Целевая установка и требования по дисциплине

Освоение дисциплины «Концепции современного естествознания» предполагает достижение следующих целей:

− формирование целостного представления о современной научной картине мира и перспективах развития планетарного социума, понимание характерных особенностей современного этапа развития науки, знание универсальных методов познания и законов развития природы, общества и человека.

− изучение концептуальных основ и фундаментальных законов природы, макро-, микро-, неорганической и органической материи, биосферы, ноосферы, человека по мере усложнения природных систем: от квантовой и статистической физики к химии и молекулярной биологии; от клетки к живым организмам, человеку, биосфере ноосфере, планетарному социуму и космосу.

− изучение основных законов самоорганизации материи в открытых системах, диалектических принципов развития и всеобщей связи мироздания и понимание концепции универсального эволюционизма как основополагающего принципа развития природы, общества и человека.

На основе научного мировоззрения и современной методологической культуры способствовать дальнейшему развитию личности.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование общекультурной компетенции (ОК-10):

− способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций, изменения вида и характера своей профессиональной деятельности.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- содержание и возможности современных методов научного познания, разработанных в ключевых областях естествознания.

Уметь:

- на основе знаний фундаментальных законов природы и их влияния на общество выявлять естественнонаучную сущность анализируемых явлений (объектов), проблем и современных технологий;

- обосновывать свою мировоззренческую позицию в области естествознания.

Владеть:

- системным анализом природных явлений (объектов).

2Содержание дисциплины

Тема 1. Основы науковедения. Этапы развития естествознания

Наука – часть культуры. Формирование критерия научности. Наука как сложная двуединая система – логическая и общественная. Естественнонаучная и гуманитарная «культуры». Проблема культур в науке. Место естествознания в обществе. Взаимосвязь естествознания с системой военно-научных знаний.

Методы естествознания, его всеобщность законов. Системный подход. Структура научного познания. Формы научного знания: научная программа, закон, теория, научная картина мира. Основные закономерности развития естествознания. Научная революция и научная парадигма.

Этапы развития естествознания. Формирование основ естествознания в эпоху античности. Зарождение научного знания. Проблема субстанции материи. Первые научные программы античности: линии Платона и Демокрита в науке. Воззрения Аристотеля на мироустройство. Путь к единому описанию природы. Формирование основ естествознания в эпоху Средневековья и Возрождения.

Формирование научного естествознания в эпоху Нового времени. Научная революция XVI-XVII вв. и ее значение. Фундаментальные естественнонаучные парадигмы естествознания. Парадигма Ньютона. Научная революция начала ХХ века. Становление современного естествознания. Парадигма Эйнштейна. Панорама и тенденции развития современного естествознания.

Тема 2. Физическая картина мира

Материя, пространство и время, взаимодействие – основные физические категории. Развитие представлений о материи и формах ее существования. Концептуальные системы физики: классическая механика, электродинамика, статистическая термодинамика, квантовая физика. Физическое моделирование объектов и состояний. Описание изменений состояний физических объектов. Взаимодействие, близкодействие, дальнодействие. Принципы относительности. Динамические и статистические закономерности в природе. Причинность событий в природе и детерминизм.

Концепции классической физики. Механическая картина мира. Корпускулярная концепция описания Природы. Модель частицы (корпускулы). Состояние физической системы и его изменение со временем. Импульс, энергия и момент силы как меры движения. Принцип дальнодействия. Динамические законы и механистический детерминизм. Взаимодействие и описание движения в системах частиц. Физические величины, средние значения физических величин, флуктуации. Вероятность как атрибут сложных систем. Статистическая закономерность случайных событий. Несостоятельность социального физикализма. Электромагнитная картина мира. Континуальная концепция описания Природы. Сплошная среда и упругие волны. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. Близкодействие. Модель континуума. Двойственный (непрерывный и дискретный) мир классической физики. Две альтернативные сущности: вещество и поле. Принципы относительности в классической физике. Предпосылки возникновения специальной теории относительности Эйнштейна. Статистические законы и вероятностный детерминизм. Классические представления об объективности познания природы, концепция независимости результатов познания от средств наблюдения. Недостаточность классического описания природы.

Концепции современной физики. Квантово-полевая картина мира. Концепция моделирования состояния квантовых объектов. Принципы современной физики. Принцип неопределенности и дополнительности. Целостный (непрерывно-дискретный) мир квантовой физики. Пространственно-временной континуум. Принципы симметрии и законы сохранения. Независимость и равноправие состояний. Принципы суперпозиции. Квантовая физика и развитие современной цивилизации.

Термодинамические процессы в природе и необратимость времени. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах. Порядок и беспорядок в природе. Хаос. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Формирование идеи самоорганизации материи.

Тема 3. Микро - и макроописание Природы

Структурные уровни организации материи. Микро-, макро-, мегамиры. Структурность и системность материи. Формы существования материи. Вещество и поле. Пространство и время. Элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия. Физический вакуум. Фундаментальные взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, слабое, сильное. Создание теории Великого объединения.

Эволюция на космологическом и геологическом уровнях. Космологические модели Вселенной. Стандартная модель эволюции Вселенной. Фундаментальные константы и антропный принцип. Эволюция Солнечной системы и Земли. Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Географическая оболочка Земли.

Тема 4. Живые системы. Человек и цивилизация

Химические системы и реакционная способность веществ. Химия в естествознании. Взаимосвязь физических, химических и биологических процессов. Система химии, логика ее развития и построения. Концептуальные системы химии. Двуединый характер основной проблемы химии. Проблемы химии и пути их решения. Реакционная способность веществ. Термодинамические и каталитические методы управления химическими процессами. Химическая эволюция. Нуклеосинтез. Возникновение атомов химических элементов и химического вещества. Эволюция химических элементов и химического вещества.

Эволюция химических систем. От атомов к протожизни. Неорганические и органические соединения и их многообразие. Роль катализа в химической эволюции. Теория эволюционного катализа А. П. Руденко. Самоорганизация химических систем. Нестационарная технология.

Жизнь и живые системы. Основные концепции, законы и перспективы развития биологии. Концептуальные уровни познания в современной биологии. Основная проблема биологии. Структурные уровни и особенности организации живых систем. Общие свойства живых систем: структурная организация, динамическое состояние (неравновесные открытые системы). Сущность жизни. Способность к самовоспроизведению. Концепции происхождения жизни. Концепция происхождения жизни А. И. Опарина. Биохимическая эволюция. Появление жизни на Земле. Литосфера как абиотическая основа жизни. Формирование и эволюция биосферы. Развитие эволюционных идей в биологии. Эволюционная гипотеза Ламарка. Свойства изменчивости и наследственности – как основа способности к развитию и эволюции. Принципы эволюции,воспроизводства и развития живых систем. Эволюционная теория Дарвина и ее современная оценка. Современное понимание механизмов эволюции органического мира. Генетическое обоснование эволюционных процессов. Синтетическая теория эволюции.

Человек – феномен природы. Происхождение человека и общества. Положение человека в системе животного мира. Основные закономерности антропосоциогенеза. Биологическое и социальное в современной концепции человека. Биоэтика и решение социальных проблем. Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. Проблема методов современных биотехнологий в охране природы и здоровья человека. Факторы экологического риска: влияние на организм человека физических, химических, психологических факторов техногенной среды, в том числе, связанных с военными технологиями.

Человек и биосфера. Основные концепции экологии. Биосфера. Термодинамические принципы организации биосферы. Глобальный круговорот вещества и превращения энергии в природе. Роль живых организмов в биогеохимических циклах. Многообразие живых организмов – основа устойчивости биосферы. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-химическая. Преобразующее влияние живого на среду обитания. Антропогенное воздействие на природу. Прямое уничтожение. Изменение среды обитания. Перераспределение веществ. Воздействие на биогеохимические циклы. Производство новых веществ. Экологическое значение процессов загрязнения природы, сокращение естественных экосистем, перенаселение, урбанизация. Глобальные проблемы окружающей среды, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы. Роль пограничных органов ФСБ России в охране Природы. Человек, биосфера и космические циклы. Роль и место человека в эволюции Земли. Представления о ноосфере. Тенденции развития ноосферы в современных условиях. Понятие о технической реальности. Роль и место техники и технологии в эволюции человека. Концепция техноценологического подхода. Технократическая парадигма. Технетика – наука о технической реальности. Техносфера. Техноэволюция и информэволюция.

Тема 5. Эволюционно-синергетическая парадигма

Самоорганизация в природе. Проблема самоорганизации материи. Самоорганизация как основа эволюции. Понятие об открытых диссипативных системах. Самоорганизация в неживой и живой природе. Потребность в универсальной теории. Сущность и содержание системного подхода. Принципы универсального эволюционизма. Синергетика и эволюционизм. Эволюция в социальных и гуманитарных системах. Путь к единой культуре.

План изучения дисциплины по видам учебных занятий

№ п/п	Виды учебных занятий	Кол-во часов, ауд.	Наименование темы, учебные вопросы занятия	Задания на самостоятельную работу
Литература*
			Второй семестр
			Тема 1. Основы науковедения. История естествознания
	Лекция № 1		Занятие 1. Наука и культура Вопросы: 1. Естественнонаучная и гуманитарная культура 2. Научное познание и научный метод 3. Взаимосвязь естествознания с системой военно-научных знаний	[1], c. 4-30
	Семинар № 1		Занятие 2. Естественнонаучное познание Вопросы: 1. Наука и методы естественнонаучного познания 2. Модели развития науки 3. Специфика научных революций	[1], c. 4-30
	Лекция № 2		Занятие 3. Этапы развития естествознания Вопросы: 1. Формирование основ естество- знания в эпоху античности и средневековья 2. Становление классического и современного естествознания	[1], с. 31-67
	Семинар № 2		Занятие 4. Этапы развития естествознания Вопросы: 1. Основные периоды и этапы развития естествознания 2. Особенности методологии классического и современного естествознания 3. Тенденции развития современного естествознания	[1], с. 31-67

			Тема 2. Физическая картина мира
	Лекция № 3		Занятие 1. Физическая картина мира Вопросы: 1. Механическая картина мира 2. Электромагнитная картина мира 3. Квантово-полевая картина мира	[1], с. 67-72
	Семинар № 3		Занятие 2. Физическая картина мира Вопросы: 1. Фундаментальные парадигмы 2. Концептуальные уровни в системе физики 3. Закономерности и принципы в современной физике	[1], с. 67-72
	Контрольная работа № 1		Занятие 3. Фундаментальные парадигмы естествознания Вопросы: 1. Основы науковедения. История естествознания 2. Физическая картина мира	[1], с. 67-72
			Тема 3. Микро- и макроописание Природы
	Лекция № 4		Занятие 1. Материя, пространство и время Вопросы: 1. Структурные формы организации материи 2. Физика микромира 3. Пространство и время. Пространственно-временной континуум	[1], c. 73-105
	Семинар № 4		Занятие 2. Материя, пространство и время Вопросы: 1. Формы существования материи 2. Концепции пространства-времени 2. Концепция фундаментальных частиц и полей	[1], с. 31-67
	Лекция № 5		Занятие 3. Концепции современной космологии Вопросы: 1. Космологические модели Вселенной 2. Эволюция Вселенной	[1], с. 31-67

	Семинар № 5		Занятие 4. Микро- и макроописание Природы Вопросы: 1. Концепция атомизма 2. Развитие представлений о Вселенной 3. Стандартная модель эволюции Вселенной 4. Эволюция солнечной системы и Земли	[1], с. 67-72
			Тема 4. Живые системы. Человек и цивилизация
	Лекция № 6		Занятие 1. Химические системы и реакционная способность веществ Вопросы: 1. Концептуальные системы химии 2. Проблемы химии и пути их решения 3. Эволюция химических систем	[1], с. 67-72
	Семинар № 6		Занятие 3. Химические системы и реакционная способность веществ Вопросы: 1. Особенности химического познания 2. Сущность основной проблемы химии и способы ее решения 3. Основные этапы формирования химических концепций 4.Производство новых материалов на современном этапе 5. Химическая эволюция	[1], с. 67-72
	Лекция № 7		Занятие 5. Живые системы. Человек и цивилизация Вопросы: 1. Основная проблема биологии 2. Основы эволюции живых систем 3. Человек и цивилизация	[1], c. 73-105
	Семинар № 7		Занятие 5. Живые системы. Человек и цивилизация Вопросы: 1. Уровни организации живых систем 2. Биологическая эволюция 3. Человек и биосфера 4. Человек и цивилизация	[1], c. 73-105

			Тема № 5. Эволюционно-синергетическая парадигма
	Лекция № 5		Занятие 1. Эволюционно-синергетическая парадигма Вопросы: 1. Космологические модели Вселенной 2. Эволюция Вселенной	[1], с. 31-67
			Реферативная работа (проект) Вопросы: 1. Формулировка проблемной естественнонаучной задачи 2. Пути решения задачи 3. Анализ исследования. Вывод	[1], с. 67-72
	Зачет

Литература^* - в таблице приведена основная литература