ФИЛИАЛ НОУ ВПО “САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ

Научный метод

Уровни познания. Формы познания. Теории и гипотезы. Нобелевские лауреаты в области естествознания. Методы научного познания: конкретно-научные, всеобщие, теоретические. Структура научного познания.

Научная картина мира

Научная картина мира: определение, классификация, этапы развития. Физические картины мира (механическая, электромагнитная, квантово-полевая). Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Особенности и принципы современной естественно-научной картины мира (системность, самоорганизация, историзм, глобальный эволюционизм). Синергетика. Хаос и порядок.

Физические концепции мира

Структурная организация мира. Современная физика о микромире (элементы квантовой физики). Принципы квантовой механики (неопределенности, дополнительности). Фундаментальные взаимодействия. Пространство и время. Теории относительности. Принципы симметрии. Законы сохранения энергии.

Семинарские занятия

Семинар 1

Семинар 2

Контрольные работы

Контрольных работ по курсу

Важной частью в изучении курса является самостоятельная работа студентов при подготовке и написании контрольной работы, вопросы которой затрагивают разные части этого большого курса. Проработка материала учебников и дополнительной литературы по предмету поможет студентам более подробно разобраться в наиболее трудных вопросах курса.

Контрольные работы выполняются студентами в целях более глубокого уяснения учебного материала, привития навыков самостоятельной работы с литературой и иными источниками информации.

Написание работы осуществляется после прослушивания студентом предусмотренных учебным планом лекций, проведения семинарских занятий, а также самостоятельного изучения рекомендованной литературы по предмету.

Письменная работа выполняется в виде ответов по 6 вопросам, которые отражают разные разделы курса. Задания для контрольной работы (номера варианта и вопросов) студент получает индивидуально у преподавателя.

Студенты-дистантники выполняют контрольную работу, выбирая вопросы самостоятельно: 1-й вопрос – любой из вопросов с № 1 по 10;

2-й – любой из вопросов с № 11 по 20;

3-й – любой из вопросов с № 21 по 30;

4-й – любой из вопросов с № 31 по 40;

5-й – любой из вопросов с № 41 по 50;

6-й – вопрос № 51.

Объем работы, выполняемой в соответствии с установленными к оформлению научных работ требованиями (сноски при цитировании, нумерация страниц, список литературы), должен составлять 10-15 страниц машинописного текста или рукопись 12-24 тетрадных листов разборчивым почерком с интервалами и полями.

При написании контрольной работы студент должен соблюдать общие требования. Писать следует аккуратно, разборчиво, грамотно. На все вопросы ответы должны быть даны в равном объеме. В ответах необходимо отразить главное, существенное. Нельзя допускать механическое переписывание текста учебника. Обязательно указывать номера вопросов, в соответствии со своим вариантом, и их формулировку, далее – ответ на вопрос. В конце работы обязательно указать список использованной литературы.

Вопросы к контрольной работе

1. Естественно-научная и гуманитарная культуры.

2. Наука и её функции.

3. Характерные черты науки и ее отличие от других отраслей культуры.

4. Предмет, цели, основные особенности естествознания. Роль в становлении науки.

5. Отличие естествознания от гуманитарных, технических и математических наук.

6. Структура естественно-научного познания. Два уровня научного познания.

7. Характеристика общенаучных (всеобщих) методов познания.

8. Характеристика эмпирических (конкретно-научных) методов познания.

9. Возникновение науки. Античная натурфилософия как первая форма естественно-научных знаний.

10. Естествознание в Средние века.

11. Научные революции XVI-XVII вв. Становление классического естествознания.

12. Развитие естествознания в XVIII-XIX вв.

13. Развитие естествознания в XX в.

14. Научная картина мира (определение, примеры).

15. Современная естественно-научная картина мира (её особенности, принципы).

16. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

17. Структурные уровни организации материи.

18. Микромир (с позиций физики или химии).

19. Макромир (с позиций геологии или биологии).

20. Мегамир, его состав и строение.

21. Эволюция Метагалактики, галактик и отдельных звезд.

22. Происхождение Солнечной системы.

23. Происхождение и эволюция Земли.

24. Развитие взглядов на пространство и время в истории науки.

25. Пространство и время в свете теории относительности А. Эйнштейна.

26. Современные проблемы квантовой механики. Принципы дополнительности и неопределенности.

27. Виды взаимодействий в микромире.

28. Кибернетика и синергетика.

29. Общенаучное значение понятия «энтропия».

30. Симметрия и асимметрия в окружающем мире.

31. Современная химия, её возможности и задачи.

32. Проблема сущности живого и его отличие от неживой материи.

33. Гипотезы происхождения жизни на Земле.

34. Генетика и механизм воспроизводства живого.

35. Экология как наука (предмет, основные понятия).

36. Закономерности развития экологических систем.

37. Роль разнообразия в живой природе.

38. Теория эволюции Ч. Дарвина.

39. Современная синтетическая теория эволюции.

40. Структура биосферы и трофические уровни.

41. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

42. Человек в научной классификации живых существ. Отличительные признаки человека.

43. Происхождение человека, ступени антропосоциогенеза.

44. Эмоции, чувства, интеллект.

45. Сознание и самосознание.

46. Биоэтика (её предмет, отличительные черты и проблемы).

47. Генная инженерия и клонирование, их перспективы.

48. Биологическое и социальное в человеке.

49. Экология и здоровье человека.

50. Самоорганизация в живой и неживой природе.

51. Концепция ноосферы и ее научное обоснование.

Вопросы к экзамену

1. Культура и её отрасли.

2. Наука, её функции и черты.

3. Особенности естественно-научной и гуманитарной культуры.

4. Естествознание (предмет, цели, отличие от других наук, роль в становлении науки).

5. Уровни и формы естественно-научного познания.

6. Общенаучные и конкретно-научные методы познания.

7. Особенности античного научного знания. Концепция геоцентризма.

8. Научные революции. Первая научная революция. Концепция гелиоцентризма.

9. Естественно-научные достижения в XVIII-XIX вв.

10. Развитие естествознания в XX в.

11. Научная картина мира. Физические картины мира.

12. Современная естественно-научная картина мира (её особенности и принципы).

13. Синергетика и кибернетика.

14. Квантовая механика и её принципы.

15. Основные виды взаимодействий в физическом мире.

16. Развитие представлений о пространстве и времени.

17. Структура мегамира.

18. Происхождение и эволюция Вселенной, галактики, звёзд и планет.

19. Происхождение и эволюция Земли.

20. Внутреннее строение и географические оболочки Земли.

21. Понятие жизни. Признаки живых организмов.

22. Концепции происхождения жизни на Земле.

23. Воспроизводство и развитие живых систем.

24. Теория эволюции Ч. Дарвина.

25. Синтетическая теория эволюции.

26. Глобальный экологический кризис (его причины, пути выхода из него).

27. Структура биосферы.

28. Концепция ноосферы.

29. Основные этапы антропогенеза. Отличия человека от животных.

30. Человек как биосоциальная целостность.

31. Биоэтика (предмет и проблемы).

32. Структурные уровни организации материи.

Примечание: экзаменационные билеты формируются из двух вопросов.

Вопросы к зачету

1. Наука, ее функции, черты, отличие от других отраслей культуры.

2. Формы и методы научного познания.

3. Естествознание и научная картина мира.

4. Развитие естествознания от античности до начала ХХ в.

5. Развитие науки в ХХ в.

6. Структурные уровни организации материи.

7. Современное естествознание о микромире.

8. Современное естествознание о макромире.

9. Современное естествознание о мегамире.

10. Пространство и время в современной научной картине мира.

11. Признаки живых организмов. Роль разнообразия в живой природе.

12. Факторы и движущие силы эволюционного процесса.

13. Структура и эволюция биосферы.

14. Человек как предмет естественно-научного познания.

15. Человек и биосфера. Ноосфера.

библиографический список

Основная литература:

1. Данилова, В.С. Основные концепции современного естествознания / В.С. Данилова, Н.К. Кожевников. – М., 2001.

2. Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания: учебник / Т.Я. Дубнищева; под ред. М.Ф. Жукова. – 3-е изд. – М., 2001.

3. Канке, В.А. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / В.А. Канке. – М., 2001.

4. Концепции современного естествознания: курс лекций / под ред. В.Н. Михайловского. – СПб., 2004.

5. Концепции современного естествознания: конспект лекций / сост. Н.В. Ревская. – СПб., 2001.

6. Лобачев, А.И. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / А.И. Лобачев. – М., 2001.

7. Рузавин, Г.И. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Г.И. Рузавин. – М., 2001.

Дополнительная литература:

8. Горелов, А.А. Концепции современного естествознания / А.А. Горелов. – М., 1998.

9. Грушевицкая, Т.Г. Концепции современного естествознания: учебное пособие / Т.Г. Грушевицкая, А.П. Садохин. – М., 1998.

10. Данилова, В.С. Основные концепции естествознания / В.С. Данилова. – М., 2000.

11. Карпенков, С.Х. Концепции современного естествознания: учебник / С.Х. Карепнков. – М., 2001.

12. Концепции современного естествознания: курс лекций / под ред. В.Н. Михайловского. – СПб., 1997.

13. Концепции современного естествознания / под ред. С.И. Самыгина – Ростов н/Д., 1997.

14. Лавриенко, В.Н. Концепции современного естествознания / В.Н. Лавриенко. – М., 1997.

15. Найдыш, В.М. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов / В.М. Найдыш. – М., 2000.

16. Рузавин, Г.И. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Г.И. Рузавин. – М., 1997.

17. Симонов, Д.А. Концепции современного естествознания в вопросах и ответах: учеб. пособие / Д.А. Симонов. – М., 2005.

18. Юлов, В.Ф. Концепции современного естествознания: учеб. пособие / В.Ф. Юлов. – Киров, 1997.

СЛОВАРЬ основных ТЕРМИНОВ

Абиотические факторы – неорганические факторы (химические, физические, космические, геологические, географические), влияющие на жизнедеятельность организмов.

Абиогенез – концепция возникновения жизни из неживого (неорганического вещества).

Автогенез – концепция, объясняющая эволюцию жизни под действием только внутренних факторов.

Автокатализ – химическая реакция, в которой для синтеза вещества необходимо его присутствие в качестве катализатора, ускоряющего саму реакцию.

Автотрофы (аутотрофы) – организмы, синтезирующие все необходимые для жизни органические вещества из неорганических. К автотрофам относятся высшие растения, водоросли и некоторые бактерии. Синтез органических веществ из неорганических может осуществляться за счет солнечной энергии (фотосинтез) и за счет некоторых химических реакций (хемосинтез).

Адроны (греч. adros – сильный) – семейство элементарных частиц (барионов и мезонов), участвующих в сильных взаимодействиях.

Адсорбция (лат. ad – на, при и sorbeo – поглощаю) – поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости.

Аккреция (лат. accretio – приращение, увеличение) – гравитационный захват вещества и последующее его падение на космическое тело (например, звезду).

Алкалоиды (лат. akali – щелочь и греч. eidos – вид) – обширная группа азотсодержащих циклических соединений главным образом растительного происхождения (кодеин, морфин, хинин и т.д.). Многие из алкалоидов – сильные яды.

Аминокислоты – класс органических соединений, содержащих карбоксильные (-СООН) и аминогруппы (-NH₂), служащих основным элементом построения растительных и животных белков, которые играют важную роль в жизни организмов.

Анаэробные организмы – организмы, живущие в отсутствии свободного кислорода (многие бактерии, некоторые черви, моллюски).

Аннигиляция (лат. annihilatio – превращение в ничто, уничтожение) – превращение частицы и античастицы при их столкновении в другие частицы, например электрона и позитрона – в фотоны.

Античастицы – частицы-«двойники», отличающиеся от обычных частиц только знаком электрического заряда. Например, позитрон является античастицей электрона, антинейтрон – нейтрона.

Антропогенез – эволюция происхождения и формирования человека.

Анаболизм – химический процесс, в котором простые вещества образуют более сложные, накапливая при этом энергию.

Ареал (лат. area – площадь, пространство) – область распространения видов растений и животных на земной поверхности.

Ароморфоз (греч. ario- поднимаюи morphosis – форма) – направленная прогрессивная форма эволюции, при которой происходят существенные изменения в организации и функционировании видов, способствующие лучшему их приспособлению к условиям среды.

Атомный номер – номер химического элемента в таблице Менделеева.

Архетипы – универсальные структуры человеческой психики, имеющие формальный характер и проявляющиеся всегда в связи с конкретным культурным содержанием, элементарные структуры коллективного бессознательного.

Аэробные организмы – организмы, которые могут существовать только при наличии свободного кислорода (почти все животные, растения и многие микроорганизмы).

Барионы (греч. barys – тяжелый) – «тяжелые» элементарные частицы (адроны) с полуцелым спином и массой, не меньшей массы протона, состоящие из трех кварков.

Биогенез – 1) процесс возникновения и развития биологических систем; 2) теории, отрицающие появление жизни на Земле в результате возникновения живых существ из неживой материи (в противоположность к абиогенезу).

Биогеоценоз (или экологическая система) (от био, гео и греч. koinos – общий) – сложная природная система, представляющая собой совокупность биотических (популяции различных видов растений, животных и микроорганизмов) и абиотических (атмосфера, почва, вода, солнечная энергия) элементов, связанных между собой обменом вещества и энергии.

Биосинтез – образование необходимых организму веществ в живых клетках с участием биокатализаторов-ферментов.

Биосфера – целостная самоорганизующаяся система, состоящая из различных компонентов (экологических систем, биоценозов, популяций, организмов и т.п.), сфера живых организмов и среды их обитания. Структура и содержание Б. определяются прошлой и современной деятельностью всех живых организмов, в том числе и человека. Область распространения жизни на Земле. Включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и литосферу, населенные живыми организмами.

Биота (греч. biote – жизнь) – исторически сложившаяся совокупность видов растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей площадью распространения; в отличие от биоценоза может характеризоваться отсутствием связей между видами.

Биотические факторы – совокупность воздействий одних живых организмов на другие.

Биоценоз (от био и греч. koinos – общий) – совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или воды и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды (например, биоценоз озера, леса и т.д.).

Бифуркация (лат. bifurcus – раздвоенный) – раздвоение траектории движения; критическая пороговая точка, в которой происходит качественной изменение поведения объекта; точка ветвления нелинейного процесса. Термин синергетики, обозначающий состояние максимальной хаотичности неравновесного процесса, откуда дальнейшая эволюция нелинейного процесса может развернуться по ряду направлений.

Близкодействие – передача взаимодействия посредством полей от точки к точке с конечной скоростью, не превышающей скорость света в вакууме.

Вакуум – особое состояние электромагнитного поля, характеризующееся низкими энергиями, отсутствием стационарных частиц. Все квантовые числа физического вакуума (импульс, электрический заряд) равны нулю, но это не пустота. В нем находятся виртуальные частицы, которые рождаются, имеют мимолетное бытие и тут же исчезают.

Валентность (от. valentia – сила) – способность атомов одного химического элемента образовывать определенное число химических связей с другими атомами (или атомными группами) другого химического элемента.

Виртуальные частицы – элементарные частицы, существующие в промежуточных очень коротких (ненаблюдаемых) состояниях, для которых не выполняются обычные соотношения между энергией, импульсом и массой. Присутствием В. ч. в квантовой механик объясняются взаимодействия и превращения частиц.

Витализм – позиция, согласно которой в любых организмах присутствует нематериальная жизненная сила.

Волновая функция – в квантовой механике величина, полностью описывающая состояние микрообъекта (элементарной частицы, атома, молекулы) и вообще любой квантовой системы (например, кристалла).

Волны – изменения состояния среды, распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию. В виде волн осуществляется перенос энергии без переноса вещества.

Галактический год – промежуток времени, за который Солнечная система совершает оборот вокруг центра Галактики, составляет около 230 млн. лет.

Гелиоцентризм – воззрение, согласно которому Земля и другие планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца. Один из основателей Г. – Птолемей.

Гаметы – половые клетки животных и растений.

Ген (греч. genos – род, происхождение, наследственный фактор) – единица наследственного материала, участок ДНК, находящейся в хромосоме. Способен к воспроизведению, ответственен за формирование какого-либо элементарного признака.

Генезис – процесс образования и становления какого-либо природного или социального явления.

Геном – совокупность генов, содержащиеся в одинарном наборе хромосом данного организма(в половых клетках).

Генотип – совокупность всех генов, локализованных в хромосомах данного организма.

Геоцентризм – воззрение, согласно которому все небесные тела движутся вокруг Земли, которая неподвижно покоится в центре мира. Основателями концепции были Н. Коперник, Г. Галилей, И. Кеплер.

Геронтология (греч. gerontos – старик и ...логия) – наука, изучающая старение живых организмов, в том числе человека.

Гетеротрофы – организмы, использующие для своего питания готовые органические соединения. К Г. относятся все животные и человек, а также некоторые растения (грибы, паразиты) и микроорганизмы.

Гидросфера – совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, подземных вод, ледников и снежного покрова.

Глюоны – гипотетические электрически нейтральные частицы с нулевой массой и спином, обеспечивающие взаимодействие между кварками.

Гомеостаз – совокупность приспособительных реакций организма, направленных на сохранение динамического состояния его внутренней среды (температуры тела, кровяного давления и др.). В физике – стремление динамической системы вернуться в равновесное состояние.

Гормоны (греч. hormao – возбуждаю, привожу в действие) – биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками или органами (железами внутренней секреции) и оказывающие целенаправленное влияние на деятельность других органов и тканей.

Гравитация (лат. gravitas – тяжесть) – тяготение, универсальное взаимодействие между любыми видами физической материи.

Гравитон – гипотетическая частица гравитационного поля, квант гравитационного поля, имеющий нулевую массу покоя, нулевые электрический заряд и спин (экспериментально пока не обнаружен). Введена для объяснения гравитационного взаимодействия.

Гуанин – пуриновое основание, содержащееся в клетках всех организмов в составе нуклеиновых кислот, одна из четырех «букв» генетического кода.

Дальнодействие – действие на расстоянии, при котором действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на любые расстояния без каких-либо посредствующих звеньев.

Детерминизм (лат. determine – определяю) – философское учение об объективной закономерности взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений, противостоит индетерминизму, отрицающему всеобщий характер причинности.

Детерминированная система – динамическая система, функционирование которой однозначно определено в пространственно-временном интервале законами классической механики при заданных начальных условиях.

Дивергенция – расхождение признаков организмов в ходе эволюции.