ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет им. А.М. Горького»

Институт управления и предпринимательства

Концепции современного естествознания

Программа дисциплины

(Стандарт ПД-ЕН)

Екатеринбург

2009

Введение

1. Цель дисциплины

Дать студентам современные представления о мегамире и микромире, самоорганизации в неживой природе, приведены начальные сведения о взаимодействии живой и неживой природы. Показано место человека в познании окружающего мира.

2. Задачи дисциплины

Задачи курса состоят в том, чтобы студенты гуманитарных, обществоведческих и экономических специальностей высших учебных заведений

• получили сведения о современных взглядах на природу,

• увидели необходимость как рационального, так и образного отражения окружающего мира, место человека в этом мире;

• поняли различие между точным знанием, верой, догадками, недобросовестными и тенденциозными интерпретациями наблюдаемых явлений;

• овладели современными представлениями об основах методологии точных наук.

3. Место дисциплины в системе высшего профессионального образования

Определяется мировоззренческим содержанием курса. Базой для понимания вопросов, излагаемых в курсе «Концепции современного естествознания», является школьная программа по физике, химии и биологии.

4. Требования к уровню освоения содержания курса

Студент должен:

ЗНАТЬ

• Сведения об основах методологии естественных наук;

• Естественнонаучную и гуманитарную культуру;

• Законы сохранения энергии;

• Принципы относительности;

• Принципы симметрии.

УМЕТЬ

• Применять полученные знания и владения в жизни.

ВЛАДЕТЬ

• Представлением о понимании природы на современном уровне.

II. Содержание курса

1. Темы и разделы курса, их краткое содержание

Тема 1. Задачи естествознания

Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Классификации направлений естествознания. Принцип преемственности в естествознании.

Тема 2. Измерение и наблюдение

Что значит «измерить». Единицы измерения. Физические принципы измерения основных физических величин: длины, массы, интервала времени, температуры. Порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры;

Тема 3. Пространство

Современные представления о пространстве. Измерения пространства. Геометрии пространства.

Тема 4. Время

Стрела времени. Прошлое и будущее с точки зрения естествознания. Обратимые и необратимые процессы. Как оценить возраст Земли? Вселенной? Время в теории относительности Эйнштейна. Относительность одновременности.

Тема 5. Масса

Масса. Принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс.

Тема 6. Температура

Развитие представлений о температуре. Представления о вероятностном понимании физических явлений.

Тема 7. Законы сохранения и превращения энергии

Законы сохранения и принципы симметрии. Законы сохранения и их связь со свойствами пространства и времени. Замкнутые и открытые системы. Первое и второе начала термодинамики. Энтропия. Негэнтропия. принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие; дальнодействие.

Тема 8. Развитие представлений о строении вещества

Закон сохранения массы. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Возникновение представлений об атомарном строении вещества. Развитие представлений о строении атома. Планетарная модель атома. Противоречия между планетарной моделью и наблюдаемым поведением атомов.

Понятие кванта. Корпускулярная природа электромагнитного излучения Волновые свойства частиц. Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип неопределенности. Принцип дополнительности. состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические системы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы Принцип причинности. Принцип тождественности.

Тема 9. Равновесные и неравновесные процессы

Самоорганизация в неравновесных системах. Порядок и беспорядок в больших системах. Самоорганизация и представления о теории катастроф.

Тема 10. Современные представления о Вселенной

Единицы измерения в астрономии. Структура галактик. Галактика. Модели образования Вселенной. "Большой взрыв". Химический состав вещества во Вселенной. Расширяющаяся Вселенная. Красное смещение

Тема 11. Звезды

Эволюции звезд. Характеристики звезд: расстояние, масса, светимость, температура, размер, химический состав. Методы измерения характеристик звезд. Главная последовательность. Эволюция звезды и главная последовательность. Черная дыра. Пульсар. Квазар. Сверхновая. Белый карлик. Единство микромира и макромира.

Тема 12. Солнце

Место Солнца на главной последовательности. Наши представления об эволюции Солнца. Строение Солнца. Ядро. Фотосфера. Хромосфера. Вспышки. Солнечные пятна. Солнечная активность. Влияние активности Солнца на процессы на Земле.

Тема 13. Солнечная система

Планеты Солнечной системы. Представления об образовании планет Солнечной системы. Малые тела Солнечной системы. Кометы, астероиды, метеоры и метеориты. Проблема астероидной опасности.

Тема 14. Земля

Движения Земли. Вращение. Процессия. Нутация. Магнитное поле Земли. Строение Земли. Геохронология. Кора. Мантия. Ядро. Литосфера. Атмосфера. Гидросфера. Глобальный перекос энергии атмосферой и океаном. Климат. Озоновая дыра. Парниковый эффект.

Тема 15. Живая материя

Важные для жизни химические элементы. Роль воды в живой материи. Гипотезы возникновения жизни. Современные представления об эволюции. Экологические проблемы генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика; экология и здоровье; человек, биосфера и космические циклы; ноосфера; необратимость времени; самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.