Тезаурус по дисциплине КСЕ
Для специальностей
Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 1-01-01. Научный метод познания
Методология
Свойства научного знания:
Объективность
Достоверность
Точность
Системность
Эмпирическое познание (происходит накопление эмпирического материала (научные факты, обобщения), преобладает чувственное познание) и теоретическое познание (на этом уровне происходит выявление законов, преобладает рациональное познание. Формы знания: проблема, гипотеза, теория)
Методы научного познания:
Наблюдение (чувственное отражение явлений)
Измерение (определение количественных значений свойств объектов с помощью приборов)
Индукция (…от частного к общему…)
Дедукция (…от общего к частному…)
Анализ (разделение объекта на части)
Синтез (соединение частей объекта, познание его в единстве и взаимосвязи частей)
Абстрагирование (мысленное отвлечение от несущественных свойств объекта)
Моделирование (изучение с помощью модели)
Эксперимент (активное, строго контролируемое воздействие исследователя на объект)
Гипотеза
Требования к научным гипотезам:
Соответствие эмпирическим фактам
Проверяемость (принципы верификации (эмпирическая подтверждаемость) и фальсификации (эмпирическая опровергаемость) )
Научная теория (система законов, объясняющая явления в определенной области действительности)
Область применимости теории
Принцип соответствия (новая научная теория содержит в себе в качестве частного случая старую теорию, справедливость которой установлена экспериментально)
Тема 1-01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Естествознание как комплекс наук о природе (естественных наук (физика, химия, биология, астрономия, география, геология, экология )
Дифференциация наук (разделение наук на отдельные дисциплины)
Интеграция наук (объединение наук)
Гуманитарные науки (науки об обществе и человеке)
Гуманитарно-художественная культура, её основные отличия от научно-технической:
Субъективность знания
Нестрогий образный язык
Интерес к индивидуальным свойствам изучаемых предметов
Сложность (или невозможность) верификации и фальсификации
Математика как язык естествознания
Псевдонаука как имитация научной деятельности (астрология, уфология, парапсихология, биоэнергетика)
Отличительные признаки псевдонауки:
Фрагментарность
Некритический подход к исходным данным
Невосприимчивость к критике
Отсутствие общих законов
Неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных
Тема 1-01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
Научная (исследовательская) программа (серия сменяющих друг друга теорий, объединенных основополагающими принципами)
Древняя Греция: появление программы рационального объяснения мира
Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию)
Атомистическая исследовательская программа Левкиппа и Демокрита: всё состоит из дискретных атомов; всё сводится к перемещению атомов в пустоте
Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте
Взаимодополнительность атомистической и континуальной исследовательских программ
Научная (или натурфилософская) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
Фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная (или натурфилософская) картина мира:
О материи
О движении
О взаимодействии
О пространстве и времени
О причинности, закономерности и случайности
О космологии (общем устройстве и происхождении мира)
Натурфилософская картина мира Аристотеля (геоцентризм)
Научные картины мира: механическая (17 в.) , электромагнитная (19 в.) , неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
Тема 1-01-04. Развитие представлений о материи
Фалес: проблема поиска первоначала (Фалес: первоначалом всего сущего является вода)
Абстракция материи (материя – объективная реальность)
Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных корпускул
Электромагнитная картина мира: две формы материи - вещество и непрерывное электромагнитное поле
Волна как распространяющееся возмущение физического поля
Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн (если источник отдаляется от наблюдателя, то измеряемая длина волны увеличивается)
Современная научная картина мира: три формы материи - вещество, физическое поле, физический вакуум
Тема 1-01-05. Развитие представлений о движении
Гераклит: идея безостановочной изменчивости вещей
Учение Аристотеля о движении как атрибуте материи и разнообразии форм движения
Механическая картина мира: единственная форма движения - механическое перемещение
Электромагнитная картина мира: движение - не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн)
Понятие состояния системы как совокупности данных, позволяющих предсказать её дальнейшее поведение
Движение как изменение состояния
Химическая форма движения: химический процесс
Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы
Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи
Многообразие форм движения, их качественные различия и несводимость друг к другу
Тема 1–01-06. Развитие представлений о взаимодействии
Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; первоначальная форма концепции близкодействия (передача воздействия только через посредников, при непосредственном контакте)
Механическая картина мира:
Возникновение концепции взаимо действия (третий закон Ньютона) (F=-F действие равно противодействию)
Открытие фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)
Принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния)
Электромагнитная картина мира:
Открытие второго фундаментального взаимодействия(электромагнитное)
Возврат к концепции близкодействия (взаимодействие передаётся только через материального посредника - физическое поле - с конечной скоростью)
Полевой механизм передачи взаимодействий (заряд создаёт соответствующее поле, которое действует на соответствующие заряды)
Современная научная картина мира:
Четыре фундаментальных взаимодействия (по мере увеличения интенсивности: гравитационное, слабое, электромагнитное, сильное) , (гравитационное (самое слабое, в нем участвуют все частицы, распространяется сколь угодно далеко) , электромагнитное (участвуют только заряженные частицы, распространяется сколь угодно далеко) , сильное (образование атомных ядер из протонов и нейтронов, а также протонов и нейтронов из кварков, действует на коротком расстоянии, участвуют только адроны) и слабое (распады ядер, взаимопревращение элементарных частиц, действует на коротком расстоянии, участвуют все частицы) )
Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий (заряд испускает виртуальные частицы-переносчики соответствующего взаимодействия, поглощаемые другими аналогичными зарядами)
Частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны (электромагнитное) , гравитоны (гравитационное) , глюоны (сильное) , промежуточные векторные бозоны (слабое) )
Фундаментальные взаимодействия, преобладающие между объектами:
Микромира (сильное, слабое и электромагнитное)
Макромира (электромагнитное)
Мегамира (гравитационное)
(между звездами и планетами – гравитационное, между атомами, молекулами, мкжду атомарным ядром и оболочкой – электромагнитное; химическое движение имеет электромагнитную природу)
Методология
Свойства научного знания:
Объективность
Достоверность
Точность
Системность
Эмпирическое познание (происходит накопление эмпирического материала (научные факты, обобщения), преобладает чувственное познание) и теоретическое познание (на этом уровне происходит выявление законов, преобладает рациональное познание. Формы знания: проблема, гипотеза, теория)
Методы научного познания:
Наблюдение (чувственное отражение явлений)
Измерение (определение количественных значений свойств объектов с помощью приборов)
Индукция (…от частного к общему…)
Дедукция (…от общего к частному…)
Анализ (разделение объекта на части)
Синтез (соединение частей объекта, познание его в единстве и взаимосвязи частей)
Абстрагирование (мысленное отвлечение от несущественных свойств объекта)
Моделирование (изучение с помощью модели)
Эксперимент (активное, строго контролируемое воздействие исследователя на объект)
Гипотеза
Требования к научным гипотезам:
Соответствие эмпирическим фактам
Проверяемость (принципы верификации (эмпирическая подтверждаемость) и фальсификации(эмпирическая опровергаемость) )
Научная теория (система законов, объясняющая явления в определенной области действительности)
Область применимости теории
Принцип соответствия (новая научная теория содержит в себе в качестве частного случая старую теорию, справедливость которой установлена экспериментально)
Тема 1-01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Естествознание как комплекс наук о природе (естественных наук (физика, химия, биология, астрономия, география, геология, экология )
Дифференциация наук (разделение наук на отдельные дисциплины)
Интеграция наук (объединение наук)
Гуманитарные науки (науки об обществе и человеке)
Гуманитарно-художественная культура, её основные отличия от научно-технической:
Субъективность знания
Нестрогий образный язык
Интерес к индивидуальным свойствам изучаемых предметов
Сложность (или невозможность) верификации и фальсификации
Математика как язык естествознания
Псевдонаука как имитация научной деятельности (астрология, уфология, парапсихология, биоэнергетика)
Отличительные признаки псевдонауки:
Фрагментарность
Некритический подход к исходным данным
Невосприимчивость к критике
Отсутствие общих законов
Неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных
Тема 1-01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
Научная (исследовательская) программа (серия сменяющих друг друга теорий, объединенных основополагающими принципами)
Древняя Греция: появление программы рационального объяснения мира
Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию)
Атомистическая исследовательская программа Левкиппа и Демокрита: всё состоит из дискретных атомов; всё сводится к перемещению атомов в пустоте
Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте
Взаимодополнительность атомистической и континуальной исследовательских программ
Научная (или натурфилософская) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
Фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная (или натурфилософская) картина мира:
О материи
О движении
О взаимодействии
О пространстве и времени
О причинности, закономерности и случайности
О космологии (общем устройстве и происхождении мира)
Натурфилософская картина мира Аристотеля (геоцентризм)
Научные картины мира: механическая (17 в.) , электромагнитная(19 в.) , неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
Основной список литературы
Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Курс лекций . 4-е изд., стер. -
СПб: Издательство «Лань», М: ООО Издательство «Омега-Л», 2004. - 224с.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. 7-е изд, испр. и
доп. - М.: Издательский Центр «Академия», 2006. - 608с.
Концепции современного естествознания: Учебник для вузов /Под ред В.Н. Лавриненко,
В.П Ратникова. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. - 317с.
Свиридов В.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие.- 2-изд. - СПб.:
Питер, 2005. - 349с.
Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Учеб.пособие для студентов
вузов. - М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и
образование», 2003. - 592с.
Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие
для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 670с.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Основной курс в вопросах и
ответах: Учебное пособие. 2-е изд. испр. и доп. - Новосибирск: Сиб-е ун-е изд-во, 2005. -
592с.
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: ЮНИТИ,
2000, 2005.-287с.
АБИОГЕНЕЗ - теория возникновения живых организмов из веществ неорганической природы.
АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ - совокупность условий (химических, физических,
Космических, геолого-географических, климатических и др.) неорганической среды, влияющих на
Организмы.
АБСТРАГИРОВАНИЕ - способ образования научных понятий; мысленное отвлечение от всех
Свойств, связей и отношений изучаемого объекта, которые представляются нам несущественными
Для данной теории.
АВТОКАТАЛИЗ - явление, при котором продукты химической реакции выступают в качестве
Катализаторов, ускоряющих дальнейшее протекание реакции.
АВТОТРОФЫ - организмы, осуществляющие питание посредством фотосинтеза.
АДАПТАЦИЯ - приспособление функций и строения организмов к условиям существования.
Предметов действительности, которые не должны быть изменены.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ - свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы
Обмена веществ и индивидуального развития в целом.
НАТУРФИЛОСОФИЯ - умозрительное истолкование природы, восприятие ее как единого
НАУКА - часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии,
Процесс получения и применения этих знаний на практике.
НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ - кардинальный переворот в знаниях о мире, связанный со сменой
Научной картины мира.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА - то же, что парадигма; совокупность
Предпосылок, определяющих конкретное научное исследование и признанных на данном этапе
Развития науки.
НЕГЭНТРОПИЯ - мера упорядоченности системы, принимающая только отрицательные
Значения.
НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - системы, движущиеся друг относительно друга с ускорением
Или замедлением.
НЕОДАРВИНИЗМ - совокупность новейших эволюционных концепций, основанных на
Признании естественного отбора основным фактором эволюции.
НОМОГЕНЕЗ - недарвиновская концепция развития живой природы, согласно которой
Эволюция совершается под действием неких внутренних, заранее определенных причин.
НООСФЕРА - по Вернадскому, новое состояние биосферы, преобразованной человеческой
Мыслью и трудом; при этом разумная человеческая деятельность становится определяющим
Фактором динамики общества и природы.
НОРМА - функциональный оптимум биологической системы.
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - биополимеры, построенные из большого числа нуклеотидов;
Играют ведущую роль в биосинтезе белка и передаче наследственных признаков и свойств
Организмов.
НУКЛОН - общее название протона и нейтрона - частиц, из которых построены атомные ядра.
НУТАЦИЯ - периодические небольшие колебания в положении полюсов мира.
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ - реакция системы на воздействие окружающей среды.
ОЗОН - - соединение, образованное тремя атомами кислорода в атмосфере под воздействием
Электрических разрядов или ультрафиолетовых лучей.
ОНТОГЕНЕЗ - индивидуальное развитие живого организма от момента зарождения до
Окончания жизни; согласованная реализация наследственных признаков и функций в пределах
Одного организма.
ОРГАНОГЕНЫ - химические элементы, обеспечивающие основу жизнедеятельности организмов
(углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера).
ОХРАНА ПРИРОДЫ - комплекс мероприятий, направленных на рациональное использование,
Воспроизводство и сохранение природных ресурсов Земли и космического пространства.
ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ - наука, изучающая природные условия, существовавшие на поверхности
Земли в древние геологические эпохи (распределение древних материков и морей, характер
Рельефа, климата и т.д.), и их закономерные изменения в истории Земли.
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ - наука об ископаемых животных и растениях.
ПАНСПЕРМИЯ - гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса зародышей жизни
С других планет.
ПАРАДИГМА (то же, что научно-исследовательская программа) - признанные всеми научные
Достижения, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель
Постановки проблем и их решение.
Другого организма и питающийся за счет него.
ПАРСЕК - астрономическая единица измерения межзвездных расстояний, равная 3,26 световых
ПАССИОНАРНОСТЬ - в концепции Л.Н. Гумилева, повышенная тяга к действию у людей,
Возникающая из-за их специфической способности усваивать больше энергии, чем необходимо
Для нормальной жизнедеятельности; является результатом мутации.
ПАТОЛОГИЯ - нарушение нормы, функционального оптимума биологической системы.
ПЕСТИЦИДЫ - химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями
(инсектициды), болезнями (фунгициды) культурных растений.
ПЕТРОГРАФИЯ - наука о горных породах, их составах, условиях залегания, закономерностях
Распространения и происхождения.
ПЛАЗМА - частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных
И отрицательных зарядов практически одинаковы.
ПЛАНЕТА - несамосветящееся небесное тело, по форме близкое к шару, получающее свет и
Тепло от Солнца и обращающееся вокруг него по эллиптической орбите.
ПЛАНЕТЕЗИМАЛИИ - зародышевые ядра, образованные путем аккреции из мелких частиц
Газово-пылевого облака. Их объединение образует планеты.
ПЛАТФОРМА ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ - одна из основных структурных форм земной коры,
Характеризующаяся малой интенсивностью тектонических движений и магматических процессов;
Сложена горизонтально залегающими осадками (платформенный чехол), под которыми находятся
Сильно метаморфизированные и смятые в складки более древние породы.
ПОЛИМЕРЫ - химические соединения с высокой молекулярной массой; молекула полимера
Состоит из большого числа повторяющихся звеньев; полимеры являются основой для
Изготовления пластмасс, резины, лакокрасочных материалов, клеев; из полимеров состоят все
Натуральные и химические волокна; из биополимеров построены клетки живых организмов и
Межклеточное вещество.
ПОЛИЦЕНТРИЗМ - картина мира, считающая Вселенную бесконечной в пространстве и вечной
Во времени, с бесконечным количеством звезд, вокруг которых вращалось множество планет,
Населенных разумными существами.
ПОЛЮСЫ МИРА - точки пересечения небесной сферы так называемой осью мира, вокруг
Которой происходит ее видимое суточное вращение. Северный полюс мира теперь расположен
Вблизи Полярной звезды.
ПОНЯТИЕ - отражение предметов и явлений со стороны их существенных свойств и отношений,
Форма мышления, которая обобщает и выделяет предметы по их общим признакам.
ПОПУЛЯЦИЯ - совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию,
Свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других
Особей своего вида.
ПОЧВА - наружные горизонты горных пород, естественно измененные совместным влиянием
Воды, воздуха и различного рода организмов, включая их остатки.
ПРЕЦЕССИЯ - перемещение точек весеннего и осеннего равноденствий с востока на запад
Вследствие медленного поворота в пространстве земной оси.
ПРИНЦИП ВЕРИФИКАЦИИ - один из принципов в методологии науки, позволяющий отличить
Науку от псевдонауки, утверждающий, что если какое-то понятие или суждение сводимо к
Непосредственному опыту, то оно имеет смысл.
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (КЛАССИЧЕСКИЙ) - принцип, согласно которому между
Покоем и равномерным прямолинейным движением нет никакой разницы, они описываются
Одними и теми же законами. Никакими механическими опытами, проведенными внутри системы,
Невозможно установить, покоится данная система или движется равномерно и прямолинейно.
ПРИНЦИП СООТВЕТСТВИЯ - теории, справедливость которых была экспериментально
Установлена для определенной группы явлений; с построением новой теории для той же области
Явлений старая теория не отбрасывается, но сохраняет свое значение для прежней области явлений
Как предельный, частный случай новой теории.
ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ - допущение, согласно которому результирующий эффект
Представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействующим явлением в
Отдельности.
ПРИНЦИП ФАЛЬСИФИКАЦИИ - один из принципов в методологии науки, сформулированный
К. Поппером. В соответствии с ним на статус научного может претендовать только
Принципиально опровержимое знание.
ПРОДУЦЕНТЫ - автотрофные организмы (в основном растения), которые могут производить
Пищу из простых неорганических веществ.
ПРОКАРИОТЫ - клетки, лишенные оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленые
Водоросли).
ПРОТОБИОНТ - доклсточный предок живых организмов на Земле.
ПСЕВДОНАУКА - лженаука, набор фрагментарных знаний, скрывающихся под маской науки.
ПУЛЬСАРЫ (нейтронные звезды) - звезды очень небольших размеров (около 20 км в диаметре)
С высокой плотностью, являю-
Шиеся источниками космического радио-, оптического, рентгеновского, гамма-излучения, которое
Приходит на Землю в виде периодически повторяющихся импульсов.
ПУНКТУАЛИЗМ - современная концепция недарвиновской эволюции, согласно которой
Развитие идет путем редких и быстрых скачков в небольших популяциях в течение одного или
Нескольких поколений.
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ - способность индивида выполнять целесообразную деятельность на
Заданном уровне эффективности в течение определенного времени.
РАДИКАЛ - устойчивая группа атомов в молекуле, переходящая без изменения из одного
Химического соединения в другое.
РАДИОАКТИВНОСТЬ - самопроизвольное превращение нестойких атомных ядер в ядра других
Элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений.
РАСА - исторически сложившаяся группа людей, объединенных общностью происхождения,
Выражающейся в общности наследственных, передаваемых потомству второстепенных внешних
Физических особенностей (цвет кожи, глаз, волос, форма черепа и т.п.).
РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ - возможность управления природными
Экосистемами с целью обеспечения и дальнейшего улучшения существования человеческого
Общества, максимального использования всех необходимых природных ресурсов, предотвращения
И снижения возможных вредных последствий человеческой деятельности.
РАЦИОНАЛЬНОСТЬ - свойство научного знания, требующее при познании мира опираться
Только на человеческий разум и его возможности.
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ - химическая активность химического элемента, зависящая
От количества электронов на внешнем электронном уровне.
РЕДУКЦИОНИЗМ - методологический подход, сводящий высшее к низшему, объясняющий
Сложное через простое.
РЕЗОНАНС - явление сильного возрастания амплитуды колебаний (электрических,
Механических, звуковых и т.д.) под влиянием внешних воздействий, когда частота собственных
Колебаний системы совпадает с частотой колебаний внешнего воздействия.
РЕЗОНАНСЫ - неустойчивые элементарные частицы, характеризующиеся крайне малым
Временем жизни - 10~ 25 -10" секунды.
РЕКАПИТУЛЯЦИЯ (биогенетический закон) - воспроизведение основных этапов развития
Предковых форм (филогенеза) в ходе индивидуального (зародышевого) развития (онтогенеза) у
Ныне живущих организмов.
РЕКОМБИНАЦИЯ ГЕНОВ - перераспределение генетического материала родителей в
Потомстве, обусловливающее изменчивость живых организмов.
РЕЛИКТ - организм, предмет или явление, сохранившееся как пережиток от древних эпох.
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ - - изменения пространственно-временных характеристик тел,
Заметные на больших скоростях, сравнимых со скоростью света.
РЕПЛИКАЦИЯ - синтез на каждой из нитей молекулы ДНК парной ей нити; лежит в основе
Передачи наследственной информации от клетки к клетке и от поколения к поколению.
РЕФЛЕКС - ответная реакция организма на те или иные воздействия, осуществляющаяся с
Участием нервной системы.
РЕЦЕССИВНЫЙ ПРИЗНАК - тот из родительских признаков, который не проявляется у потомков
Первого поколения, является подавленным; данный признак начинает проявляться у второго и
Последующих поколений.
РНК - - рибонуклеиновая кислота, Одна из нуклеиновых кислот, характерная составная часть
Цитоплазмы животных и растительных клеток.
РУДИМЕНТ - недоразвитый орган, утративший свою функцию в течение исторического
Развития организма и находящийся на пути к исчезновению.
САЛЬТАЦИОНИЗМ - одно из направлений антидарвинизма, основано в 1860-1870-е гг. А.
Зюссом и А. Келликером. Утверждает, что весь план будущего развития жизни возник еще в
Момент ее появления, а все эволюционные события происходят в результате скачкообразных
Изменений (сальтаций) эмбриогенеза.
САМООРГАНИЗАЦИЯ - скачкообразный природный процесс, переводящий открытую
Неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое
Устойчивое состояние с более высоким уровнем упорядоченности по сравнению с исходным.
САПРОФИТЫ - гетеротрофные организмы, питающиеся за счет разложения мертвых тканей или
Растворенного органического вещества и превращающие их в простые минеральные соединения.
СЕЛЕКЦИЯ - выведение новых и улучшение существующих сортов растений и пород животных
Путем применения научных методов отбора.
СИМБИОЗ - форма совместного взаимовыгодного существования двух организмов разных
СИММЕТРИЯ - однородность, пропорциональность, гармония каких-либо объектов.
СИММЕТРИЯ В ФИЗИКЕ - свойство физических величин, детально описывающих поведение
Системы, оставаться неизменными при определенных преобразованиях этих величин. Лежат в
Основе законов сохранения физических величин.
СИНГУЛЯРНОСТЬ - точечный объем с бесконечно большой плотностью, иногда так называют
Начальное сверхплотное состояние Вселенной.
СИНЕРГЕТИКА (кооперативность, сотрудничество) - наука о самоорганизации простых систем,
Превращении хаоса в порядок.
СИНТЕЗ - метод научного познания, соединение разрозненных элементов предмета в единое
Целое и познание этого целого в единстве и взаимной связи его частей.
СИСТЕМА - внутреннее или внешнее упорядоченное множество взаимосвязанных элементов,
Определенная целостность, проявляющая себя как нечто единое по отношению к другим объектам
Или внешним условиям.
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД - представление о мире как о совокупности разноуровневых систем,
Связанных отношениями иерархической соподчиненности.
СКАЧОК - - крайне нелинейный процесс, при котором даже малые изменения управляющих
Параметров системы вызывают ее переход в новое качество.
СОЗНАНИЕ - свойство высокоорганизованной материи отражать объективные свойства
Предметов и явлений окружающего мира, планировать свои действия и оценивать полученные
Результаты; часть психики, которая может произвольно направляться на определенный реальный
Или идеальный объект, возбуждаться или тормозиться самим субъектом. В сознании выделяют
Процессы внимания, восприятия и переработки информации, память, мышление, а также моменты
Творчества.
СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА -принцип современной физики,
Утверждающий, что чем точнее фиксирован импульс, тем большая неопределенность будет в
Значении координаты элементарной частицы, и наоборот.
СПЕКТРОСКОПИЯ - раздел физики, в котором изучаются спектры электромагнитного
Излучения атомов, атомных ядер, молекул, кристаллов и т.д.
СПИН - собственный механический момент количества движения (импульса) элементарной
Частицы, ее внутренняя степень свободы, всегда присущая данному виду частиц. Определяет их
Свойства, обусловлена квантовой природой этих частиц. Может равняться целому (О, 1, 2) и
Полуцелому (1/2, 3/2) числу.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ - физические законы, отражающие объективные закономерности в
Виде однозначной связи статистических распределений физических величин.
СТИЛЬ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ - принятый в научной среде способ постановки научных
Проблем, аргументации, изложения научных результатов; регулирует вхождение новых идей в
Науку, формирует соответствующий тип исследователя.
СТРАННОСТЬ - квантовое число, характеризующее адроны.
СТРАТИГРАФИЯ - раздел геологии, изучающий последовательность формирования горных
Пород, их первичные пространственные взаимоотношения и относительный возраст с целью
Установления геологического строения местности и последовательности событий геологической
Истории Земли.
СТРУКТУРА - относительно устойчивая система связей элементов, образующих единое целое;
Включает в себя элементы системы, отношения между ними и систему этих отношений.
СТРУНЫ - протяженные одномерные объекты длиной 10~ зу см, которые являются синонимом
Элементарных частиц в теории суперструн. Ныне известные нам элементарные частицы считаются
В этой теории возбужденными состояниями таких струн.
СУКЦЕССИЯ - процесс закономерного изменения биоценозов на одном участке среды.
СЦИЕНТИЗМ - мировоззрение, основанное на вере в науку как в единственную спасительную
ТАКСОН - группа дискретных объектов, связанных той или иной степенью общности свойств и
Признаков и благодаря этому дающих основание для присвоения им определенной
ТВОРЧЕСТВО - деятельность, направленная на познание и создание качественно нового,
Неизвестного до сих пор в материальной и духовной сферах культуры.
ТЕКТОНИКА - отрасль геологии, изучающая структуру земной коры и ее изменения под
Влиянием механических движений и деформаций, связанных с развитием Земли в целом.
ТЕЛЕОГЕНЕЗ - направление антидарвинизма, основанное на убеждении в заранее
Предначертанном ходе эволюции.
ТЕЛЕОЛОГИЗМ - представление о том, что у любого предмета или явления действительности
Есть изначально заложенное предназначение.
ТЕЛЕСНОСТЬ - поток жизни, жизнедеятельность человека в целом.
ТЕЛОМЕРЫ - особые структуры, расположенные на концах хромосом; играют важную роль в
Репликации ДНК.
ТЕОРИЯ - высшая форма научного знания, совокупность обобщенных положений, образующих
Какую-либо науку или ее раздел.
ТЕОЦЕНТРИЗМ - представление о Боге как о единственной подлинной реальности; основа
Средневекового мировоззрения.
ТЕРМОДИНАМИКА - раздел физики, в котором изучаются наиболее общие свойства систем,
Находящихся в состоянии теплового равновесия, и процессы перехода между такими состояниями,
Сопровождаемые превращением теплоты в другие виды энергии.
ТЕРМОЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ реакция синтеза (слияния) атомных ядер, эффективно
Протекающая при сверхвысоких температурах и способствующая поддержанию этих температур
За счет большого энерговыделения.
ТЕХНОЛОГИЯ - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств,
Формы сырья, материала или полуфабриката в процессе производства.
ТЕХНОСФЕРА - совокупность технических устройств и систем вместе с различными видами
Технической деятельности человека на планете; появилась в результате антропогенного
Преобразования биосферы.
ТИПОЛОГИЯ - классификация предметов или явлений по принципу общности каких-либо
Признаков.
ТОЧКА БИФУРКАЦИИ - критическое значение параметров системы, при которых возможен ее
Неоднозначный переход в новое состояние.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - невидимое глазом электромагнитное излучение,
Располагающееся в спектре между фиолетовыми и рентгеновскими лучами; отличается сильным
Химическим и биологическим действием.
УНИФИКАЦИЯ - приведение чего-либо к единой системе, форме, к единообразию.
УПРАВЛЯЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫ важнейшие показатели, от которых зависит само
Существование системы.
ФАГОТОРОФЫ - гетеротрофные организмы, питающиеся другими организмами.
ФАЗА - отдельная стадия в развитии какого-либо явления или процесса в природе или обществе.
ФАУНА - - совокупность всех видов животных какой-либо местности или геологического
Периода.
ФЕНОТИП - совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе
Его индивидуального развития.
ФЕРМЕНТЫ - биокатализаторы - вещества белковой природы, содержащиеся в животных и
Растительных организмах, направляющие, формирующие, регулирующие и многократно
Ускоряющие биохимические процессы в них.
ФЕРМИОНЫ - элементарные частицы с полуцелым спином, в конечном пределе выступающие
Как частицы вещества; подчиняются действию запрета Паули.
ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА - представление о мире с точки зрения физики; итог развития
Физического знания; самое общее теоретическое знание в физике; система понятий, принципов и
Гипотез, служащих исходной основой для построения теорий.
ФИЛОГЕНЕЗ - историческое развитие организмов, или эволюция органического мира,
Различных типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов.
ФЛОГИСТОН - от греч. «горючий»; особое горючее вещество, содержащееся во всех горючих
Телах и обеспечивающее процесс горения; ошибочное представление, господствовавшее в химии
ФЛОРА - исторически сложившаяся совокупность видов растений какой-либо местности или
Геологического периода.
ФЛУКТУАЦИЯ - случайное отклонение системы от равновесного положения.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ - метод научного познания, использование специальной символики вместо
Реальных объектов.
ФОТОСИНТЕЗ - образование в клетках зеленых растений, водорослей и некоторых
Микроорганизмов углеводов и кислорода из углекислоты и воды под действием света.
ФОТОЭФФЕКТ - «выбивание» электронов из вещества при воздействии на него
Электромагнитным излучением (фотонами).
ФУНГИЦИДЫ - химические препараты для уничтожения или предупреждения развития
Патогенных грибов - возбудителей болезней сельскохозяйственных растений.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ - вид взаимодействия между отдельными атомами или атомно-
Молекулярными частицами, который обусловлен совместным использованием их электронов;
Важнейшие виды связи - ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая,
Водородная.
ХИМИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ - - вещество, состоящее из одного или нескольких химических
Элементов, атомы которых за счет совместного использования электронов объединены в частицу,
Обладающую устойчивой структурой, - молекулу, комплекс, монокристалл или иной агрегат.
ХРОМАТОЕРАФИЯ - способ разделения смесей, основанный на том, что разные вещества в
Жидкой или газообразной фазе обладают разной прочностью связи с поверхностью, с которой они
Находятся в контакте.
ХРОМОСОМА - самовоспроизводящаяся структура, постоянно присутствующая в ядрах клеток
Животных и растений. Число, размеры и форма хромосом - кариотип - строго специфичны для
Каждого вида. Играют важную роль в передаче наследственных свойств организма.
ЦЕФАЛИЗАЦИЯ - развитие мозга в эволюционном процессе.
ЦИТОЛОЕИЯ - наука о строении, химическом составе, функциях, индивидуальном и
Историческом развитии животных и растительных клеток.
ЧЕРНАЯ ДЫРА - физическое тело, создающее столь сильное тяготение, что красное смещение
Для света, испускаемого вблизи него, способно обратиться в бесконечность, поэтому эти объекты
Ничего не излучают. Считается, что черными дырами становятся сколлапсировавшие звезды.
ЭВОЛЮЦИОНИЗМ - теория, понимающая развитие только как постепенное количественное
Изменение, отрицающее скачкообразные переходы.
ЭВОЛЮЦИЯ - процесс длительного, постепенного изменения, приводящий к появлению новых
ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ - химическая реакция, протекающая с выделением тепла.
ЭКОЛОЕИЯ - наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществах между собой и
Окружающей средой.
ЭКСПЕРИМЕНТ - метод научного познания; целенаправленное и строго контролируемое
Воздействие исследователя на интересующий его объект для изучения различных его сторон,
Связей и отношений.
ЭЛЕКТРОМАЕНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ - возникновение тока "в проводнике вблизи движущегося
Магнита.
ЭЛЕМЕНТ ХИМИЧЕСКИЙ - все атомы, имеющие одинаковый заряд ядра; в свободном
Состоянии являются простыми веществами, неразложимыми на еще более простые вещества.
ЭМЕРДЖЕНТНОСТЬ - свойство, отсутствующее у отдельных элементов системы, но
Появляющееся у системы в целом.
ЭМОЦИИ - реакции человека или животных на воздействие внутренних или внешних
Раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную оценку и охватывающие все виды
Чувственных переживаний.
ЭМПИРИЗМ - учение, признающее чувственный опыт единственным источником знаний.
ЭМПИРИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ - знание, полученное опытным путем, проверенное на практике.
ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОБОБЩЕНИЕ - общее правило, которому подчиняются непосредственно
Наблюдаемые явления.
ЭНДОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ - химическая реакция, протекающая с поглощением тепла.
ЭНТРОПИЯ - - мера неупорядоченности (хаоса) системы, принимающая только положительные
Значения. В термодинамике известен принцип возрастания энтропии - стремление любой
Системы к состоянию термодинамического равновесия (состояния с наименьшей
Упорядоченностью движения частиц), или хаоса.
ЭПИГЕНЕЗ - концепция в эмбриологии, трактующая образование организма как его
Постепенное развитие из бесструктурной, неоформленной изначальной субстанции.
ЭПИЦИКЛ - вспомогательная окружность в геоцентрической системе мира К. Птолемея,
Введенная для объяснения сложных движений планет. Предполагалось, что планета движется не
Просто вокруг Земли, а по эпициклу, центр которого, в свою очередь, двигается по второй
Вспомогательной окружности - деференту.
ЭТНОГЕНЕЗ - происхождение народа.
ЭТОЛОГИЯ - наука о поведении животных.
ЭУКАРИОТЫ - все высшие организмы, клетки которых содержат оформленное ядро,
Отделенное от цитоплазмы ядерной мембраной.
ЭФИР - в классической науке вид в высшей степени разреженной и упругой материи, не
Фиксируемый известными человеку физическими приборами.
ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА - изменение частоты колебаний или длины волн из-за движения
Источника волн и наблюдателя по отношению друг к другу.
ЭФФУЗИЯ - медленное истечение газа через малые отверстия; относительно спокойное
Излияние лавы на поверхность Земли из жерла вулканов или трещин.
ЯТРОХИМИЯ - - направление в медицине XVI-XVII вв, ставившее своей задачей поиски
Философского камня для нахождения панацеи - лекарства от всех болезней.
^ Тезаурус 2008 по дисциплине КСЕ
для специальностей с числом часов по ГОС
меньше 130 (уровень 1)
1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тезаурус по дисциплине КСЕ
1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 1.01. Научный метод
Научный метод познания
Уровни научного познания: эмпирический, теоретический
Гипотеза
Проверяемость научных гипотез
Научная теория
Критерии научного знания: объективность, достоверность, точность, системность
Методы научного познания:
Наблюдение
Эксперимент
Индукция
Дедукция
Моделирование
Абстрагирование
Принцип фальсификации
Функции науки: объяснительная, описательная, прогностическая, мировоззренческая, систематизирующая, производственно-практическая
Принцип соответствия
Область применимости теории
Соотношение абсолютной и относительной истин
Тема 1.02. Естествознание и его роль в культуре
Естествознание
Естественные науки: физика, химия, биология, геология, астрономия , экология
Дифференциация наук
Интеграция наук
Математика как язык естествознания
Гуманитарные науки
Историчность знания
Естественнонаучная культура
Гуманитарная культура
Две культуры и взаимосвязь между ними
Тема 1.03. Этика научных исследований. Псевдонаука
Этические принципы научных исследований:
Самоценность истины
Исходный критицизм
Свобода научного творчества
Новизна научного знания
Равенство ученых перед лицом истины
Общедоступность истины
Псевдонаука
Парапсихология
Уфология
Биоэнергетика
Девиантная наука
Отличительные признаки псевдонауки:
Фрагментарность
Некритический подход к исходным данным
Невосприимчивость к критике
Несоответствие фактам
Отсутствие законов
Нарушение этических норм
Биоэтика
Тема 1.04. Формирование научных программ (математическая,
атомистическая, континуальная)
Научная исследовательская программа и научная картина мира
Идеи Милетской школа (Фалес): проблема поиска первоначала
Идея безостановочной изменчивости вещей
Идеи мыслителей Элейской школы (Ксенофан, Парменид, Зенон): дуализм познания
Апории Зенона: постановка вопроса о движении и о природе континуума
Идеи Пифагорейский школы: мир, гармония, число
Пифагорейско-платоновская исследовательская программа
Появление принципа причинности
Пустота и атомы (Левкипп, Демокрит)
Континуальная программа Аристотеля
Аристотелевская научная программа: единая первостихия, отсутствие пустоты в природе, континуальная программа
Развитие космологических представлений Аристотеля: разделение мира на подлунный и небесный
Геоцентрическая система мира Птолемея («Альмагест»)
Развитие континуальной исследовательской программы: принцип близкодействия и понятие физического поля (Фарадей, Максвелл, Герц)
Развитие атомистической исследовательской программы (Бойль, Ньютон, Резерфорд, Бор)
Развитие космологических представлений пифагорейцев (Аристарх)
Гелиоцентрическая система мира Коперника
Развитие математической программы (Ньютон, Максвелл, Эйнштейн, Шредингер) Принцип дальнодействия и корпускулы Ньютона
Фотоны – кванты света
Понятие квантового поля
1.05. Естественнонаучные картины мира
Научная (естественнонаучная) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
Научные картины мира: механическая, электромагнитная, неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
Формы материи: вещество, поле, физический вакуум
Дискретность
Континуальность
Волна как распространяющееся возмущение поля
Виртуальные частицы
Формы движения
Механическое перемещение
Эволюция как форма движения
Детерминизм
Уровень геологических объектов, планет
Физический уровень: субатомный уровень (кварки, лептоны), ядерный уровень (нуклоны, ядра атомов)
Атомный уровень
Молекулярный уровень
Макромолекулярный уровень полимеров и комплексов молекул
3.03. Организация материи на физическом уровне
Фундаментальные
Элементарные частицы
Основные характеристики элементарных частиц: масса, заряд, спин, время жизни
Классификация элементарных частиц:
По массе покоя (фотоны, лептоны, мезоны, барионы)
По времени жизни: стабильные (протон, электрон, нейтрино и их античастицы) и нестабильные (свободный нейтрон, резонансы)
Переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны, гравитоны, глюоны, мезоны)
Способность элементарных частиц к взаимным превращениям, не нарушающим законов сохранения
Физическое поле как совокупность виртуальных частиц
Тождественность частиц
Вакуум как состояние поля с наименьшей энергией, состоящее из
виртуальных частиц
Тема 3.04. Процессы на физическом уровне организации материи
Явление естественной радиоактивности
Закон радиоактивного распада как статистический закон
Состав излучения при радиоактивности
Выделение энергии при радиоактивном распаде
Превращения элементов при радиоактивном распаде
Ядерные реакции расщепления ядер атомов под действием нейтронов
Методы получение искусственных радиоактивных элементов
Открытие атомного ядра, измерение его размеров, массы и заряда
Энергия связи нуклонов ядер атомов (дефект массы)
Реакция цепного деления урана
Реакции синтеза легких атомных ядер и выделение энергии
Типы термоядерных реакций в звездах и эволюция звезд
Тема 3.05. Организация материи на химическом уровне
Химический элемент
Эволюция представлений о строении атома
Квантовомеханическая модель строения атома
Молекула как квантово-химическая система
Вещество
Катализаторы
Биокатализаторы (ферменты)
Полимеры
Мономеры
Периодическая система
Периодический закон
Тема 3.06. Процессы на химическом уровне организации материи
Химический процесс
Тепловые эффекты процессов (экзо-, эндотермические)
Понятие о химической кинетике
Факторы, влияющие на реакционную способность веществ: влияние концентрации - закон действующих масс
Факторы, влияющие на реакционную способность веществ: влияние температуры - правило Вант-Гоффа
Предбиологический отбор
Понятие о биологических мембранах
Коацерваты
Гетеротрофы
Автотрофы
Анаэробы
Прокариоты
Эукариоты
Голобиоз
Генобиоз
Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, однократный абиогенез, постоянное самозарождение, стационарное состояние
Тема 5.04. Биологический эволюционизм
Эволюция, ее атрибуты: самопроизвольность, необратимость, направленность
Биологическая эволюция
Эволюционная концепция Ламарка
Дарвинизм
Сальтационизм
Синтетическая теория эволюции
Молекулярная эволюция
Генофонд
Элементарная эволюционная структура – популяция
Элементарный наследственный материал – генофонд популяции
Элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции
Элементарные эволюционные факторы: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор
Борьба за существование
Формы отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный
Микроэволюция
Макроэволюция
Дивергенция
Тема 5.05. История жизни на Земле и методы исследования эволюции
Иметь понятия о геологических эрах и периодах
Криптозой, фанерозой
Связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями
Некоторые важнейшие ароморфозы: фотосинтез, эукариоты, многоклеточные, скелет
Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:
Моллюски
Земноводные (амфибии)
Пресмыкающиеся (рептилии)
Покрытосеменные
Цветковые
Прокариоты
Филогенез
Онтогенез
Адаптация
Ароморфоз
Понятие о флоре, фауне
Палеонтология (ископаемые переходные формы,
палеонтологические ряды, последовательность ископаемых форм)
Методы исследования эволюции: биогеография (сопоставление видового состава с историей территорий, островные формы, реликты)
Методы исследования эволюции: морфологические методы (установление связи между сходством строения и родством сравниваемых форм, рудиментарные органы, атавизмы)
Методы исследования эволюции: эмбриологические методы (зародышевое сходство, принцип рекапитуляции)
Методы исследования эволюции: генетические методы, методы биохимии и молекулярной биологии , методы моделирования, экологические методы
Тема 5.06. Генетика и эволюция
Генетика
Хромосомы
Свойства генетического материала: дискретность, непрерывность, линейность, относительная стабильность
Изменчивость: наследуемая (генотипическая, мутационная)
Изменчивость: ненаследуемая (фенотипическая, модификационная)
Мутагенные факторы
Причины мутаций
Свойства мутаций
Роль мутаций в эволюционном процессе
Популяционная генетика
Генетические характеристики популяции: наследственная гетерогенность
Генетические характеристики популяции: внутреннее генетическое единство
Генетические характеристики популяции: динамическое равновесие отдельных генотипов
6. Биосфера и человек
Тема 6.01 Экосистемы
Понятие экосистемы
Элементы экосистем (биотоп, биоценоз)
Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты
Виды природных экосистем (озеро, лес, пустыня, тундра, .., океан, биосфера)
Пищевые (трофические) цепи, пирамиды
Пределы толерантности
Среда обитания и экологическая ниша
Тема 6.02. Биосфера
Биосфера
Вещество: живое, косное, биогенное
Геохимические функции живого вещества:
Газовая
Средообразующая
Энергетическая
Биогенная миграция атомов химических элементов
Биогеохимические принципы миграции: стремление к максимуму проявления
Биогеохимические принципы миграции: эволюция видов, увеличивающих биогенную миграцию
Влияние космических факторов на биосферу: радиационный фон, магнитное поле, фоновое излучение, солнечно-земные связи (гелиобиология)
Тема 6.03. Человек в биосфере
Антропогенез
Палеонтология
Антропоиды
Человек умелый(Homo habilis),
Человек прямоходящий (Homo erectus)
Человек разумный (Homo sapiens)
Неандертальцы
Альтруизм
Неолитическая революция
Экологические последствия неолитической революции
Коэволюция
Экологический статус человека
Расы и расогенез
Возможные пути эволюции человека
Роль социальных и биологических эволюционных факторов
Тема 6.04 Глобальный экологический кризис
Загрязнение окружающей среды (ингредиентное, физическое, деструктивное)
Индикаторы глобального экологического кризиса:
Парниковый эффект
Истощение озонового слоя
Деградация лесных, земельных, водных ресурсов
Снижение биоразнообразия
Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы
Устойчивое развитие как компромисс между стремлением человечества удовлетворять свои потребности и необходимостью сохранения биосферы для будущих поколений
Тезаурус 2009 по дисциплине КСЕ
для специальностей с числом часов по ГОС
меньше 130 (уровень 1)
Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 1-01-01. Научный метод познания
Методология
Свойства научного знания:
Объективность
Достоверность
Точность
Системность
Эмпирическое и теоретическое познание
Методы научного познания:
Наблюдение
Измерение
Индукция
Дедукция
Абстрагирование
Моделирование
Эксперимент
Гипотеза
Требования к научным гипотезам:
Соответствие эмпирическим фактам
Проверяемость (принципы верификации и фальсификации)
Научная теория
Область применимости теории
Принцип соответствия
^ Тема 1-01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Естествознание как комплекс наук о природе (естественных наук)
Дифференциация наук
Интеграция наук
Гуманитарные науки
Гуманитарно-художественная культура, её основные отличия от научно-технической:
Субъективность знания
Нестрогий образный язык
Выделение индивидуальных свойств изучаемых предметов
Сложность (или невозможность) верификации и фальсификации
Математика как язык естествознания
Псевдонаука как имитация научной деятельности
Отличительные признаки псевдонауки:
Фрагментарность (несистемность)
Некритический подход к исходным данным
Невосприимчивость к критике
Отсутствие общих законов
Неверифицируемость и/или нефальсифицируемость псевдонаучных данных
^
Тема 1-01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
Научная (исследовательская) программа
Научная картина мира
Древняя Греция: появление программы рационального объяснения мира
Принцип причинности в первоначальной форме (каждое событие имеет естественную причину) и его позднейшее уточнение (причина должна предшествовать следствию)
Атомистическая исследовательская программа Левкиппа и Демокрита: всё состоит из дискретных атомов; всё сводится к перемещению атомов в пустоте
Континуальная исследовательская программа Аристотеля: всё формируется из непрерывной бесконечно делимой материи, не оставляющей места пустоте
Взаимодополнительность атомистической и континуальной исследовательских программ
Научная (или натурфилософская) картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук
Фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная (или натурфилософская) картина мира:
О материи
О движении
О взаимодействии
О пространстве и времени
О причинности, закономерности и случайности
О космологии (общем устройстве и происхождении мира)
Натурфилософская картина мира Аристотеля
Научные картины мира: механическая, электромагнитная, неклассическая (1-я половина XX в.), современная эволюционная
^ Тема 1-01-04. Развитие представлений о материи
Фалес: проблема поиска первоначала
Абстракция материи
Механическая картина мира: единственная форма материи – вещество, состоящее из дискретных корпускул
Электромагнитная картина мира: две формы материи - вещество и непрерывное электромагнитное поле
Волна как распространяющееся возмущение физического поля
Эффект Доплера: зависимость измеряемой длины волны от взаимного движения наблюдателя и источника волн
Формы материи - вещество, физическое поле, физический вакуум
^ Тема 1-01-05. Развитие представлений о движении
Гераклит: идея безостановочной изменчивости вещей
Учение Аристотеля о движении как атрибуте материи и разнообразии форм движения
Механическая картина мира: единственная форма движения - механическое перемещение
Электромагнитная картина мира: движение - не только перемещение зарядов, но и изменение поля (распространение волн)
Понятие состояния системы как совокупности данных, позволяющих предсказать её дальнейшее поведение
Движение как изменение состояния
Химическая форма движения: химический процесс
Биологическая форма движения: процессы жизнедеятельности, эволюция живой природы
Современная научная картина мира: эволюция как универсальная форма движения материи
Многообразие форм движения, их качественные различия и несводимость друг к другу
^ Тема 1–01-06. Развитие представлений о взаимодействии
Представления Аристотеля о взаимодействии: одностороннее воздействие движущего на движимое; первоначальная форма концепции близкодействия (передача воздействия только через посредников, при непосредственном контакте)
Механическая картина мира:
Возникновение концепции взаимо действия (третий закон Ньютона)
Открытие фундаментального взаимодействия (закон всемирного тяготения)
Принятие концепции дальнодействия (мгновенной передачи взаимодействия через пустоту на любые расстояния)
Электромагнитная картина мира:
Открытие второго фундаментального взаимодействия (электромагнитное)
Возврат к концепции близкодействия (взаимодействие передаётся только через материального посредника - физическое поле - с конечной скоростью)
Полевой механизм передачи взаимодействий (заряд создаёт соответствующее поле, которое действует на соответствующие заряды)
Современная научная картина мира:
Четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое)
Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий (заряд испускает виртуальные частицы-переносчики соответствующего взаимодействия, поглощаемые другими аналогичными зарядами)
Частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий (фотоны, гравитоны, глюоны, промежуточные векторные бозоны)
Фундаментальные взаимодействия, преобладающие между объектами:
Микромира (сильное, слабое и электромагнитное)
Макромира (электромагнитное)
Мегамира (гравитационное)
^ 2. Пространство, время, симметрия
Тема 1-02-01. Принципы симметрии, законы сохранения
Понятие симметрии в естествознании: инвариантность относительно тех или иных преобразований
Нарушенные (неполные симметрии)
Эволюция как цепочка нарушений симметрии
Простейшие симметрии:
Однородность (одинаковые свойства во всех точках)
Изотропность (одинаковые свойства во всех направлениях)
Симметрии пространства и времени:
Однородность пространства
Однородность времени
Изотропность пространства
Анизотропность времени
Теорема Нётер как общее утверждение о взаимосвязи симметрий с законами сохранения
Закон сохранения энергии как следствие однородности времени
Закон сохранения импульса (количества поступательного движения) как следствие однородности пространства
Закон сохранения момента импульса (количества вращательного движения) как следствие изотропности пространства
^ Тема 1-02-02. Эволюция представлений о пространстве и времени
Понимание пространства и времени как инвариантных самостоятельных сущностей (пустота у древнегреческих атомистов; Абсолютные пространство и время Ньютона)
Понимание пространства и времени как системы отношений между материальными телами (пространство как категория места, время как мера движения у Аристотеля; изменение пространственных и временны х промежутков при смене системы отсчёта у Эйнштейна)
Классический закон сложения скоростей как следствие ньютоновских представлений об Абсолютном пространстве и Абсолютном времени
Концепция мирового эфира
Нарушение классического закона сложения скоростей в опыте Майкельсона-Морли
Современная научная картина мира:
- отказ от идеи Абсолютных пространства и времени, мирового эфира и других выделенных систем отсчета
- признание тесной взаимосвязи между пространством, временем, материей
и её движением
^
Тема 1-02-03. Специальная теория относительности
Принцип относительности Галилея
Принцип относительности (первый постулат Эйнштейна): законы природы инвариантны относительно смены системы отсчёта
Инвариантность скорости света (второй постулат Эйнштейна)
Постулаты Эйнштейна как проявление симметрий пространства и времени
Основные релятивистские эффекты (следствия из постулатов Эйнштейна):
Относительность одновременности
Относительность расстояний (релятивистское сокращение длин)
Относительность промежутков времени (релятивистское замедление времени)
Инвариантность пространственно-временного интервала между событиями
Инвариантность причинно-следственных связей
Единство пространства-времени
Эквивалентность массы и энергии
Соответствие СТО и классической механики: их предсказания совпадают при малых скоростях движения (гораздо меньше скорости света)
^ Тема 1-02-04. Общая теория относительности
Общая теория относительности (ОТО): распространение принципа относительности на неинерциальные системы отсчета
Принцип эквивалентности: ускоренное движение неотличимо никакими измерениями от покоя в гравитационном поле
Взаимосвязь материи и пространства-времени: материальные тела изменяют геометрию пространства-времени, которая определяет характер движения материальных тел
Соответствие ОТО и классической механики: их предсказания совпадают в слабых гравитационных полях
Эмпирические доказательства ОТО:
Отклонение световых лучей вблизи Солнца
Замедление времени в гравитационном поле
Смещение перигелиев планетных орбит
^ 3. Структурные уровни и системная организация материи
Тема 1-03-01. Микро-, макро-, мегамиры
Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир
Критерий подразделения: соизмеримость с человеком (макромир) и несоизмеримость с ним (микро- и мегамир)
Основные структуры микромира: элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы
Основные структуры мегамира: планеты, звёзды, галактики
Единицы измерения расстояний в мегамире: астрономическая единица (в Солнечной системе), световой год, парсек (межзвёздные и межгалактические расстояния)
Звезда как небесное тело, в котором естественным образом происходили, происходят или с необходимостью будут происходить реакции термоядерного синтеза
Атрибуты планеты:
Не звезда
Обращается вокруг звезды (например, Солнца)
Достаточно массивно, чтобы под действием собственного тяготения стать шарообразным
Достаточно массивно, чтобы своим тяготением расчистить пространство вблизи своей орбиты от других небесных тел
Галактики - системы из миллиардов звёзд, связанных взаимным тяготением и общим происхождением
Наша Галактика, её основные характеристики:
Гигантская (более 100 млрд. звёзд)
Спиральная
Диаметр около 100 тыс. световых лет
Пространственные масштабы Вселенной: расстояние до наиболее удалённых из наблюдаемых объектов более 10 млрд. световых лет
Вселенная, Метагалактика, разница между этими понятиями
^ Тема 1-03-02. Системные уровни организации материи
(данная тема только для специальностей, в ГОС которых отсутствует биологический уровень организации материи)
Целостность природы
Системность природы
Аддитивные свойства систем (аддитивность)
Интегративные свойства систем (интегративность)
Совокупности, не являющиеся системами, например,
Созвездия (участки звёздного неба, содержащие группы звёзд с характерным рисунком) и др.
Иерархичность природных структур как отражение системности природы: структуры данного уровня входят как подсистемы в структуру более высокого уровня, обладающую интегративными свойствами
Иерархические ряды природных систем:
Физических (фундаментальные частицы - составные элементарные частицы - атомные ядра - атомы - молекулы - макроскопические тела)
Химических (атом - молекула - макромолекула – вещество)
Астрономических (звёзды с их планетными системами - галактики - скопления галактик - сверхскопления галактик)
^ Тема 1-03-03. Структуры микромира
Элементарные частицы
Фундаментальные частицы – по современным представлениям, не имеющие
внутренней структуры и конечных размеров (например, кварки, лептоны)
Частицы и античастицы
Классификация элементарных частиц:
По участию во взаимодействиях: лептоны, адроны
По времени жизни: стабильные (протон, электрон, нейтрино), нестабильные (свободный нейтрон) и резонансы (нестабильные короткоживущие)
Взаимопревращения элементарных частиц (распады, рождение новых частиц при столкновениях, аннигиляция)
Возможность любых реакций элементарных частиц, не нарушающих законов сохранения (энергии, заряда и т.д.)
Вещество как совокупность корпускулярных структур (кварки - нуклоны - атомные ядра - атомы с их электронными оболочками)
Размеры и масса ядра в сравнении с атомом
^ Тема 1-03-04. Химические системы
Невозможность классического описания поведения электронов в атоме
Дискретность электронных состояний в атоме
Организация электронных состояний атома в электронные оболочки
Переходы электронов между электронными состояниями как основные атомные процессы (возбуждение и ионизация)
Химический элемент
Молекула
Вещества: простые и сложные (соединения)
Понятие о качественном и количественном составе вещества
Катализаторы
Биокатализаторы (ферменты)
Полимеры
Мономеры
^ Тема 1-03-05. Особенности биологического уровня организации материи
Системность живого
Иерархическая организация живого: клетка – единица живого
Иерархическая организация природных биологических систем:
Биополимеры – органеллы – клетки – ткани – органы – организмы – популяции – виды
Иерархическая организация природных экологических систем:
Особь – популяция – биоценоз – биогеоценоз – экосистемы более высокого ранга (саванна, тайга, океан) – биосфера)
Химический состав живого: элементы-органогены, микроэлементы, макроэлементы, их основная роль в живом
Химический состав живого: атом углерода – главный элемент живого, его уникальные особенности:
Способность атомов связываться друг с другом с образованием разнообразных структур, являющихся несущей основой органических молекул
Способность связываться с другими атомами близких радиусов (кислородом, азотом, серой) с образованием менее прочных связей (возникновение функциональных групп), которые обусловливают химическую активность органических соединений
Химический состав живого: вода, ее роль для живой природы:
Высокая полярность воды и как следствие – химическая активность и высокая растворяющая способность
Высокая теплоемкость воды, высокие теплоты испарения и плавления – основа для поддержания температурного гомеостаза живых организмов и регулирования тепла планеты
Аномальная плотность в твердом состоянии – причина существования жизни в замерзающих водоемах
Высокое поверхностное натяжение – жизнь на поверхности гидросферы, передвижение растворов по сосудам растений
Химический состав живого: особенности органических биополимеров как высокомолекулярных соединений – высокая молекулярная масса, способность образовывать пространственные и надмолекулярные структуры, разнообразие строения и свойств
Симметрия и асимметрия живого
Хиральность молекул живого
Открытость живых систем
Обмен веществ и энергии
Самовоспроизведение
Гомеостаз как относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды живой системы
Каталитический характер химии живого
Специфические свойства ферментативного катализа: чрезвычайно высокие избирательность и скорость, главные причины которых – комплементарность фермента и реагента, высокомолекулярная природа фермента
^ 4. Порядок и беспорядок в природе
Тема 1-04-01. Динамические и статистические закономерности в природе
Детерминизм (жёсткий) как идея полной предопределённости всех будущих событий
Критика концепции детерминизма Эпикуром, его учение о неустранимой случайности в движении атомов
Механи(сти)ческий детерминизм как:
Утверждение о единственно возможной траектории движения материальной точки при заданном начальном состоянии;
Лапласова концепция полной выводимости всего будущего (и прошлого) Вселенной из её современного состояния с помощью законов механики
Детерминистское описание мира: динамическая теория , которая однозначно связывает между собой значения физических величин, характеризующих состояние системы
Примеры динамических теорий:
Механика,
Электродинамика,
Термодинамика,
Теория относительности,
Описание систем с хаосом и беспорядком: статистическая теория , которая однозначно связывает между собой вероятности тех или иных значений физических величин
Основные понятия статистической теории:
Случайность (непредсказуемость)
Вероятность (числовая мера случайности)
Среднее значение величины
Флуктуация (случайное отклонение системы от среднего (наиболее вероятного) состояния)
Примеры статистических теорий:
Молекулярно-кинетическая теория (исторически первая статистическая теория),
Квантовая механика, другие квантовые теории
Эволюционная теория Дарвина,
Соответствие динамических и статистических теорий: их предсказания совпадают, когда можно пренебречь флуктуациями; в остальных случаях статистические теории дают более глубокое, детальное и точное описание реальности
^ Тема 1-04-02. Концепции квантовой механики
Корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи
Мысленный эксперимент «микроскоп Гейзенберга»
Соотношение неопределенностей координата-импульс (скорость)
Принцип дополнительности как утверждение о том, что:
Невозможны невозмущающие измерения (измерение одной величины делает невозможным или неточным измерение другой, дополнительной к ней величины)
Полное понимание природы микрообъекта требует учёта как его корпускулярных, так и волновых свойств, хотя они не могут проявляться в одном и том же эксперименте
- (в широком смысле) для полного понимания любого предмета или процесса необходимы несовместимые, но взаимодополняющие точки зрения на него
Статистический характер квантового описания природы
^ Тема 1-04-03. Принцип возрастания энтропии
Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая
Первый закон термодинамики - закон сохранения энергии при ее превращениях
Первый закон термодинамики как утверждение о невозможности вечного двигателя первого рода
Изолированные и открытые системы
Второй закон термодинамики как принцип возрастания энтропии в изолированных системах
Изменение энтропии тел при теплообмене между ними
Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному)
Второй закон термодинамики как утверждение о невозможности вечного двигателя второго рода
Энтропия как мера молекулярного беспорядка
Энтропия как мера информации о системе
Второй закон термодинамики как принцип нарастания беспорядка и разрушения структур
Закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии
Энтропия открытой системы: производство энтропии в системе, входящий и выходящий потоки энтропии
Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды
^
Тема 1-04-04. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального
эволюционизма
Синергетика - теория самоорганизации
Междисциплинарный характер синергетики
Самоорганизация в природных и социальных системах как самопроизвольное возникновение упорядоченных неравновесных структур в силу объективных законов природы и общества
Примеры самоорганизации в простейших системах: ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны
Необходимые условия самоорганизации: неравновесность и нелинейность системы
Признак неравновесности системы: протекание потоков вещества, энергии, заряда и т.д.
Диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе
Диссипативная структура - неравновесная упорядоченная структура, возникшая в результате самоорганизации
Пороговый характер (внезапность) явлений самоорганизации
Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости
Синхронизация частей системы в процессе самоорганизации
Понижение энтропии системы при самоорганизации
Повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации
Универсальный эволюционизм как научная программа современности, его принципы:
Всё существует в развитии;
Развитие как чередование медленных количественных и быстрых качественных изменений (бифуркаций);
Законы природы как принципы отбора допустимых состояний из всех мыслимых;
Фундаментальная и неустранимая роль случайности и неопределенности;
Непредсказуемость пути выхода из точки бифуркации (прошлое влияет на будущее, но не определяет его);
Устойчивость и надежность природных систем как результат их постоянного обновления
^ 5. Панорама современного естествознания