Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Институт управления и экономики (г. Санкт-Петербург) Магаданский филиал

Ярошенко Олег Николаевич «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ» УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Магадан 2005

2 СОДЕРЖАНИЕ 1. Цели и задачи курса 2. Тематические планы 3. План лекционных занятий 4. Методические указания по проведению практических занятий 5. Методические указания к выполнению контрольной работы 6. Вопросы для самостоятельного изучения 7. Тестовые задания 8. Вопросы к зачету 9. Словарь основных терминов 10.Список рекомендуемой литературы

3 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА Учебная дисциплина «Концепции современного естествознания», предусмотрена учебным планом для специальностей «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» и «Государственное и муниципальное управление» очной и заочной форм обучения. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов целостной системы знаний об окружающем мире. Задачи изучения дисциплины: 1. Получение знаний об основных этапах развития естествознания. 2. Усвоение знаний об основных теориях, законах, моделях и гипотезах современного естествознания – науки, изучающей мир в его естественном состоянии. 3. Освоение общенаучных методов, как теоретических, так и эмпирических, включая методологию эксперимента. 4. Усвоение навыков применения полученных естественнонаучных и методологических знаний в своей трудовой деятельности, предвидения её возможных последствий. 5. Формирование нового образа жизни на базе естественно-научных знаний и созданных благодаря им современных технологий. Специалист в области управления и финансов должен владеть не только законами экономики и управления, но и обладать знаниями естественнонаучной сущности объекта управления или объекта экономического анализа, хорошо ориентироваться в передовых технологиях, знать цену используемых природных ресурсов. Поэтому содержание и логика данной дисциплины связаны с такими предметами как «Природопользование» и «Экономические основы технологического развития». При изучении дисциплины используются следующие виды занятий: лекции, практические и самостоятельные занятия. Степень углубленности изучения отдельных разделов и тем, содержание лекций и практических занятий под руководством преподавателя определяются с учетом требований ГОС РФ к уровню знаний, объемом времени, установленным учебным планом и потребностей в сведениях из курса других дисциплин. Лекции, обеспечивая теоретическое изучение дисциплины, являются одним из важнейших видов учебных занятий. На лекциях излагается основное содержание курса с достаточным количеством примеров, разъясняющих прикладную сущность изучаемых проблем. На практических занятиях обучаемые овладевают основными методами научного познания окружающего мира, получая при этом дополнительные теоретические знания. Одним из важнейших элементов обучения является самостоятельная работа студентов. Она осуществляется с методической помощью и под контролем преподавателя и проводится по следующим направлениям: изучение теоретического материала, изложенного на лекциях или оставленного для самостоятельной проработки; повторение ранее изученного материала перед следующей лекцией или практическим занятием, подготовка ответов на вопросы для самопроверки; выполнение домашних заданий по практическим работам; выполнение контрольной работы; подготовка к зачету.

4 2. ТЕМАТИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ Таблица 1 Тематический план лекционных и практических занятий для студентов очной формы обучения специальностей «Государственное и муниципальное управление», «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» Наименование темы Всег о Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры Тема 2. Античное и средневековое естествознание. Новое время Тема 3. Формирование классической механики и механистической картины мира Тема 4. Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод Тема 5. Современное представление о веществе как одной из форм материи Тема 6. Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия Тема 7. Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности Тема 8. Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия Тема 9. Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии Тема 10. Оптика. Гюйгенс и Ньютон. Волны или частицы Тема 11. Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы Тема 12. Вселенная и галактики. Солнечная система. Земля Тема 13. Теология и биология. Эволюция и генетика Тема 14. Биосфера. Биологический уровень организации материи. Человек Тема 15. Ноосфера как новый этап развития биосферы. Информация. Культура Итого

Количество часов Лекции Практич. занятия

Самост. работа

4 4

2 2

-

2 2

4

2

-

2

8

2

4

2

6

2

-

4

8

2

2

4

6

2

2

2

6

2

2

2

6

2

2

2

4 10

2 2

2

2 6

8

2

-

6

12

2

2

8

6

2

-

4

8 100

4 32

16

4 52

5 Таблица 2 Тематический план лекционных и практических занятий для студентов заочной формы обучения специальностей «Государственное и муниципальное управление», «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» Срок обучения 6 лет Наименование темы Всег о Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры Тема 2. Античное и средневековое естествознание. Новое время Тема 3. Формирование классической механики и механистической картины мира Тема 4. Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод Тема 5. Современное представление о веществе как одной из форм материи Тема 6. Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия Тема 7. Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности Тема 8. Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия Тема 9. Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии Тема 10. Оптика. Гюйгенс и Ньютон. Волны или частицы Тема 11. Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы Тема 12. Вселенная и галактики. Солнечная система. Земля Тема 13. Теология и биология. Эволюция и генетика Тема 14. Биосфера. Биологический уровень организации материи. Человек Тема 15. Ноосфера как новый этап развития биосферы. Информация. Культура Итого

Количество часов Лекции Практич. Самост. занятия работа

4 4

-

-

4 4

4

-

-

4

8

1

1

6

6

-

-

6

8

1

0,5

6,5

6

1

0,5

4,5

6

1

0,5

4,5

6

1

0,5

4,5

4 10

1

0,5

4 8,5

8

-

-

8

12

1

0,5

10,5

6

-

-

6

8 100

1 8

4

7 88

6 Таблица 3 Тематический план лекционных и практических занятий для студентов заочной формы обучения специальности «Государственное и муниципальное управление» Срок обучения 3,5 года Наименование темы Всег о Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры Тема 2. Античное и средневековое естествознание. Новое время Тема 3. Формирование классической механики и механистической картины мира Тема 4. Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод Тема 5. Современное представление о веществе как одной из форм материи Тема 6. Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия Тема 7. Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности Тема 8. Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия Тема 9. Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии Тема 10. Оптика. Гюйгенс и Ньютон. Волны или частицы Тема 11. Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы Тема 12. Вселенная и галактики. Солнечная система. Земля Тема 13. Теология и биология. Эволюция и генетика Тема 14. Биосфера. Биологический уровень организации материи. Человек Тема 15. Ноосфера как новый этап развития биосферы. Информация. Культура Итого

Количество часов Лекции Практич. Самост. занятия работа

4 4

-

-

4 4

4

-

-

4

8

1

1

6

6

-

-

6

8

1

-

7

6

1

-

5

6

1

0,5

4,5

6

1

-

5

4

-

-

4

10

1

-

9

8

-

-

8

12

1

0,5

10,5

6

-

-

6

8 100

1 8

2

7 90

7 Таблица 4 Тематический план лекционных и практических занятий для студентов заочной формы обучения специальностей «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит» Срок обучения 3,5 года Наименование темы Всег о Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры Тема 2. Античное и средневековое естествознание. Новое время Тема 3. Формирование классической механики и механистической картины мира Тема 4. Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод Тема 5. Современное представление о веществе как одной из форм материи Тема 6. Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия Тема 7. Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности Тема 8. Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия Тема 9. Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии Тема 10. Оптика. Гюйгенс и Ньютон. Волны или частицы Тема 11. Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы Тема 12. Вселенная и галактики. Солнечная система. Земля Тема 13. Теология и биология. Эволюция и генетика Тема 14. Биосфера. Биологический уровень организации материи. Человек Тема 15. Ноосфера как новый этап развития биосферы. Информация. Культура Итого

Количество часов Лекции Практич. Самост. занятия работа

4 4

-

-

4 4

4

-

-

4

8

1

1

6

6

-

-

6

8

-

0,5

7,5

6

1

0,5

4,5

6

1

0,5

4,5

6

-

0,5

5,5

4

-

-

4

10

1

0,5

8,5

8

-

-

8

12

1

0,5

10,5

6

-

-

6

8 100

1 6

4

7 90

8 3. ПЛАН ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ Тема 1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры 1. Место естествознания в системе наук. 2. Наука как часть культуры. 3. Взаимоотношения двух культур. Современное естествознание как совокупность естественных наук. Что понимается под термином «концепции»? Какое место занимает естествознание в системе наук? Наука и культура. Материальная и духовная культуры. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Отличие науки от мифологии, мистики, религии, философии, идеологии и техники. Альтернатива «двух культур» Ч.Сноу. Негативность разделения наук, необходимость целостного развития культуры. Вопросы для самопроверки: 1. Какие науки включает в себя современное естествознание? 2. Что понимается под словом «концепции»? 3. Почему нужно изучать современное естествознание? 4. Что такое культура? 5. Как соотносятся наука и культура? 6. На какие два раздела подразделяются знания человека? Негативность такого деления. Рекомендуемая литература 1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 2. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. Тема 2. Античное и средневековое естествознание. Новое время 1. 2. 3. 4.

Античное естествознание. Средневековое естествознание. Роджер Бэкон. Эпоха Возрождения. Леонардо да Винчи. Новое время. Фрэнсис Бэкон и Рене Декарт.

История естествознания. Ионийский, классический, эллинистический и греко-римский периоды развития античного естествознания. Естествознание в период средневековья. Наука арабского мира. Возникновение университетов. Трактат «О пользе наук» Роджера Бэкона. Эпоха Возрождения как переход от средневековья к Новому времени. Леонардо да Винчи – живописец, скульптор, архитектор, ученый, инженер. Возникновение научных обществ и академий наук. Фрэнсис Бэкон как родоначальник английского материализма. Его программа развития науки. Рене Декарт и его вклад в развитие науки. Вопросы для самопроверки: 1. Где и когда зародилась методически и логически осознанная наука? 2. Какие периоды выделяются в развитии античной науки? 3. Назовите имена древнегреческих ученых, внесших наибольший вклад в развитие естествознания, философии, математики. 4. Чем в основном занималась европейская наука средних веков? 5. В чем заключается основное содержание трактата «Большой труд» Р. Бэкона.

9 6. Где и когда возникли первые университеты в арабском мире и в Европе? 7. Назовите характерные черты эпохи Возрождения. 8. С какой целью, где и когда возникли первые академии и научные общества. 9. Как представил науку Ф. Бэкон в трактате «Новый органон»? Рекомендуемая литература 1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 2. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. Тема 3. Формирование классической механики и механистической картины мира 1. 2. 3. 4. 5.

Гелиоцентрическая система Н.Коперника и Галилео Галилей. Небесная механика И. Кеплера. Классическая механика И.Ньютона. Инерциальные системы отсчёта и принцип относительности Галилея. Пространство, время, движение в механистической картине мира.

Н. Коперник и его гелиоцентрическая система. Галилео Галилей – основатель физики как науки. Научные достижения Г. Галилея. Законы небесной механики И. Кеплера. Основные законы классической механики И. Ньютона и область их действия. Научные достижения, мировоззрение и методология исследований И. Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Г.Галилея. Пространство, время, движение в механистической картине мира. Вопросы для самопроверки: 1. Чем явилась гелиоцентрическая система мира Н.Коперника для Г. Галилея? 2. Коротко перечислите научные открытия и достижения Г. Галилея. 3. В чем состоит главная заслуга И. Кеплера? 4. Коротко перечислите научные открытия и достижения И. Ньютона. 5. При каких условиях верны законы классической механики? Рекомендуемая литература 1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 2. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. Тема 4. Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод 1. 2. 3. 4.

Общие закономерности современного естествознания. Современная естественнонаучная картина мира. Тенденции развития науки. Научный метод. Методология.

10 Общие закономерности развития мира. Основные принципы физики – науки, объединяющей вокруг себя значительную часть точного знания. Важнейшие инварианты природы: постоянство скорости и света и соотношение между энергией, массой и скоростью света. Три механизма эволюции. Системность, динамизм и самоорганизация – основы концепции развития процессов в природе. Современная естественнонаучная картина мира: мегамир, макромир и микромир, их эволюция. Перманентное развитие науки, тенденции ее развития. Научный метод, методология. Всеобщие, общенаучные и частнонаучные методы познания. Вопросы для самопроверки: 1. Приведите примеры основных и переходных естественных наук. 2. Назовите три механизма эволюции. 3. Назовите несколько открытий в естествознании, которые привели к научным революциям в ХХ веке. 4. Какие три положения составляют основу концепции развития процессов в природе? 5. Что такое научный метод? 6. Перечислите известные вам методы научного познания. Рекомендуемая литература 1. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 2. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 3. Лось В.А. Основы современного естествознания. М.: ИНФРА-М, 2000. Тема 5. Современное представление о веществе как одной из форм материи 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Порядок и беспорядок в природе. Хаос. Структурная организация материи. Развитие представлений о структуре атомов. Химия. Развитие химических знаний. Химические процессы. Реакционная способность веществ.

Вещество как форма материи. Упорядоченность его структуры. Беспорядок и хаос как всякое отсутствие структуры. Самоорганизация в открытых неравновесных системах по И. Пригожину. Строение вещества. Различие в строении материальных объектов микромира, макромира и мегамира. Развитие представлений о структуре атомов. Химия как естественная наука, учение об элементах и их соединениях. Становление химии как науки. Химические системы. Химические реакции, процессы, технология. Энергетика химических процессов. Скорость химических реакций, реакционная способность веществ, катализаторы. Вопросы для самопроверки: 1. Дайте философское определение вещества. 2. Что такое хаос? 3. Перечислите структурные уровни организации материи. 4. Назовите ученых, начиная с античных, внесших свой вклад в атомистическую теорию? 5. Что такое химический синтез?

11 6. Каким законам природы подчиняются химические процессы? 7. Что такое катализ, катализатор? Рекомендуемая литература 1. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2000. 2. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 3. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. Тема 6. Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия 1. Закон сохранения энергии. 2. Закон сохранения количества движения и момента количества движения. 3. Симметрия и асимметрия. Энергия. Закон сохранения энергии в рамках динамики. Полная механическая энергия тела, ее состав. Импульс замкнутой системы и момент импульса. Реактивное движение. Современные понятия симметрии и асимметрии. Симметрия как выражение идеи сохранения, неизменности, ограничения числа возможных вариантов. Диалектическая взаимосвязь симметрии и асимметрии. Связь симметрии с необходимостью, асимметрии – со случайностью. Вопросы для самопроверки: 1. Сформулируйте закон сохранения энергии. 2. Сформулируйте закон сохранения количества движения (импульса). 3. Сформулируйте закон сохранения момента количества движения. 4. В чем заключается современное понятие симметрии? 5. В че0м заключается современное понятие асимметрии? 6. Каким образом связаны симметрия и необходимость, асимметрия и случайность? Рекомендуемая литература 1. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика для поступающих в ВУЗы. М.: Наука, 1982. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 3. Тарасов Л.В. Мир построенный на вероятности. М.: Просвещение, 1984. Тема 7. Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности 1. 2. 3. 4.

Понятие массы, инерции, тяготения. Взаимодействие. Типы взаимодействий. Гравитационное взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности.

12 Масса как характеристика инерции тела и его гравитационных свойств. Масса покоя. Инерция как свойство тел сохранять состояние равномерного прямолинейного движения или покоя. Взаимодействие как категория, отражающая процессы воздействия объектов друг на друга, их взаимную обусловленность и порождение одним объектом другого. Четыре типа взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное (ядерное) и слабое. Закон всемирного тяготения И. Ньютона. Концепции дальнодействия и близкодействия. Принцип эквивалентности как принцип равенства инертной и гравитационной масс, его аналитическое выражение. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое масса тела, его инерция? 2. Перечислите типы взаимодействий. 3. Как осуществляется гравитационное взаимодействие? 4. Сформулируйте закон всемирного тяготения. 5. В чем заключается принцип эквивалентности? Рекомендуемая литература 1. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика для поступающих в ВУЗы. М.: Наука, 1982. 2. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2000. 3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. Тема 8. Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия 1. От принципа относительности Галилея к принципу относительности Эйнштейна. 2. Изменение представлений о пространстве и времени. 3. Взаимосвязь массы и энергии. Принцип относительности А. Эйнштейна как объединение принципа относительности Г.Галилея с относительностью одновременности. Изменение представлений о пространстве и времени. Единство пространства и времени, зависимость их характеристик от концентрации масс и от движения этих масс. Специальная и общая теории относительности . Формула А. Эйнштейна, выражающая зависимость между внутренней энергией тела, его массой покоя и скоростью света. Вопросы для самопроверки: 1. В чем отличие принципа относительности Эйнштейна от принципа относительности Галилея. 2. В чем отличие представлений о пространстве и времени в релятивистской и механистической картинах мира? 3. Как влияет концентрация масс и их движение на основные характеристики пространства и времени? 4. Как связаны энергия и масса в теории относительности.

13 Рекомендуемая литература 1. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 2. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 3. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. Тема 9. Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии 1. Полная энергия тела. Её состав. 2. Первое начало термодинамики как закон сохранения энергии в макроскопических процессах. 3. Второе начало термодинамики. 4. Принцип возрастания энтропии. Понятие энергии, теплоты. Полная энергия тела. Ее состав. Макроскопическая и микроскопическая энергия. Термодинамическое равновесие. Первое начало термодинамики как закон сохранения энергии в макроскопических процессах. Понятие энтропии системы. Принцип Больцмана. Второе начало термодинамики как закон возрастания энтропии. Проблема тепловой смерти Вселенной. Вопросы для самопроверки: 1. Какие виды энергии входят в состав полной энергии тела? 2. Что понимается под внутренней энергией системы в термодинамике? 3. Назовите способы увеличения внутренней энергии термодинамической системы при её взаимодействии с внешними телами. 4. Что такое энтропия системы? 5. Кто и как обосновал проблему тепловой смерти Вселенной? Рекомендуемая литература 1. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика для поступающих в ВУЗы. М.: Наука, 1982. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: Высш. шк., 2003. Тема 10. Оптика. Гюйгенс и Ньютон. Волны или частицы 1. 2. 3. 4.

Оптика. Два взгляда на природу света. Волновые свойства света. Квантовые свойства света. Корпускулярно-волновой дуализм.

Оптика – раздел физики, изучающий процессы излучения света, его распространения в различных средах и взаимодействие света с веществом. Создатель волновой теории света – Х. Гюйгенс. Принцип Гюйгенса – Френеля. Интерференция, дифракция и дисперсия света. Корпускулярная теория И. Ньютона. Открытие явления фотоэффекта Г. Герцем.

14 Обоснование квантовой природы света М. Планком и А. Эйнштейном. Корпускулярноволновой дуализм. Гипотеза Луи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма и ее подтверждение. Вопросы для самопроверки: 1. Взгляды Гюйгенса и Ньютона на природу света. 2. Какие явления подтверждают волновую природу света? 3. Какие явления подтверждают корпускулярную природу света? 4. В чем заключается гипотеза Луи де Бройля? 5. Приведите примеры превращения элементарных частиц в фотоны и другие частицы. Рекомендуемая литература 1. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика для поступающих в ВУЗы. М.: Наука, 1982. 2. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999 3. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. Тема 11. Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы 1. 2. 3. 4.

Квантовая механика. Статистический характер её законов. Принципы дополнительности и неопределённости. Волновая функция. Состояние. Принцип суперпозиции. Влияние измерительных приборов на результаты измерения характеристик микрообъектов. 5. Принцип дополнительности как общий принцип познания. 6. Диалектическое единство непрерывного и дискретного. 7. Причинность. Динамические и статистические закономерности. Квантовая механика как физическая теория, устанавливающая способ описания и закон движения на микроуровне. Ее формирование в начале ХХ века (М. Планк, А. Эйнштейн, В. Гейзенберг, Н. Бор, Луи де Бройль). Статистический характер законов квантовой механики. Принцип дополнительности Н. Бора и принцип неопределенности В. Гейзенберга. Волновая функция, состояние, принцип суперпозиции. Влияние измерительных приборов на результаты измерения характеристик микрообъектов как проявление относительности в квантовой механике. Распространение Н. Бором принципа дополнительности на различные сферы деятельности человека и явления природы. Единство поля и вещества, непрерывного и дискретного; условность границ между ними. Причинность как важнейший принцип естествознания. Диалектика необходимого и случайного, динамические и статистические закономерности, первичность статистических закономерностей. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое квантовая механика? 2. В чем заключаются принципы дополнительности и неопределенности? 3. Что такое состояние?

15 4. В каких случаях удобно описывать природные явления и свойства материальных объектов как дискретные, а в каких - как непрерывные? 5. Что представляют собой пространство и время в квантовой теории поля? 6. Назовите два основных типа закономерностей. Какими причинными связями они характеризуются. Рекомендуемая литература 1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: Высш. шк., 2003. 3. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 4. Тарасов Л.В. Мир построенный на вероятности. М.: Просвещение, 1984. Тема 12. Вселенная и галактики. Солнечная система. Земля 1. 2. 3. 4. 5.

Вселенная. Её рождение. Галактики. Млечный путь. Солнечная система. Земля. Её происхождение и история геологического развития. Геосферные оболочки Земли.

Вселенная. Гипотеза образования Вселенной в результате Большого Взрыва. Метагалактика. Галактики и их скопления. Типы галактик. Наша Галактика – Млечный Путь. Положение Солнечной системы в ней. Строение Солнечной системы, ее возраст, гипотезы ее происхождения. Строение Солнца, источник его энергии. Планеты. Земля – планета Солнечной системы, ее происхождение, возраст и внутренне строение. Геосферные оболочки Земли: литосфера, гидросфера, атмосфера. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое Метагалактика? 2. Перечислите известные Вам типы галактик. 3. Каково строение нашей Галактики. Положение Солнца в ней. 4. Что такое «черная дыра»? 5. Что представляет собой Солнце. Какие тела включает в себя Солнечная система? 6. Каковы причины движения литосферных плит Земли? 7. Какова форма атмосферы? Рекомендуемая литература 1. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 2. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2000. 3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: Высш. шк., 2003. Тема 13. Теология и биология. Эволюция и генетика 1. Теология и биология.

16 2. Эволюционное развитие. Принципы эволюции. 3. Вероятностный характер эволюционных процессов. Генетика. Предметы изучения теологии и биологии. Главное разногласие между теологией и биологией. Катастрофизм и эволюционизм. Особенности биологического уровня организации материи. Эволюционная теория развития органического мира Ч. Дарвина. Основные принципы эволюционного развития: наследственность и изменчивость, естественный отбор и борьба за существование. Законы генетики Г. Менделя. Хромосомная теория наследственности. Изменение генетических программ в результате комбинирования родительских генов и генные мутации в результате воздействия внешней среды на структуру хромосом. Вероятностный характер эволюционных процессов. Вопросы для самопроверки: 1. В чем заключается главное разногласие между теологией и биологией? 2. Назовите основные принципы эволюционного развития живых организмов. 3. Назовите основателей теории эволюции и генетики. 4. Дайте формулировки трех законов Г. Менделя. 5. Где и в чем заключена наследственная информация живых организмов? 6. Как проявляются закономерность и случайность в эволюции живых организмов? Роль мутаций. Рекомендуемая литература 1. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 2. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2000. 3. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 4. Тарасов Л.В. Мир построенный на вероятности. М.: Просвещение, 1984. Тема 14. Биосфера. Биологический уровень организации материи. Человек 1. 2. 3. 4.

Биосфера. Особенности её организации. Устойчивость биосферы. Человек. Физиология, здоровье, работоспособность человека. Космические циклы.

Биосфера. Область ее распространения. Главное отличительное свойство живых организмов – наличие систем обмена веществ и воспроизведения материальных основ жизни. Организация биосферы как единство биогенных и абиогенных элементов, включенных в сферу жизни. Многообразие живых организмов как основной фактор устойчивости биосферы. Человек как физическое тело, как биологическое и как биосоциальное существо. И.П. Павлов и физиология человека. Единство физиологического и психического состояния человека. Здоровье человека и его работоспособность. Валеология. Циклические процессы в развитии материи, органического мира и человеческого общества. Вопросы для самопроверки: 1. Что представляет собой организация биосферы?

17 2. Роль биотического круговорота веществ в природе Земли. 3. В чем заключается причина устойчивости биосферы? 4. Что связывает воедино физиологическое и психологическое в человеке? 5. Что такое здоровье? 6. Каковы причины циклических процессов в природе Земли? Рекомендуемая литература 1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 2. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 3. Лось В.А. Основы современного естествознания. М.: ИНФРА-М, 2000. Тема 15. Ноосфера как новый этап развития биосферы. Информация. Культура 1. 2. 3. 4. 5.

Человек как носитель разума. Психика человека. Сознание. Эмоции. Творчество. Биоэтика и поведение человека. Ноосфера – новый этап развития биосферы. Информация и информационное поле. Связь информации с вероятностью и энтропией. Необратимость времени. 6. Культура как результат творческой деятельности человека. Эволюция культуры. 7. Принципы универсального эволюционизма. Самоорганизация в живой и неживой природе.

Человек разумный – особый феномен природы. Мозг человека как материальный носитель разума. Научная мысль. Память. Психика как система регуляторов поведения в сложной среде. Связь телесного и психического. Сознание, мышление, интуиция. Эстетическое сознание, творчество, эмоции. Поведение человека и животных. Биоэтика. Ноосфера – новый этап развития биосферы. Информация и информационное поле. Связь информации с вероятностью и энтропией. Необратимость времени. Культура как конечный результат творческой деятельности человека. Основные стадии развития культуры. Эволюционно-синергетический подход. Три механизма эволюции. Самоорганизация в живой и неживой природе. Путь к единой культуре. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое научная мысль? 2. Назовите основные параметры человеческого сознания. 3. Что такое биоэтика? Назовите её главные постулаты. 4. Что такое ноосфера? Что она в себя включает? 5. Как связаны между собой информация и вероятность, информация и энтропия? 6. Что понимается под термином «информационное поле»? 7. Расскажите об основных этапах эволюции культуры. 8. Что такое синергетика? Рекомендуемая литература 1. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997.

18 2. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 3. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 4. Лось В.А. Основы современного естествознания. М.: ИНФРА-М, 2000.

19 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ 4.1. Общие указания На практических занятиях и в процессе подготовки к ним студенты закрепляют полученные ранее теоретические знания, овладевают основными методами и приемами анализа явлений окружающего мира, приобретают навыки практического применения теоретических знаний, опыт рациональной организации учебной работы и планирования экспериментов, готовятся к выполнению контрольной работы. Важной задачей является также развитие навыков самостоятельного изложения студентами своих мыслей по основным научным проблемам естествознания как в устном, так и письменном виде. Время, отведенное на каждую практическую работу, зависит от формы обучения и показано в табл. 1 и 2. Некоторые методические требования являются общими для всех практических работ, связанных с решением задач. Так, для подготовки к каждой практической работе необходимо в первую очередь использовать материал лекций и литературных источников [3, 9, 16]. Входной контроль осуществляется преподавателем в виде проверки и актуализации знаний студентов по соответствующей теме. Технические средства, необходимые для решения задач,- обычные письменные принадлежности, микрокалькулятор. Решение каждой задачи с целью экономии времени по возможности следует выполнять в общем виде, затем, после перевода исходных данных в систему СИ, подставить их в полученное математическое выражение. Во избежание ошибок обязательно следует учитывать направление действующих сил. Самоконтроль в большинстве случаев студентам следует выполнять решением обратной задачи, используя для этого полученный ранее ответ в качестве одного из параметров, входящих в условие задачи. Отчет с записью цели работы, условий задач, их решения и результатов проверки представляется на стандартных листах формата А 4 с указанием названия практической работы, курса, группы и фамилии студента. Выходной контроль осуществляется преподавателем проверкой правильности решения задач. Зачет выставляется при условии верного решения задач; в противном случае отчет возвращается на доработку. Домашнее задание в большинстве случаев включает завершение вычислений, проверку правильности решения задач, оформление отчета. 4.2. Указания к практическим работам ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ (к теме 4 «Современная естественно-научная картина мира. Научный метод»). Целью работы является ознакомление студентов с методикой проведения экспериментальных измерений и оценкой их точности. Полученные знания и умения в будущем могут понадобится специалистам при определении расхода ресурсов в процессе выпуска продукции, при определении её качества, а также при проведении научных экспериментов. Содержанием работы является проведение экспериментальных измерений и обработка их результатов. Базовым материалом для выполнения работы является знание математики в объеме программы средней школы.

20 Предварительная подготовка студентов к занятиям заключается в изучении материала рекомендуемого источника. Входной контроль осуществляется преподавателем и заключается в проверке знания студентами формул вычисления средних значений измеряемых величин и погрешностей измерений. Необходимые технические средства, материалы: линейка, микрокалькулятор, подготовленные заранее листы бумаги разного размера (по вариантам) с неровно обрезанными краями. Порядок выполнения работы: студенты выполняют пятикратные измерения длины и ширины листов по заранее размеченным линиям, равномерно распределенным по площади листа, заносят данные измерений в таблицу результатов, вычисляют частные значения площади листа, его средние длину, ширину и площадь, абсолютные и относительные погрешности измерения указанных величин. Результаты вычислений также заносят в указанную таблицу. Указания по реализации программы эксперимента: линии измерения длины и ширины листов должны располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга, для чего следует провести разметку этих линий заранее. Измерения проводить с точностью до 0,5 мм. Самоконтроль может быть выполнен студентами следующим образом: следует выбрать самые большие абсолютные погрешности измерения (с различными знаками) и провести повторные измерения по тем же линиям разметки. Если расхождения составят более 0,5 мм, то измерения повторять до получения двух одинаковых результатов. Отчет представить в виде заполненной таблицы (Приложение) с указанием названия работы, её цели, фамилии студента и его группы. Выходной контроль выполняет преподаватель, сравнивая результаты работы студента с известными ему более точными значениями площади листов и предельными значениями колебаний измеряемых параметров. Зачет выставляется при условии, что погрешности измерений, выполненных студентами, не выходят за пределы этих колебаний. Домашним заданием является завершение вычислений по результатам эксперимента и оформление отчета. Рекомендуемая литература 1. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2 КОСМИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ (решение задач к теме 4 «Современная естественнонаучная картина мира. Научный метод»). Целью работы является ознакомление студентов с методом вычисления астрономических расстояний (метод параллакса) и единицами измерения астрономических расстояний. Этот метод с одной стороны является ярким примером того, как невыполнимая на первый взгляд задача может быть решена довольно простыми известными средствами, а с другой стороны – как пример использования возможностей, которые сама природа предоставляет в наше распоряжение: нужно только знать эти возможности и уметь ими пользоваться. Содержание работы: ознакомление с методом параллакса на простом примере, затем самостоятельное составление и решение задачи.

21 Базовый материал: знание геометрии и тригонометрии в объеме программы средней школы и наличие элементарных астрономических знаний. Специальной подготовки к данному занятию не требуется. Входной контроль: актуализация необходимых знаний с помощью преподавателя. Необходимые технические средства: линейка, транспортир, микрокалькулятор, таблица тригонометрических функций. Порядок работы: а) решение задачи по определению расстояния до недоступного объекта на земной поверхности (например, дерево на противоположном берегу бурной реки) методом параллакса с использованием в качестве базиса прямой линии, проложенной на местности; б) выполнение задания на составление и решение задачи по определению расстояния от Земли до какой-либо звезды с использованием метода годичного параллакса. Указания по реализации программы: а) учесть, что из-за огромных межзвездных расстояний ни какая линия на Земле не может служить базисом, поэтому, прежде всего, следует подобрать такой базис, который имел бы действительно астрономические размеры; б) поскольку углы (параллаксы звезд) очень малы, можно значения их синусов заменить значениями самих углов, выраженных в радианах (1 рад=57,3о). Самоконтроль провести решением обратной задачи: определить параллакс той же звезды по известному до неё расстоянию. Выходной контроль проводит преподаватель, проверяя результаты вычислений, выполненных студентом. Высшую оценку получают студенты, решившие проблему выбора базиса измерения астрономических расстояний. Для закрепления полученных знаний на дом дается задача вычисления суточного параллакса Солнца, исходя из известного расстояния между нашей звездой и Землей (150 млн. км). Рекомендуемая литература 1. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3 ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ ( решение задач к теме 6 «Законы сохранения энергии. Симметрия и асимметрия»). Целью работы является усвоение студентами представления о том, что закон сохранения энергии – это один из центральных моментов всей физики и техники, благодаря которому понятие энергии связывает воедино все явления природы; что этот закон налагает строгие ограничения на возможности извлечения энергии и её преобразования из одной формы в другую. Закон сохранения энергии запрещает вечный двигатель, а закон сохранения импульса запрещает самого себя поднять за волосы. Эти законы сохранения являются проявлением более общих законов симметрии – законов, не только выражающих идею сохранения, но и выявляющих общее в объектах и явлениях, ограничивающих число возможных вариантов структур и возможных вариантов поведения систем. Симметрия, связанная с сохранением, общим, тождественным, необходимым, диалектически взаимосвязана с асимметрией, связанной с изменением, частным,

22 различным, случайным. Оттого наш мир с одной стороны стабилен, а с другой – динамичен и многообразен. Содержание работы: актуализация материала лекций, знаний студентов, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы являются знания студентов в области закона сохранения энергии в механике в пределах программы средней школы (физические понятия: сила, скорость, работа, мощность, энергия, импульс, момент импульса), а также материал лекции. Подготовка студентов к занятию заключается в повторении базового материала по конспектам лекции, литературным источникам или школьным учебникам по физике. Порядок работы: краткие пояснения преподавателя, систематизирующие знания студентов по теме занятий; решение задач на определение работы, совершаемой при подъеме груза определенной массы с заданной скоростью; определение кпд двигателя насоса известной производительности и мощности; определение затрат энергии на преодоление сил трения; определение изменения скорости движущейся системы при изменении её массы; резюме преподавателя, подводящее итог работы и еще раз подчеркивающее диалектику сохранения и изменения, симметрии и асимметрии, необходимого и случайного. Рекомендуемая литература 1. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 2. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4 ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ (решение задач к теме 7 «Взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности»). Целью работы является более четкое осознание студентами той роли, которую играет гравитация во Вселенной, в природе Земли, в жизни человека; понимание того, что человек в состоянии использовать законы всемирного тяготения для своих нужд и с успехом делает это. Например, использует космические станции, запускает спутники связи, включая и стационарные. Когда же физикам станет ясен принцип действия гравитации и будет разработана единая теория фундаментальных взаимодействий, можно ожидать появления принципиально новых средств передвижения и освоения не только ближнего, но и дальнего Космоса. Содержанием работы является актуализация материала лекций, знаний студентов, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы являются знания студентов в области динамики в пределах программы средней школы, материал лекции. При подготовке к занятиям студентам следует повторить материал лекции на данную тему, раздел физики «Динамика», изучить литературные источники. Порядок работы: краткое пояснение преподавателя, систематизирующее знания студентов по теме занятия;

23 решение задач на вычисление: сил гравитационного взаимодействия между массивными телами, первой и второй космической скорости, расстояния на которое нужно вывести искусственный спутник Земли, чтобы он стал стационарным спутником; резюме преподавателя, подводящее итог работы. Рекомендуемая литература 1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. 2. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5 РЕЛЯТИВИСТСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ МАССЫ И ЭНЕРГИИ (решение задач к теме 8 «Теория относительности Эйнштейна. Пространство, время, масса и энергия»). Целью работы является усвоение студентами принципа относительности Эйнштейна, отказ от представления об абсолютности и неизменности свойств пространства и времени, понимание того, что наука не всегда следует здравому смыслу (в свое время казалось, что гелиоцентрическая система Мира противоречит здравому смыслу, поскольку непосредственные наблюдения показывали, что именно Солнце обращается вокруг Земли, а не наоборот), что для неё главным критерием является соответствие теории и эксперимента. Кроме того, важно понимать что, познание безгранично и рано или поздно любая теория заменяется новой и на её базе формируются новые прикладные знания, создаются принципиально новые технологии. Содержание работы: актуализация материала лекций, знаний студентов, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы является знание физики по программе средней школы, в частности раздела «Теория относительности». При подготовке к работе следует повторить материал лекции на данную тему, познакомиться с материалом рекомендуемых литературных источников, повторить соответствующий раздел физики. Порядок работы: краткое пояснение преподавателя, систематизирующее знания студентов по теме занятия; решение задач на определение изменения времени, размеров тел, их массы и плотности в системе, движущейся относительно наблюдателя со скоростью сопоставимой со скоростью света; на определение количества энергии, заключенной в массе покоя в соответствии с уравнением Эйнштейна и той доли, которую человек в настоящее время в состоянии извлечь для практического использования; резюме преподавателя, завершающее занятие, в котором еще раз подчеркиваются безграничные возможности познания, постоянное обновление знаний, появление новых возможностей в области развития технологий. Рекомендуемая литература 1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. 2. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003

24 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6 ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ (решение задач к теме 9 «Энергия и теплота. Принцип возрастания энтропии»). Целью работы является осознание студентами того обстоятельства, что такой важнейший ресурс экономики как энергия расходуется крайне неэффективно, большая часть (60-80%) энергии топлива, используемого человеком, рассеивается и безвозвратно теряется. Отсюда следует, что, во-первых, у человека существуют большие возможности для совершенствования тепловых машин и процессов и, во-вторых, при организации любого производства необходимо выбирать наименее энергозатратные технологии, давать экономическую оценку системе энергообеспечения предприятия (в частности, для Магаданской области энергия, получаемая от дизельных машин обходится в 3 раза дороже, чем при централизованном электроснабжении). Будущий экономист или менеджер должен осознать, что в условиях энергозатратной российской экономики необходимо принять все меры по экономии этого дорогостоящего ресурса, по утилизации его отходов, предупреждению утечек, повышению кпд машин и механизмов, по переходу на энергосберегающие технологии. Содержание работы: актуализация знаний студентов, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы является знание и понимание сущности таких физических понятий как полная энергия тела и её состав, первое и второе начала термодинамики, энтропия, удельная теплоемкость. При подготовке к работе студентам необходимо повторить соответствующие темы, воспользовавшись лекцией, рекомендуемыми литературными источниками или школьными учебниками по физике. Порядок работы: краткое вступление преподавателя, систематизирующее знания студентов по теме занятия; решение задач на определение: средней кинетической энергии поступательного движения молекулы газа; удельной теплоемкости газа; увеличения внутренней энергии тела за счет трения при его перемещении; мощности, развиваемой двигателем внутреннего сгорания; кпд тепловой машины; резюме преподавателя, подводящее итог работы. Рекомендуемая литература 1. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7 КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ (решение задач к теме 11 «Квантовая механика. Корпускулярное и континуальное описание природы», обсуждение принципов неопределенности и дополнительности). Цель работы: формирование у студентов убеждения в единстве природы поля и вещества, в том, что непрерывное и дискретное есть неотъемлемые свойства материи: для одних и тех же видов материи характерна и непрерывность и дискретность – в зависимости от того, с какой точки зрения их рассматривать. В целом, изучение данной темы должно привести студента к пониманию и усвоению того, что в мире действуют два вида закономерностей – динамические закономерности, характеризующиеся жесткими причинными связями, и статистические закономерности, характеризующиеся гибкими вероятностными связями. При этом, как

25 показала физика ХХ века, первичны не динамические закономерности, а статистические. Так что можно без преувеличения утверждать: мы все живем в мире, который построен на вероятности. Вероятностное мышление позволит человеку отказаться от строго детерминированного поведения, от негативного отношения к случайному, т.к. случай не только разрушает наши планы, но и создает новые возможности. Такое мышление позволит понять, что порядок может рождаться из хаоса через самоорганизацию и поскольку это возможно только в открытых (незамкнутых) системах, человека и общество в целом (как самоорганизующиеся системы) может привести к успеху только ставка на открытое поведение. Таким образом, открытость должна стать жизненным принципом каждого. Содержание работы: актуализация знаний студентов, обсуждение принципов неопределенности и дополнительности, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы является знание студентами основ квантовой механики, принципов дополнительности и неопределенности. При подготовке к занятию студентам необходимо повторить материал лекций, обратиться к рекомендуемым литературным источникам. Порядок работы: краткое вступление преподавателя, систематизирующее знания студентов по теме занятия и увязывающее воедино такие понятия как принципы дополнительности и неопределенности, непрерывное и дискретное, причинность, динамические и статистические закономерности; обсуждение принципов неопределенности и дополнительности; решение задач на определение длины волны, соответствующей электронам, выбиваемым светом из металлической пластинки; резюме преподавателя, завершающее занятие, в котором еще раз подчеркивается диалектическое единство непрерывного и дискретного, главенствующая роль статистических закономерностей в природе и в жизни человека, важность использования принципа дополнительности как общего принципа познания. Рекомендуемая литература 1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. 2. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8 ГЕНЕТИЧЕКИЕ ОСНОВЫ ПОПУЛЯЦИИ. ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ (решение задач к теме 13 «Теология и биология. Эволюция и генетика»). Цель работы: ознакомиться с движущей формой естественного отбора, обеспечивающей преобразование старых и выработку новых приспособлений у организмов. Убедиться в том, что видообразование, как трактует синтетическая теория эволюции, является вероятностным процессом, протекающем на популяционном уровне; в том, что эволюция организмов – закономерность, но она базируется на случайностях и это еще одно проявление фундаментальности вероятностных закономерностей. Усвоить, что существуют два основных механизма наследственной изменчивости: мутационная изменчивость и изменчивость, обусловленная случайным комбинированием родительских генов.

26 Эти знания помогут осуществить коррекцию мировоззрения будущих специалистов в сторону диалектики необходимого и случайного, приобрести некоторые практические ориентиры, касающиеся передачи наследственных заболеваний и, следовательно, вооружиться возможностью исключить их в своем потомстве путем принятия ряда мер, включая добрачное освидетельствование в генетической консультации. Полученные знания будут полезны экономистам и менеджерам, работающим в области сельского хозяйства, специалистам, занимающимся проблемами использования и воспроизводства биологических ресурсов. Содержание работы: актуализация знаний студентов, решение задач. Базовым материалом для выполнения работы является знание студентами основ теории эволюции и генетики. При подготовке к занятию студентам необходимо повторить материал лекций, обратиться к рекомендуемым литературным источникам. Порядок работы: краткое вступление преподавателя, систематизирующее знания студентов по теме занятия; решение задач на вычисление вероятности появления особей с определенными признаками в различных поколениях живых организмов, на вычисление количества гетерозиготных особей в популяции по каким-либо наследственным заболеваниям; резюме преподавателя, подчеркивающее, что генетические процессы, происходящие в популяциях, представляют события микроэволюции и лежат в основе более крупных преобразований. Популяционная генетика имеет большое значение для медицины, сельского хозяйства и лежит в основе рационального подхода к использованию природных и искусственных сообществ, способствуя сохранению уникального видового разнообразия планеты. Рекомендуемая литература 1. Тарасов Л.В. Мир построенный на вероятности. М.: Просвещение, 1984. 2. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-на-Дону, Феникс, 2003

27 5. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 5.1. Общие положения Контрольная работа по дисциплине включает в себя решение задач, аналогичных рассмотренным в процессе выполнения практических работ. Задание к контрольной работе выдается студентам деканатом института письменно с момента начала изучения ими данной дисциплины. Для выполнения контрольной работы каждый студент получает индивидуальный номер варианта, который должен быть указан на титульном листе работы (это номер студента в списке группы). Контрольная работа состоит из двух частей: теоретической и практической. Теоретическая часть включает в себя один вопрос, который выбирается из прилагаемого списка в соответствии с номером студента в списке группы. Объем теоретической части не менее 3-х страниц машинописного текста на листах формата А4. Практическая часть включает в себя 6 задач. Формулирование каждой конкретной задачи для всех вариантов одинаково, но некоторые численные значения зависят от номера варианта, который далее обозначается как N. Например, в задаче 1 указано, что масса человека m1=50(1+0,05N) кг. Это означает, что в варианте 1 масса человека m1=50(1+0,05·1) =52,5 кг, а в варианте 40: m1=50(1+0,05·40)=150 кг. Каждая задача в работе должна начинаться с условия и исходных данных, соответствующих конкретному варианту. В решении задачи сначала следует привести общую формулу (с пояснением всех входящих в неё величин) и только затем – вычисления с обязательным указанием размерности конечного результата (кг, м, с, и т.д.). Работа выполняется на стандартных листах формата А 4. На титульном листе указывается название учебного заведения, дисциплина, вариант контрольной работы, курс, номер группы, фамилии и инициалы исполнителя и преподавателя. Работа должна быть сдана на проверку не позднее, чем за одну неделю до начала сессии. 5.2. Вопросы теоретической части. 1. Виды естественных наук. Их цель и предмет. 2. Аристотель и основы его учения. 3. Естественнонаучные взгляды, открытия и методология Леонардо да Винчи. 4. Галилео Галилей как основоположник современной физики. 5. Механика и методология И. Ньютона. 6. Электромагнитная картина мира и ее характеристика. 7. Основные представления и принципы квантово-полевой картины мира. 8. Основания физической картины мира. 9. Основания химической картины мира. 10. Основания биологической картины мира. 11. Динамические и статистические законы. Порядок и хаос. 12. Симметрия и асимметрия. 13. Солнечная система. 14. Космологические модели Вселенной. Галактики и метагалактика. 15. Основные этапы становления биологического знания и их краткая характеристика. 16. Структурные уровни материи в биологии. 17. Основные концепции происхождения жизни на Земле. Антропогенез. 18. Хозяйственная деятельность человека и экология. 19. Принципы дарвиновской эволюции. Синтетическая теория эволюции. 20. Современные концепции биосферы. 21. Концепции происхождения человека.

28 22. Психофизическая и генетическая специфика человеческого организма. 23. Будущее человека: жизнь, смерть, бессмертие. 24. Принцип экологизации науки. 25. Техникознание: биосферный контекст. 26. Синергетика как перспективное направление науки. Если номер N студента в списке группы больше 26, то номер вопроса теоретической части определяется как N - 26. Например, для варианта 40 следует взять вопрос 14, поскольку 40-26=14. 5.3. Задачи практической части. Задача 1. Человек и тележка движутся навстречу друг другу. Масса человека m1=50(1+0,05N) кг, масса тележки m2=32(1+0,1N) кг. Скорость человека υ1=5.4 км/ч, скорость тележки υ2=1,8 км/ч. Человек прыгает на тележку. Требуется определить: скорость υ тележки вместе с человеком.

Задача 2. Автомобиль расходует m=5,67(1+0,05N) кг бензина на s=50 км пути. Скорость его движения υ=72(1+0,02N) км/ч, кпд двигателя ŋ=22%. Удельная теплота сгорания бензина q = 45·106Дж/кг. Требуется определить: мощность N развиваемую автомобилем при указанных условиях. Задача 3. Пусть масса планеты равна М=5,98·1024(1+0,1N) кг, её гравитационная постоянная γ=6,670·10-11м3/кг·c2, а период вращения (сутки) Т=24(1+0,01N) земных часов. Требуется определить: расстояние R от центра планеты, на котором должен находиться стационарный искусственный спутник (спутник, обращающийся в ту же сторону, что и планета и «висящий» над одной и той же точкой экватора). Задача 4. Ракета движется относительно неподвижного наблюдателя со скоростью υ=(0,990,01N) с, где с – скорость света в вакууме (3·108м/с). Требуется определить: 1. Время t, прошедшее по часам неподвижного наблюдателя, если по часам, движущимся вместе с ракетой, прошло время tо=1 год. 2. Как изменятся линейные размеры тел ℓо в ракете (в направлении её движения) для неподвижного наблюдателя.

29 3. Как изменится масса тела mо в ракете для этого наблюдателя. 4. Как изменится плотность вещества ρо в ракете для этого наблюдателя. Задача 5. Пусть взрыв 1 кг тротила высвобождает энергию в количестве Е=(1+0,1N)·106 кал. Требуется определить: 1. Массу покоя вещества, которую надо преобразовать в энергию для получения эффекта мегатонной бомбы, если 1 кал = 4,187 Дж. 2. Полную массу ядерного заряда. Задача 6. Пусть некоторое наследственное рецессивное аутосомное заболевание встречается с частотой 1:(20000·(1+0,1N)) в стране, где проживает 10 млн. жителей. Требуется определить: количество лиц в стране, гетерозиготных по указанному признаку.

30 6. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Порядок и беспорядок в природе. Хаос. Структурная организация материи. Развитие представлений о структуре атомов. Химия. Развитие химических знаний. Химические процессы. Реакционная способность веществ. Понятие массы, инерции, тяготения. Первое начало термодинамики как закон сохранения энергии в макроскопических процессах. 9. Второе начало термодинамики. 10. Оптика. Два взгляда на природу света. 11. Волновые свойства света. 12. Квантовые свойства света. 13. Корпускулярно-волновой дуализм. 14. Квантовая механика. Статистический характер её законов. 15. Принципы дополнительности и неопределённости. 16. Волновая функция. Состояние. Принцип суперпозиции. 17. Влияние измерительных приборов на результаты измерения характеристик микрообъектов. 18. Вселенная. Её рождение. 19. Галактики. Млечный путь. 20. Солнечная система. 21. Земля. Её происхождение и история геологического развития. 22. Геосферные оболочки Земли. 23. Биосфера. Особенности её организации. 24. Устойчивость биосферы. 25. Человек. Физиология, здоровье, работоспособность человека. 26. Космические циклы. 27. Человек как носитель разума. 28. Психика человека. Сознание. Эмоции. Творчество. 29. Биоэтика и поведение человека. 30. Ноосфера – новый этап развития биосферы.

31 7. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ 1. Родоначальником древнегреческой науки является: А. Аристарх Самосский; В. Гераклит из Эфеса; Б. Фалес из Милета; Г. Сократ. 2. Идею атомистического строения веществ первым высказал: А. Левкипп; Б. Аристотель; В. Платон. 3. Основоположником диалектики и автором выражения «всё течёт, всё изменяется» является: А. Аристотель; Б. Эмпедокл; В. Гераклит. 4. Впервые гелиоцентрическую систему Мира выдвинул: А. Птолемей; Б. Пифагор; В.Аристарх Самосский. 5. Впервые окружность Земли вычислил: А. Эратосфен; В. Пифагор; Б. Евклид; Г. Архимед. 6. Первые университеты и им подобные учебные заведения возникли в: А. Европе; Б. Индии; В.Арабских странах. 7. Родоначальником английского материализма является: Б. Фрэнсис Бэкон; В.Роджер Бэкон. А. Исаак Ньютон; 8. Итальянский ученый Галилео Галилей – это: А. Основатель физики как науки; Б. Автор принципа относительности; В. Изобретатель первого телескопа; Г. Верны варианты Б и В; Д. Верны варианты А, Б. В. 9. Понятие «концепции» включает в себя: А. Теории; В. Модели; Д. Все четыре термина; Б. Законы; Г. Гипотезы; Е. Только варианты А, Б, Г. 10. Совокупностью каких ценностей является культура? А. Материальных; Б. Духовных; В. Материальных и духовных. 11. Метод получения частных выводов на основе знания каких-то общих положений (движение нашего мышления от общего к частному, единичному) называется: А. Анализ; Б. Дедукция; В.Индукция; Г. Синтез. 12. Импульс в механике – это: А. Количество движения; Б. Кратковременное воздействие силы; В. Мера механического движения; Г. Верны варианты А и В; Д. Верны варианты А, Б, В.

32 13. Электрон открыл учёный: А. Н.Бор; Б. Дж.Томсон;

В. Э.Резерфорд.

14. Понятие «молекула» в химию ввел учёный: А. М.В.Ломоносов; Б. Д.И.Менделеев;

В. Дж.Дальтон.

15. Общая количественная мера различных форм движения материи – это: А. Энергия; Б. Скорость; В. Импульс; 16.Физическое поле – это: А. Одна из форм материи; Б. Форма движения материи;

В. Вакуум.

17. Мера необратимого рассеяния энергии – это: А. Энтальпия; Б. Аннигиляция;

В. Энтропия.

18. Внутренняя энергия тела включает в себя: А. Кинетическую энергию хаотического движения молекул; Б. Потенциальную энергию, обусловленную силами межмолекулярного взаимодействия; В. Внутриядерную энергию; Г. Энергию электронных оболочек атомов и ионов; Д. Все перечисленные виды энергии. 19. Идею тепловой смерти Вселенной высказал физик: А. Р.Бойль; Б. Р.Клаузиус; В. М.Планк. 20. Создателем волновой теории света является физик: А. Х.Гюйгенс; Б. Г.Галилей;

В. Д.Максвелл.

21. Явление фотоэффекта открыл физик: А. М.Планк; Б. Л.Больцман;

В. Г.Герц.

22. Квантовую природу света обосновал: А. Луи де Бройль; Б. А.Эйнштейн; В.

Г.Герц.

23. Датский физик Н. Бор является автором: А. Принципа неопределённости; Б. Принципа дополнительности; В. Планетарной модели атома; Г. Верны варианты Б и В; Д. Верны варианты А, Б, В. 24. Конкретная определённость системы, однозначно эволюцию во времени – это: А. Состояние; Б. Самоорганизация; 25. Симметрия – это физический принцип: А. Выражающий идею сохранения; Б. Выделяющий общее в явлениях и объектах; В. Налагающий ограничения на разнообразие структур; Г. Верны все три ответа; Д. Все три ответа не верны.

детерминирующая В. Суперпозиция.

её

33 26. Синергетика – это научное направление, изучающее: А. Связи между элементами структуры, совершенствование организации сложных динамических систем (самоорганизацию); Б. Закономерности атомных и молекулярных спектров, химическую связь, ферромагнетизм и др.; В. Процессы преобразования энергии плазмы в электрическую энергию. 27. Аннигиляция – это: А. Раздвоение, вилообразное разделение, разветвление траектории движения; Б. Превращение элементарных частиц в другие частицы; В. Слияние различных компонентов объекта в единое целое; Г. Все три ответа не верны. 28. Как нижеперечисленные физические соотносятся друг с другом: ОБЪЕКТЫ 1. Элементарные частицы; 2. Электрические заряды; 3. Нуклоны в ядре; 4. Материальные объекты, обладающие массой.

объекты

и

типы

взаимодействий

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ А. Сильное; Б. Гравитационное; В. Электромагнитное; Г. Слабое.

29. Часть Вселенной, доступная исследованиям астрономическими средствами - это: А. Галактика; Б. Метагалактика; В. Космос. 30. Происхождение галактик, звёзд, планет изучает: А. Космология; В. Космогония; Б. Космохимия; Г. Астрофизика. 31. Седьмая по порядку удаления от Солнца планета – это: А. Уран; Б. Нептун; В. Сатурн. 32. Ледяная оболочка планеты называется: А. Астеносферой; Б. Экзосферой; 33. Самая древняя эра в истории развития Земли: А. Палеозой; Б. Архей;

В. Криосферой. В. Протерозой.

34. Основными механизмами эволюции являются: А. Диссипативные структуры в неживом мире; Б. Естественный отбор в живой природе; В. Культура в человеческом обществе; Г. Верны варианты А, Б, В; Д. Верны варианты Б и В. 35. Основоположник генетики: А. Г.Мендель; Б. Н.Винер; 36. Высшая форма психического отражения – это: А. Сознание; Б. Мышление;

В. А.Вейсман. В. Воображение.

37. Использование живых организмов и биологических процессов в производстве витаминов, белков и т.п. – это:

34 А. Биосинтез;

Б. Биогеоценоз;

В. Биотехнология.

38. Парсек – это астрономическая единица измерения: А. Времени; Б. Угла;

В. Расстояния.

39. Непрерывная совокупность – это: А. Анизотропия; Б. Континуум; В. Диссипация;

Г. Гармония.

40. Какая из предложенных формул является математическим выражением механического импульса? А. Р=m·a; Б. Р=m·v; В. Р=m·v2; Г. Р= mv2/2;

35 8. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ 1. Место естествознания в системе наук. 2. Наука как часть культуры. 3. Взаимоотношения двух культур. 4. Античное естествознание. 5. Средневековое естествознание. Роджер Бэкон. 6. Эпоха Возрождения. Леонардо да Винчи. 7. Новое время. Фрэнсис Бэкон и Р. Декарт. 31. Гелиоцентрическая система Н.Коперника и Галилео Галилей. 32. Небесная механика И. Кеплера. 33. Классическая механика И.Ньютона. 34. Инерциальные системы отсчёта и принцип относительности Галилея. 35. Пространство, время, движение в механистической картине мира. 36. Общие закономерности современного естествознания. 37. Современная естественнонаучная картина мира. 38. Тенденции развития науки. 39. Научный метод. Методология. 40. Порядок и беспорядок в природе. Хаос. 41. Структурная организация материи. 42. Развитие представлений о структуре атомов. 43. Химия. Развитие химических знаний. 44. Химические процессы. 45. Реакционная способность веществ. 46. Закон сохранения энергии. 47. Закон сохранения количества движения и момента количества движения. 48. Симметрия и асимметрия. 26. Понятие массы, инерции, тяготения. 27. Взаимодействие. Типы взаимодействий. 28. Гравитационное взаимодействие. Закон всемирного тяготения. 29. Принцип эквивалентности. 30. От принципа относительности Галилея к принципу относительности Эйнштейна. 31. Изменение представлений о пространстве и времени. 32. Взаимосвязь массы и энергии. 33. Полная энергия тела. Её состав. 34. Первое начало термодинамики как закон сохранения энергии в макроскопических процессах. 35. Второе начало термодинамики. 36. Принцип возрастания энтропии. 37. Оптика. Два взгляда на природу света. 38. Волновые свойства света. 39. Квантовые свойства света. 40. Корпускулярно-волновой дуализм. 41. Квантовая механика. Статистический характер её законов. 42. Принципы дополнительности и неопределённости. 43. Волновая функция. Состояние. Принцип суперпозиции. 44. Влияние измерительных приборов на результаты измерения характеристик микрообъектов. 45. Принцип дополнительности как общий принцип познания. 46. Диалектическое единство непрерывного и дискретного. 47. Причинность. Динамические и статистические закономерности. 48. Вселенная. Её рождение.

36 49. Галактики. Млечный путь. 50. Солнечная система. 51. Земля. Её происхождение и история геологического развития. 52. Геосферные оболочки Земли. 53. Теология и биология. 54. Эволюционное развитие. Принципы эволюции. 55. Вероятностный характер эволюционных процессов. Генетика. 56. Биосфера. Особенности её организации. 57. Устойчивость биосферы. 58. Человек. Физиология, здоровье, работоспособность человека. 59. Космические циклы. 60. Человек как носитель разума. 61. Психика человека. Сознание. Эмоции. Творчество. 62. Биоэтика и поведение человека. 63. Ноосфера – новый этап развития биосферы. 64. Информация и информационное поле. Связь информации с вероятностью и энтропией. Необратимость времени. 65. Культура как результат творческой деятельности человека. Эволюция культуры. 66. Принципы универсального эволюционизма. Самоорганизация в живой и неживой природе.

37 9. СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ Абиогенез - спонтанное самозарождение организмов. Адроны - общее название элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию. Аллель - альтернативная форма одного и того же генного локуса гомологичной хромосомы или один из пары генов, занимающих определенную позицию (локус) на гомологичной хромосоме и детерминирующих альтернативный признак. Анализ – метод научного исследования, состоящий в мысленном или фактическом разложении объекта исследования на составные части. Аннигиляция – превращение элементарных частиц и античастиц в другие частицы больших энергий (например, при аннигиляции пары электрон-позитрон возникают фотоны). Барионы – «тяжелые» элементарные частицы-адроны с массой, не меньшей, чем масса протона, и с полуцелым спином. Биогенез – концепция, утверждающая, что между живой и неживой материей лежит непреодолимая преграда, т.е. все живое может происходить только от живого. Бифуркация – разветвление, раздвоение траектории движения системы в определенной точке. Близкодействие – передача взаимодействия от тела к телу, от точки к точке с конечной скоростью, не превышающей скорость света в вакууме. Вакуум – пространство, в котором отсутствуют реальные частицы и выполняется условие минимума плотности энергии в данном объеме. Взаимодействие – развертывающийся во времени и пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей и движением. Гаметы – половые клетки организма. Ген – функционально неделимая единица генетического материала; участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов - РНК), кодирующий первичную структуру молекулы белка, транспортной или рибосомальной РНК. Геном – совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данной растительной или животной клетки. Генотип – генетическая конституция индивидуального организма или совокупность генов данного организма. Гетерозигота – клетка или организм, в наследственном наборе (генотипе) которого гомологичные хромосомы несут разные формы (аллели) того или иного гена. Гомозигота – клетка или организм, в наследственном наборе (генотипе) которого гомологичные хромосомы несут одну и ту же форму данного гена. Гравитон – квант поля тяготения, имеющий нулевые массу покоя, электрический заряд и спин (экспериментально пока не обнаружен). Дальнодействие – представление, согласно которому действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на любое расстояние без каких-либо посредствующих звеньев. Дедукция – логическое умозаключение от общего к частному, общенаучный метод теоретического познания. Диссипация – переход энергии упорядоченного движения в энергию хаотического движения (теплоту). ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, биополимер клетки, обладающий функцией хранения и передачи генетической информации. Зигота – оплодотворенная яйцеклетка. Импульс – физическое понятие, характеризующее количество движения. Инвариантность – неизменность какой-либо величины при изменении физических условий или по отношению к некоторым преобразованиям.

38 Индукция – способ рассуждения или метод получения знаний, при котором общий вывод дается на основе обобщения частных предпосылок. Квазары – космические объекты чрезвычайно малых угловых размеров, обладающие интенсивным радиоизлучением. Квант – частица-носитель свойств какого-либо физического поля (квант электромагнитного поля – фотон, наименьшая единица энергии света). Кварки – гипотетические частицы с дробным электрическим зарядом, соединения которых образуют адроны. Континуум – сплошная материальная среда, свойства которой изменяются в пространстве непрерывно. Метагалактика – вся доступная астрономическим наблюдениям часть Вселенной со всеми находящимися в ней галактиками и другими объектами. Метафизика – философское учение о сверхчувственных (недоступных опыту) принципах бытия. Метод – совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Механицизм – философское учение, сводящее все качественное разнообразие форм движения материи к механическому движению, все сложные закономерности движения – к законам механики. Негэнтропия – мера упорядоченности системы, принимающая только отрицательные значения. Ноосфера – (в учении В.И. Вернадского) – биосфера, преобразованная человеческой мыслью и трудом в качественно новое состояние, в котором разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития природы и общества. Нуклон – общее название протона и нейтрона – частиц, из которых построены атомные ядра. Открытая система – система, которая обменивается материей и энергией с окружающей средой. Панспермия – гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет неких зародышей жизни. Парсек – астрономическая единица измерения звездных расстояний, равная 3,26 световых лет. Популяция – совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию, скрещивающихся между собой и относительно изолированная от других популяций этого вида; рассматривается как элементарная единица эволюции. Проблема – теоретический или практический вопрос, требующий разрешения, исследования. Реакционная способность – химическая активность отдельных фрагментов молекулы и отдельных химических связей. Рефлекс – ответная реакция организма на те или иные воздействия, осуществляющаяся через нервную систему. Самоорганизация – природный скачкообразный процесс, переводящий открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным. Симметрия (в физике) – свойство физических величин оставаться неизменными при определенных преобразованиях. Лежит в основе всех физических законов сохранения. Сингулярность – точечный объем с бесконечно большой плотностью. Синергетика – наука о самоорганизации простых систем. Теория – 1) совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или ее раздел; 2) научное объяснение хорошо установленных фактов.

39 Фенотип – часть генотипа, реализованная во внешних и внутренних признаках организма. Фенотип представляет собой результат взаимодействия генотипа и условий окружающей среды. Флуктуация – случайное отклонение системы от равновесного положения. Фотон – частица света, квант электромагнитного поля, одна из нейтральных элементарных частиц со спином 1 и с нулевой массой. Хромосомы – самовоспроизводящиеся структурные образования клеточных ядер, содержащие гены. Эволюция – развитие организмов и преобразование их во времени. Эксперимент – метод научного познания, при помощи которого в контролируемых, управляемых и воспроизводимых условиях исследуются явления действительности. Энтропия - мера хаоса (беспорядка) в изолированной системе, принимающая только положительные значения.

40 10. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Адабашев И.И. Мировые загадки сегодня. М.: Сов. Россия, 1986. 2. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика для поступающих в ВУЗы. М.: Наука, 1982. 3. Воронов В.К., Гречнева М.В., Сагдеев Р.З. Основы современного естествознания. М.: Высшая школа, 1999. 4. Горелов А.А. концепции современного естествознания. Курс лекций, М.: Центр, 1997. 5. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания. М.: ИНФРА-М, 2003. 6. Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. М.: Аспект Пресс, 2000. 7. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания, М.: Институт международного права и экономики, 1998. 8. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.: Высш. шк., 2003. 9. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. 10. Карпенков С.Х. Основные концепции современного естествознания. М.: Акад. Проект, 2002. 11. Концепции современного естествознания: Под. Ред. профессора С.И. Самыгина. Ростов н/Д: Феникс, 2003. 12. Левитан Е.П. Астрономия. Учебник для 11 кл. М.: Просвещение, 1994. 13. Лось В.А. Основы современного естествознания. М.: ИНФРА-М, 2000. 14. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.: Гарадарики, 2001. 15. Тарасов Л.В. Мир построенный на вероятности. М.: Просвещение, 1984. 16. Шаталов С.В. Концепции современного естествознания. Практикум, Ростов-наДону, Феникс, 2003

Приложение Результаты экспериментальных измерений площади листа бумаги №№ эксперимента

Результаты измерений длина, мм

1 2 3 4 5 Сумма Средние значения

ширина, мм

площадь, мм

Абсолютные погрешности измерений длины, ширины, площади, мм мм мм

Относительные погрешности измерений, % длины ширины площади