Учебно-метод пособие КСЕ стац гум

относительное, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное время,

их отличия. Направленность («стрела») времени. Понятие о 4-х мерном про-

странстве-времени (Г.И. Минковский).

Семинарское занятие № 6. Объекты и явления микромира.

1.Понятие о микро-, макро- и мегамирах. Концепции микромира.

2.Корпускулярная концепция описания природы. Механистический атомизм.

3.Доказательства дискретности строения вещества: открытие электрона (Д.

Томсон) и радиоактивности атома (А. Беккерель, П. и М. Кюри).

4.Континуальная концепция. Квантовая теория строения атома. Модель атома Резерфорда-Бора. Принцип корпускулярно-волнового дуализма.

5.Элементарные частицы как низший уровень материальных структур. Клас-

сификация элементарных частиц по различным критериям (массе, электри-

ческому заряду, времени жизни и др.)

6.Гипотеза кварков и ее значение для объяснения многообразия элементарных частиц, кварковая модель адронов.

7.Фундаментальные взаимодействия (силы природы) – решающий фактор движения и организации материи. Виды фундаментальных взаимодействий

и их основные характеристики (радиус действия, относительная величина,

частицы – переносчики). Современные научные представления о единстве фундаментальных взаимодействий. Перспективы теоретического объедине-

ния всех сил.

8.Объединение элементарных частиц в атомные ядра, основные закономерно-

сти этого процесса. Ядерные реакции синтеза и расщепления. Объединение атомов в молекулы. Виды химической связи и ее фундаментальная природа.

Объединение молекул в простые вещества. Основные агрегатные состояния вещества. Плазма – особое состояние вещества. Отличия низкотемператур-

ной и высокотемпературной плазмы. Основные свойства плазмы.

21

нейшем.

Семинарское занятие №10. Возникновение жизни – закономерный этап

земной эволюции.

1.Жизнь как космический феномен (В.И.Вернадский). Научные данные о сроках возникновения жизни на Земле.

2.Проблема выбора сценария появления жизни. Гипотезы стационарного со-

стояния и панспермии.

3.Абиогенез как наиболее вероятный гипотетический вариант и его основ-

ные положения (А.И.Опарин, Дж. Холдейн). Опыты С.Миллера как кос-

венное подтверждение гипотезы Опарина-Холдейна.

4.Химическая эволюция как второй этап биогенеза. Необходимые условия для протекания химической эволюции и научные представления об их су-

ществовании на древней Земле.

5.Предбиологическая (биохимическая и микроструктурная) эволюция как необходимый этап возникновения живых организмов. Основные итоги предбиологической эволюции: возникновение белково-нуклеотидных ком-

плексов, ферментов, универсального генетического кода, механизмов био-

логического воспроизводства (репликации, транскрипции, трансляции,

белковой сборки), появление первичных клеток – протобионтов.

6.Научные попытки определения жизни. Два основных подхода к анализу признаков живого – «структурный» и «функциональный», их основные достижения и ограничения. Критерии жизни.

Семинарское занятие №11. Проблема происхождения человека

1.Общие черты и качественные отличия эволюции человека в сравнении с другими биологическими видами. Этапы филогенеза гоминид, социальная и биологическая эволюция человека. Развитие мозга – магистральное направ-

ление эволюции человека. Понятие о нейронном ансамбле как функцио-

нальной единице мозга. Развитие мозга в онтогенезе и формирование ин-

теллекта. Основные характерные черты разума, его отличия от психики жи-

23

вотных. Связь интеллекта со структурами мозга. Происхождение земного

разума как итог биологической эволюции гоминид.

2.Возникновение интеллекта – закономерный этап эволюции Вселенной.

Креационизм и другие нематериалистические подходы к пониманию проис-

хождения интеллекта.

3.Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии. Ва-

рианты будущего Земли с позиций влияния космических и геофизических факторов. Антропогенные факторы, лимитирующие естественное долголе-

тие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этого.

Семинарское занятие №12. Проблема происхождения Вселенной. Концеп-

ция глобального эволюционизма

1.Универсальный эволюционизм природы.

2.Исторические попытки теоретического описания состояния Вселенной

(Эйнштейн, Фридман, Ж. Леметр).

3. Гипотеза «Большого взрыва» (Леметр). Теоретические и опытные обосно-

вания.

4.Закон Хаббла и его значение для космологии.

5.Хронология эволюции Вселенной (основные эры).

6.Теоретические модели будущего развития Вселенной. Плотность вещества Вселенной как основной критерий выбора адекватной модели ее развития.

7.Гипотеза «пульсирующей Вселенной».

8.Антропный принцип; история и формулировки.

Семинарское занятие № 13. Проблема научного описания самоорганиза-

ции материи.

1.Ограничения, накладываемые классической (равновесной) термодинамикой

2.Синергетический подход к построению теории самоорганизации материи и его отличие от неравновесно-термодинамического.

3.Предмет изучения и области применения синергетики. (Г.Хакен).

24

4. Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства

(И.Пригожин)

5.Значение изучения диссипативных структур для объяснения механизмов структурной самоорганизации.

6.Связи, их роль в саморегуляции.

Основные положения теории систем. Виды систем

Семинарское занятие № 14. Симметрия – универсальное свойство при-

родных объектов и процессов.

1. Симметрия физических явлений и процессов и ее связь с симметрией про-

странства и времени.

2.Проблема роли симметрии и ее нарушений в происхождении и эволюции материального мира.

3.Фундаментальная роль науки о симметрии в естествознании

25

СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ РАЗДЕЛОВ КУРСА

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ КАК ОТРАСЛЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ Естествознание – совокупность наук о природе.

Наука – одна из исторических форм познания мира. Долгое время позна-

ние развивалось в донаучных формах (мифология, религия и др.). Однако не-

который познавательный момент свойственен и ненаучным формам духовной культуры – искусству, политике, праву, морали.

ПОЗНАНИЕ

ОБЫДЕННОЕ ЗНАНИЕ НАУКА

И

ПОЗНАНИЕ

Рис.1. Формы познания и их особенности

Донаучное и вненаучное знание позволяет лишь констатировать и фик-

сировать некоторые факты.

Наука ориентирована на объяснение фактов, выявление комплекса причин, порождающих явление, получение нового знания, истинность которо-

го доказывается, а не просто утверждается.

26

НАУКА - сфера человеческой деятельности, направленная на выработ-

ку и систематизацию объективных знаний о действительности (т.е. не завися-

щих от человека).

Цель науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явле-

ний действительности на основе открываемых наукой законов.

Основные отличия науки от обыденного познания

В науке объекты обычно расчленяются, чтобы изучать их отдельные части

исвязи

На теоретическом уровне имеют дело с идеализированными моделями объ-

ектов (точка, плоскость, материальная точка)

дополнительно разрабатывается язык специфических терминов и символов,

схем и формул

Специфические средства исследования

Специфические средства проверки на истинность –

1.эксперимент,

2.процедуры логического выведения одних утверждений из других

Системность и обоснованность

Ведущая роль метода

Занятия наукой требуют специальной подготовки:

1.Теоретической

2.Практической

3.Методической

4.Усвоения научных ориентаций и ценностных установок

27

процессе моделирования решается 3 задачи: построение модели, эксперимен-

тальное исследование модели, экстраполяция информации, полученной при изучении модели, на объект исследования.

Теоретический уровень формы, методы и способы организации познавательной деятельно-

сти, обеспечивающие создание и разработку научной теории (логическая система знаний о законах).

Сюда относятся: научные абстракции, мысленные модели, научные идеи,

гипотезы и теории.

Теоретические методы исследования включают

1.общечеловеческие приемы мышления (анализ, синтез, сравнение, де-

дукция, индукция, обобщение и т.д.)

анализ – расчленение целостного предмета на составные части,

синтез – соединение частей предмета в единое целое,

абстрагирование – отвлечение от ряда несущественных свойств,

обобщение – установление общих свойств и признаков объекта,

индукция - способ рассуждения от частного к общему,

дедукция - способ рассуждения от общего к частному,

классификация - разделение изучаемых предметов на группы

по признакам

аналогия -прием познания, при котором на основании сходства

объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах. Однако, выводы по аналогии всегда вероятностны.

2.собственно теоретические методы: идеализация, формализация, ме-

тоды статистики.

Идеализация – мысленное внесение определенных изменений в изучае-

мый объект в соответствии с целями исследований (например, идеализирован-

ное понятие «материальная точка»).

Формализация – использование специальной символики, позволяющей

30