Автор:

Кузнецов Геннадий Тарасович – кандидат биологических наук, доцент кафедры специальной педагогики и естественнонаучных дисциплин СГПИ (филиал в г. Буденновске).

Рецензент:

Папиян Тигран Гургенович – кандидат технических наук; доцент кафедры специальной педагогики и естественнонаучных дисциплин СГПИ (филиал в г. Буденновске).

Программа курса

Часть первая
Развитие знаний о природе до начала XX века

В этом разделе рассматриваются понятия естественнонаучной и гуманитарной культуры; Духовная жизнь общества. Ценности, традиции, мораль и поведение. Специфика направленности и формирование интересов людей гуманитарной культуры. Социальное положение и духовность. Научный метод; история естествознания. Первичное накопление знаний.

Античность и средневековье. Эпоха Возрождения и новое время в науке.

Достоверность, доказательность и проверяемость естественнонаучных знаний. Гуманитарный и прикладной аспекты знаний естественных наук.

Принципы классификации наук.

Уровни организации материи и общие свойства материальных объектов.

Краткая характеристика отдельных уровней организации материи.

Вещество, поле, макро и микрообъекты, иерархичность. Формы движения материи. Инертность, отражение, пространство, время… Единство материального мира.

Этапы развития науки. Методы научного познания.

Натурфилософский, аналитический и синтетический этапы. Их специфика.

Эмпирический и теоретический этапы развития наук. Специфика методов каждого этапа. Наблюдение, эксперимент, моделирование, сравнение, измерение. Исторический, логический и инструментальный, частные методы.

Повседневный этап накопления конкретных знаний о природе в первобытном обществе. Географические, биологические, медицинские и др. зачатки знаний. Мифотворчество. Зарождение календаря, счета, пиктография, магия. Становление науки Египта, Индии, Китая.

Дифференциация наук. Особенности науки Средневековья, Возрождения и нового времени. Развитие техники.

Часть вторая
Современная естественнонаучная картина мира

Становление классической физики и астрономии.

Работы Н. Коперника Г. Галилея, И. Ньютона, И. Канта, П. Лапласа.

Становление экспериментальной науки. Математизация и формализация знаний.

Формирование современных разделов и понятий естествознания в 19 и начале 20 веков.

Учение об электричестве и магнетизме. Ш. О. Кулон, А. М. Ампер, Д. К. Максвелл и др. законы сохранения энергии Д. Джоуля и Г. Гельмгольца.

Работы Ч. Лайеля и Ч. Дарвина, Д. И. Менделеева и др. Открытие радиоактивности и электрона. Первая модель строения атома.

Революционный и эволюционный периоды в естествознании. Принципы относительности пространства и времени.

Революционные взгляды Н. Коперника в ХVI веке. Создание гелиоцентрической системы в астрономии. Астрономические открытия Г. Галилея. Законы И. Кеплера. Эволюционный период накопления и систематизации знаний. Революция в физике. А. Эйнштейн. Создание квантовой физики.

Классификация элементарных частиц их свойства.

Открытие элементарных частиц Д. Томсоном в 1897 году. Модель атома Э. Резерфорда. Открытие позитрона и аннигиляции. Понятие кварков.

Волновые свойства элементарных частиц. Характеристики элементарных частиц: спин, масса, заряд… Виртуальные частицы.

Переносчики основных типов взаимодействий в природе. Поиск первооснов материи эволюции мира. Принцип дополнительности.

Гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие.

Частицы переносчики этих взаимодействий. Теории объединения.

Описание частиц в разных системах координат Н. Бором.

Атомно-молекулярный уровень организации материи.

Строение атома и периодическая система.

Понятие атомов и изотопы. Модель Э. Резерфорда и Н. Бора. Квантовые числа.

Структура электронных оболочек и периодизация свойств химических элементов. Д. И. Менделеев, его роль в классификации химических элементов и их свойств. Взаимопревращения атомов. Ядерные реакции.

Типы химических связей и классификация неорганических веществ.

Молекулярная. Ионная и металлическая химическая связь. Типы кристаллических решеток. Простые и сложные вещества. Понятие молекулы.

Типы простых веществ. Металлы, неметаллы. Амфотерные соединения.

Оксиды, кислоты, основания, соли.

Классификация и многообразие органических соединений.

Строение атомов углерода. Ковалентная связь и структура молекулы метана. Образование углеродных цепочек. Гомологический ряд.

Гомологическая разность. Общие формулы предельных и непредельных углеводородов. Органические кислоты. Спирты. Изомерия органических веществ. Аминокислоты. Углеводы. Жиры. Белки.

Отличительные особенности живых систем. Роль белков и нуклеиновых кислот. Генетический код.

Человек, здоровье, физиология, работоспособность, творчество.

Систематическое положение человека в царстве животных. Двойственная природа человека, его эволюция. Гипотезы происхождения человека.

Часть третья
Особенности естествознания XXI века

Понятие системы и самоорганизации в живой и неживой природе.

Некоторые аспекты изучения Вселенной.

Эволюция методов изучения Вселенной. Лунные и Солнечные календари.

Основные объекты Вселенной и их особенности. Планеты и звезды.

Солнечная система и типы Галактик. Классификация звезд. Малые планеты.

Эволюция взглядов на Вселенную и теория Большого взрыва.

Геоцентрическая Вселенная К. Птолемея. Гелиоцентрическая Вселенная средних веков. Стационарная и пульсирующая Вселенная. Черные дыры.

Пульсары. Темная энергия и масса. Модель горячей Вселенной Г. Гамова.

Возникновение и эволюция звезд. Антропный принцип.

Химический состав звезд. Взгляды современной космологии.

Релятивистские аспекты тяготения. Образование химических элементов, космической пыли и звезд. Эволюция звезд разной массы. Возраст Вселенной.

Структура системы, иерархичность. Фазовое состояние. Классификация систем. Свойства систем: устойчивость, когерентность. Атракторы.

Отличительные особенности живых систем. Гипотезы происхождения жизни. Креоционизм – божественное сотворение Вселенной и жизни.

Гипотеза космозоев и вечности жизни.

Гипотезы геохимической эволюции А. И. Опарина. Роль белков – ферментов в синтезе ДНК и РНК. Геохимическая эволюция и отбор. Понятие о геосферах и геохимии Земли. Общая характеристика планеты Земля.

Характеристика литосферы, гидросферы, общая структура планеты Земля.

Геохимия – наука о химических процессах в земной коре. Состав земной коры. Место Земли в Солнечной системе, основные параметры Земли.

Основные этапы геологической и биологической эволюции.

Возникновение исторической геологии и палеонтологии. Понятие о стратификации. Возраст земных пород и методы определения и датировки находок. Геологические эры и периоды жизни. Дрейф континентов.

Космические и биологические циклы, путь к единой культуре.

Биоритмология – единство космических и биологических циклов.

Гелеобиология. Геологические и социальные циклы. Работы А. Чижевского и Л. Гумилева. Гуманитарная, естественно – научная и техническая культура.

Понятие биосферы и ноосферы.

Структура биосферы, ее границы, устойчивость и саморегуляция.

Незаменимость биосферы. Структурные единицы биосферы, их функции.

Учение В. И. Вернадского. Условия перехода биосферы в ноосферу.

Признаки и свойства ноосферы. Единство процессов эволюции Вселенной и составляющих ее компонентов, как отражение идеи глобального эволюционизма.