Ксе учебник. Концепции современного естествознания Кожевников концепции современного естествознания

О курсе

«Изучение естественных наук я считаю отличной школой для ума. Нет школы лучше той, где дается понятие о чудном единстве и неуничтожимости материи и сил природы» Майкл Фарадей

Задачи дисциплины «КСЕ» - фундаментальны: освоение обязательного для любого культурного человека минимума естественнонаучных знаний, формирование основ научного мировоззрения, целостного материалистического взгляда на природные явления, ознакомление с принятой естественнонаучной картиной мира, с естественнонаучной базой современных технологий, понимание и освоение методологии естествознания, формирование основ инновационно-технологического мышления.

В процессе изучения дисциплины слушатели, повышая свой культурный уровень (а естествознание – неотъемлемая часть единой культуры!), знакомятся не только со спецификой науки и этапами ее развития, панорамой культурно-исторических и научных сюжетов, но и с механизмами получения новых знаний, смены научных парадигм, с массивом основных естественнонаучных концепций. Естествознание – энциклопедия методов и моделей, примеров их применения. Рациональный научный метод, стартовав в примерах точного естествознания, в процессе обучения должен приобрести статус междисциплинарного, проникая в экономику, менеджмент, социологию, управление, экологию и др., оттачивая технологию и культуру моделирования, формируя особую модельную культуру мышления.

Формат

Курс «Концепции современного естествознания» включает 15 тем. Каждая тема начинается с видеолекции и содержит лекционный материал с презентациями, конспект, материалы для самостоятельной работы, материалы к практическим занятиям, а также контрольные вопросы (тесты). Освоение каждой темы предполагает интенсивную самостоятельную работу слушателей.

Информационные ресурсы

Основные учебные пособия:

• Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания: учебное пособие. – 5-е изд., испр. – СПб: Изд-во «Лань», 2016. – 384 с.
• Горбачев В.В., Калашников Н.П., Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания. Интернет-тестирование базовых знаний: учебное пособие. – СПб.: Изд-во «Лань», 2010. – 208 с.
• Бабаева М.А. Концепции современного естествознания. Практикум: учебное пособие. - 2-е изд., доп. - СПб.: изд-во "Лань", 2017. - 296 с.

Дополнительная литература:

• Суханов А.Д., Голубева О.Н. Концепции современного естествознания: учебник. – М.: Агар, 2000. – 452 с.
• Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: учебное пособие. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 608 с.
• Хокинг С. Три книги о пространстве и времени. – СПб.: Амфора, 2015. – 503 с.
• Талеб Н.Н. Черный лебедь. Под знаком непредсказуемости. – М.: Колибри, Азбука-Аттикус, 2012. – 528 с.

Требования

В процессе изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» слушатели используют знания основ физики, химии, биологии, географии, математики, полученные в средней школе.

Программа курса

1. Естествознание в контексте человеческой культуры. научный метод
2. Основные этапы развития естествознания
3. Концепция детерминизма в классическом естествознании
4. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
5. Пространство и время в естествознании.
6. Статистические закономерности в природе. закон сохранения энергии в макроскопических процессах. принцип возрастания энтропии.
7. Квантовые представления в описании микромира
8. Строение вещества
9. Из чего сделан мир: на пути к фундаментальной теории материи
10. Эволюционные процессы в мегамире: наука о вселенной
11. Эволюция звезд
12. Наука о земле
13. Фундаментальные свойства живой материи.
14. Естествознание и научно-технический прогресс
15. Самоорганизация в живой и неживой природе.

Результаты обучения

Планируемые результаты обучения, обеспечивающие достижение целей изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» и её вклад в формирование результатов обучения (компетенций) выпускника ООП:

В результате изучения дисциплины КСЕ студенты должны приобрести следующие знания, умения и навыки, применимые в их последующем обучении и профессиональной деятельности:

знания

• основных естественнонаучных явлений и законов, границ их применимости;
• основных естественнонаучных концепций, принципов, теорий в их взаимосвязи и взаимовлиянии;
• исторических аспектов развития естествознания;
• наиболее распространенных методов исследования в разных областях естествознания.

умения

• объяснять и анализировать основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты, опираясь на современные естественнонаучные представления и концепции, используя знания фундаментальных естественнонаучных законов;
• работать с естественнонаучной литературой (информацией) разного уровня;
• понимать, критически анализировать базовую естественнонаучную информацию, опираясь на современные естественнонаучные представления;
• применять основы и результаты естественнонаучного опыта, а также пользоваться естественнонаучным рациональным методом при принятии решений в профессиональной области;
• готовность использовать на практике знания теоретических основ современной естественнонаучной картины мира, основных понятий, законов и моделей естествознания, представлений об основных естественнонаучных методах анализа.

навыки

• использования основных естественнонаучных законов и принципов в важнейших практических приложениях;
• критического (рационального) мышления, анализа и оценки научной информации;
• применения основных методов естественнонаучного анализа для понимания и оценки природных и техногенных явлений;
• использовании творческого подхода в поиске, отборе, обобщении и применении на практике естественнонаучной информации.

Формируемые компетенции

Готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

Можно искать по нескольким полям одновременно:

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND .
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

$ исследование $ развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

" исследование и разработка"

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "# " перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

# исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.

Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

" исследование разработка"~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^ " в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.

Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO .
Будет произведена лексикографическая сортировка.

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Концепции Современного Естествознания (КСЕ)

Темы занятий (группы М-14):

• Лекция 2. Структура естественнонаучной методологии. Научный метод. Наука и религия. Псевдонаука. Лекция 2 (pdf)(скачать)
• Литература:

1. Джонатан Смит. Псевдонаука и паранормальные явления: критический анализ (скачать djvu)
2. Соколов А.Б. "15 признаков псевдо-науки в статье, книге, телепередаче, веб-сайте". читать
3. Савинов С.Н. "Методология лженаук" читать
4. Владимир Сурдин "Почему астрология - лженаука?" читать
5. Илья Смирнов "Право на разум." читать

• Видео:

1. Соколов А.Б. Как отличить научную книгу от лженаучной?

• Контрольные вопросы к лекции 2:

1. Что такое "Бритва Оккама"?
2. Как происходит научное исследование?
3. Какие научные методы вы можете назвать?
4. Перечислите основные критерии научности.
5. Что такое "принцип верифицируемости" и "принцип фальсифицируемости" научного знания.
6. В чем суть различия науки и религии? В каком случае между ними может возникать конфликт, а в каком – они способны сосуществовать вместе?
7. Каковы причины популярности псевдонауки и паранормальных явлений в обществе?
8. Каковы характерные признаки и отличительные особенности псевдонауки?
9. Какие псевдонаучные концепции и теории вы можете назвать?

• Лекция 3. История развития естествознания (часть 1). Античность. Средневековье. Классическая наука. Лекция 3 часть 1 (pdf)(скачать)
  История развития естествознания (часть 2). От классической науки к современности. Лекция 3 часть 2 (pdf)(скачать)
• Литература:

1. Айзек Азимов. Путеводитель по науке: От египетских пирамид до космических станций. (на rutracker.org)
2. Бертран Рассел. История западной философии. читать скачать (fb2)
3. С. Г. Гиндикин. Рассказы о физиках и математиках. читать (pdf)
4. читать

• Контрольные вопросы к лекции 3:

1. Почему наука в современном понимании этого термина не сформировалась в культурах Древнего мира (Египет, Вавилон, Древний Китай)?
2. Какие причины не позволили учениям Античности стать наукой в современном понимании этого термина?
3. Какие причины не позволили средневековым научным знаниям стать наукой в современном понимании этого термина?
4. Сформулируйте законы Ньютона.
5. На чем базировалась научная методология Г. Галилея?
6. Назовите особенности классической науки (механистической картины мира).
7. Назовите отличительные особенности науки средневековья.
8. Опишите самые известные научные программы Античности.
9. Что означает термин "Вселенная - гигантский заведенный часовой механизм"?

• Лекция 4. Фундаментальные принципы и концепции современного естествознания. Лекция 4 (pdf)(скачать)
• Литература:

1. Илья Щуров Что такое четырехмерное пространство («4D»)? читать
2. Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания.
3. Айзек Азимов. Путеводитель по науке: от египетских пирамид до космических станций.
4. Ричард Фейнман. Характер физических законов. читать
5. Дэвид Боданис. E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения в мире. (скачать pdf)
6. Мартин Гарднер. Теория относительности для миллионов. (скачать djvu)
7. Стивен Хокинг, Леонард Млодинов. Кратчайшая история времени. (doc) (pdf)
8. Джеймс Глейк. Хаос. Создание новой науки (djvu) (doc)
9. Джеймс Трейфил. 200 законов мироздания.

• Видео:

1. Эффекты теории относительности. (образовательный короткометражный фильм).
   


2. Энтропия в термодинамике.
   

• Лекция 5. Системная организация материи во Вселенной. Структура микро- и макромира Лекция 5 (pdf)
• Литература:

1. Ричард Фейнман. Характер физических законов. читать
2. Радиоактивность вокруг нас. Кто открыл дверь в ядерный век?. читать
3. Религия молекул. («Химия и жизнь» №1, 2012) читать
4. Радиоактивность внутри нас. («Химия и жизнь» №7, 2009) читать

• Видео:

1. Удивительный мир внутри атомного ядра. Просто и доступно объясняется, как устроены атомы, какие экзотические процессы протекают внутри атомных ядер, для чего на самом деле нужен Большой Адронный Коллайдер. Рассказывает И.М. Иванов, к.ф-м.н, сотрудник группы «Фундаментальные взаимодействия в физике и астрофизике» в Льежском университете (научно-популярная лекция).

• Лекция 6. Структура мегамира. Развитие представлений о космосе. Лекция 6 (pdf)(скачать)
• Литература:

1. Стивен П. Маран. Астрономия для чайников (скачать djvu)
2. Саймон и Жаклин Миттон. Астрономия. Оксфордская библиотека (скачать djvu)
3. Все о планетах и созвездиях. Атлас-справочник (скачать djvu)
4. Джим Брейтот. 101 ключевая идея: Астрономия (скачать pdf)
5. Айзек Азимов. Земля и космос. От реальности к гипотезе (скачать djvu)
6. Айзек Азимов. Царство Солнца. От Птолемея до Эйнштейна (скачать djvu)
7. Карл Саган. Космос: Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации (скачать djvu)
8. В.Г. Сурдин, С.А. Ламзин. Протозвезды. Где и из чего формируются звезды. (читать)

• Видео:

1. Путешествие на край Вселенной / Journey to the Edge of the Universe (2008, США). "Это путешествие увлекает нас к истокам зарождения жизни, Столпам Мироздания, давая возможность заглянуть далеко за облака космической пыли, туда, где рождаются огромные звезды, даря Вселенной свой свет, а может быть и жизнь." (научно-популярный фильм)
   


2. Наша галактика: Взгляд изнутри. Астрофизик Анатолий Засов рассказывает об основных составляющих нашей галактики, межзвездной среде и шаровых скоплениях. (научно-популярная лекция)
   


3. Столкновение Галактик. Рассказ о грандиозных космических явлениях. О галактиках и столкновении галактик. (научно-популярный фильм)
   


4. Маленькие галактики. По какому принципу нужно оценивать массу, размер и светимость карликовых галактик? Что происходит на больших красных смещениях? Почему одни галактики вырастают до гигантских размеров, а другие остаются карликами? Астроном Дмитрий Вибе о вращении галактик, спиральных туманностях и островных вселенных. (научно-популярная лекция)
   


5. Discovery: Как устроена Вселенная: Большой взрыв. Эпизод 1. Большой взрыв / Big Bang Миллиарды и миллиарды галактик. всего этого не существовало. Вселенная такая огромная, что мы не можем даже представить, что означают эти цифры. Но 14 миллиардов лет назад этого не существовало. До Большого взрыва. Большой взрыв - это источник пространства и времени. Мы совершим путешествие в пространстве и времени. С момента начала до конца самой Вселенной. (документальный фильм)
   


6. Discovery: Как устроена Вселенная: Галактики. Серия 3. Галактики (Alien Galaxies). Познакомьтесь с эволюцией галактик от облаков холодного газа, витавшего в вакууме 13 миллиардов лет назад, до великолепных спиралей, за которыми можно наблюдать ночью.
   


7. Discovery: Как устроена Вселенная: Черные дыры. Черные дыры - самые мощные машины уничтожения во Вселенной и самая большая ее загадка. Современная астрономия доказывает, что они могут влиять на все, что мы видим. Это настоящие монстры. Мы их не видим, но мы знаем об их существовании. Нет ничего больше, сильнее и страшнее черной дыры. Они поглощают планеты и звезды, все что находиться рядом. Черные дыры - постоянная головная боль физиков, потому что они нарушают все правила.
   


8. Discovery: Как устроена Вселенная: Сверхновые звезды. Жизнь возникла в результате невероятно обширных взрывов сверхновых звезд, которые разбросали по Вселенной элементы из центра звезд. Что они могут рассказать о нашем прошлом? Это взорвавшиеся звезды. Их называют сверхновыми. Сверхновая - это величайший катаклизм в истории Вселенной. Сверхновые бывают разных размеров и типов. Все они настолько яркие, что их видно на другом конце Вселенной. Это невероятно мощные звёзды смерти. Но и этот жуткий конец звезды, также является и началом всего, что мы видим вокруг нас.
   


9. Как создавалась планета Земля. История о том, как возникла наша планета, о том, как выглядела молодость Земли. . (научно-популярный фильм)
   

• Лекция 7. Концепции происхождения жизни. Эволюция жизни. Основные этапы биохимической эволюции. Лекция 7 (pdf)(скачать)
• Литература:

1. Марков А. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня

• Видео:

1. TED.com: Дэвид Кристиан: "История нашего мира за 18 минут". В захватывающем 18-минутном выступлении на фоне великолепных иллюстраций Дэвид Кристиан излагает всю историю Вселенной от Большого Взрыва до Интернета. Эта «долгая история» - взгляд на многозначность, сложные системы, происхождение жизни и человечества, в сравнении с нашим скромным присутствием в хронологии вселенной.
2. Поиски жизни на близких и далеких планетах. Какие условия необходимы для возникновения жизни на планетах? Что будет с Землей через несколько миллиардов лет? Почему так важно исследовать астероиды, которые приземлились в Антарктиде? На эти и другие вопросы ответил Владимир Сурдин. (научно-популярная лекция)
3. Postnauka. Микробы докембрия.

• Лекция 9. Структура биосферы. Происхождение и эволюция человека. Гены человечности. Быстро развивающиеся методы изучения геномов в последние годы открыли перед учеными новые удивительные возможности в области изучения древней истории человека и его предков. Сравнение геномов человека и других приматов позволяет выявлять "гены человечности" - те гены, изменения которых сделали нас людьми. Проект "ACADEMIA" канала "Культура". Выпуск от 17.09.2013.
• ACADEMIA. Александр Марков "Ген человечности" (2-я лекция). Психогенетика: как гены влияют на наше поведение. Анализ генетической изменчивости современного человечества позволяет реконструировать древнейшие периоды истории нашего вида, восстанавливать пути древних миграций. На наших глазах родилась новая наука - палеогенетика, позволяющая понять, чем мы отличаемся от наших ближайших вымерших родственников - неандертальцев и денисовцев. Проект "ACADEMIA" канала "Культура". Выпуск от 18.09.2013.
• postnauka.ru: Постнеолитическое питание. Каковы самые ранние составляющие человеческой культуры питания? Как повлияло на человеческую физиологию введение в рацион молока? Почему исследования питания людей важны для понимания исторических процессов? Об этом рассказывает доктор исторических наук Мария Добровольская. (Постнеолитическое питание (текстовая версия))
  
• TED.com: Харви Файнберг: Готовы ли вы к неоэволюции? Специалист по этике медицины Харви Файнберг показывает нам три пути развития постоянно эволюционирующего человеческого вида: 1) прекратить эволюционировать полностью, 2) эволюционировать естественно или 3) контролировать следующие этапы нашей эволюции, используя генетические модификации, чтобы сделать нас умнее, быстрее, лучше. Неоэволюция вполне возможна. Как мы поступим с этой возможностью?
  
• Лекция 10. Цивилизация и научно-технический прогресс. Основные этапы развития человеческой цивилизации.

ловека, о стратегической нестабильности социокультурного пространства человеческой цивилизации в XXI веке.

Необратимость, неопределенность, нелинейность встроены в механизм эволюции. Эволюцию динамических систем во времени удобно анализировать с помощью фазового пространства – абстрактного пространства с числом измерений, равных числу переменных, характеризующих состояние системы.

В случае хаотического движения фазовые траектории перемещаются, возникает область фазового пространства, заполненная хаотическими траекториями, называемая странным аттрактором.

Странность состоит в том, что, попав в область собранного аттрактора, точка (выбранное наугад решение) будет «блуждать» там, и только через большой промежуток времени приблизится к какой-то его точке. При этом поведение системы, отвечающее такой точке, будет сильно зависеть от начальных условий.

Важнейшим свойством странных аттракторов является фрактальность. Фракталы – это объекты, проявляющие по мере увеличения все большее число деталей. Известно, что прямые и окружности – объекты элементарной геометрии – природе не свойственны. Структура вещества чаще принимает замысловатые ветвящиеся формы, напоминающие обтрепанные края ткани. Примеров подобных структур много: это и коллоиды, и отложения металлов при электролизе, и клеточные популяции.

Особое значение понятия аттрактора играет в теории катастроф, при этом важную роль в ветвлении не только эволюционных, как природных, так и социальных систем играют как аттракторы и фракталы, так и бифуркации систем в их критических состояниях.

Принципиальная чувствительность к начальным условиям наглядно проявляется как, например, в инфляционной космологии, так и в истории человечества. В периоды устойчивого развития случайность (например, смерть национального лидера или стихийное бедствие) лишь переводило развитие общества с одной траектории на близкую. Иной результат наблюдается в периоды неустойчивого развития – малое случайное отклонение приводит к существенным изменениям в развитии общества.

Даже в исследовании творческого процесса понятия и принципы двойственного взаимодействия порядка и хаоса (самореализации и катастрофы) позволяют в новом ракурсе интерпретировать один из главных инструментов творчества – интуицию, особое творческое состояние вдохновения и показать особое значение взаимодействия экономики и образования, науки и технологий, экологии и техносферы.

Методологическое значение идей синергетики заключается и в прояснении опасности биосферных «бифуркаций», вызванных всё возрастающим антропогенным воздействием на биосферу и способных непредсказуемо и необратимо направить эволюцию биосферы по губительной для цивилизации ветви развития.

Вполне очевидно, что коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания задает глобальную «понятийную сетку» в исследовании как неживой, так живой и социальной материи.

Литература.

1. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев - Ростов н/Д: ДГТУ. 2008 - 350 с.[ Электронный ресурс № ГР 15393, 2010]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru/ /, с. 257-277, 292-331.

2. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания. Учеб.- метод. пособие./ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев - Ростов н/Д: ДГТУ. 2007, с. 77-89.

3. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Интернеттестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В.Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников - СПб.: «Лань», 2010. с. 60-64, с. 157-180.

4. 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников - СПб.: «Лань», 2009. с. 301361.

5. Лозовский В.Н. Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Н. Лозовский, С.В. Лозовский - СПб.: « Лань», .2004,с. 200-222.

Контрольные задания

Напомним, что выполнение контрольной работы предусматривается в форме реферата. Выбор темы контрольной работы осуществляется в соответствии с последними двумя цифрами зачётной книжки.

Темы рефератов указаны после таблицы вариантов.

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1

1.1 Предмет и задачи учебного курса «Концепции современного естествознания».

1.2 Интеллектуальная сфера культуры и её связь с современным естествознанием.

1.3 Научный метод.

1.4 Модели науки. Физические исследовательские программы.

1.5 Математическая научная программа античности.

1.6 Корпускулярная (атомистическая) научная программа античной натурфилософии.

1.7 Континуалистская научная программа античной натурфилософии.

1.8 Геоцентрическая картина мира античной натурфилософии.

1.9 Средневековая схоластика и её роль в становлении абстрактномодельного образа мышления аналитического естествознания.

1.10 Концепция натуральной магии раннего Ренессанса.

1.11 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира.

1.12 Коперниковская революция и становление гелиоцентрической картины мира.

1.13 Становление рационального мышления аналитического естествознания.

1.14 И. Ньютон как основатель классической механики.

1.15 Становление учения о составе в классической химии в трудах Р. Бойля, М. В. Ломоносова и А. Лавуазье.

1.16 К. Линней и его роль в становлении классической (натуралистской) биологии.

1.17 О роли Г. Кавендиша и Ш. Кулона в установлении закона электрического взаимодействия.

1.18 О роли Л.Эйлера, Д. Бернулли, Ж. Лангранжа и П. Лапласа в построении здания аналитической и небесной механики. Лапласовский детерминизм. Механистическая картина мира.

1.19 О роли Дж. Дальтона и Й. Берцелиуса в становлении химической атомистики и атомно-молекулярной модели вещества.

1.20 Теории катастроф и геологического эволюционизма

(Ж. Кювье и Ч. Лайель).

1.21 Теория эволюции живой материи (Ж. Ламарк, Ч. Дарвин). Парадигма эволюции Ч. Дарвина.

1.22 Становление структурной химии (А.М. Бутлеров, Я. Вант-Гофф)

1.23 Становление феноменологических начал (законов) равновесной термодинамики (Ю. Майер, Г. Гельмгольц, У. Томсон (Кельвин), C. Карно, Р. Клаузиус, Л. Больцман).

1.24 Периодический закон химических элементов Д.И. Менделеева (исторический обзор).

1.26 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом естествознании.

1.27 Открытие рентгеновского и радиоактивного излучений. Естественная и искусственная радиоактивность.

1.28 Квантовая гипотеза и квантовая (квазиклассическая) теория атома (М. Планк, А. Эйнштейн, Э. Резерфорд, Н. Бор).

1.29 Химическая термодинамика и статистическая физика в трудах Дж. Гиббса, Л. Больцмана и Д. Максвелла.

1.30 Классическая, неклассическая и постнеклассическая стратегии естественнонаучного мышления.

1.31 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в неклассическом естествознании.

1.32 От корпускулярной и континуальной концепций описания природы к корпускулярно-волновому дуализму микрочастиц и квантово-полевой физической исследовательской программе.

1.33 Структурные уровни материи в рамках современной физики: гипермир, мегамир, макромир, микромир, гипомир.

1.34 Фундаментальные взаимодействия и основные идеи их объединения в современной физической исследовательской программе – единой теории поля.

1.35 Концепция пространственно-временных отношений в механистической физической исследовательской программе.

1.36 Концепция пространственно-временных отношений в релятивистской физической исследовательской программе.

1.37 Принцип симметрии. Теорема А. Нетер о связи принципа глобальной симметрии с фундаментальными законами сохранения.

1.38 Дисимметрия, творящая явление в рамках взаимодействия, и, в частности, расширяющая не только принципы относительности, но и фундаментальные законы сохранения.

1.39 Основные идеи, лежащие в основе квантовой механики и квантовополевой картины мира. Соотношения неопределённостей В. Гейзенберга.

1.40 Статистический характер волновой функции (функции микросостояния) и волнового уравнения Шредингера. Постулаты Бора.

1.41 Задание микросостояния частицы с помощью квантовых чисел. Принцип тождественности одинаковых квантовых частиц. Квантовые статистики.

1.42 Принцип суперпозиции в классической и квантовой физиках.

1.43 Общенаучный смысл принципов неопределённости, дополнительности и соответствия, сформировавшихся в квантово-полевой картине мира.

1.44 Соотношение статистических и динамических закономерностей (теорий) в природе.

1.45 Основные условия и характеристики (макропараметры) равновесного теплового макросостояния.

1.46 Термодинамическое описание на основе начал (законов) равновесной термодинамики.

1.47 Статистические законы макросостояния. Броуновское движение. Энтропия как мера беспорядка.

1.48 Общие представления о неравновесной тенмодинамике.

1.49 Синергетика как теория самоорганизации неравновесных открытых систем

1.50 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в постнеклассическом естествознании

1.51 Структурные уровни материи в рамках современной химии. Классификация веществ и их основных химических моделей.

1.52 Учение о составе вещества. Проблема химического элемента. Проблема химического соединения.

1.53 Периодическая система химических элементов в электронной модели атома.

1.54 Основные типы химических связей.

1.55 История и проблемы структурной химии.

1.56 Учение о химических процессах. Принцип Ле-Шателье. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Закон Аррениуса.

1.57 Общие представления о физической химии и значение теории цепных химических реакций Н.Н. Семёнова в её становлении.

1.58 Катализ как неконтролируемое воздействия окружения. Ферментный катализ. Автокатализ.

1.59 Эволюционная химия. Субстратный и функциональный подходы.

1.60 Структура Мегамира. Модель нашей Галактики и Метагалактики.

1.61 Виды и характеристики звезд.

1.62 Эволюция звезд главной последовательности. Модель солнечной системы.

1.63 Основные этапы космологической шкалы (стрелы) времени.

1.64 Геохронологическая шкала (стрела) времени.

1.65 Основные модели геосфер Земли в рамках атмосферы и гидросферы.

1.66 Основные модели геосфер Земли в рамках литосферы и баросферы. Их химический состав и геофизические характеристики.

1.67 Экзогенные и эндогенные геодинамические процессы и их роль в экологических кризисах и катастрофах.

1.68 Натуралистский (классический) образ биологии.

1.69 Неклассический (физико-химический) образ биологии.

1.70 Эволюционный образ биологии.

1.71 Разнообразие живого на Земле. Прокариоты и эукариоты. Автотрофы и гетеротрофы.

1.72 Структурные уровни материи в рамках современной биологии.

1.73 Законы наследственности по Менделю.

1.74 Закон сцепления неаллельных генов Т. Моргана. Генетика пола.

1.75 О роли Д. Уотсона и Ф. Крика в создании модели строения молекулы ДНК.

1.76 О роли М. Ниренберга и Х. Корана в открытии структуры генетического кода.

1.77 Генетика и эволюция. Основные аксиомы биологии.

1.78 Достижения и проблемы «генной инженерии».

1.79 Основные теории происхождения жизни на Земле.

1.80 молекулярно-генетическом и онтогенетическом уровнях.

1.81 Теория биохимической эволюции на популяционно-видовом и биогеоценотическом уровнях.

1.82 Синтетическая теория эволюции. Микроэволюция. Макроэволюция.

1.83 Системные управления в биологии на уровне тканей – эндокринная и нервная системы.

1.84 Системы управления в биологии на уровне клетки.

1.85 Здоровье человека и способы его сохранения.

1.86 Биоритмы и их связь с генетикой биологических часов и ритмами солнечной активности и биосферы.

1.87 Целостность организмов. Биохимическое единство живой природы. Проблема синхронизации часов на клеточном уровне.

1.88 Концепция биосферы.

1.89 О роли В.И. Вернадского в становлении учения о биосфере и ноосфе-

1.90 Концепция ноосферы.

1.91 Концепция экологии. Экологический императив развития биосферы.

1.92 Взаимоотношение природы и общества. Законы экологии Б. Коммонера.

1.93 Экология и здоровье человека.

1.94 Человек как трёхстороннее существо – биосоциокультурное.

1.95 Неклассическая модель рациональности действия в интеллектуальной культуре «неустранимой» личности.

1.96 Здоровье как «состояние полного физического, духовного и социального благополучия». Валеология.

1.97 Взаимодействие биоэтики и социальной этики в деятельном подходе к культуре.

1.98 Взаимодействие сознания и подсознания в творческой деятельности человека.

1.99 Коэволюция природы и человека. Корпускулярно-волновая модель человека. Человек как голограмма Вселенной.

1.100 Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания.

Основная

1. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев − Ростов н/Д:

ДГТУ. 2008 − 350 с. [ Электронный ресурс № ГР 15393, 2010]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru// .

2. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания: структурно-содержательные тесты/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский. Ростов н/Д: ДГТУ. 2010 − 87 с.

3. Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания. Учеб.- метод. пособие./ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев – Ростов н/Д: ДГТУ. 2007 − 102 с.

4. Суханов А.Д. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов/ А.Д.Суханов, О.Н. Голубева – М.: Дрофа, 2004 − 447 с.

5. Лозовский В.Н.Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Н.Лозовский, С.В. Лозовский СПб.: Изд-во «Лань», 2004–224 с.

6. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов: изд. доп. и исправл./ Т.Я. Дубнищева − М.: Изд-во «Академия», 2006 – 632 с.

7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб./ В.М. Найдыш − М.: Альфа-М: Инфра- М, 2006 – 622 с.

8. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Интернеттестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В.Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников – СПБ.: «Лань», 2010. с. 60-64, с. 157-180.

9. Кожевников Н.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников – СПБ.: «Лань», 2009. с. 301361.

10. Под ред. Л.А. Михайлова. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов – СПб.:Питер, 2009, с. 12-10, 27-36.

Дополнительная

1. Справочник необходимых знаний. 2-е изд., доп.–М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2002.

2. Школьные учебники по естествознанию, физике, химии, физической географии и биологии.

3. Колесников С.И. Экологические основы природопользования./ С.И.Колесников – М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2005.

4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие/ Т.И. Трофимова. – М.: КНОРУС, 2007, с. 208-222.

Приложения

Астрономические постоянные и астрономические единицы

Диапазон размеров и масс объектов, встречающихся в окружающем нас мире

Каждое деление шкалы соответствует увеличению в 10 млрд. раз. На «лестнице» внутри одна ступенька соответствует увеличению линейных размеров в 100 раз (вертикальное направление) и увеличению массы в 1 млн. раз.

Диапазон промежутков времени, доступных измерению в современном естествознании.

Шкала логарифмическая

Введение…………………………………………………………………………3

Общие методические указания по изучению дисциплины «Концепции современного естествознания» и выполнению контрольных заданий………5

Тематический план и модульная структура дисциплины «Концепции современного естествознания»…………………………………………………8 Лекция 1. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествозна-

нием………………………………………………………10

1.1. Предмет курса «Концепции современного естествознания». Цель и задачи курса……………………………………………………………10

1.2. Интеллектуальная сфера культуры и её связь с общим естествозна-

нием………………………………………………………11

1.3. Научный метод познания……………………………………………..14

1.4. Модели развития науки……………………………………………….17

Лекция 2. История естествознания…………………………………………….18

2.1. Периодизация истории естествознания……………………………...18

2.2. История естествознания в контексте трансдисциплинарных стратегий естественнонаучного мышления…………………………24

Лекция 3. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в контексте развития исследовательских программ и картин мира…26

3.1. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира……………………………………………26

3.2. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом и неклассическом естествознании………………………29