Учебно-метод пособие КСЕ стац гум

минералы – горные породы – геологические формации –надформационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) - земная кора Геосфера и ее обо-

лочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия, барисфера).

Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, звездные системы (галактики), Вселенная (Метагалактика), соотношение их уровней ор-

ганизации. Органическое единство мега- и микромира, обусловленное единст-

вом их происхождения.

Структурные уровни организации биологической ветви материи.

Биологические макромолекулы - основные структурно-функциональные эле-

менты жизни. Основные виды биомолекул, особенности строения, функции.

Клетка - структурная и функциональная единица организма. Основные поло-

жения клеточной теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Органоиды клетки, их функции. Ткани, органы, системы органов, организм, сообщества организмов. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз.

Их особенности и иерархия.

Человек – тело и разум. Ветвь интеллекта в организации материи. Един-

ство материального и идеального в организации мозга. Человеческий мозг как высший уровень организации материи.

Геосфера, биосфера, ноосфера как завершение ветвей структурной ор-

ганизации материи. Единство и различие всех сфер.

Ритмическая организация материи – закономерное следствие ее вре-

менной организации. Гипотетические представления о внутренней природе,

происхождении и эволюции естественных ритмов.

Электромагнитные взаимодействия как субстрат и причина большинства известных ритмов. Их проявление в изменениях состояний атомов, молекул и надмолекулярных структур. Астрономические мегаритмы (для Вселенной,

Галактики, Солнечной системы), и их проявление на уровне глобальных гео-

логических и биологических процессов.

Солнечные ритмы. Два вида солнечных ритмов: - физические (ритм сол-

нечной активности); - геометрические (астрономические). Ритмы магнитосфе-

11

ры Солнца, их связь с «солнечным ветром» и влияние на земные процессы.

Гравитационные солнечно-лунно-земные ритмы и их проявление на нашей планете. Лунно-земные ритмы, обусловленные периодичностью лунных фаз. Гидросферные, атмосферные и литосферные приливы, их связь с жизнедеятельностью

Внутриземные ритмы, обусловленные протеканием внутренних геофи-

зических процессов и проявляющиеся в движении магнитных земных полю-

сов, вулканических извержениях, колебаниях и перемещениях земной коры и т.д. Их влияние на общебиологические процессы. Земные общепланетные ритмы: годичные и суточные. Важнейшая роль циркадных ритмов в процессах жизнедеятельности, современные научные данные о циркадных ритмах чело-

века. Внутриклеточные биохимические и физиологические ритмические про-

цессы, их роль в жизнедеятельности. Понятие о «внутренних часах» и науч-

ные данные об их изучении.

Универсальный эволюционизм природы. Проблема научного позна-

ния космогенеза: история, современное состояние, перспективы. Важность решения этой проблемы для естествознания. Исторические попытки теорети-

ческого описания состояния Вселенной (А.Эйнштейн, А.А.Фридман, Ж. Ле-

метр). Гипотеза Ж. Леметра «Большого взрыва» Вселенной, ее теоретические и опытные обоснования. Закон Э.Хаббла и его значение для космологии. Ги-

потезы, альтернативные «Большому взрыву», и их обоснования. Общие пред-

ставления о возникновении и развитии Вселенной согласно гипотезе «Боль-

шого взрыва». Хронология эволюции Вселенной (основные эры и эпохи).

Современная (звездная) эра Вселенной. Начало структурной самоорга-

низации вещества во Вселенной. Жизнь звезд. Различные сценарии звездных превращений. Механизмы образования легких, средних и тяжелых химиче-

ских элементов во Вселенной, их распространенность в космосе. Возникнове-

ние космического молекулярного вещества.

Основные параметры Вселенной в настоящее время, методы их опреде-

ления. Теоретические модели будущего развития Вселенной и три основных

12

сценария этого процесса. Плотность вещества Вселенной как основной крите-

рий выбора адекватной модели ее развития. Образование звездно-планетных систем – закономерный этап развития Вселенной. Основные характеристики Солнца – центрального тела солнечной системы. Параметры Солнца как звез-

ды Галактики. Строение и состав Солнечной системы (планеты, спутники, ко-

меты, метеориты). Земля как планета солнечной системы. Внутреннее строе-

ние Земли. Научные представления о происхождении и эволюции нашей пла-

неты. Земля как динамическая неравновесная система.

Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Жизнь как космический феномен (В.И.Вернадский). Научные данные о сроках воз-

никновения жизни на Земле. Проблема выбора сценария появления жизни.

Гипотезы стационарного состояния и панспермии. Абиогенез как наиболее ве-

роятный гипотетический вариант и его основные положения (А.И.Опарин,

Дж. Холдейн). Опыты С.Миллера как косвенное подтверждение гипотезы Опарина-Холдейна. Химическая эволюция как второй этап биогенеза. Необ-

ходимые условия для протекания химической эволюции и научные представ-

ления об их существовании на древней Земле. Предбиологическая (биохими-

ческая и микроструктурная) эволюция как необходимый этап возникновения живых организмов. Основные итоги предбиологической эволюции: возникно-

вение белково-нуклеотидных комплексов, ферментов, универсального генети-

ческого кода, механизмов биологического воспроизводства (репликации,

транскрипции, трансляции, белковой сборки), появление первичных клеток – протобионтов.

Научные попытки определения жизни. Два основных подхода к анализу признаков живого – «структурный» и «функциональный», их основные дос-

тижения и ограничения. Критерии жизни.

Теория эволюции живых организмов. Движущие силы эволюции.

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

13

ние эволюции человека. Понятие о нейронном ансамбле как функциональной единице мозга. Развитие мозга в онтогенезе и формирование интеллекта. Ос-

новные характерные черты разума, его отличия от психики животных. Связь интеллекта со структурами мозга. Происхождение земного разума как итог биологической эволюции гоминид.

Возникновение интеллекта – закономерный этап эволюции Вселенной.

Креационизм и другие нематериалистические подходы к пониманию проис-

хождения интеллекта. Антропный принцип; история и формулировки.

Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии.

Варианты будущего Земли с позиций влияния космических и геофизических факторов. Антропогенные факторы, лимитирующие естественное долголетие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этого.

Объективные причины, предопределяющие выход человека в космос.

К.Э.Циолковский – провозвестник космической эры человечества. Космиче-

ские достижения землян. Основные направления освоения космоса. Проекты заселения человеком космических объектов.

Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции че-

ловека. Научные подходы к трактовке биологической эволюции человека в на-

стоящем и будущем. Возможности интеллекта в созидании биологической судьбы человечества. Искусственный и естественный интеллекты: взаимоот-

ношения и перспективы эволюции.

Проблема научного описания самоорганизации материи: ограниче-

ния, накладываемые классической (равновесной) термодинамикой. Идеи Э.С.Бауэра, Э.Шредингера об исключительной неуравновешенности живых организмов.

Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства (И. При-

гожин). Значение изучения диссипативных структур для объяснения механиз-

мов структурной самоорганизации.

Синергетический подход к построению теории самоорганизации мате-

рии и его отличие от неравновесно-термодинамического. Предмет изучения и

14

области применения синергетики. (Г. Хакен).

Общее понятие о новых научных направлениях теоретического описа-

ния эволюции систем различной природы (теории самодезорганизации, би-

фуркации, перестроек, катастроф, нелинейных колебаний и волн, эволюцио-

ника).

Симметрия – универсальное свойство природных объектов и процессов.

Пространственная симметрия формы объектов. Элементы и операции симмет-

рии. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Проявление сим-

метрии формы в мега- и макромире.

Симметрия свойств природных объектов (физических, химических, био-

логических). Индикатрисы изотропных и анизотропных объектов живой и не-

живой природы. Общность и различия симметрий формы и свойств объектов.

Зеркальная симметрия – наиболее распространенный вид природной симмет-

рии. Различия в свойствах и поведении у «правых» и «левых» природных объ-

ектов (физических, химических, биологических) и фундаментальные причины этого.

Симметрия физических явлений и процессов и ее связь с симметрией пространства и времени. Проблема роли симметрии и ее нарушений в проис-

хождении и эволюции материального мира. Фундаментальная роль науки о симметрии в естествознании.

Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искус-

ство, литература (в т.ч. научно-художественная и научно-фантастическая), ра-

циональный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные осо-

бенности и основные достижения. Взаимодополнительность научных и внена-

учных методов познания природы.

«Две культуры» в общественном развитии как следствие исторических условий и сложности социогенеза (Ч.Сноу). Закономерный переход к синтезу достижений культуры в настоящее время. Существующие проблемы и спосо-

бы их преодоления на пути к единой культуре.

15

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного есте-

ствознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 2000.

2. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Учебное по-

собие. М., 2000.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: Маркетинг,

2000. - 832 с.

4.Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. М., 1998. – 192 с.

5.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.:Высшая шко-

ла, 2003. – 488 с.

6.Лось В.А. Основы современного естествознания. М., Инфра-М, 2000.

7.Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону,

Феникс, 2004.- 504 с.

8. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., Инфра-М,

2003. - 622с.

9. Поликарпов В.С. История науки и техники. Ростов – на - Дону, Феникс,

1999.

10.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1999.

11.Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 1999. – 232 с.

12.Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов /

Самыгин С.И., Басаков М.И., Голубинцев В.Л. Ростов – на - Дону, 1997.

13.Концепции современного естествознания: Учебное пособие для Вузов / авт.

коллектив под рук. С. И. Самыгина. М., 1999.

14.Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Учебное посо-

бие для вузов. Ростов-на-Дону, Феникс, 2000.- 480 с.

16

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Баблоянц А. Молекулы, динамика жизни. М., 1990. – 373 с.

2.Васильев М.В. Материя. М., 1977. – 383 с.

3. Вильвовская А.В. Человек и космос. М., 1994. – 253 с.

4.Естественнонаучное и гуманитарное знание. Л., 1990. – 200с.

5.Михайловский В.Н., Хон Г.Н. Диалектика формирования современной на-

учной картины мира. М., 1989. – 125 с.

6.Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.,1986. – 383 с.

7.Ребане К.К. Энергия, энтропия, среда обитания. М.,1985.–251 с.

8.Хакен Г. Синергетика. М., 1985. – 419 с.

9.Шугалей В.С. История науки в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2000. – 58с.

17

ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

Семинарское занятие № 1. Понятие естествознания. Научные методы естествознания.

1.Наука как часть культуры общества. Классификация наук. Интеграция и дифференциация наук.

2.Естествознание – совокупность наук о природе. Роль естественных наук в жизни общества на нынешнем этапе развития.

3.Формы научного познания: Научные факты, научные методы и научные ре-

зультаты, их общность и различия.

4. Многообразие научных методов. Эмпирические (наблюдение, измерение,

описание, эксперимент, моделирование) и теоретические (анализ, синтез, ин-

дукция, дедукция, аналогия, абстрагирование, идеализация, формализация и т.д.) методы научного познания.

5. Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искусство, ли-

тература (в т.ч. научно-художественная и научно-фантастическая), рациональ-

ный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные особенности и основные достижения.

6. Взаимодополнительность научных и вненаучных методов познания приро-

ды.

Семинарское занятие № 2. Системный подход в естествознании

1.Системный подход в естествознании. Общая теория систем, ее основные положения.

2.Виды систем. Понятие о статических и динамических, открытых и закры-

тых, детерминированных и вероятностных, простых и сложных системах.

3. Понятия подсистемы, элемента, среды, состава, структуры, состояния, про-

цесса.

4. Связи – основное понятие теории систем. Положительные и отрицательные обратные связи, их роль в саморегуляции.

18

Семинарское занятие № 3. История естественнонаучной мысли.

1. Зарождение естественных наук в Древней Греции, основные характеристи-

ки этого процесса. Натурфилософский подход к изучению природы, его ос-

новные черты.

2. Основы учения о природе представителей милетской школы натурфилосо-

фов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) , его обогащение в трудах Гераклита,

Эмпедокла, Левкиппа, Демокрита. Выдающаяся роль Аристотеля в система-

тизации и развитии естественнонаучных знаний древнегреческого мира, его основные научные достижения. Особенности эллинистического этапа естест-

веннонаучного развития в Древней Греции, его главные достижения и вы-

дающиеся представители (Аристарх, Евклид, Эпикур, Архимед).

3. Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху средневеко-

вья. Господство религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII в.в. н.э.

4. Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от евро-

пейской линии. Возрождение и развитие античных естественнонаучных дос-

тижений в работах выдающихся арабских ученых (Хорезми, Бируни, Авицен-

ны, Омара Хайяма, Улугбека).

Семинарское занятие № 4. История естественнонаучной мысли. Естест-

веннонаучные картины мира

1. Развитие астрономической метрологии и необходимость пересмотра систе-

мы мира Птолемея. Учение Н.Коперника об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.

2.Развитие достижений Н.Коперника в работах И. Кеплера.

3.Выдающаяся роль И.Ньютона как создателя классической механики – пер-

вой законченной научной теории. Влияние классической механики на научное мировоззрение эпохи капитализма. Формирование первой физической карти-

ны мира и ее воздействие на развитие специальных наук. Вторая научная ре-

волюция. Механистическая картина мира (Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон).

19

Основные положения механической картины мира.

4. Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания

(М.Фарадей, Д.Максвелл). Замена физической механистической картины мира электромагнитной, ее основные положения.

5. Четвертая научная революция в естествознании. Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка познания природы. Взаимоотношения классической и релятивистской механики. Общая теория относительности А.Эйнштейна и относительность пространства и вре-

мени. Замена электромагнитной картины мира квантовополевой, ее основные положения.

6. Панорама современного естествознания. Основные направления развития современного естествознания (в области физики, химии, биологии) и их глав-

ные научные проблемы.

Семинарское занятие № 5. Основные категории естествознания: материя,

движение, пространство, время.

1. Основные категории естествознания: материя, движение, пространство,

время и структура.

2. Материя как основная категория естествознания. Формы материи: вещество,

поле и вакуум. Их взаимопревращение и основные закономерности таких про-

цессов. Общность и различие вещественной и полевой форм материи. Корпус-

кулярно-волновой дуализм.

3.Движение – неотъемлемое свойство материи. Формы движения материи, их иерархия.

4.Пространство как основная категория естествознания. Классические и со-

временные представления о пространстве. Абсолютное и относительно, одно-

родное и неоднородное, дискретное и непрерывное пространства, их отличия.

Евклидова и неевклидовы геометрии пространства, их особенности.

5. Время как основная категория естествознания и форма существования ма-

терии. Классические и современные представления о времени. Абсолютное и

20