Пояснительная записка

1

Логика и закономерности развития научного знания

Предмет естествознания. Трансдисциплинарность отношений между естественными науками как особенность современного естествознания. Понятие о науке. Характерные черты науки. Отличие науки от других отраслей культуры. Наука и философия. Структура научной деятельности. Научный метод и методология науки. Методология естественно-научного познания. Методы и формы эмпирического и теоретического познания. Научная теория, ее структура и основания. Классификация научных теорий. Проблема верификации и фальсификации теории. Этика науки. Роль естественных наук в решении глобальных проблем современности.Понятие культуры. Наука как форма культуры. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Цивилизационная значимость естественнонаучной культуры.

2

Физические концепции описания природы

Физика как фундаментальная отрасль естествознания. Предмет и объект физики. Физическая материя и физическая реальность. Виды физической реальности. Общая характеристика основных этапов развития физики. Становление основных отраслей классической физики. Методологические установки классической физики. Кризис физики в конце XIX – начале XX веков. Возникновение и развитие релятивистской и квантовой физики. Методологические установки неклассической физики. Физический закон как выражение качественных и количественных характеристик физической реальности. Классификация физических законов. Универсальность и фундаментальность физических законов. Фундаментальные физические взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Главные отличия сильного и слабого взаимодействия от гравитационного и электромагнитного. Проблема создания единой теории физических взаимодействий.

3

Фундаментальные концепции описания природы

Концепция структурных уровней организации материи. Системно-структурная организация материи как важнейший ее атрибут. Проявления структурной бесконечности материи. Характеристика и определение основных структурных уровней: Вселенная, Галактика, звездная система, планета, биосфера, сообщество, популяция, индивид, клетка, молекула, атом, элементарная частица, кварк. Микро-, макро- и мегамиры. Концепция атомизма и ее роль в развитии представлений о структурных уровнях организации неживой природы. Корпускулярная концепция описания природы. Классическая теория тяготения И. Ньютона. Механистическая картина мира и ее основные принципы. Классическая концепция вещества. Развитие учения об электричестве и магнетизме и возникновение электромагнитной картины мира. Теория электромагнитного поля. Полевая концепция строения материи. Основные понятия и принципы квантовой механики. Квантовая механика и ее гносеологические вопросы. Специальная и общая теория относительности А. Эйнштейна. Принцип относительности. Общая теория относительности как современная базовая теория гравитации. Скалярно-тензорная теория гравитации, релятивистская теория гравитации. Концепция корпускулярно-волнового дуализма. Идея симметрии в теориях материальных взаимодействий. Законы сохранения механики. Специфика законов сохранения и свойств симметрии в различных типах физических взаимодействий. Принципы неопределенности и дополнительности. Проблема измерения в квантовой механике. Концепция детерминизма. Детерминизм и индетерминизм. Принцип причинности. Типы детерминизма. Динамические и статистические закономерности и их соотношение.

4

Концепции пространства и времени

Развитие представлений о пространстве и времени в истории естествознания. Обыденные представления о пространстве и времени. Субстанциальная и реляционная концепции пространства и времени, их мировоззренческая и методологическая основы. Пространство и время в свете теории относительности А. Эйнштейна. Материя, движение, пространство, время и их единство. Единство и многообразие свойств пространства и времени. Релятивистские эффекты. Общие и специфические свойства пространства и времени. Объективность, неразрывная связь друг с другом и с движущейся материей, абсолютность и относительность, однородность и неоднородность, конечность и бесконечность, прерывность и непрерывность, количественная и качественная бесконечность пространства и времени. Протяженность, изотропность, трехмерность, n-мерность, обратимость пространства. Отличия физического пространства от субъективного. Длительность, анизотропность, одномерность, однонаправленность, необратимость времени. Проблема измерения времени. Проекции физического времени на сознание человека. Специфика пространственно-временных отношений в природных и социальных процессах.

5

Космологические и космогонические концепции

Космология, астрономия, астрофизика, космогония и их предметная проблематика. Развитие представлений о космосе. Геоцентрическая система Птолемея. Переход от идеи геоцентризма к идее гелиоцентризма и становление классической научной космологии. Единство и многообразие Вселенной. Формы галактик: эллиптические, спиральные, неправильные. Строение Галактик. Простые и сложные звездные системы. Звездные скопления и звездные ассоциации, их структура. Межзвездное пространство. Проблема измерения протяженности космического пространства. Звезды и планеты, их отличия. Квазары и пульсары. Черные и белые дыры. Гравитационный коллапс и антиколлапсный взрыв. Концепции происхождения солнечной системы. Строение солнечной системы, Солнца и планет. Основные этапы развития Земли. Влияние солнечной активности на земные процессы. Стационарность и нестационарность Вселенной. Теория стационарного состояния Вселенной. Фотометрический и гравитационный парадокс космологии. Модель расширяющейся Вселенной. Концепция Большого Взрыва. Точка сингулярности и ее характеристики. Гипотеза «тепловой смерти Вселенной». Модель горячей Вселенной. Сценарии будущего Вселенной.

6

Концепции химической организации материи

Химия как наука о веществах и закономерностях их превращений. Структура химических наук. Многообразие и специфика объектов химии. Возникновение и основные этапы развития химии. Учение о составе вещества как первый концептуальный уровень химических знаний и основа экспериментальной классической химии. Понятие о химическом элементе. Атомно-молекулярное учение. Закон сохранения массы. Стехиометрические законы химии. Периодический закон Д.И. Менделеева и классификация химических элементов. Атомный вес как мера дискретности химического элемента. Учение о структуре вещества. Теория валентности Ф. Кекуле. Теория химического строения А. М. Бутлерова. Учение о химических процессах как особый уровень развития химических знаний и третья концептуальная система. Типы химических реакций и проблема управления химическими процессами. Химическая термодинамика. Химическая кинетика. Эволюционная химия. Роль химии в формировании общей научной картины мира.

7

Концепции биологического уровня организации материи

Биология – фундаментальная отрасль естествознания. Предмет и объект биологической науки. Античные воззрения на органический мир. Классификация и систематизация животных. Основные этапы развития биологической науки: преднаучный, систематики, эволюционный, биологии микромира. Критерии структурной дифференциации биологической науки: объект исследования, свойства и проявления живого, уровень организации живых систем. Сущность живого. Проблема определения жизни. Основные свойства живого. Отличия живого от неживого: по вещественному составу, структуре, функциям. Единство и многообразие живого. Структурные уровни организации живых систем. Организация как адаптация живого к конкретным условиям существования, выражение единства структуры и функции живых систем. Атомно-молекулярный (молекулярно-генетический) уровень. Генетический код. Клеточный и субклеточный уровни. Клетка – материальная основа жизни и единства живой природы. Клеточная теория, ее мировоззренческое и методологическое значение. Уровень тканевой организации живого. Уровень органов и систем органов. Организменный уровень. Популяционно-видовой уровень живого. Уровень биоценозов и биогеоценозов. Биосфера – предельный уровень организации живых систем.

8

Концепции возникновения жизни

Проблема возникновения жизни. Причины трудности научного решения проблемы происхождения жизни. Креационизм как религиозная версия о Божественном творении жизни, человека и мира. Теория самопроизвольного зарождения жизни. Попытки экспериментального подтверждения самопроизвольного зарождения жизни. Опыты Реди, Пастера. Теория стационарного состояния и ее ключевое положение. Теория панспермии. Теория биохимической эволюции. Связь эволюции живого с эволюцией Земли. Этапы химической и предбиологической эволюции на пути к жизни.

9

Концепции биологической эволюции

Понятие эволюции. Теория эволюции Ламарка и ее методологические предпосылки. Недостатки ламаркизма. Геологические катастрофы как решающий фактор возникновения новых форм жизни. Недостатки теории катастроф. Теория происхождения видов в результате естественного отбора. Принципы классической теории эволюции. Основные факторы эволюции. Вид как элементарная основа эволюции. Слабые места в теории Ч. Дарвина. Синтетическая теория эволюции. Понятие о популяции как элементарной структуре эволюции. Теории микро- и макроэволюции. Антидарвинистские направления. Мировоззренческое и методологическое значение эволюционных представлений в формировании современной научной картины мира. Идея глобального эволюционизма.

10

Концепции самоорганизации

Понятия «организация», «самоорганизация» и «синергетика». Классическая термодинамика равновесных систем. Понятия «хаос», «порядок», «энергия» и «энтропия». Второе начало термодинамики. Энтропия. Физический смысл возрастания энтропии. Противоречие выводов классической термодинамики и эволюционной теории. Синергетика. Синергетика как междисциплинарное направление научных исследований. Объект синергетики. Простые, сложные, открытые, закрытые, устойчивые, равновесные и неравновесные системы. Характерные черты процессов самоорганизации. Механизм самоорганизации. Переход неравновесного процесса от порядка к хаосу. Флуктуация. Бифуркация и точка бифуркации. Аттрактор. Переход от состояния дезорганизации к новой организованности, от хаоса к порядку. Специфика самоорганизации социальных и гуманитарных систем.

11

Биосфера. Ноосфера. Человек

Биосфера. Составные части биосферы. Понятие «живые системы». Принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы. Пути развития экономики, неразрушающей природу. Пути преодоления экологического кризиса. Сценарии будущего человечества. Взаимосвязь человека, биосферы и космоса. Влияние космоса на человека.