МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Южный федеральный университет»
Педагогический институт
Факультет лингвистики и словесности
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель ПИ ЮФУ
____________В.И. Мареев
"_____"___________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА
Направление подготовки
035700 Лингвистика
Профиль подготовки
Теория и методика преподавания иностранных языков и культур
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
г. Ростов-на-Дону
2011 г.
2
Составитель: кандидат биологических наук., доцент кафедры общей биологии ПИ ЮФУ
Шустанова Т.А.
Рецензенты: доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой общей биологии ПИ
ЮФУ Буриков А.А., доктор биологических наук., профессор зав. кафедрой анатомии и физиологии
детей и подростков ПИ ЮФУ Менджерицкий А.М.
Программа утверждена на заседании кафедры общей биологии (протокол №4 от 23 ноября
2010)
Заведующий кафедрой: доктор биологических наук, профессор Буриков А.А.,
Программа утверждена ученым советом факультета лингвистики и словесности ПИ ЮФУ
(протокол № 4 от «21» декабря 2010 г.)
Декан факультета: доктор филологических наук, профессор Агапова С.Г.
Программа согласована с УМУ ПИ ЮФУ __________________________________
Программа утверждена ученым советом ПИ ЮФУ (протокол № 5 от «01» февраля 2011 г.)
Председатель ученого совета ПИ ЮФУ,
Руководитель ПИ ЮФУ, профессор
_____________________ Мареев В.И.
2
3
1. Цели освоения дисциплины «Естественнонаучная картина мира»
Целью освоения дисциплины «Естественнонаучная картина мира» является формирование
целостного представления об иерархических взаимоотношениях различных естественных наук в
рамках общесистемного подхода к их классификации, а также иерархии структурной организации
материи, ее свойств путем концептуального изложения важнейших достижений естественнонаучных исследований и научных картин мира.
2. Место дисциплины «Естественнонаучная картина мира» в структуре ООП бакалавриата
по направлению подготовки 035700 Лингвистика для профиля «Теория и методика преподавания иностранных языков и культур»
Дисциплина «Естественнонаучная картина мира» относится к дисциплинам по выбору вариативной части естественнонаучного цикла (шифр дисциплины: Б2.ДВ.2.1 для РУП 03570001,
03570002, 03570003).
Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения предметов «История», «Философия», «Культурология»,
«Религия и культура», «Возрастная физиология», «Безопасность жизнедеятельности» и др. на
предыдущих курсах.
Курс «Естественнонаучная картина мира» входит в деятельностный модуль общепредметного блока образовательного минимума содержания основной образовательной программы. Увеличение роли межпредметных связей, интеграция различных сфер науки выдвигает перед подготовкой студентов вузов требование расширения их кругозора, знаний в смежных по отношению к
основной специальности областях. В то же время не уменьшается актуальность узкопрофильного
обучения, необходимого для конкретной работы молодых специалистов в реальных условиях.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины «Естественнонаучная картина мира» студенты должны
приобрести следующие общекультурные компетенции, сформулированные в ФГОС ВПО по
направлению подготовки 035700 Лингвистика:
 ориентируется в системе общечеловеческих ценностей и учитывает ценностно-смысловые ориентации различных социальных, национальных, религиозных, профессиональных общностей и
групп в российском социуме (ОК-1);
 умеет применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для своего интеллектуального развития, повышения культурного уровня, профессиональной компетенции, сохранения
своего здоровья, нравственного и физического самосовершенствования (ОК-8).
В результате освоения дисциплины обучающийся:
знать:
 роль естествознания как сложнейшей совокупности наук о природе в современном обществе
 предмет естествознания и его соотношение с предметами конкретных естественных наук;
 основы научного метода: методы эмпирического и теоретического познания;
 особенности становления и развития естествознания в исторические эпохи (античный период,
эпоха Средневековья, эпоха Возрождения, Новое время);
 иметь представление об общей картине современного естествознания, основных достижениях и
проблемах: крупномасштабная структура Вселенной, современные представления о свойствах
пространства, времени, вакуума, элементарных частиц, химическая структура вещества, структура
живой материи и биосферы в целом, современные представления о биологической эволюции и самоорганизации природных систем.
уметь:
 использовать полученные знания для объяснения природных явлений с позиций современных
представлений естественных наук;
 применять системный подход и полученные знания к решению учебно-педагогических и научнометодических задач по специальности;
 ориентироваться в новейших достижениях естественных наук и работать с большим объемом со3
4
временной информации, осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным вопросам современного естествознания
владеть:
 основными понятиями и концепциями в рамках лекционного курса;
 знаниями об основных направлениях развития исследований рассматриваемой естественнонаучной проблемы;
 теоретическими и практическими навыками, методами для проведения реальных и виртуальных
экспериментальных естественнонаучных работ по изучению природы.
Раздел
Дисциплины
Неделя семестра
№
п/
п
Семестр
4. Структура и содержание дисциплины:
Модуль 1: Предмет и история развития естествознания
Модуль 2: Современная естественнонаучная картина мира
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
Виды учебной работы,
включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)
лек.
сем.
СРС
6
6
36
Всего
48
1
Модуль 1: Предмет и 1
история развития естествознания
1-3,
1013
2
Модуль 2: Современная 1
естественнонаучная картина мира
4-10, 14
1418
10
36
60
20
16
72
108
Итого
Формы текущего контроля успеваемости (по
неделям семестра)
Форма промежуточной
аттестации (по семестрам)
Устный контроль (УО):
-коллоквиум (УО-2)
Письменные
работы
(ПР):
-тесты (ПР-1),
-рефераты (ПР-4),
- учебные задачи (ТС-2),
Устный контроль (УО):
-коллоквиум (УО-2)
Письменные
работы
(ПР):
-тесты (ПР-1),
- рефераты (ПР-4),
- учебные задачи (ТС-2),
- зачет по дисциплине
(УО-3)
Содержание дисциплины
Модуль 1. Предмет и история развития естествознания
Понятие естествознания. Наука как часть культуры общества. Классификация наук. Естествознание как система наук. Роль естественных наук в жизни общества на нынешнем этапе развития.
Актуальность синтеза естественнонаучных знаний: существующие подходы и перспективы.
Предмет естествознания. Научные факты, научные методы и научные результаты, их общность и различия.
Фундаментальные и прикладные естественные науки, их взаимосвязь. Пограничные естественные науки и их роль в интеграции естественнонаучных знаний.
Научные методы естествознания. Роль метода в естественных науках. Многообразие научных методов. Эмпирические и теоретические методы научного познания. Различие и общность
наблюдений и экспериментов. Измерение – основа количественного опыта.
4
5
Основные теоретические методы познания, их взаимодополнительность. Догадка, гипотеза
и теория как этапы теоретического осознания явлений. Проверка гипотез. Индукция, дедукция и
аналогия как виды теоретических умозаключений. Синтез, анализ и моделирование как эффективные научно-теоретические методы. Объективные условия возрастания роли моделирования в современной науке. Виды научных моделей: идеальные и материальные, физические, математические модели.
Системный подход в естествознании. Общая теория систем, ее основные положения. Понятие о статических и динамических, открытых и закрытых, детерминированных и вероятностных,
простых и сложных системах. Понятия подсистемы, элемента, среды, состава, структуры, состояния, процесса. Связи – основное понятие теории систем. Обратные связи (положительные и отрицательные) и их роль в саморегуляции систем.
История естественнонаучной мысли. Античная цивилизация как наследница египетской и
вавилонской культур. Выдающаяся роль Древней Греции в общемировом развитии. Зарождение
естественных наук в Древней Греции, основные характеристики этого процесса. Натурфилософский подход к изучению природы, его основные черты.
Основы учения о природе представителей милетской школы натурфилософов (Фалес,
Анаксимандр, Анаксимен), его обогащение в трудах Гераклита, Эмпедокла, Левкиппа, Демокрита.
Выдающаяся роль Аристотеля в систематизации и развитии естественнонаучных знаний древнегреческого мира, его основные научные достижения.
Анализ натурфилософского подхода в изучении природы. Выдающиеся достижения и недостатки натурфилософии. Значение натурфилософии как базы последующего прогресса естественнонаучной мысли.
Особенности эллинистического этапа естественнонаучного развития в Древней Греции, его
главные достижения и выдающиеся представители (Аристарх, Евклид, Эпикур, Архимед). Естественнонаучные воззрения в Древнем Риме как отражение преемственности в развитии античной
культуры.
Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху средневековья. Господство
религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII в.в. н.э. Роль алхимии в развитии естествознания и ее достижения в эпоху средневековья.
Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от европейской линии.
Возрождение и развитие античных естественнонаучных достижений в работах выдающихся арабских ученых (Хорезми, Бируни, Авиценны, Омара Хайяма, Улугбека).
Естественнонаучное развитие в эпоху Возрождения. Постепенный отход от натурфилософии и зарождение элементов современной науки. Взаимосвязь развития естествознания и техники
как материальной базы новой науки. Леонардо да Винчи – универсальный гений эпохи Возрождения, его заслуги перед естествознанием.
Развитие астрономической метрологии и необходимость пересмотра системы мира Птолемея. Учение Н.Коперника об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.
Зарождение специальных естественных наук – анатомии (А.Везалий), физиологии и эмбриологии (У.Гарвей). Зарождение новой физики и выдающаяся роль в ней Г. Галилея.
Формирование новой научной методологии, ее основные положения. Выдающийся вклад в
методологию Ф.Бэкона и Р. Декарта.
Развитие достижений Н.Коперника в работах И. Кеплера. Завершение подготовительного
этапа формирования механики как единой науки о движении земных и небесных тел.
Естественнонаучное развитие в новое время (эпоха капитализма). Выдающаяся роль
И.Ньютона как создателя классической механики – первой законченной научной теории. Влияние
классической механики на научное мировоззрение эпохи капитализма. Формирование первой физической картины мира и ее воздействие на развитие специальных наук. Вторая научная революция. Механистическая картина мира (Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон). Основные положения
механической картины мира.
Основные достижения специальных наук в ХVII-ХVIII вв., базирующиеся на механистическом подходе к явлениям природы: физики жидкости (Э.Торричелли, Б.Паскаль), газа (Р.Бойль,
5
6
Э.Мариотт), твердого тела (Р.Гук), электричества и магнетизма (Кулон, Гальвани, Вольта, Ом),
химии (А. Бойль, А. Лавуазье, А. Авогадро), физиологии.
Возрождение античного системно-эволюционного подхода к изучению биологических объектов (Ж.Кювье, К. Линней, Ж. Ламарк).
Естественнонаучное развитие в ХIХ веке и его характерные особенности. Третья революция в естествознании. Открытие закона сохранения и превращения энергии и его значение для
естествознания (Ю. Майер, Д. Джоуль).Вклад химиков в диалектизацию естествознания (Ф. Велер, Ш. Жерар, Д. И. Менделеев).
Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания (М.Фарадей,
Д.Максвелл). Принципиальное отличие полевого подхода в изучении взаимодействия тел от неполевого (дальнодействие и близкодействие). Уравнение Максвелла как теоретическое обоснование
единой природы электричества и магнетизма.
Замена физической механистической картины мира электромагнитной, ее основные положения. Преимущества электромагнитной картины мира в объяснении явлений и объектов природы.
Четвертая научная революция в естествознании. Проникновение вглубь материи. Доказательства дискретности строения вещества: открытие электрона (Д. Томсон) и радиоактивности
атома (А. Беккерель, П. и М. Кюри). Модель атома Резерфорда-Бора.
Торжество дискретно-атомистического подхода в химии и биологии ХIХ в. Труды
Д.Менделеева, А.М. Бутлерова в области химии.
Создание клеточной теории и ее значение в биологии (М.Шлейден, Т.Шванн, Р.Вирхов).
Открытие Ч.Дарвином основных закономерностей биологической эволюции и их общенаучное значение. Открытие Г.Менделем основных законов биологической наследственности, общенаучное значение этого достижения. Взаимоотношения открытий Ч.Дарвина и Г.Менделя на
начальном этапе эволюционного учения и в дальнейшем.
Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка
познания природы. Взаимоотношения классической и релятивистской механики. Общая теория
относительности А.Эйнштейна и относительность пространства и времени.
Новейшая революция в естествознании и замена электромагнитной картины мира квантовополевой, ее основные положения.
Проявление новейшей естественнонаучной революции в области биологии, становление и
развитие молекулярной биологии (Ф. Крик, Д. Уотсон, Т. Морган, Л. Полинг, Ф. Сенгер). Значение молекулярной биологии для биологических наук и естествознания в целом.
Модуль 2. Современная естественнонаучная картина мира
Панорама современного естествознания. Основные направления развития современного
естествознания (в области физики, химии, биологии) и их главные научные проблемы.
Современная научно-техническая революция (НТР) и ее характерные особенности. Влияние НТР на развитие естествознания и общественный прогресс. Основные направления развития
НТР (освоение новых источников энергии, создание материалов с заданными свойствами, разработка информационных технологий и т.д.).
Основные категории естествознания: материя, движение, пространство, время, организация. Материя как объективная реальность. Антипод материи – идеальное. Материализм и идеализм как два альтернативных методологических подхода к происхождению мира. Формы материи:
вещество, поле и вакуум. Их взаимопревращение и основные закономерности таких процессов.
Общность и различие вещественной и полевой форм материи. Корпускулярно-волновой дуализм.
Движение – неотъемлемое свойство материи. Формы движения материи, их иерархия.
Естествознание как общая наука о природных формах движения материи.
Пространство – как основная категория естествознания. Абсолютное и относительно, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное пространства, их отличия. Евклидова и неевклидовы геометрии пространства, их особенности.
Время как форма существования материи. Абсолютное и относительное, однородное и неоднородное, дискретное и непрерывное время, их отличия. Направленность («стрела») времени.
6
7
Понятие о 4-х мерном пространстве-времени (Г.И. Минковский). Интервал между событиями и его инвариантность. Проблема «путешествий во времени и пространстве».
Организация – важнейшее свойство движущейся материи. Организация - как мера упорядоченности системы. Виды организации: структура и ритм. Их различие и диалектическое единство.
Основные количественные характеристики организации: неопределенность, энтропия, информация.
Вероятность и организация. Единицы измерения информации – бит и байт. Передача информации по каналам связи. Способы борьбы с помехами: избыточное кодирование, фильтрация.
Применение информационного подхода в естествознании (информационная емкость молекул,
уровень организации биосистем, пропускная способность рецептивных каналов, кодирование и
фильтрация информации в органах чувств и др.)
Понятие о самоорганизации.
Схема структурной организации материи и ее основные свойства (древовидность, самозамкнутость, иерархичность).
Уровни структурной организации фундаментальной материи. Элементарные частицы как
низший уровень материальных структур. Классификация элементарных частиц по различным критериям (массе, электрическому заряду, времени жизни и др.) Гипотеза кварков и ее значение для
объяснения многообразия элементарных частиц, кварковая модель адронов.
Фундаментальные взаимодействия (силы природы) – решающий фактор движения и организации материи. Виды фундаментальных взаимодействий и их основные характеристики (радиус
действия, относительная величина, частицы – переносчики). Современные научные представления
о единстве фундаментальных взаимодействий. Перспективы теоретического объединения всех
сил.
Объединение элементарных частиц в атомные ядра, основные закономерности этого процесса. Ядерные реакции синтеза и расщепления. Объединение атомов в молекулы. Виды химической связи и ее фундаментальная природа. Объединение молекул в простые вещества. Основные
агрегатные состояния вещества. Плазма – особое состояние вещества. Отличия низкотемпературной и высокотемпературной плазмы. Основные свойства плазмы.
Уровни структурной организации геологической ветви материи: минералы – горные породы – геологические формации –надформационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) земная кора Геосфера и ее оболочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия,
барисфера).
Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, звездные системы (галактики),
Вселенная (Метагалактика), соотношение их уровней организации. Органическое единство мега- и
микромира, обусловленное единством их происхождения.
Структурные уровни организации биологической ветви материи. Биологические макромолекулы - основные структурно-функциональные элементы жизни. Основные виды биомолекул,
особенности строения, функции. Клетка - структурная и функциональная единица организма. Основные положения клеточной теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Органоиды клетки, их
функции. Ткани, органы, системы органов, организм, сообщества организмов. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз. Их особенности и иерархия.
Человек – тело и разум. Ветвь интеллекта в организации материи. Единство материального
и идеального в организации мозга. Человеческий мозг как высший уровень организации материи.
Геосфера, биосфера, ноосфера как завершение ветвей структурной организации материи.
Единство и различие всех сфер.
Ритмическая организация материи – закономерное следствие ее временной организации.
Гипотетические представления о внутренней природе, происхождении и эволюции естественных
ритмов.
Электромагнитные взаимодействия как субстрат и причина большинства известных ритмов. Их проявление в изменениях состояний атомов, молекул и надмолекулярных структур. Астрономические мегаритмы (для Вселенной, Галактики, Солнечной системы), и их проявление на
уровне глобальных геологических и биологических процессов.
7
8
Солнечные ритмы. Два вида солнечных ритмов: - физические (ритм солнечной активности);
- геометрические (астрономические). Ритмы магнитосферы Солнца, их связь с «солнечным ветром» и влияние на земные процессы.
Гравитационные солнечно-лунно-земные ритмы и их проявление на нашей
планете.
Лунно-земные ритмы, обусловленные периодичностью лунных фаз. Гидросферные, атмосферные
и литосферные приливы, их связь с жизнедеятельностью
Внутриземные ритмы, обусловленные протеканием внутренних геофизических процессов и
проявляющиеся в движении магнитных земных полюсов, вулканических извержениях, колебаниях и перемещениях земной коры и т.д. Их влияние на общебиологические процессы. Земные общепланетные ритмы: годичные и суточные. Важнейшая роль циркадных ритмов в процессах жизнедеятельности, современные научные данные о циркадных ритмах человека. Внутриклеточные
биохимические и физиологические ритмические процессы, их роль в жизнедеятельности. Понятие
о «внутренних часах» и научные данные об их изучении.
Универсальный эволюционизм природы. Проблема научного познания космогенеза: история, современное состояние, перспективы. Важность решения этой проблемы для естествознания.
Исторические попытки теоретического описания состояния Вселенной (А.Эйнштейн,
А.А.Фридман, Ж. Леметр). Гипотеза Ж. Леметра «Большого взрыва» Вселенной, ее теоретические
и опытные обоснования. Закон Э.Хаббла и его значение для космологии. Гипотезы, альтернативные «Большому взрыву», и их обоснования. Общие представления о возникновении и развитии
Вселенной согласно гипотезе «Большого взрыва». Хронология эволюции Вселенной (основные
эры и эпохи).
Современная (звездная) эра Вселенной. Начало структурной самоорганизации вещества во
Вселенной. Жизнь звезд. Различные сценарии звездных превращений. Механизмы образования
легких, средних и тяжелых химических элементов во Вселенной, их распространенность в космосе. Возникновение космического молекулярного вещества.
Основные параметры Вселенной в настоящее время, методы их определения. Теоретические модели будущего развития Вселенной и три основных сценария этого процесса. Плотность
вещества Вселенной как основной критерий выбора адекватной модели ее развития. Образование
звездно-планетных систем – закономерный этап развития Вселенной. Основные характеристики
Солнца – центрального тела солнечной системы. Параметры Солнца как звезды Галактики. Строение и состав Солнечной системы (планеты, спутники, кометы, метеориты). Земля как планета солнечной системы. Внутреннее строение Земли. Научные представления о происхождении и эволюции нашей планеты. Земля как динамическая неравновесная система.
Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Жизнь как космический феномен (В.И.Вернадский). Научные данные о сроках возникновения жизни на Земле. Проблема выбора сценария появления жизни. Гипотезы стационарного состояния и панспермии. Абиогенез как
наиболее вероятный гипотетический вариант и его основные положения (А.И.Опарин, Дж. Холдейн). Опыты С.Миллера как косвенное подтверждение гипотезы Опарина-Холдейна. Химическая
эволюция как второй этап биогенеза. Необходимые условия для протекания химической эволюции
и научные представления об их существовании на древней Земле. Предбиологическая (биохимическая и микроструктурная) эволюция как необходимый этап возникновения живых организмов.
Основные итоги предбиологической эволюции: возникновение белково-нуклеотидных комплексов, ферментов, универсального генетического кода, механизмов биологического воспроизводства
(репликации, транскрипции, трансляции, белковой сборки), появление первичных клеток – протобионтов.
Научные попытки определения жизни. Два основных подхода к анализу признаков живого
– «структурный» и «функциональный», их основные достижения и ограничения. Критерии жизни.
Теория эволюции живых организмов. Движущие силы эволюции.
Общие черты и качественные отличия эволюции человека в сравнении с другими биологическими видами. Этапы филогенеза гоминид, социальная и биологическая эволюция человека.
Развитие мозга – магистральное направление эволюции человека. Понятие о нейронном ансамбле
как функциональной единице мозга. Развитие мозга в онтогенезе и формирование интеллекта. Ос8
9
новные характерные черты разума, его отличия от психики животных. Связь интеллекта со структурами мозга. Происхождение земного разума как итог биологической эволюции гоминид.
Возникновение интеллекта – закономерный этап эволюции Вселенной. Креационизм и другие нематериалистические подходы к пониманию происхождения интеллекта. Антропный принцип; история и формулировки.
Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии. Варианты будущего
Земли с позиций влияния космических и геофизических факторов. Антропогенные факторы, лимитирующие естественное долголетие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этого.
Объективные причины, предопределяющие выход человека в космос. К.Э.Циолковский –
провозвестник космической эры человечества. Космические достижения землян. Основные
направления освоения космоса. Проекты заселения человеком космических объектов.
Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции человека. Научные
подходы к трактовке биологической эволюции человека в настоящем и будущем. Возможности
интеллекта в созидании биологической судьбы человечества. Искусственный и естественный интеллекты: взаимоотношения и перспективы эволюции.
Проблема научного описания самоорганизации материи: ограничения, накладываемые
классической (равновесной) термодинамикой. Идеи Э.С.Бауэра, Э.Шредингера об исключительной неуравновешенности живых организмов.
Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства (И. Пригожин). Значение
изучения диссипативных структур для объяснения механизмов структурной самоорганизации.
Синергетический подход к построению теории самоорганизации материи и его отличие от
неравновесно-термодинамического. Предмет изучения и области применения синергетики. (Г. Хакен).
Общее понятие о новых научных направлениях теоретического описания эволюции систем
различной природы (теории самодезорганизации, бифуркации, перестроек, катастроф, нелинейных
колебаний и волн, эволюционика).
Симметрия – универсальное свойство природных объектов и процессов. Пространственная
симметрия формы объектов. Элементы и операции симметрии. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Проявление симметрии формы в мега- и макромире.
Симметрия свойств природных объектов (физических, химических, биологических). Индикатрисы изотропных и анизотропных объектов живой и неживой природы. Общность и различия
симметрий формы и свойств объектов. Зеркальная симметрия – наиболее распространенный вид
природной симметрии. Различия в свойствах и поведении у «правых» и «левых» природных объектов (физических, химических, биологических) и фундаментальные причины этого.
Симметрия физических явлений и процессов и ее связь с симметрией пространства и времени. Проблема роли симметрии и ее нарушений в происхождении и эволюции материального
мира. Фундаментальная роль науки о симметрии в естествознании.
Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искусство, литература (в т.ч.
научно-художественная и научно-фантастическая), рациональный опыт, обыденное сознание. Их
возможности, сравнительные особенности и основные достижения. Взаимодополнительность
научных и вненаучных методов познания природы.
«Две культуры» в общественном развитии как следствие исторических условий и сложности социогенеза (Ч.Сноу). Закономерный переход к синтезу достижений культуры в настоящее
время. Существующие проблемы и способы их преодоления на пути к единой культуре.
5. Образовательные технологии
В процессе преподавания дисциплины используются предметно-ориентированные и личностно-ориентированные технологии обучения.
С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся реализуются
активные и интерактивные формы проведения занятий: подготовка и защита презентаций, рефератов, решение задач, тестов (ФЭПО), разбор в интерактивном режиме проблемных ситуаций и за9
10
дач, обсуждение видеофильмов по разделам дисциплины.
В процессе освоения дисциплины применяются также следующие образовательные технологии: компьютерные симуляции моделей биомолекулярных структур и Вселенной, использование интерактивных электронных учебников по КСЕ, ресурсов Интернет.
В рамках дисциплины предусмотрены встречи с ведущими специалистами по проблемам
курса, мастер-классы экспертов и специалистов.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 16 ч аудиторных
занятий. Занятия лекционного типа составляют 20 ч аудиторных занятий (определяется соответствующим ФГОС).
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
МОДУЛЬ 1. ПРЕДМЕТ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Вопросы к семинару № 1.
Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира.
Структурные уровни и системная организация материи
Вопросы № 1-2 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Естествознание – совокупность наук о природе. Классификация наук. Интеграция и дифференциация наук.
2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
3. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
4. Научный метод познания. Методы естествознания – теоретические и эмпирические.
5. Становление методов в процессе развития естествознания.
6. Микро-, макро-, мегамиры
7. Структуры микромира
8. Химические системы
9. Особенности биологического уровня организации материи
Вопросы к семинару № 2.
История естествознания. Научные революции и картины мира в естествознании.
Вопросы № 3-13 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Научные революции в истории естествознания.
2. Научные картины мира в истории естествознания (по эпохам: от античности до современности):
3. донаучный период
4. античное естествознание
5. период средних веков
6. эпоха возрождения
7. эпоха нового времени
8. естествознание 19-20 вв.
9. современное естествознание 20-21 вв.
Вопросы для самостоятельной работы
1. Донаучный период в развитии естествознания.
2. Естествознание в Древней Греции. Характерные особенности античного естествознания.
3. Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху Средневековья.
4. Господство религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII
в.в. н.э. Роль алхимии в развитии естествознания и ее достижения в эпоху Средневековья.
5. Арабская линия в средневековой науке, ее общие черты и отличия от европейской линии. Возрождение и развитие античных естественнонаучных достижений в работах выдающихся арабских
10
11
ученых (Хорезми, Бируни, Авиценны, Омара Хайяма, Улугбека).
6. Естественнонаучное развитие в эпоху Возрождения.
7. Учение Н.Коперника (Дж.Бруно, Г.Галилея) об устройстве Вселенной. Первая научная революция в естествознании.
8. Зарождение специальных естественных наук – анатомии (А.Везалий), физиологии и эмбриологии (У.Гарвей).
9. Зарождение новой физики и выдающаяся роль в ней Г.Галилея.
10. Естественнонаучное развитие в Новое время (эпоха капитализма). Выдающаяся роль
И.Ньютона как создателя классической механики
11. Основные достижения специальных наук в ХVII-ХVIII вв.
12. Открытие полевой формы материи и его значение для естествознания (М.Фарадей,
Д.Максвелл).
13. Торжество дискретно-атомистического подхода в химии и биологии ХIХ в. Труды Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова в области химии.
14. Создание клеточной теории и ее значение в биологии.
15. Естествознание в конце ХIХ – первой половине ХХ вв. как отражение качественного скачка
познания природы.
Вопросы к семинару № 3.
Материя, пространство, время. Микромир.
Вопросы № 14-21 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Развитие представлений о материи
2. Развитие представлений о движении
3. Развитие представлений о взаимодействии
4. Эволюция представлений о пространстве и времени: сравнительная характеристика пространства (времени) в классической физике и современных научных представлениях
5. Специальная теория относительности
6. Общая теория относительности
7. Физика микромира: история развития и современные достижения.
8. Химия как наука: история развития и современные достижения. Объекты и методы исследования.
Вопросы для самостоятельной работы
1. Основные категории естествознания.
2. Материя. Классификация и новые представления о материи. Формы существования материи и
их взаимосвязь.
3. Пространство. Классификация и современные представления о пространстве.
4. Время. Классификация и новейшие представления о времени. Взаимосвязь пространства и времени. Пространственно-временной континуум.
5. Движение. Формы движения и их иерархия.
6. Естественнонаучные картины мира: механистическая, электромагнитная, квантово-полевая.
7. Понятие о микро-, макро- и мегамирах. Концепции микромира.
8. Корпускулярная концепция описания природы.
9. Механистический атомизм.
10. Континуальная концепция.
11. Квантовая теория строения атома.
12. Принцип корпускулярно-волнового дуализма.
13. Элементарные частицы и их классификация. Гипотеза кваркового строения адронов.
14. Фундаментальные физические взаимодействия в природе.
МОДУЛЬ 2. СОВРЕМЕННАЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА
Вопросы к семинару № 4.
11
12
Мегамир. Вселенная.
Вопросы № 22-30 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Космология (мегамир).
2. Космология и астрономия как науки: история развития и современные достижения. Объекты и
методы исследования.
3. Геология и география как науки: история развития и современные достижения. Объекты и методы исследования.
4. Геологическая эволюция
Вопросы для самостоятельной работы
1. Исторические попытки теоретического описания состояния Вселенной (А. Эйнштейн, А.
Фридман, Ж. Леметр и другие).
2. Гипотеза «Большого взрыва». Теоретические и опытные обоснования.
3. Закон Э. Хаббла и его значение для космологии.
4. Хронология эволюции Вселенной (основные эры).
5. Теоретические модели будущего развития Вселенной. Плотность вещества Вселенной как основной критерий выбора адекватной модели ее развития.
6. Гипотеза «пульсирующей Вселенной».
7. Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, галактики, Вселенная (Метагалактика), соотношение их уровней организации.
8. Основные параметры Вселенной в настоящее время.
9. Звезды. Типы звезд. Различные сценарии звездных превращений.
10. Основные характеристики Солнца. Параметры Солнца как звезды галактики.
11. Строение и состав Солнечной системы.
12. Земля как планета Солнечной системы. Внутреннее строение Земли.
13. Научные представления о происхождении и эволюции Земли.
14. Универсальный эволюционизм природы.
Вопросы к семинару № 5.
Макромир. Биологические уровни организации.
Вопросы № 31-35 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Биология как наука: история развития и достижения.
2. Объекты и методы современных биологических исследований (в соответствии с биологическими уровнями организации):
3. Биомолекулы
4. Клетки
5. Ткани
6. Органы
7. Системы органов
8. Организмы
9. Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости живых систем)
10. Биосфера
11. Человек в биосфере
12. Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
Вопросы для самостоятельной работы
1. Химический состав клетки. Биологические макромолекулы – основные структурнофункциональные элементы жизни.
2. Основные виды биомакромолекул, их функции: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты.
3. Метаболизм: катаболизм и анаболизм. Процесс биосинтеза белка в клетке и его регуляция. Фо12
13
тосинтез.
4. Витамины. Гормоны. Регуляция обмена веществ и функций (внутриклеточная, гормональная,
нервная).
5. Клетка – структурная и функциональная единица живого. Основные положения клеточной теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов).
6. Клеточно-молекулярный уровень организации материи. Органоиды клетки, их функции.
7. Строение, функции, типы клеток. Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот.
8. Вирусы – неклеточные формы.
9. Законы наследственности Г. Менделя. Хромосомная теория наследственности. Генотип. Фенотип. Формы изменчивости.
10. Митоз. Мейоз. Оплодотворение и индивидуальное развитие организма.
11. Методы генной инженерии и биотехнологии. Проблема клонирования организмов.
12. Системный уровень организации живой материи. Строение и функции систем организма человека (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др.).
13. Строение и функции нервной системы человека. Высшая нервная деятельность. Сознание. Память.
14. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз. Их особенности и иерархия.
15. Критерии и структура вида. Популяции.
16. Образование новых видов. Микро- и макроэволюция. Видовое многообразие.
17. Биосферный уровень организации материи. Геосфера, биосфера, ноосфера в структурной организации материи. Единство и различие всех сфер.
18. Концепция В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.
19. Современное состояние биосферы и её влияние на геосферу. Техносфера как продукт антропогенеза и техногенеза.
20. Экологические проблемы биосферы. Антропологические факторы, лимитирующие долголетие
биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этих факторов.
Вопросы к семинару № 6.
Биологическая эволюция материи.
Вопросы № 36-40 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Происхождение жизни на Земле (эволюция и развитие живых систем)
2. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем)
3. Этапы и закономерности эволюции живых систем органического мира
4. Теории эволюции
5. Генетика и эволюция
6. Доказательства эволюции
7. Происхождение и эволюция человека
Вопросы для самостоятельной работы
1. Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Определение жизни (живого) с
позиции структуры и функций. Структурный и функциональный подходы в попытках определения жизни.
2. Критерии жизни. Многогранность живого. Формы жизни
3. Основные положения концепции абиогенеза (А.И. Опарин, Дж. Холдейн и др., опыты С. Миллера).
4. Концептуальные уровни познания живого.
5. Проблема происхождения жизни на Земле.
6. Концепции происхождения жизни.
7. Эволюция живой природы.
8. Эволюционные представления и классификация органического мира в трудах К. Линнея, Ж.Б.
Ламарка, Ж. Бюффона.
13
14
9. Теория эволюции живых организмов Ч. Дарвина. Движущие силы эволюции. История развития
органического мира.
10. Происхождение и эволюция человека. Основные этапы антропогенеза.
11. Отличительные особенности биологической эволюции человека (биологические и социальные
факторы антропогенеза). Развитие мозга – магистральное направление эволюции человека.
12. Доказательства эволюции органического мира. Современные представления об эволюции.
Вопросы к семинару № 7.
Порядок и беспорядок в природе.
Самоорганизация. Симметрия, ритм. Синергетика и кибернетика.
Вопросы № 19, 41-47 к зачету
Рекомендуемые темы презентаций:
1. Системный подход в естествознании
2. Принципы симметрии, законы сохранения
3. Динамические и статистические закономерности в природе
4. Концепции квантовой механики.
5. Принцип возрастания энтропии
6. Синергетика в современном естествознании.
7. Кибернетика в современном естествознании.
8. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального (глобального) эволюционизма
природы
Вопросы для самостоятельной работы
1. Основные положения теории систем. Виды систем.
2. Связи, их роль в саморегуляции.
3. Предмет изучения и области применения синергетики. (Г. Хакен).
4. Ограничения, накладываемые классической (равновесной) термодинамикой.
5. Синергетический подход к построению теории самоорганизации материи и его отличие от
неравновесно-термодинамического.
6. Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства (И. Пригожин)
7. Значение изучения диссипативных структур для объяснения механизмов структурной самоорганизации.
Вопросы к семинару № 8.
1. Диктант по основным терминам курса
2. Итоговое тестирование
Вопросы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины:
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ (первый семестр)
1. Естествознание как система наук. Наука как часть культуры общества. Классификация наук.
Дифференциация и интеграция наук. Предмет, цели и задачи естествознания. Научные революции
в естествознании. Современная естественнонаучная картина мира.
2. Структура естественнонаучного познания. Уровни и методы естественнонаучного познания:
эмпирические и теоретические. Понятие метода и методологии. Классификация методов научного
познания. Всеобщие методы познания: диалектический и метафизический. Познание как важнейшее свойство разума. Сочетание научных и вненаучных (религия, мифология, искусство, литература) методов познания природы. Эмпирические методы познания, их виды и особенности. Теоретические методы познания.
3. Общая характеристика античной натурфилософии. Доклассический этап развития науки.
4. 1-й (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии (VII – VI в.в. до н.э.). Выдающаяся роль Древней Греции в общемировом развитии. Основы учения о природе представителей
Милетской школы натурфилософов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен). Учение Гераклита Эфесского. Труды Пифагора.
14
15
5. 2-й (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии (V - III в.в. до н.э.). Возникновение атомистики. Учение Эмпедокла, Анаксагора, Левкиппа и Демокрита. Труды Гиппократа.
Учения Платона, Аристотеля, Теофраста.
6. 3-й (эллинистически-римский) период развития античной натурфилософии (III в.в. до н.э. - I в.
н.э.). Учения Эпикура, Евклида, Архимеда, Лукреция Кара, К. Птолемея.
7. Развитие естествознания в эпоху Средневековья (3 в. н.э. – 14 в.в.) в Европе и на Востоке. Господство религиозной схоластики. Естественнонаучные достижения средневековой арабской культуры. Арабская линия в средневековой науке (Авиценна, Аверроэс, Омар Хайям, Улугбек). Становление науки в позднесредневековой Европе.
8. Естествознание в эпоху Возрождения (14 - нач. 17 в.в.). Первая научная революция в естествознании. Предпосылки к созданию 1-ой научной картины мира. Гелиоцентрическая система мира.
Учения Н. Коперника, Дж.Бруно, Г.Галилея, Л да Винчи. Зарождение научной биологии (А. Левенгук, А. Везалий, У. Гарвей).
9. Естествознание в эпоху Нового времени (17-19 в.в.). Вторая научная революция в естествознании. Эмпиризм (Ф. Бэкон) и рационализм (Р. Декарт). Создание классической механики и экспериментального естествознания. 1-я механистическая научная картина мира (И. Кеплер, И. Ньютон,
Г. Лейбниц).
10. Естествознание 18 - конца 19 в.в. Третья научная революция в естествознании. Диалектизация
естествознания. Открытие полевой формы материи. Создание теории электромагнитного поля (Ш.
Кулон, М. Фарадей, Дж. Максвелл). Замена физической механистической научной картины мира
на 2-ю – электромагнитную научную картину мира.
11. Важнейшие открытия в естествознании 18 - 19 в.в.: физическая, химическая, биологическая
картины мира. Классическая термодинамика. Открытие закона сохранения и превращения энергии
и его значение для естествознания (Ю. Майер, Д. Джоуль). Вклад химиков в диалектизацию естествознания (Ф. Велер, Ш. Жерар, Д. И. Менделеев и др.). Атомно-молекулярное учение. Достижения в области биологии и химии (М.В.Ломоносов, К. Линней, Ж.Б.Ламарк). Развитие биологических наук в 19 в. (клеточная теория, теория эволюции Ч. Дарвина, законы наследования Г. Менделя).
12. Естествознание конца 19 – начала 20 в.в. Четвертая научная революция в естествознании. Проникновение вглубь материи. Становление 3-й квантово-полевой научной картины мира. Создание
квантовой механики и теории относительности. Доказательства дискретности строения вещества:
открытие электрона (Д. Томсон) и радиоактивности атома (А. Беккерель, П. и М. Кюри). Корпускулярная и континуальная концепции строения материи. Корпускулярно-волновой дуализм. Модели строения атома (М. Планк, Дж. Томсон, Э. Резерфорд, Н. Бор).
13. Естествознание 20 - 21 в.в. Важнейшие естественнонаучные открытия 20 века. Современная
естественнонаучная картина мира. Итоги естествознания первой половины 20 века. Достижения в
области биологии («двойная спираль» ДНК: модель Д. Уотсона и Ф. Крика). Современное естествознание (состояние науки с середины 20 века до настоящего времени). Ведущие направления
современного естествознания. Основные проблемы ведущих научных направлений. Современная
научно-техническая революция (НТР). Проблемы общенационального широкого характера, стоящие перед «большой наукой».
14. Материя – основная категория естествознания. Классические и современные представления.
Формы, свойства, структурные уровни организации материи.
15. Движение - основная категория естествознания. Формы движения и их иерархия.
16. Пространство - основная категория естествознания. Классические и современные представления. Характеристики пространства.
17. Время - основная категория естествознания. Классические и современные представления. Характеристики времени.
18. Взаимосвязь пространства и времени. Пространство и время как важнейшие формы бытия материи. Общие и специфические свойства пространства и времени. Особенности пространства и
времени в микро-, макро- и мегамире. Принцип относительности Галилея-Ньютона. Пространственные и временные свойства в специальной теории относительности А. Эйнштейна. Простран15
16
ственные и временные свойства в общей теории относительности А. Эйнштейна и ее доказательства. Понятие о 4-х-мерном пространстве-времени (Г.И. Минковский). N – мерность пространства
и времени, параллельные миры и антимиры.
19. Организация - основная категория естествознания. Схема структурной организации фундаментальной материи. Виды организации: структура и ритм. Способы организации. Количественные
характеристики организации: неопределенность, энтропия, информация. Передача информации по
каналам связи. Способы борьбы с помехами: избыточное кодирование, фильтрация.
20. Структура микромира. Современные представления о строении атома. Существенные особенности «атомизма» 20 в. Атомы, молекулы, вещества, надмолекулярные структуры. Основные типы
химических связей. Внутри- и межмолекулярные взаимодействия. Основные агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное. Плазма – особое состояние вещества.
21. Классификация и характеристика элементарных частиц. Кварки.
22. Характеристика фундаментальных физических взаимодействий (сильное, электромагнитное,
слабое, гравитационное). Теория Великого объединения. Модель супергравитации.
23. Происхождение и эволюция Вселенной. Общие представления о возникновении и развитии
Вселенной согласно гипотезе «Большого Взрыва» и «расширяющейся Вселенной». Хронология
развития Вселенной. Характеристика адронной, лептонной, фотонной и звездной эр эволюции
Вселенной. «Реликтовое излучение». Химический состав вещества во Вселенной. Свойства Метагалактики.
24. Основные космологические модели эволюции Вселенной (стационарная, открытая расширяющаяся, закрытая «пульсирующая» Вселенная). Современная модель однородной, изотропной, нестационарной, горячей расширяющейся Вселенной. «Красное смещение». Закон Э. Хаббла. Космологический горизонт.
25. Структура мегамира. Вселенная (Метагалактика), звездные системы (галактики), звезднопланетные системы, планеты, соотношение их уровней организации. Современная (звездная) эра
Вселенной.
26. Строение и эволюция галактик. Квазары. Типы галактик. Галактики «Млечный Путь», «Магеллановы Облака», «Туманность Андромеды» и др.
27. Классификация и характеристика небесных тел. Звезды. Пульсары. Планеты. Астероиды. Метеориты. Кометы.
28. Строение и эволюция звёзд. Типы звёзд. Пути эволюции звёзд: различные сценарии звездных
превращений.
«Черные дыры» и их свойства.
29. Строение, состав и происхождение Солнечной системы. Характеристика Солнца и планет
Солнечной системы.
30. Строение и эволюция Земли как одной из планет Солнечной системы. Уровни структурной организации геологической ветви материи: минералы – горные породы – геологические формации –
над-формационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) – земная кора. Геосфера и ее оболочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия, барисфера).
31. Гипотезы происхождения и развития жизни на Земле. Основные положения концепции абиогенеза (А.И. Опарин, Дж. Холдейн и др., опыты С. Миллера). Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Определение жизни с позиции структуры и функций. Критерии жизни.
32. Уровни организации биологической ветви материи.
33. Биологические макромолекулы – основные структурно-функциональные элементы жизни. Химический состав клетки. Основные виды биомакромолекул, их функции: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты. Витамины. Гормоны. Метаболизм: катаболизм и анаболизм. Процесс
биосинтеза белка в клетке и его регуляция. Фотосинтез. Регуляция обмена веществ и функций
(внутриклеточная, гормональная, нервная).
34. Клетка – структурная и функциональная единица живого. Основные положения клеточной
теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Органоиды клетки, их функции. Клеточномолекулярный уровень организации материи. Строение, функции, типы клеток. Сравнительная
характеристика клеток прокариот и эукариот. Вирусы. Законы наследственности Г. Менделя.
16
17
Хромосомная теория наследственности. Генотип. Фенотип. Формы изменчивости. Митоз. Мейоз.
Оплодотворение и индивидуальное развитие организма. Методы генной инженерии и биотехнологии. Проблема клонирования организмов.
35. Системный уровень организации живой материи. Строение и функции систем организма человека (кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др.). Строение и функции
нервной системы человека. Высшая нервная деятельность. Сознание. Память.
36. Эволюции органического мира. Эволюционные представления и классификация органического
мира в трудах К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ж. Бюффона. Теория эволюции живых организмов Ч.
Дарвина. Движущие силы эволюции. История развития органического мира.
37. Происхождение и эволюция человека. Основные этапы антропогенеза. Отличительные особенности биологической эволюции человека (биологические и социальные факторы антропогенеза). Развитие мозга – магистральное направление эволюции человека.
38. Доказательства эволюции органического мира. Современные представления об эволюции.
39. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз. Их особенности и иерархия.
Критерии и структура вида. Популяции. Образование новых видов. Микро- и макроэволюция. Видовое многообразие.
40. Биосферный уровень организации материи. Геосфера, биосфера, ноосфера в структурной организации материи. Единство и различие всех сфер. Концепция В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Современное состояние биосферы и её влияние на геосферу. Техносфера как продукт антропогенеза и техногенеза. Экологические проблемы биосферы. Антропологические факторы, лимитирующие долголетие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этих
факторов.
41. Общие вопросы ритмической организации материи (колебания, ритм). Ритмы фундаментальной материи. Ритмы космических систем (астрологические мегаритмы Вселенной, Галактики,
Солнечной системы). Солнечные ритмы: физические (ритм солнечной активности); геометрические (астрономические). Влияние солнечных ритмов на земные процессы. Земные ритмы: годичные (окологодичные), суточные (околосуточные). Лунные ритмы и биоритмы. Биологические авторитмы. Понятие о «внутренних часах». Относительно быстрые биоритмы: субсекундные, секундные, минутные, часовые. Биоритмы и сон.
42. Симметрия природы и природа симметрии. Элементы и операции симметрии. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Проявление симметрии формы в мега- и макромире. Симметрия свойств природных объектов (физических, химических, биологических). Симметрия в
микромире (атомно-молекулярное строение вещества). Симметрия физических процессов и явлений. Ее взаимосвязь с симметрией пространства и времени. Роль зеркальной (билатеральной)
симметрии в природе.
43. Системный подход в естествознании. Сущность и значение системного подхода в естествознании. Классификация систем. Общая теория систем. Основные понятия общей теории систем.
Связи – важнейшее понятие общей теории систем. Классификация связей.
44. Проблема самоорганизации материи, и ее роль в естествознании. Самоорганизация в сильнонеравновесных системах. Понятие о диссипативных структурах (ячейки Бенара, вихри Тейлора).
Их основные свойства. Предмет изучения и области применения синергетики (Г. Хакен). Моделирование ритмов материи. Моделирование ритмических популяционных процессов (модель
«хищник-жертва» В. Вольтера и её следствия). Опытные доказательства «волн популяций» и их
биологический смысл.
45. Связь проблем самоорганизации материи с кибернетикой. Кибернетика – наука об управлении.
46. Универсальный эволюционизм природы. Характерные особенности постнеклассического естествознания 20-21 в.в.
47. Антропный принцип в космологии. Возникновение интеллекта (разума) – закономерный этап
эволюции Вселенной. Перспективы эволюции интеллекта. Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии. Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции человека. Естественный и искусственный интеллекты: взаимоотношения и перспективы
17
18
эволюции. Биороботы.
48. Будущее эволюции жизни. Эволюция вида Homo sapiens.
49. Будущее Земли как планеты. Космические факторы, влияющие на состояние Земли (состояние
Солнца, метеориты, разрушение озонового слоя, космическое излучение).
50. Человек и космос. Основные направления освоения космоса.
Вопросы для контроля самостоятельной работы обучающихся по темам
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ И ПРЕЗЕНТАЦИЙ
1. Проблема начала и конца Вселенной (прошлое, настоящее и будущее Вселенной)
1. Общие представления о возникновении и развитии Вселенной согласно гипотезе «Большого взрыва».
2. Хронология развития Вселенной (основные эры).
3. Современная (звездная) эра Вселенной.
4. Начало структурной самоорганизации вещества во Вселенной (формирование галактик,
первичных звезд).
5. Типы звезд. Различные сценарии звездных превращений.
6. Механизм образования мелких, средних, тяжелых элементов во Вселенной.
7. Сценарии будущего Вселенной.
Литература
1. Гинзбург В. Л. Как устроена Вселенная и как она развивается во времени. М.: Знание,
1968.
2. Девис П. Случайная Вселенная. М.: Мир, 1985.
3. Долгов А. Д. и др. Космология ранней Вселенной. М.: МГУ, 1988
4. Новиков И. Д. Эволюция Вселенной. М.: Наука,1983
5. Ровинский Р. Е. Развивающаяся Вселенная. М.,1995
6. Силк Дж. Большой взрыв. Рождение и эволюция Вселенной. М.: Мир, 1982.
7. Табачинский В. Ф. Расширяющаяся Вселенная и космическое время. Л.: Знание, 1987.
2. Уровни структурной организации геологической ветви материи
1. Трудности, связанные с изучением этой ветви материи.
2. Уровни геологических структур: минералы – горные породы – геологические формации –
надформационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) - земная кора (океаны, моря, материки).
3. Сферы земной организации материи: геосфера, биосфера, ноосфера.
4. Геосфера и ее оболочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия, барисфера).
5. Географическая оболочка Земли.
6. Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, звездные системы (галактики), Вселенная (Метагалактика).
7. Строение и состав Солнечной системы
Литература:
1. Владимиров Ю А и др. Биофизика. М.: Медицина,1983.
2. Эволюция материи ее структурные уровни. М.:Наука,1983.
3. Войткевич Г.В. Геологическая хронология Земли. М.:Недра,1984.
4. Монин А. С. История Земли. М.:Наука,1977.
3. Ритмическая организация материи
1. Общие вопросы ритмической организации Материи (колебания, ритм).
2. Физическая модель колебания «Математический маятник».
3. Ритмы фундаментальной материи.
4. Ритмы космических систем (астрологические мегаритмы Вселенной, Галактики, Солнечной системы).
18
19
5. Земные ритмы: годичные (окологодичные), суточные (околосуточные), ультрадианные
ритмы, инфрадианные ритмы.
6. Флиссовские ритмы.
7. Солнечные ритмы: физические (ритм солнечной активности); геометрические (астронамические).
8. Влияние Солнечных ритмов на земные процессы (А.Л Чижевский «Земное эхо солнечных бурь»).
9. Лунные ритмы.
10. Биологические ритмы. Понятие о «внутренних часах».
Литература
1. Аппель В. А. Биоритмы: подходите ли вы друг другу. М.:АО «Интерэксперт», 1996.
2. Детари Л., Карцаги В. Биоритмы. М.: Мир, 1984.
3. Зидерман А. А. Некоторые вопросы хронобиологии и хрономедицины. Рига: Зинатне,
1988.
4. Серегин С.Я., Серегин В.Я. Природа глобальных геологических циклов: системный подход. М.: Наука, 1993.
5. Уинформ А.Т. Время по биологическим часам М.: Мир, 1998.
6. Ягодинский В Н Ритм, ритм, ритм. М.: Знание, 1985.
4. Универсальный эволюционизм природы. Возникновение жизни – закономерный этап
земной эволюции
1. Теории возникновения жизни на Земле.
2. Основные положения теории абиогенеза. Состояние первобытной Земли и ее атмосферы.
Химическая эволюция как этап абиогенеза.
3. Предбиологическая эволюция - биохимическая и микроструктурная эволюция как необходимый этап.
4. Определение жизни с позиции структуры и функций. Основные свойства живых организмов.
5. Теория эволюции живых организмов. Основные движущие силы эволюции: наследственность, изменчивость, борьба за существование (внутри-, межвидовая, с неблагоприятными факторами среды), естественный отбор.
6. Отличительные особенности биологической эволюции человека (биологические и социальные факторы абиогенеза).
7. Возникновение интеллекта (разума) – закономерный этап эволюции Вселенной.
8. Развитие мозга – магистральное направление эволюции человека.
9. Увеличение абсолютного и относительного объема головного мозга и уровни его организации у человека в процессе филогенеза. Развитие мозга в онтогенезе и формирование интеллекта.
Основные характерные черты разума, его отличия от психики животных.
10. Перспективы эволюции интеллекта. Будущее интеллекта и жизни как кардинальная
проблема космологии.
Литература
1. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция, управление. М.: Наука, 1986.
2. Кемп, Арме К. Введение в биологию. М., Мир, 1988.
3. Медников Б.М. Аксиомы биологии. М.: Знание, 1982.
4. Опарин А.И. Проблема происхождения жизни. М.: Знание, 1976.
5. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли. М.: Наука, 1984.
6. Фалсон К. Происхождение жизни. М.: Мир,1982.
7. Алексеев В.П. Становление человека. М.: Наука,1984.
8. Бэрроу Дж. Л., Типлер Ф. Дж. Антропный космологический принцип. М.: Мир, 1989.
9. Волков Ю.Г., Поликарпов В.С. Интегральная природа человека. Ростов-на-Дону, РГУ,
1994.
10. Иваницкий Г.Р. Нейроинформатика и мозг. М.: Знание, 1991.
19
20
11. Леонтьев А.Н. Деятельность, сознание, личность. М.: Наука, 1977.
12. Сергеев Б.Ф. Ступени эволюции интеллекта. М.: Знание, 1986.
13. Яблоков А.В., Юсупов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая школа, 1981.
5. Будущее земли, жизни, разума
1. Будущее Земли, как планеты. Космические факторы, влияющие на состояние Земли (состояние Солнца, метеориты, разрушение озонового слоя, космическое излучение).
2. Будущее эволюции жизни. Эволюция вида Homo sapiens.
3. Современное состояние биосферы и её влияние на геосферу.
4. Техносфера как продукт антропогенеза и техногенеза.
5. Экологические проблемы биосферы.
6. Антропологические факторы, лимитирующие долголетие биосферы и геосферы, пути
преодоления негативных последствий этих факторов.
7. Ноосфера и человечество. Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции человека. Искусственный и естественный интеллекты: взаимоотношения и перспективы
эволюции.
8. Человек и космос. Основные направления освоения космоса: проблема поиска внеземных цивилизаций; проблема поиска жизни во Вселенной.
Литература:
1. Аллен Дж. Нельсон М. Космические биосферы. М.: Прогресс, 1991.
2. Вольвовская А.В. Человек и космос. М.: Наука, 1994.
3. Вронский В.А. Прикладная экология. Ростов н / Д: «Феникс», 1996.
4. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. М.: Аспект
Пресс, 1999.
5. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия, 1990.
6. Одум Ю. Экология. Т 1-2. М.: Мир, 1986.
7. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М.: 1995.
6. Симметрия природы и природа симметрии
1. Краткая история науки о симметрии от эпохи античности до современности.
2. Элементы и операции симметрии.
3. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии.
4. Проявление симметрии формы в мега и макромире
5. Симметрия свойств природных опытов.
6. Ассиметрия атомно-молекулярного строения материи.
7. Симметрия пространства и времени.
8. Роль зеркальной (билатеральной) симметрии в природе.
Литература:
1. Акопян И. Д. Симметрия и ассиметрия в познании. Ереван: АН АрмССР,1980
2. Гильде В. Зеркальный мир. М.: Мир, 1967.
3. Сонин А.С. Постижение совершенства. М.: Знание, 1987.
4. Тарасов Л.В. Этот удивительно симметричный мир. М.: Просвещение 1982.
5. Урманцев Ю. А. Симметрия природы и природа симметрии. М.: Мысль, 1974.
6. Функционнальная асимметрия и адаптация человека //Сб. ст. М.: Наука, 1976.
7. Шафрановский И.И. Симметрия в природе. М.: Недра 1968.
8. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. М.:Наука,1971.
7. Порядок и беспорядок в природе. Самоорганизация
1. Проблема самоорганизации материи, и ее роль в естествознании.
2. Самоорганизация в сильнонеравновесных системах (Пригожин И.Р.)
3. Понятие о диссипативных структурах (ячейки Бенара, вихри Тейлора). Их основные
свойства.
20
21
4. Предмет изучения и области применения синергетики (Г. Хакен).
5. Моделирование ритмов материи.
6. Моделирование ритмов волн популяций (модель «хищник-жертва» В.Вольтера и её следствия).
7. Опытные доказательства «волн популяций» и их биологический смысл.
8. Моделирование автоколебательных химических реакций (А. Лотка).
Литература
1. Иваницкий Г. Р. Ритмы развивающихся сложных систем. М.: Знание, 1988.
2. Костюк В. Н. Изменяющиеся системы. М.: РАН, 1993.
3. Осипов А.И. Самоорганизация и хаос (очерк неравновесной термодинамики). М.: Знание
1986.
4. Пригожин И. Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Мир, 1986.
5. Романовский Ю. М. Принципы самоорганизации в физике, химии и биологии. М.: Знание, 1981.
6. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1985.
7. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. М.: Мир, 1987.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., Центр, 1998.
2. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. Учебное
пособие для ВУЗов. М., 2000.
3. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Учебное пособие. М., 2000.
4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. М.: Маркетинг, 2000. - 832 с.
5. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. М., 1998. – 192 с.
6. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. М., 1998. – 208 с.
7. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Лавриненко В.Н. и др.
М., 1997.
8. Лось В.А. Основы современного естествознания. М., Инфра-М, 2000.
9. Липовко П.О. Концепции современного естествознания. Ростов-на-Дону, Феникс, 2004.- 504 с.
10. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., Инфра-М, 2003. - 622с.
11. Поликарпов В.С. История науки и техники. Ростов – на - Дону, Феникс, 1999.
12. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1999.
13. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М., 1999. – 232 с.
14. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для ВУЗов / Самыгин С.И., Басаков М.И., Голубинцев В.Л. Ростов – на - Дону, 1997.
15. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для Вузов / авт. коллектив под рук.
С. И. Самыгина. М., 1999.
16. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. Учебное пособие для вузов. Ростов-на-Дону, Феникс, 2000.- 480 с.
б) Дополнительная литература
1. Баблоянц А. Молекулы, динамика жизни. М., 1990. – 373 с.
2. Бердников В.А. Эволюция и прогресс. Новосибирск, 1991. - 187 с.
3. Васильев М.В. Материя. М., 1977. – 383 с.
4. Вильвовская А.В. Человек и космос. М., 1994. – 253 с.
5. Грант, Берн. Эволюционный процесс. М., 1991. - 488 с.
6. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М., 1999. – Т. 1-3.
7. Естественнонаучное и гуманитарное знание. Л., 1990. – 200с.
8. Михайловский В.Н., Хон Г.Н. Диалектика формирования современной научной картины мира.
М., 1989. – 125 с.
9. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.,1986. – 383 с.
10. Ребане К.К. Энергия, энтропия, среда обитания. М.,1985.–251 с.
21
22
11. Хакен Г. Синергетика. М., 1985. – 419 с.
12. Шугалей В.С. История науки в вопросах и ответах. Ростов-на-Дону, 2000. – 58с.
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Программные пакеты: Origin 8 Pro, ImageJ, Microsoft Exel
2. Интернет ресурсы, сайты:
3. http://www.alleng.ru/edu/natur2.htm - образовательные ресурсы Интернета по естествознанию
(скачать учебники по КСЕ)
4. http://naturalsciences.ru/ - электронный учебник КСЕ
5. http://nature.web.ru/ - научная сеть (всевозможные современные публикации по естествознанию)
6. http://www.pereplet.ru/cgi/soros/readdb.cgi - Соросовский образовательный журнал (статьи по современному естествознанию)
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Естественнонаучная картина мира»
Материально-техническое обеспечения дисциплины «Естественнонаучная картина мира»
определяется материально-технической базе, имеющейся на факультете лингвистики и словесности ПИ ЮФУ, на котором реализуется данная рабочая программа.
Материально-техническая база факультета включает:
 четыре компьютерных (мультимедийных) классов с необходимым числом компьютеров и
подключением к Интернету для проведения практических занятий с использованием электронного тестирования;
 пять аудиторий с интерактивными досками для работы с программой «Ноутбук» (программа предоставляется преподавателям ЮГИНФО ЮФУ) и показа презентаций;
 библиотеку и читальный зал, располагающие необходимым количеством учебной и учебно-методической литературы.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций
по направлению 035700 Лингвистики и профилю подготовки Теория и методика преподавания
иностранных языков и культур.
22