Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет

технологии и дизайна

Кафедра физики

Концепции современного естествознания

Методические указания к выполнению контрольных заданий

для студентов заочной формы обучения

Составители:

А. Ю. Пастухов

С. П. Майбуров

Санкт-Петербург

2010

Введение

Целью преподавания данного курса является ознакомление студентов с основными концепциями современного естествознания, что имеет большое значение для повышения общего кругозора, культуры мышления и формирования научного мировоззрения студентов. Основной задачей данного курса является изучение студентами необходимого минимума конкретных сведений из различных областей естествознания, формирования у них представлений о процессах и явлениях, происходящих в природе, о возможностях современной науки и техники, методах решения практически значимых проблем, которые возникают в постоянно и все быстрее изменяющемся мире.

Студенты должны усвоить в научно-историческом и философском аспектах представления о соотношении и взаимодействии естественнонаучной и гуманитарной культур, знать содержание и понимать значение для современного общества основных научных концепций, влияния на ход истории научно-технических революций. У студентов должен сформироваться современный эволюционный взгляд на явления, события и процессы в окружающем мире, а также понимание внутренних механизмов самоорганизации природы и общества.

В процессе изучения курса студенты должны научиться правильно понимать значение и этимологию терминов общенаучного характера и уверенно пользоваться ими в своей практической деятельности. На базе полученных при освоении дисциплин знаний студенты должны уметь применять системный подход к решению практических задач в области своей специальности, опираясь в работе на принципы методологии, выработанные в ходе развития естественных наук.

1. Содержание дисциплины

Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Две традиции в объяснении, понимании и предсказании явлений. Позитивизм и антипозитивизм в методологии и науке. Единство науки и научный метод. Естественнонаучная картина мира. Механистическая картина мира. Электромагнитная картина мира. Эволюция в естествознании и смена прежней картины мира.

Тема 2. Концепция относительности пространства – времени. Принцип относительности в классической механике. Специальная теория относительности и ее роль в науке. Понятие пространства времени в специальной теории относительности. Общая теория относительности. Философские выводы из общей теории относительности.

Тема 3. Концепция неопределенности квантовой механики. Дуализм волны и частицы в микрообъектах. Вероятностный характер предсказаний квантовой механики. Принцип неопределенности в квантовой механике. Философские выводы из квантовой механики.

Тема 4. Концепция детерминизма и статистические законы. Вероятностные, или статистические законы. Классический и вероятностный

детерминизм. Концепция необратимости и термодинамика. Понятие времени в классической термодинамике. Открытые системы и новая термодинамика. Открытые системы и неравновесная термодинамика. Самоорганизация в открытых системах.

Тема 5. Концепция бесконечности и космологическая эволюция. Космологические модели вселенной. Стандартная модель эволюции вселенной. Философско-мировоззренческие проблемы космологической эволюции. Концепция атомизма и элементарные частицы. Революция в естествознании и возникновение учения о строении атома. Дальнейшее развитие концепции атомизма. Кварковая модель адронов.

Тема 6. Концептуальные уровни в познании веществ и химические системы. Состав вещества. Структура вещества и химические системы. Химические процессы, самоорганизация и эволюция химических систем. Концепция уровней биологических структур и организация живых систем. Молекулярно-генетический уровень биологических структур. Онтогенетический уровень живых систем. Уровни организации живых систем.

Тема 7. Концепция биосферы и экология. Эволюция представлений о биосфере. Концепция Вернадского о биосфере. Переход от биосферы к ноосфере. Современная концепция экологии. Концепция эволюции в биологии. Чарльз Дарвин – основоположник теории эволюции. Основные факторы и движущие силы эволюции. Синтетическая теория эволюции. Философские проблемы эволюционной теории.

Тема 8. Концепция самоорганизации в науке. Формирование идей самоорганизации. Самоорганизация как основа эволюции. Самоорганизация в диссипативных структурах. Самоорганизация – источник эволюции систем. Эволюция и теория систем. Самоорганизация в различных видах эволюции. Эволюция в социальных и гуманитарных системах.

Тема 9. Концепция системного метода. Специфика системного метода исследования. Метод и перспектива системного исследования, системный метод и современное научное мировоззрение.