Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ НАУКИ» ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХИМИИ Казань 2007 Рабочая программа составлена в соответствии с Государственной программой «История и философия науки» и Примерным учебным планом курса подготовки к сдаче кандидатского экзамена по дисциплине «История и философия науки», рекомендованным УМС по философии, политологии и религиоведению по классическому университетскому образованию для аспирантов и соискателей химических наук. При разработке программы авторы наряду с указанными нормативными документами руководствовались в дополнение и собственными результатами философских исследований в области естествознания, в том числе в области философии и методологии химии. Составители: д ─ р филос. наук., проф. В.И. Курашов канд. хим. наук, доц. И.И.Чечеткина 1. Организационно – методические указания 1.1. Место дисциплины в системе образования Дисциплина относится к системе дисциплин послевузовской ступени высшего профессионального образования. Ее освоение обязательно для аспирантов и соискателей при подготовке к сдаче кандидатского экзамена «История и философия науки». Она рекомендована также для обучающихся по образовательной программе «Преподаватель высшей школы». 1. 2. Цель дисциплины Целью дисциплины является освоение современных знаний в области философии химии и повышение методологической культуры химиковисследователей. 1.3. Задачи дисциплины Задачами дисциплины является ознакомление с общей проблематикой философии химической науки в контексте истории интеллектуальной культуры и анализ мировоззренческих и методологических проблем, возникающих на современном этапе развития химии. 1.4. Требования к уровню подготовки слушателя, завершившего изучение дисциплины Слушатели, завершившие изучение данной дисциплины, должны: - владеть основами современных знаний в области философии химии; иметь навыки междисциплинарного, поликультурного мировоззрения, основанного на глубоком осмыслении философии химического познания как части общечеловеческой культуры; -уметь применять общенаучные познавательные принципы при организации и проведении исследований в областях химии и химической технологии. 1.5. Форма аттестации Форма итоговой аттестации - экзамен по кандидатскому минимуму. 2. Распределение дисциплины по темам и видам работ № п/п 1 2 3 4 5 Название темы и ее содержание Философские проблемы химического познания, их особенности Становление химического знания в химии и в ее пограничных областях. Исторический процесс формирования концепций химии Проблема идеала в химическом познании. Редукционистские тенденции и программы во взаимосвязях физики, химии, биологии Новые направления в химии и химической технологии. Экология, медицина, биотехнология, микроэлектроника, энергетика и химия. Научный и социокультурный аспекты состояния химии и химической технологии в современной России Всего часов Аудиторные занятия, ч. Всего Лекции Семина ры 6 2 4 12 6 6 8 4 4 10 4 6 36 16 20 3. Содержание лекционного курса дисциплины (16 ч.) 3.1. Философские проблемы химического познания История взаимосвязей философии и химии: от алхимии к «химической философии» 18 в. (единой химии), от «химической философии» к мультидисциплинарной химии и философии науки. Философский анализ химических знаний в трудах Канта, Гегеля, Энгельса и других мыслителей. Взаимосвязь философии, философии науки и философии химии: субординация и координация. Химия как наука о материальных естественных и искусственных объектах атомно-молекулярного уровня организации, изучающая их структуру и качественные превращения. Теоретическая и прагматическая ценность философии химии. Возможности и перспективы применения наиболее значимых общеметодологических принципов в области химии. Функционирование в различных разделах химии (и ее пограничных областях) принципов и методов: соответствия, дополнительности, редукции, целостности, контрредукции, симметрии, причинности, аналогии и моделирования, идеализации и пролиферации научных теорий. Анализ природы и познавательных возможностей естественнонаучных исследовательских методов в химии. Особенности химических объектов и предмет химии. Эпистемологические вопросы химии: формы химического знания, понятийно-терминологический аппарат и символика химии (язык химии). Зарождение категориальных рядов: состав-свойство-отношение, единичное – общее уникальное – подобное в ятрохимии (иатрохимии) и научной химии 16-17 вв. Решение проблемы целого и части при изучении состава веществ химиками 18 в. Включение в теоретическую химию категорий качество и количество, дискретность и непрерывность (континуальность) на этапе выработки стехиометрических законов химии на рубеже 18-19 веков. Образование единого категориального аппарата химии от 18 в. до наших дней. Философско-методологическая значимость фундаментальных законов химии: стехиометрии, теории химического строения, периодического закона. Уровни организации химических систем: мономеры, полимеры и макромолекулы, супрамолекулярные системы. Методологические проблемы классификации экспериментальных методов в химии на физические, химические, физико - химические и биохимические методы. Новые методы: сканирующая туннельная микроскопия, лазерная фемтосекундная спектроскопия и туннельная колебательная спектроскопия. Точность методов. Достижение физических пределов в пространственном, временном и концентрационном разрешении. Увеличение чувствительности методов: миниатюризация и компьютеризация химического эксперимента. 3.2. Исторический процесс формирования концепций химии Учение об элементах (античный этап учение об элементах; алхимия и иатрохимия; химия Р.Бойля; теория и флогистона и кислородная теория; периодическая система Менделеева; изотопы, сложная структура атома и квантовая механика; понятие «элемент» в современном естествознании). Структурная химия в неорганической и органической химии (идеи Берцелиуса, Деви, Лорана, Либиха, Кольбе, Жерара, Кекуле, Купера, Бутлерова, Курнакова; квантовая химия). Топологические и геометрические описания структуры в химии. Кинетические теории (история понятия «время» в химии, химическая кинетика и термодинамика, учение о самоорганизации и неравновесная термодинамика; проблемы «химической эволюции»). Особенности пространственно-временных параметров химических систем (между универсальным пространственно ─ временным понятием интервала в физических системах и понятием темпоральности в отношении к живым организмам). Принципы химической термодинамики. Проблема макро- и микроскопичности. Равновесность и неравновесность, линейность и нелинейность. Единство концептуального аппарата теоретической химии: принципы электронного строения молекулярных систем в их единстве с классическими теориями химического строения, учение о реакционной способности химических соединений и идеи кинетики химических реакций, учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных систем, концепция единства всех химических явлений. Концептуальный аппарат практической химии: принципы химического эксперимента (химический анализ и химический синтез), принципы и методы химической технологии. Взаимодействие практической и теоретической химии как фактор ее развития в целом. 3.3. Зарождение и становление научных знаний в химии и в ее пограничных областях. Идеалы химического познания Развитие химии в интердисциплинарных научных областях (физической химии, химической физики, биохимии, биофизической химии, биоорганической химии, молекулярной биологии, геохимии, биогеохимии) в процессе взаимодействия научных дисциплин. Взаимосвязь химии и математики. Факторы становления химического знания. Влияние социокультурных факторов на философские основания науки: способы объяснения, описания и предсказания в химии. Нематериальные факторы развития научного знания: парадигмы и стереотипы научной деятельности; кроссдисциплинарная передача, трансформация и модификация научных знаний «гносеодинамика»; идейная внутринаучная интеллектуальная атмосфера «внутринаучные идеологии»; социокультурный контекст. Успехи и предельные возможности программ редукции химии - к физике, с одной стороны, и биологии ─ к физико-химическим знаниям, с другой стороны. Философский анализ истории механицизма, редукционизма и витализма. Взаимосвязь и взаимообусловленность физических, химических и биологических (для биомолекул) свойств вещества. 3.4. Химическая технология и новые направления в химии Особенности взаимосвязи химии и химической технологии в их истории и актуальном состоянии. Проблемы разработки фундаментальных оснований естествознания и техники, химии и химической технологии. Концептуальный аппарат химических технологий: законы кинетики и катализа, классической и неклассической термодинамики, гидродинамические и математические модели, эмпирические зависимости, правила и критерии, философские принципы познания. Соотношение фундаментального и прикладного знания в химических технологиях. Проблема редукции феноменологических теорий для сложных систем к закономерностям элементарных процессов. Моделирование физико ─ химических процессов и проблемы макро и микрогетерогенности в описаниях процессов переноса. Возможности и пределы химических технологий в обеспечении устойчивого развития общества. Промышленное производство полезных продуктов и создание новых материалов: неорганические и органические мономеры и полимеры, биоактивные вещества, композиционные материалы, волокна, переработка вторичного сырья, синтез биополимеров, достижения и проблемы программы «Геном человека» - социально-экономический аспект данных тенденций. Химия экстремальных состояний (химическая физика горения и взрыва, физико-химические процессы при сверхвысоких или сверхнизких температурах и давлениях, радиационная химия, механохимия, криохимия, лазерная химия и др.) – методологический аспект данных подходов. Новые направления современной химии и химической технологии как результат интеграции и синтеза естественнонаучных знаний: молекулярный дизайн в химии, нанохимия, спиновая химия, элементная база компьютеров молекулярного уровня (молекулярный компьютинг), супрамолекулярная химия. Химия и мультидисциплинарные области естествознания: микроэлектроника, биотехнология, экология и медицина. Источники энергии (гальванические и топливные элементы, использование растительных возобновляемых ресурсов, биохимические преобразование солнечной энергии, водородная энергетика) - методологические проблемы становления и развития мультидисциплинарных областей науки и техники. Химия и современные социокультурные реальности. Взаимодействие физиков, химиков, биологов и технологов в науке и системе образования. Связь современной химии и химической технологии с экономикой, политикой, правом, этикой. Современная российская фундаментальная и прикладная химия: утраченные, сохраненные и приобретенные приоритеты. 4. Планы семинарских занятий (20 ч.) Семинар № 1 Специфика философии химии 1. Особенности химии как науки. Специфика химических объектов и варианты определений предмета химии. Предмет и определение философии химии. 2. Взаимодействие химии и других наук (физики, биологии, экологии, геологии и минералогии). 3. История и актуальное состояние взаимосвязи фундаментальной (академической) химии с технологией и промышленным производством. Семинары № 2-3 Концептуальные системы химии и их эволюция 1. Концептуальные системы (КС) химии в их истории. Онтологические (объект ─ предметные) и эпистемологические (историко-логические и теоретические) взаимосвязи КС. 2. Объекты химии в их историческом развитии: статический (элементно ─ структурный) и динамический (термодинамический и кинетический) аспекты. 3. Концепция самоорганизации в химии, понятие «химическая эволюция» и (или) эволюционная химия. 4. Перспективы и уникальность химии как науки. Семинар № 4 Проблема идеала в химическом познании 1. Аксиологические и акмеологические аспекты научного познания. 2. Идеалы химического познания и их эволюция (механический, математический, минералогический, биологический, физический). Внутринаучные идеологии в химии. Семинар № 5 Редукционистские тенденции и программы во взаимосвязях физики, химии и биологии 1. Формы редукции и редукционизма: гносеологический, прагматический и онтологический редукционизм. 2. Редукция и редукционизм в химии: история механицизма в естествознании и основные этапы физикализации химии. 3. Редукционизм и витализм. Семинар № 6 Химия, технология и общенаучные методы в химии 1. Естественнонаучные и технологические принципы создания новых материалов. 2. Химия экстремальных состояний, нанотехнологии и другие современные направления «высокой химии» и «тонкой химической технологии». 3. Химия и биотехнология: история, современное состояние и перспективы развития. 4. Химия и медицина: история, современное состояние и перспективы развития. 5. Химия и химическая технология в контексте мультидисциплинарной экологической проблемы. 6. Общенаучные и интердисциплинарные методы в химии. 5. Вопросы к итоговой аттестации 1. Принципиальные философские проблемы химического познания (общая характеристика). 2. Определение понятий «химия» и «философия химии». Теоретическая и прагматическая ценность философии химии. 3. История взаимосвязей философии и химии. 4. Возможности и перспективы применения наиболее значимых общеметодологических принципов в области химии. 5. Эпистемологические вопросы химии: формы химического знания, понятийно-терминологический аппарат и символика (язык) химии. 6. Исторический процесс формирования концепций химии: учение об элементах. 7. Исторический процесс формирования концепций химии: структурная химия. 8. Исторический процесс формирования концепций химии: кинетические теории. 9. Исторический процесс формирования концепций химии: проблемы химической (предбиологической) эволюции и концепции самоорганизации в химии и смежных науках. 10. Развитие химии в интердисциплинарных научных областях. 11. Взаимосвязь химии и математики. 12. Идеалы научного познания в химии. 13. Парадигмы и стереотипы научной деятельности в химических сообществах. 14. Исторический процесс формирования концепций химии: концепция гносеодинамики как кроссдисциплинарная передача, трансформация и модификация научных знаний (гносеодинамика) в процессах взаимодействия химии и других наук. 15. Внутринаучные идеологии и их влияние на тенденции научного познания в химии и смежных областях. 16. Основные этапы развития химии (алхимия, иатрохимия и новая научная химия, объединенная атомно-молекулярным учением) в социокультурных контекстах истории цивилизации. 17. Успехи и предельные возможности программ редукции химии к физике. 18. Успехи и предельные возможности программ редукции биологии к физико-химическим знаниям. 19. Философский анализ истории механицизма, редукционизма и витализма. 20. Исторический процесс формирования концепций химии: объект ─ предметные взаимосвязи естественных наук. 21. Эпистемологический и методологический аспекты взаимосвязи физических, химических и биологических свойств вещества. 22. Особенности взаимосвязи химии и химической технологии в их истории и актуальном состоянии. 23.Новые направления химии и химической технологии, их общенаучное и социально-экономическое значение. 24. Современная химия экстремальных состояний и новые области взаимосвязи естественных и технических наук. 25. Новые направления современной химии и химической технологии как результат интеграции и синтеза естественнонаучных знаний. 26. Химия и мультидисциплинарные области естествознания: микроэлектроника, биотехнология, экология и медицина. 27. Взаимодействие физиков, химиков, биологов и технологов в науке и системе образования. 28. Проблемы разработки фундаментальных оснований естествознания и техники, химии и химической технологии. 29. Связь современной химии и химической технологии с экономикой, политикой, правом, этикой. 6. Литература 6.1. Основная литература 1. Азимов, А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии / А. Азимов ; пер. с англ. ; под ред. А.Н. Шамина. ─ М. : Мир, 1983. ─ 180 с. 2. Бучаченко, А. Л. Химия на рубеже веков: свершения и прогнозы / А. Л. Бучаченко // Успехи химии. ─ 1999. ─ Т. 68. ─ №2. ─ С.99 ─ 118. 3. Данцев, А. А. Философия и химия (проблемы формирования аппарата химических понятий) / А.А. Данцев. ─ Ростов н/Д: Изд-во Рост. унта, 1991. ─ 104 с. 4. Джуа, М. История химии / М. Джуа ; пер. с англ.─ М.: Мир, 1966. ─ 452 с. 5. Зоркий, П. М. Критический взгляд на основные понятия химии / П.М. Зоркий // РХЖ. ─ 1996. ─ Т. XL. ─ № 3. ─ С. 5 ─ 25. 6. Зоркий, П. М. Структурная химия на рубеже веков / П.М. Зоркий // РХЖ. ─ 2001. ─ Т. XLV. ─ № 2. ─ С.3 -10. 7. Корольков, Д. В. Теоретическая химия ─ суверенная дисциплина / Д.В. Корольков // РХЖ. ─ 1996. ─ Т. XL. ─ № 3. ─ С. 26 ─ 38. 8. Кузнецов, В. И. Диалектика развития химии / В.И. Кузнецов. ─ М. : Наука, 1973. ─ 327 с. 9. Кулов, Н. Н. Перспективы развития научных основ химической технологии / Н.Н. Кулов // РХЖ. ─ 2000. ─ Т. XLIV. ─ ч. 2. ─ № 6. ─ С. 46 ─ 55. 10. Курашов, В. И Начала философии науки / В.И. Курашов. ─ Казань: Изд-во Казан. гос. ун-та, 2004. ─ 516 с. 11. Курашов, В. И. Познание природы в интеллектуальных коллизиях научных знаний: Научная мысль России на пути в XXI век / В.И. Курашов. ─ М.: Наука, 1995. ─ 283 с. 12. Курашов, В. И., Соловьев Ю.И. О проблеме “сведения” химии к физике // Вопросы философии. ─ 1984. ─ № 6. ─ С. 89-98. 13. Легасов, В. И. Проблемы современной химии / В.И. Легасов, А.Л. Бучаченко // Успехи химии. ─ 1986. ─ Т. LV. ─ вып. 12. ─ С. 1949 ─ 1978. 14. Лен, Ж. ─ М. Супрамолекулярная химия. Концепция и перспективы / Ж. ─ М. ; пер. с англ. под ред. В.В. Власова, А.А. Варнека. ─ Новосибирск: Наука, 1998. ─ 334 с. 15. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / под ред. М. Роко, З. Уильямса, П. Аливисатоса; пер. с англ. ─ М. : Мир, 2002. ─ 292 с. 16. Печенкин, А. А. Взаимодействие физики и химии (философский анализ) / А.А. Печенкин. ─ М. : Наука, 1986. ─ 208 с. 17. Скоробогатов, Г. А. Где искать фундаментальные законы / Г.А. Скоробогатов // На перекрестках химии. ─ Л. : Изд ─ во ЛГУ, 1980. ─ С. 148 ─ 165. 18. Соловьев, Ю. И. Химия на перекрестке наук: исторический процесс развития взаимодействия естественнонаучных знаний / Ю. И. Соловьев, Курашов В.И. ─ М. : Наука, 1989. ─ 192 с. 19. Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века: Всеобщая история химии / отв. ред. Ю.И. Соловьев. ─ М. : Наука, 1980. ─ 399 с. 20. История учения о химическом процессе: Всеобщая история химии / отв. ред. Ю.И. Соловьев. ─ М. : Наука, 1981. ─ 448 с. 21. Становление химии как науки: Всеобщая история химии / отв. ред. Ю.И. Соловьев. ─ М. : Наука, 1983. ─ 464 с. 22. Соловьев, Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем в химии / Ю. И. Соловьев. ─ М. : Наука, 1971. ─ 379 с. 23. Устынюк, Ю. А. Химия и химическое образование на рубеже веков: смена целей, методов и поколений специалистов / Ю.А. Устынюк // РХЖ. ─ 2000. ─ Т. XLV. ─ №2. ─ С.83 ─ 91. 6.2. Дополнительная литература 1. Арбузов, А. Е. Краткий очерк развития учения о катализе / А. Е. Арбузов // Избранные работы по истории химии. ─ М. : Наука, 1975. ─ С. 7 ─ 88. 2. Баблоянц, А. Молекулы, динамика и жизнь. Введение в самоорганизацию материи / А. Баблоянц. ─ М.: Мир, 1990. ─375 с. 3. Бучаченко, А. Л. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях / А.Л. Бучаченко, Р.З. Сагдеев, К.М. Салихов. ─ Новосибирск: Наука, 1978. ─ 296 с. 4. Бучаченко, А. Л. Нанохимия прямой путь к высоким технологиям нового века / А.Л. Бучаченко // Успехи химии. ─ 2003. ─ Т. 72. 4. Быков Г.В. История органической химии, М.: Химия, 1976. ─ № 5. ─ С. 419 ─ 436. 5. Быков, Г. В. История органической химии: Открытие важнейших органических соединений / Г.В. Быков. ─ М. : Наука, 1978. ─ 379 с. 6. Гольданский, В. И. Квантовые химические реакции вблизи абсолютного нуля и их естественнонаучное значение / В.И. Гольданский // Вопросы философии. ─ 1978. ─ № 8. ─ С. 117 ─ 131. 7. Дмитриев, И. С. Электрон глазами химика (очерки о современной квантовой химии) / И.С. Дмитриев. ─ М. : Химия. ─ 1986. 8. Дмитриев, И. С. Человек эпохи перемен: Очерки о Менделееве и его времени / И.С. Дмитриев. ─ СПб. : Химиздат, 2004. ─ 576 с. 9. Зефирова, О. Н. Краткий курс истории и методологии химии / О.Н. Зефирова. ─ М.: Анабасис, 2007. ─ 140 с. 10. Кедров, Б. М. Предмет и взаимосвязь естественных наук / Б.М. Кедров. ─ М. : Наука, 1967. ─ 436 с. 11. Кузнецов, В. И. Диалектика развития химии / В.И. Кузнецов. ─ М. : Наука, 1973. ─ 327 с. 12. Кузнецов, В. И. Общая химия. Тенденции развития / В.И. Кузнецов. ─ М. : Высшая школа, 1989. ─ 288 с. 13. Кузнецов, В. И. Химия и химические технологии. Эволюция и взаимосвязи / В.И. Кузнецов, З.А. Зайцева. ─ М. : Наука, 1984. ─ 295 с. 14. Курашов, В. И. Философия: Познание мира и феномены технологии / В.И. Курашов. ─ Казань: Изд ─ во Казан. гос. технол. ун ─ та, 2001. ─ 327 с. 15. Ломоносов, М. В. Полное собрание сочинений: в 11 т. Т. 1 / М.В. Ломоносов. Элементы математической химии. ─ М. : Л. : Изд ─ во АН СССР, 1951. ─ 727 с. 16. Ломоносов, М. В. Полное собрание сочинений: в 11 т. Т. 1 / М.В. Ломоносов. Слово о пользе химии. ─ М. : Л. : Изд ─ во АН СССР, 1951. ─ 727 с. 17. Ломоносов, М. В. Полное собрание сочинений: в 11 т. Т. 1 / М.В. Ломоносов. Труды по физике и химии. ─ М. : Л. : Изд ─ во АН СССР, 1951. ─ 727 с. 18. Рабинович, В. Л. Образ мира в зеркале алхимии: От стихий и атомов древних до элементов Бойля / В.Л. Рабинович. ─ М. : Энергоиздат, 1981. ─ 152 с. 19. Рыжко, В. А. Научные концепции: социокультурный, логикогносеологический и практический аспекты / В.А. Рыжко. ─ Киев. : Наукова думка, 1985. ─ 180 с. 20. Сафонов, М. С. Химическая технология как часть фундаментальной химии / М.С. Сафонов // РХЖ. ─ 1996. ─ Т. XL. ─ № 3. ─ С. 89 ─ 98. 21. Сафонов, М. С. Долгосрочные задачи химической технологии в свете концепции устойчивого развития / М.С. Сафонов, Г.В. Лисичкин // РХЖ. ─ 2000. ─ Т. XLIV. ─ ч. 1. ─ № 4. ─ С. 72 ─ 81. 22. Семенов, Н. Н. О соотношении химии и биологии / Н.Н. Семенов // Вопросы философии. ─ 1959. ─ № 10. ─ С. 96 ─ 102. 23. Семенов, Н. Н. К вопросу о соотношении между физическими и химическими процессами / Н.Н. Семенов // Природа. ─ 1978. ─ № 2. ─ С. 6175. 24. Серафимов, Л. А. Некоторые аспекты развития химической технологии на современном этапе / Л.А. Серафимов, Ю.А. Писаренко, А.К. Фролова // РХЖ. ─ 2000. ─ Т. XLIV. ─ № 6. ─ С. 56 ─ 61. 25. Сергеев, Г. В. Нанохимия: Учебное пособие / Г. Б. Сергеев. ─ М. : КДУ, 2006. ─ 336 с. 26. Сироткин, О. С. Химия на пороге XXI века. (О месте химии в современном мире, индивидуальности и единстве ее фундаментальных начал) / О.С. Сироткин. ─ Казань: Изд ─ во Казан. гос. технол. ун ─ та, 1998. ─ 120 с. 27. Стефан, Дж. Липпард. Тихая революция в химии / Стефан Дж. Липпард // РХЖ. ─ 2001. ─ Т. XLV. ─ № 2. ─ С. 92 ─ 93. 28. Уайф, Р. Объединение химии / Р. Уайф // РХЖ. ─ 1999. ─ Т. XLII. ─ № 1. ─ С. 164-169 29. Ягодин, Г. А. Химия и химическая технология в решении глобальных проблем / Г.А. Ягодин, Э.Г. Раков, Л.Г. Третьякова. ─ М. : Химия, 1988. ─ 175 с.