
- •В. А. Игнатова концепции современного естествознания Учебное пособие
- •Предисловие
- •I. Методические материалы к самостоятельному изучению дисциплины программа курса «концепции современного естествознания» Пояснительная записка
- •Содержание дисциплины
- •Естествознание - система наук о природе
- •2 Естественнонаучная картина мира
- •3.Основополагающие концепции современного естествознания
- •4. Некоторые приложения концепций современного естествознания
- •Тематический план изучения дисциплины
- •Темы практических занятий
- •Тема 1. Естественнонаучная картина мира
- •Вопросы, выносимые на обсуждение
- •Литература для подготовки к занятию
- •Тема 2. Основополагающие концепции современного естествознания
- •Вопросы, выносимые на обсуждение
- •Литература для подготовки к занятию
- •Методические указания по самостоятельному изучению теоретической части дисциплины
- •Методические указания по подготовке к практическим занятиям
- •Методические указания по подготовке к текущему контролю знаний и итоговой аттестации (экзамен или зачет)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тесты для самоконтроля
- •2. Слово «концепция» пришло из:
- •3. Принцип соответствия утверждает:
- •Критерии итоговой аттестации
- •Вопросы для размышления и творческие задания
- •Тематика контрольных работ
- •Основополагающие концепции современного естествознания
- •Системный подход к описанию окружающего мира
- •Самоорганизация и эволюция Земли
- •Перечень вопросов к итоговой аттестации
- •Ключи к тестам
- •Учебники и учебные пособия для подготовки к итоговой аттестации
- •Дополнительная литература
- •II. Теоретическая часть
- •1. Естествознание - система наук о природе
- •1.1. Природа и способы ее постижения
- •1.1.1 Природа как целостная система
- •1.1.2. Человек как познающий субъект природы
- •1.1.3. Мифология, религия, искусство, наука как компоненты культуры и способы постижения природы
- •1.1.4 Познание, мировоззрение и картина мира
- •1.1.5 Мировоззрение и культура
- •1.2 Наука и научный метод познания
- •Наука как компонент культуры
- •Наука как способ объективного познания
- •1.2.1 Наука как компонент культуры
- •1.2.2 Наука как способ объективного познания
- •1.2.3 Динамика научного познания
- •1.2.4. Научная картина мира
- •1.3 Естествознание в системе науки
- •1.3.1 Дифференциация наук
- •1.3.2 Естествознание как иерархия наук о природе
- •1.3.3. Естествознание и социальная жизнь общества
- •1.3.4 Проблема интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания
- •2. Естественнонаучная картина мира
- •2.1 Структура естественнонаучной картины мира
- •1. Составляющие естественнонаучной картины мира
- •Фундаментальные понятия естествознания
- •2.1.1 Составляющие естественнонаучной картины мира
- •2.1.2 Фундаментальные понятия естествознания
- •1. Материя и формы ее существования: вещество и поле
- •2. Атрибуты материи: отражение и движение
- •3. Пространство и время
- •2.1.3 Фундаментальные законы природы и основополагающие принципы естествознания
- •1.Фундаментальные законы природы
- •2. Основополагающие принципы естествознания
- •2.2. Эволюция естествознания
- •Доклассический период развития науки
- •Классическая наука
- •Неклассическая наука
- •2.2.1 Доклассический период развития науки
- •1. Научные программы античности
- •2. Средневековая наука
- •2.2.2. Классическая наука
- •1.Естествознание в «Новое время»
- •2. Естествознание XIX века
- •3. Кризис классической науки
- •2.2.3 Неклассическая наука
- •1. Релятивистская картина мира
- •2. Квантово-полевая картина мира
- •3. Строение материи и физика элементарных частиц
- •4. Соотношение классической, релятивистской и квантовой картин
- •5. Постнеклассическая наука
- •3. Основополагающие концепции современного естествознания
- •3. 1 Элементы теории систем
- •3. 1. 1 Системный подход к описанию окружающего мира
- •3. 1. 2 Классификации социоприродных систем
- •3. 1. 3 Свойства открытых систем
- •3. 1. 4 Системная модель мира
- •3. 2 Самоорганизация и эволюция сложных систем, далеких от равновесия
- •Общие представления
- •Роль случайного в поведении сложных систем
- •Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •3. 2. 1 Общие представления
- •3. 2. 2 Роль случайного в поведении сложных систем
- •3. 2. 3 Элементы теории самоорганизации систем
- •1. Фазовое пространство и фазовые траектории
- •2. Точка бифуркации
- •3. Фракталы и аттракторы
- •4. Сценарий самоорганизации сложных систем
- •3. 2. 4 Синергетическая картина мира и универсальный эволюционизм
- •1. Синергетическая картина мира
- •2. Универсальный эволюционизм
- •3. 3 Элементы теории управления
- •1. Самоорганизация и организация
- •Контур с обратной связью
- •Управленческая деятельность
- •3. 3. 1 Самоорганизация и организация
- •3.3.2. Контур с обратной связью
- •3.3.3. Управленческая деятельность
- •3. 4 Некоторые приложения концепций современного естествознания
- •3. 4. 1 Самоорганизация и эволюция вселенной
- •1. Структура Вселенной
- •2. Гипотеза Большого Взрыва
- •3. Образование галактик
- •4. Химическая эволюция
- •5. Будущее Вселенной
- •3. 4. 2 Эволюция звезд и звездно-планетных систем
- •1. Эволюция звезд
- •2. Солнце
- •3. Планеты Солнечной системы
- •3. 4. 3 Самоорганизация и эволюция земли
- •1. Общая характеристика планеты
- •2. Физические оболочки Земли
- •3. Геосфера
- •4. Биосфера
- •3. 4. 4 Самоорганизация и эволюция живого вещества
- •1. Общие представления
- •2. Гипотезы о происхождении жизни на Земле
- •3. Биологическая эволюция и концепция генетики
- •4. Антропный принцип и проблемы происхождения жизни
- •3. 4. 5 Самоорганизация и антропогенез
- •1. Природа человека
- •2. Современные представления о происхождении и эволюции человека
- •3. Эволюция головного мозга и развитие психики
- •Генетическая программа человека и природа интеллектуальных способностей
- •3. 4. 6 Самоорганизация, организация и социогенез
- •1. Краткий исторический экскурс
- •2. Системно-синергетический подход к описанию социальных систем
- •3. Антропосоциогенез и формирование глобальных экологических проблем
- •4. Новые цивилизационные модели и перспективы человека
- •Заключение
- •Глоссарий
Критерии итоговой аттестации
Оценка выполненных заданий и активности студента в баллах |
Соответствие оценок |
||
Название работы |
макс. балл |
возможный итоговый балл |
итоговая оценка |
участие в работе семинаров контрольное тестирование контрольная работа итоговая аттестация (экзамен) |
10
20 10 20 |
55-60
45-55
35-45
ниже 35 |
отлично
хорошо
удовлетворитель но неудовлетвори тельно |
участие в работе семинаров контрольное тестирование контрольная работа итоговая аттестация (зачет) |
10
20 10 20 |
35-60 ниже 35
|
зачтено незачтено |
Вопросы для размышления и творческие задания
1. Попытайтесь проанализировать смену парадигм в науке, которой Вы себя посвятили. Для этого Вам придется покопаться в истории. Что явилось причиной и поводом для революционных изменений? Проследите вызревание конфликта между новыми научными фактами и старой парадигмой. Обсудите возможные пути преодоления конфликта. Cравните с тем, что случилось на самом деле.
2. Приведите пример естественнонаучной теории и проанализируйте:
- Какие опытные факты и гипотезы лежат в основе этой теории?
- Какие научные модели использует эта теория?
- Как эти модели вписываются в современную науку?
- Назовите законы частных естественных наук, составляющие основу этой теории, и покажите, как они вытекают из общих фундаментальных законов природы.
- Каковы границы применимости этой теории?
- Каковы познавательные возможности этой теории.
Разработайте схемы-панорамы или таблицы, раскрывающие наиболее важные естественнонаучные парадигмы доклассической, классической, неклассической и постнеклассической науки. Датируйте эти периоды. Впишите в таблицы важнейшие научные идеи и открытия соответствующих периодов и имена их авторов. Проведите параллели между развитием отдельных областей естествознания, попытайтесь вскрыть их взаимное влияние. Раскройте влияние естественнонаучных идей на социальную жизнь общества.
Научные открытия, совершенные теоретиками-учеными рано или поздно воплощаются в жизнь. Но вместо того, чтобы облегчить жизнь человеку, они часто оборачиваются к нему своей оборотной стороной и несут гибель. Так что же такое научные открытия, что несут они человечеству? Что это - звездные часы человечества или его трагические моменты? Обсудите проблему.
Как понятия «пространство» и «время» вписываются в науку, которая станет основой Вашей будущей профессии? Каковы особенности их проявления в гуманитарных науках.
Известно, что чем симметричнее структура, тем она устойчивее, тем меньше ее потенциальная энергия. Любое современное государство и цивилизация в целом стремится к устойчивости. Как Вы думаете, применим ли термин «симметрия» к данному случаю? И если применим, то в чем должна эта симметрия проявляется? Ответ обоснуйте.
Расскажите о преобразованиях энтропии в процессах «Порядок®Хаос» и «Хаос®Порядок».
Как Вы думаете, почему невозможно построить «вечный двигатель», получить коэффициент полезного действия в 100%? Как оценить КПД клетки живого организма, мозга человека?
Приведите примеры влияния естественнонаучных идей ХХ века (законов, принципов, открытий) на любую сферу человеческой деятельности - науку, искусство, религию, технику, экономику, политику, образование и так далее. Постарайтесь проанализировать положительное и отрицательное влияние идеи на развитие цивилизации, Вашу собственную жизнь, жизнь Вашей семьи, поселение в котором Вы живете. Попытайтесь дать оценку этого влияния с точки зрения обывателя, гражданина, ученого, политика, экономиста, эколога.
10. Как Вы думаете, почему в ходе истории побеждает вполне определенный способ хозяйствования? Что это: рок, случайность, закономерность? Как Вы понимаете словосочетания: роковая случайность, роковая женщина, роковая ошибка?
Постройте (по выбору) иерархическую систему законодательной власти, государства, экономики.
Начертите схему, отражающую системную организацию социоприродной среды. Приведите примеры систем, к описанию которых можно применять принципы синергетики. В чем эти принципы заключаются. Подробно опишите механизм самоорганизации системы. Как происходит ее качественный скачок на более высокую ступень развития? Дайте развернутую картину. Проанализируйте смену культурно-исторических эпох. Насколько применим термин «самоорганизация» к культуре. Как и за счет чего происходит интерференция разных культур.
13. Как известно, для самоорганизации системы необходим внешний источник энергии. Что стимулировало и поддерживало геохимическую, а затем и биологическую эволюцию на Земле? Какую роль для биосферы Земли этот источник играет сегодня и как его можно использовать в будущем.
14. У ученых есть все основания полагать, что на ранних этапах развития Вселенная качественно отличалась от своего современного состояния. Идет грандиозный вселенский процесс эволюции от простого к сложному. Почему не наоборот? Обсудите детали проблемы. Какие гипотезы происхождения Вселенной Вы знаете?
15. Одной из причин, позволяющих биосфере длительное время сохранять постоянство видового состава, является динамическое равновесие между ее компонентами. Какие параметры характеризуют это состояние. Что произойдет при резком увеличении численности одного из видов?
16. Генная инженерия с успехом используется для выведения высокоурожайных культур и высокопродуктивных пород животных. Может быть, стоит начать использовать ее для улучшения природы человека, например продления жизни, повышения умственных способностей, улучшения морфологических качеств. Ведь это хорошая идея. Обсудите все «за» и «против» этой идеи. Может быть, создать генофонд гениальных людей, как создаются генофонды различных сортов растений, а затем использовать их для выведения новых «сортов» людей? Обсудите возможные последствия такого пути создания искусственного интеллекта.
17. Кибернетика предлагает свой путь создания искусственного интеллекта через разработку еще более сложных компьютеров. Эта проблема широко обсуждается в фантастической литературе и киноискусстве. Как Вы думаете, сможет ли компьютер полностью заменить человека? Обсудите проблему и попытайтесь аргументировать свое мнение.
18. Постройте эволюционное древо гоминид. Обозначьте на нем основные точки бифуркации. Поясните, какие факторы оказали наиболее существенное влияние на развитие человечества в эти моменты:
-смена способа хозяйствования;
-смена образца культуры;
-смена характера питания;
-природно-климатические изменения.
Обсудите причины и истоки его био-психо-социальных изменений, их внутреннюю взаимосвязь и взаимозависимость. Приведите примеры.
19. Попытайтесь построить эволюционное древо нашего государства, начиная с X века. Выделите основные точки бифуркации. Постарайтесь выяснить, что стало движущей силой развития в эти роковые для государства моменты. Какова роль личности в истории?