Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от европейской линии. Возрождение и развитие античных естественнонаучных достижений в работах выдающихся арабских ученых (Хорезми, Бируни, Авиценны, Омара Хайяма, Улугбека).
Естественнонаучное развитие в эпоху Возрождения. Постепенный отход от натурфилософии и зарождение элементов современной науки. Взаимосвязь развития естествознания и техники как материальной базы новой науки. Леонардо да Винчи – универсальный гений эпохи Возрождения, его заслуги перед естествознанием.
Развитие астрономической метрологии и необходимость пересмотра системы мира Птолемея. Коперника об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.
Зарождение специальных естественных наук – анатомии (А. Везалий), физиологии и эмбриологии (У. Гарвей). Зарождение новой физики и выдающаяся роль в ней Г. Галилея.
Формирование новой научной методологии, ее основные положения. Выдающийся вклад в методологию Ф. Бэкона и Р. Декарта.
Развитие достижений Н. Коперника в работах И. Кеплера. Завершение подготовительного этапа формирования механики как единой науки о движении земных и небесных тел.
Естественнонаучное развитие в новое время (эпоха капитализма). Выдающаяся роль И. Ньютона как создателя классической механики – первой законченной научной теории. Влияние классической механики на научное мировоззрение эпохи капитализма. Формирование первой физической картины мира и ее воздействие на развитие специальных наук. Вторая научная революция. Механистическая картина мира (Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон). Основные положения механической картины мира.
Основные достижения специальных наук в ХVII-ХVIII вв., базирующиеся на механистическом подходе к явлениям природы: физики жидкости (Э. Торричелли, Б. Паскаль), газа (Р. Бойль, Э. Мариотт), твердого тела (Р. Гук), электричества и магнетизма (Кулон, Гальвани, Вольта, Ом), химии (А. Бойль, А. Лавуазье, А. Авогадро), физиологии.
Возрождение античного системно - эволюционного подхода к изучению биологических объектов (Ж. Кювье, К. Линней, Ж. Ламарк).
Естественнонаучное развитие в ХIХ веке и его характерные особенности. Третья революция в естествознании. Открытие закона сохранения и превращения энергии и его значение для естествознания (Ю. Майер, Д. Джоуль).Вклад химиков в диалектизацию естествознания (Ф. Велер, Ш. Жерар, ).
Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания (М. Фарадей, Д. Максвелл). Принципиальное отличие полевого подхода в изучении взаимодействия тел от неполевого (дальнодействие и близкодействие). Уравнение Максвелла как теоретическое обоснование единой природы электричества и магнетизма.
Замена физической механистической картины мира электромагнитной, ее основные положения. Преимущества электромагнитной картины мира в объяснении явлений и объектов природы.
Четвертая научная революция в естествознании. Проникновение вглубь материи. Доказательства дискретности строения вещества: открытие электрона (Д. Томсон) и радиоактивности атома (А. Беккерель, П. и М. Кюри). Модель атома Резерфорда-Бора.
Торжество дискретно-атомистического подхода в химии и биологии ХIХ в. Менделеева, в области химии.
Создание клеточной теории и ее значение в биологии (М. Шлейден, Т. Шванн, Р. Вирхов).
Дарвином основных закономерностей биологической эволюции и их общенаучное значение. Менделем основных законов биологической наследственности, общенаучное значение этого достижения. Взаимоотношения открытий Ч. Дарвина и Г. Менделя на начальном этапе эволюционного учения и в дальнейшем.
Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка познания природы. Взаимоотношения классической и релятивистской механики. Общая теория относительности А. Эйнштейна и относительность пространства и времени.
Новейшая революция в естествознании и замена электромагнитной картины мира квантово - полевой, ее основные положения.
Проявление новейшей естественнонаучной революции в области биологии, становление и развитие молекулярной биологии (Ф. Крик, Д. Уотсон, Т. Морган, Л. Полинг, Ф. Сенгер). Значение молекулярной биологии для биологических наук и естествознания в целом.
Панорама современного естествознания. Основные направления развития современного естествознания (в области физики, химии, биологии) и их главные научные проблемы.
Современная научно-техническая революция (НТР) и ее характерные особенности. Влияние НТР на развитие естествознания и общественный прогресс. Основные направления развития НТР (освоение новых источников энергии, создание материалов с заданными свойствами, разработка информационных технологий и т. д.).
Основные категории естествознания: материя, движение, пространство, время, организация. Материя как объективная реальность. Антипод материи – идеальное. Материализм и идеализм как два альтернативных методологических подхода к происхождению мира. Формы материи: вещество, поле и вакуум. Их взаимопревращение и основные закономерности таких процессов. Общность и различие вещественной и полевой форм материи. Корпускулярно-волновой дуализм.
Схема структурной организации материи и ее основные свойства (древовидность, самозамкнутость, иерархичность).
Движение – неотъемлемое свойство материи. Формы движения материи, их иерархия. Естествознание как общая наука о природных формах движения материи.
Пространство как основная категория естествознания. Классические и современные представления о пространстве. Абсолютное и относительно, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное пространства, их отличия. Евклидова и неевклидовы геометрии пространства, их особенности.
Время как как основная категория естествознания и форма существования материи. Классические и современные представления о времени. Абсолютное и относительное, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное время, их отличия. Направленность («стрела») времени.
Понятие о 4-х мерном пространстве-времени (). Интервал между событиями и его инвариантность. Проблема «путешествий во времени и пространстве».
Организация – важнейшее свойство движущейся материи. Организация - как мера упорядоченности системы. Виды организации: структура и ритм. Их различие и диалектическое единство. Основные количественные характеристики организации: неопределенность, энтропия, информация.
Вероятность и организация. Единицы измерения информации – бит и байт. Передача информации по каналам связи. Способы борьбы с помехами: избыточное кодирование, фильтрация. Применение информационного подхода в естествознании (информационная емкость молекул, уровень организации биосистем, пропускная способность рецептивных каналов, кодирование и фильтрация информации в органах чувств и др.)
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Горелов современного естествознания. М., Центр, 1998.
2. , Кожевников концепции современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 2000.
3. , Пигарев естествознание. Учебное пособие. М., 2000.
4. Дубнищева современного естествознания. М.: Маркетинг, 20с.
5. Дягилев современного естествознания. М., 1998. – 192 с.
6. Карпенков концепции естествознания. М., 1998. – 208 с.
7. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / и др. М., 1997.
8. Лось современного естествознания. М., Инфра-М, 2000.
9. Липовко современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 200с.
10. Найдыш современного естествознания. – М., Инфра-М, 20с.
11. Поликарпов науки и техники. Ростов – на - Дону, Феникс, 1999.
12. Рузавин современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1999.
13. Солопов современного естествознания. М., 1999. – 232 с.
14. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / , , Голубинцев – на - Дону, 1997.
15. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для Вузов / авт. коллектив под рук. . М., 1999.
16. Хорошавина современного естествознания. Учебное пособие для вузов. Ростов-на-Дону, Феникс, 200с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Васильев . М., 1977. – 383 с.
2. Естественнонаучное и гуманитарное знание. Л., 1990. – 200с.
3. , Хон формирования современной научной картины мира. М., 1989. – 125 с.
4. Шугалей науки в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2000. – 58с.
ГЛОССАРИЙ К МОДУЛЮ №1
Аналогия – прием познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах. Однако, выводы по аналогии всегда вероятностны.
Гравитационное взаимодействие – характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения
Движение - рассматривается в физике как изменение состояния физической системы.
Естественнонаучная картина мира – это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира.
Измерение – материальный процесс сравнения какой-либо величины с эталоном, единицей измерения.
Инерциальная система – система, движущаяся прямолинейно и равномерно, или находящаяся в состоянии покоя.
Континуальный – непрерывный.
Материя - это философская категория, служащая для обозначения объективной реальности, которая отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них.
Моделирование – замещение исследуемого объекта его моделью для получения новой информации о самом объекте.
Наблюдение – это целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений с целью сбора фактов, укрепляющих или опровергающих гипотезу.
Плазма - особое агрегатное состояние вещества, которое достигается при нагревании газов до высоких температур (103-106 К). В полностью ионизированном состоянии плазма состоит из свободных электронов и свободных "голых ядер".
Принцип близкодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться с конечной скоростью (не превышающей скорость света) при посредстве полей.
Принцип вероятностно - статистический - согласно ему можно говорить лишь о вероятности того, где в данный момент времени находится частица;
Принцип дальнодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться в пустом пространстве (без посредников) с какой угодно скоростью.
Принцип детерминизма (причинности), суть его состоит в признании возможности точного и однозначного определения состояния механической системы ее предыдущим состоянием;
Принцип дополнительности Бора: с помощью конкретного макроскопического прибора мы можем исследовать либо корпускулярные свойства микрообъектов, либо волновые, но не те и другие одновременно; обе стороны предмета должны рассматриваться как дополнительные друг к другу;
Принцип корпускулярно-волнового дуализма - в определенных условиях частицы вещества проявляют волновые свойства, а частицы поля – свойства корпускул.
Принцип механицизма или редукционизма - тенденция свести закономерности более высоких форм движения материи к законам простейшей его формы – механическому движению;
Принцип неопределенности Гейзенберга: знание точной координаты частицы приводит к полной неопределенности ее импульса, и, наоборот, точное знание импульса частицы – к полной неопределенности ее координаты;
Пространство – выражает порядок сосуществования физических тел.
Редукция – сведение сложного к простому.
Сильное взаимодействие – обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы.
Система – множество элементов, состоящих в отношениях взаимосвязи друг с другом, образующих целостность.
Слабое взаимодействие – описывает некоторые виды ядерных процессов. Интенсивность его на 10-11 порядков (в раз) меньше интенсивности ядерных сил. Радиус его действия менее 10-15 см.
Структура – совокупность устойчивых связей объекта, определяющих его строение и функционирование.
Эксперимент – метод научного исследования, позволяющий изолировать исследуемый объект от влияния побочных, несущественных для него явлений, изучать объект в «чистом» виде, позволяет многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксируемых, контролируемых условиях и планомерно изменять само протекание изучаемого процесса.
Экстраполяция – метод научного исследования, заключающийся в распространении выводов, полученных из наблюдений над одной часть явления, на другую часть его.
Электромагнитное взаимодействие – связано с электрическим и магнитным полями.
Элиминация – удаление, устранение.
ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ К МОДУЛЮ №1
Семинарское занятие № 1. Понятие естествознания. Научные методы естествознания.
1. Наука как часть культуры общества. Классификация наук. Интеграция и дифференциация наук.
2. Естествознание – совокупность наук о природе. Роль естественных наук в жизни общества на нынешнем этапе развития.
3. Формы научного познания: Научные факты, научные методы и научные результаты, их общность и различия.
4. Многообразие научных методов. Эмпирические (наблюдение, измерение, описание, эксперимент, моделирование) и теоретические (анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, абстрагирование, идеализация, формализация и т. д.) методы научного познания.
5. Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искусство, литература (в т. ч. научно-художественная и научно-фантастическая), рациональный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные особенности и основные достижения.
6. Взаимодополнительность научных и вненаучных методов познания природы.
Семинарское занятие № 2. Системный подход в естествознании
1. Системный подход в естествознании. Общая теория систем, ее основные положения.
2. Виды систем. Понятие о статических и динамических, открытых и закрытых, детерминированных и вероятностных, простых и сложных системах.
3. Понятия подсистемы, элемента, среды, состава, структуры, состояния, процесса.
4. Связи – основное понятие теории систем. Положительные и отрицательные обратные связи, их роль в саморегуляции.
Семинарское занятие № 3. История естественнонаучной мысли. Естественно-научные картины мира
1. Зарождение естественных наук в Древней Греции, основные характеристики этого процесса. Натурфилософский подход к изучению природы, его основные черты.
2. Основы учения о природе представителей милетской школы натурфилософов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен) ), его обогащение в трудах Гераклита, Эмпедокла, Левкиппа, Демокрита. Выдающаяся роль Аристотеля в систематизации и развитии естественнонаучных знаний древнегреческого мира, его основные научные достижения. Особенности эллинистического этапа естественнонаучного развития в Древней Греции, его главные достижения и выдающиеся представители (Аристарх, Евклид, Эпикур, Архимед).
3. Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху средневековья. Господство религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII в. в. н. э.
4. Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от европейской линии.
5. Развитие астрономической метрологии и необходимость пересмотра системы мира Птолемея. Коперника об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.
6. Развитие достижений Н. Коперника в работах И. Кеплера.
7. Выдающаяся роль И. Ньютона как создателя классической механики – первой законченной научной теории. Влияние классической механики на научное мировоззрение эпохи капитализма. Формирование первой физической картины мира и ее воздействие на развитие специальных наук. Вторая научная революция. Механистическая картина мира (Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон). Основные положения механической картины мира.
8. Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания (М. Фарадей, Д. Максвелл). Замена физической механистической картины мира электромагнитной, ее основные положения.
9. Четвертая научная революция в естествознании. Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка познания природы. Взаимоотношения классической и релятивистской механики. Общая теория относительности А. Эйнштейна и относительность пространства и времени. Замена электромагнитной картины мира квантово - полевой, ее основные положения.
10. Панорама современного естествознания. Основные направления развития современного естествознания (в области физики, химии, биологии) и их главные научные проблемы.
Семинарское занятие № 4. Основные категории естествознания: материя, движение, пространство, время, организация.
1. Основные категории естествознания: материя, движение, пространство, время и структура.
2. Материя как основная категория естествознания. Формы материи: вещество, поле и вакуум. Их взаимопревращение и основные закономерности таких процессов. Общность и различие вещественной и полевой форм материи. Корпускулярно-волновой дуализм.
3. Движение – неотъемлемое свойство материи. Формы движения материи, их иерархия.
4. Пространство как основная категория естествознания. Классические и современные представления о пространстве. Абсолютное и относительно, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное пространства, их отличия. Евклидова и неевклидовы геометрии пространства, их особенности.
5. Время как основная категория естествознания и форма существования материи. Классические и современные представления о времени. Абсолютное и относительное, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное время, их отличия. Направленность («стрела») времени. Понятие о 4-х мерном пространстве-времени ().
ТЕСТЫ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ К МОДУЛЮ №1
ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
1.Форма общественного сознания, ориентированная на получение и систематизацию знаний об объективной реальности
1 | философия |
2 | этика |
3 | наук а |
4 | религия |
5 | эстетика |
2. Понятие концепции включает в себя
1 | точные расчеты, конкретные детали |
2 | . наглядные модели |
3 | результаты опытов |
4 | общие принципы исследования и объяснения |
5 | теоретические законы |
3. Процесс научного познания начинается с …
1 | выдвижения гипотезы |
2 | построения модели |
3 | наблюдения и сбора фактов |
4 | постановки эксперимента |
4. Естественнонаучные знания от гуманитарных отличаются по признаку …
1 | эмпирической проверяемости |
2 | историчности |
3 | математичности |
4 | однозначности и строгости языка |
6. Концептуальная схема постановки проблем, решений и методов исследования, господствующая в течение определенного исторического периода в научном сообществе называется ___________________________ (парадигмой)
НАУЧНЫЙ МЕТОД
8. Распространение выводов о каком-либо явлении за пределы той области, где это явление было эмпирически изучено, называется ________________________. (экстраполяцией)
9. Методологический принцип, согласно которому поведение высших форм материи может быть полностью объяснено на основе закономерностей, свойственным низшим формам, называется ______________________ .(редукционизм)
10. Метрология – это наука
а. о строительстве метро
б. об измерениях
в. погодных и климатических условиях
г. методах исследования
12. Установите соответствие между перечисленными методами естественнонаучного познания и их группами.
Методы естественнонаучного познания 1. анализ 2. синтез 3. формализация 4. измерение | Группы методов А. эмпирические методы Б. теоретические методы В. всеобщие методы |
ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
13. Эксперимент как метод естествознания был развит в:
а. Древней Греции;
б. Древнем Египте;
в. XVII веке в Европе;
г. XIX веке в Европе;
д. XX веке в США.
14. Древнегреческие натурфилософы впервые разработали:
а. методику наблюдений за явлениями природы;
б. систему доказательств – логику;
в. теоретический способ получения знаний;
г. экспериментальный способ получения знаний.
15. Когда и где произошло окончательное становление науки как самостоятельного компонента духовной культуры:
а. в Вавилоне;
б. в Древней Греции в I тысячелетии до н. э.;
в. в Древнем Египте;
г. в Европе в XVI – XVII вв.;
д. в США в XX в.
16. Представление о том, что мир состоит из первосубстанций, зародилось в 7-6 вв. до н. э. в древней
а. Греции
б. Англии
в. России
г. Индии
17. В основе концепции ……………… лежит представление о том, что взаимодействие между материальными телами передается мгновенно через пустое пространство. (дальнодействия)
18. В основе концепции ……………… лежит представление о материальном поле, посредством которого осуществляется взаимодействие между материальными объектами. (близкодействия)
19. Поведение микрообъектов демонстрирует справедливость:
а. корпускулярной концепции;
б. континуальной (волновой) концепции;
в. корпускулярной и континуальной концепции (корпускулярно-волновой дуализм).
20. Триумфом небесной механики называют обнаружение:
а. кометы Галлея;
б. кратеров на Луне;
в. планеты Нептун;
г. пятен на Солнце;
д. спутников Сатурна.
22. Каковы основные постулаты геоцентрической системы мира К. Птолемея:
а. . неподвижность Земли,
б. вращение Земли вокруг своей оси
в. вращение Земли вокруг Солнца
г. бесконечность Вселенной
д. центральное положение Земли во Вселенной
е. шарообразность Земли
23. Какие процессы и явления не могут быть описаны ньютоновской механикой:
а. движения с большими скоростями;
б. необратимые процессы;
в. обратимые процессы;
г. свободное падение тел;
д. явления в масштабе микромира.
24. Отличительные признаки классического естествознания:
а. опора на эксперимент и требование точных математических расчетов
б. идеал абсолютного, достоверного знания, свободного от субъективного отпечатка
в. материя как вещество
г. все перечисленные особенности
25. Первая научная революция в естествознании связана с:
а. представлением, что Земля находится в центре Вселенной
б. представлением, что Земля – одна из планет солнечной системы
в. созданием теории эволюции Ч. Дарвином
г. открытием законов механики И. Ньютоном
26. Установите соответствие между перечисленными научными революциями в естествознании 17-20 в. в. и сформировавшимися научными картинами мира.
Научные революции в естествознании 1. гелиоцентрическая система мира (Н. Коперник) 2. законы классической механики (И. Ньютон) 3. теория электромагнитного поля (Дж. Максвелл) 4. квантовая механика, теория относительности (А. Эйнштейн) | Научные картины мира А. квантово-полевая Б. электромагнитная В. предпосылки к созданию научной картины мира Г. механистическая |
23. Какие утверждения являются постулатами специальной теории относительности А. Эйнштейна?:
а. «все относительно»;
б. не существует абсолютно неподвижных инерциальных систем отсчета;
в. скорость света является одной и той же в любой инерциальной системе отсчета;
г. время инвариантно относительно перехода из одной инерциальной системы отсчета в другую.
24. Какие следствия вытекают из относительности одновременности?:
д. сокращение длины движущихся объектов;
е. замедление времени в движущейся инерциальной системе отсчета;
ж. «парадокс близнецов»;
з. уменьшение электрического заряда движущегося тела;
и. увеличение массы движущегося тела.
25. Общая теория относительности Эйнштейна иначе называется ……………… теорией гравитации. (релятивистской)
26. Кризис естествознания в начале двадцатого столетия наступил вследствие открытий, сделанных в области:
а. физики
б. биологии
в. химии
г. астрономии
33. Укажите модель атома, предложенную Э. Резерфордом
а. планетарная модель
б. квантовая модель
в. «модель кекса»
28. Научная картина мира, в которой доминирует геоцентризм, характерен для периода
а. античного
б. средневекового
в. классического
г. неклассического
д. постнеклассического
29. Назовите натурфилософов – атомистов
а. Левкипп
б. Эпикур
в. Демокрит
г. Гераклит
д. Птолемей
е. Зенон
ж. Платон
з. Ньютон
и. Галилей
к. Кеплер
30. Назовите автора законов движения планет
а. Левкипп
б. Эпикур
в. Демокрит
г. Гераклит
д. Птолемей
е. Зенон
ж. Платон
з. Ньютон
и. Галилей
к. Кеплер
31. Птолемей считал, что Земля
а. покоится на трех китах
б. медленно движется к центру Галактики
в. находится в центре мира и вращается вокруг своей оси
г. вращается вокруг Солнца
32. Укажите название закона: «Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце»
а. Закон всемирного тяготения
б. Закон Доплера
в. Первый закон Кеплера
г. Второй закон Кеплера
д. Третий закон Кеплера
33. Укажите название закона: «Радиус-вектор планет за равные промежутки времени описывает равные площади»
а. Закон всемирного тяготения
б. Закон Доплера
в. Первый закон Кеплера
г. Второй закон Кеплера
д. Третий закон Кеплера
34. Отличительные признаки классического естествознания
а. опора на эксперимент
б. требование точных математических расчетов
в. идеал достоверного, абсолютного знания, свободного от субъективного отпечатка
г. материя как вещество
д. все перечисленные особенности
35. Отличительные черты неклассического естествознания
а. эволюционный подход к описанию природы;
б. относительность к средствам наблюдения;
в. вероятностные принципы описания;
г. неэлиминируемость субъекта на всех стадиях исследования;
д. все перечисленные особенности.
36. Крушение представлений о неделимости атома связано с исследованиями
а. И. Ньютона
б. М. Ломоносова
в. Д. Менделеева
г. М. Кюри
д. А. Эйнштейна
37. Определите принадлежность принципов естественнонаучным картинам мира
1. близкодействия 2. вероятностно-статистический 3. неопределенности | а) механистическая б) электромагнитная в) квантово-полевая |
38. Определите принадлежность принципов естественнонаучным картинам мира
1. близкодействия 2. детерминизма 3. корпускулярно-волнового дуализма | а) механистическая б) электромагнитная в) квантово-полевая |
ТЕСТЫ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ К МОДУЛЮ №1
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
