Учебно-метод пособие КСЕ стац гум
.pdfминералы – горные породы – геологические формации –надформационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) - земная кора Геосфера и ее обо-
лочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия, барисфера).
Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, звездные системы (галактики), Вселенная (Метагалактика), соотношение их уровней ор-
ганизации. Органическое единство мега- и микромира, обусловленное единст-
вом их происхождения.
Структурные уровни организации биологической ветви материи.
Биологические макромолекулы - основные структурно-функциональные эле-
менты жизни. Основные виды биомолекул, особенности строения, функции.
Клетка - структурная и функциональная единица организма. Основные поло-
жения клеточной теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Органоиды клетки, их функции. Ткани, органы, системы органов, организм, сообщества организмов. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз.
Их особенности и иерархия.
Человек – тело и разум. Ветвь интеллекта в организации материи. Един-
ство материального и идеального в организации мозга. Человеческий мозг как высший уровень организации материи.
Геосфера, биосфера, ноосфера как завершение ветвей структурной ор-
ганизации материи. Единство и различие всех сфер.
Ритмическая организация материи – закономерное следствие ее вре-
менной организации. Гипотетические представления о внутренней природе,
происхождении и эволюции естественных ритмов.
Электромагнитные взаимодействия как субстрат и причина большинства известных ритмов. Их проявление в изменениях состояний атомов, молекул и надмолекулярных структур. Астрономические мегаритмы (для Вселенной,
Галактики, Солнечной системы), и их проявление на уровне глобальных гео-
логических и биологических процессов.
Солнечные ритмы. Два вида солнечных ритмов: - физические (ритм сол-
нечной активности); - геометрические (астрономические). Ритмы магнитосфе-
11
ры Солнца, их связь с «солнечным ветром» и влияние на земные процессы.
Гравитационные солнечно-лунно-земные ритмы и их проявление на нашей планете. Лунно-земные ритмы, обусловленные периодичностью лунных фаз. Гидросферные, атмосферные и литосферные приливы, их связь с жизнедеятельностью
Внутриземные ритмы, обусловленные протеканием внутренних геофи-
зических процессов и проявляющиеся в движении магнитных земных полю-
сов, вулканических извержениях, колебаниях и перемещениях земной коры и т.д. Их влияние на общебиологические процессы. Земные общепланетные ритмы: годичные и суточные. Важнейшая роль циркадных ритмов в процессах жизнедеятельности, современные научные данные о циркадных ритмах чело-
века. Внутриклеточные биохимические и физиологические ритмические про-
цессы, их роль в жизнедеятельности. Понятие о «внутренних часах» и науч-
ные данные об их изучении.
Универсальный эволюционизм природы. Проблема научного позна-
ния космогенеза: история, современное состояние, перспективы. Важность решения этой проблемы для естествознания. Исторические попытки теорети-
ческого описания состояния Вселенной (А.Эйнштейн, А.А.Фридман, Ж. Ле-
метр). Гипотеза Ж. Леметра «Большого взрыва» Вселенной, ее теоретические и опытные обоснования. Закон Э.Хаббла и его значение для космологии. Ги-
потезы, альтернативные «Большому взрыву», и их обоснования. Общие пред-
ставления о возникновении и развитии Вселенной согласно гипотезе «Боль-
шого взрыва». Хронология эволюции Вселенной (основные эры и эпохи).
Современная (звездная) эра Вселенной. Начало структурной самоорга-
низации вещества во Вселенной. Жизнь звезд. Различные сценарии звездных превращений. Механизмы образования легких, средних и тяжелых химиче-
ских элементов во Вселенной, их распространенность в космосе. Возникнове-
ние космического молекулярного вещества.
Основные параметры Вселенной в настоящее время, методы их опреде-
ления. Теоретические модели будущего развития Вселенной и три основных
12
сценария этого процесса. Плотность вещества Вселенной как основной крите-
рий выбора адекватной модели ее развития. Образование звездно-планетных систем – закономерный этап развития Вселенной. Основные характеристики Солнца – центрального тела солнечной системы. Параметры Солнца как звез-
ды Галактики. Строение и состав Солнечной системы (планеты, спутники, ко-
меты, метеориты). Земля как планета солнечной системы. Внутреннее строе-
ние Земли. Научные представления о происхождении и эволюции нашей пла-
неты. Земля как динамическая неравновесная система.
Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Жизнь как космический феномен (В.И.Вернадский). Научные данные о сроках воз-
никновения жизни на Земле. Проблема выбора сценария появления жизни.
Гипотезы стационарного состояния и панспермии. Абиогенез как наиболее ве-
роятный гипотетический вариант и его основные положения (А.И.Опарин,
Дж. Холдейн). Опыты С.Миллера как косвенное подтверждение гипотезы Опарина-Холдейна. Химическая эволюция как второй этап биогенеза. Необ-
ходимые условия для протекания химической эволюции и научные представ-
ления об их существовании на древней Земле. Предбиологическая (биохими-
ческая и микроструктурная) эволюция как необходимый этап возникновения живых организмов. Основные итоги предбиологической эволюции: возникно-
вение белково-нуклеотидных комплексов, ферментов, универсального генети-
ческого кода, механизмов биологического воспроизводства (репликации,
транскрипции, трансляции, белковой сборки), появление первичных клеток – протобионтов.
Научные попытки определения жизни. Два основных подхода к анализу признаков живого – «структурный» и «функциональный», их основные дос-
тижения и ограничения. Критерии жизни.
Теория эволюции живых организмов. Движущие силы эволюции.
Общие черты и качественные отличия эволюции человека в сравнении с другими биологическими видами. Этапы филогенеза гоминид, социальная и биологическая эволюция человека. Развитие мозга – магистральное направле-
13
ние эволюции человека. Понятие о нейронном ансамбле как функциональной единице мозга. Развитие мозга в онтогенезе и формирование интеллекта. Ос-
новные характерные черты разума, его отличия от психики животных. Связь интеллекта со структурами мозга. Происхождение земного разума как итог биологической эволюции гоминид.
Возникновение интеллекта – закономерный этап эволюции Вселенной.
Креационизм и другие нематериалистические подходы к пониманию проис-
хождения интеллекта. Антропный принцип; история и формулировки.
Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии.
Варианты будущего Земли с позиций влияния космических и геофизических факторов. Антропогенные факторы, лимитирующие естественное долголетие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этого.
Объективные причины, предопределяющие выход человека в космос.
К.Э.Циолковский – провозвестник космической эры человечества. Космиче-
ские достижения землян. Основные направления освоения космоса. Проекты заселения человеком космических объектов.
Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции че-
ловека. Научные подходы к трактовке биологической эволюции человека в на-
стоящем и будущем. Возможности интеллекта в созидании биологической судьбы человечества. Искусственный и естественный интеллекты: взаимоот-
ношения и перспективы эволюции.
Проблема научного описания самоорганизации материи: ограниче-
ния, накладываемые классической (равновесной) термодинамикой. Идеи Э.С.Бауэра, Э.Шредингера об исключительной неуравновешенности живых организмов.
Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства (И. При-
гожин). Значение изучения диссипативных структур для объяснения механиз-
мов структурной самоорганизации.
Синергетический подход к построению теории самоорганизации мате-
рии и его отличие от неравновесно-термодинамического. Предмет изучения и
14
области применения синергетики. (Г. Хакен).
Общее понятие о новых научных направлениях теоретического описа-
ния эволюции систем различной природы (теории самодезорганизации, би-
фуркации, перестроек, катастроф, нелинейных колебаний и волн, эволюцио-
ника).
Симметрия – универсальное свойство природных объектов и процессов.
Пространственная симметрия формы объектов. Элементы и операции симмет-
рии. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Проявление сим-
метрии формы в мега- и макромире.
Симметрия свойств природных объектов (физических, химических, био-
логических). Индикатрисы изотропных и анизотропных объектов живой и не-
живой природы. Общность и различия симметрий формы и свойств объектов.
Зеркальная симметрия – наиболее распространенный вид природной симмет-
рии. Различия в свойствах и поведении у «правых» и «левых» природных объ-
ектов (физических, химических, биологических) и фундаментальные причины этого.
Симметрия физических явлений и процессов и ее связь с симметрией пространства и времени. Проблема роли симметрии и ее нарушений в проис-
хождении и эволюции материального мира. Фундаментальная роль науки о симметрии в естествознании.
Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искус-
ство, литература (в т.ч. научно-художественная и научно-фантастическая), ра-
циональный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные осо-
бенности и основные достижения. Взаимодополнительность научных и внена-
учных методов познания природы.
«Две культуры» в общественном развитии как следствие исторических условий и сложности социогенеза (Ч.Сноу). Закономерный переход к синтезу достижений культуры в настоящее время. Существующие проблемы и спосо-
бы их преодоления на пути к единой культуре.
15
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного есте-
ствознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 2000.
2. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Учебное по-
собие. М., 2000.
3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: Маркетинг,
2000. - 832 с.
4.Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. М., 1998. – 192 с.
5.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.:Высшая шко-
ла, 2003. – 488 с.
6.Лось В.А. Основы современного естествознания. М., Инфра-М, 2000.
7.Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону,
Феникс, 2004.- 504 с.
8. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., Инфра-М,
2003. - 622с.
9. Поликарпов В.С. История науки и техники. Ростов – на - Дону, Феникс,
1999.
10.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1999.
11.Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 1999. – 232 с.
12.Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов /
Самыгин С.И., Басаков М.И., Голубинцев В.Л. Ростов – на - Дону, 1997.
13.Концепции современного естествознания: Учебное пособие для Вузов / авт.
коллектив под рук. С. И. Самыгина. М., 1999.
14.Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Учебное посо-
бие для вузов. Ростов-на-Дону, Феникс, 2000.- 480 с.
16
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Баблоянц А. Молекулы, динамика жизни. М., 1990. – 373 с.
2.Васильев М.В. Материя. М., 1977. – 383 с.
3. Вильвовская А.В. Человек и космос. М., 1994. – 253 с.
4.Естественнонаучное и гуманитарное знание. Л., 1990. – 200с.
5.Михайловский В.Н., Хон Г.Н. Диалектика формирования современной на-
учной картины мира. М., 1989. – 125 с.
6.Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.,1986. – 383 с.
7.Ребане К.К. Энергия, энтропия, среда обитания. М.,1985.–251 с.
8.Хакен Г. Синергетика. М., 1985. – 419 с.
9.Шугалей В.С. История науки в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2000. – 58с.
17
ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Семинарское занятие № 1. Понятие естествознания. Научные методы естествознания.
1.Наука как часть культуры общества. Классификация наук. Интеграция и дифференциация наук.
2.Естествознание – совокупность наук о природе. Роль естественных наук в жизни общества на нынешнем этапе развития.
3.Формы научного познания: Научные факты, научные методы и научные ре-
зультаты, их общность и различия.
4. Многообразие научных методов. Эмпирические (наблюдение, измерение,
описание, эксперимент, моделирование) и теоретические (анализ, синтез, ин-
дукция, дедукция, аналогия, абстрагирование, идеализация, формализация и т.д.) методы научного познания.
5. Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искусство, ли-
тература (в т.ч. научно-художественная и научно-фантастическая), рациональ-
ный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные особенности и основные достижения.
6. Взаимодополнительность научных и вненаучных методов познания приро-
ды.
Семинарское занятие № 2. Системный подход в естествознании
1.Системный подход в естествознании. Общая теория систем, ее основные положения.
2.Виды систем. Понятие о статических и динамических, открытых и закры-
тых, детерминированных и вероятностных, простых и сложных системах.
3. Понятия подсистемы, элемента, среды, состава, структуры, состояния, про-
цесса.
4. Связи – основное понятие теории систем. Положительные и отрицательные обратные связи, их роль в саморегуляции.
18
Семинарское занятие № 3. История естественнонаучной мысли.
1. Зарождение естественных наук в Древней Греции, основные характеристи-
ки этого процесса. Натурфилософский подход к изучению природы, его ос-
новные черты.
2. Основы учения о природе представителей милетской школы натурфилосо-
фов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) , его обогащение в трудах Гераклита,
Эмпедокла, Левкиппа, Демокрита. Выдающаяся роль Аристотеля в система-
тизации и развитии естественнонаучных знаний древнегреческого мира, его основные научные достижения. Особенности эллинистического этапа естест-
веннонаучного развития в Древней Греции, его главные достижения и вы-
дающиеся представители (Аристарх, Евклид, Эпикур, Архимед).
3. Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху средневеко-
вья. Господство религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII в.в. н.э.
4. Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от евро-
пейской линии. Возрождение и развитие античных естественнонаучных дос-
тижений в работах выдающихся арабских ученых (Хорезми, Бируни, Авицен-
ны, Омара Хайяма, Улугбека).
Семинарское занятие № 4. История естественнонаучной мысли. Естест-
веннонаучные картины мира
1. Развитие астрономической метрологии и необходимость пересмотра систе-
мы мира Птолемея. Учение Н.Коперника об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.
2.Развитие достижений Н.Коперника в работах И. Кеплера.
3.Выдающаяся роль И.Ньютона как создателя классической механики – пер-
вой законченной научной теории. Влияние классической механики на научное мировоззрение эпохи капитализма. Формирование первой физической карти-
ны мира и ее воздействие на развитие специальных наук. Вторая научная ре-
волюция. Механистическая картина мира (Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон).
19
Основные положения механической картины мира.
4. Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания
(М.Фарадей, Д.Максвелл). Замена физической механистической картины мира электромагнитной, ее основные положения.
5. Четвертая научная революция в естествознании. Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка познания природы. Взаимоотношения классической и релятивистской механики. Общая теория относительности А.Эйнштейна и относительность пространства и вре-
мени. Замена электромагнитной картины мира квантовополевой, ее основные положения.
6. Панорама современного естествознания. Основные направления развития современного естествознания (в области физики, химии, биологии) и их глав-
ные научные проблемы.
Семинарское занятие № 5. Основные категории естествознания: материя,
движение, пространство, время.
1. Основные категории естествознания: материя, движение, пространство,
время и структура.
2. Материя как основная категория естествознания. Формы материи: вещество,
поле и вакуум. Их взаимопревращение и основные закономерности таких про-
цессов. Общность и различие вещественной и полевой форм материи. Корпус-
кулярно-волновой дуализм.
3.Движение – неотъемлемое свойство материи. Формы движения материи, их иерархия.
4.Пространство как основная категория естествознания. Классические и со-
временные представления о пространстве. Абсолютное и относительно, одно-
родное и неоднородное, дискретное и непрерывное пространства, их отличия.
Евклидова и неевклидовы геометрии пространства, их особенности.
5. Время как основная категория естествознания и форма существования ма-
терии. Классические и современные представления о времени. Абсолютное и
20