авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 21 |

«Аннотация учебных дисциплин ООП Дисциплина «Культурология» Направление подготовки 080400 «Управление персоналом» ...»

-- [ Страница 2 ] --

1. Структура научного познания Познание – процесс получения нового знания.

Знание – результат познавательной деятельности.

Структура – взаиморасположение и связь составных частей чего-либо;

строение.

Структура научного познания – строение научного познания, связь его составных частей.

Структура научного познания включает:

1) субъекта познания (кто познает);

2) объект познания (что или кто познается субъектом);

3) методы и средства познания.

Следует различать объект и предмет познания.

Объект познания – это избранный элемент реальности, обладающий очевидными (в прямом и переносном смысле) границами, относительной автономностью существования и как-то проявляет свою отделенность от окружающей его среды.

Предмет познания – это логическое описание объекта, избирательность которого определена предпочтениями исследователей в выборе точки (мысленного) обзора, аспекта, «среза», его отдельных проявлений;

это те вопросы, которые интересуют исследователей относительно изучаемого объекта.

В отличие от объекта познания субъект познания:

а) меньше, так как охватывает отдельные (не все!) стороны, аспекты, «срезы»

изучаемого объекта;

б) субъективен, так как зависит от предпочтений субъекта познания, т.е. того, что именно предпочтет изучать он в данном объекте.

Метод (от греч. metodos – путь исследования) – путь к чему-либо.

Метод – это способ, совокупность приемов, технологический принцип изучения объекта или же его предметных областей (состояний и свойств).

Метод – способ получения ответа на интересующие исследователей вопросы.

способ организации практического и теоретического освоения Метод – действительности, обусловленный закономерностями изучаемого объекта.

Научный метод – способ создания и обоснования научных теорий.

Особенностью научного познания является прежде всего наличие научного метода.

Специфика научного метода познания состоит в его содержании и алгоритме:

наблюдение – гипотеза – эксперимент – закон – теория – наблюдение и т.д.

Классификация научных методов Критерии Методы По характеру решаемых задач Алгоритмические и эвристические По точности прогнозируемого Детерминистические и результата стохастические По области применения Общенаучные, частнонаучные и междисциплинарные По уровням познания Эмпирические и теоретические 2. Методы исследования и формы знания на эмпирическом уровне исследования Выделяют два уровня научного исследования:

эмпирический;

• теоретический.

• Эмпирический уровень опирается на показания пяти органов чувств и получает знания в результате непосредственного взаимодействия субъекта и объекта познания.

Теоретический уровень опирается на мыслительные возможности субъекта познания и получает знания об объекте опосредованным путем.

К эмпирическим методам научного исследования относятся:

Наблюдение – целенаправленное пассивное изучение объектов,опирающееся в основном на данные органов чувств.

Эксперимент – метод специально спланированного и проведенного в специальных условиях исследования;

активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях.

Измерение – определение количественных характеристик изучаемого объекта с помощью технических средств.

Достоинства и недостатки наблюдения Достоинства – проводится:

целенаправленно;

планомерно;

с активным познавательным усилием.

Недостатки:

неповторяемо;

субъективно.

Ценность научного эксперимента воспроизводимость объективность;

многократная повторяемость фальсификация и верификация научных фактов.

Виды научного эксперимента исследовательский новое знание;

• проверочный подтверждение известного;

• демонстрационный образование и просвещение.

• Факторы эффективности измерения точность приборов;

наличие общепринятой системы единиц измерения;

физическое состояние исследователя.

Значение эмпирических методов исследования дают знание о внешних сторонах объекта;

поставляют первичную информацию в виде научных фактов и эмпирических данных;

создают эмпирический базис науки.

Эмпирический базис науки включает:

факты (события, явления в конкретное время в конкретном месте);

• измерительные данные;

• статистические данные;

• схемы, макеты, предметные модели.

• Формы знания на эмпирическом уровне познания Научный факт – 1) знание о каком-либо событии, достоверность которого доказана;

2) знание, полученное опытным путем, т.е. в ходе наблюдений и экспериментов.

Описание – фиксирование результатов опыта с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.

Классификация – это разделение явлений и процессов на группы в зависимости от обнаруживаемых в них сходств или различий.

3. Методы исследования и формы знания на теоретическом уровне исследования Теоретический метод научного исследования отличается от эмпирического метода:

опорой на мыслительные возможности;

применяемыми методами исследования;

формами получаемого знания.

К теоретическим методам научного исследования относятся:

Абстрагирование;

• Идеализация;

• Дедукция и индукция;

• Анализ и синтез;

• Аналогия;

• Сравнение;

• Формализация;

• Моделирование.

• Абстрагирование (от лат. abstractio – «отвлечение») – метод мысленного выделения существенных свойств и отношений изучаемого объекта с одновременным выделением свойств, интересующих субъекта в данный момент. Используется для образования научного понятия / научной абстракции.

Идеализация – метод мысленного конструирования объекта, не существующего в действительности, но имеющего прообраз в реальном мире. Идеальные объекты как отображение существенных свойств реальных объектов;

чисто мысленные объекты («точка», «идеальный газ» и т.п.).

Анализ – мысленное или реальное разделение объекта на части для детального изучения его свойств и признаков.

Синтез – мысленное или реальное соединение элементов объекта в единое целое.

Дедукция – метод, основанный на движении познания от общих положений к частным фактам.

Индукция – метод, предполагающий движение познания от отдельных фактов к обобщениям.

Аналогия – метод познания, устанавливающий сходство различных объектов по определенным параметрам. Метод аналогии используется для выдвижения гипотез, например, аналогия строения атома строению солнечной системы.

Сравнение – метод познания, выявляющий сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта).

метод отображения содержательного знания в знаково Формализация – символической форме (формализованном языке).

Моделирование – метод исследования существующих объектов путем построения и изучения их моделей. Моделирование является косвенным, опосредованным методом научного исследования объектов и используется тогда, когда их непосредственное изучение по определенной причине невозможно, осложнено или нецелесообразно.

Модель (от франц. modele, лат. modulus – мера, образец) – 1) образец (эталон, стандарт);

2) в широком смысле – любой образ, аналог (мысленный или условный), какого либо объекта.

Модель – материальный или мысленно представляемый объект, который замещает оригинал и с определенной степенью приближения отражает его важнейшие характеристики и поведение.

Модели подразделяются на:

материальные (игрушечная модель корабля, самолета, глобус Земли и т.п.);

идеальные (модель атома, модель Вселенной, модель генома человека и т.п.).

Функции моделей. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия. Вместе с тем они в определенной мере отражают строение, свойства и поведение реальных объектов и процессов.

Формы теоретического зания Гипотеза – форма знания, содержащая предположение, сформулированное на основе фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве.

Закон – форма знания, отражающая устойчивую, внутреннюю связь явлений и процессов, обусловливающая их упорядоченное и устойчивое функционирование и развитие.

Теория – наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности.

Процедуры проверки гипотез Верификация – эмпирическое подтверждение гипотезы (признание её истинности).

Фальсификация – эмпирическое опровержение гипотезы (признание её ложности).

Краткое резюме Научное познание – это непрерывный процесс открытия и теоретического объяснения новых фактов.

«Начать с наблюдения фактов, изменять условия, сопровождать эту первоначальную работу точными измерениями, вывести общие законы… наблюдаемых явлений, понять природу силы, вызывающей эти явления, затем дать математическое выражение этих законов – таков путь Ньютона» (Анри Ампер) Рекомендуемая учебная литература по теме Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 4-5.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова.

4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. Глава 2,§§ 2.1-2.2.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб.

и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел I.

Кохановский В.П., Лешкевич Т.Г., Матяш Т.П., Фатхи Т.Б. Основы философии науки.

Ростов н/Д., 2004. Глава III, §§ 1-4;

глава Y, § 5.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С. 35-37, 288-298.

Тема 3. Структурные уровни организации материи.

1. Место физики в системе естествознания.

2. Понятие физической реальности.

3. Основные концептуальные модели природы.

1. Место физики в системе естествознания Физика – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, а также законы ее движения. В ее состав входят: классическая механика, молекулярная физика, термодинамика, электродинамика, оптика, атомная и ядерная физика, квантовая механика, астрофизика, биофизика и др.

Главная задача физики – выявление самого простого и самого общего в природе.

Под самым простым обычно понимают первичные объекты: молекулы, атомы, элементарные частицы, поля и т.д.

Под самым общим принято понимать движение, пространство, время, энергию и т.п.

Главный признак физики как фундаментальной науки. Физика изучает самые разнообразные явления и объекты природы, и при этом сложное сводит к простому, конкретное – к общему. Так устанавливаются универсальные законы и принципы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и околоземном пространстве, но и во всей Вселенной.

Физика как экспериментальная наука. Законы физики базируются на фактах, установленных опытным путем, и представляют собой количественные соотношения (как правило, достаточно простые) и формулируются на том или ином математическом языке.

2. Понятие физической реальности (структурные уровни организации материи, уровни строения материи, фундаментальные типы физических взаимодействий) Структурные уровни организации материи в неживой природе физический вакуум;

элементарные частицы;

атомы;

молекулы;

поля;

макроскопические тела;

планеты и планетные системы;

звезды и звездные системы – галактики;

система галактик – Метагалактика.

Уровни строения материи Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта;

Микромир – мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов;

Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей.

Фундаментальные типы физических взаимодействий Взаимодействие – развертывающийся во времени и пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей, энергией и информацией.

гравитационное;

электромагнитное;

сильное ядерное;

слабое ядерное.

3. Основные концептуальные модели природы (корпускулярная и континуальная;

близкодействие и дальнодействие;

динамические и статистические закономерности) Континуальная (от «континуальный» – непрерывный, без разрывов и неоднородностей);

Корпускулярная (от «корпускула» – частица).

Континуальная модель природы исходит из представления о том, что основой вещей является некая непрерывная бесконечно делимая субстанция, не имеющая определенных границ и заполняющая Вселенную без пустот.

Корпускулярная модель природы основана на представлении о том, что все на свете состоит из мельчайших частиц, атомов, движущихся в пустоте.

Исход спора между сторонниками разных моделей природы Спор между сторонниками этих моделей природы стали одной из основных движущих сил развития естествознания.

В конце концов оказалось, что дискретность (дискретный – прерывный, состоящий из отдельных частей) и непрерывность являются не взаимоисключающими, а взаимодополняющими атрибутами материи.

Концепции близкодействия и дальнодействия Концепции близко- и дальнодействия – это взаимно противоположные подходы к объяснению взаимодействия материальных структур.

Эти концепции по-разному отвечают на вопросы:

1) как передается взаимодействие и 2) какова его скорость.

Согласно концепции близкодействия, передача взаимодействия: а) осуществляется с помощью физических посредников (от тела к телу, от точки к точки);

б) происходит с конечной скоростью.

Согласно концепции дальнодействия, передача взаимодействия: а) осуществляется без посредников, через пустоту на сколь угодно большие расстояния;

б) происходит мгновенно.

Закономерность является более широким, чем «закон», понятием. Если закон проявляет себя строго в конкретных условиях, то закономерность проявляется как взаимосвязь ряда законов.

Выделяют динамические и статистические закономерности.

объективные, необходимые, Динамические закономерности – существенные связи и зависимости, характеризующие поведение относительно изолированных объектов (состоящих из небольшого числа элементов), при исследовании которых можно абстрагироваться от многих случайных факторов.

Предсказания на основе динамических закономерностей имеют точно определенный, однозначный характер.

Статистические закономерности – форма проявления взаимосвязи явлений, при которой данное состояние системы определяет все ее последующие состояния не однозначно, а лишь с определенной вероятностью.

Рекомендуемая учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 10-11.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова.

4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. глава 5, §§ 5.1-5.2;

глава 6.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб.

и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел III.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С. 66 119, 145-155, 165-170, 202-219.

Тема 4. Принципы познания физического мира.

Механическая картина мира.

1.

Электромагнитная картина мира.

2.

Квантово-релятивистская картина мира.

3.

1.Механическая картина мира Природа – мертвый механизм.

Материя – вещественная субстанция, coстоящая из атомов.

Концепция абсолютного пространства и времени.

Движение носит простой механический характер.

Концепция дальнодействия.

Принцип жеcткого детерминизма.

Стационарная гелиоцентрическая модель бесконечной в пространстве и вечной во времени Вселенной.

Корпускулярная модель природы в механической картине мира Материя – вещественная субстанция, состоящая из атомов или корпускул.

Атомы абсолютно прочны, неделимы, непроницаемы, обладают массой и весом.

Концепция абсолютного пространства и времени в механической картине мира Пространство трехмерно, постоянно и не зависит от материи.

Время не зависит ни от пространства, ни от материи, обладает свойством длительности.

Пространство и время никак не связаны с движением тел, они имеют абсолютный характер.

Представления о движении в классической механике Движение – простое механическое перемещение.

Законы движения – фундаментальные законы мироздания.

Тела движутся равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения есть действие на них внешней силы (инерции).

Мерой инерции является масса.

Универсальным свойством тел является сила тяготения, которая является дальнодействующей.

Концепция жесткого детерминизма Возможность дать точное механическое описание любого будущего или прошлого состояния Вселенной по ее современному механическому состоянию.

Исключение случайности.

Изгнание целевой причины при объяснении природных явлений и процессов.

Возможность абсолютного знания.

2. Электромагнитная картина мира Открытие нового вида материи – физического поля.

Континуальная (полевая) модель природы.

Реляционная (относительная) концепция пространства и времени.

Движение – распространение колебаний в поле, которые описываются законами электродинамики.

Концепция близкодействия.

Введение понятия вероятности.

Концепции вещества и поля Характеристики Вещество Поле Структура Дискретно и состоит из Непрерывно атомов Наличие массы Обладает Отсутствует покоя Степень Мало проницаемо Полностью проницаемости проницаемо Скорость Равна скорости света На много порядков распространения ниже скорости света Континуальная модель природы в электромагнитной картине мира Материя – единое непрерывное поле с точечными силовыми центрами – электрическими зарядами и волновыми движениями в нем.

Мир – электродинамическая система, построенная из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля.

Реляционная концепция пространства и времени в электромагнитной картине мира Пространство и время связаны с процессами, происходящими в поле, т.е. они не самостоятельны и зависимы от материи.

3. Квантово-релятивистская картина мира Квантово-полевые представления о материи.

Появление представлений о вакууме.

Признание невозможности исчерпывающего описания движения (принцип дополнительности).

Реляционная концепция пространства и времени в теории относительности Эйнштейна.

Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий.

Открытие сильного и слабого ядерного взаимодействия.

Признание роли случайности и вероятностного знания.

Нестационарные модели Вселенной.

Квантово-полевые представления о материи Материя обладает корпускулярными и волновыми свойствами, т.е.

каждый элемент материи имеет свойства волны и частицы.

Принцип дополнительности Бора Получение информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект, неизбежно связаны с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым.

Концепция пространства и времени в теории относительности Эйнштейна Реляционное понимание пространства и времени.

Пространственно-временной континуум.

Свойства пространства: однородность, изотропность, относительность, протяженность.

Свойства времени: однородность, изотропность, относительность, длительность, обратимость.

Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий Взаимодействие рассматривается как результат не только порождения полей, но и результат обмена виртуальными частицами – квантами (носителями) соответствующего поля.

Представления о причинности, закономерности и случайности в квантово-релятивистской картине мира Признание роли случайности и вероятностного знания.

Признание статистических закономерностей, для которых характерна неоднозначная связь между причиной и следствием.

Космологические представления в квантово-релятивистской картине мира Гелиоцентризм.

Нестационарность.

Конечность в пространстве.

Начало во времени (Большой Взрыв).

Рекомендуемая учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 10-11.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. глава 5, §§ 5.1-5.2;

глава 6.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел III.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С.

66-119, 145-155, 165-170, 202-219.

Тема 5. Закономерности природы и космология.

1. Предпосылки и проблемы современной космологии.

2. Космологические модели.

3. Антропный принцип в космологии 1. Предпосылки и проблемы современной космологии Космология – физическое учение о Вселенной как целом, основанное на результатах исследования наиболее общих свойств той части Вселенной – Метагалактики, которая доступна для астрономических наблюдений.

Особенности Вселенной как объекта познания это самый большой и масштабный объект научного познания;

над этим объектом невозможно экспериментировать;

этот объект не с чем сравнивать.

Формулируемые физикой Первая предпосылка современной космологии.

универсальные законы функционирования мира считаются действующими во всей Вселенной, а именно пространственно-временной континуум, четыре фундаментальных взаимодействия, преобладание вещества над антивеществом и др. Так как важную роль в космологии играет релятивистская теория, основанная на общей теории относительности Эйнштейна, она называется релятивистской космологией.

Вторая предпосылка современной космологии. Производимые астрономами наблюдения также признаются распространимыми на всю Вселенную.

Третья предпосылка современной космологии. Истинными признаются только те выводы, которые не противоречат существованию самого наблюдателя, т.е. человека («антропный принцип»).

Основные вопросы космологии Каковы истоки происхождения Вселенной? Чем было то, из чего она 1.

возникла?

Почему и когда она возникла, если она не вечна?

2.

Какова структура Вселенной?

3.

Как развивается Вселенная?

4.

Может ли наша Вселенная быть одной из бесконечного числа 5.

вселенных?

История астрономии показывает, что она тесно связана с мировоззрением. Её философские вопросы: конечность или бесконечность, открытость или закрытость системы, существует единый мир или их множество;

вечности и неизменность или эволюция. От решения этих проблем зависит наше понимание материи и природы в целом.

Вопросами происхождения и развития Вселенной занимается раздел астрономии и астрофизики – космогония.

Основные космогонические идеи Идея творения из Бога (ex Deo).

1.

Идея творения Богом из ничего (eh nihilo).

2.

Идея формирования Вселенной из уже существующей материи 3.

божеством.

Идея саморазвития Вселенной.

4.

2. Космологические модели Выводы космологии получили название моделей происхождения и развития Вселенной или космологических моделей, т.е. возможных вариантов объяснения известных в данный момент явлений и процессов в мегамире.

Типы космологических моделей Все модели можно разделить на:

- стационарные, описывающую неподвижную, не изменяющуюся в пространстве Вселенную, и - нестационарные, которые предполагают две возможности: расширяющуюся и сжимающуюся в зависимости от величины средней плотности материи во Вселенной, величины, о которой нет убедительных данных. В настоящее время наиболее признанной является модель расширяющейся или «открытой» Вселенной.

К стационарным моделям относятся (в порядке возникновения) модели:

Ньютона;

«тепловой смерти» Вселенной;

Эйнштейна (1917);

Хойла (1948).

В конце XVII в. – теория всемирного тяготения Ньютона – Идея бесконечного пространства вселенной. Вселенная – бесконечна.

Значение Ньютона Ньютон обосновал бесконечность Вселенной, Но не решил проблему начала движения планет, допускал существование перводвигателя – Бога.

«Ньютон был счастливейшим из смертных, ибо существует только одна Вселенная, и Ньютон открыл её законы» (Лагранж Ж.-Л.).

Релятивистская космология Эйнштейна моделирует наш мир как замкнутый пространственно-временной континуум. Вселенная имеет сферическую форму с конечной массой вещества. Эйнштейн моделирует вселенную как стационарную – не меняется во времени.

Стационарная модель опирается на космологический постулат:

1. Материя вселенной однородна, то есть вещество распределено в крупном масштабе однородно.

2. Вселенная изотропна, то есть все изменения происходят одинаково во всех направлениях.

Нестационарные космологические модели Фридмана (1922);

«горячей Вселенной» Гамова (1942);

инфляционной Вселенной Линде (1981), теория суперструн и др.

В 1922 году Александр Фридман разработал модель расширяющейся вселенной. Он предположил, что радиус кривизны пространства изменяется с течением времени. При этом вселенная имеет два варианта будущего: а) радиус кривизны увеличивается до бесконечности, и вселенная расширяется до бесконечности. Она имеет начало во времени – точку сингулярности;

б) Вселенная пульсирует, так как радиус кривизны сначала увеличивается, а потом уменьшается. Модель Фридмана получила название нестационарной вселенной.

Теоретические расчеты Фридмана получили эмпирическое подтверждение. В Хаббл Э. открыл «красное смещение» в спектрах далеких галактик. В 1965 году американские астрофизики Арно Алан Пензиас и Уильямс открыли разнородность фонового излучения. Уильямс открыл реликтовые частицы, возникшие в момент большого взрыва В разработке нестационарной теории участвовали Георгий Антонович Гамов, также известен как Джордж Гамов – «Теория горячей вселенной».

1981 году американский физик Алан Гут - «Теория инфляционной вселенной».

Современная наука проблему будущего рассматривает на основе данных о плотности вещества во вселенной, которая равна 3х10-31 г/см. Однако, существует критическое значение плотности: 3х10-29 г/см. Таким образом, нестационарная космологическая модель имеет некоторые эмпирические подтверждения для объяснения будущего вселенной.

Обобщенный вариант всех моделей расширения вселенной представлен в космологической системе строения и эволюции вселенной». Это «стандартной представление, что вселенная возникла 13,7 млрд. лет назад. Большому взрыву предшествовала «точка сингулярности». Сингулярность – материя, свернутая в точку, с бесконечно высокой плотностью, давлением, температурой.

Для начала теоретического описания эволюции материи вводят промежуток времени, который называют «планковское время» = 4х10-63 сек. Через этот промежуток мир был абсолютно симметричен, не было разделения частиц на фермионы и бозоны. То есть, это было состоянием материи в термодинамическом равновесии, а большой взрыв – спонтанное нарушение его и начало эволюции материи = мира.

3. Антропный принцип Антропный принцип требует рассматривать наш мир как специально устроенный для появления в нем наблюдателя. Основа – осознание наличия «тонкой подстройки Вселенной». Изменение значения любой физической постоянной из нескольких десятков привел бы к невозможности появления человека. Имеет ряд версий: слабую, сильную и сверхсильную.

Слабая и сильная формулировки антропного принципа Слабая формулировка Сильная формулировка Вселенная изначально устроена Вселенная изначально устроена таким образом, что в ней на определенном таким образом, что в ней на определенном этапе ее развития возможно появление этапе ее развития обязательно появление наблюдателя, т.е. человека. наблюдателя, т.е. человека.

Основные объяснения появления человека во Вселенной случайность;

множественность вселенных, в одной из которой и возник человек;

вмешательство некоего разумного творца.

Сверхсильная формулировка антропного принципа Постулирует известное равенство между человеком и Богом, но не превосходство Бога над этим миром и человеком.

Ни одна из сторон не может существовать без другой. Но если положение о зависимости человека от Природы банально, то обратная гипотеза о зависимости Природы от человека пока еще достаточно нетривиальна.

Рекомендуемая учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Глава 7.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. Глава 5, § 5.3.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел III, § 6.7.

Кохановский В.П., Лешкевич Т.Г., Матяш Т.П., Фатхи Т.Б. Основы философии науки. Ростов н/Д., 2004. Глава YI, § 3;

глава YII, § 3.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С.

170, 202-215.

Модуль 2. «Основные теории и концепции естествознания».

Тема 6. Химические явления и процессы в природе.

1. Предмет и задачи химии.

2. Основные законы химии.

3. Атомно-молекулярное учение о веществе.

это наука, изучающая свойства и превращения веществ, Химия 1. — сопровождающиеся изменением их состава и строения. Она изучает природу и свойства различных химических связей, энергетику химических реакций, реакционную способность веществ, свойства катализаторов и т.д. Как наука химия складывается в конце XVIII в.

Главная задача химии – получение веществ с необходимыми свойствами.

Эта задача определила двуединую основную проблему химии:

получение веществ с заданными свойствами как производственная, 1) практическая задача и выявление способов управления свойствами веществ как задача научно 2) исследовательская.

Базовые понятия химии атом;

1) молекула;

2) химический элемент;

3) химическое соединение;

4) химическая связь;

5) химическая реакция.

6) Атом – наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Состоит из ядра и «облака» электронов вокруг него.

Молекула – это наименьшая частица вещества, сохраняющая его свойства;

состоит из двух или более атомов и может самостоятельно существовать. Имеет постоянный качественный и количественный состав. Её свойства зависят от атомов, входящих в её состав, и от характера связей между ними, и от их пространственного расположения.

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Все химические элементы указаны в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева;

каждому элементу в ней отвечает свой порядковый (атомный) номер. Значение порядкового номера элемента и значение заряда ядра атома того же элемента совпадают, то есть химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым порядковым номером.

Химическое соединение – это индивидуальное вещество, в котором одного (например, N2 и O2) или различных (H2SO4, KCl) элементов соединены химической связью.

Химическая связь – это взаимодействие, которое связывает отдельные атомы в более сложные образования – молекулы, ионы, кристаллы. Химическую связь объясняют взаимодействием электрических полей, образующихся между электронами и ядрами атомов в процессе химических преобразований. Прочность химической связи зависит от энергии связи.

Химическая реакция – процесс превращения одних веществ в другие, отличных от исходных по составу и свойствам.

Механизм химических связей. Химические связи между атомами осуществляют электроны, расположенные на внешней оболочке и связанные с ядром наименее прочно. Их назвали валентными электронами.

Виды химических связей. В зависимости от характера взаимодействия между этими электронами различают ковалентную, ионную и металлическую химические связи.

Ковалентная связь осуществляется за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащих атомам.

Ионная связь представляет собой электростатическое притяжение между ионами, образованное за счет полного смещения электрической пары к одному из атомов.

Металлическая связь — это связь между положительными ионами в кристаллах атомов металлов, образующихся за счет притяжения электронов, но перемещающихся по кристаллу в свободном виде.

Первое научное определение химического элемента как «простого тела», предела химического разложения вещества, в 1661 г.сформулировал английский физик и химик Роберт Бойль (1627-1691). В этом году он создал труд «Химик-скептик», в котором объяснил разность свойств различных веществ тем, что они построены из разных частиц (корпускул), которые и отвечают за свойства вещества.

В начале XVIII века Г.Э. Шталь сформулировал теорию флогистона – вещества, удаляющегося из материалов при горении.

Химия стала подлинной наукой во второй половине XVIII в., когда М.В. Ломоносов сформулировал принцип сохранения материи и движения и исключил из числа химических агентов флогистон.

Выяснив роль кислорода в процессе горения, окисления и дыхания, французский химик А.Л. Лавуазье окончательно опроверг теорию флогистона.

в труде система химической философии» доказал Дж. Дальтон «Новая существование атомов, ввёл понятия «атомный вес», «химический элемент».

В 1811 г. итальянский физик и химик А. Авогадро ввел понятие «молекула» и выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества.

В 1861 г. A.M. Бутлеров создал и обосновал теорию химического строения вещества, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием.

В 1869 г. Д.И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов – один из фундаментальных законов естествознания.

Современная формулировка периодического закона гласит: строение и свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер.

2. Основные химические законы Закон сохранения массы: масса веществ, вступающих в реакцию, • равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Закон сохранения энергии: при любых взаимодействиях, имеющих • место в изолированной системе, энергия этой системы остается постоянной и возможны лишь переходы из одного вида энергии в другой. Доказан Лавуазье в г., позволив количественно изучать химические реакции.

Закон объемных отношений: при одинаковых условиях объемы • вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие числа.

Закон Авогадро: в равных объемах любых газов, взятых при одной и той • же температуре и при одинаковом давлении, содержится одно и то же число молекул.

Открыт Амедео Авогадро в 1811 г.

Закон постоянства состава: любое химическое индивидуальное • соединение имеет один и тот же количественный состав независимо от способа его получения. Открыт Жозефом Прустом в 1801-1808 гг.

Закон кратных отношений: если два элемента образуют друг с • другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящихся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа. Открыт Джоном Дальтоном в 1803 г.

Четыре концептуальные системы современной химии В решении проблем химии можно выделить четыре основных этапа, на каждом из которых возникали соответствующие четыре концептуальные системы.

о химических элементах (атомно-молекулярное учение о веществе) • (1660-е гг.);

о химических свойствах вещества (структурная химия) (1800-е гг.);

• о химических реакциях (химических процессах) (1950-е гг.);

• эволюционная химия (1970-е гг.).

• 3. Концепции о химических элементах (атомно-молекулярное учение о веществе) Окончательная победа атомно-молекулярного учения о веществе пришла в 1861 г.

Согласно этому учению:

молекулы – это единая система атомов;

• химическая реакция – процесс взаимодействия молекул, при которых • они обмениваются атомами. В настоящее время установлено, что во время реакций молекулы обмениваются не атомами, а электронами.

Концепции о химических свойствах вещества (структурная химия) В этих концепциях было установлено, что:

свойства вещества зависят не только от его состава, но и от структуры • молекул;

атомы химического элемента способны образовывать определенное • число химических связей с другими атомами (теория валентности);

необходимо учитывать (помимо валентности) химическую активность • реагентов (веществ, вступающих в реакцию).

В современной химии под структурой молекул понимается пространственная и энергетическая упорядоченность системы, состоящей из атомных ядер и электронов.

Концепции о химических реакциях (химических процессах) В этих концепциях было установлено, что:

скорость химической реакции зависит от условий ее протекания и • природы реагентов.

к условиям протекания химических реакций относятся:

• а) концентрация реагирующих веществ;

б) температура;

в) давление;

г) присутствие катализаторов (ускорителей реакций) и ингибиторов (замедлителей реакций).

Концепции эволюционной химии пытаются найти ответ на вопрос возникновения из неорганической (косной) материи органической, а затем и живого вещества – жизни.

Эволюционная химия А.П. Руденко в комплексе решает вопросы о движущих силах и механизмах химической эволюции, отборе элементов и структур и их причинной обусловленности, уровне химической организации, иерархии химических систем как следствие эволюции.

Тема 7. Основные концепции геологии.

1. Проблема происхождения Земли.

2. Форма, состав и строение Земли.

1. Проблема происхождения Земли Геология – комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли;

в узком смысле слова - наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых. Термин «геология» ввел в середине XYII в.

норвежский ученый М.П. Эшпольт. Большинство прикладных и теоретических вопросов, решаемых геологией, связано с верхней частью земной коры, доступной непосредственному наблюдению.

Решить проблему происхождения Земли означает прежде всего найти ответы на следующие вопросы:

1. Когда возникла Земля?

2. Из чего возникла Земля?

3. Каким образом происходил процесс образования Земли?

Возраст Земли. В настоящее время методом ядерной космохронологии установлено, что возраст Земли составляет 4,5-5 млрд. лет.

Из чего возникла Земля? (первая гипотеза). Небулярные (от лат. nebula – туман) гипотезы, согласно которым планеты солнечной системы сформировались из газопылевого облака, из туманности. Начало им положили И. Кант и П. Лаплас, сегодня их идеи развивают Ф. Мультон, Т. Чемберлен, Дж. Койпер, Х. Альвен, Ф. Хойл, О. Шмидт, С. Всехсвятский и др.

Из чего возникла Земля? (вторая гипотеза). Согласно этой, мало известной гипотезе, Земля возникла не из газопылевого облака путем концентрации, а из огромного космического тела в результате его распада на отдельные части.

Основные идеи небулярной гипотезы Ни одна из теорий не может объяснить всех фактов, относящихся к • планетам. В настоящее время можно считать достаточно точно установленными следующие два положения:

1) Планеты образовались приблизительно одновременно с Солнцем из • материала того же газо-пылевого облака.

2) Образование планет происходило из холодной материи, и планеты • никогда не проходили через стадию полного расплавления (хотя расплавление большей части вещества на ранних стадиях жизни некоторых планет вероятно).

Проблемы небулярной гипотезы Почему протопланетное облако начало концентрироваться в звезду – 1.

Солнце?

Каков механизм этой концентрации?

2.

Почему Уран и Венера вращаются в сторону, противоположную другим 3.

планетам и Солнцу, если все они образовались из одного вращающегося облака?

Почему протопланетное облако вообще должно вращаться?

4.

Как получилось, что в протопланетном облаке Солнечной системы 5.

оказался полный набор химических элементов таблицы Менделеева?

4. Форма, состав и строение Земли Форма Земли В мифах древних народов утверждалось, что Земля – плоская.

В Древней Греции считали, что Земля имеет форму шара.

Ньютон полагал, что Земля – эллипсоид.

В настоящее время установлено, что Земля имеет более сложную форму – форму геоида и напоминает яблоко.

Строение Земли Земля имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра.

Согласно современным представлениям, в центре Земли находится ядро, внутренняя часть которого представляет собой твердое тело, на 80% состоящее из железа и на 20% – из никеля. Внешняя часть ядра находится в жидком состоянии и содержит железо и жидкую смесь железа и серы. Температура внутреннего ядра составляет 4500 градусов по Цельсию, а внешней его части – 3200°. Именно такая разница температур должна существовать между ними, чтобы внутреннее ядро Земли оставалось твердым, а внешнее – жидким.

это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно Мантия — перидотитами — породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др.

Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору.

Земная кора – это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн. Бывает два типа коры – континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30—50 км на континентах. Кора Земли разделена на несколько сегментов, или тектонических плит, которые постепенно мигрируют по поверхности за периоды во много миллионов лет.

Верхняя часть мантии вместе с земной корой образует литосферу – внешнюю сферу твердой части Земли.

Литосфера разбита на крупные плиты, которые перемещаются в горизонтальном направлении по астеносфере – подстилающем литосферу слое пониженной твердости и вязкости в верхней мантии Земли.

Особенности земной коры складываются не только под воздействием внутренних слоев Земли, но и геологических факторов внешней среды. Геологические свойства земной коры непрерывно и постепенно изменяются под совокупным воздействием трех внешних ее сфер: атмосферы, гидросферы и биосферы.

Гидросфера – совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше – в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова, и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.

Атмосфера – газовая оболочка, окружающая планету Земля. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата – климатология.

Самая нижняя часть атмосферы – тропосфера её верхняя граница находится на высоте 8-10 км в полярных, 10-12 км в умеренных и 16-18 км в тропических широтах;

зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны.

Стратосфера – находится на высоте 50–55 км над земной поверхностью.

Здесь стоит неизменно ясная погода, но часто дуют сильные ветры. В стратосфере существуют сезонные и климатические различия: есть своя зима и свое, высотное лето, есть свои умеренные широты и зоны экватора. Между тропосферой и стратосферой происходит постоянный обмен воздушными массами.

термосфера) – часть верхней атмосферы Земли, сильно Ионосфера (или ионизирующаяся вследствие облучения космическими лучами, идущими, в первую очередь, от Солнца. Ионосфера состоит преимущественно из заряженных частиц, обладающих способностью отражать короткие радиоволны, что позволяет осуществить дальнюю радиосвязь. В ионосфере дуют ураганные ветры.

Экзосфера – зона рассеяния, внешняя часть ионосферы, расположенная выше 700 км.

Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (литосфера, гидросфера и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Атмосфера и гидросфера тесно взаимодействуют между собой, что наглядно подтверждается процессами круговорота воды и воздуха на планете. Одновременно с этим обе сферы оказывает заметное воздействие на литосферу, медленно, постепенно, но неуклонно меняя верхнюю часть земной коры.

Функции литосферы Ресурсная функция • Геодинамическая функция • Геофизическая функция • Геохимическая функция • Ресурсная функция литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей экосистем абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека.

литосферы проявляется в ходе различных Геодинамическая функция геологических процессов (экзогенных – оползней, обвалов, селей, береговой абразии, подтопления и т.д. и эндогенных – землетрясений, вулканических извержений и т.д.), так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество.

Геофизическая функция литосферы – это влияние геофизических полей литосферы на состояние биосферы. Геофизические поля – естественные физические поля космического и земного происхождения, а также техногенные поля, действующие в пределах литосферы, преобразованные и распределенные ею.

Геохимическая функция литосферы в экологическом аспекте заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Причем одинаково важен анализ обеих сторон круговорота – как вредных, так и полезных для экосистем веществ.

Рекомендуемая учебная литература Бондарев В.П. Концепции современного естествознания. М., 2003. С. 125-128, 299 351.

Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 9 и 13.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. Глава 7.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел IY.

Савченко В.Н., Смагин В.П. Начала современного естествознания: концепции и принципы. Ростов н/Д., 2006. Глава 7.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С.

216-226.

Тема 8. Особенности биологического уровня организации материи.

1. Свойства живого. Структурные уровни организации живого.

2. Концепции происхождения жизни.

3. Фундаментальные теории биологии.

1. Свойства живого. Структурные уровни организации живого Биология – совокупность наук о живой природе, многообразии существовавших и существующих живых организмов, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой.

По изучаемым свойствам живого в биологической науке выделяются:

морфология — наука о строении живых организмов;

• молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и • клеток;

экология, рассматривающая образ жизни растений и животных в их • взаимосвязи с окружающей средой;

генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости и др.

• Главные свойства живого Наличие метаболизма, или обмена веществ;

1.

Способность к передаче наследственной информации и 2.

самовоспроизведению;

Изменчивость под воздействием мутаций.

3.

Жизнь есть форма существования высокоорганизованных неравновесных открытых систем, в структуре которых решающую роль играют белки и нуклеиновые кислоты;

эти системы способны к обмену веществ, самовоспроизведению путем передачи наследственной информации и изменчивости на основе мутаций.

Обмен веществ (метаболизм) – совокупность протекающих в живых системах химических превращений, обеспечивающих их жизнедеятельность, рост, воспроизведение, развитие, самосохранение, постоянный контакт с окружающей средой, способность адаптироваться к ней и ее изменениям.

Размножение необходимо для того, чтобы обеспечить непрерывность существования видов, так как продолжительность жизни отдельного организма ограничена. Размножение с избытком компенсирует потери, обусловленные естественным отмиранием особей, и таким образом поддерживает сохранение вида в ряду поколений особей.


Наследственность обеспечивает материальную преемственность (поток генетической информации) между поколениями организмов.

Изменчивость проявляется в разнообразии организмов, принадлежащих к одному и тому же виду. Изменчивость может реализовываться у отдельных организмов в ходе их индивидуального развития или в пределах группы организмов в ряду поколений при размножении.

Важным свойством живого выступает также саморегуляция. Саморегуляция – это внутреннее свойство биологических систем автоматически поддерживать на некотором необходимом уровне параметры протекающих в них процессов.

Структурные уровни организации живого молекулярно-генетический;

• клеточный;

• организменный;

• популяционно-видовой;

• биогеноценотический;

• биосферный.

• На молекулярно-генетическом уровне организации жизни элементарной единицей являются гены, несущие в себе коды наследственной информации.

Клеточный уровень. Клетка является структурной и функциональной единицей, а также единицей размножения и развития всех живых организмов на Земле. Она может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, некоторые водоросли и грибы), так и в составе тканей многоклеточных животных, растений, грибов. Единственное исключение из этого правила – вирусы – неклеточные формы жизни, но вирусы могут проявлять свойства живых систем только в клетках.

живого связан с жизнедеятельностью отдельных Организменный уровень биологических особей, дискретных индивидов. Индивид, особь – неделимая и целостная единица жизни на Земле.

По признаку клеточного строения все живые организмы делятся на доклеточные и клеточные.

Клеточные организмы включают четыре царства:

безъядерные, • растения, • грибы и • животные.

• Популяционно-видовой уровень образуют свободно скрещиваемые между собой (т.е. дающие полноценное потомство) особи одного и того же вида.

Вид – это совокупность свободно скрещиваемых между собой особей.

Популяция – это совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания.

Биогеоценотический уровень живого. Биогеоценозы – совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, обитающие на определенных участках Земли, со всеми факторами среды обитания. Рациональное использование природных ресурсов невозможно без знания структуры и законов функционирования биогеоценозов, или экосистем.

Биосферный уровень включает всю совокупность живых организмов Земли, существующих в тесной взаимосвязи с окружающей природной средой. Т.е. это самая крупная единица организации живой материи на Земле. На биосферном уровне происходит круговорот веществ и энергии на Земле с участием всех живых организмов биосферы.

2. Проблема происхождения жизни Решение этой проблемы предполагает нахождение ответов на следующие вопросы:

Где возникла жизнь?

1.

Когда возникла жизнь?

2.

Из чего (неживого или живого) возникла жизнь?

3.

Как возникла жизнь?

4.

В современной биологии проблема происхождения жизни – это проблема появления первой клетки или ее отдельных компонентов: белков/нуклеиновых в виде доклеточных структур.

Концепции происхождения жизни божественного сотворения (креационизма);

• вечности жизни во Вселенной (стационарного состояния);

• непрерывного самозарождения живого из неживого (самопроизвольного • зарождения жизни);

панспермии;

• однократного абиогенеза (биохимической эволюции).

• Концепция божественного сотворения (креационизма) Эта концепция включает три основные идеи:

Сверхъестественное, т.е. не подчиненное законам природы, творение 1.

жизни Богом.

Единовременность акта создания всех живых существ;

2.

Постоянство, неизменность всех видов живых организмов, ибо 3.

Творец не может создать чего-либо несовершенного, нуждающегося в улучшении.

Концепция вечности жизни во Вселенной (стационарного состояния) Согласно теории стационарного состояния, жизнь существовала всегда, и только изменялись ее формы.

Концепция непрерывного самозарождения живого из неживого (самопроизвольного зарождения жизни) Возникла еще в античности под влиянием таких фактов, как появление червей в гниющем мясе, земле, отбросах, мышей в мешках с зерном и т.п.

Однако невозможность произвольного зарождения жизни сначала была доказана экспериментами итальянского ученого Ф. Реди (1626-1698) в XYII в.

Окончательно версия о самозарождении была развенчана Л. Пастером (1822-1895) в середине XIX в. Пастер показал, что не только в запаянном сосуде, но и в незакрытой колбе с длинной S-образной горловиной хорошо прокипяченный бульон остается стерильным, потому что в колбу через такую горловину не могут проникнуть микробы. Это доказывало, что в наше время какой бы то ни было новый организм может появиться только от другого живого существа (биогенез).

Концепция панспермии Жизнь на Землю была занесена из космоса с помощью «небесных странников»

(метеоритов, комет и т.п.) или инопланетян.

После открытия космических лучей и выяснения действия радиации на биологические объекты, возникло понимание того, что примитивные организмы или зародыши должны были погибнуть под действием ультрафиолетовых и космических лучей. В результате эта концепция стала еще больше ставиться под сомнение.

Теория однократного абиогенеза (биохимической эволюции) Жизнь произошла естественным путем в результате саморазвития химических и физических процессов. Биологической эволюции предшествовала длительная химическая эволюция – возникновение все более сложных химических соединений.

3. Фундаментальные теории биологии К фундаментальным теориям биологии относятся:

Теория клеточного строения живого вещества.

1.

Теория наследственности.

2.

Синтетическая теория эволюции.

3.

Теория клеточного строения живого вещества Основная идея – клетка является «первокирпичиком» всех живых организмов – от амёбы до человека.

Клетки животных и растений имеют примерно одинаковое строение.

Клетки различаются сроком жизни, выполняемыми функциями, размерами.

Строение клетки 1. Мембрана – регулирует обмен различными веществами между • клеткой и внешней средой.

2. Цитоплазматический матрикс – водная фаза с белковыми • макромолекулами:

- ядро, митохондрии, рибосомы и др.

3. Ядерная мембрана – отделяет ядро от цитоплазмы.

• 4. Ядро - содержит одно или два ядрышка, состоящих из РНК.

• 5. Ядрышко.

• 6. Хромосомы – в ядре (палочки, нити, петли). Количество хромосом в • клетках постоянно. В хромосоме - молекула ДНК 7. Рибосомы – состоят из белка и РНК. На рибосомах происходит • синтез белка.

8. Митохондрии – структуры в виде палочек, нитей или гранул. В них • питательные вещества окисляются, а высвобождаемая при этом энергия запасается в АТФ (аденозин-трифосфат).

9. Лизосомы. В растительных клетках – органеллы – хлоропласты, в • которых содержится хлорофилл.

Специализированные группы клеток образуют различные ткани • организма (например, мышечную).

А несколько типов тканей образуют органы, в частности, сердце.

• Группы органов, отвечающих за выполнение общей функции организма, • называют системами организма, (например, пищеварительная).

Теория наследственности Наследственность – способность организмов передавать определенные признаки и свойства (например, цвет глаз, длину хвоста) своему потомству.

Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы.

Генетика – наука о законах, механизмах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Основные понятия генетики.

Мутация (от лат. mutatio – изменение, перемена) – внезапное изменение • наследственных структур организма (его генотипа), вызванное естественным или искусственным путем;

мутация является основой наследственной изменчивости в живой природе.

Ген (от лат. genes – рождающий) – наследственный фактор живого, • функционально неделимая единица наследственной информации. По химическому составу гены относятся к нуклеиновым кислотам (ДНК и РНК);

отрезок молекулы ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка, и ответственный за его синтез. Геном человека содержит несколько десятков тысяч генов.

Генотип (от ген + греч. tipos – отпечаток, форма, образец) – • совокупность всех наследственных свойств особи, локализованных в ее хромосомах.

Фенотип (от греч. phainon – являющийся + typos – отпечаток) – • совокупность всех свойств и признаков организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития (онтогенеза), в отличие от его наследственных свойств, его генотипа. Фенотип формируется в результате взаимодействия наследственных свойств организма (генотипа) и условий среды обитания.

греч. цвет и тело) Хромосома(ы) • (от chroma – soma – – самовоспроизводящийся структурный элемент клеточного ядра, содержащий ДНК, в которой заключена генетическая (наследственная) информация. Хромосомы – носители генов.

Хромосомная теория наследственности Важным достижением стала созданная в начале XX в. хромосомная теория наследственности, согласно которой:

хромосома состоит из генов;

• гены расположены в ней в линейном порядке;

• ген – неделимая корпускула наследственности;

• в мутациях ген изменяется как целое.

• Синтетическая теория эволюции Эволюция (от лат. evolution – развертывание) – одна из форм движения в природе и обществе;

постепенное изменение и развитие.

Биологическая эволюция – это длительный процесс возникновения новых видов растений и животных.

Основные идеи синтетической теории эволюции 1. Элементарной «клеточкой» эволюции считается не организм (как у • Ламарка), не вид (как у Дарвина), а популяция.

Источником эволюции являются мутации, носящие обычно • 2.


случайный характер.

3. Наследственные изменения популяции вызываются не только в • результате а) естественного отбора, а также еще трех факторов – б) мутационного процесса, поставляющего эволюционный материал, в) популяционных волн (колебаний численности популяции), г) изоляции популяции.

4. Макроэволюция, т.е. возникновение родов, отрядов и классов идет • лишь путем микроэволюции – путем возникновения новых видов. Возникновение сразу новых родов, отрядов и классов запрещено.

5. Эволюция непредсказуема и не имеет какой-либо конечной цели.

• Рекомендуемая учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Глав 14-16.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. Глава 8.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел Y, §§ 2-5.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С.

120-145, 226-241.

Тема 9. Человек и биосфера Учение о биосфере В.И. Вернадского.

1.

Проблема происхождения человека.

2.

Концепция ноосферы в условиях экологического кризиса.

3.

Техногенная цивилизация как источник глобальных экологических 4.

проблем.

1. Учение о биосфере В.И. Вернадского История понятия «биосфера» (XIX в.). Понятие «биосфера» вводится в биологию в начале XIX в. Ж.-Б. Ламарком, а в геологию – в 1875 г. австрийским геологом Эдуардом Зюссом (1831-1914) и означает совокупность всех живых организмов на Земле вне их взаимодействия со средой обитания. Такое содержание близко к понятию биоты.

Находящееся же здесь косное вещество рассматривается как среда обитания живых существ.

В XX в. понимание биосферы меняется. Так, В.И. Вернадский, во-первых, предлагает понимать под ней сферу единства живого и неживого, выделяя в не вытекает й семь составляющих;

во-вторых, под ней имеется в виду уже планетное явление космического характера, что вытекает из того, что данный исследователь считает жизнь присущей изначально не только Земле, но и Вселенной в целом.

Семь составляющих биосферы (по В.И. Вернадскому) Живое вещество – совокупность живых организмов – по весу составляет ничтожную часть планеты (2,5 · 1015 кг из 2 · 1021 кг суммарной массы биосферы). По мнению В.И.

Вернадского, это наблюдается в течение всей истории Земли. Включает около 1,2 млн. видов животных и 0,5 млн. видов растений.

2) Биогенное вещество – непрерывный биогенный поток атомов из живого вещества в косное вещество биосферы и обратно (горючие ископаемые, известняки и т.д.).

3) Косное вещество, включающее в себя атмосферу, газы, горные породы и пр.

Включает около 10 тыс. минеральных видов неживой материи.

4) Биокосное вещество – почвы, илы, поверхностные воды, сама биосфера, т.е.

сложные закономерные косно-живые структуры;

5) Радиоактивное вещество.

6) Рассеянные атомы.

7) Вещество космического происхождения (например, метеориты).

Три биогеохимических закона В.И. Вернадского «Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда 1.

стремится к максимальному своему проявлению».

«Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию 2.

форм жизни, устойчивых в биосфере, идет в направлении, увеличивающем миграцию атомов биосферы».

Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с 3.

окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией.

Главные положения учения о биосфере В.И. Вернадского Существование каждого организма возможно только при наличии • постоянной связи с другими организмами и неживой природой.

Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на • земле.

Принцип целостности биосферы.

• Принцип гармонии биосферы и ее организованности.

• Космическая роль биосферы в трансформации энергии, проявляющаяся • в том, что все живые организмы выступают механизмами превращения космической (в том числе солнечной) энергии.

2. Проблема происхождения человека Имеет мировоззренческое значение и включает поиск ответов на вопросы:

Где?

1.

Когда, на каком этапе развития мира?

2.

Почему?

3.

Каким образом появляется человек?

4.

Каким было его ранее существование?

5.

Каково место человека в природе?

6.

В чем состоит его предназначение?

7.

Что такое человек?

8.

Основные концепции происхождения человека Мифологические концепции.

1.

Теистические (религиозные) концепции.

2.

Эволюционные (научные) концепции.

3.

Инопланетные версии.

4.

Мифологические концепции происхождения человека Боги, демиурги и культурные герои создают первых людей из самых разнообразных материалов: костяка животных, орехов, деревянной палки (ср. сказку о Буратино), из глины или земли, из части тела самого бога и т.п. Часто отмечается, что сначала создается мужчина, а потом женщина, хотя встречаются и противоположные варианты. При этом обычно указывается на то, что происхождение женщины отлично от происхождения мужчины, она делается из иного, чем мужчина, материала.

Согласно Библии (священной книге иудеев и христиан), Бог создает человека на шестой день творения мира. «И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему, по подобию Нашему;

и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися на земле. И сотворил Бог человека по образу Своему, по образу Божию сотворил его;

мужчину и женщину сотворил их» (Бытие 1:26-27).

Эволюционные (научные) концепции происхождения человека Основной научной концепцией происхождения человека является теория антропогенеза.

Антропогенез – это процесс происхождения и развития человека.

Основные идеи теории антропогенеза К. Линней в 1-ом издании «Естественной истории» (1735) объединил человека с обезьяной в группу «человекообразных», а с 10-го издания – в отряд «высших приматов». По современным представлениям, люди и шимпанзе происходят от одного предка, но разделились примерно 5 млн. лет назад. Совместный период праотца человека и неандертальца завершился примерно 600 тыс. лет назад, после чего они эволюционировали в разном направлении.

Подавляющее большинство ученых полагают, что первые люди с современным анатомическим строением появились около 100 тыс. лет назад в Африке. Считается также, что люди, известные как кроманьонцы, пришли в Европу примерно 30-40 тыс. лет назад, вытеснив оттуда неандертальцев.

Таксономическое определение человека Царство животных Тип хордовых Класс млекопитающих Подкласс плацентарных Отряд приматов Подотряд высшие приматы/антропоиды Семейство гоминиды=люди Род и вид Homo=человек подвид Homo sapience sapience Стадиальная теория антропогенеза Период Вид гоминид Характеристики времени 7-4 млн. лет Объем мозга 500- Антропоиды человек см (австралопитек, умелый, человек выпрямленный) Стадный образ жизни Использование и изготовление примитивных орудий 1 млн. лет Объем мозга до Архантропы (питекантроп, синантроп, см гейдельбергский человек) 300 тыс. лет Объем мозга Палеоантропы 1200 1400 см (неандертальцы) 100-40 тыс. Человек Неоантропы лет современного вида:

(кроманьонец) общество, язык, искусство, одомашнивание животных и растений Факторы антропогенеза Биологические;

• социальные.

• Биологические факторы антропогенеза изоляция;

• дрейф генов;

• наследственная изменчивость;

• естественный отбор на фоне борьбы за существование.

• Социальные факторы антропогенеза общественная жизнь;

• сознание;

• речь;

• трудовая деятельность.

• Гипотезы места происхождения неоантропа Полицентризм: расы современного человека образовались в нескольких • независимых географических центрах от разных видов ископаемых гоминид.

современного вида появился в одном Моноцентризм: человек • географическом центре (в Восточной Африке), а расовые различия приобрел после миграции по всем континентам.

Инопланетные версии происхождения человека Существует две инопланетные версии:

Происхождение человека от внеземных существ.

1.

Человек – результат экспериментов инопланетян – скрещивания 2.

космических пришельцев с земными обезьянами.

Концепция ноосферы в условиях экологического кризиса 3.

История понятия «ноосфера»

Понятие «ноосфера» в 1927 г. ввел французский математик и философ Эдуард Леруа.

Под ней он понимал современную стадию развития биосферы. Термин "ноосфера" подхватил его друг крупнейший геолог, палеонтолог и иезуит Пьер Тейяр де Шарден, «который был глубоко убежден в том, что однажды все нации неизбежно сольются в единое целое, и тогда произойдет слияние человека с природой и Богом, и биосфера перейдет в новое состояние, названное Леруа ноосферой».

В 1930 году В.И. Вернадский тоже начал использовать термин "ноосфера", но в другом значении, отличном от де Шардена. Ноосферой Вернадский называл такое состояние биосферы, когда разум человека определяет развитие основных составляющих биосферы – и природы, и общества.

В статье «Несколько слов о ноосфере» (1943) В.И. Вернадский видел в ноосфере новое геологическое явление на нашей планете. В ней «впервые человек становится крупнейшей геологической силой. По его мысли, он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше. Перед ним открываются все более и более широкие творческие возможности. И, может быть, поколение моей внучки уже приблизится к их расцвету».

Понимание ноосферы в современном естествознании В современном естествознании ноосфера понимается как сфера взаимодействия человека и природы, в рамках которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития. В ее состав включаются следующие элементы: биосфера, антропосфера (человечество, вооруженное научными знаниями) и техносфера. Гармоничная взаимосвязь всех элементов структуры ноосферы выступает основой ее устойчивого существования и развития.

Концепция ноосферы и современный экологический кризис Обострение экологического кризиса на планете свидетельствует о негармоничном взаимодействии человечества и созданной им техносферы с биосферой. Это позволяет говорить о том, что биосфера пока еще не вступила в новое состояние – состояние ноосферы.

Во второй половине XX века человечество столкнулось с совокупностью проблем, затрагивающих жизненные интересы всего человечества и требующих для своего разрешения согласованных действий всего мирового сообщества, или с глобальными Обычно выделяют три группы глобальных проблем социально проблемами. – экологические, социально-экономические и социально-политические.

Глобальные экологические проблемы загрязнение окружающей среды;

• дефицит качественной питьевой воды;

• массовое исчезновение растений и животных;

• ухудшение качества и снижения числа площадей плодородных земель;

• катастрофическое уничтожение лесов – «легких планеты» (уже • уничтожено 3/4 лесов планеты, ежегодно около 6 млн. га плодородных земель превращается в пустыню);

неблагоприятные изменения климата;

• опасность возникновения энергетического кризиса и т.д.

• Причины возникновения глобальных экологических проблем В возникновении глобальных проблем ответственна существующая около 300 лет техногенная цивилизация, пришедшая на смену цивилизации традиционной. Для техногенной цивилизации характерно постоянное стремление людей к ускоряющимся изменениям и природной, и культурной, т.е. создаваемой самим человеком среды.

Роль науки в возникновении глобальных экологических проблем Важнейшим инструментом преобразования природы и общества выступает наука, которой является система отношений нового человека (человека Нового времени) с механистически понимаемой им действительностью (природой, человеком-машиной и т.п.), включающая не только теорию, но и практику в виде техники, которая призвана влиять нужным для человека образом на природу, человека и общество. Переход от понимания природы как живого организма к мертвому механизму, подчиняющемуся объективным законам, открыл путь к ее пыткам и бесконечным экспериментам.

Крах прежних представлений о природе Появление глобальных проблем означает крах прежних представлений о природе как бесконечного резервуара ресурсов для человеческой деятельности. Внося постоянные изменения в динамику биосферы, человечество по сути приступило к разрушению ее как целостной экосистемы. Грозящая экологическая катастрофа требует выработки новых стратегий научно-технического и социального развития человечества, стратегий деятельности, обеспечивающей коэволюцию человека и природы.

Потребность в новой стратегии взаимодействия человечества и природы Социально-экологические глобальные проблемы неразрешимы без отказа от идеи покорения природы и перехода к стратегии ее всемерной охраны. Необходима также выработка стратегии оптимизации взаимодействия природы и общества, требующая значительного снижения потребительской активности человечества.

Рекомендуемая учебная литература Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2008. Главы 18, 21.

Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П.

Ратникова. 4-е изд., перераб. и доп. М., 2008. Главы 9 и 10.

Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. 4-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д., 2003. Раздел Y, § 4-5;

раздел YI, § 1-2, 7.

Кохановский В.П., Лешкевич Т.Г., Матяш Т.П., Фатхи Т.Б. Основы философии науки. Ростов н/Д., 2004. Глава YII, § 3 и 8.

Свиридов В.В. Концепции современного естествознания. 2-е изд. СПб., 2005. С.

120-124, 161-165, 183-186, 226-228, 254-282.

3. Методические указания (рекомендации).

3.1. Методические указания по изучению дисциплины. Изучение дисциплины происходит с равномерным распределением времени на аудиторную и самостоятельную работу. По учебному плану 36 часов студент изучает КСЕ в аудитории и 36 часов посвящает самостоятельной работе. При современном обилии учебной литературы по дисциплине особая роль отводится лекционному материалу при изучении данного курса. Именно лектор отбирает и организует информацию, необходимую при изучении Концепций современного естествознания студентами определенного направления или профиля. На лекции студент получает «направляющую нить» для подготовки к семинару, для выбора темы доклада и реферата. Проблемное изложение курса позволяет студенту «услышать» важные проблемы современных естественных наук, которые послужат побудительным мотивом для самостоятельной работы.

В данном Учебно-методическом комплексе студент получает общее представление о содержании курса, о видах работ по данному курсу, получает информацию о наличии учебной литературы в библиотеке, знакомится с заданиями для самостоятельной работы и для контрольных работ, с образцами проверочных тестов. УМК обеспечивает студенту возможность успешного изучения курса, а преподавателю – правильной организации своей работы.

Из перечня основной и дополнительной литературы преподаватель рекомендует один два учебника для постоянной работы и указывает издания, необходимые для разработки определенной темы доклада на семинаре.

3.2. Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ. Для практического освоения дисциплины проводятся семинарские занятия. План семинарского занятия составлен с опорой на содержание лекции, включает список дополнительной литературы и тематику докладов. На семинаре преподаватель проверяет, как студенты знают соответствующий раздел курса, полученный на лекции, изложенный в учебниках. Обсуждение вопросов семинара сопровождается студенческими сообщениями и докладами. При подготовке своего доклада студент должен указать информационный источник и автора излагаемого текста. Сеть Internet источником не является. Научные труды имеют автора, научные и образовательные сайты и порталы, как правило, соблюдают авторское право и размещают авторские материалы. Таким образом, на семинаре студент учится высказывать и обсуждать учебный материал, а также демонстрирует знания, полученные в самостоятельной работе по теме семинара, учится культуре публичной речи, дискуссий, логике мышления.

Лабораторных работ по изучению КСЕ студентами направления «Экономика» не предусмотрено.

3.3. Методические указания по выполнению курсовых работ/проектов и рефератов. Курсовая работа в рамках данной дисциплины не предусмотрена учебным планом вуза. Реферат готовится студентом в рамках самостоятельной работы. Реферат является результатом двух видов работы:

1) изложение содержания одной или нескольких работ (первоисточников, а не учебников) видных ученых по заданной проблеме - это самый простой вид студенческой письменной работы с минимальным присутствие творческого начала, иногда сводится к подробному конспекту;

2) изложение самостоятельной и/или под руководством преподавателя разработки научной проблемы, проведенной на основе учебных и научных источников, собственной эмпирической базы и с выводами, содержащими элементы научной новизны. Такой реферат поручается наиболее подготовленным студентам с целью предоставления их работы на научную студенческую конференцию, на конкурс и другие творческие состязания.

В любом случае реферат должен иметь следующую структуру: титульный лист, лист с оглавлением, введение, основная часть из нескольких разделов и подразделов – глава, параграф и т.п., заключение, список использованных источников. Во введении обосновывается выбор темы, её актуальность и новизна, формулируется проблема и обозреваются уже известные подходы к её решению. Основная часть структурируется в соответствии с логикой разработки темы и решения проблемы. Заключение содержит выводы по каждому подразделу (допускается повторение формулировок) и общие результаты проведенной работы. В списке информационных источников приводятся только реально использованные работы, взятые из традиционных бумажных и электронных носителей. При объеме работы в 12-15 страниц 14 кегля через полуторастрочный интервал должно быть не менее 25 ссылок на источники. Наличие ссылок – это показатель научной культуры, показатель уважения к трудам ученых и всем занимавшимся взятой темой. Трудно себе представить, чтобы студент первого-второго курсов мог абсолютно самостоятельно высказаться, например, по теме «Идея атомистики в философии и естествознании»;

ему придется познакомиться с работами И.Д.Рожанского, Б.Г.Кузнецова, Визгина В.П. и других авторов и отобразить знание этих работ в виде ссылок, цитат.

На Методические указания по самостоятельной работе студентов.

3.4.

самостоятельную работу отводится половина учебного времени. Дисциплина достаточно обеспечена учебной литературой, научными исследования в области философских вопросов естествознания и истории науки. Из интернет-сайтов рекомендуются:

http://www.nauka.pelis.ru;

http://www.sciam.ru;

http://www.nature.web.ru;

http://www.priroda.ru;

http://www.en.edu.ru;

http://www.fizika.ru;

http://www.auditorium.ru;

Таким образом в распоряжении студентов имеется http://www.nrc.edu.ru/est.

необходимый и достаточный объем информационных источников для самостоятельной работы.

По данной дисциплине 3.5. Методические указания по прохождению практик.

производственная практика не предусмотрена.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 21 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.