Головна

Бондарєв В. П.

В. П. Бондарєв

концепції

сучасного

природознавства

Допущено Міністерством освіти Російської Федерації

як навчальний посібник з дисципліни

«Концепції сучасного природознавства»

для студентів вузів гуманітарних спеціальностей і напрямків підготовки

Москва · 2003

УДК 50 (075.8)

ББК20

Б81

Ця книга - переможець конкурсу

Міносвіти Росії (2000-2001) на створення підручників

з дисципліни «Концепції сучасного природознавства»

для гуманітарних спеціальностей і напрямків підготовки

Бондарєв В. П.

Б81 Концепції сучасного природознавства: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. - М .: Альфа-М, 2003. -464 с .: іл.

ISBN 5-98281-002-9 (в пер.)

Являє собою огляд розвитку і сучасного стану природно-наукової картини світу. Знайомить з історією, методологією природознавства і з такими його характерними рисами, як системність і модельність. Розкриває проблеми простору і часу як базисних понять природознавства. Вводить читача в курс концепцій різних галузей природознавства. Розглядає загальні питання, пов'язані зі спробами створити теорію глобальної еволюції. Містить іменний покажчик, контрольні запитання та бібліографічні списки до кожної чолі.

Для студентів гуманітарних спеціальностей вищих навчальних закладів.

УДК50 (075.8)

ББК20

© «Альфа-М», 2003
ISBN 5-98281-002-9© Бондарєв В. П., 2003

ЗМІСТ

Передмова

Глава 1. природознавство ЯК ФЕНОМЕН КУЛЬТУРИ

§1.1. Природно-наукова і гуманітарна культури

Природознавство як елемент світогляду

Взаємодія двох культур

Сцієнтизм і Антисцієнтисти

§ 1.2. Класифікація наук і галузей природознавства

Підходи до класифікації наук

Сформоване поділ наук

§ 1.3. Природознавство і релігія

Взаємовідносини релігійного та наукового знань

Природознавство з точки зору теологів

§ 1.4. Природознавство і філософія

Взаємини філософії і природознавства

Філософські підстави природознавства

§ 1.5. Природознавство і математика

Сутність математики та історія її розвитку

Математика як специфічна мова природознавства

Додаток математики до різних галузей природознавства

Питання для самоконтролю

література

Глава 2. ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ

§ 2.1. Сутність наукового знання

Наука і наукове знання

Пізнання як процес відображення дійсності

Критерії відмежування наукового знання

§ 2.2. Засоби і методи науки

Види засобів і методів науки

Характеристика основних методів науки

§ 2.3. Структура і рівні наукового знання

Структура наукового знання

Рівні наукового знання і їх співвідношення

Індуктивний і раціоналістичний шляхи пізнання.

Проблема побудови єдиної теорії

§ 2.4. Етичні проблеми в науці

Наука як соціальний інститут

Ідеали і цінності науки

Вчений, наукове співтовариство, суспільство

Питання для самоконтролю

література

Глава 3. ІСТОРІЯ НАУКИ І природознавства

§ 3.1. Історія природознавства і моделі розвитку науки

Підходи до вивчення історії природознавства

Кумулятивна модель розвитку науки

Наукові революції в історії науки

«Кейс стадіс» як метод дослідження

§ 3.2. Традиції і новації в історії природознавства

Традиції в історії природознавства

Незнання і незнання

Психологічний контекст відкриттів

§ 3.3. Етапи становлення сучасного природознавства

Етапи зміни характеру науки

Наукові революції Нового і Новітнього часу

Типи наукової раціональності

§ 3.4. Історія галузейприродознавства

фізика

хімія

Геологія

Біологія

Географія

Питання для самоконтролю

література

глава 4. СИСТЕМНІСТЬ У ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

§4.1. Системний підхід

Системність і рівні системності праці

Властивості і класифікація систем

Еволюція системних уявлень

§ 4.2. Моделі і моделювання систем

Поняття моделі та моделювання

Класифікація моделей

особливості моделей

Основні типи моделей систем

§ 4.3. Системні дослідження

Інформаційні аспекти вивчення систем

Етапи системного дослідження

Питання для самоконтролю

література

Глава 5. ПРОСТІР І ЧАС

§ 5.1. Простір і час в природознавстві

Еволюція поглядів на простір і час

Простір і час в різних галузях природознавства

§ 5.2. Властивості простору і часу

Самостійність простору і часу

Мірність простору і часу

Симетрія і асиметрія простору і часу

Оборотність простору і часу

Геометричні властивості простору

§ 5.3. Методи оцінки простору

розміри мікрооб'єктів

розміри макрооб'єктів

міжзоряні простори

міжгалактичні простори

§ 5.4. Методи оцінки часу

Малі інтервали часу

Обчислення років і історичних епох

Геологічні інтервали часу

Космічні інтервали часу

Питання для самоконтролю

література

Глава 6. Фізична КАРТИНА СВІТУ

§ 6.1. Ієрархічність світів і межі нашого пізнання

Проблема виділення фундаментальних фізичних

теорій

Фундаментальні типи фізичного взаємодії

Ієрархічність фізичних явищ

§ 6.2. Концепції макросвіту і класична механіка

Сутність класичної механіки і її історичний огляд

Основні положення класичної механіки

§ 6.3. Концепції мегамира і теорія відносності

Сутність теорії відносності

Перетворення Х. А. Лоренца

Принцип відносності А. Ейнштейна

§ 6.4. Концепції мікросвіту і квантова механіка

Сутність квантової механіки і межі її застосування

Історія становлення квантової теорії

Сучасні уявлення про елементарні частинки і атомах

§ 6.5. Концепції виникнення і розвитку Всесвіту

Моделі розвитку Всесвіту

Походження та еволюція зірок і галактик

Походження Сонячної системи

Питання для самоконтролю

література

Глава 7. ХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ВЕЩЕСТВА

§7.1. Хімічні явища і їх сутність

Сутність хімічних явищ

Основні концептуальні системи хімії

§ 7.2. Хімічний склад речовини

Проблема хімічного елемента

Проблема хімічної сполуки

Проблема залучення хімічних елементів

у виробництво нових матеріалів

§ 7.3. Хімічна структура речовини

Проблеми, які вирішуються в рамках вчення про хімічну структуру

Освіта хімічних структур і хімічний зв'язок

§ 7.4. хімічні процеси

Сутність хімічного процесу

Принципи управління хімічним процесом

§ 7.5. Хімічна еволюція

Етапи хімічної еволюції

Проблема самоорганізації хімічних систем

Питання для самоконтролю

література

Глава 8. відсталу речовину ЗЕМЛІ

§8.1. Форма і будова Землі

форма Землі

Внутрішня будова Землі

Основні характеристики Землі

§ 8.2. Речовий склад і будова земної кори

Хімічний і мінеральний склад Землі

Типи земної кори

§ 8.3. Гідросфера і атмосфера Землі

Водна оболонка Землі

Повітряна оболонка Землі

§ 8.4. геодинамічні процеси

Ендогенні (внутрішні) процеси

Екзогенні (зовнішні) процеси

Взаємодія екзогенних і ендогенних процесів

§ 8.5. Виникнення і геологічна історія Землі

Виникнення Землі і ранні етапи її становлення

Принципи періодизації геологічної історії Землі

Основні етапи еволюції земної кори

Питання для самоконтролю

література

Глава 9. ФЕНОМЕН ЖИТТЯ

§9.1. Сутність і рівні організації життя

Сутність життя та властивості живих організмів.

Рівні організації життя

§ 9.2. Концепції виникнення життя

Підходи до вирішення проблеми виникнення життя

Умови і чинники зародження життя

Початкові етапи біологічної еволюції

§ 9.3. Еволюційне вчення в біології

Становлення еволюційного вчення

Основні положення синтетичної теорії еволюції

§ 9.4. Розвиток життя на Землі

Кріптозойскій зон. Архейської і протерозойская ери

Фанерозойський зон. Палеозойська ера

Фанерозойський зон. Мезозойська і кайнозойская ери

§ 9.5. Людина: феномен, походження, біоетика

Людина в системі тваринного світу

етапи антропогенезу

Біоетика

Питання для самоконтролю

література

Глава 10. ВЗАЄМОДІЯ ПРИРОДИ І СУСПІЛЬСТВА

§ 10.1. Основні властивості географічної оболонки

Географічна оболонка та її особливості

Енергетичні джерела існування географічної оболонки

Структура географічної оболонки

§ 10.2. Функціонування географічної оболонки

Кругообіг речовин в географічній оболонці

Кругообіг окремих хімічних елементів

Ритмічні процеси в географічній оболонці

§ 10.3. Історія розвитку географічної оболонки

§ 10.4. Географічне середовище та глобальні проблеми людства

Географічне середовище і її взаємозв'язок із суспільством

Глобальні проблеми людства

Питання для самоконтролю

література

Глава 11. ЗАКЛЮЧНА

§ 11.1. Глобальний еволюціонізм

Становлення еволюційних ідей в науці

Основні принципи глобального еволюціонізму

§ 11.2. Самоорганізація як елементарний процес еволюції

Самоорганізація і класична термодинаміка.

Приклади процесів, що відбуваються у відкритих системах

Властивості систем, що самоорганізуються

§ 11.3. Закономірності самоорганізації та еволюційного процесу

Закономірності та фактори еволюції

Особливості еволюційного процесу

Питання для самоконтролю

література

іменний покажчик

ПЕРЕДМОВА

Навчальний посібник присвячено викладу найбільш загальних концепцій сучасного природознавства і його галузей (в першу чергу фізики, хімії, геології, біології та географії). Природно-наукове знання завжди надавала і продовжує надавати глибоке впливом геть культуру як окремої особистості, так і людства в цілому. Тому формується фахівця-гуманітарію дуже важливо розібратися в основах і традиціях сучасного природознавства, що складалися протягом усього становлення людського суспільства, а отже, перевірених часом. Завдяки природознавства були пояснені феномени природи, здавалися нашим предкам незбагненними, досліджені багато дивовижні і незвичайні явища. Це в свою чергу відкрило ще більші дослідницькі перспективи для багатьох наступних поколінь. Людині, яка живе в сучасному суспільстві і прагне стати гармонійною особистістю, необхідно хоча б доторкнутися до того величезного пласту природничо культури, який становить скарбницю світової цивілізації.

Дисципліна «Концепції сучасного природознавства» була введена в навчальні плани вищих навчальних закладів в середині 1990-х рр. Незважаючи на порівняльну молодість цього предмета, вже опублікований цілий ряд навчальної літератури з курсу «Концепції сучасного природознавства». Однак в 2000 р були введені нові освітні стандарти і розроблені приблизні програми курсу. Тому треба було новий навчальний посібник, що враховує вже сформований досвід викладу матеріалу і в той же час відповідає новим стандартам. Книга написана у відповідності з вимогами (федеральний компонент) до обов'язкового мінімуму змісту та рівня підготовки бакалавра і дипломованого фахівця з циклу «Загальні математичні та природничо-наукові дисципліни» в державних освітніх стандартах другого покоління, затверджених Міністерством освіти Російської Федерації 21 лютого 2000 були також враховані рекомендації двох зразкових програм дисципліни «Концепції сучасного природознавства» (Буданов В. Г., Мелехова О. П., Степін BC, 2000; Голубєва О. М., Добротіним HA, Суханов А. Д., 2000).

У навчальній літературі з предмету «Концепції сучасного природознавства» склалося кілька традицій подачі матеріалу. Умовно назвемо ці традиції філософської, фізико-хіміко-біологічної і геолого-географічного.

В основі філософської традиції лежало те, що багато уявлень в окремих галузях природознавства були об'єктом уваги філософів. Філософський підхід розпадається на два напрямки. По-перше, виклад основ історії і методології науки і вихід на проблеми теорії пізнання. По-друге, аналіз філософських питань природознавства.

Інша, що набула поширення в системі вищої освіти традиція читання курсу «Концепції сучасного природознавства» може бути названа фізико-хіміко-біологічної. У разі використання цієї ідеології викладання відповідної дисципліни направлено на виклад яскравих фрагментів фізики, хімії та біології, а також на демонстрацію важливості стратегій мислення, вироблених в даних областях природознавства для культури в цілому.

Геолого-географічна традиція слабо виражена в системі вищої освіти. Зазвичай про неї згадують, коли в кінці курсу необхідно підвести базу під зв'язок природи і суспільства, а також розглянути проблеми, пов'язані з географічної або навколишньому природному середовищу. Але якщо ми звернемося до самого поняття «природознавство», то можемо зазначити, що у нього є синонім - «природознавство». Як відомо, в системі загальної середньої освіти велика частина цієї дисципліни присвячена розгляду саме геолого-географічних ідей, що відображено у відповідних програмах, підручниках і навчальних посібниках.

У пропонованому навчальному посібнику робиться спроба синтезувати все три перелічені вище традиції. Це дозволить студенту-гуманітарію в найбільш загальному вигляді познайомитися з різними напрямками, що розвиваються в рамках відповідної дисципліни.

Даний посібник має на меті познайомити студентів гуманітарних спеціальностей з природничо-наукової картиною світу, яка становить істотну частину людської культури, і показати значення природничо-наукової культури в духовного і матеріального життя суспільства і кожної людини окремо. Автор виходив з уявлень про те, що багато ідей, на яких будується сучасне природознавство, були сформульовані досить давно, проте їх актуальність не викликає сумніву, тому саме вони повинні стати базою курсу. Але в той же час велика увага приділяється проблемним питанням природознавства, які тільки входять в коло наукових інтересів вчених і чекають свого рішення.

Особливо слід сказати про списки літератури, що приводяться після кожного розділу. Оскільки природознавство має надзвичайно широке поле досліджень, які відносяться до багатьох дисциплін, довелося обмежитися посиланнями тільки на ті роботи, які були використані безпосередньо при написанні даної книги, а також на ряд робіт, які вважаються основними при розгляді тієї чи іншої теми. Крім того, в список літератури включено кілька науково-популярних видань і вже видані навчальні посібники, в яких висвітлюється той чи інший розділ природознавства. Такий список літератури може виявитися корисним для подальшого самостійного вивчення предмета студентами. Крім цього можна порекомендувати журнал «Вісник Російського університету дружби народів. Серія: Фундаментальне природно-наукову освіту », де публікуються різні програми, концепції природничо-наукових курсів і статті, що зачіпають широкий спектр загальних концепцій природознавства. Корисні і випуски збірника «Філософія науки», видаваного Інститутом філософії Російської академії наук. Велика кількість статей узагальнюючого характеру в популярному викладі з різних галузей природознавства публікується в журналі «Природа».

У написанні навчального посібника істотну допомогу автору зробило майже десятирічне викладання курсу «Концепції сучасного природознавства» в різних вузах і робота в Музеї землезнавства МДУ ім. М. В. Ломоносова.

Автор вважає приємним обов'язком подякувати своїм вчителів і колег, які брали участь в обговоренні проблем природознавства. Хотілося б сказати окреме спасибі д-ру геогр. наук, проф. Ю. Г. Симонову: автору випала величезна честь прослухати спеціальний курс лекцій «Історія і методологія геоморфології». Під впливом цих лекцій, а також тривалих бесід з Ю. Г. Симоновим склалися багато уявлень автора в області природознавства. Це особливо помітно проявилося в розділах, присвячених проблемам простору і часу, системності в природознавстві, а також географічної картині світу. Величезну подяку автор відчуває до проф. К. Грегорі (К. Gregory), д-ру біолог, наук, проф. Ф. Я. Дзержинському, д-ру філос. наук, проф. B.C. Лямін, д-ру біолог, наук, проф. Е. Д. Нікітіну, д-ру фіз.-мат. наук, проф. Ю. Г. Рудому, канд. геол.-мінералог, наук О. П. Іванову, канд. геогр. наук В. І. Мислівцу, канд. філос. наук Л. Н. Самойлову, канд. геол.-мінералог. наук A.A. Наймарку, Г. Ф. Соліен-ко і багатьом іншим, хто вільно чи мимоволі пробудили і підтримують досі інтерес до дивовижного світу історії і методології природознавства. Обговорення з ними окремих проблем природознавства дозволило виробити ту концепцію природничо-наукової картини світу, яка розглядається в даному навчальному посібнику. Робота не відбулася б без підтримки моєї дружини H.A. Бондаревой, історика за освітою, - першого гуманітарія, який довів, що книгу може зрозуміти людина, яка має гуманітарну освіту. Постійну технічну підтримку моїх праць здійснював І. А. Шемякін, якому також велике спасибі.

 



ЗАХВОРЮВАННЯ СИСТЕМИ сечовиділення | Природознавство ЯК ФЕНОМЕН КУЛЬТУРИ

ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 1 сторінка | ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 2 сторінка | ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 3 сторінка | ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 4 сторінка | ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 5 сторінка | ОСНОВИ МЕТОДОЛОГІЇ НАУКИ 6 сторінка | СИСТЕМНІСТЬ У ЕСТЕСТВОЗНАНИИ | ПРОСТІР І ЧАС | ФІЗИЧНА КАРТИНА СВІТУ | ХІМІЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ВЕЩЕСТВА |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати