Выдержка из текста работы
Предмет изучения современного естествознания. Естественно-научные знания, современное образование и сфера управления. Концептуальный подход к изучению явлений и законов природы. Роль естествознания в формировании профессиональных знаний. Фундаментальные и прикладные проблемы естествознания. Краткая история развития естествознания. Естествознание и математика. Естественно-научные и религиозные знания. Рациональные и иррациональные элементы мировоззрения. Псевдонаучные тенденции. Естествознание и нравственность.
Тема 2. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОЕ ПОЗНАНИЕ ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА
Естественно-научное познание – процесс постижения истины. Формы естественно-научного познания. Методы и приемы естественно-научных исследований. Естествознание как единство эмпирического и теоретического познания. Наблюдения и измерения. Эксперимент – основа естествознания. Погрешности измерений и обработка экспериментальных результатов. Формирование и особенности естественно-научных теорий. Научное открытие и доказательство. Современные средства естественно-научных исследований. Важнейшие достижения современного естествознания.
Тема 3. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ И КОНЦЕПЦИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Физика – фундаментальная отрасль естествознания. Основные этапы развития физики. Концепции материи, движения, пространства и времени. Фундаментальные взаимодействия. Структурная организация материи. Концепция атомизма. Вещество, поле и физический вакуум. Концепции симметрии и инвариантности. Свойства пространства, времени и законы сохранения. Принцип относительности. Фундаментальные законы Ньютона. Принцип причинности и лапласовский детерминизм. Статистические и термодинамические свойства макросистем. Термодинамические законы. Необратимость реальных процессов и концепция энтропии. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Электромагнитная концепция. Корпускулярно-волновые свойства света.
Тема 4. АТОМНЫЙ И НУКЛОННЫЙ УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
Развитие представлений о строении атомов. Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц. Квантово-механическое описание процессов в микромире. Соотношение неопределенностей. Принципы дополнительности и соответствия. Вероятностный характер микропроцессов. Тождественность микрочастиц, симметрия волновой функции и принцип Паули. Фермионы и бозоны. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Строение атомного ядра и свойства ядерных сил. Ядерные процессы. Элементарные частицы. Понятие о кварках. Частицы и античастицы. Объединение слабого и электромагнитного взаимодействий. Современные ускорители. Перспективы развития физики микромира.
Тема 5. КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Сущность концепции развития. Необходимые условия самоорганизации открытых систем. Неустойчивость сложных систем. Точка бифуркации. Динамический хаос – свойство реальных процессов. Структура и эволюция Вселенной. Закон Хаббла и концепция Большого Взрыва. Реликтовое излучение и первичный нуклеосинтез. Эволюция галактик и звезд. Синтез химических элементов в звездах. Сверхновые, пульсары, квазары и черные дыры. Средства наблюдений объектов Вселенной. Проблема поиска внеземных цивилизаций. Солнечная система – часть Вселенной. Земля – планета Солнечной системы. Литосферные плиты и земная кора. Гидросфера и атмосфера.
Тема 6. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ О ВЕЩЕСТВЕ
Развитие знаний о веществе. Периодическая система элементов. Изотопы и новые химические элементы. Распространенность химических элементов. Химические связи и многообразие химических систем. Разновидности химических процессов. Масштабы химической индустрии. Современные средства управления химическими процессами. Синтез неорганических и органических соединений. Современный катализ. Перспективные химические процессы. Природные запасы и потребление органического и неорганического сырья. Синтетические материалы. Традиционные материалы с новыми свойствами и перспективные материалы. Средства сохранения материалов.
Тема 7. БИОСФЕРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
Зарождение живой материи. Основополагающие жизненные системы. Строение и разновидности клеток. Биосинтез белков и роль ферментов. Носители генетической информации. Состав и структура молекул ДНК и РНК. Геном организма. Репликация ДНК, трансляция и транскрипция. Свойства генетического кода. Современные представления о происхождении жизни и основные этапы эволюции биосферы. Идея эволюции Ламарка и сущность эволюционной теории Дарвина. Роль мутаций, естественного отбора и факторов окружающей среды в происхождении и эволюции видов. Адаптация и взаимозависимость живых организмов. Популяции и биоценозы. Циклические процессы и равновесие биосферы. Человек – феномен природы. Жизнеобеспечение человека. Продление жизни организма. Формирование ноосферы.
Тема 8. КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Современные технологии и естествознание. Развитие технических средств информационных технологий. Современные средства накопления информации. Голографическая память. Нейронные сети. Мультимедийные системы и виртуальный мир. Развитие твердотельной электроники. Интегральные схемы. Микро — и нанотехнологии. Особенности лазерного излучения и разновидности лазеров. Волоконно-оптическая связь. Перспективы развития лазерных технологий. Голография и распознавание образов. Современные биотехнологии. Генные технологии. Проблемы клонирования.
Тема 9. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ
Современное представление об энергии. Энергия – источник благосостояния. Способы преобразования и масштабы потребления энергии. Эффективность производства и потребления энергии. Тепловые электростанции. Повышение эффективности энергосистем. Парогазовые установки. Гидроисточники и геотермальные источники энергии. Перспективы развития гелиоэнергетики. Энергия ветра и ее использование. Атомная энергетика. Модификации ядерных реакторов. Ядерное топливо. Проблемы использования термоядерного синтеза. Особенности развития отечественной энергетики. Энергетика будущего.
Тема 10. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ
Космическое и внутрипланетарное воздействие на биосферу. Глобальные катастрофы и эволюция жизни. Биосфера и предотвращение экологической катастрофы. Природные катастрофы и климат. Парниковый эффект и кислотные осадки. Сохранение озонового слоя. Водные ресурсы и проблемы их сохранения. Потребление энергии и среда нашего обитания. Радиоактивное воздействие на биосферу. Естественный радиационный фон. Воздействие излучений на живые организмы. Защита от облучения. Естественно-научные проблемы защиты окружающей среды.
Тема 11. ГАРМОНИЯ ПРИРОДЫ И ЧЕЛОВЕКА
Человек и природа. Примеры сохранения природных ресурсов. Обновление энергосистем. Сохранение тепла и экономия электроэнергии. Экономия ресурсов в промышленности, строительстве и на транспорте. Экономичный автомобиль. Воздействие промышленности и автотранспорта на окружающую среду. Преобразование транспортных услуг. Экологические проблемы городов и особенности мегаполисов. Решение проблем загрязнения и утилизации отходов. Перспективные материалы, технологии и сохранение биосферы. Глобализация биосферных процессов.
