Содержание учебного материала
1. Введение. Наука. Естествознание.
Цели, задачи и содержание дисциплины.
Наука и ее место в системе культуры. Структура естествознания. Особенности научного знания и процесса познания. Отличие естествознания от других отраслей культуры (религии, философии, искусства).
2. Структура и методы естественнонаучного познания.
Эмпирический и теоретический уровни научного исследования. Наблюдение, измерение, эксперимент. Абстрагирование и идеализация. Формализация и язык науки. Индукция и дедукция. Анализ и синтез. Аналогия и моделирование. Гипотезы и их предпосылки. Научный факт. Формирование развитой теории в современной науке.
3. Генезис науки.
Возникновение античной науки. Натурфилософия и атомистика. Научные революции. Роль И. Ньютона в естествознании. Механистическая картина мира. Теория электромагнетизма. Теория относительности и квантовая механика. Канун новой научной революции.
4. Иерархия материальных систем.
Структурная иерархия материальных систем. Фундаментальные взаимодействия и их проявления для систем с различными масштабными размерами.
Пространство и время. Основные понятия специальной теории относительности.
Симметрия и законы сохранения.
Дискретность и непрерывность в описании материальных систем.
5. Микромир.
Эволюция представлений о строении атома. Строение атомного ядра и периодическая система Д.И. Менделеева. Ядерные реакции. Радиоактивность.
Элементарные частицы. Физика высоких энергий.
Многообразие химических соединений. Химические связи.
6. Основы классической термодинамики.
Агрегатное состояние вещества. Фазовые состояния и фазовые переходы.
Энергия и энтропия. Начала термодинамики. Гипотеза "тепловой смерти Вселенной". Энергия и информация.
7. Происхождение и развитие Вселенной.
Основные положения и следствия ОТО. Стандартная космологическая модель эволюции Вселенной. Теория Большого взрыва и теория инфляции.
Рождение и эволюция звезд и планетных систем. Систематика звездных объектов. Антропный принцип.
8. Открытые системы.
Понятие об обратной связи. Целесообразность.
Неравновесные системы. Синергетика. Закономерности самоорганизации. Хаос как фактор самоорганизации.
9. Происхождение жизни. Воспроизводство и наследственность.
Концепции возникновения жизни. Белки и нуклеиновые кислоты. Проблема генетического кода. Генетика. Мутации.
Клетки как основа единства живых организмов. Иерархия живого.
10. Человек.
Проблема появления человека. Высшая нервная деятельность. Нейронные сети. Искусственный интеллект.
11. Эволюция и биосфера.
Понятие о биосфере. Закономерности развития экосистем. Эволюция растительного и животного мира. Воздействие человека на биосферу и проблемы экологии. Концепции коэволюции и ноосферы.
Информационно-методическая часть Рекомендуемые темы практических занятий
1. Структура и методы естественнонаучного познания.
2. Генезис науки.
3. Микромир.
4. Основы классической термодинамики.
5. Происхождение и развитие Вселенной.
6. Происхождение жизни. Воспроизводство и наследственность.
7. Человек.
8. Эволюция и биосфера.