобы получить представление о том, как учащиеся делают. В этом учебнике предполагается, что студенты используют эту страницу записной книжки по физике, но преподаватели могут предпочесть, чтобы студенты могли документировать свои действия и мысли в классе другими способами.

Рекомендуемая страница записной книжки по физике предназначена для учащихся, чтобы они могли отслеживать, что они делают и думают во время исследований: здесь (docx) или здесь (pdf).

Этот шаблон страницы записной книжки по физике показан с пояснениями к различным разделам: здесь (docx) или здесь (pdf). Разделы на лицевой стороне страницы записной книжки по физике включают тему исследования , первоначальные идеи и планы учащихся Перед началом исследования , их наблюдения и мысли о том, что они наблюдают Во время исследования и соответствующие Словарь .

Пример: Лицевая сторона страницы физического блокнота

Тема: Укажите цель исследования: какие вопросы вы задаете?

Перед столбцом . Перед тем, как начать исследование, подумайте и обсудите с членами своей группы то, что вы уже знаете по этой теме, как вы планируете проводить исследование и что, по вашему мнению, вы можете узнать. Запишите эти первоначальные идеи в столбец «До». Нарисуйте картинки, чтобы представить свои планы и прогнозы.

В столбце . Во время исследования записывайте, что происходит, что вы наблюдаете и что вы думаете о том, что вы наблюдаете. Включите эскизы оборудования и наблюдения. Подтвердите или опровергните прогнозы и опишите некоторые возможные следующие шаги.

Словарь . Обратите внимание на все новые слова и их определения.

Разделы на последней странице относятся к тому, что происходит после сбора данных и записи этих результатов. Эти разделы включают центральных идей , которые возникают в результате интерпретации результатов, релевантных доказательств , на которых вы основываете эти идеи, Rationale , которое обосновывает, как доказательства подтверждают утверждения, сделанные с этими идеями, Reflection о разведка и Что вы Все еще не знаете .

Пример: оборотная сторона страницы записной книжки по физике

После : Центральный Идеи. После исследования запишите все основные идеи, которые возникли в результате ваших наблюдений и обсуждений.

После: Соответствующие доказательства. Также обратите внимание на доказательства, на которых вы основываете эти идеи.

После: Обоснование. Четко укажите, насколько уместны доказательства и подтверждают утверждения, которые вы делаете при изложении центральных идей.Также объясните, почему этот результат важен.

После: Отражение. Затем напишите размышление о том, что вы хотите запомнить об этом опыте — возможно, как то, что вы узнали, связано с другим опытом, как вы узнали то, что вы узнали, и какие последствия эти выводы могут предложить для следующего исследования или для преподавания этой темы в вашей жизни. собственный класс.

После: Чудеса. Кроме того, кратко укажите, что вас все еще интересует в этом контексте.

Наши ученики делают копии шаблона двусторонней страницы записной книжки по физике, пробивают отверстия в копиях и используют скоросшиватель с тремя кольцами, в котором они хранят страницы записной книжки и раздаточные материалы. Они приносят в класс копии страницы записной книжки по физике, чтобы использовать их во время исследований. Преподаватели могут предпочесть другие способы документирования исследований в этом курсе.

Записи на страницах записной книжки по физике в классе служат в качестве заметок для написания связного резюме из вопросов, первоначальных мыслей и планов, открытий и интерпретаций в качестве лабораторного отчета после урока.Для наиболее эффективного обучения студенты завершают исследования и обобщают, прежде чем читать примеры выводов и интерпретаций учащихся, включенные в онлайн-текст.

Адам Девитт разработал эти страницы записной книжки по физике, когда помогал в этом курсе. Он был учителем начальной школы со специальным образованием и поступил в аспирантуру по естественнонаучному образованию. Он основывал свой дизайн этих страниц записной книжки по физике по аналогии со стратегиями чтения «до, во время и после», которые повышают грамотность (Devitt, 2010; Winegrad & Devitt, 2009).Страницы были немного изменены за счет добавления раздела Rationale и пересмотра некоторых предложений в шаблоне с объяснениями различных разделов.

4. Обсуждение интерпретации результатов

Первоначальные обсуждения интерпретации результатов происходят в небольших группах. Однако важно, чтобы вся группа пришла к консенсусу в отношении того, что были за наблюдения и что они значат. Должна быть четкая формулировка одной или нескольких центральных идей, которые возникают в результате исследования, свидетельств, на которых основаны утверждения, и обоснования, в котором обсуждается, как доказательства подтверждают утверждения и почему этот результат важен.Это достижение общего понимания того, что произошло, и того, что можно сделать на основании результатов, может происходить посредством презентаций в небольших группах и / или обсуждения с участием инструктора в группе.

Презентации в малых группах максимизируют участие отдельных учащихся в разработке интерпретаций и способов представления этих интерпретаций всей группе. Студентам необходимо спланировать и отрепетировать, как каждый член группы внесет свой вклад в то, что они сообщают о своих выводах и интерпретациях.Если небольшие группы изучали одни и те же явления по-разному, предложение разного фокуса для разных групп поможет нескольким презентациям малых групп оставаться интересными и информативными.

По мере того, как небольшие группы работают над своими презентациями, инструктор и помощники ненадолго посещают каждую группу, чтобы посмотреть, что студенты наносят на плакат (большая доска), и послушать, что каждый студент планирует сказать. Таким образом, инструктор и помощники могут помочь сформировать то, что студенты выбирают для презентации, и решить любые вопросы, требующие доработки.Члены группы должны включить процесс решения любых таких вопросов в свою презентацию.

Содействие групповым обсуждениям включает в себя выслушивание того, что говорят студенты, приветствие различных людей и поощрение взаимодействия между студентами и студентами. Один из способов побудить студентов задавать вопросы — это перефразировать то, что кто-то только что сказал, и подождать, прежде чем говорить что-либо еще. Прослушивание утверждений ставит учащихся в удобную для разговора позицию, чтобы задать вопрос.Если инструктор ждет, не отвечая на этот вопрос, другой ученик может рискнуть ответить, что может побудить другого ученика рискнуть внести свой вклад в размышления (van Zee & Minstrell, 1997). Хотя такие активные дискуссии между учениками и учениками отнимают много времени, они могут создать значимый контекст, в котором учащиеся смогут осмыслить свои выводы перед тем, как покинуть класс.

Важно, чтобы инструктор не поддался искушению представить краткое связное изложение того, что должно было быть изучено.Если это происходит часто, студенты, как правило, ждут этого, а не занимаются собственным осмыслением того, что произошло. Степень, в которой преподаватель чувствует себя обязанным «давать ответы», вероятно, будет варьироваться в зависимости от времени до конца урока, важности текущей темы для последующих тем, очевидной вовлеченности студентов и терпения каждого. Мы считаем, что чем больше членов группы смогут генерировать свои собственные идеи, самостоятельно решать головоломки и разрабатывать последовательные аргументы в поддержку своих утверждений, тем больше они узнают.

Поощрение небольших групповых презентаций и / или групповых бесед ближе к концу исследования учащихся — важный шаг, помогающий прояснить и уточнить понимание. Такие презентации и беседы также помогут студентам развить навыки аргументации, которые поддерживаются в US Next Generation Science Standards (Lead States, 2013). Намерение состоит в том, чтобы студенты были теми, кто формулирует возникающие центральные идеи, излагает соответствующие доказательства и предоставляет обоснования, чтобы объяснить, как эти доказательства подтверждают сделанные утверждения и почему важен результат.

Подобные процессы интерпретации происходят во время последующих занятий, когда учащиеся используют основные идеи, разработанные ранее, для объяснения интригующих явлений, которые они только что исследовали, для разработки математических представлений о явлениях и / или для использования этих математических представлений для оценки количества представляющих интерес .

5. Запись по адресу укрепляет понимания

Планирование времени ближе к концу урока, чтобы ученики могли написать о том, что они поняли, помогает укрепить понимание изучаемых физических явлений и обучения, которое произошло во время занятия.Иногда это может быть неограниченная возможность поразмышлять над тем, что кажется студентам наиболее интересным и / или важным, но часто преподаватель может решить предоставить некоторую структуру, такую ​​как таблица для заполнения, рисунок, который нужно сделать, или подсказка для сводное заявление. Многие из дополнительных раздаточных материалов обеспечивают такую ​​структуру. Эти усилия не нужно собирать или оценивать. Они предназначены для того, чтобы учащиеся начали писать связное резюме, подготовленное дома.

6.Размышляя о том, что узнал и что все еще интересует

В конце урока члены каждой малой группы вместе размышляют над тем, что они только что узнали в классе, пишут краткое изложение того, что им было наиболее интересно, и формулируют вопрос, который выражает то, что им все еще интересно. Они кратко записывают эти мысли на выходных билетах , которые малые группы сдают, покидая класс. В условиях дистанционного обучения учащиеся индивидуально отвечали на опросы без оценки, задавая вопросы для сочинений Что было наиболее интересным в том, что вы узнали сегодня и Что вам все еще интересно .Это обеспечило немедленную обратную связь с преподавателем, что очень помогло узнать о проблемах, которые в противном случае студенты могли бы не выразить.

Если член каждой группы отчитывается устно перед всей группой, студенты также слышат то, что узнали другие и все еще задаются вопросом. Эти краткие размышления часто дают представление о том, что сбивало с толку и нуждается в разъяснении, о следующих шагах, которые в противном случае могли бы не рассматриваться, и о практических вопросах, требующих внимания. Иногда вопросы студентов заставляют весь класс задуматься о следующем исследовании! Хотя такие устные и письменные размышления отнимают много времени, они могут способствовать развитию чувства общности и обогатить изумления, а также понимание, с которым учащиеся покидают класс.

Эта практика была унаследована от доктора Джона Леймана, профессора физики, который читал аналогичный курс физики в Университете Мэриленда в Колледж-Парк. Одна из его выпускниц настоятельно рекомендовала продолжить эту церемонию закрытия, так как она нашла его очень значимым. Очевидно, некоторые из наших выпускников думают так же, а некоторые сообщили, что решили продолжить эту практику со своими собственными учениками начальной школы.

Преподаватель может указать разделы онлайн-текста, которые имеют отношение к исследованиям, предпринятым во время этого занятия, и / или к некоторым из только что поднятых вопросов.Однако многие вопросы студентов не будут рассматриваться в этом курсе. Важно признать такие вопросы одним из аспектов науки. Ученые часто задают интригующие вопросы, которые они не могут сразу изучить в рамках своих текущих исследований. Формирование вопросов о том, чем вы занимаетесь и чем занимаетесь, может стать полезной практикой независимо от того, в какой сфере деятельности вы заняты.

После занятий мы разместили соответствующие разделы текста в Интернете.Ранний доступ к тексту может препятствовать обучению учащихся. Мы считаем, что учащиеся узнают больше, а также обретут уверенность и компетентность в занятиях наукой, если они будут использовать онлайн-текст как средство для подтверждения понимания, которое они уже развили в ходе своих исследований и обсуждений в классе.

C. Назначения

Как это обычно бывает в курсах физики, задания включают в себя решение множества задач, связанных с физическими явлениями, изучаемыми в классе.Студенты также еженедельно сообщают о своих текущих наблюдениях за Солнцем и Луной. Позже они служат доказательством для разработки объяснительных моделей дня и ночи, фаз Луны и времен года на Земле.

В заданиях

также делается упор на объединение естественных наук и обучения грамоте, например, четкая речь, внимательное слушание, связное письмо, чтение с пониманием, а также создание и критика информации, предоставляемой через электронные носители (van Zee et al., 2013а, б). Будучи будущими учителями, наши ученики создают детские книги на основе своих исследований в классе. Они также подключаются в каждом подразделении к научным стандартам США следующего поколения (NGSS Lead States, 2013), принятым многими департаментами образования.

Предлагаемые задания также включают вовлечение друзей и членов семьи в изучение явлений, которые ученики только что изучали в классе (Crowl et al., 2013). Такие задания могут повысить уверенность студентов в преподавании естественных наук, а также способствовать просвещению граждан о природе науки, а также о доказательствах, лежащих в основе озабоченности по поводу изменения климата.Учащиеся записывают размышления о том, что произошло, о том, что ученик (и) спросил, сказал, сделал и нашел, и что они узнали об изучении и преподавании естественных наук. Размещая эти размышления на электронной доске обсуждений, они могут учиться на опыте друг друга.

Студенты также размышляют о своих процессах обучения, о том, как они осмысливают то, что изучают каждую неделю, какие аспекты они хотят запомнить и какие вопросы у них еще остаются. Эти размышления также полезны для предупреждения преподавателя о проблемах, которые необходимо решить, и для предложения способов связать темы курса с интересами студентов.

Чтения включают статьи учителей, размышляющие об изучении подобных явлений со своими учениками, а также интернет-ресурсы, относящиеся к явлениям, изучаемым в классе. Предлагаемые до, во время, и после чтения стратегии (Winegard and Devitt, 2009) показаны здесь (docx) или здесь (pdf).

Студенты получают доступ к интернет-ресурсам, имеющим отношение к университетским, государственным, национальным и международным усилиям по решению проблем, связанных с глобальным изменением климата, и критикуют их.Они также изучают веб-сайты, на которых представлены показатели изменения климата, социальные и военные вопросы, а также способы действий. Ожидается, что учащиеся прочитают достаточно, чтобы ознакомиться с такими ресурсами и найти что-нибудь интересное, о чем можно сообщить; от них не ожидается глубокого чтения этих материалов.

Студенты сдают домашние задания и задания по чтению в классе; некоторые преподаватели предпочитают подачу материалов через электронную платформу (Canvas). Промежуточные и выпускные экзамены завершают формальную оценку успеваемости учащихся.В настоящее время промежуточный семестр — это «сесть» во время урока, когда учащиеся могут использовать свои ноутбуки (но не мобильные телефоны) в течение 2,5 часов занятий, если это необходимо. В настоящее время финал предполагает подготовку дома файла с ответами на вопросы и отправку этого файла онлайн. Некоторые из вопросов включают сравнение ответов студентов на одни и те же диагностические вопросы в начале и в конце курса и обсуждение того, как они усвоили то, что они узнали, на основе доказательств, предоставленных этими ответами.

D. Оборудование

Этот курс ориентирован на лабораторию, что означает, что каждое занятие включает в себя какое-то исследование. Большая часть оборудования включает повседневные материалы, которые можно найти в домах, школах и офисах, такие как рулоны туалетных и бумажных полотенец, алюминиевая фольга, вощеная бумага, картон, фонарики, горшки, электрические плиты, банки, пластиковые контейнеры и т. Д. Руководство для инструктора включает в себя подробный список, или вы можете найти его здесь. Доступ к Интернету предполагается как внутри класса, так и за его пределами. Обычно по крайней мере у одного члена небольшой группы есть портативный компьютер, который можно принести в класс.Мы используем три цифровых датчика:

1. Световой датчик (датчик интенсивности света TI, https://www.vernier.com/products/sensors/tilt-bta/, 16 долларов США с интерфейсом Go-Link (69 долларов США) (он больше не производится, но все еще может быть доступным через веб-поиск.) Однако у многих студентов есть сотовые телефоны с приложением для экспонометра, поэтому поиск текущих приложений для экспонометра будет полезным, особенно для курсов дистанционного обучения.)
2. Датчик температуры (Go! Temp, http: //www.vernier.ru / продукты / датчики / датчики температуры / go-temp /, 39 долларов США).
3. Детектор движения (Go! Motion, http://www.vernier.com/products/sensors/motion-detectors/go-mot/, 124 доллара США).

В каждой группе используется 1 световой датчик, 2 датчика температуры и 1 датчик движения. При необходимости инструктор может использовать только один датчик движения со всем классом. Вместо цифровых датчиков температуры можно использовать обычные ламповые и трубчатые термометры. Учащиеся могут использовать приложение для сотового телефона для измерения отражательной способности, а не световой зонд.Текст также включает снимки экрана с соответствующими графиками, чтобы учащиеся, не имеющие доступа к цифровому оборудованию, могли все еще думать о затронутых темах. Однако им будет не хватать того замечательного учебного опыта, который могут дать эти устройства.

E. Связь с научными стандартами нового поколения США

В этом курсе рассматриваются аспекты следующих основных дисциплинарных идей, сквозных концепций, а также научных и инженерных практик, предложенных в Научных стандартах нового поколения (Lead States, 2013) http: // www.nextgenscience.org:

Соответствующие основные дисциплинарные идеи Рассмотрены

Физические науки:
PS1A: структура и свойства материи
PS2A: силы и движение
PS3A: определения энергии
PS3B: сохранение энергии и передача энергии
PS4A: волновые свойства
PS4B: электромагнитное излучение

Науки о Земле и космосе:
ESS1B: Земля и Солнечная система
ESS2D: Погода и климат
ESS3D: Глобальное изменение климата

Общие концепции

Образцы
Причина и следствие
Масштаб пропорции и количества
Системы и модели систем
Энергия и материя, потоки, циклы и сохранение
Структура и функции
Стабильность и изменение

Наука и инженерная практика

Задавать вопросы и определять проблемы.
Разработка и использование моделей.
Планирование и проведение расследований.
Анализ и интерпретация данных.
Использование математики и вычислительного мышления.
Построение пояснений и проектирование решений.
Привлечение доказательств.
Получение, оценка и передача информации.

В конце каждого раздела ученики пишут размышления о том, какие из этих аспектов научного обучения они изучали и как они могли бы аналогичным образом вовлечь своих учеников.

Благодарности

Мы глубоко признательны профессору Анри Янсену за поддержку в разработке и реализации этого курса, когда он был заведующим кафедрой физики. Профессор Кеннет Виноград, преподаватель грамотности Педагогического колледжа, внес много полезных идей в наши усилия по интеграции науки и обучения грамоте в этот курс. Этот учебник с открытым исходным кодом включает работы, ранее поддержанные Национальным научным фондом в рамках гранта No.0633752-DUE, Интеграция изучения физики и грамотности в курс физики для учителей начальной и средней школы. Любые мнения, выводы, заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат получателям грантов и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.

В двух статьях описывается эта попытка интегрировать изучение естественных наук и грамотности в курс физики для будущих учителей (van Zee, Jansen, Winegrad, Crowl, & Devitt (2013a, b).В другом описывается, как мы позже включили вопросы глобального изменения климата (van Zee, Roberts, & Grobart, 2016). Профессор Уайнград и Адам Девитт, ассистент аспиранта, который был опытным учителем начального специального образования, разработали раздаточный материал, описывающий стратегии до, во время и после чтения для использования в курсе (Winegrad & Devitt, 2009). Адам также создал дизайн страницы «Физическая тетрадь» до, во время и после нее по аналогии с этими стратегиями чтения. Кроме того, он задокументировал мероприятия по обучению грамоте, которые он инициировал в ходе курса (Devitt, 2010).Мишель Кроул, ассистент, бывший преподаватель музея естествознания, изобрела задания для друзей и семьи (Crowl, Devitt, Jansen, van Zee, & Winegrad, 2013). Кэти Кайзер, студент-однокурсник, создала веб-сайт, документирующий курс по адресу http://sites.science.oregonstate.edu/physics/coursewikis/ph211/doku81aa.html?id=start.

Многие из предложенных материалов для чтения были написаны учителями, участвующими в NSF No. MDR-

26, Исследование процессов опроса во время бесед о науке , Эмили Х.ван Зи, PI, Калифорнийский университет в Беркли; NSF № 9986846, Практические примеры исследования студентов начальной школы в области физических наук, Дэвид Хаммер, PI; Эмили ван Зи, соучредитель, Колледж-Парк Университета Мэриленда; и серию небольших грантов от Фонда Спенсера в рамках программы исследований практикующих специалистов, в том числе Fostering Teachers ’Inquiries into Science Learning , Emily H. van Zee, PI, University of Maryland, College Park. В числе учителей были Мэри Белл (2006), Клэр Бов (2007), Кэтлин Хоган (2007), Кристофер Хорн (2007), Марлетта Ивайск (1997), Акико Курос (2000), Дианта Лэй (2000), Джейми Микеска (2006). , Констанс Ниссли (2000), Джессика Фелан (2006), Дебора Робертс (1999, 2000, 2007), Патрисия Рой (2006), Дороти Симпсон (1997) и Кэти Свайр (2006).

С помощью форм согласия, утвержденных Советом по надзору за учреждениями Университета штата Орегон (IRB), мы просим студентов разрешить записывать занятия в классе, делать копии сочинений и рисунков студентов, а также фотографировать артефакты, такие как большие белые доски, которые собираются небольшими группами. создавать, чтобы представить и обсудить свои выводы. Среди студентов, вносящих свой вклад в этот учебник с открытым исходным кодом такими и другими способами, являются Николь Акадио, Маккензи Белден, Алексия Берг, Лорен Бикхаус, Рэйчел Бриксон, Линдси Карлтон, Сьерра Кристиансон, Эрика Челгрен, Кирстен Кларк, Нина Коулман, Наталия Кокс, Мэддисон. Круз, Бриджит Эби, Коллин Эллис, Кирби Эрдман, Джудит Форд, Натали Гэби, Эмма Гробарт, Джорган Хэнсон, Ребекка Хубер, Жюстин Хайнс, Тайлин Джонс, Микаэла Керр, Андреа Кенаги, Камрин Кимберли, Кэти Кайзер, Элисон Латам-Окам Лимонс, Джордан Маккарти, Ханна Нили, Пейдж Нунан, Наташа Остертаг-Хилл, Энди Порта, Кортни Реддик, Жанэ Ричардсон, Шанна Рост, Сейдж Робертсон, Кэтрин Родриггс, Эрин Росс, Кайла Смит, Мэгги Стюарт, Джослин Триклер, Дэниэл Стюарт, Джослин Триклер, Тран, Сара Ван Кессель, Кортни Фогт, Тринити Уитакер и Стейси Забак.

Нам очень повезло, что у нас были отличные наставники и множество возможностей участвовать и / или узнавать об исследованиях и проектах по разработке учебных программ во время преподавания и изучения естественных наук с дошкольниками, школьниками, студентами, аспирантами, учителями и общественностью. внутри и вне формальных помещений:

Первый автор, Эмили ван Зи, хотела бы поблагодарить профессора Джеральда Холтона за то, что он представил ее сообществу физиков, заботящихся о преподавании, когда она работала у него в качестве научного сотрудника и помощника редактора в первые годы Project Physics (Holton , 2003; Резерфорд, Холтон и Ватсон, 1971).Ей нравилось узнавать не только о способах вовлечения студентов в изучение физических явлений, но также об исторических, философских и культурных аспектах развития физических принципов. Важность предоставления доступа к таким более широким взглядам лежит в основе включения ею аспектов этих перспектив в учебник с открытым исходным кодом Exploring Physical Pheniments .

Бетти Роальд, талантливая учительница начальной школы, приветствовала первого автора в качестве домработницы, которая преподала науку извивающимся первоклассникам.Первый автор вспоминает, как сидел на полу с детьми вокруг нее, вовлекая их в исследования, предложенные в книге о том, как работают тела (Allison, 1976). Подобный опыт волонтерской работы с маленькими детьми и старшими скаутами как в формальной, так и в неформальной обстановке побудил ее позже поддержать инициативу ассистента выпускника по придумыванию заданий для друзей и семьи, которые теперь являются регулярной частью нашего курса (Crowl et al., 2013). Первый автор узнал о Луне от Лесли ДеВатер, талантливого учителя пятого класса, а также главного преподавателя программ физики для учителей Вашингтонского университета.

Первый автор также хотел бы поблагодарить профессора Арнольда Аронса (1972, 1977) и профессора Лилиан К. МакДермотт (1993, 2016) за изменение способа преподавания. Первый автор присоединился к персоналу Physics 101-102, 103 в Вашингтонском университете, когда он был местом разработки учебной программы Physics by Inquiry (McDermott, 1990; McDermott and the Physics Education Group, 1996; McDermott, Rosenquist , & ван Зи, 1983). Ранее, будучи новым учителем естествознания в средней школе, первый автор учила учеников так, как ее учили, рассказывая им то, что, по ее мнению, они должны были знать.Однако здесь она научилась преподавать по-новому, перемещаясь между небольшими группами студентов, сидящих за столами, когда они работали вместе, исследуя явления. Она научилась внимательно слушать, что студенты говорят друг другу, вмешиваться (или нет) с комментарием или вопросом и отвечать на вопрос с помощью вопроса, разработанного, чтобы помочь подтолкнуть к следующему шагу в мышлении.

Петра Каррера, Рафаэль Эскрибано, Габриэль Флорентино, Луанна Гомес, Ким Берли Петитт и Даррелл Симмс были особенно полезны в своих учебных процессах в качестве студентов и / или равных преподавателей в серии Physics 101.Опыт первого автора в преподавании этих курсов мотивировал педагогический подход, основанный на исследованиях, а также некоторые виды световой, тепловой и астрономической деятельности, которые она адаптировала при разработке и преподавании этого курса физики для будущих учителей. Также актуальным был акцент на документировании и интерпретации обучения студентов, например, о том, как студенты использовали множественные представления, особенно те, которые включают графы движения (McDermott, Rosenquist, & van Zee, 1987). Кроме того, первый автор узнал здесь об обширных учебных материалах по естествознанию, разработанных ранее при поддержке NSF для использования с учащимися начальной и средней школы (Национальная академия наук, 1996).

Под экспертным руководством профессора Ли Бич (1990) первый автор провел исследования познания и метапознания, в частности, для изучения способов использования информации людьми при принятии решений (van Zee, Palunchowski, & Beach, 1992). Она также начала изучение этнографии общения с профессором Джерри Филипсеном (1994) о том, как люди вдумчиво разговаривают друг с другом; ее особенно интересовала роль допроса во время таких дискуссий. Эти исследования способствовали ее интересу и осознанию многих аспектов дискурса, которые влияют на то, как студенты думают и учатся.

Первому автору понравилось сотрудничать с учителем физики в средней школе Джимом Минстреллом в документировании и интерпретации того, как он использовал вопросы, чтобы направлять мышление учеников (van Zee & Minstrell, 1997a, b). Ее постдокторское исследование было сосредоточено на «Исследование процессов опроса во время когнитивного подхода к обучению физике » при поддержке Фонда Джеймса С. Макдоннелла. Мы обнаружили, что он задавал вопросы, чтобы помочь студентам прояснить их значения, нейтрально рассматривать различные точки зрения и контролировать обсуждение и собственное мышление.Он разработал компьютерную программу Diagnoser, , основанную на тех аспектах студенческих знаний, которые он выявил в ходе исследований в его собственном классе (Minstrell, 1988, 1992; Minstrell & Hunt, 1990). Студенты могли проработать серию вопросов, чтобы диагностировать свое текущее мышление; затем они могут предпринять следующие шаги, которые предлагает диагностический прибор Diagnoser на основе их ответов. Диагностические вопросы, с которых начинается каждый раздел в этом учебнике с открытым исходным кодом «Исследование физических явлений» , представляют собой аналогичную попытку предупредить студентов и преподавателя об их первоначальных представлениях по теме, как тех, которые полезны для более глубокого понимания, так и любых необходимых уточнение.Опыт первого автора здесь глубоко повлиял на ее принятие позитивной педагогической точки зрения, заключающейся в том, чтобы помочь учащимся расширить области их компетенции, а не проверять ответы учащихся на наличие неправильных представлений, которые необходимо исправить.

В качестве инструктора инновационной комбинированной программы для будущих учителей и будущих исследователей в Калифорнийском университете в Беркли (Lowery, Schoenfeld, & White, 1990) первый автор смоделировал видеозаписи своих занятий в классе, чтобы собрать данные для проведения исследования собственная педагогическая практика и обучение студентов (van Zee, 2000).Ей нравилось узнавать больше о когнитивной науке вместе со своими учениками, особенно в ходе многочисленных бесед с Клэр Бове, Минг Чиу, Мириам Гаморан, Шоном Хатчерсоном, Лоуренсом Мюленбург, Марсель Сигель и Эрикой Стрит, а также с коллегами-преподавателями Стэном Фукунага, Доном Хаббардом, и Дэн Циммерман. Она узнала о каузальных моделях от профессора Барбары Уайт (1993) и о способах использования компьютеров в качестве партнеров по обучению от профессора Марсии Линн (1991). Она также узнала от профессора Энди ди Сесса (1993) о феноменологических примитивах (p-prims) или элементах знаний, которые студенты могут использовать для генерации ответов на вопросы по физике.Эта точка зрения контрастирует с интерпретацией ответов студентов как раскрывающих заблуждения, прочно укоренившиеся в их мозгах, неправильные идеи, которые необходимо выявить, противостоять и изменить. Кроме того, она узнала от профессора Алана Шенфельда (1992) о метакогнитивных процессах, которые помогают студентам осознавать, что они делают и почему. Эти перспективы лежат в основе акцента в этом курсе на исследованиях, направленных на расширение и уточнение понимания будущих учителей физических явлений.

Под опытным наставничеством профессоров Джона Леймана, Рэнди МакГинниса и Джима Фея первый автор читал курсы по методам преподавания естественных наук для будущих учителей начальной и средней школы в качестве преподавателя кафедры учебной программы и обучения Университета Мэриленда. Колледж-Парк.Она также поблагодарила профессора Джо Редиша за теплый прием, оказанный на кафедре физики. Она заметила явное различие между студентами, окончившими курс 115 физики, который послужил одним из сайтов разработки учебной программы Powerful Ideas in Physical Science Американской ассоциации учителей физики (American Association of Physics Teachers, 1995; Ukens). , Hein, Johnson, & Layman, 2004). Вместо того, чтобы сбивать с толку ее метод обучения, основанный на запросах, выпускники факультета Физики 115 понимали, что нужно делать, и, казалось, получали от этого удовольствие, моделируя для своих одноклассников изучение естественных наук, работая вместе, задавая собственные вопросы и исследуя явления без подробных пошаговых инструкций .Первому автору нравилось время от времени изучать курс «Физика 115». Она решила адаптировать некоторые световые и тепловые эффекты из этого ресурса.

Сотрудничество с профессором Дэвидом Хаммером и группой практикующих учителей начальной и средней школы расширило представление первого автора о том, что может означать преподавание естественных наук через исследование. Программа , разработанная в соответствии с NSF-9986846, включает в себя привлечение учителей к изучению физики летом, а также документирование и интерпретацию научного мышления своих учеников в течение учебного года (Hammer & van Zee, 2006). ).Акцент был сделан на признании и уточнении эпистемологических ресурсов, а также на начальном научном понимании (Hammer, 2000; Hammer & Elby, 2003). Преподавая курс физики для будущих учителей начальной и средней школы и готовя этот учебник с открытым исходным кодом, первый автор использовал многие из этих опытов в контексте изучения световых явлений (van Zee, Hammer, Bell, Roy, & Peter, 2006). ).

Участие в Академии Карнеги на получение стипендии в области преподавания и обучения (Шульман, 2002) повысило мастерство первого автора в области видеозаписи ее собственных учебных практик и в написании интерпретаций мышления и обучения ее учеников.Она также призвала своих студентов и выпускников своих курсов документировать и интерпретировать свои собственные методы преподавания, а также мышление и обучение студентов (van Zee, Lay & Roberts, 2003). Этот упор на целенаправленное размышление, основанный на доказательствах, собранных в классе, лежит в основе широкого использования письменных материалов студентов при подготовке этого учебника с открытым исходным кодом.

Первый автор был приглашен разработать этот курс физики для будущих учителей начальной и средней школы после ухода из Университета Мэриленда и переезда в Корваллис, штат Орегон.Она глубоко признательна профессорам Ларри Флику и Ларри Энохсу за прием, а также за возможность сотрудничать с Ребеккой Эллиот, Нам Хва Канг и Дженис Розенберг на факультете естественных наук и математического образования Университета штата Орегон. Она многое узнала об обучении математике и использовании технологий во время серии сотрудничества с профессором Мэгги Нисс.

Первый автор хотел бы поблагодарить профессора Фреда Голдберга за его вдумчивую поддержку по мере того, как она стала более уверенно преподавать физику в интерактивном режиме.Процесс разработки объяснений в Physics and Everyday Thinking (Goldberg, Robinson, & Otero, 2007; Goldberg, Otero, & Robinson, 2010; Goldberg, Price, Robinson, Boyd-Harlow, & McKean, 2012) повлиял на первого автора. оформление заданий по этому курсу. Например, приступая к работе над проблемой физики, учащиеся просматривают разработанную ими концептуальную модель для соответствующего физического явления, прежде чем приступить к конкретной предоставленной информации. Явный упор в учебной программе Физика и повседневное мышление на изучение как обучения, так и изучение физики также повлиял на наше внимание к привлечению учащихся к развитию педагогических, а также физических наук как неотъемлемой части классной деятельности, домашних заданий и экзаменов.

Второй автор, Элизабет Гир, также с удовольствием разговаривала с профессором Голдбергом о стратегиях интерактивного взаимодействия, когда он преподавал курс для будущих учителей по программе Физика и повседневное мышление . Кроме того, под руководством Шарля де Леоне она преподавала адаптацию CLASP ( Collaborative Learning through Active Sense-Making in Physics ), курса, который помогает студентам в формировании понимания путем проведения наблюдений, работы в небольших группах для генерации идей. представление этих идей остальному классу и обсуждение этих идей всем классом (Potter, Webb, Paul, West, Bowen, Weiss, & De Leone, 2014).В течение этого времени она изучала, как успехи студентов в решении физических задач соотносятся с их использованием неалгебраических представлений (графиков, диаграмм и т. Д.) Для понимания физических ситуаций и передачи своего понимания (DeLeone and E. Gire, 2006). С тех пор ее преподавание и исследования были сосредоточены как на том, как студенты участвуют в осмыслении физики, так и на том, как они используют различные представления для понимания физических систем (Gire, Nguyen, & Rebello, 2011; Gire & Price, 2015; Hahn, Emigh, Lenz , & Gire, 2017).

В настоящее время работает преподавателем физики в Университете штата Орегон, второй автор в настоящее время является преподавателем нашего курса физики для будущих учителей и обогатил эти усилия, создав учебник с открытым исходным кодом Exploring Physical Pheniments . Ее исследования сосредоточены на способах вовлечения студентов в поиск согласованности между различными представлениями физических знаний. Она и ее коллеги разрабатывают набор практических занятий в классе в стиле открытий, основанных на обсуждениях, в которых используются стираемые сухим способом трехмерные пластиковые поверхности для представления физических систем, которые зависят от множества переменных (Gire, 2017; Gire, A.Вангберг и Р. Вангберг, 2018).

Второй автор также разрабатывает курс физики для специальностей, который явно вовлекает студентов в развитие знаний о стратегиях формирования смысла, метакогнитивных навыков и продуктивных убеждений о природе занятий физикой, а также в повышении их осведомленности и понимания физических чувств. процессы создания (Gire, Emigh, Hahn, and Lenz, 2018). Ее явный акцент на исследованиях в области физического образования способствует ее позитивному педагогическому подходу к удовлетворению потребностей будущих учителей начальной и средней школы, многие из которых, кажется, изначально воспринимают себя как неохотно изучающих естественные науки.Например, она ввела круговые беседы, в которых небольшие группы собираются, чтобы поделиться своими выводами, иногда в ходе нескольких итераций вдумчивых дискуссий, пока они не придут к консенсусу в своих интерпретациях того, что они наблюдали.

Оба автора с удовольствием сотрудничали с профессором Корин Маног в текущих исследованиях физического факультета и разработке учебной программы в контексте старших курсов для физических лиц, Парадигмы в физике (Gire, Kustusch, & Manogue, 2012; Gire & Manogue, , 2011; Manogue, Cerny, Gire, Mountcastle, Price, & van Zee, 2010; Manogue, Gire, & Roundy, 2013; Manogue & Krane, 2003; van Zee & Manogue, 2010, 2018).Эти курсы необычны как по своей организации изучаемого материала по физике, так и по использованию интерактивных стратегий взаимодействия в классе. Хотя уровень математики и концептуального содержания в курсе для будущих учителей различается, акцент на поощрении учащихся получать удовольствие от обучения вместе и друг с другом одинаков. Мы оба выросли в педагогических и физических знаниях благодаря нашему участию в программе Paradigms in Physics .

Мы глубоко признательны коллегам, которые обучали и поддерживали нас.Мы также очень признательны Стефани Бак, Дайанне Фишер, Кении Хейзелл, Бейли Баллок, Дереку Острому и Марку Лейну из открытых образовательных ресурсов OSU за заботу и внимательную помощь. Наши семьи также прекрасно поддержали это начинание. Однако любые ошибки в этих материалах — наши собственные. Пожалуйста, напишите нам по адресу [email protected] и / или [email protected], если у вас есть предложения по улучшению этих материалов.

Ссылки

Л. Эллисон, Кровь и кишки: рабочее руководство по вашему внутреннему миру (Школьная книга из коричневой бумаги для молодых читателей, Литтл, Браун, Бостон, 1976).

Американская ассоциация учителей физики. Мощные идеи в области физических наук (AAPT, College Park, MD, 1995). https://www.aapt.org/Publications/pips.cfm

А. Аронс, Анатомия курса физических наук для студентов, не изучающих естественные науки, Journal of College Science Teaching, I , 30-34 (апрель 1972 г.).

А. Аронс, Различный язык: исследовательский подход к физическим наукам (Oxford University Press, Нью-Йорк, 1977).

Л.Р. Бич, Теория имиджа: принятие решений в личном и организационном контексте (Вили, Чичестер, Англия, 1990).

М. Белл, ученики пятого и шестого классов обсуждают упавший маятник в книге Видя науку в детском мышлении: примеры исследования учащихся по физическим наукам , под редакцией Д. Хаммера и Э. Х. ван Зи, (Хайнеманн, Портсмут, Нью-Хэмпшир, США, США). 2006), стр. 47-70.

К. Бове, Обучение студентов как сотрудничество, в журнале Teacher Research: Stories of Learning and Growing под редакцией Д.Робертс, К. Бове и Э. Х. ван Зи (Национальная пресса ассоциации учителей естественных наук, Арлингтон, Вирджиния, 2007), стр. 72-86.

М. Краул, А. Девитт, Х. Янсен, Э. Х. ван Зи и К. Виноград, Поощрение будущих учителей к вовлечению друзей и родственников в изучение физических явлений, J журнал образования учителей естественных наук , 24 ( 1), 93-110 (2013). DOI 10.1007 / s10972-012-9310-3

К. Дж. ДеЛеоне и Э. Жир, Стоит ли упор в обучении на использование нематематического представления усилий? Труды конференций Американского института физики , 818 , 45-48 (2006).

А. Девитт, Интеграция науки и грамотности с перспективными учителями , магистерский проект. Государственный университет Орегона (2010 г.).

А. ДиСесса, К эпистемологии физики, познания и обучения 10 (2-3), 105-225 (1993).

Э. Гире. Совместные исследования: поднимая физику на поверхность , Национальный научный фонд, грант № 1612480 (2017).

Э. Жир, П. Дж. Эмиг, К.Т. Хан и М. К. Ленц, Осмысление смысла физики, Информационный бюллетень Форума по образованию , Американское физическое общество, 94 (1), 9-11 (осень, 2018 г.).https://www.aps.org/units/fed/newsletters/fall2018/making-sense.cfmE

Жир, М.Б. Кустуш и К.А. Маног, Поддержка и поддержка целостного развития студентов в практикующих физиков, 2012 Конференция по исследованиям в области физического образования , Филадельфия, Пенсильвания, AIP Conference Proceedings , 1513 , 19-22 (2012) .

Э. Гайр и К. Маног, Осмысление квантовых операторов, собственных состояний и квантовых измерений, Конференция по исследованиям в области физического образования, Омаха, штат Нью-Йорк, AIP Conference Proceedings , 1413 , 195–198 (2011).

Э. Жир, Д. Х. Нгуен и Н. С. Ребелло, Характеристика использования учащимися графиков во вводной физике с помощью эпистемической игры с графическим анализом, Труды Национальной ассоциации исследований в области преподавания естественных наук, Ежегодное собрание 2011 г., Орландо, Флорида, (2011).

Э. Гайр и Э. Прайс, Структурные особенности алгебраических квантовых обозначений, Physical Review Special Topics -Physics Education Research , 11 , 020109 (2015).

Э. Жир, А. Вангберг, Р.Вангберг, Несколько инструментов для визуализации эквипотенциальных поверхностей: оптимизация для учебных целей, Труды конференции по исследованиям в области физического образования, 2017 г. , Цинциннати, Огайо, под редакцией Л. Динга, А. Тракслера и Ю. Цао, 140-143 (2018) , DOI: 10.1119 / perc.2017.pr.030.

Ф. Голдберг, В. Отеро и С. Робинсон, Принципы проектирования для эффективного обучения физике: пример из Physics and Everyday Thinking , American Journal of Physics 78 (12), 1265-1277 (2010) .

Ф. Голдберг, Э. Прайс, С. Робинсон, Д. Бойд-Харлоу и М. Маккин, Разработка учебной программы по физическим наукам: адаптация небольшого набора, лабораторного и дискуссионного курса физических наук для большого числа учащихся, Physical Review Специальные темы — Исследования в области физического образования 8 , 010121-1-24 (2012).

Ф. Голдберг, С. Робинсон и В. Отеро, Physics and Everyday Thinking (It’s about Time, Herff Jones Education Division, Armonk, NY, 2007).

К. Т. Хан, М. Ленц, П. Дж. Эмиг и Э. Гайр. Осмысление студентами домашних заданий в курсе механики второкурсников, в материалах Proceedings of the 2017 Physics Education Research Conference , Cincinnati, OH AIP Conference Proceedings , pp. 160–163, (2018).

Д. Хаммер, Ресурсы для студентов для изучения вводной физики, Physics Education Research, American Journal of Physics Supplement 68 (7), S52-S59 (июль 2000 г.).

Д.Хаммер и А. Элби, Использование эпистемологических ресурсов студентов, Journal of the Learning Sciences , 12 (1), 53-91 (2003).

Д. Хаммер и Э. Х. ван Зее (ред.) Увидеть науку в детском мышлении: примеры исследования студентов в области физических наук . (Хайнеманн, Портсмут, Нью-Хэмпшир, 2006)

Р. Хокинс, Наука вне маркировки, в Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж. Минстрела и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация развития науки, Вашингтон, округ Колумбия).C, 2000), стр. 169-175. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

К. Хоган, Как игра с детектором движения может помочь детям научиться писать четкие последовательные указания? in Teachers Research: Stories of Learning and Growing под редакцией Д. Робертса, К. Бове и Э. ван Зи, (Национальная пресса ассоциации учителей естественных наук, Арлингтон, Вирджиния, 2007), стр. 2–9.

Г. Холтон, Курс физики проекта , тогда и сейчас, Наука и образование , 12 , 779-786 (2003).

К. Хорн, «Стать учителем-исследователем: давать пространство, находить пространство», в «Исследования учителей: истории обучения и роста» , под редакцией Д. Робертса, К. Боува и Э. ван Зи, (Национальная ассоциация учителей естественных наук, издательство , Арлингтон, Вирджиния, 2007), стр. 100-109.

М. Ивасик, Дети, допрашивающие детей: обмен мнениями экспертов, Наука и дети , 35 (1), 42-46 (1997). Также в Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж.Минстрелл и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация развития науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000 г.), стр. 130–138. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

А. Куроз, Взгляд на науку: задавая вопросы о Луне на игровой площадке, в классе и дома, в Запросы на изучение изучения и преподавания в науке под редакцией Дж. Минстрела и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация Развитие науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000 г.), стр. 139-147.https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

D. Lay, Научно-исследовательская конференция — лучший способ! in Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж. Минстрелланда Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация развития науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000 г.), стр. 164–168. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

М. Линн, Компьютер как партнер в обучении: Могут ли компьютерные инструменты преподавать науку? This Year in School Science , 31-39 (1991).

Л. Лоури, А. Шенфельд и Б. Уайт, Магистр и квалификация в области естественнонаучного и математического образования (MACSME), программа , (Национальный научный фонд TPE91-50028). Калифорнийский университет, Беркли, Беркли, Калифорния, 1990 г.).

Дж. Минстрелл, Диагностический проект . (http://www.facetinnovations.com/daisy-public-website/fihome/resources/diagnoser.html; http://www.diagnoser.com).

Дж. Минстрелл и Э. Хант, Разработка системы обучения в классе, представляющей структуры знаний учащихся и их обработку обучения, Технический отчет для Джеймса С.Фонд Макдоннелла. (Школьный округ острова Мерсер и Вашингтонский университет, остров Мерсер, Вашингтон, 1990 г.).

Национальная академия наук. Учебные планы прошлых и настоящих, Глава 5 в Ресурсы для преподавания естественных наук в начальной школе . (The National Academies Press, Вашингтон, округ Колумбия, 1996 г.), стр. 122–129. https://doi.org/10.17226/4966.

Ведущие государства NGSS. Научные стандарты нового поколения: для штатов, по штатам. (The National Academies Press, Вашингтон, Д.С., 2013). https://www.nextgenscience.org

К. Ниссли, Предоставление детям возможности исследовать в соответствии с их собственными интересами, в Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж. Минстрела и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация содействия развитию науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000), стр. 151-156. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

Дж. Фелан, Восьмиклассники обсуждают рок-цикл, в книге «Взгляд на науку в мышлении детей : примеры исследования учащихся по физическим наукам» , под редакцией Д.Хаммер и Э. Х. ван Зее, (Heinemann, Portsmouth, NH, 2006), стр. 96-115.

Г. Филипсен, Этнография говорения, в Энциклопедия языка и лингвистики , Vol. 3, под редакцией Р. Э. Ашера и Дж. М. Ю. Симпсона (Пергамон, Оксфорд, 1994), стр. 1156-1160.

W. Potter, D. Webb, C. Paul, E. West, M. Bowen, B. Weiss, L. Coleman и C. De Leone, Шестнадцать лет совместного обучения посредством активного осмысления физики (CLASP) в Калифорнийский университет в Дэвисе, Американский журнал физики 82 , 153–63 (2014).

Д. Робертс, Небо — предел: родители и первоклассники наблюдают за небом, Наука и дети , 37 (1), 33-37 (1999).

Д. Робертс, Учиться преподавать науку через исследование: история нового учителя, в Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж. Минстрела и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация содействия развитию науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000), стр. 120-129. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

Д. Робертс, Изучение движения: развлечение для всех !, в «Исследования учителей: истории обучения и роста» под редакцией Д. Робертса, К. Бове и Э. ван Зи, Национальная ассоциация учителей естественных наук, Арлингтон, Вирджиния. , 2007), стр. 124-137.

S. Robertson, Inquiring into Temperatur e. (Государственный университет Орегона, Корваллис, Орегон, 2007).

П. Рой, Третьеклассники обсуждают мыльные пузыри, в Видя науку в мышлении детей: примеры опроса учащихся по физическим наукам , под редакцией Д.Хаммер и Э. Х. ван Зее, (Heinemann, Портсмут, Нью-Хэмпшир, 2006), стр.116-133.

Дж. Резерфорд, Дж. Холтон и Ф. Уотсон, Project Physics . (Холт, Райнхарт и Уинстон, Нью-Йорк, 1970).

А. Шенфельд, Обучение математическому мышлению: решение проблем, метапознание и формирование смысла в математике, в Handbook for Research on Mathematics Teaching and Learning ed by D. Grouws (MacMillan, NewYork, 1992), pp. 334- 370.

Л. Шульман, Нападающий.в «Этика расследования»: Is подает в суд на стипендию в области преподавания и обучения под редакцией Пэт Хатчингс (Фонд Карнеги для развития преподавания, Менло-Парк, Калифорния, 2002), стр. v-viii.

Д. Симпсон, Совместные беседы: стратегии вовлечения учащихся в продуктивный диалог, Учитель естественных наук , 64 (8), 40-43 (1997). Также в Inquiring in Inquiry Learning and Teaching in Science под редакцией Дж.Минстрелл и Э. Х. ван Зи (Американская ассоциация развития науки, Вашингтон, округ Колумбия, 2000 г.), стр. 176-183. https://www.aaas.org/sites/default/files/s3fs-public/InquiryPart2.pdf

К. Свайр, Второклассники обсуждают магниты, в книге Видя науку в мышлении детей: примеры исследования учащихся по физическим наукам , под редакцией Д. Хаммера и Э. Х. ван Зи, (Heinemann, Portsmouth, NH, 2006), стр. 134-146.

Л. Укенс, В. В. Хайн, П. А. Джонсон, Дж.W. Layman, Мощные идеи в области физических наук , Journal of College Science Teaching , 33 (7), 38-41 (2004).

Э. Х. ван Зее, Анализ дискуссии, инициированной студентами, International Journal of Science Education , 22 , 115-142 (2000).

Е. Х. ван Зи, Д. Хаммер, М. Белл, П. Рой и Дж. Питер, Изучение и преподавание науки как исследования: тематическое исследование исследований света учителями начальной школы, Естественное образование , 89 ( 6), 1007-1042 (2005).

Э. Х. ван Зи, Х. Янсен, К. Виноград, М. Кроул, А. Девитт, Развитие научного мышления будущих учителей в курсе, объединяющем изучение физики и грамотности, Journal of College Science Teaching , 42 (5 ), 29–35 (2013а).

Э. Х. ван Зи, Х. Янсен, К. Виноград, М. Кроул и А. Девитт, Интеграция изучения физики и грамотности в курс физики для будущих учителей начальной и средней школы, Journal of Science Teacher Education , 24 (3), 665-691 (2013b).DOI 10.1007 / s10972-012-9323-y

Э. Х. ван Зее, Д. Лэй и Д. Робертс, Содействие совместным исследованиям потенциальных и практикующих учителей начальной и средней школы, Естественное образование , 87 , 588-612 (2003).

E.H. ван Зи и К. А. Маног, «Документирование и интерпретация способов побудить студентов мыслить как физик», Конференция по исследованиям в области физического образования 2010 г., Портленд, штат Орегон: AIP Conference Proceedings , 1289 , 61–64 (2010).

Э. Х. ван Зи и К. А. Маног, Исследование развития парадигмы в программе физики. (Физический факультет Университета штата Орегон, Корваллис, Орегон (2018). Http://physics.oregonstate.edu/mathbook/P20/html/

Э. Х. ван Зи и Дж. Минстрелл, Рефлексивный дискурс: развитие общего понимания в классе физики в средней школе, International Journal of Science Education , 19 , 209-228 (1997a)

Э. Х. Ван Зи и Дж.Минстрелл, Использование вопросов для направления мышления учащихся, The Journal of the Learning Sciences , 6 , 229-271 (1997b).

Э. Х. ван Зи, Т. Ф. Палуховски и Л. Р. Бич, Эффекты отбора и разделения задач на оценку вариантов решения, J ournal of Behavioral Decision Making, 5 , 1-19 (1992). Перепечатано в Beach, L.R. (Ред.) (1998). Теория изображений: теоретические и эмпирические основы (Erlbaum, Mahwah, NJ, 1998), стр.61-72.

Э. Х. ван Зее, Д. Робертс и Э. Гробарт, Способы включения глобального изменения климата в курсы для будущих учителей, Journal of College Science Teaching , 45 (3), 28-33 (2016).

Б. Уайт, Инструменты мыслителя: причинные модели, концептуальные изменения и научное образование, Познание и обучение , 10 (1), 1-100 (1993).

К. Виноград и А. Девитт, Предлагаемые стратегии чтения. Государственный университет Орегона (2009 г.).

Проблема разума / тела

Проблема разума / тела

[Это дипломная работа примерно 1992 года.—mh]

от Майкла Хьюмера

У нас есть концепция как минимум двух различных видов
вещи, которые существуют в мире, умственном и физическом. Здесь
несколько примеров членов каждой категории:

Условно говоря, эти категории кажутся ясными и понятными.
беспроблемный.По крайней мере, ясно, что все, что я
перечисленные как ментальные являются ментальными, и все, что у меня есть
перечисленные как физические, явно являются физическими; и любой из нас мог
составить длинный список дополнительных явных случаев физического
вещи и ясные случаи психологических вещей. И мы знаем
что оба этих типа вещей, ментальные явления и
физические явления, являются частью нашего мира.

Но мы хотим получить единую общую картину
мир, и ученые пытались обеспечить такой
картина с использованием определенных физических понятий.Что это
связь между двумя категориями? Как душевные и
физическое, связанное, если вообще, и как первое подходит
в наше общее представление о мире? Эти вопросы
составляют проблему разума / тела, которую Шопенгауэр, вполне
справедливо думаю, именуется «мировым узлом». Но эти
расплывчатые вопросы, и моя цель здесь — выяснить, что
они спрашивают, а почему это философская проблема.

Если мы посмотрим на некоторые из традиционных ответов
предложенный философами, возможно, мы лучше поймем
о чем вопрос.Один ответ говорит, что есть
в принципе никакой связи между какими-либо ментальными явлениями
и любые физические явления. Такой взгляд называется параллелизмом.
Он говорит, что ментальные явления и физические явления существуют, поскольку
это происходило в двух совершенно разных сферах.
независимо друг от друга. Психические события не влияют на
любые физические события и физические события не влияют ни на какие
психические события.

Другой ответ на задачу говорит, что существует два
отдельные сущности, тело и душа, которые взаимодействуют с каждым
другое причинно, хотя неизвестно как.Это называется
Декартов дуализм после Декарта.

Другая точка зрения гласит, что просто нет психических
явления. Есть только физический мир. Существование
сознания, следовательно, должно быть
заблуждение: вопреки распространенному мнению, ни у кого нет
мнения, желания или чувства. Мы все просто безмозглые
автоматы. Этот безумный взгляд можно назвать радикальным материализмом.
или элиминативный материализм.

Четвертая точка зрения состоит в том, что нет никаких физических явлений,
в нашем сознании есть только идеи.Вопреки популярным
мнение, следовательно, карандашей действительно нет,
горы или материя. Весь физический мир в нашем
умы. Этот безумный взгляд называется идеализмом, и его считали
епископа Беркли, который, однако, предпочел сказать, что
карандаши были идеей, а не тем, что карандашей не существует.

Пятая точка зрения состоит в том, что психические феномены, как ни странно,
подмножество физических явлений. Все психические состояния, оказывается
вне, действительно состояния центральной нервной системы
животные.«Боль» — это просто другое слово для обозначения определенного
своего рода состояние мозга, так же как «свет» бывает другим
слово для электромагнитного излучения в определенном диапазоне
длины волн. Этот взгляд называется тождеством разума / мозга.
теория.

В-шестых, существует точка зрения, что ментальные свойства представляют
отдельный аспект определенных физических объектов — то есть
скажем, некоторые объекты, например люди, имеют два разных типа
свойства, ментальные свойства и физические свойства. Это
называется дуализмом свойств.Он отличается от картезианского дуализма тем, что
что он постулирует различные свойства, но не особые,
отдельный объект, чтобы иметь эти свойства. Сознание
не свойство нематериальной субстанции, души, а свойства
простые физические объекты.

Другой вид, который может быть совместим с недвижимостью.
дуализм или картезианский дуализм называется эпифеноменализмом. Это
говорит, что физические события вызывают психические события, а физические
события вызывают поведение, но ментальные события ничего не вызывают.
Ум — это своего рода беспомощный наблюдатель.

Все эти теории могут показаться странными и весьма странными.
как нелогично. Какую проблему они пытаются решить,
почему это так сложно, и к каким соображениям можно привести
кто-то придерживается столь безумных взглядов, как элиминативный материализм или
идеализм? Сейчас я постараюсь пояснить это.

Рассмотрим следующие пять важных тезисов:

Теперь я думаю, что проблему разума / тела можно рассматривать как
парадокс, возникающий из противоречивых утверждений этих пяти
утверждения и различные теории разума / тела
отношения можно рассматривать как попытки каждая отрицать одно или
подробнее из вышеперечисленных тезисов. Но сначала эти тезисы должны быть
уточнил.

(1) следует понимать как указание на то, что с учетом полного
знание каждого свойства каждой части какой-либо системы, а также
знание того, как эти части устроены, каждое свойство
все следует логически.Природа целого может быть
предсказал априори из характера и отношений частей,
то есть все на 100% объяснимо с точки зрения
части. «Необходимый» здесь означает логически необходимый.

(3), конечно, не о наборах атомов
но об атомах, рассматриваемых как таковые, то есть индивидуально.

(4) подтверждает, что люди испытывают боль, эмоции,
желания и так далее.

В (5) «производное» означает «логически выведенное», то есть
выводится в том смысле, в котором основная теорема
исчисление можно вывести из аксиом арифметики и некоторых
определения.Это не значит «вызвано». Это означает, что это
невозможно определить качество чьего-либо
сознательные переживания из физического описания его или его
что-нибудь еще. Если физическое описание Вселенной
учитывая, это всегда будет дополнительная информация,
например, чтобы отметить, что кому-то больно.

Все эти тезисы можно защитить, как я покажу.
ниже, но прежде всего следует отметить, что все они не могут быть
правда. # 1-3 подразумевают, что полное объяснение людей
поскольку существуют физико-химические механизмы, а пункты 4-5 влекут за собой то, что
такая учетная запись по сути невозможна.Ведь если атомы
физическое, и люди состоят из атомов, и все может быть
объяснил с точки зрения частей, тогда люди могут быть объяснены
физически. Но все же, если ментальные феномены не могут быть выведены
от физических фактов и ментальных явлений происходят в людях,
тогда люди не могут быть объяснены физически. По крайней мере, один из
эти пять разумных тезисов должны быть ложными.

Исключительный материализм — это прямое отрицание
(4), декартов дуализм — прямое отрицание (2),
идеализм отрицание (2) и (3) постольку, поскольку это подразумевает
нет никаких атомов и т. д.Сложно сказать, какой тезис
некоторые из других теорий отношения ума / тела отрицают, но
Ясно, что любое удовлетворительное разрешение парадокса
должен отрицать хотя бы один. Дуализм собственности может быть отрицанием
либо из (1), либо из (3) и теории идентичности разума / мозга
может отрицать, например, либо (1), либо (5).

Ну, а какие есть причины думать о каждом из этих
тезисы верны?

Take # 1: кажется, это просто концептуальная правда о
отношения между целым и вещами, о которых мы можем думать
как их части.В конце концов, целое — это еще не конец
и над его частями; это просто вопрос рассмотрения всех
частей в целом. Я мог произвольно выбрать любой набор
частиц и решили думать о них как о единой системе, но
как это могло дать им какие-то новые свойства? Поскольку весь
не имеет самостоятельного существования, его природа должна быть
полностью зависит от его конституции, и поэтому
должно быть объяснение всего, что может сделать целое
с точки зрения того, что делают его части. Но если вы не можете получить
свойства целого от свойств и отношений
частей, то в некотором смысле остается необъяснимым, почему
целое имеет свойства, которыми обладает.Такой холизм — поговорка
поскольку он делает это для полного познания Вселенной, он
было бы необходимо рассматривать целые системы как единое целое, а
чем просто описание деталей — многие люди чувствуют пробеги
противоречит научному мировоззрению и полностью
загадочный и непонятный.

А как насчет №2? Ну, если вы разрежете человека, вы не будете
найти что-нибудь, кроме атомов. Отрицание (2) означало бы,
предположительно, постулируя существование призраков, т. е.
духи, которые существуют отдельно от физического мира, и что
безусловно, противоречит научному мировоззрению.Наша лучшая
физические теории не дают возможности объяснить
существование таких образований. Насколько нам известно, Вселенная
возникла в результате Большого взрыва, наша Земля образовалась в результате вращения
газы и т. д., а затем возникли организмы, начиная с
микроорганизмы. Откуда теперь взялись призраки? Они не
кажутся частью истории о материи и энергии
присутствуют в Большом взрыве, ни рассказ о простых
репликаторы развиваются в микроорганизмы, так когда же души
создать, и как? И как только они появились, как они
удается подключиться к физическим объектам таким образом, чтобы
изменить ход атомов, которые до этого уходили
курсы по естественным законам — как, другими словами,
взаимодействие между умственными и физическими вещами
Работа? Такое представление о картезианском дуализме звучит глупо.

Можно попробовать задать вопрос (3). Может быть, у атомов есть
свойства помимо заряда, положения, массы и т. д., которые мы
еще не обнаружил. Возможно, у электронов есть своего рода
минимальное, протосознание. Проблема с этим
гипотеза, помимо того, что это звучит довольно странно, заключается в том, что
никому не поможет. Предположим, что атомы — это всего лишь крошечный бит
сознательный. Все равно это ни на йоту не поможет.
объясняя, почему мы сознательны. Приписывание
сознание ряда элементов не подразумевает никаких
приписывание сознания группе.Например, каждый
гражданин Соединенных Штатов имеет разум, но это не значит
что у страны в целом есть собственное мнение — своего рода
коллективного сверхсознания. Предположим, с другой стороны
что атомы обладают некоторыми другими свойствами, о которых мы не знаем
— не ментальные состояния, а некоторые нементальные свойства до сих пор
не опознано. Трудно понять, как это может помочь. В
открытие новых физических свойств оставило бы нас в
та же позиция, что не может выводить какие-либо субъективные,
сознательные переживания; и даже открытие, скажем, нового
своего рода нементальное, но все же нефизическое свойство не выглядит
как будто это поможет.Проблема в том, что, как заметил Декарт,
(Шестая медитация) ум прост в отличие от
композитный. То есть в нем нет никаких деталей. Ни как
Декарт рассуждает, можно ли сказать, что мышление, чувство,
воображение и т. д. суть разные части, так как это одно и то же
тот же разум, который думает, чувствует, воображает и т. д.
кейс следует рассматривать не как кучу сознательных
переживания, но как субъект переживаний. Когда у меня есть
боль, которая отличается от вашей боли в том, что
боль ощущается с другой точки зрения (моей, а не
ваш).Если это верно, то сложность не только в
с физическими частями, объясняющими разум, но с любым видом
описание частей, объясняющих разум.

Некоторые люди, в том числе удивительное количество
современные философы решили отрицать (4), но это
тяжело отнестись к этому серьезно. (4) — классический образец
Декартова уверенность: я не считаю возможным даже сомневаться
что я осознаю. Сомнение — это психическое состояние, поэтому даже если я
сомневаюсь, что у меня есть сознание, значит, я ошибаюсь
так как я должен иметь разум, чтобы сомневаться.Для того чтобы
меня, чтобы обмануть меня, я сначала должен быть в сознании, так что
из этого следует, что я не могу заблуждаться, думая, что у меня есть
сознание. Даже то, как я описал положение
элиминативный материализм показывает, что он ложен. В
материалист до сих пор считает себя выражающим свои взгляды
и показывать другим их ошибки. Он основывает свои
мнения об информации, которую он получил от
ученых — поскольку он не провел всех исследований и
эксперименты, необходимые для проверки атомных и эволюционных
теории сам по себе, но для этого требуется его способность различать
убеждения ученых, основанные на наблюдениях
они сделали.Все это отягощено ментальными концепциями, поэтому
было бы непоследовательно отрицать существование ментального.

Наконец, есть (5). Какая причина для размышлений
это правда? Что ж, мы можем сравнить это с рядом
аналогичные принципы, чтобы получить общее представление. В моральном
философии существует принцип, который иногда называют законом Юма
который говорит, что невозможно вывести нормативное суждение
из описательного суждения. Нормативное суждение — это
суждение о том, что хорошо или плохо, правильно или неправильно, и
описательное суждение — это вообще что угодно.Другой путь
утверждается, что вы не можете вывести «должно» из
«есть»: нельзя вывести то, что должно быть, исключительно на
основа того, что есть дело. Этот принцип почти
общепризнанный. И это просто часть большего
общая картина. Например, вы не можете вывести утверждение
описание расстояний от любого набора утверждений, которые не
описывать расстояния. Вы не можете вывести заявление о
цвета из любого набора нецветных утверждений. Вы не можете получить
геометрические утверждения от не геометрических.А также
как правило, если у вас есть умозаключение, в котором заключение
говорит об одном, а помещения говорят о чем-то
в противном случае вывод неверен. Таким же образом это
концептуальная истина о том, что вы не можете получить мысленное описание
от физического описания. В конце концов, просто подумайте о некоторых
физические понятия, такие как пространственные / геометрические свойства,
масса, сила и электрический заряд. Правдоподобно ли, что там
каким-либо образом можно было бы использовать эти концепции для объяснения того, что
это похоже на боль? Скажи все, что хочешь
массы, положения и силы частиц, у вас не будет
приписывал какие-либо психические состояния чему-либо.

Декарт утверждал, что он мог ясно и отчетливо
представить себе любое физическое состояние, существующее без какого-либо сознательного
сопровождающие его переживания, поэтому следует, что сознательный
опыт не может быть получен исключительно на основе
существование любого данного физического состояния. И похоже, что он
правильно. Мы можем отказаться от картезианского жаргона о ясном и
различные концепции и говорят, что для любого физического
описание, это описание могло быть правдой, даже если
не существовало такого понятия, как сознание.Другой способ поставить
это следующее: для любого физического свойства P это
открытый вопрос, является ли вещь, имеющая P, сознательной. Это
имеет смысл спросить: «Допустим, у него есть функция P, но
может ли он действительно думать / чувствовать / и т. д.? », и это значительный
вопрос, из этого следует, что сказать, что у вещи есть P, — другое
от того, что это сознательно, поэтому наличие P не может быть тем же самым
вещь как мышление / чувство / и т. д. Конечно, может получиться
что все, что имеет P, сознательно, но это было бы
дополнительная информация помимо того, что
все, что имеет P, имеет P.

Но из этого следует, что физические описания
не объясните, почему существует сознание, так как они не говорят
что-нибудь о сознании. Они говорят о другом
предмет.

Теперь можно попробовать бросить вызов острым
ментальная / физическая дихотомия, которая была проведена, чтобы утверждать, что
психическое и физическое — не две взаимоисключающие категории
соответствующие совершенно разным предметам, но это
умственные вещи могут одновременно быть и физическими.Этот вид
бросает вызов здравому смыслу (как и вышеизложенное
аргумент), и я не нахожу его очень понятным. Но
более того, это не поможет, потому что я мог бы точно так же
хорошо заменили «нементальное» на «физическое» повсюду
в изложении пяти тезисов и их защите. Что
есть, мы можем просто переформулировать (3) как, все свойства атомов
нементальные свойства и (5) поскольку нементальные свойства не могут повлечь за собой
ментальные свойства, и проблема вернулась в полную силу
без необходимости предполагать, что «физический» = «нементальный».

На данный момент у нас, кажется, есть неразрешимая проблема с
наши руки. Все пять тезисов, рассматриваемые по отдельности, очень
трудно сомневаться, но все они не могут быть правдой. Я не знаю
каков ответ на это. На мой взгляд, это главное, возможно,
главный вызов нашему фундаментальному мировоззрению, и он
потребует серьезного пересмотра мировоззрения, чтобы разрешить
трудность. Насколько я могу судить, ни одна философская теория не
приблизиться к решению этой проблемы в любых последовательных и
смутно правдоподобным способом, потому что никто не занимался
аргументы, которые я привел в пользу пяти тезисов.Новый
открытия в физике и биологии не помогают — просто
добавление дополнительных деталей к физическим описаниям не приносит нам
ближе к возможности выводить мысленные утверждения из
их, и я не вижу значительного прогресса за последние 300
годы.

Короче говоря, проблема в том, что, поскольку люди
состоят из химических веществ, они должны быть физически объяснимыми, но
но поскольку у них есть сознание, они не могут. Если этот документ
есть тема, это, к сожалению, проблема разума / тела
жив-здоров.

Дуализм и разум | Интернет-энциклопедия философии

Дуалисты в философии разума подчеркивают радикальное различие между разумом и материей. Все они отрицают, что разум — это то же самое, что и мозг, а некоторые отрицают, что разум полностью является продуктом мозга. В этой статье исследуются различные способы, которыми дуалисты пытаются объяснить это радикальное различие между ментальным и физическим миром. Обсуждается широкий круг аргументов за и против различных дуалистических вариантов.

Субстанциальные дуалисты обычно утверждают, что разум и тело состоят из разных субстанций и что разум — это мыслящая вещь, которой не хватает обычных атрибутов физических объектов: размера, формы, местоположения, плотности, движения, соблюдения законов физика и так далее. Субстанциальные дуалисты делятся на несколько лагерей в зависимости от того, как, по их мнению, связаны разум и тело. Интеракционисты верят, что разум и тело причинно влияют друг на друга. Окказионалисты и параллелисты , обычно мотивированные заботой о сохранении целостности физической науки, отрицают это, в конечном итоге приписывая все видимые взаимодействия Богу.Эпифеноменалисты предлагают теорию компромисса, утверждая, что телесные события могут иметь ментальные эффекты как эффекты, отрицая при этом обратное, избегая любой угрозы научному закону сохранения энергии за счет здравого смысла, согласно которому мы действуем по разумным причинам.

Дуалисты свойств утверждают, что психические состояния являются непреодолимыми атрибутами состояний мозга. Для дуалиста свойств ментальные феномены — это нефизические свойства физических субстанций. Сознание, пожалуй, наиболее широко известный пример нефизического свойства физических субстанций.Еще другие дуалисты утверждают, что психические состояния, диспозиции и эпизоды — это состояний мозга, хотя эти состояния не могут быть концептуализированы точно так же без потери смысла.

Дуалисты обычно аргументируют различие разума и материи, используя закон тождества Лейбница, согласно которому две вещи идентичны, если и только если они одновременно обладают совершенно одинаковыми качествами. Затем дуалист пытается идентифицировать атрибуты разума, которых не хватает материи (например, уединение или интенциональность) или наоборот (например, наличие определенной температуры или электрического заряда).Оппоненты обычно утверждают, что дуализм (а) несовместим с известными законами или истинами науки (такими как вышеупомянутый закон термодинамики), (б) концептуально несогласован (потому что нематериальные умы не могут быть индивидуализированы или потому что взаимодействие разума и тела невозможно постичь человечески ), или (c) сводится к абсурду (потому что это ведет к солипсизму, эпистемологической вере в то, что собственное «я» — единственное существование, которое может быть проверено и познано).

Содержание

1. Дуализм
2. Платонический дуализм в Phaedo
   1. Аргумент противоположностей
   2. Аргумент из воспоминаний
   3. Аргумент от близости
   4. Критика аргументов Платона
3. Дуализм Декарта
   1. Аргумент неделимости
   2. Проблемы, вызванные аргументом о неделимости
   3. Аргумент непреложности
   4. Аргумент реального различия
4. Другие аргументы закона Лейбница в пользу дуализма
   1. Конфиденциальность и полномочия от первого лица
   2. Намерение
   3. Истина и смысл
   4. Проблемы с аргументами дуализма в пользу закона Лейбница
5. Свобода воли и моральные аргументы
6. Дуализм свойств
7. Возражения против дуализма, мотивированные научными соображениями
   1. Аргументы человеческого развития
   2. Аргумент сохранения энергии
   3. Проблемы взаимодействия
   4. Аргументы корреляции и зависимости
8. Проблема других умов
9. Критика разума как мыслящего предмета
10. Ссылки и дополнительная литература

1.Дуализм

Самая основная форма дуализма — это субстанциальный дуализм , который требует, чтобы разум и тело состояли из двух онтологически различных субстанций. Термин «субстанция» можно понимать по-разному, но для наших первоначальных целей мы можем присоединиться к описанию субстанции, связанной с Д. М. Армстронгом, как того, что логически способно к независимому существованию. (Армстронг, 1968, с. 7). Согласно дуалисту, разум (или душа) состоит из нефизической субстанции, в то время как тело состоит из физической субстанции, известной как материя.Согласно большинству субстанциальных дуалистов, разум и тело способны причинно влиять друг на друга. Эта форма субстанциального дуализма известна как интеракционизм .

Две другие формы субстанциального дуализма — это окказионализм и параллелизм . Эти теории во многом являются пережитками истории. Окказионалист считает, что разум и тело не взаимодействуют. Они могут казаться таковыми, когда, например, мы ударяем по большому пальцу молотком, и возникает болезненное и мучительное ощущение.Оккассионалисты, такие как Мальбранш, утверждают, что это ощущение вызывается не молотком и нервами, а Богом. Бог использует обстоятельства окружающей среды для создания соответствующих переживаний.

Согласно параллельному списку, наша ментальная и физическая истории скоординированы так, что кажется, что ментальные события вызывают физические события (и наоборот) в силу своего временного соединения, но разум и тело взаимодействуют не более, чем два часа, которые синхронизированы так, что один звонит, когда стрелки другого указывают на новый час.Поскольку этот фантастический ряд гармоний не может быть результатом простого совпадения, предлагается религиозное объяснение. Бог не вмешивается постоянно в творение, как утверждает окказионалист, но встраивает в творение заранее установленную гармонию, которая в значительной степени устраняет необходимость вмешательства в будущем.

Другой формой дуализма является дуализм свойств . Дуалисты свойств утверждают, что ментальные явления — это нефизические свойства физических явлений, но не свойства нефизических субстанций.Некоторые формы эпифеноменализма попадают в эту категорию. Согласно эпифеноменализму, телесные события или процессы могут порождать ментальные события или процессы, но ментальные явления не вызывают телесных событий или процессов (или, по некоторым данным, вообще ничего, включая другие ментальные состояния). (Маклафлин, стр. 277). Считает ли эпифеноменалист эти ментальные эпифеномены свойствами тела или свойствами нефизической ментальной среды, определяет, является ли эпифеноменалист дуалистом свойств или субстанций.

Другие дуалисты не считают, что разум и тело онтологически различны, но наш менталистический словарь не может быть сведен к физикалистскому словарю. В этом виде дуализма разум и тело концептуально различны, хотя явления, на которые ссылаются менталистская и физикалистская терминологии, сосуществуют.

В следующих разделах сначала обсуждается дуализм, изложенный двумя из его основных защитников, Платоном и Декартом. Далее следуют дополнительные аргументы за и против дуализма, с особым акцентом на субстанциальный дуализм, исторически наиболее важную и влиятельную версию дуализма.

2. Платонический дуализм в

Phaedo

Основным источником взглядов Платона на метафизический статус души является книга Phaedo , действие которой происходит в последний день жизни Сократа перед его самоуправляемой казнью. Платон (устами Сократа, его драматическая личность) уподобляет тело тюрьме, в которой заключена душа. Находясь в тюрьме, разум вынужден исследовать истину с помощью тела и неспособен (или сильно затруднен) обрести знание о высших, вечных, неизменных и неощутимых объектах знания, Формах.Формы являются универсалиями и представляют собой сущность осязаемых частностей. Обремененная телом, душа вынуждена искать истину через органы восприятия, но это приводит к неспособности постичь то, что наиболее реально. Мы воспринимаем равные вещи, но не само Равенство. Мы воспринимаем прекрасные вещи, но не саму Красоту. Чтобы достичь знания или постижения чистых сущностей вещей, душа должна сама стать чистой посредством практики философии или, как Платон провокационно выразился в диалоге, через практику умирания еще при жизни.Душа должна изо всех сил стараться отделиться от тела, насколько это возможно, и обратить свое внимание на созерцание понятных, но невидимых вещей. Хотя совершенное понимание Форм, вероятно, ускользнет от нас в этой жизни (хотя бы потому, что потребности тела и его немощи являются постоянным отвлечением), знание доступно чистым душам до и после смерти, что определяется как разделение душа от тела.

а. Аргумент противоположностей

Платон « Phaedo » содержит несколько аргументов в поддержку его утверждения о том, что душа может существовать без тела.Согласно первому из аргументов Phaedo , Аргументу противоположностей, вещи, имеющие противоположное, оказываются противоположными. Например, если что-то становится выше, оно должно быть выше, потому что оно было короче; если что-то становится тяжелее, оно должно стать тяжелее, прежде чем оно станет легче. Эти процессы могут идти в любом направлении. То есть вещи могут становиться выше, но они также могут становиться короче; вещи могут стать слаще, но и горьковатее. В Phaedo Сократ отмечает, что мы просыпаемся от сна и засыпаем от бодрствования.Точно так же, поскольку смерть происходит от жизни, жизнь должна исходить от смерти. Таким образом, мы должны снова ожить после смерти. В промежутке между смертью и возрождением душа существует отдельно от тела и имеет возможность увидеть Формы, не смешанные с материей, в их чистой и неразбавленной полноте. Смерть освобождает душу, значительно усиливая ее понимание истины. Таким образом, философская душа не боится смерти и действительно ждет смерти как освобождения.

г. Аргумент из воспоминаний

Второй аргумент Phaedo — это аргумент воспоминания.Сократ утверждает, что душа должна существовать до рождения, потому что мы можем вспомнить то, чему нельзя было научиться в этой жизни. Например, согласно Сократу, мы понимаем, что равные вещи могут казаться неравными или могут быть равными в некоторых отношениях, но не в других. Люди могут расходиться во мнениях относительно того, равны ли две палки. Они могут не согласиться с тем, одинаковы ли они по длине, весу, цвету или даже являются ли они одинаковыми «палками». Форма равенства — само равенство — никогда не может быть неравной и казаться ей неравной.Согласно Сократу, мы признаем, что палки неравны и что они стремятся быть равными, но, тем не менее, недостаточны с точки зрения их равенства. Теперь, если мы можем заметить, что палки неравны, мы должны понять, что такое Равенство. Точно так же, как я не мог признать, что портрет был плохим сходством с вашим дедом, если я уже не знал, как выглядел ваш дедушка, я не могу признать, что палки неравны посредством чувств, без понимания Формы Равенства.Мы начинаем воспринимать при рождении или вскоре после этого. Следовательно, душа должна была существовать до рождения. Он существовал до того, как обрел тело. (Аналогичный аргумент развит у Платона Meno (81a-86b).

г. Аргумент от близости

Третий аргумент от Phaedo — это аргумент от Affinity. Сократ утверждает, что сложные вещи более подвержены разрушению, чем простые. Формы — это истинные единства, и поэтому они вряд ли когда-либо будут уничтожены.Затем Сократ утверждает, что невидимые вещи, такие как формы, не склонны к распаду, тогда как видимые вещи, которые все состоят из частей, подвержены разложению и разрушению. Поскольку тело видимое и составное, оно подвержено разложению. Душа же невидима. Душа также становится подобной Формам, если она стойко предана их рассмотрению, и очищает себя, не имея более тесных связей с телом, чем это необходимо. Поскольку невидимые предметы являются прочными, душа, будучи невидимой, должна пережить тело.Кроме того, философская душа, которая становится подобной форме, бессмертна и переживает смерть тела.

г. Критика аргументов Платона

Некоторые из этих аргументов оспариваются даже в самом Phaedo друзьями Сократа Симмиасом и Кебесом, и общее мнение современных философов состоит в том, что эти аргументы не могут установить бессмертие души, ее независимость и отделимость от тела. (Следы аргумента сродства в более изощренной форме будут обнаружены у Декарта ниже).Аргумент противоположностей применим только к вещам, имеющим противоположность, и, как отмечает Аристотель, субстанции не имеют противоположностей. Кроме того, даже если жизнь происходит из того, что не является живым, из этого не следует, что живой человек происходит от союза мертвой (то есть разделенной) души и тела. Принцип, согласно которому все происходит из своей противоположности посредством двунаправленного процесса, не выдерживает критического анализа. Хотя человек становится старше, будучи моложе, нет соответствующего обратного процесса, ведущего к тому, чтобы старшее становилось моложе.Если старение — это однонаправленный процесс, возможно, и смерть тоже. Кошки и собаки происходят от кошек и собак, а не от их противоположностей (если у них есть противоположности). Аргументы, основанные на воспоминании и сродстве, с другой стороны, предполагают существование форм и поэтому не более безопасны, чем сами формы (как отмечает Сократ в Phaedo at 76d-e).

Теперь мы обратимся к весьма влиятельной защите дуализма Декарта в период раннего Нового времени.

3.Дуализм Декарта

Самая известная философская работа Рене Декарта — это Размышления о первой философии (1641). В Шестой медитации Декарт называет ум мыслящей, а не протяженной вещью. Он определяет тело как нечто протяженное, а не как мыслящую (1980, с. 93). «Но что же тогда я? Вещь, которая думает. Что это такое? То, что сомневается, понимает, утверждает, отрицает, желает, отвергает, а также воображает и чувствует ». (1980, с. 63).Он расширяет понятие расширения в пятой медитации, говоря: «Я перечисляю различные части [расширенного] предмета. Я приписываю этим частям определенные размеры, формы, положения и перемещения с места на место; этим движениям я приписываю различную продолжительность »(1980, с. 85). Тела, но не разум, можно описать с помощью предикатов, обозначающих полностью поддающиеся количественной оценке качества, и, следовательно, тела являются подходящими объектами для научного изучения.

Доставив таким образом нам значения «разум» и «тело», Декарт переходит к изложению своей доктрины: «Я присутствую для своего тела не просто так, как моряк присутствует на своем корабле, но.. . Я тесно связан и, так сказать, смешан с ним, настолько, что я составляю с ним что-то одно »(1980, с. 94). Местом, где это «соединение», по мнению Декарта, было особенно верным, была шишковидная железа — вместилище души. «Хотя душа соединена со всем телом, все же в теле есть определенная часть, в которой она, кажется, выполняет свои функции более конкретно, чем все остальные. . . Кажется, я нахожу доказательства того, что та часть тела, в которой душа немедленно выполняет свои функции, есть.. . только самая внутренняя часть мозга, а именно некая очень маленькая железа ». (1952, с. 294). Когда мы хотим «двигать телом каким-либо образом, эта воля заставляет железу побуждать духов к мышцам, которые вызывают этот эффект» (1952, стр. 299). И наоборот, тело может влиять на душу. Свет, отраженный от тела животного и проникающий через наши два глаза, «формирует на железе лишь одно изображение, которое, воздействуя непосредственно на душу, заставляет ее видеть форму животного.»(1952, с. 295-96).

Таким образом, ясно, что Декарт придерживался формы интеракционизма, полагая, что ментальные события иногда могут вызывать телесные события, а телесные события иногда могут вызывать ментальные события. (Это толкование Декарта как интеракциониста недавно подверглось сомнению. См. Baker and Morris (1996). Кроме того, Дэниел Гарбер предполагает, что Декарт является квази-окказионалистом, позволяющим разуму воздействовать на тела, но взывающим к Богу для объяснения действий неодушевленные тела друг на друга и явления, в которых тела действуют на умы, например ощущения.См. Garber, 2001, гл. 10).

а. Аргумент от неделимости

Основное метафизическое оправдание Декарта различия разума и тела — это Аргумент неделимости. Он пишет: «Между умом и телом существует большая разница, потому что тело по самой своей природе является чем-то делимым, тогда как ум явно неделим. . . поскольку я всего лишь мыслящая вещь, я не могу различить во мне какие-либо части. . . . Хотя кажется, что весь разум объединен со всем телом, тем не менее, если бы нога, рука или любая другая часть тела были ампутированы, я знаю, что у ума ничего не было бы отнято.. . » (1980, с. 97). Декарт утверждает, что разум неделим, потому что ему не хватает протяженности. Тело как объект, занимающий пространство, всегда можно разделить (по крайней мере, концептуально), тогда как разум прост и непространственен. Поскольку разум и тело имеют разные атрибуты, они не должны быть одним и тем же, несмотря на их «единство».

Этот аргумент неделимости использует закон тождества Лейбница: две вещи одинаковы, если и только если они обладают всеми одинаковыми свойствами одновременно.Более формально x идентичен y тогда и только тогда, когда для любого свойства p, которое x имел в момент t, y также имеет p в t, и наоборот. Декарт использует закон Лейбница, чтобы показать, что разум и тело не идентичны, потому что они не обладают всеми одинаковыми свойствами. Иллюстрация (для настоящих целей собственность может рассматриваться как все, что может относиться к субъекту): если человек с мартини является мэром, должна быть возможность предсказать все и только одни и те же свойства как «мужчины», так и «Мэр», в том числе занимающий (или имеющий тела, занимающие) одно и то же точное пространственное положение в одно и то же время.

Поскольку делимость может быть основана на телах (и всех их частях, таких как мозг) и не может быть основана на разуме, закон Лейбница предполагает, что разум не может быть идентичен телу или какой-либо из их частей или систем. Хотя имеет смысл говорить о левой или правой половине мозга, нет смысла говорить о половине желания, нескольких частях головной боли, части радости или двух третях убеждения. То, что верно в отношении ментальных состояний, справедливо и для разума, который также имеет эти состояния.В синопсисе « Медитаций » Декарт пишет: «Мы не можем представить себе половину души, как мы можем представить себе любое тело, даже маленькое». (1980, с. 52). В уме есть много идей, но все они — идеи одного неделимого разума.

г. Вопросы, поднятые Аргументом о неделимости

Джон Локк утверждал, что осознание прерывается интервалами сна, анестезии или бессознательного состояния. (Кн.II, гл.I, раздел 10). Разве тогда осознанность делима? Локк предполагает, что разум не может демонстрировать временную прерывность, а также мыслить как свою сущность.Но даже если Декарт был неправ, считая разум сущностно мыслящей вещью, понятие разума не сводится к пустоте, если можно найти какую-то другую, положительную характеристику, по которой можно определить его. Но что это могло быть? (Без таких средств характеристики разума он был бы определен полностью отрицательно, и мы не имели бы представления, что это такое).

Против Локка дуалисты могут спорить по-разному. (1) Что в уме есть как сознательные, так и бессознательные мысли, и что аргумент Локка показывает только то, что разум не всегда занят сознательным отражением, хотя он может постоянно быть занят на бессознательном уровне.Локк утверждает, что такой маневр создает серьезные трудности для личной идентичности (кн. II, гл. I, раздел 11), и отрицает, что мысли могут существовать невоспринимаемыми. (2) Дуалисты могут утверждать, что душа всегда думает, но что память не может сохранить эти мысли во время сна или под наркозом. (3) Дуалисты могут утверждать, что наблюдение Локка не имеет отношения к Аргументу неделимости, потому что разрывность, которую Локк определяет в сознании, является не пространственной, а временной.Аргумент неделимости стремится показать, что тела, но не разум, делимы в пространстве, и этот аргумент не опровергается указанием на то, что сознание на делимо на во времени. (Действительно, если умы делимы во времени, а тела — нет, у нас есть аргумент в пользу дуализма иного рода).

Дэвид Юм, с другой стороны, задавался вопросом, в чем может состоять единство сознания. Аргумент неделимости предполагает, что разум — это простое единство. Юм не находит оснований утверждать или предполагать, что разнообразие наших переживаний (будь то визуальное восприятие, боль или активное мышление и математическое восприятие) составляют единство, а не разнообразие.Для Юма все интроспекция обнаруживает наличие различных впечатлений и идей, но не раскрывает предмет, в котором эти идеи присущи. Соответственно, если наблюдение должно дать знание о себе, то я не может состоять ни из чего, кроме связки восприятий. Даже разговор о «связке» вводит в заблуждение, если это предполагает эмпирически обнаруживаемое внутреннее единство. Таким образом, приверженность Декарта res cogitans или тому, что считает необоснованным, и субстанциальный дуализм подрывается. (Для противоположного взгляда на то, что составляет единство «я», см. Мнение Маделла о том, что «что объединяет все мои переживания… просто то, что все они обладают несводимым и не поддающимся анализу свойством« ничтожности »», в Nagel, 1986, p. .34, п. 5).

Иммануил Кант ответил Юму, что мы должны предположить или постулировать единство эго (которое он назвал «трансцендентальным единством апперцепции») как предварительное условие для всего опыта, поскольку без такого единства многообразие чувственных данных (или «чувственности») ”) Не может составлять, например, переживания видения часов. Однако Кант согласился с тем, что мы не должны путать единство апперцепции с восприятием единства, то есть восприятием единой вещи или субстанции.Кант также утверждал, что нет особых оснований предполагать, что разум или эго не могут быть уничтожены, несмотря на его единство, поскольку его силы могут постепенно ослабевать до такой степени, что они просто исчезают. Разум не нужно разделять на нефизические гранулы для уничтожения, поскольку он может претерпеть своего рода смерть из-за потери своих способностей. Осведомленность, восприятие, память и тому подобное допускают разные степени. Если степень осознанности снижается до нуля, ум фактически уничтожается. Даже если, как соглашаются Платон и Декарт, разум неделим, из этого не следует, что он выживает (или может пережить) отделение от тела.Кроме того, если разум не является ни физическим, ни идентичным по своим несущественным характеристикам (1980, стр. 53), невозможно отличить один разум от другого. Кант утверждает, что две идентичные в остальном субстанции можно различить только по их пространственному расположению. Если умы не дифференцируются по своему содержанию и не имеют пространственных позиций, чтобы различать их, не остается основы для индивидуализации их идентичностей. (О численной индивидуализации нефизических субстанций см. Armstrong, 1968, стр.27-29. Общее обсуждение вопроса о том, является ли «я» субстанцией, см. В Shoemaker, 1963, гл. 2).

г. Аргумент непоколебимости

Другой главный аргумент Декарта в пользу дуализма в книге «Размышления » исходит из эпистемологических соображений. Приняв на вооружение свой знаменитый метод сомнения, который обязывает его отвергать как ложное все, что является хоть малейшей неопределенностью, Декарт обнаруживает, что весь физический мир неопределенен. Возможно, в конце концов, это не что иное, как тщательно продуманный фантазм, созданный всемогущим и бесконечно умным, но лживым демоном.Тем не менее, он не может сомневаться в своем собственном существовании, поскольку он должен существовать, чтобы сомневаться. Потому что он думает, да. Но он не может быть его телом, поскольку эта идентичность сомнительна и, возможно, полностью ложна. Следовательно, он не является телесным «мыслящим существом» или умом. Как выразился Ричард Рорти: «Если мы посмотрим у Декарта на общий фактор, который разделяет боли, сны, образы памяти, достоверные и галлюцинаторные восприятия с концепциями (и суждениями) о Боге, числе и конечными составляющими материи, мы не находим явной доктрины.. . . На вопрос «Что обнаружил Декарт?» Я отвечу «Несомненность» (1979, с. 54). В общем, я не могу сомневаться в существовании своего разума, но я могу сомневаться в существовании своего тела. Поскольку то, в чем я не могу сомневаться, не может быть идентично тому, в чем я могу сомневаться (по закону Лейбница), разум и тело не идентичны, и дуализм установлен.

Этот аргумент также представлен в «Рассуждении о методе » Декарта , часть четвертая: «[S] eeeing, что я мог притвориться, что у меня нет тела и что не было ни мира, ни места, где я был, но что я не мог притвориться на том основании, что меня не существовало; и что, наоборот, из самого факта, что я думал о том, чтобы сомневаться в истинности других вещей, с большой очевидностью и с большой уверенностью следовало, что я существовал.. . . Из этого я знал, что я был субстанцией, вся сущность или природа которой заключалась в простом мышлении, и которая для своего существования не нуждалась в месте и не зависела ни от каких материальных вещей. Таким образом, это «я», то есть душа, посредством которой я являюсь тем, что я есть, полностью отличается от тела. . . » (1980, с. 18).

«Аргумент непоколебимости» с самого начала подвергался критике в философской литературе. Самым известным является комментарий Арно в возражениях, первоначально опубликованных с Meditations : «Так же, как человек заблуждается, не веря, что равенство квадрата на его основании квадратам на его сторонах принадлежит природе этого треугольника, который он ясно и отчетливо знает, что это под прямым углом, так почему же я, возможно, не ошибаюсь, думая, что ничто другое не принадлежит моей природе, что я ясно и отчетливо знаю как нечто мыслящее, за исключением того факта, что я являюсь этим мыслящим существом? Возможно, мне тоже принадлежит быть чем-то расширенным.»(1912, с. 84). Предположим, что я не могу сомневаться в том, является ли данная фигура треугольником, но могу сомневаться в том, что ее внутренние углы в сумме дают два прямых угла. Из этого не следует, что количество градусов в треугольниках может быть больше или меньше 180. Это потому, что сомнение относительно количества градусов в треугольнике — это мое свойство, а не свойство треугольников. Точно так же я могу сомневаться в том, что мое тело не является свойством моего тела, полагая, что оно является свойством той части меня, которая сомневается, и что «все» может быть чем-то протяженным.

Дуалист может ответить двумя способами. Во-первых, он или она может возразить, что сомнение в теле — это не свойство тел, а сомнение — это свойство тел. Поскольку тела обладают свойством быть сомнительным, а разум — нет, то по закону Лейбница устанавливается их различие. Во-вторых, дуалист может ответить, что всегда можно усомниться в том, является ли фигура передо мной треугольником. Таким образом, якобы параллельный аргумент Арно вовсе не параллелен. Подобные возражения открыты и против других, более поздних опровержений аргумента Декарта.Рассмотрим, например, следующий параллельный аргумент Пола Черчленда (1988, стр. 32): я не могу сомневаться в том, что Мохаммед Али был известным боксером в супертяжелом весе, но могу сомневаться в том, что Кассиус Клей был известным боксером в супертяжелом весе. Следуя Декарту, должно быть, что Али не Клей (хотя на самом деле Клей был известным супертяжеловесом и идентичен Али). В качестве ответа, конечно, злой демон может обмануть меня относительно того, был ли Мохаммед Али известным боксером в супертяжелом весе. Итак, может настаивать дуалист, ум уникален в своем иммунитете от сомнений.Можно сказать, что мы знаем неисправимо только в отношении наших собственных психических состояний.

г. Аргумент реального различия

Третий аргумент в Meditations утверждает, что разум и тело должны действительно быть отдельными, потому что Декарт может представить одно без другого. Поскольку он может ясно и отчетливо понимать тело без разума и наоборот, Бог действительно мог создать их отдельно. Но если разум и тело могут существовать независимо, они действительно должны быть независимыми, поскольку ничто не может составлять часть сущности вещи, которая может отсутствовать, если сама вещь не перестает существовать.Если сущность ума бестелесна, то должен быть и сам ум.

4. Другие аргументы закона Лейбница в пользу дуализма

а. Конфиденциальность и полномочия от первого лица

Как отмечалось ранее, дуалисты отстаивают свою позицию, используя закон Лейбница множеством изобретательных способов. Общая стратегия состоит в том, чтобы идентифицировать какое-то свойство или особенность, бесспорно имеющуюся у ментальных феноменов, но не приписываемую каким-либо значимым образом телесным или нервным явлениям, или наоборот. Например, некоторые предполагают, что ментальные состояния являются личными в том смысле, что только те, кто ими обладают, могут знать их напрямую.Если я хочу яблоко, я знаю, что у меня есть это желание «интроспективно». Другие могут узнать о моем желании только посредством моего вербального или невербального поведения или, возможно, путем исследования моего мозга. (Последнее предполагает корреляцию, если не идентичность, между нервным и психическим состояниями или событиями). Моя языковая, телесная и нервная деятельность является публичной в том смысле, что любой, кто находится в подходящем месте, может ее наблюдать. Поскольку психические состояния являются личными для их обладателей, а состояния мозга — нет, психические состояния не могут быть идентичны состояниям мозга.(Рей, стр. 55-56).

Тесно связанный аргумент подчеркивает, что мои собственные ментальные состояния можно познать без вывода; Я знаю их «сразу». (Харман, 1973, стр. 35–37). Другие могут узнать мои психические состояния, только делая выводы, основанные на моей вербальной, невербальной или нейрофизиологической активности. Вы можете сделать вывод, что я верю, что пойдет дождь, исходя из того факта, что я ношу зонтик, но я не предполагаю, что я верю, что пойдет дождь, из того факта, что я ношу зонтик. Мне не нужно делать выводы о своем психическом состоянии, потому что я знаю его сразу.Поскольку ментальные состояния познаваемы без вывода в случае от первого лица, но познаваемы (или, по крайней мере, правдоподобно назначены) только посредством вывода в случае от третьего лица, у нас есть авторитет или неисправность в отношении наших собственных ментальных состояний, которые никто другой не мог имеют. Поскольку представления о физическом мире всегда подлежат пересмотру (наши выводы или теории могут быть ошибочными), ментальные состояния не являются физическими состояниями.

г. Преднамеренность

Некоторые психические состояния демонстрируют преднамеренность.Преднамеренные психические состояния включают, но не ограничиваются ими, намерения, , такие как планы купить молоко в магазине. Это состояния, которые относятся к вещам, отличным от них самих, для них или по отношению к ним. Желания, убеждения, любовь, ненависть, восприятие и воспоминания — это обычные интенциональные состояния. Например, у меня может возникнуть желание яблока; Я могу любить своего ближнего или к нему; Я могу иметь представление о республиканцах или ученых; или у меня могут быть воспоминания о моем дедушке.

Дуалист утверждает, что состояния мозга, однако, не могут быть правдоподобно приписаны интенциональности.Каким образом нейронные срабатывания могут иметь отношение к чему-либо, кроме себя самого? Как чисто физическое событие, приток ионов натрия через мембрану нервной клетки, создающий разницу полярностей между внутренней и внешней стенкой клетки, и, следовательно, электрический разряд, не может быть связан с Парижем, о моем дедушке или каким-либо образом. яблоко. [Хотя Брентано идет дальше, чем большинство современных философов, рассматривая все ментальные феномены как интенциональные, он утверждает, что «ссылка на что-то как объект является отличительной характеристикой всех ментальных феноменов.Никакие физические явления не демонстрируют ничего подобного ». (Brentano, 1874/1973, p. 97, цитируется у Rey, 1997, p. 23).] Таким образом, согласно закону Лейбница, если умы способны к интенциональным состояниям, а тела — нет, умы и тела должны различаться. (Тейлор, стр. 11–12; Рей, стр. 57–59).

г. Истина и смысл

Другая попытка вывести дуализм с помощью закона Лейбница показывает, что некоторые ментальные состояния, особенно убеждения, имеют истинностные ценности. Моя вера в то, что пойдет дождь, может быть верной или ложной.Но дуалист может настаивать на чисто физическом явлении, что электрический или химический разряд в мозгу не может быть истинным или ложным. Действительно, в нем отсутствует не только истина, но и лингвистический смысл. Поскольку ментальные состояния, такие как убеждения, обладают истинностной ценностью и семантикой, кажется непоследовательным приписывать эти свойства телесным состояниям. Таким образом, ментальные состояния не являются телесными состояниями. Предположительно, тогда умы, которые имеют эти состояния, также нефизичны. (Черчленд, 1988, стр.30; Тейлор, 1983, стр.12).

г.Проблемы с аргументами дуализма в законе Лейбница

Хотя каждый из этих аргументов в пользу дуализма может подвергаться критике индивидуально, обычно считается, что у них есть общий недостаток: они предполагают, что, поскольку некоторые аспекты ментальных состояний, такие как конфиденциальность, интенциональность, истина или значение, не могут быть приписаны физическим субстанциям, они должны относиться к нефизическим веществам. Но если мы не понимаем, как такие состояния и их свойства могут быть созданы центральной нервной системой, мы не приблизимся к пониманию того, как они могут создаваться разумом.(Нагель, 1986, с. 29). Вопрос не в том, «Как мозг генерирует ментальные состояния, которые могут быть известны непосредственно только их обладателям?» Скорее, возникает соответствующий вопрос: «Как может такая вещь, как субстанция любого рода, делать такие вещи?» Тайна столь же велика, когда мы полагаем разум в качестве основы этих операций или способностей, как и когда мы приписываем их телам. Дуалисты не могут объяснить механизмы, с помощью которых души порождают смысл, истину, интенциональность или самосознание. Таким образом, дуализм не создает объяснительных преимуществ.Таким образом, мы должны использовать бритву Оккама, чтобы сбрить духовную субстанцию, потому что мы не должны умножать сущности сверх того, что необходимо для объяснения явлений. Несмотря на колоссальные сомнения Декарта, у нас есть веские основания полагать, что тела существуют. Если единственными причинами для предположения о существовании нефизических умов являются явления интенциональности, приватности и тому подобное, то дуализм излишне усложняет метафизику личности.

С другой стороны, дуалисты обычно утверждают, что нет смысла приписывать некоторые характеристики тела уму; поступить так — значит совершить то, что Гилберт Райл назвал «категориальной ошибкой».«Например, имеет смысл спросить, где находится гипоталамус, но не в обычных условиях спрашивать, где мои убеждения. Мы можем спросить, сколько весит мозг, но не сколько весит разум. Мы можем спросить, сколько миль в час движется мое тело, но не сколько миль в час движется мой разум. Разум — это не те вещи, которые могут иметь размер, форму, вес, местоположение, движение и другие атрибуты, которые Декарт приписывает расширенной реальности. Мы буквально не могли понять того, кто сообщил нам, что воспоминания о его последнем отпуске находятся в двух дюймах от переносицы или что его восприятие красного цвета происходит прямо от его левого глаза.Если эти утверждения верны, то некоторые аргументы закона Лейбница в пользу дуализма, очевидно, не подвержены критике, приведенной выше.

5. Свобода воли и моральные аргументы

Другой аргумент в пользу дуализма утверждает, что дуализм необходим для свободы воли. Если дуализм ложен, то предположительно материализм, тезис о том, что люди являются полностью физическими существами, верен. (Мы оставляем в стороне рассмотрение идеализма — тезиса о том, что существуют только умы и идеи). Если бы материализм был правдой, то каждое движение тел должно определяться законами физики, которые управляют действиями и реакциями всего во Вселенной.Но сильное чувство свободы предполагает, что мы свободны не просто делать то, что нам заблагорассудится, но что мы свободны делать что-то иное, чем мы. Это, в свою очередь, требует, чтобы причина наших действий не определялась законами природы. Поскольку, согласно дуалисту, ум нефизичен, нет необходимости предполагать, что он связан физическими законами, управляющими телом. Итак, сильное чувство свободы воли совместимо с дуализмом, но несовместимо с материализмом. Поскольку свобода именно в этом смысле необходима для моральной оценки, дуалист может также утверждать, что материализм, но не дуализм, несовместим с этикой.(Тейлор, 1983, стр. 11; ср. Рей, 1997, стр. 52-53). Это, как может утверждать дуалист, создает сильную презумпцию в пользу их метафизики.

Иногда этому аргументу противодействуют, утверждая, что свобода воли на самом деле совместима с материализмом или что даже если дуалистическое объяснение воли верно, оно неуместно, потому что никакая воля нефизической субстанции не может изменить ход природы в любом случае. По словам Бернарда Уильямса, «проведенное Декартом различие между двумя сферами, призванное изолировать ответственное человеческое действие от механической причинности, изолировало мир механической причинности, то есть весь внешний мир, от ответственного человеческого действия.Человек был бы свободен, только если бы он ничего не мог сделать ». (1966, с. 7). Более того, оппоненты-бихевиористы утверждают, что если дуализм верен, моральная оценка бессмысленна, поскольку невозможно определить воления другого человека, если они по своей сути являются личными и потусторонними.

6. Дуализм собственности

Дуалисты свойств утверждают, что ментальные явления — это нефизические свойства физических явлений, но не свойства нефизических субстанций. Дуалисты свойств не привержены существованию нефизических субстанций, но придерживаются несводимости ментальных явлений к физическим явлениям.

Аргумент в пользу дуализма свойств, полученный от Томаса Нагеля и Сола Крипке, заключается в следующем: мы можем утверждать, что тепло идентично значению кинетической молекулярной энергии, несмотря на внешность, утверждая, что тепло — это то, как молекулярная энергия воспринимается или проявляется в сознании. Разум обнаруживает молекулярную энергию, ощущая тепло; тепло «фиксирует ориентир» тепла. («Тепло» — это жесткое обозначение молекулярного движения; «ощущение тепла» — нежесткое обозначение.) Точно так же цвет идентичен эффективности электромагнитного отражения, поскольку цвет — это то, как длины электромагнитных волн обрабатываются человеческим сознанием.В этих случаях внешность можно отличить от действительности. Тепло — это движение молекул, хотя нам оно кажется теплом. Другие существа, например марсиане, вполне могли воспринимать движение молекул по-другому. Они поймут одну и ту же объективную реальность, но сопоставив ее с разными переживаниями. Мы движемся к более объективному пониманию тепла, когда понимаем его как молекулярную энергию, а не как тепло. в нашем случае, или как им кажется, в их собственном.Однако само сознание не может быть сведено к активности мозга аналогичным образом, потому что тогда мы должны сказать, что сознание — это то, как активность мозга воспринимается в сознании, оставляя сознание нередуцированным. Иными словами, когда дело касается сознания, видимость — это реальность. Следовательно, сокращение невозможно. Нагель пишет:

Опыт. . . похоже, не соответствует шаблону. Идея перехода от видимости к реальности здесь не имеет смысла.Каков аналог в этом случае более объективного понимания одних и тех же явлений путем отказа от первоначальной субъективной точки зрения на них в пользу другой, более объективной, но касающейся того же самого? Конечно, кажется маловероятным, что мы приблизимся к реальной природе человеческого опыта, оставив позади особенности нашей человеческой точки зрения и стремясь к описанию в терминах, доступных для существ, которые не могли вообразить, каково это быть нами. (Nagel 1974; перепечатано в Block et.al. п. 523).

Сознание, таким образом, sui generis (своего рода), и успешные редукции где-либо еще не должны вселять в нас уверенности, когда дело доходит до опыта.

Некоторые дуалисты свойств, такие как Джэгвон Ким, сравнивают «наличие разума» с «свойством, способностью или характеристикой, которыми обладают люди и некоторые высшие животные, в отличие от таких вещей, как карандаши и камни. . . . Ментальность — это широкое и сложное свойство ». (Ким, 1996, с. 5). Ким продолжает: «[Некоторые свойства] являются физическими, например, иметь определенную массу или температуру, иметь длину 1 метр и быть тяжелее.Некоторые вещи — в частности, люди и определенные биологические организмы — также могут проявлять умственные свойства, например, испытывать боль и любить вкус авокадо ». (стр.6). Как только мы признаем существование ментальных свойств, мы можем исследовать природу взаимосвязи между ментальными и физическими свойствами. Согласно тезису о супервентности , не может быть ментальных различий без соответствующих физических различий. Если, например, я чувствую головную боль, должно быть какое-то изменение не только в моем психическом состоянии, но и в моем теле (предположительно, в моем мозгу).Если Мэри страдает, а Эрин нет, то, согласно тезису о супервентности, между Мэри и Эрин должна быть физическая разница. Например, с-волокна Мэри активны, а Эрин — нет. Если это правда, то можно привести доводы в пользу некоего типа дуализма свойств, утверждая, что некоторые ментальные состояния или свойства, особенно феноменальные аспекты сознания, не «супервентны» физическим состояниям или свойствам обычным, законоподобным образом. (Ким, стр.169).

Почему отрицать супервентность? Потому что кажется вполне возможным, что могла существовать Земля-близнец, где все физические свойства, характеризующие реальный мир, реализованы и взаимосвязаны, как здесь, но где жители являются «зомби» без опыта, или где жители перевернуты. qualia относительно их истинно-земных собратьев.Если возможно иметь ментальные различия без физических различий, тогда ментальные свойства не могут быть идентичны или сводимы к физическим свойствам. Они существовали бы как факты о мире сверх чисто физических фактов. Иными словами, всегда имеет смысл задаться вопросом, «почему мы существуем, а не зомби». (Чалмерс, 1996, с. 110). (Ким, 169 и последующие; Крипке, 1980, повсюду; Чалмерс, 1996, повсюду, но особенно главы 3 и 4).

Некоторые пытались опровергнуть этот «аргумент представимости», отметив, что тот факт, что мы якобы можем вообразить такой мир зомби, не означает, что это возможно.Без фактического существования такого мира аргумент о том, что ментальные свойства не супервентны на физических свойствах, неверен.

Второе опровержение утверждает, что отсутствие мысленных экспериментов с квалиа (и инвертированных спектров в экспериментах) поддерживает дуализм свойств только в том случае, если мы можем представить себе эти возможности. Возможно, мы думаем, что можем создать мир зомби, хотя на самом деле не можем. Мы можем думать, что можем представить себе такой мир, но попытки сделать это на самом деле не достигают такой концепции.

Для иллюстрации предположим, что гипотеза Гольдбаха верна. Если это так, то необходима его правда. Итак, если бы кто-то подумал, что он придумал доказательство того, что тезис ложен, он бы задумал ложность того, что на самом деле является необходимой истиной. Это неправдоподобно. В таком случае мы скорее должны сказать, что человек ошибся, и то, что они вообразили ложным, в конце концов, не было гипотезой Гольдбаха, или что воображаемое «доказательство» на самом деле не было доказательством, или что то, чем они были на самом деле воображение было чем-то вроде возбужденного крика математика: «Эврика! Значит, это ложь! » Возможно, это то же самое, когда мы «представляем» вселенную зомби.Мы можем ошибаться относительно того, что мы на самом деле «воображаем» себе. Однако против этого возражения можно возразить, что есть независимые основания полагать, что истинность теоремы Гольдбаха необходима, и нет независимых причин думать, что миры зомби невозможны; следовательно, дуалист заслуживает сомнения.

Но, возможно, физикалист сможет придумать независимые причины для предположения, что дуалист не смог вообразить то, что он утверждает.Физикалист может указать, например, на успешные сокращения в других областях науки. На основе этих случаев она может оспорить неправдоподобность предположения о том, что ментальные феномены однозначно сопротивляются редукции к причинным свойствам материи. То есть индуктивный аргумент в пользу редукции перевешивает аргумент представимости против редукции. И в этом случае дуалист должен делать больше, чем просто настаивать на том, что он правильно вообразил перевернутые спектры изоморфных индивидов. (Полезные обсуждения некоторых из этих вопросов см. В Tye 1986 и Horgan 1987.)

7. Возражения против дуализма, мотивированные научными соображениями

Аргумент Бритвы Оккама создает сильную методологическую презумпцию против дуализма, предполагая, что разделение разума и тела излишне умножает сущности во многом так же, как демоническая теория болезни усложняет метафизику медицины по сравнению с теорией микробов. В более широком смысле часто утверждают, что дуализм ненаучен и делает невозможным любую подлинную науку о разуме или истинно эмпирическую психологию.

а. Аргументы из человеческого развития

Те, кто, например, Пол Черчленд, отстаивают актуальность науки для изучения разума, утверждают, что дуализм несовместим с фактами эволюции человека и развития плода. (1988, стр. 27-28; см. Также Lycan, 1996, стр. 168). Согласно этой точке зрения, мы начинали как полностью физические существа. Это верно как для вида, так и для отдельного человека. Никто всерьез не предполагает, что недавно оплодотворенные яйцеклетки наделены разумом или что первоначальная клетка в первобытном море была сознательной.Но из этого полностью физического происхождения позже не было добавлено ничего нефизического. Мы можем объяснить эволюцию от одноклеточной стадии к нынешним сложностям посредством случайных мутаций и естественного отбора в случае видов и за счет увеличения количества вещества за счет потребления питательных веществ в индивидуальном случае. Но если мы, как виды или индивиды, начинали как полностью физические существа, а потом не было добавлено ничего нефизического, то мы все еще являемся полностью физическими существами. Таким образом, дуализм ложен. Вышеупомянутые аргументы настолько сильны, насколько сильны наши основания думать, что мы начали как полностью материальные существа и что ничего нефизического не было позже добавлено.Некоторые люди, особенно религиозные, будут возражать, что макроэволюция вида проблематична или что Бог вполне мог наделить развивающийся плод душой в какой-то момент процесса развития (обычно при ускорении). Большинство современных философов разума не придают значения этим возражениям.

г. Аргумент сохранения энергии

Другие утверждают, что дуализм неприемлем с научной точки зрения, поскольку он нарушает устоявшийся принцип сохранения энергии.Интеракционисты утверждают, что разум и материя причинно взаимодействуют. Но если духовное царство постоянно воздействует на вселенную и вызывает изменения, общий уровень энергии в космосе должен увеличиваться или, по крайней мере, колебаться. Это потому, что для выполнения физической работы требуется физическая энергия. Если воля меняет положение дел в мире (например, состояние моего мозга), тогда умственная энергия каким-то образом преобразуется в физическую. В точке преобразования можно было бы ожидать физически необъяснимого увеличения энергии, присутствующей в системе.Если для активации ума также требуется материальная энергия, тогда «физическая энергия должна исчезнуть и снова появиться в человеческом мозгу». (Lycan, 1996, 168).

У дуалистов есть три основных способа ответить. Во-первых, они могли отрицать святость принципа сохранения энергии. Это была бы отчаянная мера. Принцип слишком хорошо установлен, и его отрицание слишком ad hoc . Во-вторых, дуалист может предположить, что разум действительно вносит энергию в наш мир, но что это добавление настолько незначительно по сравнению с нашими средствами обнаружения, что им можно пренебречь.На самом деле это повторение первого ответа, приведенного выше, за исключением того, что здесь принцип действителен постольку, поскольку он допускает проверку. Наука может продолжаться как обычно, но было бы неразумно расширять закон за пределы наших возможностей подтвердить его экспериментально. Это означало бы перейти от эмпирического к умозрительному — как раз то, против чего материалист возражает в дуализме. Третий вариант обходит проблему, апеллируя к другому, возможно, не менее действенному принципу физики. Кейт Кэмпбелл (1970) пишет:

Неопределенность квантовых законов означает, что любой из ряда результатов атомных событий в мозгу в равной степени совместим с известными физическими законами.А различия в квантовой шкале могут накапливаться в очень большие различия в общем состоянии мозга. Итак, есть место для духовной деятельности даже в пределах, установленных физическим законом. Без нарушения физических законов может существовать общее духовное ограничение на то, что происходит внутри головы. (стр.54)

Разум мог воздействовать на физические процессы, «влияя на их ход, но не нарушая их» (1970, стр. 54). Если это правда, дуалист мог бы придерживаться принципа сохранения, но отрицать колебания энергии, потому что разум служит для «направления» или управления нейронными событиями, выбирая один набор квантовых результатов, а не другой.Кроме того, следует помнить, что сохранение энергии основано на взаимодействии материалов; ничего не говорится о том, как разум может взаимодействовать с материей. В конце концов, картезианец-рационалист мог бы настаивать, что если бы Бог существует, мы бы точно не сказали, что Он не может творить чудеса только потому, что это нарушило бы первый закон термодинамики, не так ли?

г. Проблемы взаимодействия

Аргумент сохранения энергии указывает на более общую жалобу, часто выдвигаемую против дуализма: что взаимодействие между психическими и физическими субстанциями будет иметь причинную невозможность.Поскольку разум, согласно картезианской модели, нематериален и непротяжен, он не может иметь размера, формы, местоположения, массы, движения или твердости. Как же тогда разум может воздействовать на тело? Какой механизм мог бы передавать информацию, требуемую телесным движением, между онтологически автономными сферами? Предположить, что нефизический разум может перемещать тела, — все равно что предполагать, что воображаемые локомотивы могут тянуть настоящие товарные вагоны. Иными словами, если взаимодействие разума и тела возможно, каждое произвольное действие сродни паранормальной силе телекинеза, или «разум над материей».«Если разум может без пространственного положения перемещать тела, почему мой разум может немедленно перемещать только одно конкретное тело и никакие другие? Столкнувшись с загадкой взаимодействия, заложенной в его теории, Декарт постулировал существование «животных духов», несколько более тонких, чем тела, но более толстых, чем разум. К сожалению, этот прием оказался тупиковым, так как непонятно, как разум мог инициировать движение в животных духах, как и в самой материи.

Эти проблемы, связанные с причинностью разума и тела, обычно считаются решающим опровержением интеракционизма.Однако в этой области возникает много интересных вопросов. Мы хотим спросить: «Как возможно взаимодействие разума и тела? Где происходит взаимодействие? Какова природа взаимодействия между разумом и материей? Как воления переводятся в положение дел? Разве умы и тела не слишком похожи друг на друга, чтобы одно могло изменить другое? »

Однако полезно напомнить, что быть сбитым с толку чем-то само по себе не является аргументом против или даже доказательством против того, что эта вещь является фактом.Спросить: «Как такое возможно. . . ? » просто поднять тему для обсуждения. И если дуалист не знает или не может сказать, как взаимодействуют разум и тело, что следует из дуализма? Ничего особенного. Отсюда только следует, что дуалисты не все знают о метафизике. Но что с того? Психологи, физики, социологи и экономисты не знают всего о своих дисциплинах. Почему дуалист должен быть другим? Короче говоря, дуалисты могут утверждать, что их не следует заставлять защищаться просьбой о разъяснении природы и возможности взаимодействия или критикой того, что у них нет исследовательской стратегии для получения этого разъяснения.

Возражение о том, что разум и тело не могут взаимодействовать, может быть выражением двух разных точек зрения. С одной стороны, противник может настаивать на том, что физически невозможно, чтобы разум воздействовал на тело. Если это означает, что разум, будучи нефизическим, не может физически воздействовать на тела, утверждение верно, но тривиально. Если это означает, что взаимодействие разума и тела нарушает законы физики (например, первый закон термодинамики, обсуждавшийся выше), дуалист может ответить, что разум явно действует на тела, и поэтому нарушение является только кажущимся, а не реальным.(В конце концов, если мы делаем что-то по причинам, наши убеждения и желания вызывают некоторые из наших действий). Если материалист настаивает на том, что мы можем действовать в соответствии с нашими убеждениями, желаниями и представлениями только потому, что они материальны, а не духовны, дуалист может повернуть столы против своих натуралистических оппонентов и спросить, как материя, независимо от ее организации, может производить сознательные мысли , чувства и восприятия. Дуалист мог бы спросить, как, усложняя структуру мозга, мы можем перескочить за пределы количественного в сферу опыта? Взаимосвязь между сознанием и мозговыми процессами оставляет материалиста перед причинной загадкой, возможно, такой же загадочной, как та, с которой сталкивается дуалист.

С другой стороны, материалист может утверждать, что это концептуальная истина, что разум и материя не могут взаимодействовать. Это, однако, требует, чтобы мы приняли рационалистический тезис о том, что причины могут быть известны a priori . Многие предпочитают утверждать, что причинность — это предмет эмпирического исследования. Однако мы не можем исключить ментальные причины, основываясь исключительно на логике или грамматике словосочетаний «разум» и «материя». Более того, чтобы победить интеракционизм апелляцией к причинной невозможности, нужно сначала опровергнуть уравнение причинной связи Юма с регулярностью последовательности и постоянным соединением.В противном случае все может быть причиной чего угодно. Если воления постоянно связаны с телесными движениями и регулярно им предшествуют, они являются юмовскими причинами. Короче говоря, если Юм прав, мы не можем опровергнуть дуализм a priori , утверждая, что транзакции между разумом и телом включают в себя связи, которые по определению не могут иметь места.

Некоторые, такие как Ducasse (1961, 88; ср. Dicker pp. 217-224), утверждают, что проблема взаимодействия зиждется на неспособности различать отдаленные и непосредственные причины.Хотя имеет смысл задаться вопросом, как нажатие на педаль акселератора приводит к ускорению автомобиля, нет смысла спрашивать, как нажатие на педаль акселератора заставляет педаль двигаться. Мы можем разумно спросить, как написать слово на языке жестов, но не как пошевелить пальцем. Ближайшие причины являются «основными», и их анализ невозможен. Нет никакого «как» в отношении основных действий, которые являются грубыми фактами. Возможно, влияние ума на шишковидную железу является грубым и грубым.

Последнее замечание: эпифеноменализм, подобно окказионализму и параллелизму, является дуалистической теорией разума, разработанной, отчасти, чтобы избежать трудностей, связанных с ментально-физической причинностью (хотя окказионализм также был предложен Мальбраншем как объяснение, казалось бы, чисто физической причинности) .Согласно эпифеноменализму, тела могут воздействовать на разум, но не наоборот. Причины поведения полностью физические. Таким образом, нам не нужно беспокоиться о том, как объекты без массы или физической силы могут изменить поведение. Нам также не нужно беспокоиться о нарушениях принципа сохранения энергии, поскольку нет особых оснований предполагать, что физическая энергия требуется для выполнения нефизической работы. Если тела влияют на модификации ментальной среды, не нужно думать, что это связано с перекачкой энергии из мира в психическое царство.С этой точки зрения разум можно сравнить с паром от двигателя поезда; пар не влияет на работу двигателя, но создается им. К сожалению, эпифеноменализм избегает проблемы взаимодействия только за счет отрицания здравого смысла, согласно которому наши состояния ума имеют какое-то отношение к нашему поведению. Поэтому для многих эпифеноменализм не является жизнеспособной теорией разума. (В защиту утверждения здравого смысла о том, что убеждения, отношения и причины вызывают поведение, см. Дональд Дэвидсон.)

г. Аргументы корреляции и зависимости

Аргумент корреляции и зависимости против дуализма начинается с того, что отмечаются четкие корреляции между определенными психическими событиями и нейронными событиями (например, между болью и стимуляцией а-волокон или с-волокон). Более того, как показали такие явления, как потеря памяти из-за травмы головы или истощающей болезни, разум и его возможности кажутся зависимыми от нервной функции. Самое простое и лучшее объяснение этой зависимости и корреляции состоит в том, что психические состояния и события — это нервные состояния и события, а боль — это просто стимуляция с-волокон.(Это был бы аргумент, используемый теоретиком идентичности. Функционалист будет утверждать, что лучшее объяснение зависимости и корреляции психических и физических состояний состоит в том, что у людей психические состояния являются состояниями мозга, определенными функционально).

Сам Декарт предвидел подобное возражение и утверждал, что зависимость не сильно поддерживает идентичность. Он иллюстрирует это следующим примером: скрипач-виртуоз не может проявить свои способности, если ему дан инструмент в плачевном или сломанном состоянии.Таким образом, проявление способностей музыканта зависит от способности использовать хорошо настроенный инструмент в надлежащем рабочем состоянии. Но из того факта, что проявление мастерства маэстро невозможно без работающего инструмента, вряд ли следует, что умение играть на скрипке равносильно владению таким инструментом. Точно так же интеракционист может утверждать, что разум использует мозг, чтобы проявлять свои способности в публичной сфере. Если, как и у скрипки, мозг находится в тяжелом болезненном или травматическом состоянии, разум не может продемонстрировать свои способности; они по необходимости остаются частными и нераскрытыми.Однако, насколько нам известно, разум по-прежнему обладает полным набором способностей, но его способность выражать их затруднена. Что касается корреляции, интеракционизм фактически предсказывает, что ментальные события вызваны событиями в мозгу и наоборот, поэтому тот факт, что восприятие коррелирует с активностью в зрительной коре головного мозга, не поддерживает материализм по сравнению с этой формой дуализма. Дуалисты свойств соглашаются с материалистами в том, что ментальные феномены зависят от физических явлений, поскольку исходные являются (нефизическими) атрибутами последних.Материалисты знают об этих дуалистических ответах и ​​иногда ссылаются на бритву Оккама и важность метафизической простоты в аргументах в пользу лучшего объяснения. (См. Churchland, 1988, стр. 28). Другие материалистические ответы здесь рассматриваться не будут.

8. Проблема других умов

Проблема того, как мы можем узнать другие умы, использовалась следующим образом для опровержения дуализма. Если сознание не является публично наблюдаемым, существование других разумов, кроме нашего собственного, должно быть выведено из поведения другого человека или организма.Однако надежность этого вывода весьма сомнительна, поскольку мы знаем только, что определенные психические состояния вызывают характерное поведение из нашего собственного случая. Экстраполировать на популяцию в целом из непосредственного рассмотрения отдельного примера, нашего собственного случая, значит сделать самое слабое возможное индуктивное обобщение. Следовательно, если дуализм истинен, мы не можем знать, что у других людей вообще есть разум. Но здравый смысл подсказывает нам, что у других есть разум. Поскольку здравый смысл может быть доверием, дуализм ложен.

Эта проблема других умов, к которой так естественно ведет дуализм, часто используется для поддержки конкурирующих теорий, таких как бихевиоризм, теория идентичности разума и мозга или функционализм (хотя функционалисты иногда заявляют, что их теория согласуется с дуализмом). Поскольку разум, построенный по картезианскому принципу, ведет к солипсизму (то есть к эпистемологической вере в то, что собственное «я» — единственное существование, которое может быть проверено и познано), лучше операционализировать разум и определять психические состояния поведенчески, функционально или физиологически.Если психические состояния — это просто поведенческие состояния, состояния мозга или функциональные состояния, то мы можем проверить, что у других есть психические состояния, на основе общедоступных наблюдаемых явлений, тем самым избегая скептицизма в отношении других «я».

Материалистические теории гораздо менее уязвимы для проблем других умов, чем дуалистические теории, хотя даже здесь упорно повторяются другие версии проблемы. Решение определять психические состояния поведенчески не означает, что психические состояния являются поведенческими, и остается спорным вопрос о том, были ли успешными попытки свести психику к поведенческим, мозговым или функциональным состояниям.Более того, аргумент «Отсутствие Qualia» утверждает, что совершенно вообразимо и согласуется со всем, что мы знаем о физиологии, что из двух функционально или физиологически изоморфных существ одно может быть сознательным, а другое — нет. Из двух внешне неотличимых доппельгангеров один мог иметь опыт, а другой — нет. Оба будут демонстрировать идентичную нейронную активность; оба будут настаивать на том, что могут видеть цветы на лугу, и отрицают, что они «слепы»; оба смогут повиноваться просьбе пойти за красным цветком; и все же только у одного будет опыт.Другой был бы похож на автомат. Следовательно, иногда утверждают, что даже материалист не может быть полностью уверен в том, что другие существующие умы обладают опытом качественного (отсюда «квалиа») опыта. Тогда проблема для материалиста становится не проблемой других умов, а проблемой других квалиа. Последнее кажется почти таким же серьезным вызовом здравому смыслу, как и первое. (Интересное обсуждение см. В Churchland об элиминативном материализме, 1988, стр. 43-49.)

9.Критика разума как мыслительной вещи

Ранее мы заметили, что некоторые философы, такие как Юм, возражали, что предположение о том, что разум является мыслящей вещью, не оправдано, поскольку все, что мы постигаем самоанализом посредством интроспекции, представляет собой совокупность идей, но никогда не ум, который якобы имеет эти идеи. Все, что у нас остается, — это поток впечатлений и идей, но не постоянное, субстанциальное «я», которое могло бы составить личную идентичность. Если нет субстрата мысли, то субстанциальный дуализм ложен.Кант тоже отрицал, что разум есть субстанция. Ум — это просто объединяющий фактор, который является логической предпосылкой для опыта.

Идея о том, что разум — это не мыслящая вещь, была возрождена в двадцатом веке философскими бихевиористами. Согласно Гилберту Райлу в его основополагающей работе 1949 года The Concept of Mind , «когда мы описываем людей как проявляющих качества ума, мы не имеем в виду оккультные эпизоды, следствием которых являются их явные действия и высказывания; мы имеем в виду сами эти явные действия и высказывания.»(Стр. 25). Таким образом, «когда человека описывают тем или иным эпитетом интеллекта, например,« проницательный »или« глупый »,« расчетливый »или« неосмотрительный », это описание не вменяет ему знание или незнание того или иного. правда, но способность или неспособность делать определенные вещи ». (стр.27). Что касается бихевиориста, мы говорим, что клоун умен, потому что он может упасть намеренно, но при этом выглядит как несчастный случай. Мы говорим, что ученик умен, потому что он может сказать нам правильный ответ на сложные, запутанные уравнения.Психические события сводятся к телесным событиям или утверждениям о теле. Как отмечает Людвиг Витгенштейн в своей Синей книге :

В таком случае неправильно говорить о мышлении как о «умственной деятельности». Можно сказать, что мышление — это, по сути, деятельность по оперированию знаками. Это действие выполняется рукой, когда мы думаем письмом; через рот и гортань, когда мы думаем, говоря; и если мы думаем, воображая знаки или изображения, я не могу дать вам мыслящего агента. Если тогда вы скажете, что в таких случаях думает разум, я бы только обратил ваше внимание на то, что вы используете метафору.(1958, стр. 6)

Джон Уисдом (1934) объясняет: «Я считаю, что обезьяны ненавидят ягуаров» означает: «Это тело находится в состоянии, которое может привести к группе реакций, которые связаны с уверенным высказыванием« Обезьяны ненавидят ягуаров », а именно содержат» любимые «обезьяны от ягуаров и вообще ведут себя так, как будто обезьяны ненавидят ягуаров» »(стр. 56-7).

Философский бихевиоризм, разработанный последователями Витгенштейна, частично поддерживался Аргументом частного языка.Энтони Кенни (1963) объясняет:

Любое слово, претендующее на название чего-то наблюдаемого только посредством интроспекции (то есть ментального события)… должно было бы обрести свое значение в чисто частном и неконтролируемом исполнении. . . Если названия эмоций обретают свое значение для каждого из нас в результате церемонии, из которой исключены все остальные, тогда никто из нас не сможет понять, что другие подразумевают под этим словом. Никто также не может знать, что он имеет в виду под этим словом; ибо знать значение слова — значит знать, как правильно его использовать; и там, где невозможно проверить, как мужчина использует слово, нет места для разговоров о «правильном» и «неправильном» употреблении (стр.13).

Менталистические термины имеют значение не в силу ссылки на оккультные явления, а в силу того, что они определенным образом относятся к чему-то публичному. Чтобы понять значение таких слов, как «ум», «идея», «мысль», «любовь», «страх», «вера», «мечта» и т. Д., Мы должны обратить внимание на то, как эти слова на самом деле усваиваются в первое место. Когда мы делаем это, бихевиорист уверен, что разум будет демистифицирован.

Хотя философский бихевиоризм вышел из моды, его рекомендации, касающиеся важности тела и языка в попытках понять разум, остались неизменным вкладом.Хотя дуализм сталкивается с серьезными проблемами, мы видели, что многие из этих трудностей могут быть идентифицированы в его философских соперниках в несколько различных формах.

10. Ссылки и дополнительная литература

• Аристотель, Категории .
• Армстронг, Д. М .: Материалистическая теория разума (Рутледж и Кеган Пол, Лондон, 1968 г.) Глава вторая.
• Бейкер, Гордон и Моррис, Кэтрин Дж. Дуализм Декарта (Рутледж, Лондон, 1996).
• Блок, Нед, Оуэн Фланаган и Гевен Гезельдере ред. Природа сознания: философские дебаты (MIT Press, Cambridge 1997).
• Брентано, Франц: Психология с эмпирической точки зрения пер. А. Ранкурелло, Д. Террелл и Л. Макалистер (Рутледж и Кеган Пол, Лондон, 1874/1973).
• Броуд, К. Д. Разум и его место в природе ( Рутледж и Кеган Пол, Лондон, 1962).
• Кэмпбелл, Кейт: Body and Mind (Anchor Books, Doubleday & Co., Гарден-Сити, штат Нью-Джерси, 1970 г.).
• Чалмерс, Дэвид Дж .: Сознательный разум: в поисках фундаментальной теории (Oxford University Press, Oxford 1996).
• Churchland, Paul: Matter and Consciousness, Revised Edition (MIT Press, Cambridge MA 1988).
• Дэвидсон, Дональд: «Действия, причины и причины» The Journal of Philosophy 60 (1963) стр. 685-700, перепечатано в The Philosophy of Action , Alan White, ed. (Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, 1973).
• Декарт, Рене: Рассуждение о методе и Размышления о первой философии , Дональд А. Кресс пер. (Хакетт Паблишинг Ко., Индианаполис, 1980) .
• Декарт, Рене: Философские сочинения Декарта , отобрано и переведено Норманом Кемпом Смитом (Макмиллан, Лондон, 1952) .
• Декарт, Рене: Философские труды Декарта, том 2 , Элизабет С. Холдейн, пер. (Издательство Кембриджского университета, 1912) .
• Дикер, Жорж: Декарт: аналитическое и историческое введение (Oxford University Press, Oxford 1993).
• Ducasse, C.J .: «В защиту дуализма» в Dimensions of Mind , Sydney Hook, ed. (Макмиллан, Нью-Йорк, 1961).
• Гарбер, Даниэль: Воплощение Декарта: чтение картезианской философии через картезианскую науку (Cambridge University Press, Cambridge 2001).
• Харман, Гилберт: Мысль (Princeton University Press, Princeton 1973).
• Харт, Уильям Д. «Дуализм» в A Companion to the Philosophy of Mind , Samuel Guttenplan, ed. (Бэзил Блэквелл, Оксфорд, 1994), стр. 265-269.
• Хорган, Теренс: «Supervenient Qualia». Philosophical Review, 96 (1987), стр. 491-520.
• Хьюм, Дэвид: Исследование о человеческом понимании (Hackett Publishing, Indianapolis 1977).
• Джоад, К. Э. М .: Как работают наши мысли (Философская библиотека, 1947).
• Кант, Иммануил: Критика чистого разума , Норман Кемп Смит, пер.(Макмиллан, Лондон, 1963).
• Кенни, Энтони: Действие, эмоции и воля (Рутледж и Кеган Пол, Лондон, 1963).
• Ким, Джэгвон: Философия разума (Westview Press, Boulder 1996).
• Kripke, Saul: Naming and Necessity (Издательство Гарвардского университета, Кембридж, 1980).
• Локк, Джон: Эссе о человеческом понимании vol. 1, сопоставленный и аннотированный Александром Фрейзером (Dover Publications, NY 1959).
• Ликан, Уильям: «Философия разума» в г. Блэквелл, соратник по философии , Николас Баннин и ред. Э. П. Цуй-Джеймса. (Издательство Блэквелл, Оксфорд, 1996 г.).
• Мэделл, Г. Самоидентификация (Издательство Эдинбургского университета, 1983).
• Малькольм, Норман: «Знание других умов» в Философия разума , В. К. Чаппелл, изд. (Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1962).
• Маклафлин, Брайан П .: «Эпифеноменализм» в Компаньон по философии разума , Сэмюэл Гуттенплан, изд.(Блэквелл, Оксфорд, 1994).
• Милл, Дж. С.: Изучение философии сэра Уильяма Гамильтона, 6-е изд. (Longman’s, Лондон, 1889 г.).
• Нагель, Томас: «Деление мозга пополам и единство сознания» в Джонатане Гловере, изд. Философия разума (Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, 1976).
• Нагель, Томас: Взгляд из ниоткуда (Oxford University Press, Oxford 1986).
• Нагель, Томас: «Каково быть летучей мышью?» Philosophical Review 83 (1974) 435-450.
• Платон: Meno.
• Платон: Федон.
• Рей, Жорж: Современная философия разума (издательство Blackwell Publishers, Кембридж, 1997).
• Рорти, Ричард: Философия и зеркало природы (Princeton University Press, Princeton NJ 1979).
• Рорти, Ричард: «Идентичность разума и тела, конфиденциальность и категории» в Теория идентичности разума / мозга , изд. К. В. Борста. (Макмиллан, Лондон, 1970).
• Райл, Гилберт: Концепция разума , (Университетские книги в мягкой обложке, Barnes & Noble, NY 1949).
• Shoemaker, Sydney: Самопознание и самоидентификация (Cornell University Press, Итака, 1963).
• Тейлор, Ричард: Метафизика, 3-е издание, (Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1983).
• Тай, Майкл: «Субъективные качества опыта» Разум 95 (январь 1986 г.) стр. 1-17.
• Уильямс, Бернард: «Свобода и воля» в Свобода и воля , Д. Ф. Груш, изд. (Макмиллан, Лондон, 1966).
• Wisdom, John: Problems of Mind and Matter, (Cambridge University Press, 1934).
• Витгенштейн, Людвиг: The Blue and Brown Books (Harper & Row, NY 1958).

Информация об авторе

Скотт Калеф
Эл. Почта: [email protected]
Уэслианский университет Огайо
США

ISO — 17 — Метрология и измерения. Физические явления