Учебно-методическое пособие Омск Издательство Сибади 2005 (стр. 1 из 18)

Е.В. Иванова

КОНЦЕПЦИИ

СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Е.В. Иванова

Концепции современного естествознания

Учебно-методическое пособие

Омск

Издательство СибАДИ

2005

УДК 5

ББК 2

И 20

Рецензенты

д-р техн. наук, проф. В.И. Суриков,

канд. хим. наук, доц. Э.Ф. Зорина

Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебно-методического пособия для студентов специальностей 010502 – Прикладная информатика в экономике и 220501 – Управление качеством.

Иванова Е.В. Концепции современного естествознания: Учебно-методическое пособие.-Омск: Изд-во СибАДИ, 2005.-79с.

Учебное пособие включает в себя 10 семинарских занятий по курсу «Концепции современного естествознания». Для каждого занятия разработан план, содержащий основные вопросы излагаемой темы, приводятся список рекомендуемой литературы, темы рефератов, словарь терминов. Для контроля знаний предлагаются варианты самостоятельных работ, которые охватывают тематику наиболее значимых семинарских занятий.

Табл. 1. Ил. 3. Библиогр.: 86 назв.

ISBN 5-93204-228-1 © Е.В. Иванова, 2005

Оглавление

Введение......................................................................................................…. 3

Семинар 1. Метод научного познания. Физика и картина мира............…..4

Семинар 2. Философские проблемы пространства и времени. Исходные

модели материальных объектов……………………………..11

Семинар 3. Классическая физика и законы Ньютона в общей

системе знаний. Механическая картина мира.........................15

Семинар 4. Законы сохранения в современной физике..............................18

Семинар 5. Порядок и беспорядок в природе. Динамические и статистические закономерности. Энтропия.............................22

Семинар 6. Вещество и поле......................................................…........…....26

Семинар 7. Элементы квантовой механики. Квантово-полевая картина

мира..............................................................................................29

Семинар 8. Строение и эволюция звезд и планет. Солнечная система.

Строение и эволюция Земли…………………………………..33

Семинар 9. Специфика живого. Концепции эволюции в биологии.

Человек…………………………………………………………39

Семинар 10. Современные методы исследования структуры

вещества и физические основы высоких технологий…....….43

Тесты к семинарским занятиям…………………………………………….48

Самостоятельная работа № 1…………………………………..48

Самостоятельная работа № 2…………………………………..49

Самостоятельная работа № 3…………………………………..50

Самостоятельная работа № 4…………………………………..52

Самостоятельная работа № 5…………………………………..54

Самостоятельная работа № 6…………………………………..55

Темы рефератов.....................................................................…............…......57

Великие открытия в физике, отмеченные нобелевскими премиями…….59

Словарь терминов……………………………………………………...……61

Библиографический список…………..............................................….........75

Введение

«Концепции современного естествознания» - новая дисциплина в программе высшего образования. В наши дни ни один человек не может считаться образованным, если он не проявляет интереса к естественным наукам. Итак, для чего же нужно изучать современное естествознание? Во-первых, для того, чтобы стать культурным человеком, надо знать, что такое теория относительности, генетика, синергетика, экология и другие науки. Во-вторых, это важно и потому, что многое в нашей жизни строится в соответствии с научной методологией. В-третьих, потому, что знания, необходимые любому специалисту, так или иначе связаны и в какой-то степени основаны на научных данных.

Результатами научных исследований являются теории, законы, гипотезы, эмпирические обобщения. Все эти понятия, каждое из которых имеет свое определенное значение, можно объединить одним словом - «концепции». Естествознание в современном понимании – это совокупность наук о природе как системе тел, находящихся во взаимной связи, взаимодействии, движении. Развитие естествознания шло от непосредственного созерцания природы, через расчленение знаний и анализ внутри отдельных научных дисциплин к синтезу наук, к воссозданию картины мира. С ХVIII в. роль науки в обществе стала резко изменяться. Научные открытия ускорили развитие техники и технологий, требовавших, в свою очередь, новых открытий. Таким образом, наука превратилась в производительную силу, в корне изменила жизнь человеческого общества.

Человечество, стремясь как можно быстрее получить максимальную выгоду от результатов научных исследований, явно недооценивает роль глобальных проблем, но решение даже такого вопроса, как прогнозирование развития Вселенной поможет лучше обозначить место человека в этом мире.

Для более четкой организации работы по подготовке к каждому семинару разработаны рекомендации, в которых указаны основные вопросы, а также приведен библиографический список.

Для систематического контроля знаний студентов предлагается несколько вариантов самостоятельных работ, которые составлены в виде тестов. Проверку знаний по тестам можно проводить как отдельное занятие – в виде промежуточной контрольной работы.

Одним из видов самостоятельной работы является подготовка реферата по одной из тем, предлагаемых в конце пособия. В реферате должны быть представлены: 1) план; 2) излагаемый материал; 3) список используемой литературы. Реферат оформляется согласно правилам оформления письменных работ в СибАДИ.

Семинар 1. МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.

ФИЗИКА И КАРТИНА МИРА

Термин «естествознание» означает знание о природе, природоведение. Естествознание как совокупность наук о природе выросло из натурфилософии, рассматривающей природу как единое целое. Постепенно чисто умозрительное описание природы стало вытесняться экспериментальным изучением ее законов, и выделилась отдельная наука - физика, изучающая наиболее простые и общие свойства материального мира. Законы физики являются обобщением многих опытов, они универсальны не только на Земле, но и во всей Вселенной, отражая материальное единство мира. Поэтому законы физики лежат в основе всех других областей естествознания. Границы между физикой и другими науками, характеризующимися своим предметом и методами исследования, весьма условны. В настоящее время помимо физики, химии, биологии в естествознание входят астрономия, генетика, цитология, электроника и т.п. Часто в естествознание стали включать и психологию, опирающуюся на достижения физиологии и одновременно лежащую на границе с гуманитарными науками. Естествознание не является совокупностью отдельных дисциплин, в отличие от специальных наук оно исследует природу как единое целое с целью выявления ее законов в общей естественно-научной позиции.

Целью естествознания в конечном счете является попытка решения так называемых «мировых загадок», сформулированных еще в конце XIX века Э. Геккелем и Э.Г. Дюбуа-Реймоном. Эти «загадки» приведены на рис. 1.

Сущность материи и силы	Происхождение жизни	Возникновение ощущения и сознания
Происхождение движения	Целесообразность природы	Возникновение мышления и речи
Происхождение движения	Целесообразность природы	Свобода воли
↓ ФИЗИКА	↓ БИОЛОГИЯ	↓ ПСИХОЛОГИЯ

Рис. 1. Мировые загадки естествознания

Метод научного познания. ХХ век – это век науки. Ее авторитет в обществе прочен и устойчив. Существует немало видов знаний, источником которых является практический жизненный опыт, эстетическое впечатление и т.д. Знание, добываемое наукой, намного превосходит остальные виды своей полнотой, убедительностью, чисто практическими силой и пользой. Как это происходит? Прежде всего за счет метода, которым оно добывается, а также при помощи особого способа его организации и построения.

Сущность научного метода можно представить очень просто – это такая процедура получения научного знания, которая позволяет его воспроизвести, проверить и передать другим.

Основными элементами научного знания являются:

1) твердо установленные факты;

2) закономерности, обобщающие группы фактов;

3) теории, как правило, представляющие собой знания системы закономерностей, в совокупности описывающих некий фрагмент реальности; 4) научные картины мира, рисующие обобщенные образы реальности, в которых сведены в некое системное единство все теории, допускающие взаимное согласование.

Наука тем и выделяется из других форм общественного сознания, что в ней методы получения нового знания стали предметом самостоятельного анализа и открытого обсуждения.

Методы научного познания включают в себя так называемые всеобщие методы, т.е. методы общечеловеческого мышления, общенаучные методы, и методы конкретных наук. Методы могут быть классифицированы по соотношению эмпирического знания (т.е. знания, полученного в результате опыта, опытного знания) и знания теоретического, суть которого – познание сущности явлений, их внутренних связей.