Раздел 2: Жизнь. Живые системы и человек

Живые системы

Неорганические и органические соединения и их многообразие. Макромолекулы, гиперцикл и зарождение жизни. Жизнь во Вселенной. Особенности биологического уровня организации материи. Молекулы живых систем. Белки: ферменты и живые машины. Матричный синтез. Информационные молекулы.

Биологические структуры. Уровни организации живых систем. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем. Клеточное строение организмов. Жизненный цикл клетки. Единство и многообразие клеточных типов. Дифференциация и интеграция функций в организмов. Многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы.

Эволюционное и индивидуальное развитие. Роль живых организмов в эволюции Земли. Генетика и эволюция. Жизненные циклы. Биологическое время. Смерть и ее биологический смысл.

Человек: организм и личность

Особенности физиологии основных систем организма. Организм как целое, его системная организация. Эндокринная система. Мозг и высшая нервная деятельность. Здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. Биосоциальные основы поведения. Стресс и тренировка. Здоровье и патологическое потомство. Биологический возраст. Биоэтика. Экология и здоровье. Человек, биосфера и космические циклы.

Биосфера и цивилизация

Популяция, сообщества, экосистемы. Принципы их организации. Формы биологических отношений в сообществах. Круговороты вещества и энергии. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости. Биопродуктивность. Антропогенное воздействие на биосферу, экологический кризис и пути его преодоления. Принципы рационального природопользования. Охрана природы.

Экология человека и социальная экология. Принципы взаимодействия организма и среды обитания. Факторы экологического риска и здоровья человека. Ресурсы биосферы и демографические проблемы. Экологическое право.

Перспективы биологии

Законы генетики в жизни человека и в сельскохозяйственном производстве. Методы и возможности селекции. Биотехнология. Борьба с болезнями, продление жизни.

Раздел 3: Эволюционно-синергетическая парадигма:

от целостного естествознания к целостной культуре

Формирование эволюционного естествознания

Формирование нестабильности от Пуанкаре и до наших дней. Диалектика и теория катастроф: структурная устойчивость, универсальность, признаки и предсказуемость катастроф.. Наследственность, изменчивость, отбор в естествознании, роль флуктуаций. Бифуркационное дерево как модель эволюции природы, человека, общества. Необратимость времени.

Динамический хаос - фундаментальное свойство реальности

Универсальные сценарии перехода к хаосу. Стохастические структуры. Хаос, квант и проблема времени. Гармония в хаосе. Самоорганизация в живой и неживой природе.. Происхождение Галактики и Солнечной системы. Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая. Географическая оболочка Земли. Климат. Роль океанов.

Информационные аспекты синергетики. Антиэнтропийные механизмы. Активные среды, клеточные автоматы. Мозг как синергетический компьютер. Распознавание образов. Механизмы языка. Гуманитарные приложения синергетики. Циклические биосферные и социокультурные процессы. Ноосфера - человек и эволюция Земли.

Заключение.

Современное естествознание и проблемы социума. Техногенное общество. Роль современного естествознания в преодолении энергетического, экологического и информационного кризисов. Конвергенция естественнонаучного и гуманитарного знания. Наука, философия, религия - новые возможности диалога. Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре. Целостность, широта, разносторонность и фундаментальность образования и формирование гармоничной личности.

Вопросы для самопроверки (по темам)

История естествознания.

1. Как соотносятся наука и культура?

2. Поясните понятия теоретического и эмпирического уровней естествознания.

3. Кто впервые предложил геоцентрическую систему строения мира?

4. Как называют в науке фундаментальную теорию, которая применяется для объяснения широкого круга явлений, относящихся к соответствующей области исследования?

5. Кто первым высказал мысль о бесконечности Вселенной и возможности внеземных цивилизаций?

Механическая картина мира.

1. Какая картина мира создана трудами И.Кеплера и И.Ньютона?

2. Кто впервые предложил гелиоцентрическую систему мира?

3.Что изучает механика? Чем различаются классическая, релятивистская и квантовая механики?

4. Какие системы отсчета называют инерциальными? Почему систему отсчета, связанную с Землёй, можно считать инерциальной при движении автомобиля и нельзя – при запуске космического корабля?

5. Сформулируйте второй закон Ньютона.

6. Одинаково ли течёт время в различных инерциальных системах в релятивистском случае? Одинаков ли промежуток времени?

Строение вещества. Основы молекулярной физики.

1. Как изменяется температура вещества от начала процесса кристаллизации до его конца?

2. Какой из законов термодинамики выражает направление протекания тепловых процессов?

3. Каким способом можно изменить внутреннюю энергию тела?

4. Какие термодинамические параметры состояния вам известны? Единицы измерения термодинамических параметров в СИ

5. Сформулируйте второе начало термодинамики.

6. Является ли Вселенная замкнутой системой?

7. Каков физический смысл третьего начала термодинамики?

Электромагнитная картина мира.

1. Какие два типа электрических зарядов существуют в природе? Единица измерения заряда в СИ?

2. Какими свойствами обладают электрические заряды? Каков наименьший заряд?

3. Сформулируйте и поясните принцип суперпозиции полей.

4. Что такое электрический ток?

5. Есть ли магнитное поле у Земли?

6. Какой магнитный полюс расположен вблизи северного географического полюса Земли (в

7 Каков механизм рассеяния света в мутной и чистой среде?

8. Как объяснить голубой цвет неба?

9. Что такое голография?

Становление квантово-полевой картины мира.

1. Чем была вызвана необходимость создания квантовомеханического подхода для описания поведения микрочастиц? Чем он отличается от подхода классической механики?

2. Какую гипотезу выдвинул де-Бройль, и какие опыты подтвердили её справедливость?

3. В чём смысл постулатов Бора? Как с их помощью объяснить линейчатый спектр атома? Что смогла объяснить теория Бора, а что не смогла?

4. Какие частицы входят в состав ядра? Каков размер ядер и их характеристики? Какие ядра называют изотопами, изотонами, изобарами, изомерами?

Физика как целое. Структурные уровни организации материи.

1. Какое определение наиболее точно характеризует вакуум?

2. Чем характеризуются изотопы?

3. Что входит в состав микромира?

Диалектика и проблемы развития химической формы движения материи.

1. Что определяет место химических элементов в периодической системе в соответствии с идеей Д.И.Менделеева?

2. Химический процесс сопровождается …..

3. Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но различные свойства?

Живые системы.

1. Что является элементарной структурой, с которой начинается эволюция живого в современной теории?

2. Какие первые органические вещества возникли по теории Опарина в водах первичного океана?

3. В чем сходство человека с млекопитающими?

Биосфера и цивилизация.

1. В чем состоит основная роль биосферы?

2. Какое содержание вкладывается в понятие “природа”?

3. Кем была предложена концепция ноосферы?

Динамический хаос - фундаментальное свойство реальности.

1. Как образовалась Солнечная система?

2. Как изменяются периоды обращения планет с удалением от Солнца?

3. Какие глобальные эффекты влияют на климат Земли?

4. Что такое синергетика?

5. Каковы возможности использования нанотехнологий?