Учебно-методический комплекс концепции современного естествознания высшее профессиональное образование

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

Раздел III. Содержание дисциплины

Раздел 1. Введение.

Тема 1. Предмет дисциплины КСЕ. Естественные и гуманитарные науки.

(6 часов)

Естествознание как совокупность наук о природе. Дихотомическая классификация наук. Предмет дисциплины «Концепции современного естествознания» (КСЕ) – частнонаучные и общенаучные картины мира. Научные картины мира (НКМ) как необходимый этап развития знаний о природе и обществе. Роль КСЕ в миропонимании и формировании мировоззрения.

Основные стороны естествознания: эмпирическая, теоретическая и прикладная.

Предмет естествознания - различные формы движения материи в природе структурные уровни организации материи, их строение и генезис; основные формы всякого бытия; связь явлений природы.

Природа и общество как объект естественных и гуманитарных наук, их взаимосвязь и отличие. Системная классификация наук по Б.М. Кедрову.

Отсутствие принципиальных отличий естественных наук от гуманитарных. Особенности законов, используемых для описания совокупности множества однородных объектов (элементов), их применимость к природным и общественным процессам и явлениям.

Источники: обязательные 1,2,6;

дополнительные 7, 8, 11, 38, 39

Раздел 2. История естествознания.

Тема 2. История научных картин мира Тенденции развития естественных наук. (10 часов)

Основные этапы развития естествознания. Основа появления знаний о природе - практическая человеческая деятельность. Мифология как отдаленная предпосылка науки. Необходимое условие возникновения научных сообществ - высокий уровень развития производства и общественных отношений.

Стадии познания природы - синкретическая (натурфилософская), аналитическая (по отдельным областям знаний); синтетическая (воссоздание целостной картины природы). Периоды и этапы развития естествознания.

Натурфилософия как подготовительный этап естествознания. Натурфилософский период (VI в. до н.э. – нач. ХVII н.э.), его характерные черты: наблюдение как основной метод познания мира, недифференцированность на отдельные области знания, соединение собственно науки и философии – их синкретичность, отсутствие необходимости опытной проверки теоретических умозаключений, оторванность от жизни, абстрактность.

Возникновение первых теоретических систем (Фалес, Демокрит и др.). Первые описания закономерностей природы, общества и мышления (Платон, Аристотель и др.).

Создание первых естественнонаучных теорий в области геометрии (Евклид), механики (Архимед), астрономии (Птолемей). Развитие естествознания в эпоху Средневековья на Востоке и в Средней Азии (Авиценна, Аль-Хорезми, Улугбек и др.).

Схоластика как специфическая средневековая форма науки в Европе; развитие мыслительной культуры, теоретических споров и дискуссий (В.Оккам, Р.Бэкон, Ф.Бэкон и др.). Алхимия и астрология как основа экспериментального изучения природных веществ и наблюдений за небесными телами.

Возникновение механистического и метафизического естествознания в эпоху Возрождения на основе систематических экспериментов; превращение науки в самостоятельный фактор духовной жизни общества (Леонардо да Винчи, Н. Коперник).

Первая научная революция XVI-XV1I вв., использование эксперимента как активного метода познания мира (Г. Галилей), создание механистической системы мира (Р. Декарт, И. Ньютон и др.)

Стихийно-диалектический период развития естествознания в XVII-XVIII вв. (Л. Эйлер, М. Ломоносов, К. Линней, П. Лаплас и др.).

Промышленный переворот конца XVIII - начала XIX вв. как основа интенсивного развития естествознания. Открытие закона сохранения энергии (Р. Майер, Д. Джоуль), периодического закона (Д. Менделеев), создание эволюционного учения (Ч. Дарвин). Развитие естествознания в конце ХIX-ХХ вв. (М. Фарадей, Дж. Максвелл, М. Планк, Э. Резерфорд, И.Павлов, Н. Бор, П. Капица, Л.Ландау, Н.Вавилов, Н.Семенов и др.)

Особенности развития естествознания в XXI в. Научная парадигма и ее влияние на развитие науки, структура научных революций.

Основные тенденции развития современного естествознания:

раскрытие всеобщей связи явлений природы, в т.ч. связи объектов микромира (самого малого) с объектами мегамира (самого большого и далекого);
изучение передачи наследственной информации, связи генетики и эволюции живого;
самого сложного (возникновения и развития жизни и мышления, законов функционирования сознания).

Необходимое условие развития естествознания на современном этапе - дифференциация и интеграция отдельных областей знания; целостный и многосторонний охват изучаемых объектов и явлений. Панорама современного естествознания. Гуманистические ценности как главные ориентиры развития науки на современном этапе.

Источники: обязательные 1- 6;

дополнительные 7, 9, 10, 40, 41, 43, 44, 52, 58 - 66

Раздел 3. Наука и научный метод

(8 часов)

Тема 3. Алгоритм научного познания мира, особенности научных знаний.

(4 часа)

Наука как профессиональная когнитивная деятельность. Основные функции науки: описательная, объяснительная и предсказательная (прогностическая). Формы познания мира – научная, религиозная, на основе произведений искусства, обыденная, их особенности.

Виды научных знаний: эмпирические и теоретические, их особенности. Принципиальное отличие научных знаний от обыденных, житейских. Неочевидность научных знаний, метафорическое определение научных знаний как «тайной сущности вещей». Необходимость постоянного пересмотра научных знаний как основа эволюции науки.

Алгоритм научного познания, его применимость в различных сферах деятельности (в т.ч. профессиональной) и обыденной жизни.

Типы научной рациональности: классическая, неклассическая, постнеклассическая. Относительность научных и абсолютность нравственных истин. Методы естествознания - общие, особенные и частные; научные законы - частные, общие и всеобщие. Научные законы как описание законов природы и общества.

Источники: обязательные 1, 3, 6;

дополнительные 11, 14, 17, 37, 38, 52

Тема 4. Наиболее общие законы и особенности описания природы.

(4 часа)

Корпускулярная и континуальная концепции описания природы как проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей, развитие идей атомистического (дискретного, квантового) строения вещества и континуального (непрерывного, предельно однородного) пространства. Корпускулярно-волновой дуализм как проявление закона диалектики (закона единства и борьбы противоположностей). Вещество и поле как два вида материи с дискретной и непрерывной структурой в классической картине мира.

Порядок и беспорядок в природе, упорядоченное устройство Вселенной (Космос) как противоположность первозданному всеобщему беспорядку (Хаос). Порядок и беспорядок в мире атомов, ближний и дальний порядок, его связь с агрегатным состоянием вещества.

Динамические и статистические закономерности в природе и виды научных законов, им соответствующие. Виды и особенности статистических законов.

Механика Ньютона и электромагнитная теория Максвелла как пример описания динамических закономерностей в природе, характерных для относительно простых систем или индивидуальных объектов. Динамические закономерности как выражение связи между разными состояниями объекта или состояниями разных объектов.

Статистические закономерности как проявление свойств совокупности или множества объектов, выступающих в виде единого целого (сложных систем). Проявление статистических закономерностей при взаимодействии ансамбля однородных объектов - звезд, макроскопических тел, молекул, атомов, элементарных частиц, популяций, человеческих сообществ и т.д.

Типы статистических закономерностей:

законы, характеризующие совокупность однородных объектов, но не имеющие смысла по отношению к отдельным элементам совокупности, например, законы термодинамики, макроэкономики и др.;

законы, характеризующие совокупность однородных объектов на основе характеристик отдельных элементов совокупности, например, биологические, демографические, законы общественного развития, в том числе – экономические, юридические и др.;

законы, характеризующие совокупность однородных объектов, но применимые к отдельным элементам совокупности с определенной долей вероятности, например, законы квантовой физики.

Соотношение динамических и статистических закономерностей в природе как одна из наиболее важных философских проблем современного естествознания.

Особенности статистических законов, действующих в обществе, учет особенностей статистических законов в профессиональной деятельности юриста и менеджера.

Источники: обязательные 1, 3, 6;

дополнительные 9, 10, 17, 21, 24, 26, 35, 38

Раздел 4. Физическая картина мира

(20 часов)

Тема 5. Структурные уровни организации материи. Виды взаимодействий. (6 часов)

Структурные уровни организации материи: микромир, макромир и мегамир.

Виды объектов каждого уровня. Основные теории, описывающие физические свойства объектов на этих уровнях: квантовая механика, классическая механика и теория относительности.

Микромир и его основные объекты (атомы, ядра, электроны и др. элементарные частицы). Проблемы описания явлений микромира с позиции классических представлений о пространстве и времени. Принцип суперпозиции состояний и принцип дополнительности Бора, как основополагающие постулаты квантовой механики и философские принципы.

Макромир (молекулы, макроскопические тела, Земля и др. планеты). Теории происхождения Земли и Солнечной системы.

Мегауровень (звезды, Галактика, системы галактик, метагалактика), эволюция Вселенной, эволюция звезд.

Взаимодействие как действие тел друг на друга, приводящее к изменению их состояния. Концепция дальнодействия Ньютона и близкодействия Фарадея.

Виды фундаментальных взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное, проявления этих взаимодействий, их свойства.

Состояние физических объектов как их динамическая характеристика; структура – как основа устойчивости.

Источники: обязательные 1- 6;

Дополнительные 7 -12, 18 – 20, 22, 24, 46, 48, 49, 58-66

Тема 6. Концепции пространства и времени. Принципы симметрии и законы сохранения (8 часов).

Развитие представлений о пространстве и времени от древности до наших дней. Концепции пространства и времени Демокрита и Ньютона, Аристотеля и Лейбница. Развитие концепции Г. Лейбница А. Эйнштейном в специальной и общей теории относительности.

Концепции абсолютных пространства и времени (Демокрит, И.Ньютон) и относительного пространства-времени (Аристотель, Г.Лейбниц, А.Эйнштейн).

Современная концепция пространства-времени – специальная и общая теория относительности А.Эйнштейна, постулаты и следствия СТО и ОТО. Концепция Большого взрыва как следствие общей теории относительности.

Ограниченность делимости пространства и времени, соотношение неопределенностей В.Гейзенберга, его физический и философский смысл.

Метрические (протяженность и длительность) и топологические (размерность, непрерывность и связность пространства и времени, порядок и направление времени) свойства. Свойства времени: однородность, одномерность и асимметричность («стрела времени»). Свойства пространства: однородность, трехмерность и изотропность.

Принцип относительности и другие принципы инвариантности (симметрии) законов природы. Взаимосвязь принципов симметрии с законами сохранения энергии, импульса, момента количества движения и со свойствами пространства и времени.

Законы сохранения как принципы запрета в макромире и принципы разрешения в микромире («все, что не запрещено законами сохранения, обязательно происходит»).

Источники: обязательные 1 - 6;

дополнительные 9 - 12, 18 – 20, 22, 24, 52, 58 - 66

Тема 7. Основные начала термодинамики

(6 часов)

Первое начало термодинамики или закон сохранения энергии. Виды энергии: механическая (работа), тепловая, электрическая, магнитная, химическая, ядерная и др., особенности тепловой энергии. Проявления закона сохранения энергии.

Второе начало термодинамики или закон неубывания энтропии. Энтропия как мера хаоса или беспорядка, принцип возрастания энтропии в замкнутых системах. Особенности термодинамических систем, определение направления времени по возрастанию энтропии в замкнутых системах. Невозможность создания вечных двигателей первого и второго рода.

Использование понятия энтропии в теории информации и для характеристики процессов в сложных саморазвивающихся системах, в том числе социальных.

Источники: обязательные 1, 2;

дополнительные 15 - 16, 18 – 20, 22, 24, 52 - 54, 56, 58 - 66

Раздел 5. Химическая картина мира

(8 часов)

Тема 8. Основные понятия химии, химические процессы

(8 часов)

Предмет химии: элементы (атомы), вещества (молекулы), их превращения и законы этих превращений.

Периодический закон Д.И. Менделеева - один из фундаментальных законов природы, основная концепция в химии. Первоначальная и современная формулировки Периодического закона, их физический смысл.

Зависимость реакционной способности элементов от их положения в Периодической системе. Химическая реакция как процесс изменения состава, структуры или заряда участвующих в процессе частиц при неизменности химической природы атомов.

Связь реакционной способности веществ и их свойств с типом химической связи в молекулах. Типы химической связи - ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая, водородная.

Связь химических и физических процессов, отличие химических процессов от физических.

Источники: обязательные 1, 3, 6;

дополнительные 10, 11, 21, 27, 26, 54, 56, 59 - 66

Раздел 6. Геологическая картина мира.

(10 часов)

Тема 9. Земля и ее строение, геологическая история

(6 часов)

Земля как небесное тело, гипотезы происхождения Земли (небулярная гипотеза Канта-Лапласа и др.).

Внутреннее строение Земли: ядро, мантия, земная кора, их состав и свойства. Внешние оболочки Земли: гидросфера и атмосфера, структура атмосферы, магнитосфера.

История геологического развития Земли.

Литологический, стратиграфический и палеонтологический методы изучения земной коры. Этапы развития Земли: докембрийский, раннепалеозойский, позднепалеозойский, мезозойский, кайнозойский.

Основные периоды (эры) геологической истории: архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская, кайнозойская.

Источники: обязательные 1 – 3, 6;

дополнительные 9-12, 28, 43, 61 - 66

Тема 10. Концепции развития геосферных оболочек, функции литосферы

(4 часа)

Тектоника плит — современная парадигма в науках о Земле. Теория геосинклиналей и дрейфа материков. Контракционная гипотеза и принцип изостазии. Концепция спрединга, движение литосферных плит.

Современные концепции развития геосферных оболочек: литосферы, атмосферы и гидросферы. Влияние внешних и внутренних геологических процессов и человеческой деятельности на формирование географической оболочки Земли.

Литосфера как абиотическая основа жизни, ее экологические функции – ресурсная, геофизическая, геохимическая и геодинамическая.

Источники: обязательные 1 – 3, 6;

дополнительные 13-18, 28, 32, 43, 57, 61 - 66

Раздел 7. Биологическая картина мира

(18 часов)

Тема 11. Особенности организации живой материи

(8 часов)

Взаимосвязь между физическими, химическими и биологическими процессами. Особое свойство живой материи – развитие во времени (эволюция). Обмен веществом, энергией и информацией между живой и неживой природой как необходимое условие существования жизни.

Особенности биологического уровня организации материи. Определение жизни как формы существования макроскопических гетерогенных открытых систем. Особенности диссипативных структур.

Иерархические уровни организации живой материи:

макромолекулярный, клеточный, органо-тканевый, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, биогеоценотический, биосферный, их особенности.

Многообразие живых организмов (комплементарность) – основа организации и устойчивости экологических систем.

Источники: обязательные 1 - 6;

дополнительные 14 – 16, 25, 27, 28, 33, 55 - 66

Тема 12. Биосфера, ноосфера и космические циклы

(4 часа)

Возникновение учения о биосфере. Биосфера как оболочка Земли, связанная с жизнью; границы биосферы. Биотоп биосферы – верхняя часть литосферы, гидросфера, тропосфера. Типы веществ биосферы по В.И.Вернадскому. Биогеохимические функции живого вещества - газовые, концентрационные, окислительно-восстановительные, биохимические и биогеохимические. Диссимметрия как признак живого вещества.

Многообразие живых организмов биогеоценозов, усложняющее и удлиняющее трофические цепи, - необходимое условие устойчивости и жизнеспособности сложных систем.

Причина эволюции биосферы - способность живого вещества к трансформированию солнечной энергии.

Антропогенное воздействие на биосферу, переход биосферы в ноосферу.

Ноосфера как новое состояние биосферы; связь ноосферы с Космосом. Влияние космических циклов (всплесков солнечной активности) на творческую активность людей, на циклическую повторяемость общественного развития. Влияние космических циклов (годичных, циркадианных) на жизнедеятельность человека.

Источники: обязательные 1 – 3, 6;

дополнительные 8 - 12, 14 – 16, 43 – 48, 55, 57, 58 - 66

Тема 13. Генетика и эволюция, особенности развития живого вещества.

(8 часов)

Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем.

Основные носители свойств, присущих жизни:

- белки, их строение свойства, функции, механизм синтеза белковых молекул;

- нуклеиновые кислоты, основные свойства и функции, принцип создания точной копии (репликация) ДНК.

Эволюционная теория Дарвина, ее основные положения:

неопределенная изменчивость как первое звено эволюции;
наследственность как фактор передачи признаков и свойств организмов последующим поколениям,
естественный отбор как направляющий фактор эволюции.

Типы изменчивости - наследственная или генетическая; ненаследственная или модификационная; онтогенетическая. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) как синтез дарвинизма, генетики и экологии.

Элементарные эволюционные факторы - мутации, популяционные волны, изоляция, естественный отбор. Вида отбора: стабилизирующий, движущий и дизруптивный.

Основное положение СТЭ: элементарной единицей эволюции является не вид (дарвиновская концепция), а популяция. Два типа эволюции: микроэволюция (изменение генофонда популяции) и макроэволюция (филогенез).

Источники: обязательные 1 – 3, 6;

дополнительные 14 – 16, 25, 27, 28, 33, 34, 58 - 66

Раздел 8. Человек. (10 часов)

Тема 14. Физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность человека.

(6 часов)

Нomo sapiens, класс, отряд, семейство, предки, генеалогическое древо. Современные концепции происхождения человека.

Физиология как наука о нормальном функционировании организмов, систем, клеток. Физиология человека и ее связь со здоровьем. Биологические ритмы как периодически повторяющиеся изменения интенсивности биологических явлений. Физиологические ритмы и их повторяемость (суточные, годичные, лунные, приливные), виды биологических ритмов (эндогенные – врожденные, экзогенные – социально обусловленные). Нарушение биологических ритмов как причина десинхронизации физиологических функций живых организмов.

Эмоции как реакция человека на воздействие внешних и внутренних раздражителей. Виды эмоций, их влияние на физиологические функции человека, самосохранение, обучение, работоспособность. Взаимосвязь эмоций с деятельностью мозговых структур, эмоции и память.

Творчество как деятельность по созданию новых материальных и духовных ценностей. Необходимые составляющие творчества - потребность в самоактуализации, воображение, интуиция, способности, знания и умение. Стадии творческого процесса - подготовка, созревание, озарение и проверка.

Человек как биологическое и социальное существо, зависимость между работоспособностью и физиологическими процессами в организме. Взаимосвязь между здоровьем, эмоциями и творческими способностями.

Источники: обязательные 1, 2, 6;

дополнительные 7 - 15, 33, 55 - 66

Тема 15. Биоэтика и экологическая этика

(4 часа)

Биоэтика, возникновение и основные проблемы. Медицинская практика как специфический тип нравственных отношений врача и пациента. Морально-этические проблемы экспериментирования на человеке и животных, генной инженерии, трансплантации органов, новых технологий деторождения, эвтаназии и др.

Биоэтика и экологическая этика, основные принципы, необходимость их применения для сохранения устойчивости биосферы.

Охрана природы и рациональное природопользование как главный способ решения глобальных экологических проблем.

Путь к единой культуре: исключение войн из жизни общества, открытие новых источников энергии, охват надежными средствами связи и обмена всего земного шара, постепенное выравнивание уровня жизни во всех государствах; равноправие всех народов и наций.

Источники: обязательные 1, 2, 6;

дополнительные 8 - 19, 25, 26, 29, 31, 43, 44, 48, 55, 58 - 66

Раздел 9. Эволюционная картина мира (10 часов)

Тема 16. Процессы самоорганизации, принципы универсального эволюционизма.

(4 часа)

Самоорганизация как процесс, присущий сложным системам, элементы которых связаны вероятностными отношениями. Условия протекания процессов самоорганизации. Типы процессов самоорганизации - самозарождение, гомеостаз, самосовершенствование и саморазвитие. Процессы самоорганизации в живой и неживой природе и в обществе.

Механизм процессов самоорганизации - чередование эволюционных и бифуркационных процессов.

П

роцессы самоорганизации во Вселенной как переход
Хаос Порядок. Самоорганизация в неживой природе (образование упорядоченных космических объектов из газопылевых облаков), живом веществе (биологическая эволюция) и в обществе (структурирование социума).

Универсальный эволюционизм как современная научная парадигма. Принципы универсального эволюционизма: изменчивость наследственность, отбор. Необратимость времени как результат действия термодинамических, космологических и психологических законов.

Источники: обязательные 1 - 6;

дополнительные 7-11, 25, 30, 33, 45, 56 58 - 66

Тема 17. Эволюция научных картин мира

(6 часов)

Эволюция научных картин мира: от натурфилософской к эволюционной через механистическую и квантово-релятивистскую.

Особенности НКМ:

натурфилософской - непосредственное созерцание природы как единого целого, неразрывное единство богов, людей и Космоса; уверенность в том, что Вселенная развивается от беспорядка к порядку: Хаос Космос. Человек является неотъемлемой частью Вселенной и потому может влиять на её развитие;

механистической - Вселенная – это гигантский механизм, функционирующий по неизменным (детерминированным) законам, Вселенная не меняется, в ней нет места случайности. Человек – сторонний наблюдатель, он не может влиять на работу механизма, но может познать законы природы и использовать их себе во благо: «Знание - сила!»;

квантово-релятивистской - благодаря тому, что существует случайность, Вселенная развивается, а законы природы могут иметь статистический характер. Состояния покоя и движения относительны, так же как и понятие одновременности;

эволюционной – Вселенная развивается благодаря непрерывно протекающим процессам самоорганизации: Хаос Порядок, в результате происходит непрерывное усложнение форм организации материи и увеличивается их многообразие. Самоорганизация имеет место в неживой природе, живом веществе и в обществе.

Принципиальное отличие механистической и эволюционной парадигм.

Путь к единой культуре – ненасильственное сотрудничество, коэволюция человека и биосферы.

Источники: обязательные 1 - 6;

дополнительные 9 -17, 25, 30, 33, 40, 41, 43, 44, 52 45, 56, 58 - 66

Blog

Учебно-методический комплекс концепции современного естествознания высшее профессиональное образование

Раздел III. Содержание дисциплины