Тема 1. Научный метод познания

Семестр

Лекции 34 часа

1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Роль естествознания в развитии культуры. (2)

2. Формирование естественнонаучной картины мира (исторический аспект). Первая естественно-научная революция Аристотеля. Архимед и геометрия Евклида. Вторая естественно-научная революция. Законы движения планет. Закон Всемирного тяготения. Принципы относительности Галилея. Третья естественно-научная революция. Принципы относительности А.Эйнштейна.(5)

3. Современная панорама естествознания. Структурные уровни организации природы: микро-, макро-, мегамиры. Квантовая механика - механика микромира, принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности. Макромир, природа, Земля, человек. Живое и неживое вещество. Мегамир, Вселенная по Эйнштейну, расширяющаяся Вселенная, структурная организация Вселенной. Вселенная и человечество.(6)

4. Возникновение химии. Количественные методы в химии. Периодическая система Д.И.Менделеева. Химические структуры, реакционная способность веществ. Химические волны и пространственные спирали.(4)

5. Биологическая эволюция. Передача наследственной информации. Образование биологических форм. Принципы универсального эволюционизма.(3)

6. Эволюционная концепция естествознания. Современные подходы в познании. Хаос и порядок в Природе. Коэволюция и саморегуляция. Эволюция науки. Экологизация естествознания.(4)

7. Концептуальные основы создания общечеловеческих ценностей. Методология научного познания. Динамика научного познания. Социализация знаний. Современное образование.(2)

8. Современные представления о строении Земли. Форма, размеры, масса, поле силы тяжести, магнитное поле, геотермический поток тепла. Оболочки Земли: атмосфера, гидросфера, земная кора (континентальная и океаническая), мантия, ядро.(2)

9. Эволюция недр Земли. История атмосферы и гидросферы. Эволюция земной коры. Геохимическая эволюция земной коры.(2)

10. История жизни на Земле. Первичные микроорганизмы, древнейшие следы жизни. Эволюция растений, происхождение типов животных. История позвоночных животных - рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Эволюция форм организмов, мутации и адаптация. Живые ископаемые.(4)

Тематикарефератовдля проведения семинарских занятийпо дисциплине «Концепции современного естествознания»

Семинарские 28 часов

1. Строение, модификация вещества и создание материалов.

2. Эволюционная химия.

3. Периодический закон Д. Менделеева.

4. Объединение физики. Четвертая глобальная естественно-научная революция.

5. Эволюционные модели Вселенной.

6. Планета Земля: геология и география, биосфера, климат.

7. Природные ресурсы, производство, супертехнологии.

8. Ядерная энергия, силовые взаимодействия, поля.

9. Традиционная биология. Биологическая система Линнея.

10. Живое вещество. Генетика.

11. Биологическая эволюция: выживает сильнейший.

12. Современное развитие эволюционной теории Ч.Дарвина.

13. Изучение молекулярных основ воспроизводства жизни и процессов жизнедеятельности.

14. Прокариоты и эукариоты. Архебактерии.

15. Учение Вернадского о биосфере. Понятие ноосферы. Неизбежность перехода биосферы в ноосферу.

16. Многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы.

17. Глобальный экологический кризис.

18. Рациональное пользование природных ресурсов и охрана биосферы.

19. Специализация знаний.

20. Общность гуманитарной и естественнонаучной культур.

21. Пути к единой культуре.

22. Хаос, случайность и механистическая картина мира.

23. Тепловая смерть Вселенной.

24. Человек как часть биосферы.

25. Концепции самоорганизации.

26. Человек как космическое существо.

27. Взаимодействие человека и биосферы.

28. Естественнонаучное обоснование нравственности.

Литература

А.Боннар «Греческая цивилизация». Ростов-на-Дону: Феникс, 1994.
Г.Хакен «Тайны природы. Синергетика: учение о взаимодействии». Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003, 320с.
В.И.Вернадский«Философские мысли натуралиста». М., 1988.
А.С.Монин «История Земли». Изд-во «Наука». Ленинградское отд. Л..1977. 288с.
М.И.Потеев «Концепции современного естествознания». СПб.: Издательство «Питер». 1999. 352с.
В.А.Соломатин «История и концепции современного естествознания». М.: ПЕРСЭ. 2002. 464с.
А.А.Горелов «Концепции современного естествознания: Учебное пособие, практикум, хрестоматия». М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС. 1998. 512с.

Расширенная программа по дисциплине «Концепции современного естествознания»

Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира

Эволюционное естествознание

Тема 1. Космология

Космология – наука о строении, происхождении и эволюции Вселенной

Космологические представления Аристотеля: шарообразная неоднородная Вселенная

Геоцентрическая система мира Птолемея

Гелиоцентрическая система мира Коперника

Космологические взгляды Ньютона: безграничная, бесконечная, однородная и неизменная Вселенная

Общая теория относительности как теоретическая основа научной космологии

Космологический постулат Эйнштейна: Вселенная однородна, изотропна и равномерно заполнена материей, преимущественно в форме вещества

Наблюдаемая однородность Вселенной в очень больших масштабах

Космологическая модель Эйнштейна-Фридмана: Вселенная нестационарна

Наблюдательное подтверждение нестационарности Вселенной: красное смещение в спектрах галактик, возникающее благодаря эффекту Доплера при их удалении от наблюдателя (разбегание галактик)

Закон Хаббла: скорость разбегания галактик пропорциональна расстоянию между ними

Постоянная Хаббла

Возраст Вселенной — понятие (время, прошедшее с момента космологической сингулярности) и современные оценки (12–15 млрд. лет)

Тема2. Общая космогония

Космогония — наука о происхождении и развитии космических тел и их систем

Основной космогонический сценарий: гравитационная конденсация рассеянного вещества

Основные методы звёздной космогонии:

- построение теоретических моделей строения и эволюции звёзд

- наблюдение большого числа звёзд, находящихся на разных стадиях эволюции

Процессы, обеспечивающие свечение звёзд: гравитационное сжатие, термоядерный синтез, охлаждение горячих недр

Основные характеристики звёзд: спектр излучения, температура поверхности, светимость, размеры, масса

Диаграмма Герцшпрунга—Рессела, основные области на ней:

- главная последовательность

- гиганты и сверхгиганты

- белые карлики

Основные этапы эволюции звезды:

- гравитационное сжатие (протозвезда)

- термоядерное «горение» водорода (звезда главной последовательности)

- потеря устойчивости после исчерпания запасов водорода в центре звезды (раздувание и сбрасывание внешних слоёв, гравитационный коллапс, вспышка Сверхновой)

Конечные стадии эволюции звёзд: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры

Солнце – нормальная звезда главной последовательности, его возраст

Солнечное излучение, солнечный ветер

Происхождение химических элементов

Тема 5. Происхождение жизни

Первичная атмосфера Земли

Абиогенный синтез

Предбиологический отбор

Коацерваты

Гетеротрофы

Автотрофы

Анаэробы

Аэробы

Прокариоты

Эукариоты

Голобиоз

Генобиоз

Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, биохимическая эволюция, постоянное самозарождение, стационарное состояние

Тема 8. Генетика и эволюция

Генетика

Ген

Аллель

Рецессивные и доминантные гены

Гомозиготы, гетерозиготы

Хромосомы

Геном

Генотип

Фенотип

Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность

Изменчивость: наследуемая (генотипическая, мутационная)

Изменчивость: ненаследуемая (фенотипическая, модификационная)

Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленнность, неоднократность и наследуемость

Биосфера и человек

Тема 1 Экосистемы

Понятия об экосистеме и биогеоценозе
Элементы экосистем (биотоп, биоценоз)
Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты

Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра, .., океан, биосфера)
Пищевые (трофические) цепи, пирамиды

Энергетические потоки в экосистемах, правило 10%
Экологические факторы: биотические и абиотические факторы, антропогенные факторы Формы биотических отношений (хищник-жертва, паразитизм, нейтрализм)

Толерантность, пределы толерантности

Среда обитания и экологическая ниша

Тема 2. Биосфера

Понятие о биосфере

Вещество: живое, косное, биокосное, биогенное

Системные свойства биосферы: постоянство массы живого вещества в ходе геологических периодов

Системные свойства биосферы: постоянство числа видов на протяжении геологических периодов

Геохимические функции живого вещества:

- газовая

- концентрационная

- деструктивная

- средообразующая

- энергетическая

Биогенная миграция атомов химических элементов

Биогеохимические принципы миграции: стремление к максимуму проявления

Биогеохимические принципы миграции: эволюция видов, увеличивающих биогенную миграцию

Тема 3. Человек в биосфере

Антропогенез

Палеонтология

Приматы

Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников (стадиальная концепция): протоантропы (австралопитеки), архантропы, палеоантропы, неоантропы

Виды:

– Человек умелый (Homo habilis),

– Человек прямоходящий (Homo erectus)

– Человек разумный (Homo sapiens)

Характерные особенности человека: трудовая деятельность, использование огня, развитие речи, способность к абстрактному мышлению, наличие фонда социальной и культурной информации

Возрастание роли социальных эволюционных факторов (передача накопленных знаний, технологий, традиций) и ослабление биологических (движущего, дизруптивного отбора, изоляции, популяционных волн)

Неолитическая революция

Экологические последствия неолитической революции

Коэволюция