2. Общие методические указания

Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Для облегчения этой работы кафедра организует чтение лекций, практические занятия и лабораторные работы. Поэтому процесс изучения состоит из следующих этапов: 1) проработка лекций; 2) самостоятельная работа с учебниками и учебными пособиями; 3) выполнение контрольной работы; 4) прохождение лабораторного практикума; 5) сдача зачетов и экзаменов.

В процессе изучения дисциплины каждый студент должен выполнить контрольную работу.

Во время экзаменационно-лабораторных сессий проводятся лабораторные работы. Цель лабораторного практикума – не только изучить те или иные явления природы, убедиться в правильности теоретических выводов, приобрести соответствующие навыки в обращении с приборами, но и более глубоко овладеть теоретическим материалом.

На экзаменах и зачетах в первую очередь выясняется усвоение основных теоретических положений программы и умение творчески применять полученные знания к решению практических задач. Сущность явлений, законов, процессов должна излагаться четко и достаточно подробно; решать задачи необходимо без ошибок и уверенно. Любая графическая работа должна быть выполнена аккуратно и четко. Только при выполнении этих условий знания по дисциплине «Концепции современного естествознания» могут быть признаны удовлетворительными.

3. Литература основная

1. Т.Я. Дубнищева. Концепции современного естествознания. – Новосибирск, ЮКЭА, 1997.

2. Т.Я. Дубнищева, А.Ю. Пигарев. Современное естествознание. – Новосибирск, ЮКЭА, 1998.

3. С.Х. Карпенков. Концепции современного естествознания. – Москва, ЮНИТИ, 1997.

4. В.И. Курзецов, Г.М. Идлис, В.Н. Гутина. Естествознание. – Москва, АГАР, 1996.

5. В.Ф. Дмитриева, В.Л. Прокофьев. Основы физики. - М., Высшая школа, 2001.

Дополнительная

1. И. Пригожкин, И. Стангерс. Порядок из хаоса. – М., Мир, 1986.

2. Н.Н. Моисеев. Человек и ноосфера. – М.: Прогресс, 1990.

3. Г. Хакен. Синергетика. – М.: Мир, 1980.

4. В.И. Вернадский. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. - М.: Наука, 1965.

5. В.Г. Афанасьев. Мир живого: Системность, эволюция и управление. – М.: изд. Полит. Литература, 1986.

6. Основы общей биологии. Под общей ред., Э. Либберта. – М.: Мир, 1982.

7. И. Пригожин, И. Стенгерс. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. – М.: Прогресс, 1986.

8. И.С. Шкловский. Вселенная, жизнь, разум. – М.: Наука, 1998.

9. Советский энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1989.

4. Рабочая программа

I. Введение

Предмет и методы естествознания. Естественные и гуманитарные науки. Две культуры как отражение двух типов мышления. Проблемы двух культур.

Этапы развития естественнонаучного мышления и смена типов научной рациональности.

Панорама современного естествознания и его незавершенность.

II. Физический взгляд на окружающий мир

Конструкция пространства и времени. Структурные уровни организации материи: микро-, макро-, мегамиры. Диапазоны масс, пространственных и временных интервалов во Вселенной. Физическое моделирование. Понятие о фундаментальных физических теориях и области их применения. Статистические и динамические закономерности в природе.

III. Движение объектов материального мира

Механическое движение как простейшая форма движения материи. Мир Ньютона - массы и силы.

Законы сохранения и принципы симметрии. Детерминизм Лапласа. Законы Всемирного тяготения. Фундаментальные силы природы.

Энергия вращательного движения. Приливные силы. Момент импульса. Движение Земли вокруг Солнца. Звездные системы. История планеты Земля.

Понятие о механической картине мира.

Механический принцип относительности. Постулаты специальной теории относительности. Основной закон релятивистской динамики. Закон взаимосвязи массы и энергии.

Тепловая форма движения материи. Теплота и температура. Шкала температур. Первое начало термодинамики. Энергетика химических реакций. Механический эквивалент теплоты. Тепловая машина Карно. Порядок и беспорядок. Энтропия. О тепловой смерти Вселенной.

Поле как форма материи. Концепция близкодействия и дальнодействия. Принцип суперпозиции. Электромагнитное поле. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Многообразие диапазонов электромагнитного излучения.

Природа света. Волновые свойства света. Лазер как источник когерентного света. Голография.

Понятие об электромагнитной картине мира.

IV. Строение объектов материального мира

Развитие взглядов на строение Вселенной. Внутреннее строение Земли.

Идеи структурности материи от Демокрита до наших дней.

Кинетическая теория газов. Броуновское движение. Флуктуация. Ближний и дальний порядок в природе. Атмосфера. Жидкости, их свойства и структура. Вода на Земле и в Космосе. Связанная вода. Кристаллические твердые тела. Проводники и полупроводники. Плазма. Фазовые переходы на Земле и в Космосе. Географическая оболочка Земли.

Непрерывно-дискретный мир квантовой физики. Модели атома. Принцип дополнительности и неопределенности. Вероятность как атрибут сложных систем.

Строение вещества. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Молекулы и химические связи.

Ядерные превращения. Деление и синтез ядер. Ядерная и атомная энергетика. Источники энергии Солнца и звезд. Эволюция звезд и звездных систем. Мир элементарных частиц.

V. Единые принципы изучения неживой природы

Иерархия структур природы. Элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия. Роль фундаментальных констант. Понятие о физическом вакууме.

Эволюция принципов целостности в физике: вариационные принципы, принцип дополнительности, принцип симметрии и законы сохранения, синергетические принципы.

Эволюция Вселенной. Этапы эволюции горячей Вселенной. Планеты. Звезды. Галактики.

VI. Жизнь. Живые системы

Основные признаки живого. Уровни организации живой материи. Неорганические и органические соединения. Особенности биологической формы организации материи. Белки: ферменты и живые машины.

Принципы воспроизводства и развития живых систем. Термодинамические особенности живых систем.

Клеточное строение организмов. Химический состав клетки. Процессы в клетке. Макромолекулы. ДНК и РНК. Передача наследственности. Мутации и естественный отбор.

Дифференциация и интеграция функций в организме. Целостность. Гомеостаз. Размножение и развитие организмов. Онтогенез.

Возникновение жизни на Земле. Вода в живых организмах. Происхождение человека. Роль живых организмов в эволюции Земли.

VII. Человек: организм и личность

Особенности физиологии основных систем организма. Биосоциальные основы поведения. Память, эмоции, творчество и работоспособность. Здоровье и здоровое потомство. Биологический возраст. Биологически обоснованные потребности и естественные права человека. Эмоция и здоровье.

VIII. Биосфера и цивилизация

Популяция, сообщества (биоценозы), экосистемы (биогеоценозы). Принципы их организации. Круговороты вещества и энергия. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости. Антропогенные воздействия на биосферу.

Изменение климата и влияние на него техносферы. Солнечная энергетика. Источники вредных излучений. Биотехнологии. Борьба с болезнями.

Что мы можем сделать для сохранения жизни на Земле?

IX. Естествознание и перспективы развития цивилизации

Понятие о синергетике. Хаос-Теос-Космос. Принципы синергетики. Самоорганизация в живой и неживой природе.

Понятие о ноосфере. Человек как часть Вселенной. Земля как живой организм. Единство живого и неживого мира.

Роль современного естествознания в преодолении энергетического, экологического и информационного кризисов.

Наука, философия, религия - новые возможности диалога.

Роль синергетического подхода в формировании гармонически развитой здоровой личности и условий устойчивого развития природы, цивилизации, общества.

Современная естественнонаучная картина мира.