tLPEXGloyi

В качестве дополнительной литературы к курсу «Концепции современного естествознания» рекомендуем использовать так же:

•учебники по предметам естественно-научного цикла для учащихся старших классов средней школы;

•учебники и учебные пособия для студентов вузов общего содержания;

•энциклопедии;

•научно-популярные журналы типа «Природа», «Ломоносов», «GEO», «В мире науки», «Земля и Вселенная», «Наука и жизнь», «Знание – сила», «Эрудит» и другие.

При подборе и чтении дополнительной литературы рекомендуем обращать внимание на ее концептуальное содержание. Книги следует подбирать интересные именно в научном смысле.

5. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

•Если Вы давно считаете себя гуманитарием, и вынашиваете мечту избавиться от воспоминаний о естествознании, то попытайтесь переубедить себя и не остаться безучастным к огромному космосу научных знаний. Подлинная наука намного интереснее, чем всякого рода суррогатное знание в научных одеждах. Недостаток научного знания неизбежно заполняется мифами и домыслами.

•Оцените естествознание с новых позиций – не как собрание фактов, а как культуру с ярким содержанием. Не лишайте себя того, что Вам, по сути, доступно, не обедняйте себя понапрасну.

•Каждую отрасль естествознания оценивайте концептуально. Попробуйте приобщить себя к высокому знанию, расширяющему Ваше мировоззрение и миропонимание.

•Прорабатывайте материал учебников основательно, особое внимание обращайте на выводы, оценивайте критически расхожие мнения, псевдонаучные домыслы. Не сомневайтесь в своих способностях. Курс открывает уникальные возможности для культурного развития и творческой самореализации.

11

6. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕМА 1. Место естествознания в окружающем мире.

Влияние естествознания на научно-технический прогресс, философию и политику. Образование в современном мире. Роль естествознания в современной науке и жизни. Среда, окружающая нас, и естествознание. Основные проблемы естествознания. Влияние науки на принятие политических решений. Ядерная зима Н.Н. Моисеева. Озонный слой и его проблемы.

Литература:

Кузнецов В.И., Идлис Г. М., Гутина В.Н. - Естествознание. - М.: Агар, 2006.

Единство научного знания. - М.: Наука, 1988.

Вригт Г.Х. фон. Логико-философские исследования - М.: Прогресс, 1986.

Рузавин Г.И. Методы научного исследования – М.: Мысль, 2004.

Вопросы к самопроверке:

1.Что такое естествознание? Как вы понимаете слова "концепции современного естествознания"?

2.Почему студенты гуманитарных направлений должны владеть концептуальными знаниями по естествознанию?

3.Как вы можете истолковать слова английского философа и социолога Спенсера "Великая цель образования — это не знания, а действия"?

4.Какова связь естествознания с научным и техническим прогрессом, с философией и экологией?

5.Поясните слова А.С. Пушкина "Учись мой сын: наука сокращает нам опыты быстротекущей жизни"?

6.Каковы задачи естествознания, в развивающемся мире (на примере ядерной войны, экологической безопасности)?

7.Что является причиной негативных отношений к науке, к развитию различных технологий?

8.Приведите примеры согласованного действия науки и правительства.

9.Как вы можете истолковать слова А.П. Чехова "Наука — самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека"? Что означают слова "ценность науки"?

10.Чем фундаментальная и прикладная науки отличаются друг от

12

друга? Что общего между ними? Какой смысл делить науки на две части?

11.Перечислите хотя бы некоторые черты, присущие лишь фундаментальным исследованиям. В чем вы видите полезность и необходимость проведения фундаментальных исследований?

12.Как вы представляете себе взаимоотношение между наукой и правительством? Примеры положительного и отрицательного взаимоотношений. Прокомментируйте в связи с этим высказывания Галилея, который в письме к герцогине Тосканской, Христине пишет, "вмешательство в дела ученых означало бы, что им приказывают не видеть того, Что они видят, не понимать того, что они понимают, и, когда они ищут, находить противоположное тому, что они встречают..."

13.Как вы относитесь к фразе "Научно-технический прогресс привел к тому, что война стала не по уму генералам, а политика - политикам".

14.Как наука влияет на политику в государстве и в мире?

15.Дайте краткую характеристику государственных функций в содействии развитию естествознания.

ТЕМА 2. Принципы научного познания.

Критерии научного творчества. Механизм естественно научного познания. Роль сознательного и подсознательного в научных исследованиях. Сущность метода Декарта в исследовательском процессе: сомнения, анализ, синтез. Естественные науки — прямая дорога к истине. Главные цели естествознания: описание, систематизация, объяснение. Объяснение как путь к установлению цепочки: причина - явление - следствие. Этапы установления научной истины в математике и естествознании. Роль объективных и субъективных факторов в процессе познания истины. Три основных принципа научного познания действительности: причинность, проверка истинности, относительность познания. Сущность причинности. Критерий истины - практика. Ограниченность познанного. Роль эксперимента в проверке истинности.

Истина - цель и предмет познания. Можно ли доверять научным результатам? Что такое истина? Дискуссия — как средство достижения истины. Тяжелый и долгий путь истины (от статики до динамики). Модельный подход при исследовании явлений, его слабые и сильные стороны. Истина как правильное, адекватное отражение предметов и явлений действительности познающим

13

субъектом, воспроизводящее их так, как они существуют вне и независимо от сознания. Абсолютная и относительная истина, связь между ними. Абсолютная истина как сумма (бесконечного числа) относительных истин.

Математическая гармония природы. Необходимость знания математического аппарата для истинного естествознания. Необходимость и достаточность владения математическим аппаратом при исследовании природы. Девиз Платоновской академии - "Не знающие математики сюда не входят". Связь между истинной наукой и математикой. (В любом частном учении о природе можно найти науку в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики. — И. Кант).

Темпы развития науки. Изменение роли науки в человеческом обществе от описания, систематизации и объяснение до активного участия в производственной деятельности. Темпы прироста физики, биологии, математики за последние 300 лет. Закономерности экспотенциального роста развития науки. Переход от интенсивного роста к экстенсивному. Антинаучные тенденции в развитии науки. Естествознание и нравственность. Евгеника - теория о наследственном здоровье человека и путях его улучшения. Воздействие науки на мораль и морали на науку. Рациональная и реальная картина мира в формировании мировоззрения. Научное и религиозное знания. Научное знание — следствие синтеза опыта и логики. Религиозное знание — следствие озарения. Схождение религии и науки. Признаки науки по Гегелю: объем данных, существование модели, возможность предсказания новых факторов.

Литература:

Кузнецов В. И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. - М., 2006. Диалектический материализм и естественно-научная картина мира. - Киев, 1995.

Философские вопросы естествознания. - М.: МГУ, 1985. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М.: Прогресс, 1986. Кун Т. Структура научных революций. - М.: Прогресс, 1975.

Дышлевый П.С., Яценко Л.В. Что такое общая картина мира? - М., 1984.

Философский энциклопедический словарь. - М.: 1989.

Вопросы к самопроверке:

1.Сформулируйте принципы метода Декарта для получения нового знания.

14

2.В чем состоит процесс познания по Пуанкаре?

3.Что придает индивидуальный характер решению той или иной проблемы?

4.Какова главная цель естествознания?

5.Что значит объяснить то или иное явление?

6.Каковы этапы формирования естественной науки?

7.Что в соответствии с В.И. Вернадским, лежит в основе естествознания?

8.Как вы понимаете слова Ф.И. Тютчева "Мысль изреченная есть ложь"?

9.Что такое причинность?

10.Что является критерием естественнонаучной деятельности?

11.Поясните слова об относительности и ограниченности научного знания.

12.Рождается ли истина в споре?

13.Необходим ли контроль со стороны общества над наукой?

14.Абсолютная и относительная истины. Как они связаны?

15.Как влияет наука на общество?

ТЕМА 3. Физические принципы описания природы

Физика — основополагающая наука естествознания. Натурфилософия — предтеча физики. Роль эксперимента в становлении физики и вытеснении натурфилософии. Физика — наука о простейших формах движения материи. Физика и другие науки о природе. Основные этапы развития физики: древний и средневековый, классической физики и современной физики.

Древний и средневековый этап — этап геоцентрической системы мира и переход к геоцентрической системе Николая Коперника. Галилео Галилей и Исаак Ньютон — основоположники классического этапа физики. Кеплер и его законы движения планет. Принцип относительности Г. Галилея. Законы механики Ньютона. Триумф механики Ньютона в объяснении движения планет. Развитие оптических, тепловых, электрических и магнитных областей знания. Создание электромагнитной теории Фарадеем и Максвеллом. Первые работы по квантовой физике Макса Планка.

Характеристика современного этапа развития физики. Концепции атомизма, микро- и макро мира. Вселенная. Суть концепции атомизма. Молекула — атом химии. Электрон. Микромир. Макромир. Мегамир — мир звезд, галактик и Вселенной. Представление о пространственных масштабах тел

15

микромира, макромира и мегамира. Универсальность физических законов.

Литература:

Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение).//Собр. науч. трудов в 4-х т. T.I - М.: Наука, 1965.

Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. - М.: Мир, 1976. Философские проблемы естествознания. - М.: Высшая школа, 1985. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики//Собр. науч. тр. Т. 4. Гинзбург В. Л. О физике и астрофизике. - М.,1980.

Вопросы к самопроверке:

1.Что такое натурфилософия?

2.Чем была вытеснена натурфилософия?

3.Дайте определение физики как науки.

4.Какова высшая задача физики по Эйнштейну?

5.Чем характеризуется каждая из естественных наук?

6.Дайте характеристику каждому из трех этапов развития физики.

7.Сформулируйте три закона Кеплера.

8.Сформулируйте принцип относительности Галилея и дайте его математическую формулировку.

9.Закон инерции Галилея и его математическая формулировка.

10.Какие постулаты лежат в основе классической механики? Дайте их математическую формулировку.

11.В чем состоит концепция атомизма?

12.Дайте определение молекулы.

13.Дайте характеристику размеров различных физических

объектов Вселенной от минимального, доступного измерению 1018м до максимального 1026 м — радиуса космического горизонта.

14.В чем состоит универсальность законов физики?

15.Дайте краткую характеристику физических представлений Аристотеля. В чем заключается несостоятельность его взглядов?

16

ТЕМА 4. Взаимодействие — причина движений во Вселенной.

Основные виды взаимодействий между телами. Гравитационное притяжение тел - причина существования звездных скоплений - галактик. Роль электромагнитных взаимодействий на близких расстояниях и при прямых контактах твердых и жидких тел, при взаимодействии атомных и молекулярных структур. Атом и электромагнитные взаимодействия.

Ядерные силы как причина устойчивости ядра. Слабые силы - причина воздействия легких частиц на нуклоны ядра. Фундаментальные силы и их радиус взаимодействия. Четыре фундаментальных силы.

Гравитационное взаимодействие и его область приложений. Гравитоны - гипотетические переносчики гравитационного поля. Закон всемирного тяготения. Гравитационное взаимодействие вблизи поверхности Земли и внутри Земли.

Электрическое поле и заряды. Магнитное поле и движущиеся заряды. Области действия электромагнитного поля. Фотон - переносчик электромагнитного поля. Закон Кулона. Закон Ампера. Сила Лоренца. Система уравнений Максвелла. Сильные взаимодействия и их роль в формировании ядра. Полевые частицы ядерных взаимодействий - П-мезоны. Бета - распад ядерных частиц и слабые взаимодействия. Константа взаимодействия и радиус взаимодействия основных фундаментальных сил.

Взаимодействие и движение - формы существования материи. Пять основных форм движения материи: механическая, физическая, химическая, биологическая и социальная. Универсальность фундаментальных взаимодействий.

Фундаментальные взаимодействия - основа всех естественных форм движения материи. Физические формы движения: теплота, звук, изменение агрегатных состояний, процессы кристаллизации, ядерные реакции, процессы в сверхсильных полях тяготения, расширение Метагалактики и др.

Геологические формы движения. Движение в виде самоподдерживающихся термоядерных реакций. Взаимодействие форм движения материи.

Диалектика простого и сложного. Несводимость формы движения сложных систем к более простым формам, в том числе фундаментальным взаимодействиям. Переход количества в качество. Иерархия структур в микро- и макромире. Зависимость между размером структуры и ее устойчивостью. Принцип тождественности. Тождественность элементарных частиц и

17

элементарных структур. Симметричные и антисимметричные волновые функции микросистемы. Проблема создания единой фундаментальной теории.

Литература:

Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение).//Собр. науч. трудов в 4-х т. T.I - М.: Наука, 1965.

Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. - М.: Мир, 1976. Философские проблемы естествознания. - М.: Высшая школа, 1985. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики//Собр. науч. тр. Т. 4. Гинзбург В. Л. О физике и астрофизике. - М.,1980.

Вопросы к самопроверке:

1.Какие силы, действующие между физическими объектами вы знаете?

2.Что такое сила?

3.Назовите фундаментальные взаимодействия.

4.Почему гравитация, электромагнитное, сильное и слабое взаимодействие относятся к фундаментальным?

5.Дайте краткую характеристику гравитационного взаимодействия.

6.Что такое электромагнитное взаимодействие и как оно связано с электрическим и магнитным взаимодействием?

7.Каким фундаментального видом взаимодействия обеспечивается трение качения?

8.Дайте краткие характеристики сильного и слабого взаимодействия.

9.Какова взаимосвязь между фундаментальными взаимодействиями и движением?

10.Назовите признаки различных форм движений.

11.В чем состоит универсальность фундаментальных взаимодействий?

12.Кто разработал единую теорию электромагнитного и слабого взаимодействия?

13.Назовите основные структурные образования в микромире.

14.Назовите основные структурные образования в макро - и мегамире.

15.Что такое великое объединение?

18

ТЕМА 5. Фундаментальные принципы описания процессов в естествознании.

Различие при описании природных процессов и явлений в искусстве и науке. Понятие материи в естествознании: поле, вещество, физический вакуум. Материальная частица и физическое тело, материальная точка. Абсолютно твердое тело. Сила — мера воздействия одного тела на другое. Масса тела. Энергия. Заряд частиц. Тяжелая и инертная масса. Законы всемирного тяготения.

Понятие пространства и время. Относительность движения. Тела отсчета, система координат, масштабные линейки, часы. Скорость, импульс, ускорение, энергия. Определение времени в естествознании. Характеристика времени. Абсолютный и относительный характер времени. Ньютоновское определение абсолютного и относительного времени. Синхронизация часов. Относительность времени и относительность временных промежутков в специальной теории относительности. (СТО) Понятие пространства. Ньютоновское представление абсолютного пространства. Относительность трехмерного интервала в СТО. Преобразование Лоренца как следствие предположения о постоянстве скорости света. Понятие пространства — времени в общей теории относительности (ОТО). Воздействие на геометрию пространства - время веществом. Вывод из ОТО о расширяющейся Вселенной.

Принцип относительности Галилея и независимость уравнений Ньютона от выбора инерциальной системы отсчет.

Частный принцип относительности Эйнштейна и постулат о независимости скорости света от скорости движения источника. Парадокс близнецов.

Свойства пространства — времени и закон сохранения. Закон сохранения импульса и однородность пространства; однородность времени и закон сохранения энергии.

Консервативные и диссипативные силы. Закон сохранения энергии при действии только консервативных сил. Кинетическая, потенциальная и полная механическая энергия. Изменение полной механической энергии при наличии диссипативных сил.

Изотропность пространства и инвариантность физических законов относительно выбора направлений осей координат системы отсчета. Закон сохранения момента импульса. Симметрия и процесс познания. Теорема Эмми Нётер. Классическая концепция Ньютона. Три закона Ньютона. Классическая механика и Лапласовский детерминизм.

19