Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4247.03.01;РУ.01;1.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.21 Mб
Скачать

13.4 На пути к постнеклассической науке XXI века

На пороге XXI в. естествознание, по-видимому, вступает в новую историческую фазу своего развития – на уровень постнеклассической науки.

Для постнеклассической науки характерно выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемно ориентированных форм исследований. В определении познавательных целей науки все чаще начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а внешние для науки цели – цели экономического, социального, политического, культурного характера. Объектами современных междисциплинарных исследований становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами, так как с течением времени они формируют новые уровни своей организации, изменяют свою структуру, характеризуются принципиальной необратимостью процессов и т.п. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен человек (объекты экологии, медико-биологические объекты, объекты биотехнологии, системы человек – машина и др.).

Становление постнеклассической науки связано с изменением методологических установок естественно-научного познания:

  • формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта – построение сценариев возможных линий развития системы (в том числе и в точках бифуркации);

  • идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктивной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксимации, компьютерных программах и т.д.;

  • все чаще применяются методы исторической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитарном знании;

  • исследование развивающихся объектов требует изменения стратегии эксперимента: результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах развития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы; в первую очередь это относится к системам, существующим лишь в одном экземпляре, – они требуют особой стратегии экспериментального исследования, поскольку нет возможности воспроизводить первоначальные состояния такого объекта;

  • нет свободы выбора эксперимента с системами, в которые непосредственно включен человек;

  • изменяются представления классического и неклассического естествознания о ценностно нейтральном характере научного исследования – современные способы описания объектов (особенно таких, в которые непосредственно включен человек) не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру способа описания (этика науки, социальная экспертиза программ и др.).

Есть основания считать, что по мере развития науки все эти современные особенности естественно-научного познания будут проявлять себя в еще более контрастных и очевидных формах.

ЗАДАНИЯ ПО ФОРМИРОВАНИЮ КОМПЕТЕНЦИЙ

ОК-3. Владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения

Этап формирования ОК-3. А. Знать основы генетики

Задание 1 Дайте определение понятиям:

а) ген – __________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

б) генофонд – ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

в) фенотип – _____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

г) генотип – ______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

Задание 2 Дайте определение понятиям:

а) гибрид – ______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

б) комплиментарность – ___________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

в) изменчивость – _________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________;

г) мутация – ______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________.

Этап формирования ОК-3. Б. Знать основы клеточной теории, основных теорий происхождения жизни, основные теории эволюции органического мира

Задание 1 Составьте схематичный рисунок строения клетки

Задание 2 Опишите, чем отличаются автотрофные организмы от гетеротрофных

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________

Примечание. Этапы формирования компетенций для студентов, изучивших юниту 3 по дисциплине 4247 "Концепции современного естествознания" (курс 2).

Задание 3 Ответьте на вопросы:

1. Каковы основные гипотезы происхождения жизни на Земле и в чем их сущность?

2. В чем состоит концепция самозарождения жизни из неживого вещества?

3. В чем сущность синтетической теории эволюции?

4. Изложите основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина.

5. Изложите суть теории катастроф Ж. Кювье.

Задание 4 Укажите авторов выдающихся открытий в естествознании

Автор

Вклад в естествознание

Открыл молекулярную асимметрию

Основоположники клеточной теории

Автор биогенетического закона и термина «онтогенез»

Автор принципа – все живое от живого

Автор идеи биохимической эволюции происхождения жизни

Автор теории катастроф в биологии

Установили структуру ДНК

Этап формирования ОК-3. В. Знать принципы современной физики

Задание 1 Приведите в соответствие принципы и их содержание

Принцип дополнительности

Области допущения, согласно которым результирующий эффект представляет собой сумму эффектов, вызывае-мых каждым воздействующим явлением в отдельности

Принцип суперпозиции (наложения)

Утверждает преемственность физических теорий: ника-кая новая теория не может быть справедливой, если она не содержит в качестве предельного случая старую теорию, относящуюся к тем же явлениям, поскольку старая теория уже оправдала себя в своей области

Принцип соответствия

Одно понятие способно отразить только часть истины, но, собрав эти на первый взгляд противоречащие друг другу понятия, можно получить достаточно полную картину объекта

Задание 2 Опишите суть принципа неопределенности В. Гейзенберга

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Этап формирования ОК-3. Г. Знать принципы возрастания энтропии

Задание 1 Приведите в соответствие:

Закон сохранения энергии соответствует

однородности пространства

Закон сохранения импульса соответствует

однородности времени

Закон сохранения момента импульса соответствует

калибровочной симметрии

Закон сохранения электрического заряда соответствует

изотропии пространства

Задание 2 Определите, уменьшается или увеличивается энтропия в следующих процессах:

1) в процессе плавления вещества его энтропия;

2) в процессе испарения жидкости энтропия вещества;

3) при охлаждении тела его энтропия;

4) в процессе сублимации йода (переход из твердого состояния в газообразное) его энтропия.

Этап формирования ОК-3. Д. Знать закономерности самоорганизации и принципы универсального эволюционизма

Задание 1 Вставьте пропущенное слово в утверждение:

«Критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой относи-тельно флуктуаций и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности называется ….».

Задание 2 Дать характеристики самоорганизующихся систем

Открытость _______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Нелинейность ____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Диссипативность __________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ГЛОССАРИЙ

п/п

Новое понятие

Содержание

1

Автотрофные организмы

не нуждаются в органической пище и могут жить за счет хемосинтеза (бактерии) или фотосинтеза (растения), т.е. сами производят необходимые им питательные вещества

2

Амфоболизм

процесс образования в ходе катаболизма мелких молекул, которые затем принимают участие в строительстве более сложных молекул

3

Анаболизм, или ассимиляция

разветвленная система процессов биосинтеза сложных моле-кул с расходованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ)

4

Антисимметрия

симметрия противоположностей, связанная с изменением знака

5

Антропный принцип

принцип, состоящий в том, что возникновение человечества, т.е. познающего субъекта, было возможным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселенной именно таковы, какими они являются; если бы они были иными, Все-ленную просто некому было бы познавать

6

Антропология

общее учение о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и вариациях физического строения человека

7

Асимметрия

состояние отсутствия симметрии

8

Белки

макромолекулы, представляющие собой очень длинные цепи из аминокислот – органических (карбоновых) кислот, содержащих, как правило, одну или две аминогруппы (–NH2)

9

Биогеохимические циклы

круговороты питательных веществ, участниками которых являются как живые, так и неживые компоненты экосистемы

10

Биосфера

оболочка Земли, включающая как область распространения живого вещества, так и само это вещество

11

Ген

элементарная единица наследственности

12

Генотип

совокупность генов одного организма

13

Гетеротрофные организмы

все организмы, которые не могут обходиться без органической пищи

14

Гомеостаз

совокупность сложных приспособительных реакций живот-ного и человека, направленных на устранение или макси-мальное ограничение действий различных факторов внешней или внутренней среды, нарушающих относительное динами-ческое постоянство внутренней среды организма (например, постоянство температуры тела, кровяного давления, содержа-ния глюкозы в крови)

15

Детерминизм (в физике)

выражается в признании существования объективных физиче-ских закономерностей

16

Дивергенция

явление расхождения признаков, ведущее к видообразованию

17

Динамическая теория

физическая теория, представляющая совокупность динами-ческих законов

18

Динамический закон

физический закон, отображающий объективную закономер-ность в форме однозначной связи физических величин, выражаемых количественно

19

Дисимметрия

отсутствие некоторых элементов симметрии у тех или иных объектов

20

Диссипативность

качественно своеобразное макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне

21

Закрытая термодинамическая система

термодинамическая система, которая не может обмениваться с внешней средой веществом

п/п

Новое понятие

Содержание

22

Изолированная система (замкнутая cистема)

термодинамическая система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией

23

Инвариантность

неизменность какой-либо величины при изменении физиче-ских условий, способность не изменяться при определенных преобразованиях

24

Калибровочные симметрии

симметрии, связанные с изменениями масштаба: все симмет-рии, которые связаны с законами микромира, являются калибровочными

25

Катаболизм, или диссимиляция

процесс расщепления сложных органических соединений, сопровождающийся выделением химической энергии при разрыве химических связей

26

Клетка

минимальная живая система

27

Механический детерминизм

позиция, связанная с отрицанием случайностей любого рода, с абсолютизацией динамических закономерностей и законов

28

Митоз

деление клеток, обеспечивающее одинаковое распределение генетического материала между дочерними клетками

29

Мутация

(от лат. mutatio – изменение) способность к наследственной изменчивости

30

Ноосфера

новое состояние биосферы, преобразованной человеческой мыслью и трудом

31

Нуклеиновые кислоты

сложные органические соединения, представляющие собой фосфорсодержащие биополимеры (полинуклеотиды)

32

Онтогенез

индивидуальное развитие организма, охватывающее все изме-нения от момента зарождения до окончания жизни

33

Органы

относительно крупные функциональные единицы, которые объединяют различные ткани в те или иные физиологические комплексы

34

Открытая термодинамическая система

термодинамическая система, которая обменивается веществом и энергией с другими системами

35

Палеонтология

наука, которая занимается изучением ископаемых останков, то есть любых сохранившихся в земной коре следов прежде живших организмов: целых организмов, твердых скелетных структур, окаменелостей, отпечатков

36

Популяция

совокупность особей одного вида, занимающих определенную территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других подобных групп

37

Прокариоты

клетки, лишенные оформленного ядра. В них молекулы ДНК не окружены ядерной мембраной и не организованы в хромосомы. К прокариотам относятся бактерии

38

Репликация

удвоение молекул ДНК

39

Рибосомы

органеллы, состоящие из белка и РНК, с помощью которых идет синтез белка

40

Самоорганизация

свойство живой системы приспособляться к изменяющимся условиям за счет изменения структуры своей системы управления

41

Самоорганизующиеся системы

очень сложные открытые системы, которые характеризуются огромным числом степеней свободы

42

Саморегуляция

свойство живых систем автоматически устанавливать и поддерживать на определенном уровне те или иные физиологические (или другие) показатели системы

43

Симметрия

(от греч. symmetria – соразмерность) однородность, пропор-циональность, гармония каких-либо материальных объектов

п/п

Новое понятие

Содержание

44

Симметрия в физике

свойство физических величин, детально описывающих пове-дение системы, оставаться неизменными (инвариантными) при их определенных преобразованиях

45

Синергетика

изучает общие закономерности самоорганизации, становление структур, которые образуются в сложных, открытых системах в процессе перманентного потокового обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой в неравновесных условиях

46

Статистические законы

законы, предсказания которых не являются определенными, а только вероятными

47

Термодинамика

(от греч. therme – тепло + dynamis – сила) раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии

48

Термодинамическая система

совокупность физических тел, которые могут энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами, а также обмениваться с ними веществом

49

Ткани

группа физически объединенных клеток и межклеточных веществ для выполнения определенных функций

50

Транскрипция

перенос кода ДНК путем образования одноцепочной молекулы информационной РНК на одной нити ДНК

51

Трансляция

синтез белка на основе генетического кода и-РНК в особых частях клетки – рибосомах, куда транспортная РНК доставляет аминокислоты

52

Фенотип

комплекс внешних признаков организма, сформировавшихся в ходе его индивидуального развития

53

Филогенез

историческое развитие организмов или эволюция органи-ческого мира

54

Хиральность

асимметрия молекул, их несовместимость со своим зеркаль-ным отражением, как у правой и левой руки

55

Хромосомы

длинные нитевидные тельца, состоящие из ДНК и присоеди-ненного к ней белка.

56

Эволюция

процесс длительных, постепенных, медленных изменений, в конечном итоге приводящих к коренным, качественным изменениям – возникновению новых организмов, структур, форм и видов

57

Экологические факторы

существенные свойства окружающей среды, оказывающие прямое или косвенное воздействие на сообщества живых организмов в экосистеме и на состояние экосистемы в целом

58

Энтропия

мера хаотичности, неупорядоченности системы

59

Эукариоты

клетки, содержащие ядра. Кроме того, в них есть митохондрии – органеллы, в которых идет процесс окисления. К эукариотам относятся простейшие, грибы, растения и животные, поэтому они могут быть одноклеточными и многоклеточными

60

Ядро

важнейшая часть всех клеток (кроме бактериальных), в которой находятся хромосомы

Рабочий учебник в соответствии с балансовым методом проектирования образовательных программ содержит:

60 – приведенных понятий;

3 – компетенции.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]