СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ИЗУЧЕНИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Извечная мечта человечества о построении картины мира из единых основополагающих понятий недостижима, поскольку при каждом новом шаге познания открываются явления, заставляющие корректировать исходные представления, т.е. они перестают быть основополагающими и становятся промежуточными, частными случаями более общих законов.

Однако стремление к этой мечте позволяет находить области знаний, явлений природы с одинаковыми, аналогичными закономерностями, что приводит к описанию их уравнениями одинакового вида. Это может относится к физическим, психическим и общественным явлениям.

Классическим примером того служат силы взаимодействия между массами или между зарядами:

где F – сила гравитационного (индекс «т») или электрического (индекс «q») взаимодействия;

G – системный, размерный коэффициент (гравитационная постоянная);

m – гравитационные заряды (массы);

- системный, размерный коэффициент;

q – электрические заряды.

Другим примером могут служить уравнения гармонических колебаний одинаково описывающих движения механических, электрических и других величин.

где А – текущее значение колеблющейся величины; - циклическая (круговая) частота колебаний;

t – текущее время;

- начальная фаза колебаний.

Эффективность психической или общественной деятельности всегда можно оценить как результат отношения достигнутого к затраченным усилиям.

Можно привести и другие примеры.

Прежде всего, эта одинаковость, аналогичность позволяет легче осваивать, учить уже существующее, сложившееся естествознание. Студенту достаточно уловить закономерности в одном разделе естествознания и формально использовать их при изучении другого раздела.

Для этого у студента надо создать соответствующую целевую обучающую установку. Такую установку позволяет создать, так называемый системный подход к обучению вообще и к изучению естествознания, в частности.

Кроме того, системный подход позволяет более плодотворно проводить исследовательские работы и получать новые знания, открывать новые явления. Поскольку он помогает целенаправленно сформулировать парадигму исследования.

Известно, например, что Фарадей предполагая аналогию законов электрического и магнитного полей открыл закон электромагнитной индукции.

Суть системного подхода заключается в разделении, расчленении характеристик энергетических систем на функциональные элементы, выполняющие, реализующие сходные, одинаковые функции независимо от энергетической системы, которую они характеризуют.

Под энергетической системой будем понимать устоявшиеся в естествознании понятия:

- механическая система (кинематика, динамика);

- электрическая система (электродинамика);

- гидро-, пневмосистемы (гидродинамика, аэродинамика и т.п.);

- тепловые системы (термодинамика);

- общественные системы;

- и так далее.

Все мыслимые характеристики системы можно

разделить на две функциональные группы:

- активные характеристики;

- пассивные характеристики.

Активные характеристики являются мерой,

причиной взаимодействия в системе. Пассивные характеристики являются мерой преобразования взаимодействий, мерой потерь энергии.

Отсюда логически следует, что основные взаимосвязи активных и пассивных характеристик – результат их взаимодействий можно записать в следующем виде:

Р= К А /П,

где Р – результат взаимодействия;

А – активная характеристика;

П – пассивная характеристика;

К – системный (размерный) коэффициент.

Например, для конкретных энергетических систем результат взаимодействия активных и пассивных характеристик имеет вид, приведённый в таблице 1.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ХАРАКТЕРИСТИК В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ

Таблица 1

Механическая система	Поступа тельное движение		-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика.
Враща тельное движение		-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика.
Электри ческая система			-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика.
Гидро-, пневмо система			-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика; -пассивная характеристика.
Тепловая система			-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика.
Общественная система			-результат взаимодействия; -активная характеристика; -пассивная характеристика.

В таблице обозначено:

- ускорение линейное;

- сила;

- масса;

- ускорение вращения;

- момент силы;

- момент инерции в механической системе или

сила тока в электрической системе;

- напряжение на участке цепи (разность

потенциалов);

- сопротивление электрическое, гидро-,

пневмо-, или тепловое (индекс соответствует рассматриваемой системе);

- скорость гидро- или пневмопотока;

- объём жидкости или газа;

- сечение канала, трубы, по которому

движется поток;

- температура;

- количество теплоты;

Э - эффективность психической или общественной деятельности;

С – спрос на данный вид деятельности, например, на услуги сервиса;

З – затраты на данный вид деятельности

Следует заметить, что выражение для сопротивления одинаково для всех систем

,

где - удельное сопротивление материала, среды, в котором распространяется поток (индекс, такой же как и для сопротивления, соответствует рассматриваемой системе);

- длина пути, по которому распространяется

поток;

- сечение потока, проводника, трубы.

Такой подход позволяет составить таблицу подобия характеристик систем.

ТАБЛИЦА ПОДОБИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ

Таблица 2

Поиск по сайту: