Современная научная картина Мира

СОВРЕМЕННАЯ НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

И ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

для студентов гуманитарных факультетов

Составитель: к. пед. н., доцент Е.С. Митченкова

 

 

Челябинск 2013

 

Согласно ФГОС целями курса «Современная научная картина мира» являются:

· ознакомление студентов с естествознанием как важнейшей частью мировой культуры;

· знакомство с основными естественнонаучными концепциями, теориями, законами;

· освоение и изучение фундаментальных естественнонаучных категорий, понятий, методов и принципов;

· формирование целостного взгляда на мир как единство человека, природы и общества;

· овладение методологией естествознания и конкретными методами научных исследований;

· формирование научного мировоззрения.

 

Для успешного усвоения программного материала предусмотрено проведение семинарских занятий, на которых осуществляется знакомство с методологией естествознания, отрабатываются практические навыки работы со специальной и справочной литературой, рассматриваются и решаются тестовые задания, обсуждаются важнейшие проблемы естествознания. Подготовку к семинарским занятиям следует начинать с тщательного изучения основной и дополнительной литературы по изучаемому вопросу, составления плана, подготовки тезисов и материалов выступления. Списки рекомендуемой литературы приводятся ниже.

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. *Грушевицкая Т.Г., Садохин В.П. Концепции современного естествознания. Учеб. пособие. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009.-607 с.

2. *Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студ. вузов / Т.Я. Дубнищева. -6-е изд., испр. и доп. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. -608 с.

3. *Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов/ С.Х. Карпенков. -6-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк.,2009. -488 с: ил.

4. *Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова -3-е изд., перераб. и доп. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008. - 317 с.

5. *Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учеб. для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 287 с.

 

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

6. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. — М.: Наука, 1977.

7. Вернадский В.И.Живое вещество. М.: Наука, 1978.

8. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-Пресс, 2004.

9. Воронцов-Вельяминов Б. О. Очерки о Вселенной. — М.: Наука 1980.

10. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. М. 1992

11. Гинзбург В. Л. О теории относительности. — М.: Наука, 1979

12. *Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Уч. пособие. М.: Высшее образование, 2006.

13. *Горохов В.Г. Концепции современного естествознания. Учеб. пособие. – М., 2003.

14. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания: Учебник. -6-е изд., перераб. и доп. -М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. -540 с.

15. Зельдович Я.Б., Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы. Частицы, поля, заряды. М., Наука, 1988

16. Концепции современного естествознания: Под ред. профессора С.И. Самыгина. Серия «Учебники и учебные пособия» -4-е изд., перераб. и доп. -Ростов н/Д: «Феникс», 2003. -448 с.

17. Кун Томас С. Структура научных революций. — М.: Прогресс, 1975.

18. *Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2004.

19. Начала современного естествознания: тезаурус / В. Н. Савченко, В. П.Смагин. — Ростов н/Д.: Феникс, 2006.

20. *Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. М.:Наука, 1988.

21. *Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. М. 1979

22. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.:Мир,1986.

23. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М.: Прогресс, 1994.

24. Савченко В.Н. Смагин В.П. Начала современного естествознания. Тезаурус. Ростов н/Д.: Феникс, 2006.

25. Садохин, А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А.П. Садохин. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 447 с.

26. Тейяр де Шарден. Феномен человека. — М., 1973.

27. Чижевский А.Л. Космический пульс жизни. М. 1995

28. Хокинг С., Млодинов Л. Кратчайшая история времени. СПб.: Амфора, 2008.

29. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. М., Мир, 1990

30. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания: курс лекций / Изд. 4-е. -Ростов н/Д: Феникс, 2005. -480 с.

31. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум. — М., Наука, 1977.

32. Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь, смерть. — М.: Наука, 1984.

33. Журналы: «Природа», *«Соросовский образовательный журнал», *«Земля и Вселенная», «В мире науки», «Вокруг света», «Geo», *«Наука и жизнь», *«Знание сила».

*Имеется в библиотеке ЧелГУ.

 

Семинарское занятие № 1

Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Логика и методология естествознания. Научная картина мира. Возникновение науки. Картина мира древних, её становление и основные идеи.

 

1. Понятие культуры. Специфика и взаимосвязь естественнонаучного и гуманитарного типов культур. Наука и ее роль в жизни общества.

2. Логика и закономерности развития науки. Научные революции.

3. Методология естествознания. Методы исследования в естествознании.

4. Научная картина мира и ее главные компоненты. Особенности современной естественнонаучной картины мира.

5. Проблема начала науки. Научные знания на Древнем Востоке.

6. Первые научные программы античности: (Демокрит, Аристотель, Евклид, Архимед и др.) Методология древних мыслителей, ее роль и значение в развитии науки.

 

Основные термины и понятия.

 

Культура. Наука. Принцип. Концепция. Метод. Методология. Парадигма. Синергетика. Эволюционно-синергетическая парадигма. Эволюционно-синергетический подход. Методы исследования в естествознании: наблюдение, измерение, эксперимент, сравнение, индукция, дедукция, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, моделирование, выдвижение гипотезы и т.д. Научная картина мира. Картина мира древних (период античности). Материалистическое учение ионийцев. Апейрон. Идеалистическая философия Пифагора. Античная диалектика. Апории Зенона. Пироцентрическая система Мира (Филолай). Гелиоцентрическая система Мира (Аристарх Самосский). Афинский период древнегреческой науки. Атомистика. Идеи сохранения и метериальной основы мира. Академия Платона. Континуальные представления о материи Аристотеля. Логика Аристотеля. Ликей Аристотеля. Метод дискуссий. Эллинский период древнегреческой науки. Закон Архимеда. Аксиоматический метод Евклида. Механическая картина мира. Электромагнитная картина мира. Квантово-полевая картина мира.

 

Семинарское занятие № 2

Формирование механической картины Мира (МКМ)

И её характеристика

1. Наука и научное познание в средние века. Становление классической науки. Жизнь и творчество Исаака Ньютона.

2. Механика и методология Ньютона.

3. Возникновение и развитие науки в России в XVII-XVIII в.

4. Развитие молекулярной физики и термодинамики в рамках механической картины Мира. Законы термодинамики.

5. Структурные уровни материи: микро-, макро- и мегамир. Макроскопические тела. Молекулярно-кинетическая теория (МКТ). Фазовые переходы.

6. Основные понятия, законы и принципы механической картины Мира.

 

 

Основные термины и понятия

Закон инерции. Механический принцип относительности. Преобразования Галилея. Инерциальные системы отсчета. Инварианты. Научный эксперимент. Метод принципов. Корпускулярная теория света. Законы механики Ньютона. Закон всемирного тяготения. Механический материализм (механицизм). Методология эмпиризма. Экстраполяция. Абстракция. Границы применимости теории. Дифференциальное и интегральное исчисление. Аналитическая механика. Материя. Движение. Пространство. Время. Взаимодействие. Масса. Принцип дальнодействия. Принцип причинности. Причинно-следственные связи. Лапласовский детерминизм. Динамические и статистические законы. Агрегатное состояние. Молекулярно-кинетическая теория (МКТ). Идеальный газ. Основное уравнение МКТ. Уравнение Менделеева–Клапейрона. Аморфные тела. Изотропность. Кристаллическая решетка. Кубическая решетка. Монокристаллы. Анизотропия. Поликристаллы. Молекулярные кристаллы. Силы Ван-дер-Ваальса. Текучесть. Кристаллизация. Плавление. Теплоемкость. Фазовые переходы. Конденсация. Сублимация. Энтропия. Цикл Карно. Законы термодинамики.

 

 

Семинарское занятие № 3

Формирование электромагнитной картины Мира (ЭМКМ)

И её характеристика

1. Открытие основных экспериментальных законов электромагнетизма (законов Кулона, Био–Савара–Лапласа, Ампера, Ома, Джоуля–Ленца, электромагнитной индукции Фарадея и др.)

2. Дж.К. Максвелл и создание теории электромагнитного поля. Основы электронной теории Лоренца.

3. А. Эйнштейн. Его жизнь и творчество. Основы специальной теории относительности А. Эйнштейна.

4. Основные идеи общей теории относительности А. Эйнштейна.

5. Основные понятия и принципы электромагнитной картины Мира (ЭМКМ).

 

Основные термины и понятия

 

Электрон. Электризация. Электроскоп. Электрический заряд. Элементарный заряд. Протон. Закон сохранения электрического заряда. Магнетизм. Закон Кулона. Закон Био–Савара–Лапласа. Закон Ампера. Закон Ома. Закон Джоуля–Ленца. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Теория электромагнитного поля. Уравнения Максвелла. Давление света. Электродинамика. Диэлектрическая проницаемость. Магнитная проницаемость. Электропроводность. Электронная теория. Кристаллическая решетка. Электрическое сопротивление. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Опыт Майкельсона. Специальная теория относительности (СТО). Постулаты СТО. Постоянство и предельность скорости света. Преобразования Лоренца. Относительность длины, времени, массы. Четырехмерный континуум пространства–времени. Континуальность. Инварианты. Общая теория относительности (ОТО). Красное смещение. Космология. Принцип близкодействия. Спектры излучения. Абсолютно чёрное тело.

Семинарское занятие № 4

Семинарское занятие № 5

Концепция самоорганизации.

1. Фундаментальные взаимодействия, их виды и характеристика.

2. Атомное ядро. Изотопы. Ядерные силы. Ядерная энергия и ее применение.

3. Элементарные частицы и их классификации. Фундаментальные частицы. Кварки.

4. Симметрия и асимметрия. Теорема Эмми Нётер. Принцип симметрии и законы сохранения

5. Концепция самоорганизации и ее становление. Основы синергетики. Самоорганизация в живой и неживой природе.

 

Основные термины и понятия

Четыре типа фундаментальных взаимодействий. Обменный характер взаимодействий. Нуклоны. Кварки. Элементарные частицы. Фундаментальные частицы. Сильное взаимодействие. Слабое взаимодействие. Фотон. Лептоны. Мюоны. Нейтрино. Адроны. Мезоны. Барионы. Спин. Бозоны. Фермионы. Античастица. Аннигиляция. Электронно-позитронная пара. Антикварки. Гипотеза кварков Гелл-Манна и Цвейга. Переносчики фундаментальных взаимодействий. Глюоны. Гравитоны. Теория Вайнберга–Глэшоу–Салама. Статистические законы. Вероятностный характер статистических законов. Дискретность. Система. Самоорганизация. Синергетика. Термодинамическое равновесие. Диссипативность. Бифуркация. «Детерминированный хаос». Эволюционно-синергетическая парадигма. Симметрия. Асимметрия. Теорема Эмми Нётер.

Семинарское занятие № 6

Семинарское занятие № 7

Семинарское занятие № 8

Семинарское занятие № 9

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ)

1. Естественнонаучная и гуманитарная культура. Проблема двух культур.

2. Методология естествознания. Методы научного познания.

3. Естественнонаучная картина мира и ее главные компоненты. История естествознания. Физическая картина мира и ее эволюция.

4. Развитие научного знания. Структура и закономерности научного поиска. Научные революции.

5. Возникновение науки. Наука и мифология. Античная наука. Возникновение первых научных программ (Демокрит, Аристотель, Евклид, Архимед и др.).

6. Классическая концепция Ньютона. Методология Ньютона.

7. Основные понятия механической картины мира: материя, пространство, время, движение, взаимодействие.

8. Основные принципы механической картины мира: принцип относительности, принцип дальнодействия, принцип причинности.

9. Полевая (электромагнитная) концепция описания свойств материи. История ее становления. Основные понятия и принципы.

10. Специальная теория относительности (СТО). Постулаты и следствия СТО.

11. Основы общей теории относительности А. Эйнштейна.

12. Основные понятия и принципы электромагнитной концепции: материя, движение, 4-мерный континуум пространства–времени, принцип близкодействия, принцип относительности А. Эйнштейна.

13. Становление квантово-полевой картины мира. Формирование фундаментальной идеи квантования физических величин. Квантовая гипотеза М. Планка.

14. Корпускулярно-волновой дуализм. Формула де Бройля.

15. Принцип дополнительности Н. Бора. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип соответствия Н. Бора.

16. Электронная теория строения атомов и периодическая система Д.И. Менделеева. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. Принцип Паули.

17. Фундаментальные вопросы современного естествознания: симметрия и асимметрия.

18. Основные понятия и принципы квантово-полевой картины мира (КПКМ). Четыре типа фундаментальных взаимодействий.

19. Современные представления о единстве и многообразии мира. Структурные уровни материи: микро-, макро- и мегамир.

20. Элементарные частицы и их классификации. Фундаментальные частицы. Кварки.

21. Атомное ядро. Изотопы. Ядерная энергия и способы ее высвобождения.

22. Химические процессы. Реакционная способность вещества. Энергетика химических реакций. Катализаторы и автокаталитические системы.

23. Особенности биологического уровня организации материи. Биополимеры: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды. Их строение и функции.

24. Взаимосвязь химии и биологии. Теории А.М. Бутлерова и А.П. Руденко.

25. Фундаментальные вопросы современного естествознания: динамические и статистические закономерности.

26. Основные представления о мегамире. Галактики. Звезды. Закон Хаббла.

27. Строение и характеристика Солнечной системы.

28. Космология. Космологические модели Вселенной.

29. Концепция самоорганизации и ее становление. Синергетика.

30. Структурные уровни организации материи в биологии.

31. Основные концепции происхождения жизни на Земле.

32. Эволюционная теория Ч. Дарвина. Гены и мутации. Современная синтетическая эволюционная теория.

33. Геологическое развитие Земли. Концепции развития геосферных оболочек.

34. Проблема антропогенеза. Происхождение человека.

35. Биосфера, человек и космос. Концепция А.Л. Чижевского. Учение В.И. Вернадского о ноосфере.

36. Экология. Хозяйственная деятельность человека и экология. Современные концепции экологии.

37. Успехи молекулярной биологии. Биоэтика. Современные молекулярные биотехнологии.

Темы самостоятельных работ (рефератов, презентаций)

 

 

1. Элементарные частицы

2. Явления самоорганизации в природе и обществе

3. Энтропия, вероятность, информация

4. Пространство и время

5. Происхождение и эволюция Вселенной

6. Одиноки ли мы во Вселенной?

7. Человек и Вселенная

8. Понятие о теории катастроф

9. Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли

10. Происхождение Солнечной системы

11. Происхождение жизни на Земле

12. Ритмы человека, Земли и Солнца

13. Биосфера и ноосфера

14. Техносфера и эволюция климата

15. Структурные уровни живой материи

16. ДНК – основа генетического материала

17. Генетика. Генетический код

18. Социально-этические проблемы генной инженерии

19. Экология и здоровье человека

20. Восточно-Уральский радиоактивный след

21. Соотношение сознательного и бессознательного в жизни человека

22. Логический и интуитивный способы познания

23. Принципы биологической эволюции

24. Проблемы антропогенеза

25. Моделирование социальных процессов

26. Проблемы искусственного интеллекта

27. Компьютерное распознавание образов

28. Что написано на лице человека

29. Определение характера человека по почерку

30. Пути эволюции человечества

31. Проблема НЛО

32. Следы древнейших цивилизаций на Земле

33. Жизнь и творчество великих естествоиспытателей (на выбор)

34. Порядок и хаос в природе и обществе

35. Современные биотехнологии: проблемы, успехи, перспективы.

СОВРЕМЕННАЯ НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

И ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

для студентов гуманитарных факультетов

Составитель: к. пед. н., доцент Е.С. Митченкова

 

 

Челябинск 2013

 

Согласно ФГОС целями курса «Современная научная картина мира» являются:

· ознакомление студентов с естествознанием как важнейшей частью мировой культуры;

· знакомство с основными естественнонаучными концепциями, теориями, законами;

· освоение и изучение фундаментальных естественнонаучных категорий, понятий, методов и принципов;

· формирование целостного взгляда на мир как единство человека, природы и общества;

· овладение методологией естествознания и конкретными методами научных исследований;

· формирование научного мировоззрения.

 

Для успешного усвоения программного материала предусмотрено проведение семинарских занятий, на которых осуществляется знакомство с методологией естествознания, отрабатываются практические навыки работы со специальной и справочной литературой, рассматриваются и решаются тестовые задания, обсуждаются важнейшие проблемы естествознания. Подготовку к семинарским занятиям следует начинать с тщательного изучения основной и дополнительной литературы по изучаемому вопросу, составления плана, подготовки тезисов и материалов выступления. Списки рекомендуемой литературы приводятся ниже.

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. *Грушевицкая Т.Г., Садохин В.П. Концепции современного естествознания. Учеб. пособие. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009.-607 с.

2. *Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студ. вузов / Т.Я. Дубнищева. -6-е изд., испр. и доп. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. -608 с.

3. *Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов/ С.Х. Карпенков. -6-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк.,2009. -488 с: ил.

4. *Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова -3-е изд., перераб. и доп. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008. - 317 с.

5. *Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учеб. для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 287 с.