Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Концепции современного естествознания. Учебное пособие-3

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 341 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ ОЦЕНКИ И КОНСАЛТИНГА

Е.А. Сидорков

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебное пособие

Рекомендовано Ученым советом Международной академии

оценки и консалтинга в качестве учебного пособия

для студентов-экономистов

МОСКВА

РИО МАОК

2009

УДК 5(075.8) ББК 2я73-1

С34

Автор: профессор кафедры Геоинформационных технологий Российского государственного геологоразведочного университета, член-корреспондент Академии минеральных ресурсов, кандидат геолого-минералогических наук Сидорков Евгений Александрович

Сидорков Е.А.

С34 Концепции современного естествознания. Учебное

пособие. – М.: Международная академия оценки и консалтинга,

2009. – 341 с.

Цель изучения курса «Концепции современного естествозна-

ния» – сформировать у будущего специалиста:

• целостное представление о процессах и явлениях, происходящих

в живой и неживой природе;

• понимание возможностей современных научных методов познания природы и навыки овладения ими на уровне, позволяющем корректно формулировать задачи естественнонаучного содержания, возникающие в его профессиональной деятельности и обыденной жизни.

В учебном пособии – более тысячи контрольных заданий в тестовой форме, что позволяет достичь цели, поставленной автором – самым эффективным образом научить студента трудиться самостоятельно, вдумчиво. Достижению этой же цели способствует работа над рефератом, сформулированные требования к которому (см. Приложение) позволяют добиться высокой степени структурированности реферируемой темы.

Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентовэкономистов и соответствует Государственным образовательным стандартам подготовки специалистов по межотраслевым специальностям: маркетинг (061 500, ЕН.Ф.02), бухгалтерский учет, анализ и аудит (060 500, ЕН.Ф.05), финансы и кредит (060 400, ЕН.Ф.05), а также мировая экономика (060 600, ЕН.Ф.03), экономика и социология труда (060 200, ЕН.Ф.02) и информационные системы (071 900, ЕН.Ф.02).

УДК 5(075.8)

ББК 2я73-1

Содержание

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................7

I. ОСНОВЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ......................................................................8

I.1. Особенности естествознания ....................................................................8

I.1.1. Особенности естественнонаучного мышления ...............................8

I.2. Кризисы в истории человечества..............................................................8

I.2.1. Выход из кризисов..............................................................................9

I.3. Главные черты современного естествознания ........................................9

I.3.1. Первая характерная черта

современного естествознания.....................................................................9

I.3.2. Вторая характерная черта

современного естествознания...................................................................10

I.3.3. Третья характерная черта

современного естествознания...................................................................10

I.3.4. Четвертая характерная черта

современного естествознания...................................................................11

I.3.5. Пятая характерная черта

современного естествознания...................................................................11

I.3.6. Шестая характерная черта

современного естествознания...................................................................12

I.4. Естественнонаучные и гуманитарные традиции

исследования природы...................................................................................12

I.4.1. Естественнонаучная традиция ........................................................12

I.4.2. Гуманитарная традиция ...................................................................12

I.4.3. Опасность «образованщины»..........................................................13

Контрольные вопросы....................................................................................13

Задания текущего контроля в тестовой форме............................................14

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ............................................................................................22

II. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ....25

II.1. Фазы развития и уровни анализа научной мысли ...............................25

II.1.1. Интенсивное развитие ....................................................................25

II.1.2. Экстенсивное развитие...................................................................25

II.1.3. Критерий научности учения или теории ......................................25

II.2. Основополагающие принципы естествознания...................................26

II.2.1. Правила для руководства ума Р. Декарта.....................................26

II.2.2. Правила умозаключений в физике И. Ньютона...........................26

II.3. Принципы физики как основа

естественнонаучного мировоззрения ...........................................................26

II.3.1. Принцип инвариантности...............................................................27

II.3.2. Принцип относительности .............................................................28

II.3.3. Принцип дополнительности...........................................................29

II.3.4. Методологическое содержание основных

научных принципов...................................................................................30

Контрольные вопросы....................................................................................30

Задания текущего контроля в тестовой форме............................................31

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ............................................................................................40

III. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ .......................43

III.1. Особенности развития естествознания................................................43

III.1.1. Этапы и модели формировании и развития естествознания.....43

III.1.2. Причины и время возникновения наук........................................45

III.2. Общая характеристика основных этапов ............................................45

III.2.1. Древнегреческий период...............................................................46

III.2.2. Эллинистический период..............................................................48

III.2.3. Древнеримский период .................................................................49

III.2.4. Роль Арабского мира в развитии естествознания ......................49

III.2.5. Естествознание в средневековой Европе ....................................50

III.2.6. Научная революция .......................................................................52

III.3. Научный эксперимент как метод исследования.................................53

III.3.1. Научный эксперимент в астрономии и механике.......................53

III.3.1. Научный эксперимент в медицине ..............................................54

Контрольные вопросы....................................................................................54

Задания текущего контроля в тестовой форме............................................56

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ............................................................................................80

IV. НАУКИ О НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕ ..............................................................81

IV.1. Основные понятия и концепции

современной физики.......................................................................................81

IV.1.1. Основные понятия и концептуальные

системы физики..........................................................................................82

IV.1.2. Основные физические величины .................................................82

IV.1.3. Иерархия физических объектов ...................................................83

IV.1.4. Основные концепции классической физики:

механики, термодинамики и электродинамики......................................84

IV.1.5. Взаимодействия в физике .............................................................95

IV.1.6. Фундаментальные константы.......................................................96

IV.1.7. Атом и элементарные частицы ....................................................97

IV.1.8. Корпускулярно-волновой дуализм ............................................100

IV.2. Основные понятия и концепции химии ............................................102

IV.2.1. Истоки и современное состояние химии ..................................102

IV.2.2. Основные разделы современной химии....................................104

IV.2.3. Основные принципы и законы

современной химии .................................................................................106

IV.2.4. Химическая связь и химическая кинетика................................107

IV.3. Основные понятия и концепции астрономии...................................108

IV.3.1. Законы Кеплера и их научное значение....................................109

IV.3.2. Объекты астрономии и методы

их исследования .......................................................................................109

IV.3.3. Структурная организация материи

в астрономии ............................................................................................111

Контрольные вопросы..................................................................................117

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ..........................................................................................190

V. Объединяющие естественные науки ..........................................................192

V.1. Математика............................................................................................192

V.1.1. История математики.....................................................................192

V.1.2. Математические методы исследования......................................194

V.1.3. Теория информации......................................................................196

V.2. Теория систем........................................................................................199

V.2.1.Общая теория систем.....................................................................199

V.2.2.Системный анализ..........................................................................201

V.2.3.Системный подход.........................................................................203

V.3. Кибернетика ..........................................................................................204

V.3.1. Методы и цели кибернетики........................................................204

V.3.2. Кибернетическая система ............................................................205

V.3.3. Роль кибернетики..........................................................................206

Контрольные вопросы..................................................................................207

Задания текущего контроля в тестовой форме..........................................208

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ..........................................................................................235

VI. НАУКИ О ЖИВОЙ ПРИРОДЕ..................................................................236

VI.1. Постулаты биологии ...........................................................................236

VI.1.1. Постулаты наследственности.....................................................236

VI.1.2. Постулаты эволюции...................................................................237

VI.1.3. Анализ постулатов биологии .....................................................237

VI.1.4. Частные постулаты биологии.....................................................238

VI.2. Основные определения понятия «жизнь».........................................239

VI.2.1. Субстанциональный подход к проблеме

происхождения жизни.............................................................................239

VI.2.2. Функциональный подход к проблеме

происхождения жизни.............................................................................239

VI.2.3. Множественные подходы к проблеме

происхождения жизни.............................................................................240

VI.3. Биологическая научная и практическая

деятельность человека..................................................................................240

VI.3.1. Бионикa.........................................................................................240

VI.3.2. Cелекция.......................................................................................241

VI.3.3. Биология и медицина ..................................................................241

Контрольные вопросы..................................................................................242

Задания текущего контроля в тестовой форме..........................................243

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ..........................................................................................254

VII. НАУКИ О ЗЕМЛЕ .....................................................................................255

VII.1. География............................................................................................255

VII.1.1. Физическая география ...............................................................255

VII.1.2. Земной шар .................................................................................255

VII.1.3. Геосферы.....................................................................................257

VII.2. Геология ..............................................................................................260

VII.2.1. Современная геология – комплекс

геологических наук..................................................................................260

VII.2.2. Объект, цель и основные задачи

геологических наук..................................................................................261

VII.2.3. Методология и методы геологических наук ...........................262

Контрольные вопросы..................................................................................263

Задания текущего контроля в тестовой форме..........................................265

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ..........................................................................................284

VIII. ПУТЬ К ЕДИНОЙ КУЛЬТУРЕ...............................................................285

VIII.1. Экология ............................................................................................285

VIII.1.1. Экологические системы ...........................................................285

VIII.1.2. Структура современной экологии...........................................287

VIII.1.3. Законы экологии и принципы защиты

биосферы...................................................................................................290

VIII.2. Синергетика.......................................................................................293

VIII.2.1. Линейные и нелинейные модели.............................................293

VIII.2.2. Организация и самоорганизация.............................................294

VIII.2.3. Консервативная и диссипативная системы............................295

VIII.3. Ноосфера............................................................................................295

VIII.3.1. Ноосфера по В.И. Вернадскому ..............................................296

VIII.3.2. Человек и ноосфера ..................................................................297

VIII.3.3. Ноосферный оптимизм.............................................................298

Контрольные вопросы..................................................................................299

Задания текущего контроля в тестовой форме..........................................302

Бланк ответов на задания текущего контроля

в тестовой форме ..........................................................................................326

IX. ПРИЛОЖЕНИЕ ...........................................................................................327

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемое учебное пособие «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ» (КСЕ) предназначено для студентов-экономистов, разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом подготовки специалистов по межотраслевым специальностям: маркетинг (061 500, ЕН.Ф.02), бухгалтерский учет, анализ и аудит (060 500, ЕН.Ф.05), финансы и кредит (060 400, ЕН.Ф.05), а также мировая экономика (060 600, ЕН.Ф.03), экономика и социология труда (060 200, ЕН.Ф.02) и информационные системы (071 900, ЕН.Ф.02).

Цель изучения курса – сформировать у будущего специалиста:

• целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в жи-

вой и неживой природе;

• понимание возможностей современных научных методов познания при-

роды и навыки овладения ими на уровне, позволяющем корректно формулировать задачи естественнонаучного содержания, возникающие в его профессиональной деятельности и обыденной жизни.

При рассмотрении основных концепций и истории их развития в отдельных разделах естествознания постоянно анализируется циклическая историко-методологическая изменчивость взаимоотношений естественнонаучной и гуманитарной культур.

Среди всех концепций глобальными следует считать концепции системности, самоорганизации и ноосферности.

Системность должна воплощаться не только во всеобщности взаимосвязей и взаимовлияния, но и в разномасштабности изучения материи, явлений и процессов исходя из поставленной профессиональной задачи. Сегодня самоорганизация воплощается в синергетику и, в том числе, в теорию структур. Ноосферность – это пока лишь стремление к совершенствованию взаимоотношений в обществе и общества с природой, но правила этих взаимоотношений уже провозглашены.

Автор уже давно занимается методологическими вопросами естествознания, в первую очередь науками о Земле, и имеет многолетний опыт преподавания курса Концепций современного естествознания в негосударственных гуманитарных вузах города Москвы. В ходе преподавания курса каждая лекция или семинар заканчивается тестовым контролем. В учебном пособии содержатся более тысячи контрольных заданий в тестовой форме, что позволяет самым эффективным способом достичь цели, поставленной автором – научить студента трудиться самостоятельно и вдумчиво. Достижению этой цели способствует работа над рефератом, сформулированные требования к которому (см. Приложение) позволяют добиться высокой степени структурированности реферируемой темы.

Автор признателен руководству Международной академии оценки и консалтинга за инициативу по изданию этого учебного пособия и будет благодарен всем, кто выскажет пожелания по его улучшению.

I. ОСНОВЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Естествознание следует рассматривать как совокупность наук о природе, объектами исследования которых являются материя, жизнь, человек, Земля и Вселенная.

Наука как сфера человеческой деятельности имеет функцию выработки и теоретической систематизации объективных знаний о действительности и в тоже время – это одна из форм общественного сознания и отрасль культуры, которая существовала не во все времена и не у всех народов.

Цель науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения, на основе открываемых ею законов.

Элементы естествознания можно обнаружить в глубокой древности, но тогда эти науки не имели самостоятельного значения и полностью вписывались в религиозно-философские системы.

Только начиная с эпохи Нового времени естествознание обретает свое мировоззрение, которое к настоящему времени обрело саморазвивающийся планетарный характер, что позволяет рассматривать его участие в формировании ноосферы.

I.1. Особенности естествознания

Естествознание, познающее окружающий мир рациональными методами, в настоящее время развивается особенно интенсивно.

В развитии естествознания как науки чередуются экстенсивные и революционные периоды – научные революции, приводящие к изменению структуры науки, принципов и методов познания, а также форм ее организации.

Для естествознания, как и для всякой науки, характерно диалектическое сочетание процессов дифференциации и интеграции, развития фундаментальных и прикладных исследований.

I.1.1. Особенности естественнонаучного мышления

Особенностью варительных рассуждений к исходным постулатам и создание последовательно восходящей структуры всего остального знания.

В естествознании узкоспециальные и общенаучные термины играют важную роль, что связано с сущность естествознания и его традициями.

Естествознание отличается от отдельных специальных наук целостным взглядом на явления и процессы, исследуемые этими науками.

I.2. Кризисы в истории человечества

В настоящее время человечество переживает кризис практически во всех сферах деятельности, по значимости сравнимый с неолитической революцией, свершившейся 10 тысяч лет тому назад.

естественнонаучного мышления является сведение пред-

В период неолита человечество начало испытывать существенные трудности во взаимодействии с окружающей средой – истребление крупных животных (прежде всего мамонтов) осложнило добычу пищи, обеспечивавшей существование человека. Человечество спас от исчезновения только переход к земледелию и скотоводству.

Человек, как указывал В.И. Вернадский, стал геологической силой, его техногенные воздействия на природу Земли носят планетарный характер. Можно бесконечно перечислять глобальные техногенные катастрофы масштаба Чернобыля и Арала.

I.2.1. Выход из кризисов

Выходом из создавшегося положения может быть только переход на квазиравновесный путь дальнейшего развития – гармонические взаимодействия с природой и в обществе. Поэтому для нашей планеты и ее геосфер новой системой координат должна стать ноосфера – сфера разума, являющаяся и этапом развития биосферы.

Кризис системы современного знания охватывает практически все специальные дисциплины – от теоретической физики и биологии до общественных наук. Кризис отмечается и в естественных науках, но современное естествознание активно участвует в его преодолении. Так, современная физика распрощалась с идеей «элементарных кирпичиков» мироздания для микромира, а также с идеей об абсолютном пределе окружающей нас Вселенной. Современная биология выяснила, что эволюция имеет определенную телеологическую направленность, а поведение генов гораздо сложнее, чем предполагалось еще 20–30 лет назад.

I.3. Главные черты современного естествознания

Выделяют шесть характерных черт.

I.3.1. Первая характерная черта современного естествознания. Развитие естествознания в ХVII и до конца ХIХ века происходило по законам механики

В этот период развитие естествознания направлялось классической механикой и лишь в последние десятилетия ее влияние существенно ослабло.

В 1873 году Ф. Энгельс сделал открытие, которое легло в основу дальнейших естественнонаучных концепций – движение есть наиболее общее понятие, охватывающее изучение всей природы в целом. Для этого ему пришлось ввести понятие «форма движения». Он связал каждую форму движения с определенным материальным субстратом, соединив их между собой идеей «неуничтожимости движения». Это определение верно отражало сущность естествознания ХIХ века, но в XX веке оно было дополнено высказыванием В.И. Вернадского, о том что для выражения единства биогеохимических процессов жизни с атомной картиной мира следует использовать понятие

«организованность».

Таким образом, в ХХ столетии вместо движения основной характеристикой материи становится организованность.

Для естествознания ХVII–ХIХ веков классическая механика и ее ядро – динамика – соответствовали представлениям человека о гармонии природы и единстве Вселенной. Это были принципы не физической, а философской программы, в которой все явления объяснялись механическим взаимодействием частиц материи.

Господство механики в естествознании завершилось уникальным для истории науки публичным извинением президента Международного союза чистой и прикладной математики за то, что в течение трех веков образованные люди вводили общество в заблуждение аналогией детерминизма, основанного на системе Ньютона.

Это было вызвано безграничным влиянием и триумфом классической механики в сферах, далеко выходящих за границы ее разумных приложений. В Европе и Америке даже общественные науки сформировались в значительной мере под влиянием ньютонианской парадигмы, в результате чего до сих пор многие социально-политические вопросы решаются силовыми методами, а не путем компромиссов, что в немалой степени является следствием таких взглядов.

I.3.2. Вторая характерная черта современного естествознания. Современное естествознание осознало, что простота не присуща ни бесконечно малому, ни бесконечно большому. В первом нет кирпичиков мироздания, у второго нет абсолютного предела

Более 2 тысяч лет атом считался мельчайшей неделимой частичкой природы – все формировалось из атомов. В ХVШ–ХIХ веках были открыты десятки атомов (химических элементов), которые классифицировались периодическим законом и системой элементов Д.И. Менделеева.

Это был триумф естествознания, апофеоз атомистической концепции.

Эпоха элементарных частиц началась в конце ХIХ века. Сначала открыли электрон, затем одну за другой начали открывать элементарные частицы. До 1960 года (к тому времени их было открыто 32) существовала иллюзия, что можно построить периодическую систему элементарных частиц, аналогичную системе Менделеева. Однако после 1965 года, когда число элементарных частиц превысило 200, стало ясно, что это невозможно. Частицы оказались настолько разными, что до сих пор не найден общий параметр их систематизации. Стало очевидным, что «простоту» и соответствующие ей понятия следует искать в реальном мире, окружающем человека. Это привело к осознанию необходимости диалога с природой вместо ее покорения.

I.3.3. Третья характерная черта современного естествознания. Возникновение наук биосферного класса, в которых все процессы рассматриваются во взаимосвязи и в единстве взаимообусловленности, а человек как составная часть процесса является внутренним творческим наблюдателем

1 / 341 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]