9.1 Примерный тематический план

№

п/п

Тема

Содержание

Кол-во часов

1

Предмет естествознания. Исторические типы ЕНКМ.

Предметные, методологические и целевые особенности естественных наук и естественнонаучного знания. Структура науки. Понятия теории, ее эмпирического, аксиоматического базисов. Научная теория как основной структурно-функциональный элемент научного знания. Теории различного уровня обобщения.

Структура естествознания: физические науки и науки о жизни, их взаимоотношения и корреляция научного знания. Единство естествознания.

Понятие, функции и структура естественнонаучной картины мира (ЕНКМ). История естествознания как чреда научных революций, вызванных сменой ЕНКМ.

Хронология, краткое содержание и перечень особенностей античной, классической и электромагнитной картин мира. Хронологические рамки неклассической (современной) ЕНКМ. Проблема поснеклассической ЕНКМ.

2

2

Современные представления о пространстве-времени.

Пространство и время как основные концепты естественных наук. Пространство и время как способы описания движения. Свойства пространства и свойства времени в классической ЕНКМ. Связь облика пространства и времени в классической науке с ее базовыми принципами и законами.

Свойства пространства-времени в СТО А. Эйнштейна: относительность пространственно-временного интервала, зависимость их от скорости движения тел. Значение скорости света как абсолютного параметра. Мировоззренческое значение СТО – СТО как теория движения, рассматривающая инерциальные системы отсчета.

ОТО А. Эйнштейна как теория тяготения. Принципы ОТО. Связь тяготения с геометрией в ОТО. Понятие неэвклидовых геометрий. Свойства пространства-времени в ОТО.

2

3

Современные представления о структуре вещества, поля вакуума.

Основные познавательные стандарты в классической и неклассической науках. Изменение предмета изучения и характера научного знания в ходе научной революции начала XX столетия.

История развития основных идей базовой теории неклассической науки – квантовой механики. Принципы квантовой механики как отражение изменения представления о предмете познания.

Основы современного представления о строении вещества – квантовая механика как основа учения об атоме. Квантово-механическая интерпретация атомистической теории – учение о четырех видах фундаментальных взаимодействий. Свойства фундаментальных взаимодействий.

Единство представлений о веществе и поле в рамках квантовой механики. Квантово-механическая интерпретация вакуума.

Квантовая теория как основа анализа субатомного уровня материи. Современные теории взаимодействий и классификация элементарных частиц. Квантовая теория электромагнетизма как учение об электромагнитном взаимодействии. Кварковая теория и квантовая хромодинамика как учение о сильном взаимодействии.

Проблема единства физического знания. Объединительные теории. Понятие фундаментальных симметрий. Роль симметрий в природе. Анализ симметрий и их распадения как современный аппарат объединительных теорий. Понятие теорий Великого объединения и супергравитации (теория струн).

2

4

Современная космологическая концепция.

История развития знания о космосе. Основные свойства классической космологии (космология Ньютона). Парадоксы классической космологии и становления релятивистской космологии. Основные свойства неклассической космологии.

Понятие о моделях Вселенной: открытая, закрытая модели. Эволюционизм (историзм) современного космологического знания. Понятие об эволюции Вселенной. Стандартная модель эволюции Вселенной ее уточнение в инфляционной модели эволюции Вселенной.

Основные космологические объекты. Понятие, виды и структура галактик. Галактика как основная структурная единица космологии. Наша галактика Млечный Путь.

Значение и виды звездной формы материи. Основные функции звезд. Эволюция звезд в зависимости от начальной массы. Диаграмма Гецшпрунга-Рассела как современное представление об эволюции звезд.

Прочие космологические объекты.

5

Классическая термодинамическая концепция.

Историческое развитие представлений о природе тепла - вещественная и молекулярно-кинетическая теории тепла. Практическое значение и распространенность тепловых процессов. История развития и особенности классической термодинамики как науки, ее концептуальный аппарат - понятие термодинамического процесса. Основные термодинамические понятия: энтропия, негэнтропия, информация, энтальпия. Вероятностная интерпретация энтропии. Концептуальный анализ второго начала термодинамики. Теория тепловой смерти Вселенной.

6

Синергетическая концепция как новая парадигма естествознания.

Понятие закрытой термодинамической системы как методологическая основа классической термодинамики. Ограниченность применимости понятия закрытой термодинамической системы. Понятие открытых термодинамических систем.

Неравновесный и эволюционный характер открытых систем. Понятие, условия и механизмы самоорганизации. Основные теории самоорганизации: неравновесная термодинамика, синергетика, теория фазовых переходов. Методологическое значение теорий самоорганизации – теории самоорганизации как основа формирования новой естественнонаучной картины мира.

Основные концепты теорий самоорганизации: диссипация, флуктуации, динамический хаос, точка бифуркации. Границы детерминистского описания объекта. Понятие и виды аттракторов. Многовариантность в эволюции разнокачественных систем.

2

7

Концептуальные уровни познания химических свойств вещества и химические системы.

Предметные особенности химии как естественной науки. Технологическая направленность химического знания как важнейшая его характеристика. Эволюция химии. Алхимия как исторически значимый этап развития химического знания. Классическая химия, и ее ответы на базовый вопрос: «от чего зависят химические свойства?»

Учение о химических элементах и его история как эволюция познания химизма. Современное состояние учения об элементах. Квантово-механическая интерпретация периодической системы химических элементов.

Учение о химической соединении, как второй концептуальный этап в познании химизма. Современное состояние учения о химическом соединении – учение о валентности и типах химических связей. Структурная химия. Оптическая активность соединений и явление оптической изомерии.

Третий этап развития учения о химизме – учение о химическом процессе. Принцип подвижного равновесия в химических реакциях, условия его нарушения и управления химическим процессом. Два направления учения о химическом процессе – химическая термодинамика и химическая кинетика. Основы химической термодинамики. Свободная энергия и потенциал Гиббса. Основы химической кинетики: понятие катализа. Достижения и проблемы современной химии процесса.

Неклассическая химия. Основы представлений о химической эволюции. Химический эволюционизм как основа биологии.

8

Основные концепции современной биологии. Концепция уровней жизни

История развития биологического знания. Описательная биология. Формирование базовых теорий биологии – клеточной и эволюционной – в середине XIX столетия. Возникновение классической биологии и ее эволюционной парадигмы – дарвинизма. Современный этап развития биологического знания – этап молекулярной биологии. Основные концепции современной биологии.

Сущность жизни как основная загадка естествознания. Свойства живых систем. Элементарная биохимия жизни

Концепция структурных уровней жизни и ее методологическое значение в современном биологическом знании как отражение сложности жизни. Макроскопическая масштабность живых систем как основание учения о структурных уровнях жизни. Краткая характеристика структурных уровней. Клеточный уровень жизни как качественно основной в биологии. Клетка ее состав и функции. Структурные уровни жизни и дифференциация биологического знания. Перспективы современной биологии.

9

Современный эволюционизм.

История развития эволюционных представлений. Предшественники дарвинизма. Дарвиновская теория эволюции и ее недостатки.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) как исторический этап развития эволюционного учения. Основные понятия СТЭ. Мутации, популяционные волны, изоляция и отбор как движущие силы эволюции. Характеристика эволюционных факторов. Понятия микроэволюции и макроэволюции. СТЭ как учение о микроэволюции. Проблемы СТЭ. Понятие дрейфа генов. Значение дрейфа генов в эволюционной теории. Эмпирические правила и основные понятия теории макроэволюции. Учение об аллогенезе и арогенезе. Понятие ароморфоза.

Основы популяционной генетики. Закон Харди-Вейнберга как закон генетического равновесия в популяции. Методологическое значение закона Харди-Вейнберга. Отклонения от закона как условия эволюции. Основные понятия популяционной генетики: генофонд, геном, аллель гена, генетический груз, доминантные и рецессивные мутации. Математизация эволюционных процессов.

Популяционная генетика применительно к человеческим сообществам.

10

Биосферно-ноосферная концепция и концептуальные основания современной экологии

Основные этапы развития и значение экологического знания для современности. Основные структурные единицы экологии. Глобальная, общая и частная экологии.

Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Методологическое значение этих учений. Понятие и структурная организация биосферы. Структурная организация ноосферы. Истоки экологического кризиса. Понятие экологического кризиса и его компоненты.

Понятие экосистемы как основной структурной единицы экологии. Способы анализа экосистем. Основные понятия и концепции современной экологии: биотическое сообщество, сукцессия, энергетические потоки, трофические отношения в экосистемах.

8