Похожие работы
|
Учебно-методический комплекс дисциплины: «концепции современного естествознания» - страница №1/5
![]() Филиал НОУ ВПО «Московский институт государственного управления и права» в Смоленской области Кафедра гуманитарных и естественнонаучных дисциплин Учебно-методический комплекс дисциплины: «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ» Направление подготовки 030900.62 «Юриспруденция» (квалификация (степень) «бакалавр») Очная и заочная форма обучения Подготовлен: Никоноровым Григорием Александровичем– доцентом кафедры гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, доцентом Утвержден на заседании кафедры гуманитарных и естественнонаучных дисциплин Протокол №___ от «___»_________2012 г. Смоленск 2012
Рабочая программа по дисциплине «Концепции современного естествознания» разработана в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и учебного плана МИГУП по специальности «Юриспруденция» по направлению подготовки 030900.62 по квалификации (степень) «бакалавр». Дисциплина предназначена для подготовки бакалавров (квалификация - юрист) по очной и заочной формам обучения в Смоленском филиале МИГУП и входит в гуманитарный, социальный и экономический цикл. Сегодня в формировании облика гражданского общества все большую роль играют фундаментальные науки и научное знание, а новые тенденции в образовании с необходимостью способствуют тесному переплетению и росту взаимозависимости гуманитарного и естественнонаучного опыта. Кардинальные изменения, происходящие как в содержании естествознания, так и в самом научном методе, ставят на повестку дня вопрос о сущности естественнонаучной подготовки гуманитариев и гуманитарной подготовки естественников и инженеров. В этой связи данная дисциплина приобретает особую актуальность при подготовке специалистов всех направлений. Программа предполагает изучение истории развития естествознания, ознакомление студентов с современной методологией и новейшими достижениями науки. Для более глубокого усвоения студентами ключевых аспектов курса предлагается расширенный список основной и дополнительной литературы, а также тематика докладов и рефератов. Методические рекомендации к каждой теме должны помочь студентам при подготовке к лекциям, семинарским занятиям, а также в процессе самостоятельного овладения материалом. Программа предназначена для изучения студентами всех специальностей академии.
Дисциплина относится к гуманитарному, социальному и экономическому циклу и обеспечивается дисциплинами социально-гуманитарного блока. Ее изучение базируется на следующих науках: философии, физике, химии, биологии, экологии, культурологии. Основные положения дисциплины должны быть использованы, прежде всего, в практической жизнедеятельности студентов. Они помогут лучше сориентироваться в сложных явлениях действительности, будут способствовать формированию профессиональных качеств будущего специалиста. Усвоение данной дисциплины дает возможность студентам юридической специальности сформировать целостное представление о безопасности человека как факторе успешности овладения и осуществления ими учебной и профессиональной деятельностями. Учебно-методический комплекс по курсу «Безопасность жизнедеятельности» включает в себя программу, составленную в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (утвержден Министерством образования и науки Российской Федерации от 04.05.2010г.) и учебного плана по направлению подготовки 030900.62 «Юриспруденция» (квалификация (степень) «бакалавр»), планы проведения лекционных, семинарских и практических занятий, методические рекомендации, дополнительный учебный материал с практическими работами и тестами ,список литературы, вопросы для подготовки к зачету. 2.2. Цель и задачи дисциплины Цель дисциплины: через систему знаний о закономерностях и законах, действующих в природе, расширить представления студентов:
Задачи учебной дисциплины:
• вооружить студентов знаниями закономерностей развития природы и общества; • сориентировать в основных парадигмах единства материального и духовного миров. 2.3. Общая трудоемкость дисциплины а) Форма обучения: очная (полная).
в) Форма обучения: заочная (полная)
г) Форма обучения: заочная (сокращенная) на базе средне-специального и высшего образования.
2.4. Общекультурные (ОК) и профессиональные компетенции (ПК), формируемые у студента: общекультурные компетенции (ОК): осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает достаточным уровнем профессионального правосознания (ОК-1), способен добросовестно исполнять профессиональные обязанности, соблюдать принципы этики юриста (ОК-2); владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-3); способен логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-4); обладает культурой поведения, быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-5); стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-7); способен анализировать социально значимые проблемы и процессы (ОК-9). профессиональные компетенции (ПК): способен преподавать правовые дисциплины на необходимом теоретическом и методическом уровне (ПК-17); способен управлять самостоятельной работой обучающихся (ПК-18); способен эффективно осуществлять правовое воспитание (ПК-19). 2.5. Требования к результатам освоения дисциплины В результате изучения дисциплины обучающийся должен: Знать: специфику гуманитарного и естественнонаучного типов познавательной деятельности человека; современные проблемы естественных наук – космологии, физики, биологии, антропологии, психологии и др. современную научную картину мира; роль человека в его взаимоотношениях с Природой; методы решения основных мировых проблем, касающихся происхождения Вселенной, возникновения жизни, сущности материи, целесообразности Природы, экологии Уметь: Обобщать, анализировать и воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути их достижения (ОК - 3); использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК – 10).
навыками подготовки трудовых договоров и других юридических документов в области охраны труда (ОК-4, 7; ПК-7); правовыми и организационными основами естественных наук (Ок-3, 9; ПК-5, 6, 11); основами методологи анализа, синтеза, индукции и дедукции естественно-научного познания (ОК-3, 7; ПК-5, 10, 11). Научной основой изучения дисциплины являются принципы, законы и категории философской науки, а также методология естественнонаучных дисциплин. Формами изучения дисциплины являются лекции, семинары, контроль самостоятельной работы и самостоятельная работа. Основу теоретической подготовки составляют лекции. Они проводятся для потоков групп обучающихся диалоговым и проблемным методами с использованием ТСО, слайдов, мультимедийной техники. Практические навыки обобщения, анализа и умения излагать материал, вырабатываются на семинарах, а также в ходе самостоятельной подготовки докладов, сообщений и выступлений. Семинары проводятся с учебными группами с применением активных и интерактивных форм проведения занятий: методами дискуссии, «круглого стола», проблемно-задачным и др. С целью подготовки к занятиям и углубления полученных знаний, а также формирования культуры умственного труда и самостоятельности в поиске и приобретении новых философских знаний, проводится самостоятельная работа. Формами самостоятельной работы являются подготовка докладов и сообщений, написание рефератов, эссе, рецензий на научные статьи, решение проблемных задач, работа с электронными обучающими программами. Контроль успеваемости и качества подготовки обучающихся по дисциплине включает текущий контроль успеваемости и промежуточную аттестацию в форме зачета. Текущий контроль проводится в форме устного или письменного опроса на всех видах учебных занятий. Основой для текущего контроля являются разноуровневый тест, контрольные задания, решение проблемных задач, выступление с докладом (сообщением). На промежуточной аттестации проверяются степень освоения учащимися общекультурных компетенций. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин. 2.6. Организационно-методическое построение курса Курс состоит из лекций и семинарских, практических занятий, самостоятельной работы студентов. Для более глубокого осмысления теоретического материала и его практического применения, разработаны логические, проблемные, практические задания, тестирование по каждой теме. 2.7.Условия и критерии оценивания уровня освоения дисциплины Условия оценивания: от студентов требуется посещение занятий, выполнение творческих заданий, активная работа на семинарах и обязательное участие в аттестационно - тестовых испытаниях. Особо ценится активная работа на занятиях (умение вести дискуссию, творческий подход к заданиям, способность четко и емко формулировать свои мысли), а также качество выполнения заданий (оценивается только самостоятельная работа, а не работы из Интернета). Критерии оценивания:
2.8. Образовательные технологии При преподавании учебной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» используются активные и интерактивные формы проведения занятий: лекции - исследование, лекции с ошибками, видеолекции, комбинированная слайд – медиа лекция, коллективные дискуссии, деловые и ролевые игры, круглый стол, разбор практических, логических и проблемных задач, тренинги, презентации. 2.9. Формы текущего и итогового контроля 1 групповая дискуссия. Цель: прояснение мнений, позиций и установок в процессе непосредственного общения, обмен знаниями по теме/вопросу, активизация коллективных интеллектуальных ресурсов для подготовке к зачету. Критерии оценки: теоретическая подготовка, ссылки на авторов, логичность и доказательность в изложении собственных позиций, активность, вежливость/этикетность в аргументировании. 2 доклады и рефераты по темам. Цель: углубленное изучение вопроса или темы. Критерии оценки: наличие плана, списка изученной литературы, точность ссылок, логичность и последовательность изложения, обоснованность выводов, предъявление собственной точки зрения по изученному вопросу. 3 реферирование источников. Цель: подробное изучение монографий. Критерии оценок: точность в цитировании, логичность, последовательность, полнота анализа точки зрения автора, структура изложения, наличие выводов и формулирование собственного отношения к прочитанному. 4 выполнение логических и проблемных заданий. Цель: закрепление изученного вопроса. Критерии оценок: логичность, использование знаний теоретического материала. 6 тестирование. Цель: проверить и оценить знания студентов. 5 зачет. Цель: проверить и оценить знания студентов; обобщить и структурировать изученный материал. 3. Рабочая учебная программа Тема 1. Предмет и структура естествознания. Предмет естествознания, основная терминология. Специфика естественных наук. Классификация наук о природе. Понятие научной картины мира, ее характерные черты. Революционные и эволюционные периоды развития науки. Понятие научной революции, ее структура. Научные революции в современном естествознании. Революционное развитие науки в концепции Т. Куна. Тема 2. Методология современного научного познания. Иерархизация методологии научного исследования. Эмпирический, теоретический и системно-методологический уровни научного познания. Взаимодействие методологий философского, общенаучного и частнонаучного уровней. Концептуально-методологический подход и его роль в современной научной картине мира. Тема 3. История развития естествознания. Развитие математических и астрономических знаний в эпоху древневосточных государств. Наука а античности. Первые научные программы: математическая (Пифагор) и атомистическая (Демокрит). Физика и космология Аристотеля. Основные проблемы аристотелевской механики. Наука в эпоху средневековья. Развитие физики и математики в государствах арабского Востока. Научная революция XVII века: становление классической механики. Г.Галилей, Р.Декарт, И.Ньютон, их вклад в развитие европейской классической науки. Становление научной химии и биологии в XVIII веке. Кризис естествознания конца XIX века, его причины. Возникновение специальной и общей теорий относительности А.Эйнштейна. Основные черты и принципы классического и неклассического естествознания. Особенности современного постклассического естествознания. Тема 4. Материя, пространство и время в структуре естественнонаучной теории. Понятие материи. Всеобщие атрибуты материи: движение, пространство, время. Виды движения. Попытки классификации форм движения материи. Развитие представлений о пространстве и времени. Общие свойства пространства и времени. Трёхмерность пространства на всех структурных уровнях материи. Необратимость времени. Социальное пространство и социальное время. Психологическое время. Личное время и чувство ритма. Структурные уровни организации материи. Признаки выделения различных структурных уровней: микро-, макро-, и мега- миры. Структура и ее роль в организации живых систем.
Физические представления о природе материи. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Основополагающие принципы атомистики. Научные открытия XIX - XX вв.: А.Беккерель, П.Кюри и М.Складовская-Кюри, Дж. Максвелл, М.Фарадей, Дж.Томпсон. Особенности атомизма XX в. Корпускулярно-волновой дуализм. Элементарные частицы. Основные виды фундаментальных взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Понятие о динамических и статистических законах. Принципы относительности А.Эйнштейна и Г.Галилея. Принцип дополнительности в интерпретации Н.Бора. Принцип суперпозиции. Категории симметрии. История возникновения категорий симметрии. Симметрия как эстетический критерий. Математизация научного знания - одна из основных тенденций развития идеи симметрии. Асимметрия. Роль понятия симметрии и асимметрии в живой природе. Тема 6. Кибернетика и синергетика. История становления и основные идеи кибернетики. Н.Винер - основатель кибернетики. Кибернетика на современном этапе. Ключевые категории, кибернетики: «элемент», «система», «информация», «обратная связь». Применение кибернетических методов в современном естествознании. Синергетика как наука о самоорганизации. Вклад Г.Хакена и И.Пригожина в развитие теории самоорганизации. Ключевые категории: «самоорганизация», «диссипация», «неравновесность», «нелинейность», «флуктуации», «бифуркации» «аттракторы». Механизмы самоорганизации, образование диссипативных структур. Синергетический подход как новая системная парадигма современной науки.
Происхождение Вселенной в свете новейших теорий современного естествознания. Эволюция и строение галактик. Модель расширяющейся Вселенной. Будущее Вселенной: теория теплового взрыва или синергетическая модель развития? Строение и эволюция звезд. Солнечная система и ее происхождение. Строение и эволюция Земли. Внутреннее строение Земли и современные концепции развития геосферных оболочек. Теория литосферных плит. Основные периоды геологической истории Земли. Тема 8. Концептуально-методологические основы современной биологии. Основные этапы становления и развития биологии. Специфика биологического познания. Концепции происхождения живого. Возникновение жизни на Зем- ле. Происхождение человека. Роль живых организмов в эволюции Земли. Основные признаки и уровни организации живой материи. Неорганические и органические соединения. Принципы воспроизводства и развития живых систем. Термодинамические особенности живых систем. Клеточное строение организмов. Химический состав клетки, процессы клетке. Макромолекулы ДНК и РНК: наследственность, мутации.
Человек как объект естественнонаучного познания. Проблема появления человека на Земле. Сходство человека и животного и различия между ними. Понятийное мышление, речь, труд как важнейшие факторы антропосоциогенеза. Нервная и физиологическая система человека, здоровье человека, адаптационные особенности и возможности. Специфика антропологии на современном этапе. Этология и социобиология. Вклад социобиологии в изучение человека. Биоэтика. Тема 10. Экология и учение о биосфере. Учение В.И.Вернадского о биосфере и ноосфере. Ноосферный гуманизм и проблемы экологии. Законы экологии. Экология как теоретическая основа охраны природы и рационального природопользования. Применение второго начала термодинамики в области живого и экологии. Принцип ярусности. Экология человека и взаимопронизывающие уровни метасистем. Отходы и загрязнение биосферы. Проблема рационального природопользования. Активная форма природопользования и правовое регулирование. 4. Учебно-тематический план а) Форма обучения: очная (полная).
в) Форма обучения: заочная (полная).
г) Форма обучения: заочная (сокращенная) на базе средне-специального и высшего образования.
4.1 Последовательность прохождения дисциплины: а) Форма обучения: очная (полная).
в) Форма обучения: заочная (полная)
г) Форма обучения: заочная (сокращенная) на базе средне-специального и высшего образования
5. Планы и методические указания по подготовке студентов к семинарским занятиям. 5.1. Методические указания по подготовке студентов к семинарским занятиям Семинарское занятие проводится с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы над учебной и научной литературой. Оно должно обеспечивать живое, творческое обсуждение учебного материала в форме дискуссии, обмена опытом по рассматриваемым вопросам. Семинарское занятие может содержать элементы практического занятия (решение задач, тестов ит.д.). При подготовке к семинарам студенты должны внимательно изучить конспект лекций по изучаемой теме и рекомендованную преподавателем литературу. Следует помнить, что нормативные правовые акты и литературные источники постоянно пополняются новыми изданиями. При подготовке к докладу студенту следует стремиться к анализу имеющейся информации по предложенному вопросу, изложению положительных сторон и недостатков рассматриваемой темы, ставить перед аудиторией дискуссионные проблемы. Не менее важно увязывать теоретические вопросы семинара с актуальными прикладными аспектами современных научных исследований, практикой правового регулирования, с подготовкой к участию в научных студенческих конференциях и конкурсах. Вопросы семинаров охватывают содержание темы в полном объеме. Преподаватель вправе рассмотреть основные вопросы по своему выбору, а остальные дать студентам для самостоятельного изучения. 5.2. Планы семинарских занятий Методические рекомендации по проведению семинаров Для более углубленного изучения и усвоения сущности отдельных, наиболее значимых тем проводятся семинарские занятия. К каждому из семинаров студентам указывается тема, вопросы, подлежащие обсуждению, а также учебная психолого-педагогическая литература. При подготовке к семинару рекомендуется:
- продумать схему и подготовить тезисы к выступлению на семинаре. В ходе подготовки к семинару и участия в этом учебном занятии студент должен использовать исследовательский и творческий подход. Теоретическое обсуждение вопросов на семинаре, как правило, сочетается с использованием обучающих тестов и постановкой практических задач, которые могут решаться как группами студентов в вариантном виде на занятиях, так и индивидуально в форме домашнего задания. Ответы студентов на тестовые задания или по результатам решения конкретной задачи должны быть обоснованны с приведением ссылок на конкретную психолого-педагогическую литературу. В заключение семинара необходимо выслушать оценочные суждения преподавателя и сделать выводы об устранении допущенных при подготовке к семинару ошибок, пробелов, неточностей и определиться с дальнейшим усовершенствованием самостоятельной работы по данной учебной дисциплине.
Литература:
Контрольные вопросы 1.В чем специфика естественнонаучного и гуманитарного знания? 2.Объясните понятие "научная картина мира", назовите ее основные черты 3.Раскройте предпосылки и сущность научной революции. 4.Назовите эпохи научных революций. 5.Какие коренные изменения происходят в науке в результате смены парадигм? Методические рекомендации При рассмотрении темы вначале необходимо рассказать о культуре как о системе средств человеческой деятельности, в которой раскрывается специфика взаимодействия человека с природой и между собой. Следует раскрыть содержание двух типов культур: материальной и духовной. Надо показать, что в науке выделяются системы знаний о природе (естественные науки) и системы знаний о позитивно значимых ценностях бытия (гуманитарные науки). Отсюда следует, что существует естественнонаучное и гуманитарное знание, естественнонаучная и гуманитарная культуры. Необходимо показать, в чем состоит взаимосвязь между ними. Особое внимание следует уделить анализу понятия "наука". Раскрыть её характерные черты, дать классификацию наук, показать отличие науки от других отраслей культуры. Рассматривая третий вопрос, необходимо уяснить понятие научной картины мира, объяснить её отличие от ненаучной (например, религиозной), отметить, что в основе научной картины мира лежит фундаментальная научная теория. Она опирается на логику и математическое доказательство, содержит в себе как знания, так и логические средства проверки этих знаний на истинность. Изучая четвертый вопрос, необходимо отметить, что в истории естествознания выделяются революционные и эволюционные периоды развития. Следует остановиться на великих научных революциях (коперниканская, ньютонианская, дарвиновская в биологии, революция в естествознании конца Х1Х-начала XX вв., новейшая информационная революция), объяснить их значение для развития мировой науки. Следует также рассмотреть структуру научных революций. Интерес представляет позиция Томаса Куна, современного американского философа, представителя критического рационализма. Научное познание, с позиции Куна, осуществляется сообществом ученых-профессионалов, действующих по неписаным правилам, которые регулируют их взаимоотношения друг с другом и обществом. Главным объединяющим началом является единый стиль мышления, признание данным сообществом определенных фундаментальных теорий и методов, которые на протяжении определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решения. Необходимо объяснить понятие парадигмы1, раскрыть её структуру, роль в развитии научного знания. Важно отметить то, что в основе любой парадигмы лежит фундаментальная научная теория как более низкий, по сравнению с парадигмой, уровень организации научного знания. Одна и та же научная теория не может входить в состав разных парадигм. Подумайте над системной парадигмой современной науки. Какую роль в её становлении играют такие области, как кибернетика и синергетика? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Парадигму Кун называет также дисциплинарной матрицей. Дисциплинарной - так как принуждает к определенному стилю мышления, матрицей — так как имеет определенную структуру. В структуре дисциплинарной матрицы выделяются следующие элементы: общеметодологические установки, формализованные конструкции, научные ценности и признанные примеры. Семинар 2. Методология современного научного познания.
4. Методы эмпирического и теоретического уровней научного познания. Литература:
Контрольные вопросы
Методические рекомендации. Под методологией научного исследования понимается учение о научных методах познания. В специальной литературе отмечается, что до недавнего времени методологической основой научного исследования у нас считался диалектико-материалистический метод познания. В силу непререкаемости такой установки долгое время в тени оставались спонтанные процессы структурирования методологии. Только в 1183 г. академик П.Н.Федосеев обосновал существование, помимо философского, еще общенаучного и конкретно-научного (предметного) уровней методологии. Философский методологический уровень использует традиционные, веками проверенные рефлексивные методы: анализ и синтез; индукцию и дедукцию, идеализацию, абстрагирование, обобщение, сравнение, аналогии, методы единства исторического и логического. Общенаучная методология разрабатывает методы, общие для всех областей науки и техники, и включает общую теорию систем, синергетику, кибернетику, теорию информации, логико-математические методы, вероятностно-статистические методы, моделирование, прогностику, теорию игр и многие другие. Специальная (предметная) методология представляет совокупность методов, принципов исследования и процедур, применяемых в какой-либо конкретной научной или технической области. При этом широко используется комплексирование методов различных областей знания. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, химии, математики, кибернетики и синергетики. Существуют и специальные методы, применяемые самостоятельно (например, кольцевание птиц, применяемое в орнитологии и др.). С позиции субъектно-объектных отношений, в диалектическом процессе познания традиционно выделяют эмпирический и теоретический уровни. К методам эмпирического уровня научного познания относятся наблюдение и эксперимент. Важно понять различие между ними. Под наблюдением понимается визуальное восприятие процессов и явлений объективной действительности с целью выявления определенных внешних признаков и связей. Эксперимент предполагает изменение самого объекта исследования, создание заранее определённых условий с целью выявления определенных, заранее заданных свойств. Важно также отметить, что существенные свойства, связи и закономерности можно выявить только на теоретическом уровне2. Необходимо раскрыть содержание и основные принципы методов теоретического уровня. Следует отметить, что именно теоретические методы лежат в основе фундаментальных законов, которые определяют стиль мышления, особенности мировоззрения, развитие научно-философских концепций в данных исторических условиях. Приращение научных знаний на современном этапе детерминирует необходимость дополнения классической двухуровневой (эмпирико-теоретической) структуры познания системно-методологическим уровнем описания исследуемой реальности. Эта необходимость обусловлена тем, что уже на эмпирическом уровне возникают проблемы, которые не могут быть решены в рамках существующих предметно-теоретических представлений. Системное описание объекта учитывает место его элементов в многоярусной системе «целого» и взаимодействие процессов, протекающих на различных ярусах системы, а также свойства самоорганизации3 и эмерджментности4. Что дает науке системный подход? С его становлением на смену классической парадигме научного познания: «эмпирические наблюдения - обобщение -гипотеза - эксперимент - теория» приходит альтернативная классической науке современная парадигма концептуально-методологического подхода: «разрозненные аналогии - концепция - теория». На основе концептуально-методологического подхода построены:
• теория открытых нелинейных неравновесных систем И.Р.Пригожина. Важно иметь ввиду, что системно-методологический подход, в отличие от классического (отдающего предпочтение одной истине), исходит из того, что одному и тому же объекту может соответствовать много разных представлений и знаний, которые взаимодополняют друг друга. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 К методам теоретического уровня относятся: индукция, дедукция, анализ, синтез, идеа лизация, формализация, моделирование, восхождение от абстрактного к конкретному, метод единства исторического и логического, гипотетико-дедуктивный метод. 3 Возникновение упорядоченных структур и их последующее развитие в первоначально однородной среде. 4 Возникновение нового свойства системы как целостного образования, не присущего в отдельности ни одному из ее элементов (т.е. не сводимость целого к сумме его частей). Семинар 3. История развития естествознания.
Литература:
Контрольные вопросы
Методические рекомендации. Приступая к изучению темы, следует отметить, что исторически воспроизводство новых знаний началось с зарождения человеческой культуры. Механизм хранения информации и ее передачи имели уже египетская и шумерская цивилизации. Развитие поливного земледелия, строительство архитектурных сооружений, судостроительство и мореплавание требовали развития математики и астрономии. Египтяне (уже в период Древнего царства) владели способами вычисления площадей и объемов фигур, умели возводить в степень, оперировать с дробными величинами. Важнейшими чертами развития математики были: практический характер математических знаний и отсутствие доказательной базы. Формулы не менялись в течение веков и передавались из поколения в поколение как тайное знание, а освоение математики в основном состояло в заучивании этих формул. В Вавилоне уже в середине II тысячелетия до н.э. были изобретены солнечные часы, составлена карта звездного неба, определена продолжительность календарного года по фазам Луны. Зарождение науки в контексте всей культуры происходит в Древней Греции в VII - VI вв. до н.э. в форме научных программ. Первой научной программой стала математическая программа, сформированная Пифагором (VI в. до н.э.). Эта программа заложила основы развития естествознания. Пифагорейцы видели в числе и математических отношениях объяснения скрытого смысла явлений и законов природы. Второй научной программой античности, оказавшей влияние на последующее развитие науки, стал атомизм Демокрита, в основе которого лежала идея начала всего сущего в форме неделимых частиц - атомов и пустоты. Третьей научной программой стало энциклопедическое учение Аристотеля. Практически нет такой науки, в которую Аристотель (384 - 322 до н.э.) не внес бы свой значительный вклад. По существу в его сочинениях охвачены все отрасли современного философского и научного знания. Аристотель не признает построение вещей из атомов, также как существование идеальных математических объектов независимо от вещей. В работе «Метафизика» воссоздается мир как целостное, естественно возникшее образование, имеющее причины в себе самом. Обратите внимание на физику Аристотеля. Проанализируйте его основной принцип динамики: если объект находиться в движении, он движется благодаря воздействию другого. Подумайте над противоречием, связанным с невозможностью движения без приложения силы5? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Рассматривая дальнейшее развитие научного знания, следует отметить, что в эпоху раннего средневековья естествознание сдает свои позиции теологам. Однако постепенно представления о соотношении веры и разума в картине мира менялись: сначала они стали признаваться равноправными, а в эпоху Возрождения разум становится выше откровения. Николай Коперник (1473-1543) и Джордано Бруно (1548-1600) дают миру гелиоцентризм и идею бесконечности Вселенной. Галилео Галилей (1564-1642) изобрел линзу, телескоп, микроскоп, магнит, воздушный термометр, барометр, и многое другое. Именно он дал начало европейскому экспериментальному и математическому естествознанию, разработал динамику - науку о движении тел под действием силы, а также сформулировал методологические принципы, которые легли в основу развития науки Нового времени. Галилеем впервые в истории человеческой мысли было сформулировано понятие физического закона в современном значении. Исаак Ньютон (1643-1727) завершает научную революцию XVII века, соединив механистическую философию Р. Декарта (1516-1650), законы Иоганна Кеплера (1571-1630) о движении планет и законы Галилея о земном движении, сведя их в единую теорию. В 1687 году И. Ньютоном было создано основное его произведение «Математические начала натуральной философии», содержавшее три закона движения (закон инерции, закон пропорциональности силы и ускорения, закон равенства действия и противодействия), из которых выводиться большое число следствий, образующих фундамент классической теоретической физики. Важно обратить внимание, что с расцветом классической механики в европейской науке утверждается механистическая картина мироздания. Законы механики казались настолько простыми и понятными, что их использовали не только для объяснения природных явлений, но и социальных. Ньютон сам считал, что исходя из начал механики следовало бы вывести все явления природы. Таким образом, весь XVIII век в науке проходит под знаком динамики. Вселенная представлялась гигантской заводной игрушкой, функционирование которой описывалось законами механики. Наука этого периода основное внимание уделяет устойчивости, порядку, однородности и равновесию. Рассматривая четвертый вопрос, остановитесь на открытиях М.Фарадея, Дж. Максвела, Э.Резерфорда. Обратите внимание, что в XIX веке центр интересов физиков перемещается с динамики на термодинамику. После того как было сформулировано второе начало термодинамики, установившее переход всех видов энергии в тепловую, которая в конечном счете, рассеивается в пространстве, внимание физиков и философов сконцентрировалось на выводе о том, что запас энергии во Вселенной иссякает, приближая ее к тепловой смерти. Изучая пятый вопрос, проанализируйте причины и сущность кризиса естествознания конца XIX века. Обратите внимание, что представления об электрической природе материи, открытие явления радиоактивного распада привели к кризису классического атомизма и основанной на нем классической физики6. Одновременно выяснилась несостоятельность законов классической механики при описании движения тел в мегамире, а также на предельных скоростях. Все эти факторы явились предпосылками кризиса, так как новые научные открытия требовали и нового философского осмысления, а эмпирические факты, выходящие за рамки классической механики требовали принципиально нового теоретического подхода. Такой подход был предложен А.Эйнштейном в специальной теории относительности, основные идеи которой были опубликованы в 1905 году. Необходимо уяснить ее основные положения:
А.Эйнштейн обосновал, что одновременность событий не абсолютна, а относительна, и расстояние между телами, находящимися в пространстве на конечном удалении друг от друга, неодинаково в различных движущихся инерциальных системах. При скоростях, близких к скоростям света, ход времени замедляется, а геометрические размеры тел сокращаются. В релятивистской механике масса является также относительной величиной и связана с полной энергией соотношением Е=МС2. Актуален вопрос о связи теории относительности с классической механикой. Обратите внимание, что и после теории Эйнштейна она не потеряла своего прикладного значения. Классическая механика применима для описания движения тел на низких скоростях, много меньших скорости света. Теория относительности же, претендуя на фундаментальную теорию, описывает более широкий круг явлений, и включает механику Ньютона как составную часть. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Литература:
Контрольные вопросы
Методические рекомендации При рассмотрении темы вначале рекомендуется остановиться на понятии материи, выделить её универсальные атрибуты (связь, взаимодействие, движение, пространство и время, структурность, системная организация). Особое внимание рекомендуется обратить на такие атрибуты как структурность и системная организация, которые выражают упорядоченность существования материи и те конкретные формы, в которых она проявляется. Важным представляется рассмотреть принцип структурной бесконечности материи. Его проявлениями выступают: а) неисчерпаемость объектов и процессов микромира, б) бесконечность пространства и времени, в) бесконечность изменения и развития процессов. Необходимо также рассмотреть известные в настоящее время структурные уровни материи: микро-, макро-, и мега-миры и характерные для них типы связей: сильные взаимодействия, электромагнитные силы, гравитационные силы. Рассматривая категории пространства и времени вначале необходимо уяснить научный смысл этих понятий. В современной философии и естествознании пространство и время являются формами существования материи и координации материальных объектов. Общими свойствами пространства и времени являются объективность и всеобщность. Объективность указывает на существование вне и независимо от нашего сознания, от наших представлений. Всеобщность пространства и времени указывает на их всеобщий характер, охватывающий все структурные уровни материи. К специфическим свойствам пространства относят трехмерность, протяженность и изотропность7 как равенство всех трех направлений. Специфическими свойствами времени являются длительность, одномерность и необратимость. Одномерность времени указывает на то, что время течет в одном направлении: от прошлого через настоящее к будущему. Процессы диссимиляции в биологических организмах, необратимость многих химических реакций и термодинамических процессов указывают на необратимый характер времени. Подумайте над необратимостью времени, приведите другие примеры, показывающие его необратимый характер. Если не согласны, докажите почему. Исторически менялись представления о пространстве и времени. Одним из первых, кто поставил эту проблему, был философ и богослов поздней античности Августин Аврелий. Размышления о творении мира Богом привели Августина к проблеме вечности и времени. "Что же такое время? Пока никто меня о том не спрашивает, я понимаю, нисколько не затрудняясь, как скоро хочу дать ответ об этом, я становлюсь совершенно в тупик" (Исповедь 14.17). В результате своих размышлений Августин пришел к выводу: мир ограничен в пространстве, а бытие ограничено во времени. Пространство и время существуют только вместе с миром. Его определение времени: время есть мера движения и изменения. Следующим этапом в развитии представлений о пространстве и времени была концепция И.Ньютона. Он выдвинул идею абсолютного пространства и абсолютного времени. С его позиции пространство рассматривалось как "огромное вместилище", куда помещена материя, а время мыслилось наподобие потока, все увлекающего за собой и все поглощающего. Время течет одинаково во всей Вселенной и это течение абсолютно, то есть ни от чего не зависит. Идея абсолютного пространства и времени соответствовала механистической картине мира, утвердившейся в то время в науке. Материя рассматривалась как совокупность атомов, обладающих неизменными свойствами (массой, объемом) и их взаимодействие понималось как механическое. Изменение физической картины мира изменило и воззрение на пространство и время. Открытие электромагнитного поля и выяснение несводимости его свойств к состоянию механической среды вскрыли несостоятельность классической картины мира. Согласно новым научным представлениям материя не может быть представлена как совокупность отдельных элементов. Представления об электрической природе материи дали возможность рассматривать частицы вещества как связанные в единые системы полем, действие которого передается с конечной скоростью, одинаковой в любой замкнутой системе. Новое научное понимание пространства и времени дали труды математиков Н.И.Лобачевского, Б.Римана. Ими была выдвинута идея, согласно которой закономерности геометрии могут быть различными в разных масштабах, а свойства пространства не являются всегда и везде одинаковыми. Б.Риман создал неевклидову геометрию, в которой не существует вообще параллельных прямых, а сумма углов треугольника всегда больше 180 градусов (если фигуры нарисовать на поверхности сферы, а не на плоскости, то эти положения становятся очевидными). Наши традиционные представления и законы геометрии Евклида являются частным случаем более общих систем, разработанных Б.Риманом и Н.И. Лобачевским. "В нашем уме, — писал Лобачевский, - не может быть никакого противоречия, когда мы допускаем, что некоторые силы в природе следуют одной, а другие своей особой геометрии" (Лобачевский Н.И. Поли. собр. соч.,Т.2.С151). Большой вклад в разработку научного понимания пространства и времени внесла теория относительности, созданная А.Эйнштейном. Как мы уже отмечали, он установил, что одновременность событий не абсолютна, а относительна, и расстояние между телами, находящимися в пространстве на конечном удалении друг от друга, неодинаково в различных движущихся инерциальных системах. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------
а) закон сохранения массы и энергии; б) закон сохранения импульса; в) законы сохранения в микромире.
Литература:
Контрольные вопросы
Методические рекомендации. Представления о строении материи находят свое выражение в борьбе двух концепций: прерывности (корпускулярная концепция) и непрерывности (континуальности). В основе корпускулярной теории лежит атомистическое учение, которое берет свое начало в античности. При рассмотрении первого вопроса необходимо проанализировать эволюцию атомизма от Левкиппа и Демокрита до середины XIX в. Следует отметить, что общая тенденция атомистики выражалась в стремлении свести все многообразие свойств материальных объектов к ограниченному числу исходных объективных свойств и закономерностей элементарных материальных частиц. Основополагающими принципами атомистики являлись: неизменность атомов и признание объективности пространства и движения. Сложившиеся к концу XIX в. представления о строении материи были односторонними и не давали возможности объяснить ряд экспериментальных факторов. Разработанная М. Фарадеем и Дж. Максвеллом в XIX в. теория электромагнитного поля показала, что признанная концепция не может быть единой. Таким образом, в науке произошла определенная переоценка основополагающих принципов. Дальнодействие, обоснованное еще И.Ньютоном, заменялось близкодействием, а вместо представлений о дискретности выдвигалась идея непрерывности, получившая свое выражение в электромагнитных полях. При рассмотрении сущности корпускулярно-волнового дуализма в представлении о материи важно раскрыть содержание ряда принципов физики, таких, как, например, принцип единства прерывности и непрерывности, принципы дополнительности и соотношения неопределенностей, и показать их мировоззренческое значение для формирования квантово-релятивистской картины мира. Особое внимание следует обратить на характеристику основных свойств и параметров элементарных частиц. Во-первых, раскрыть современные представления о структуре элементарных частиц, некоторые подходы к их систематизации на основе выделения лептонов (легких частиц), адронов (тяжелых частиц, состоящих из мезонов, нуклонов и гиперонов) и поиска фундаментальных частиц-кварков и перонов, подтверждающих идею неисчерпаемости материи вглубь. Во-вторых, рассмотреть некоторые свойства элементарных частиц - их универсальную взаимосвязь и взаимопревращаемость. Также необходимо показать, как на основании квантово-полевой теории решается задача построения единой теории, охватывающей все виды взаимодействий элементарных частиц. В настоящее время представление о структуре материи связано с существованием объективных физических законов и находит отражение в фундаментальных физических теориях. Фундаментальные физические законы - это отражение объективных процессов в природе. Различные формы движения материи описываются различными фундаментальными теориями. Существуют и более общие законы в структуре фундаментальных физических теорий, охватывающие все формы движения материи и все процессы. Это законы симметрии, или инвариантности, и связанные с ними законы сохранения физических величин, которые утверждают, что численные значения этих величин не меняются со временем в любых процессах. Следует кратко остановиться на этих законах. Рассматривая закон сохранения массы, следует отметить, что с древних времен люди задумывались над проблемой неуничтожимое™ материи. Др. греческий философ Демокрит писал: "Из ничего нечто произойти не может, ничто существующее не может быть уничтожимо". Русский ученый М.Ломоносов был твердо убежден в неуничтожимости материи, сформулировал закон сохранения массы, который в настоящее время является одним из основных законов, лежащих в основе наук о природе. В физических процессах действует закон сохранения и превращения энергии: при любых физических взаимодействиях энергия не возникает, а превращается из одной формы в другую. В тех областях научного знания, которые описывают явления микромира, существуют специфические законы сохранения: закон сохранения барионного или ядерного заряда, выполняющегося при всех видах взаимодействий. Согласно ему, ядерное вещество сохраняется, т.е. разность между числом тяжелых частиц (ба-рионов) и числом их античастиц не изменяется при любых процессах. Легкие элементарные частицы- пептоны (электроны, нейтрино) также сохраняются. Изучая четвертый вопрос, следует отметить, что все физические законы делятся на две большие группы: динамические и статистические. Динамическими называют законы, отражающие объективную закономерность в форме однозначной связи физических величин. Статистические законы описывают вероятностную характеристику системы. Здесь действуют статистические распределения величин. Следует отметить, что статистические законы и теории являются более совершенной формой описания физических закономерностей, распространяются на больший круг явлений, недоступных динамическим теориям. Рассматривая принцип дополнительности, представляется важным остановиться на истории его возникновения и применении в современной науке. Он был сформулирован физиком Н.Бором в 1127 г. С его точки зрения, получение информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект, неизбежно связано с потерей информации о других величинах, дополнительных к первым, (координата частицы и её скорость, напряженность электрического поля и число фотонов) Таким образом, состояния, в которых взаимно дополнительные величины имели бы одновременно точно определенное значение, принципиально невозможны, причем если одна из таких величин определена точно, то значение другой полностью не определено. Следует отметить, что в современной науке принцип дополнительности находит широкое применение от описания собственно физических систем до исследования общественно-исторических процессов, где для выявления параметров познаваемой системы различные методы исследования объединяются на основе принципа дополнительности . Изучение принципа относительности рекомендуется начать с принципа относительности Г.Галилея: "Никакими механическими опытами, произведенными в инерциальной системе отсчета, невозможно определить, движется эта система прямолинейно и равномерно или находится в покое". Эйнштейн обобщил принцип относительности Галилея на все явления природы: не только механические, но и все физические законы одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Принцип относительности явился важным постулатом, который Эйнштейн положил в основу созданной им теории относительности. Как мы уже отмечали, в релятивистской механике масса, скорость и геометрические размеры тел являются также относительными величинами. При подготовке пятого вопроса рекомендуется начать с общефилософского анализа понятия "симметрия", определения симметрии как эстетической категории. Необходимо также остановиться на истории возникновения категорий симметрии: симметрия как воплощение гармонии и покоя в античной культуре (космологические теории Анаксимандра и Эмпедокла, золотое сечение Пифагора), симметрия как основа равновесия и пропорциональности в эстетической теории Возрождения (Леонардо да Винчи), понятие о симметрии в современной науке. Анализируя понятие асимметрии (отсутствие симметрии), для наглядности, можно остановиться на примерах из области молекулярной биологии и кристаллографии: отсутствие идеальной симметрии в структуре кристаллов (асимметрия кристаллов кварца), обнаружение Л. Пастером левых и правых кристаллов винной кислоты, ярко выраженный асимметричный характер молекул органических веществ. Следует отметить, что на разных уровнях развития материи присутствует то симметрия, то асимметрия, но всегда эти две тенденции едины и их борьба абсолютна. В структуре биологического познания, асимметрия всегда связана с движением и неравновесным состоянием. Всеобщий закон биологии: принцип устойчивого термодинамического равновесия живых систем выступает в качестве ключевого принципа постановки и решения проблемы о происхождении жизни на Земле. Следует также уделить внимание и основным понятиям классической симметрии: зеркальное отражение, поворотная симметрия, инверсия (отражение в центре симметрии), трансляция (перенос фигуры на расстояние), винтовые повороты (комбинация трансляции с отражением или поворотом).
Литература:
Контрольные вопросы
Что изучает синергетика? 5. Объясните значение следующих понятий: «открытость», «неравно весность», «нелинейность», «самоорганизация», «диссипация», «дис- сипативная структура», «флуктуации», «бифуркации», «аттракторы». 6. Дайте определение и опишите механизм образования диссипативной структуры. Методические рекомендации. Рассматривая кибернетическую теорию, необходимо, прежде всего, уяснить сущность ключевых категорий: это понятия информации и обратной связи. Под информацией понимается передача формы, структуры, или особенностей поведения в результате взаимодействия друг с другом материальных систем. Свойство системы реагировать на внешние воздействия называется обратной связью. Поведение системы может усиливать внешние воздействия (положительная обратная связь), уменьшать (отрицательная обратная связь), либо сводить внешние воздействия к нулю (гомеостатическая обратная связь). Покажите влияние обратной связи на поведение различных природных и технических систем. Подумайте, почему механизм обратной связи делает систему принципиально иной, что дает возможность говорить о самоорганизации в данной системе? Рассматривая информационно-энтропийные свойства систем, остановитесь на понятии информации как меры организованности и энтропии как меры неорганизованности. Покажите, в чем заключается сущность информационных процессов, без которых немыслима работа ЭВМ и систем управления. Какова связь энергии и информации, что представляет собой закон необходимого разнообразия? Обратите внимание на философское, социальное, общеметодологическое и техническое значение кибернетики. Приступая к изучению второго вопроса, вначале следует остановиться на понятии самоорганизации. Под самоорганизацией понимается возникновение и развитие упорядоченных структур, возникновение систем высокой степени сложности из более простых. Эти процессы происходят в открытых, неравновесных системах, описать поведение которых невозможно при помощи классических методов. Научной теорией, исследующей законы развития и функционирования сложных, открытых, нелинейных систем, далеких от состояния равновесия, является синергетика. Для уяснения специфики этой теории рекомендуется рассмотреть понятие сложной системы, а также остановиться на понятии открытости, не линейности, неравновесности. Сложные системы состоят из большого количества элементов, а математическое описание таких систем будет содержать множество переменных. Классическая физика выделяет три типа систем (по характеру связи с внешней средой): открытые, закрытые и изолированные. Открытые системы могут обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Закрытые системы могут обмениваться с окружающей средой только энергией и информацией, а изолированные существуют автономно, не поддерживая никакой связи с внешней средой. Обратите внимание, что именно открытые системы встречаются наиболее часто в живой и неживой природе, и установление законов функционирования таких систем представляет наибольший научный интерес. В этих системах проходят две группы важнейших процессов: процесс наращивания неоднородности, связанный с образованием определенной структуры и процессы диссипации (распада структуры). Образование шестигранной межмолекулярной структуры жидкости, близкой к температуре кипения, появление волокнистых образований в плазме при протекании электрического тока, появление зон ламинарности в турбулентных потоках — вот некоторые примеры, описанные экспериментальной наукой. Подумайте над другими примерами, демонстрирующими спонтанные образования упорядоченных структур. Образование структуры и её последующий распад ведет к повышению уровня структурной организации системы, усложнению существующей структуры. Однако, при таком развитии системы встречаются критические состояния (так называемые точки бифуркации). В этих условиях система становится неустойчивой. Под действием флуктуации (случайных факторов) один или несколько доминирующих параметров могут измениться. Обратите внимание на роль флуктуации в процессе самоорганизации. Как отмечает Е.Князева8, флуктуации выполняют две важные функции. Во-первых, они могут играть роль зародыша нового состояния: при благоприятных условиях отдельная флуктуация способна вызвать разрастание островка неоднородности и кумулятивное усиление возмущения может разрушить прежнее состояние системы. Во-вторых, флуктуации могут играть роль спускового крючка или "последней капли", когда в системе, уже достигшей высокой степени нестабильности, потенциально готовой к скачку, он мгновенно инициируется возникшим возмущением.1 Очень важно то, что в точке бифуркации решающую роль играет случайный фактор, и он как бы подталкивает систему на один из возможных путей развития: возврат в прежнее состояние, распад, переход на более высокий уровень упорядоченности, связанный с образованием диссипативной структуры (диссипативной, т.е. рассеивающей энергию). Следует отметить, что теория самоорганизации по новому решает философскую проблему о соотношении необходимых и случайных факторов в развитии: в точке бифуркации решающую роль играет случайность, а между этими точками вступает в силу детерминизм. Изучая синергетическую теорию, обратите внимание, как синергетика и неравновесная термодинамика подходят к развитию материи на микро- и макроскопическом уровнях. Обратите внимание на гипотезу рождения материи в свете синергетики, где неустойчивость и неравновесность играют ключевую роль. Необходимо остановиться также на общемировоззренческом и общеметодологическом значении синергетики. В этом контексте следует отметить, что при управлении сложными системами необходимо учитывать тенденции собственного развития и выводить систему на один из естественных для неё путей. Важно помнить, что даже самые малые воздействия (флуктуации) при определенных условиях могут привести к существенным изменениям. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 Елена Князева - научный сотрудник Института философии РАН, ведущий специалист в области синергетических исследований. 1См. подробнее: Князева Е., Туробов А. Единая наука о единой природе. // Новый мир.2001. №3 Семинар 7. Современная астрономическая картина мира.
Литература: 1. Азбель И.Я. Изотопное моделирование ранней эволюции Земли. // Природа. - 1999.-№1.
Контрольные вопросы
Методические рекомендации. Приступая к изучению темы, необходимо проанализировать основные гипотезы рождения Вселенной. Покажите ее модели, связанные с развитием космологии в XX веке. В рамках релятивистской космологии следует обратиться к моделям «стационарной» Вселенной А.Эйнштейна и «нестационарной» Вселенной А.Фридмана. Целесообразно рассмотреть гипотезы «горячей» Вселенной Гамова и «Большого Взрыва», отмечая ряд стадий, которые проходит в своем развитии Вселенная: сингулярности, расширения, сжатия и пульсации. В качестве оснований данных гипотез можно выделить явление «красного смещения», реликтовое излучение, обоснование Э.Хабблом процесса разбегания галактик и расширение Вселенной. Изучая третий вопрос, прежде всего, проанализируйте химический состав Вселенной, обратите внимание на разные формы существования водорода в условиях межзвездной среды. Укажите причины формирования водородных молекулярных облаков и их роль в процессе рождения звезд. Самостоятельно проанализируйте основные стадии звездообразования: гигантское молекулярное облако - «красный гигант» - «белый карлик» - «черный карлик». Рассматривая четвертый вопрос, следует остановиться на современных представлениях об иерархизации космических систем. Звезды и планеты10 составляют планетные системы. Огромные скопления звезд, планетных систем, межзвездных газовых молекулярных облаков, взаимодействующих между собой, образуют особые объекты, называемые галактиками. Обратите внимание, что наша планета Земля принадлежит к одной из таких галактик - Галактике Млечного пути, имеющей дискообразную форму, ее диаметр составляет около 100 тысяч световых лет. Галактики разных типов (спиральные, эллиптические) образуют скопления - системы галактик, которые представляют собой особые объекты, обладающие свойством целостности. Существует и еще более высокий уровень организации материи - Метагалактика, представляющая собой систему взаимодействующих галактик. При этом взаимодействуют они так, что удаляются друг от друга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Этот процесс называется расширением Метагалактики и представляет ее особое свойство, определяющее ее бытие. Расширение Метагалактики началось с момента ее возникновения. Согласно представлениям современной космологии Метагалактика возникла примерно 20 млрд. лет назад в результате Большого Взрыва. Она представляет собой часть Вселенной и содержит несколько миллиардов галактик. Подумайте над идеей множественности Вселенных, а также над проблемой поиска и возможности существования внеземных цивилизаций. В чем состоят основные затруднения, связанные с созданием современной картины Вселенной. Вызывает особый интерес проблема будущего Вселенной. В научной литературе изложен ряд концепций по этой проблеме. Обратите внимание на сущность противоречивых теорий: «Тепловая смерть Вселенной»11 (Дж.Томсон) и «Синергетическая модель» 2 (И.Пригожий). Происхождение Земли и анализ ее геологической истории широко освещен в основной литературе и, на наш взгляд, не вызовет затруднений при самостоятельном изучении. Следует обратить внимание на характеристику основных периодов геологический истории, а также на основные концепции эволюции: медленная (адаптационная) и быстрая (катастрофическая). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
а) субстратное происхождение жизни (гипотеза А.Опарина), б)энергетическое происхождение жизни (И. Пригожий), в)биоэнергоинформатика. 5. Биологическое познание. Этика биологического познания. Контрольные вопросы
Литература:
Методические рекомендации Рассматривая первый вопрос, следует начать с того, что первые систематические попытки познания живой природы были сделаны античными врачами и философами (Гиппократ, Аристотель, Теофраст, Гален). Их труды, продолженные в эпоху Возрождения, положили начало ботанике и зоологии, а также анатомии и физиологии человека (Везалий и др.). На основе количественных измерений и применения законов гидравлики был открыт механизм кровообращения (У.Гарвей. 1628). Изобретение микроскопа раздвинуло границы известного мира живых существ, углубило представление об их строении. Одно из главных достижений эпохи - создание системы классификации растений и животных (К.Линней, 1735). Следует отметить, что в XVIII веке хоть и преобладали в основном умозрительные теории о развитии и свойствах живых существ (самозарождения, преформа-ции и др.), в биологическом познании происходит коренной перелом, связанный с систематической разработкой научных методов и формированием предпосылок первой фундаментальной биологической теории- теории естественного отбора. Следует остановиться на выдающихся представителях биологии XVIII в. - это Ж. Бюффон и К.Линней. Важно обратить внимание, что основной проблемой этого периода была проблема происхождения органического мира и его эволюции, при решении которых возникли следующие направления: трансформизм (Ж.Бюффон), концепция эпигенеза (У.Гарвей), ламаркизм, катастрофам (Ж.Кювье, У.Букланд), униформизм (Дж. Геттон, К.Гофф, М.Ломоносов). Уже в XIX веке в результате резко возросшего числа изучаемых биологических объектов (новые методы, экспедиции в малодоступные районы Земли), накопления и дифференциация знаний сформировались многие специфические биологические науки. Так ботаника и зоология дробятся на разделы, изучающие отдельные систематические группы, развиваются эмбриология, гистология, микробиология, палеонтология, биогеография и др. Среди достижения биологии - клеточная теория (Т.Шванн 1831), открытие закономерностей наследственности (Г.Мендель, 1865). Все эти теории были необходимыми звеньями в цепи развития предпосылок теории естественного отбора, которая в своем классическом виде была сформулирована Ч.Дарвиным, и послужила основой дальнейшего развития биологии. Необходимо кратко остановиться на основных принципах дарвиновской теории: это борьба за существование, наследственность и изменчивость, естественный отбор. Обратите внимание, что для биологии XX века характерны две взаимосвязанные тенденции в изучении явлений жизни. С одной стороны, сформировалось представление о качественно различных уровнях ее организации: молекулярном (молекулярная биология, биохимия), клеточном (цитология), организменном (анатомия, физиология, эмбриология), популяционно-видовом (экология, биогеография). С другой стороны, стремление к целостному, синтетическому познанию живой природы привело к прогрессу наук, изучающих определенные свойства живой природы на всех структурных уровнях ее организации (генетика, эволюционное учение). Больших успехов начиная с 50-х годов достигла молекулярная биология, вскрывшая химические основы наследственности, оказавшиеся универсальными для всех организмов (строение ДНК, генетический код, матричный принцип синтеза биополимеров). Учение о биосфере (В.И.Вернадский) как особой оболочке Земли раскрыло масштабы геохимической деятельности живых организмов, их неразрывную связь с неживой природой. Все возрастающее практическое значение биологических исследований и методов для медицины, сельского хозяйства, промышленности, охраны природы, а также проникновение в эти исследования идей и методов точных наук выдвинули биологию с середины XX века на передовые рубежи естествознания. При изучении второго вопроса необходимо уяснить содержание основных разделов биологической науки: Ботаника - (от греч. botane - растение), наука о растениях. Изучает видовое разнообразие растений (систематика), их строение (морфология и анатомия), особенности жизнедеятельности (физиология, биохимия), закономерности индивидуального и исторического развития (эмбриология, эволюционная теория), распространение (география растений), взаимоотношения со средой обитания (экология). Зоология - наука о животных. Изучает видовое многообразие животных, их строение (анатомия), особенности жизнедеятельности (физиология), закономерности индивидуального и исторического развития (эмбриология, эволюционное учение), родственные связи (филогения), распространение (зоогеография), особенности поведения (зоопсихология), вымерших животных (палеозоология). Зоология связана с другими биологическими науками, медициной, ветеринарией, производственной деятельностью человека и охраной животных. Анатомия (от греч. anatome - рассечение), наука о внутреннем строении организма. Различают анатомию животных и анатомию растений. Физиология - (о греч. physis - природа), наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей (клеток), органов, функциональных систем. Физиология изучает механизмы различных функций живого организма (рост, дыхание, размножение), их связь между собой, регуляцию и приспособление к внешней среде. Бактериология - раздел микробиологии, изучающий различные виды бактерий. Вирусология - наука о вирусах. Общая вирусология изучает природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику. Медицинская, ветеринарная и сельскохозяйственная вирусология исследует патогенные вирусы, их инфекционные свойства, разрабатывает методы предупреждения, диагностики и лечения вызываемых ими болезней. Молекулярная биология, исследует основные свойства и проявления жизни на молекулярном уровне. Выясняет, каким образом и в какой мере рост и развитие организмов, хранение и передача наследственной информации, превращение энергии в живых клетках и другие явления обусловлены структурой и свойствами биологически важных макромолекул (главным образом белков и нуклеиновых кислот). Молекулярная биология тесно связана с биохимией и биофизикой, а исторически также с генетикой и микробиологией. Биохимия - наука, изучающая входящие в состав организмов химические вещества, их структуру, распределения, превращения и функции. Изучая четвертый вопрос, прежде всего представляется важным уяснить научное понимание жизни. Что же такое жизнь, на каких этапах эволюции возникают структуры, которые можно назвать проявлениями жизни? С позиций современной науки, признаками жизни являются: самоорганизация, поддержание и самовоспроизведение определенной устойчивой структуры. Удачным является, на наш взгляд, определение Хорошавиной С.Г.: "Жизнь - это объемное проявление свойств специфически направленных молекул, самоорганизованных в самовоспроизводящиеся системы в водных растворах". (Хорошавина С.Г. "Концепции современного естествознания". Ростов н/Д., 2002, С. 111). При решении проблемы происхождения жизни в современной биологии сложилось несколько направлений: а) концепция субстратного происхождения жизни (гипотеза А. Опарина, который теоретически и экспериментально доказал, что органические вещества могут образовываться абиогенным путем при действии электрических зарядов, тепловой энергии и ультрафиолетовых лучей на газовые смеси, содержащие пары воды), б) концепция энергетического происхождения жизни (И. Пригожий). Согласно
в) концепция информационного происхождения жизни. Эта концепция воз никла в рамках новейшего научного направления - биоэнергоинформатики, основанной на представлении об информационном единстве Вселенной. Представители биоэнергоинформатики настаивают на том, что живые системы отличает наличие особой информационной структуры, ответственной за поддержание механизмов функционирования организма и реализацию наследственных программ. В этой связи основными свойствами живых систем являются: - избирательность информационно-энергетического взаимодействия, приводящая к иерархическому структурированию вещества; - саморегуляция;
По мнению представителей биоэнергоинформатики, возникнув на ранних этапах эволюции, информационные структуры были присущи даже самым примитивным формам жизни. Вместе с биологическими видами они находятся в состоянии развития и существуют в единстве. Семинар 9. Современная антропология.
Литература:
Контрольные вопросы
Методические рекомендации Рассматривая первый вопрос, следует уяснить, что вся природа в целом представляет собой необходимую предпосылку для развития человека. Необходимо показать, что человек, человеческий разум и общество являются вершиной развития Земли и ее биосферы. Рассказать о взглядах К.И. Циолковского, В.И. Вернадского, П. Тейяра де Шардена, А.Л. Чижевского, в основе которых лежит тезис: человек - дитя Земли. Расскажите об антропогенезе как процессе становления человека и общества и роли трудовой деятельности в этом процессе. Необходимо отметить, что научное осмысление проблемы антропогенеза началось в XIX веке в связи с утверждением эволюционной теории. Проследите условия эволюции человека в общей цепи антропогенеза: рамапитек - австралопитек - питекантроп - неандерталец - homo sapiens. Раскрывая второй вопрос, расскажите о различных точках зрения в истории науки по вопросу соотношения биологических и социальных факторов в индивидуальном развитии человека (онтогенезе). Рассмотрите два различных подхода к решению проблемы о роли социальных и биологических - панбиологизм и пансоциологизм. Очень важно для понимания роли наследственности и среды в онтогенезе человека уяснить понятие «генотип» - наследственную основу организма и «фенотип» - совокупность всех свойств и признаков организма. Интерес представляет современное учение - соииобиология - новый подход к проблемам морали, свободы, агрессии, альтруизма, эгоизма и другим особенностям поведения человека (Э.О. Уилсон, 1175). Задача социобиологии - максимально полно описать природно-биологические основы жизнедеятельности человека с тем, чтобы объяснить эволюцию культуры на биоуровне. Подумайте, в какой степени социокультурное поведение определяется генетической детерминацией, как решается проблема соотношения биологического и социального в человеке с позиции Э.Уилсона? Расскажите о проблеме сознательного и бессознательного в человеке. В чем смысл учения о бессознательном как важнейшем факторе человеческого существования (З.Фрейд, К.Г.Юнг, А.Адлер). Расскажите о современном неофрей-дистском_видении бессознательного представителями психоанализа (Э.Фромм, В.Райх, К.Хорни). При анализе третьего вопроса, обратите внимание на идеи К.Юнга (30-40годы XX века) о коллективном бессознательном. Рассмотрите коллективное бессознательное как творческий принцип, связывающий индивидуума со всем человечеством, с природой, космосом и Вселенной. Расскажите об архетипах -системе установок, являющимися одновременно и образами и эмоциями, передающимися по наследству вместе со структурой человеческого мозга. Особое внимание следует обратить на основные положения трансперсональной психологии рассматривающей человека как космическое духовное существо, связанное со всей Вселенной (К.Юнг, И.Тойч, С.Грофф, К.Уилбер). Покажите результаты новейшей релятивистской космологии, рассматривающей мысль человека как энергетическую волну, а разум - как электромагнетический бесконечный континуум, имеющий связь с космосом. Обратите внимание на феномен русского космизма как характерной черты русской культуры второй половины XIX - нач. XX века. Рассмотрите идею космизма, выраженную в творчестве выдающихся ученых, философов, писателей и художников: В.В.Докучаева, В.И.Вернадского, К.Э.Циолковского, А.Л.Чижевского, Н.Ф.Федорова, В.С.Соловьева, А.Белого, А.В.Сухово-Кобылина и др.
4. Глобальные проблемы современности и пути их решения. Литература:
3.Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. М., 1992.
Контрольные вопросы
Методические рекомендации. При рассмотрении первого вопроса следует рассказать о биосфере - области распространения жизни на Земле, показать структуру и этапы ее эволюции. Необходимо уяснить принципы организации природных систем - биоценозов, рассмотреть взаимодействие живых организмов со средой обитания. Изучая механизмы функционирования биосферы, проанализируйте пищевые связи в экосистемах, биотический круговорот. Подумайте о том, каково влияние человека на биосферу, покажите взаимосвязь космоса и живой природы. Раскрывая второй вопрос, сформулируйте понятие ноосферы. Покажите, что ноосфера - это среда разумной деятельности человека. Проанализируйте основные положения учения В.И.Вернадского и Тейяра де Шардена о ноосфере. Обратите особое внимание на условия, необходимые, по мнению В.И.Вернадского для становления и существования ноосферы:
Подумайте над тем, в какой степени эти условия выполняются на сегодняшний день. Изучая третий вопрос, вначале, определите объект и уясните специфику экологической науки. Экология - это комплексная отрасль современного научного знания, изучающая закономерности взаимоотношения в системе: природа-общество-человек в их взаимосвязи со средой обитания. Опираясь на достижения практически всех отраслей естествознания, она является научной основой по использованию и охране природных ресурсов, сохранению окружающей среды в благоприятном для жизнедеятельности человека состоянии. Объектом изучения современной экологии являются: а) биологические системы различных уровней (популяции, виды, биоценозы, биосфера); б) их организация и взаимодействие; в) их функционирование. Для понимания системной целостности и взаимосвязи человеческого мира, биосферы, Вселенной в свете экологической теории рекомендуется ознакомиться с законами экологии Б. Комоннера:13
Закон взаимосвязи утверждает всеобщую связь вещей и явлений объективного мира. Закон сохранения ставит труднейшую проблему сегодняшней экологии -утилизацию отходов человеческой цивилизации. Закон поддержания естественной устойчивости призывает к осторожности в обращении с природными экосистемами. Он напоминает, что устойчивость системы находится в прямой зависимости от образующих её элементов. И, наконец, четвертый закон говорит о неизбежности возмещения того, что было извлечено из природы человеческим трудом. Подумайте, какими примерами можно проиллюстрировать эти законы. Изучая четвертый вопрос, покажите каково влияние общества на природу? Расскажите о социальной экологии - науке, изучающей проблемы взаимодействия общества и окружающей среды. Раскройте роль техносферы - сферы воздействия техники на природу и весь окружающий человека мир. Расскажите о глобальных проблемах, стоящих перед человечеством. Обратите внимание, что глобальными называются такие проблемы, невнимание к которым может привести к экологической катастрофе и уничтожению человечества. Важнейшими глобальными проблемами современности являются: экологическая (загрязнение среды обитания, вырубка лесов, нарушение топливного баланса, повышение парникового эффекта и др.), сырьевая (истощение жизненно важных ресурсов), демографическая, а также проблема войны и мира, нравственная деградация общества и др. Обратите внимание, что глобальные проблемы не могут быть решены в рамках отдельно взятой страны, а только благодаря сотрудничеству ученых, политиков и общественных деятелей всего мира. Расскажите о деятельности международных и российских организаций по охране окружающей среды. Каковы методы правового регулирования рационального природопользования? Подумайте, что может сделать каждый из нас для сохранения окружающей среды в благоприятном для жизнедеятельности человека состоянии? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 Б.Комоннер - американский ученый, эколог, построивший систему законов экологии как методологическое обобщение экологического опыта современности 5.3. Тематика докладов и рефератов
15.Многомерность пространства и параллельные миры.
22.Ноосферный гуманизм и проблемы экологии. 23.Социальная экология и ее задачи.
29.Экстрасенсы - миф или реальность? 30.Биоэнергоинформатика и проблемы человека. 31.Этические принципы науки и социальные факторы. 32. Возможности управления процессами жизнедеятельности человека.
3. Грядовой Д.И. Концепции современного естествознания: Структуриро ванный учебник (для вузов). М., 2010. 4. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю). Современное естествознание. М., 2012. 5.Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Ростов н/Д.,
Дополнительная литература.
7. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов Рабочей программой дисциплины «КСЕ» предусмотрена самостоятельная работа студентов в объеме 40 часов для очной формы обучения, 68 часов для заочной формы обучения (3 года обучения), 66 часов для заочной формы обучения (4 года обучения) и (5 лет обучения). Самостоятельная работа студентов – важнейшая составная часть занятий, необходимая для полного усвоения программы курса. Целью самостоятельной работы является закрепление и углубление знаний, полученных студентами на лекциях, подготовке к семинарским занятиям, промежуточным формам контроля знаний и к зачету. Самостоятельная работа способствует формированию у студентов навыков работы с психологической литературой, развитию умственного труда и поискам в приобретении новых знаний. Самостоятельная работа включает те разделы, которые не получили освещения на лекциях по причине ограниченности лекционного времени и большого объема изучаемого материала. Методическое обеспечение самостоятельной работы состоит из:
Контроль за самостоятельной работой студентов осуществляется в трех формах: текущий, промежуточный и итоговый. Текущий контроль проводится в форме повседневного наблюдения. Промежуточный контроль предусматривает зачет в конце семестра обучения. Самостоятельная работа больше всего способствует реализации требований квалификационной характеристики. Она выполняет не только учебные, но и воспитательные, и развивающие функции. Самостоятельная работа воспитывает обязательность, собранность, пунктуальность, систематичность в работе Эффективная самостоятельная работа студентов по изучению курса психологии обеспечит студентам успешную сдачу зачета и глубокие знания
В соответствии с рабочими учебными планами студентами выполняется самостоятельная работа. Общий объем самостоятельной работы студента по каждой дисциплине не должен превышать нормы, установленной соответствующей графой рабочего учебного плана. Обязательная самостоятельная работа студентов (СРС) по дисциплине включает в себя:
Вынесение учебного материала на самостоятельное изучение предусматривается рабочей программой учебной дисциплины. Объем и содержание самостоятельной работы также находят отражение в рабочей программе учебной дисциплины. На самостоятельное изучение выносятся темы, включенные в рабочие программы дисциплины, но не рассматриваемые на теоретических и семинарских (практических) занятиях. Вид занятия самостоятельной внеаудиторной деятельности студентов может быть теоретическим (работа с учебником, дополнительной литературой), практическим (работа в домашних условиях, в учебных кабинетах), и комбинированным (подготовка текста, беседы, доклада, реферата). Содержание СРС включает разнообразные формы деятельности: работа с литературой, оформление рефератов, буклетов, бесед. Разнообразны и формы контроля самостоятельной внеаудиторной деятельности студентов. Так, учебный материал, предусмотренный рабочими программами для освоения студентами в процессе самостоятельной деятельности, выносится на итоговый контроль (дифференцированный зачет, экзамен) наряду с учебным материалом, который отрабатывается при проведении занятий; контроль качества самостоятельного изучения материала проводится во время консультаций, индивидуального собеседования преподавателя со студентом, при проверке рефератов, буклетов и т. д. СРС обеспечивается системой учебно-методических средств, предусмотренных для изучения конкретной учебной дисциплины: учебник, дополнительная литература. На каждую, вынесенную на самостоятельное изучение тему, преподавателем кафедры разрабатываются методические указания по выполнению самостоятельной работы для студентов. Самостоятельная работа больше всего способствует реализации требований квалификационной характеристики. Она выполняет не только учебные, но и воспитательные, и развивающие функции. Самостоятельная работа воспитывает обязательность, собранность, пунктуальность, систематичность в работе. 7.2 Конспекты лекций следующая страница >> |