- •Рецензенты:
- •Введение
- •Часть 1 Предмет изучения и фундаментальные категории естествознания
- •1.1. Как можно определить предмет изучения естествознания? Что относится к фундаментальным категориям естествознания?
- •1.2. В чем состоит основное отличие естественных наук от гуманитарных?
- •1.3. В чём состоит сущность времени как фундаментальной категории естествознания?
- •1.4. В чём состоит сущность пространства как фундаментальной категории естествознания?
- •1.5. В чём состоит сущность движения как фундаментальной категории естествознания?
- •1.6. В чём состоит сущность энергии как фундаментальной категории естествознания?
- •1.7. В чём состоит сущность информации как фундаментальной категории естествознания?
- •1.8. Что такое дифференциация и интеграция наук?
- •1.9. Особое место в структуре науки занимает математика. Какую роль она играет по отношению к другим областям знаний?
- •1.10. В различных областях знаний (не только естественных) часто используется термин «синергетический эффект». Что изучает синергетика?
- •Часть 2 Основы теории и методологии познания
- •2.1. Что является характерными признаками науки?
- •2.2. Какие функции выполняет наука в жизни человечества?
- •2.3. В чём заключаются этические принципы научных исследований? Что такое псевдонаука?
- •2.4. Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: моделирование, дедукция, индукция, абстрагирование, синтез, эксперимент, классификация, анализ.
- •2.5. Научный метод широко оперирует понятием причинно-следственных связей. Каким закономерностям они подчиняются?
- •2.6. Что означают и какую роль играют в науке понятия «унификация» и «диверсификация»?
- •2.8. Как соотносятся между собой структурные уровни организации материи: мегамир, макромир, микромир?
- •2.9. Какие признаки характеризуют состояние динамических и статистических теорий в современном естествознании?
- •2.10. Особым методом, широко используемым в различных науках, является измерение. На чём основаны измерения? Каким условиям они должны удовлетворять?
- •2.11. На чём основаны способы определения возраста различных структурных уровней мегамира (планет, звезд, Вселенной)?
- •2.12. В теории самоорганизации существуют понятия о флуктуациях, бифуркациях и диссипативных структурах. Что означают эти понятия?
- •Часть 3 Основные этапы эволюции естествознания
- •3.1. Какие основные периоды принято выделять в эволюции естественных наук?
- •3.2. Каковы основные заслуги учёных-натурфилософов античного периода – Аристотеля, Демокрита, Эпикура в становлении естествознания?
- •3.3. Как отразилось развитие естественных наук на эволюции представлений о пространстве и времени?
- •3.4. Как отразилось развитие естественных наук на эволюции представлений о материи и движении?
- •3.5. В чём состоит заслуга и. Ньютона в эволюции естественных наук?
- •3.6. Что такое «новейшая революция» в естествознании?
- •Часть 4 Свойства материи. Пространство и энергия
- •4.1. Что такое симметрия, и как изменяется степень симметричности геометрических фигур?
- •4.2. Что такое хиральность? Каково значение этого явления в биологических системах?
- •4.3. Что означали понятия изотропности и однородности пространства в классическом естествознании?
- •4.4. В чём состоит сущность теории фракталов?
- •4.5. Какие существуют виды фундаментальных взаимодействий в природе, и какие частицы являются переносчиками этих взаимодействий?
- •4.6. В чём состоит сущность концепции близкодействия и концепции дальнодействия?
- •4.7. Какими основными характеристиками обладают элементарные частицы?
- •4.8. Какова природа электромагнитного излучения? Какими свойствами оно обладает? Что представляет собой спектр электромагнитного излучения?
- •4.9. Что такое энтропия? Каков физический смысл второго закона термодинамики?
- •4.10. Что такое негэнтропия?
- •4.11. Что изучает космология? Как устроена наша галактика?
- •4.12. В чём состоит сущность теории «Большого взрыва»?
- •Часть 5 Современные концепции химии
- •5.1. Как устроен атом?
- •5.2. Что такое изотопы?
- •5.3. Какими процессами сопровождается образование атомных ядер?
- •5.4. Какое определение является наиболее корректным для молекул?
- •5.5. Что такое состояние химического равновесия? Какие факторы влияют на его смещение?
- •5.6. В чём сущность Периодического закона д.И. Менделеева? По каким принципам построена Периодическая система химических элементов?
- •5.7. Как известно, вода является уникальным химическим соединением, играющим исключительную роль в поддержании жизни на Земле. Какими свойствами воды это объясняется?
- •Часть 6 Принципы относительности и дополнительности
- •6.1. Какие величины изменяются и, напротив, остаются неизменными при переходе между инерциальными системами отсчета, исходя из преобразований Галилея?
- •6.2. В чём состоит сущность принципов относительности и дополнительности?
- •6.3. В чём состоит сущность общей теории относительности? Какие следствия вытекают из неё?
- •6.4. Какие положения составляют основу специальной теории относительности?
- •6.5. Какие положения составляют основу квантовой теории?
- •6.6. В чём состоит сущность корпускулярно-волнового дуализма?
- •6.7. Каким образом удаётся экспериментально обнаружить волновые свойства частиц и, напротив, корпускулярные свойства волн?
- •Часть 7 Концепции зарождения и эволюции жизни
- •7.1. Какие свойства присущи живым системам? Как провести границу между живой и неживой природой?
- •7.2. Возникновение жизни на земле и формирование биосферы – одна из основных проблем современного естествознания. С помощью каких гипотез учёные пытались решить данную проблему?
- •7.3. В чём состоит сущность теории биохимической эволюции?
- •7.4. Экспериментальным подтверждением ряда идей биохимической эволюции служат опыты американских ученых с.Л. Миллера и г.К. Юри. В чём состояли эти опыты?
- •7.5. Какие основные этапы можно выделить в эволюции жизни на Земле?
- •7.6. В чём состоит сущность теории эволюции ч. Дарвина?
- •7.7. В чём состоит сущность синтетической теории эволюции? Что такое микро- и макроэволюция?
- •7.8. В чём состоят принципиальные отличия между социально-культурной и биологической эволюцией человека?
- •Часть 8 Основные положения современной генетики
- •8.2. Что изучает генетика? Каковы основные положения генетической науки?
- •8.2. Что такое днк? Как она устроена и какие функции выполняет?
- •8.3. Каким образом происходит трансляция генетической информации?
- •8.4. Какими свойствами обладает генетический код?
- •8.5. Что такое мутации? Каким образом они возникают?
- •8.6. На какие виды подразделяются мутации?
- •8.7. Какие современные достижения науки являются наиболее спорными с точки зрения биологической этики?
- •Часть 9 Учение о биосфере и современная экология
- •9.1. Что входит в предмет изучения экологии? в чём состоит междисциплинарный характер экологической науки?
- •9.2. Что такое биосфера? Как она устроена?
- •9.3. Какие функции выполняет живое вещество биосферы?
- •9.4. Каким образом протекает биологическая трансформация среды в биосфере? Какова роль человека в этих процессах?
- •9.5. С чем связаны основные экологические проблемы гидросферы?
- •9.6. Как соотносятся различные уровни организации материи в экологических системах?
- •9.7. В чём состоит сущность закона экологической пирамиды?
- •9.8. Какие существуют типы загрязнения окружающей среды? в чём состоит различие между ингредиентным, параметрическим, биоценотическим, социально-деструктивным и эстетическим загрязнением?
- •Часть 10 Мировоззрение и естествознание. Актуальные проблемы и будущее человечества
- •10.1. В чём состоит сущность антропного принципа?
- •10.2. На протяжении последних лет много говорится о глобальных проблемах человечества – «вызовах XXI века». В чём состоят наиболее типичные проблемы современной человеческой цивилизации?
- •10.3. На протяжении последних десятилетий часто употребляются понятия «информатизация общества» и «информационное общество». Что они означают?
- •10.4. В последнее время много внимания уделяется развитию нанотехнологий. Что означает это понятие?
- •10.6. Что такое ноосфера? Как это понятие появилось в научном лексиконе?
- •10.7. Как повлияли работы в.И. Вернадского на формирование современных представлений о ноосфере?
- •10.8. Каков методологический смысл понятия «ноосфера»?
- •Приложение 1. Примерный список тем контрольных работ
- •Приложение 2. Примеры тестовых заданий
- •Часть 1. Предмет изучения и фундаментальные категории естествознания
- •Часть 2. Основы теории и методологии познания
- •Часть 3. Основные этапы эволюции естествознания
- •Часть 4. Свойства материи. Пространство и энергия
- •Часть 5. Современные концепции химии
- •Часть 6. Принципы относительности и дополнительности
- •Часть 7. Концепции зарождения и эволюции жизни
- •Часть 8. Основные положения современной генетики
- •8.1. Какие мутации сопровождается изменением числа хромосом?
- •8.2. Фрагмент цепи и-рнк, записанный с участка цепи днк (аццгтг), имеет вид…
- •8.3. Установите соответствие между свойством генетического кода и его содержанием:
- •Часть 9. Учение о биосфере и современная экология
- •Ключ к тестовым заданиям
- •Приложение 4. Приставки для выражения физических величин
- •Десятичные приставки
- •Двоичные приставки
- •Предметно–именной указатель
- •Список рекомендуемой литературы основная литература
- •Дополнительная литература
- •Электронные ресурсы
- •Публикации в периодических изданиях
- •Содержание
1.10. В различных областях знаний (не только естественных) часто используется термин «синергетический эффект». Что изучает синергетика?
СИНЕРГЕТИКА (от греч. sinergea – «вместедействие»; синоним: теория диссипативных структур – п. 2.12) – особая область знаний. Она изучает взаимодействие факторов при их совместном действии. Это взаимодействие при некотором упрощении может описываться одним из трёх частных случаев:
АДДИТИВНОСТЬ – явление простого АРИФМЕТИЧЕСКОГО СЛОЖЕНИЯ факторов при их совместном действии (С=А+В, где А, В – исходные факторы, С – результирующее действие).
АНТАГОНИЗМ – явление ВЗАИМНОГО ОСЛАБЛЕНИЯ факторов при их совместном действии (С<А+В).
СИНЕРГИЗМ – явление ВЗАИМНОГО УСИЛЕНИЯ факторов при их совместном действии (С>А+В).
Под фактором в данном случае понимается любая движущая сила, причина, явление или компонент системы.
Понятие синергетического эффекта широко используется для описания систем, которые в силу своей природы обнаруживают свойства ОТКРЫТОСТИ И НЕЛИНЕЙНОСТИ (п. 2.7) — как природных, так и социальных систем. Синергетика не изучает системы изолированные и линейные. Поскольку синергетические подходы используются в различных областях знаний (естественных, технических, общественных), синергетика имеет все основания считаться ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ НАУКОЙ и ОСНОВОЙ СОВРЕМЕННОГО НАУЧНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ.
Часть 2 Основы теории и методологии познания
2.1. Что является характерными признаками науки?
НАУКА – сфера человеческой деятельности, главной функцией которой является выработка и теоретическая систематизация объективных знаний об окружающем мире. Для осуществления такой деятельности необходимы определенные условия: специальная категория людей, средства для ее осуществления и достаточно развитые способы фиксации (закрепления и сохранения) знаний.
НАУЧНОЕ ЗНАНИЕ – это система, включающая в себя принципы, законы, фундаментальные понятия, из которых выводятся новые знания, а также факты, математический и логический аппарат, практические выводы и рекомендации.
РАЦИОНАЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР науки выражается в доказательности её положений и наличии специальных методов приобретения и проверки знаний.
Для научного познания большое значение имеет МЕТОД, т.е. способ организации изучения объекта. Метод – совокупность принципов, правил и приемов практической и теоретической деятельности. Методология – учение о методах; данное направление стало развиваться лишь в науке нового времени.
Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми человек может достичь намеченной цели. Правильно выбранный метод имеет огромное значение для познания тех или иных явлений природы.
Наука – специфический вид деятельности, для которого характерны следующие 12 особенностей:
1. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Знания человека об окружающем мире истинны для всей Вселенной. Законы существования Вселенной едины, неизменны и универсальны.
2. ФРАГМЕНТАРНОСТЬ. Предмет изучения науки – не бытие в целом, а отдельные фрагменты или параметры окружающей реальности. Наука подразделяется на отдельные дисциплины.
3. ОБЩЕЗНАЧИМОСТЬ. Знания и язык науки однозначны и универсальны для всех людей, независимо от места проживания, национальности, вероисповедания, рода занятий и т.д. Наука способствует объединению людей, является формой сближения культур.
4. ОБЕЗЛИЧЕННОСТЬ. На результаты научного познания не влияют индивидуальные особенности исследователя, его национальность, место проживания и т.д.
5. СИСТЕМНОСТЬ. Наука имеет чёткую структуру, а не является бессвязным набором отдельных знаний.
6. НЕЗАВЕРШЁННОСТЬ. Наука как продукт человечества не может подойти к завершению своего развития. Количество научного знания непрерывно растёт. Каждые 15-20 лет в мире происходит удвоение информационного багажа человечества.
7. ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ. Новые знания всегда некоторым образом соотносятся со старыми знаниями – либо развивают и уточняют, либо отвергают и пересматривают их.
8. САМОКРИТИЧНОСТЬ. Даже самые основополагающие знания, теории, результаты могут быть поставлены под сомнение и пересмотрены.
9. ДОСТОВЕРНОСТЬ. Научные результаты и выводы всегда проходят проверку по определённым правилам, сформулированным в науке.
10. ВНЕМОРАЛЬНОСТЬ. Научные истины обладают нейтралитетом в морально-этическом плане. Нравственные оценки могут относиться либо к деятельности отдельных учёных, либо к вопросам применения знаний человеком на практике (например, ядерные технологии, генная инженерия, клонирование).
11. РАЦИОНАЛЬНОСТЬ. Процесс получения знаний представляет собой рациональные процедуры и подчинён законам логики.
12. ЧУВСТВЕННОСТЬ. Результаты науки могут быть подвергнуты проверке на эмпирическом уровне (эмпирическое исследование основано на непосредственном контакте человека с изучаемым объектом или явлением) с использованием субъективного чувственного восприятия.
