Концепции современного естествознания (стр. 2 )

Учебный курс «Концепции современного естествознания» введен в систему высшего образования сравнительно недавно и в настоящее время является основой естественнонаучного образования при подготовке квалифицированных кадров социально-экономических специальностей.

Естествознание, являясь основой всякого знания, всегда оказывало на развитие гуманитарных наук значительное воздействие своими методами, методологическими и мировоззренческими установками, представлениями, образами и идеями. Особенно мощным это воздействие стало сейчас – в эпоху научно-технической революции, радикального изменения отношения человека к миру, к природе, глобальных интеграционных процессов как в науке, так и в духовной культуре в целом. Знание основных современных теорий и концепций естествознания формируют научный метод мышления, адекватное отношение человека к окружающему миру.

Основой структуры курса, его несущей конструкцией, выступает мысль о единичности объекта изучения естественных наук – окружающего нас мира. Физика, химия, биология, геология, астрономия исследуют один и тот же объект – мироздание, но рассматривает его с разных сторон, на разных уровнях его развития, как системных, так и временных. Конструкциями, контролирующими направления развития логической структуры данной дисциплины, являются универсальные категории мироздания – симметрия, структура, иерархия и эволюция.

Настоящая учебная дисциплина рассчитана на студентов 1-2 курсов ВУЗа знакомых с программами по физике, химии, биологии, астрономии в рамках среднего образования и курсами истории, философии в рамках высшего образования.

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Разработка подобного курса есть попытка представить деятельность различных естественных наук как части единого процесса изучения мира, показать перманентность связи фундаментальных исследований с потребностями общества и средствами их удовлетворения.

Знания, полученные студентами при изучении курса, будут использованы ими как теоретический естественнонаучный фундамент в процессе профессиональной деятельности.

1.1 Пояснительная записка

Требования к обязательному минимуму содержания курса в соответствии с государственными образовательными стандартами.

Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро - и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы, реакционная способность веществ; внутреннее строение и история геологического развития земли; современные концепции развития геосферных оболочек; литосфера как абиотическая основа жизни; экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика, человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.

Основная цель курса «Концепции современного естествознания» – знакомство студентов с основными теоретическими положениями в области современного естествознания, формулировка общих представлений о характере производства научного знания в конкретные исторические периоды, о тенденциях и направлениях развития естественных наук.

Основными задачами курса являются:

изучение научных методов познания окружающей действительности; усвоение фундаментальных законов современного естествознания; системная интеграция разрозненных знаний студентов по естественнонаучным дисциплинам; способствование формированию естественнонаучного мировоззрения и современного мышления.

В результате изучения материала курса студент должен:

обладать научными методами познания и уметь применять их в своей профессиональной деятельности; знать фундаментальные законы современного естествознания, лежащие в основе прогрессивных отраслевых технологий; иметь представление об основных достижениях и перспективах развития современного естествознания как фундамента наукоемких технологий.

Методы обучения включают в себя:

- лекции по дисциплине «Концепции современного естествознания»;

- практические занятия;

- самостоятельная работа студентов;

- плановые консультации.

Исходные требования к навыкам студентов - должны обладать навыками конспектирования, самостоятельного анализа текста и участия в групповом обсуждении.

1.2. Содержание разделов дисциплины

Часть 1. Естествознание как единая наука о природе

ТемаВведение в естествознание

Предмет, цели, задачи курса «Концепции современного естествознания».

Соотношение основных разделов естествознания. Происхождение естествознания и его взаимосвязь с физикой, химией, биологией, астрономией, математикой.

Основные исторические периоды развития естествознания.

Основные стадии познания природы: натурфилософская, аналитическая, синтетическая, интегрально-дифференциальные стадии.

ТемаНаука как процесс познания

Соотношение науки, философии и религии. Источники противоречий естественнонаучной и гуманитарной культур.

Характерные черты науки. Становление науки. Структура науки и ее функции. Основные естественные науки. Общая характеристика естествознания. Основные тенденции в развитии естествознания.

Тема 1.3. Основные формы, особенности, критерии, методы научного познания

Научные факты, научная гипотеза, законы науки, научные концепции, научные проблемы, научная теория. Структура и основания теории. Классификация научных теорий. Характерные черты закона. Закономерность. Процесс научного познания. Научные понятия и способ их образования. Критерии научности знания.

Научный метод. Общая классификация методов. Эмпирические и теоретические методы. Наблюдение, эксперимент, анализ, синтез, дедукция, индукция, моделирование, абстрагирование. Общие критерии оценки методов.

Часть 2. Основные исторические периоды развития естествознания

Тема 2.1. Наука в цивилизациях Древности

Условия и предпосылки возникновения теоретического и научного мышления в Древнем мире. Неолитическая революция. «Культурное пространство» древневосточных цивилизаций. Развитие рациональных знаний в эпоху классообразования и цивилизаций Древнего Востока.

Тема 2.2. Создание первой естественно - научной картины мира

в древнегреческой культуре

Культурно-исторические особенности древнегреческой цивилизации.

Формирование первых естественнонаучных программ. Вклад отдельных философов и ученых Древней Греции в формирование естественных наук. Физика и космология Аристотеля. Античные воззрения на органический мир. Развитие древнегреческой астрономии. Естествознание эллинистическо-римского периода.

Тема 2.3. Естествознание в эпоху Средневековья

Особенности средневековой духовной культуры. Естественнонаучные достижения средневековой арабской культуры. Становление науки в средневековой Европе. Алхимия как феномен средневековой культуры. Историческое значение средневекового познания.

Тема 2.4. Естествознание в эпоху Возрождения

Ренессансная мировоззренческая революция. Зарождение научной биологии. Гелиоцентрическая система мира. Возникновение классической механики (И. Кеплер, Г. Галилей, Р. Декарт, И. Ньютон). Изучение магнитных и электрических явлений в XVII в.

Тема 2.5. Естествознание XVIII – первой половины XIX века.

Общая характеристика развития физики. Принцип дальнодействия. Закон сохранения и превращения энергии. Волновая теория света. Возникновение полевой концепции. Концепции пространства и времени.

Формирование идеи развития природы. Создание внегалактической астрономии. Канта.

Возникновение и развитие научной химии. Лавуазье: революция в химии. Атомно-молекулярное учение.

Образы, идеи, принципы и понятия биологии. Ламаркизм. Катострофизм. Униформизм. Дарвиновская революция.

Методологические установки классической биологии, астрономии, физики, химии.

Тема 2.6. Научная революция второй половины XIX - XX веков

Изучение необратимых систем. Открытие рентгеновских лучей, открытие электрона и установление зависимости его массы от скорости, открытие радиоактивности, фотоэффекта, периодическая система химических элементов. Теория электромагнитного поля. Развитие представлений о пространстве и времени. Становление учения о наследственности (генетики).

Формирование астрофизики.

Научная революция в физике начала XX века: возникновение релятивистской и квантовой физики. Успехи кибернетики и электроники.

Часть 3. Общие закономерности организации мироздания

Тема 3.1 Системный взгляд на природу.

История развития системных взглядов. Берталанффи. Многообразие понятия «система». Основные компоненты систем. Теория систем.

Открытые системы. Принцип Ле Шателье-Брауна в открытых системах. Противоположность свойств открытых и замкнутых систем.

Структура материального мира. Примеры иерархического порядка систем.

Тема 3.2 Концепция саморазвития и самоорганизации материи

Открытые системы и неравновесная термодинамика. Диссипативные структуры. Формирование идеи самоорганизации. Понятие самоорганизации. Условия самоорганизации. Синергетика. Теория катастроф. Явления самоорганизации в различных системах: возникновение ячеек Бенара в подогреваемой жидкости, протекание циклических химических реакций типа Белоусова-Жаботинского, поведение лазерной системы – возникновение лазерного луча, развитие Вселенной, эволюция живых организмов, самоорганизация в популяциях, экосистемах, в социально-экономических процессах, в обществе и т. д.

Тема 3.3. Принципы симметрии в материальном мире

Симметрия. Асимметрия. Симметрия объектов и симметрия у законов природы. Основные понятия симметрии и геометрии природных форм: ось симметрии, плоскость симметрии, центр симметрии. Основные виды классической симметрии в природе: зеркальная, радиально-лучевая, шаровая.

Симметрия в живой и неживой природе. Принципы и законы симметрии. Симметрия физических законов. Симметрии пространства и времени.

Тема 3.4. Эволюция, информация и энтропия

Основные идеи эволюционного учения Ч. Дарвина. Основные формы естественного отбора в популяциях.

Формирование представлений об энергии и энтропии. Законы термодинамики. Энергия и масса. Энтропия как одно из свойств структурированного материального мира.

Понятие информация. Аспекты исследования связи эволюции с информацией. Энтропия как инструмент для анализа эволюционных процессов. Самоорганизация как основа эволюции.

Часть 4. Природа в современной естественно – научной картине мира

Тема 4.1 Современная физическая картина мира

Становление современной физической картины мира. Структурные уровни материи в физике. Фундаментальные физические взаимодействия в природе. Вещество и поле. Принципы современной физики (симметрия, ассиметрия, принцип дополнительности, законы сохранения, принцип соответствия, принцип неопределенности).

Специальная и общая теории относительности. Современное состояние общей теории относительности и ее роль в физике. Общая характеристика пространства и времени.

Тема 4.2 Современная астрономическая картина мира

Космология. Особенности астрономии XX века. Модель расширяющейся Вселенной. Эволюция Вселенной. Химический состав вещества во Вселенной.

Галактики и их скопления. Эволюция звезд. Диаграмма Герцпшрунга – Рассела. Черные дыры. Белые карлики. Пульсары.

Образование солнечной системы. Небулярные и катастрофические гипотезы происхождения планет солнечной системы.

Тема 4.3 Современная биологическая картина мира

Основные направления биологических исследований. Синтетическая теория эволюции. Особенности живых систем. Основные уровни организации живого. Жизнь как физико-химический процесс. Существенные черты живых систем. Основные гипотезы возникновения жизни на Земле.

Основные этапы геологической истории Земли. Развитие органического мира.

Естествознание о происхождении человека. Феномен человека (онтогенез человека, особенности строения человека, отличительные черты психики и сознания человека). Генезис сознания и языка.

Глобальные экологические проблемы человечества.

4.4 Современная химическая картина мира

Специфика химии как науки. Концептуальные системы химических знаний. Проблемы современной химии: учение о составе вещества, классификация вещества, структура химических соединений, проблемы учения о химических процессах, эволюционная химия. Самоорганизация эволюционных систем. Теория саморазвития элементарных открытых каталитических систем.

4.5 Современная естественно – научная картина мира и будущее науки

Основные открытия в естествознании, приведшие к научным революциям в XX веке. Общие закономерности развития мира. Глобальный эволюционизм. Ноосфера. Устойчивое развитие человечества.

Трудности и парадоксы в развитии науки. Наука как эволюционный процесс. Выводы из анализа развития науки.

1.3 Учебно-тематический план рабочей программы

Объем и последовательность изучения теоретического материала.

№ п\п	Название и содержание разделов, тем	Объем часов
	всего	аудиторная работа	самост. работа
лекции	семинар
1	2	3	4	5	6
Часть 1. Естествознание как единая наука о природе
1.1	Введение в естествознание	6	2	2	2
1.2	Наука как процесс познания	6	2	-	4
1.3	Основные формы, особенности, критерии, методы научного познания	6	2	-	4
Часть 2. Основные исторические периоды развития естествознания
2.1	Наука в цивилизациях Древности	10	-	2	8
2.2	Создание первой естественно - научной картины мира в древнегреческой культуре	10	-	2	8
2.3	Естествознание в эпоху Средневековья	10	-	2	8
2.4	Естествознание в эпоху Возрождения	10	-	2	8
2.5	Естествознание XVIII – первой половины XIX века.	10	-	2	8
2.6	Научная революция второй половины XIX - XX веков	10	-	2	8
Часть 3. Общие закономерности организации мироздания
3.1	Системный взгляд на природу.	8	2	-	6
3.2	Концепция саморазвития и самоорганизации материи	8	2	-	6
3.3	Принципы симметрии в материальном мире	8	2	-	6
3.4.	Эволюция, информация и энтропия	10	2	2	6
Часть 4. Природа в современной естественно – научной картине мира
4.1	Современная физическая картина мира	18	4	4	12
4.2	Современная астрономическая картина мира	20	6	4	12
4.3	Современная биологическая картина мира	22	6	8	12
4.4	Современная химическая картина мира	12	2	2	12
4.5	Современная естественно – научная картина мира и будущее науки	10	2	-	2
	Итого часов	200	34	34	132

Дополнительная учебная литература

1.Алексеев человечества. М., 1984.