Михайлов Л.А. (ред.) Концепции современного естествознания

Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2008. — 335 с.: ил. — (Учебник для вузов). — ISBN: 978-5-91180-778-8Изображение отличного качества с текстовым слоем и закладками.В учебнике, написанном коллективом преподавателей РГПУ им. Герцена, представлены новейшие концепции всех естественных наук: биологии, генетики, физики, химии, математики, информатики, биохимии, геологии, антропологии и других. В книге раскрываются социальные последствия новых научных открытий, даются современные технологии обучения в области концепций современного естествознания.Учебник полностью соответствует Государственному образовательному стандарту и. Он предназначен для студентов высших учебных заведений гуманитарного, психолого-педагогического, естественнонаучного направлений.Допущено Учебно-методическим объединением по направлениям педагогического образования Министерства образования и науки РФ в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 050100 «Естественнонаучное образование».Предмет и структура естествознания
Наука. Функции науки.
Наука как отрасль культуры.
Наука как способ познания мира.
Наука как социальный институт.
Естествознание – комплекс наук о природе.
Исторические этапы познания природы.
Структура современного естествознания.
Методы естественнонаучных исследований.
Вопросы для самопроверки.
Фундаментальные понятия о материи
Материя и ее свойства.
Классификация элементарных частиц.
Фундаментальные взаимодействия.
Тепловое излучение. Рождение квантовых представлений.
Гипотеза де Бройля о корпускулярно-волновом дуализме свойств частиц.
Опыты Резерфорда. Модель атома Резерфорда.
Теория Бора для атома водорода. Постулаты Бора.
Атом водорода в квантовой механике.
Многоэлектронный атом. Принцип Паули.
Квантово-механическое обоснование Периодического закона Д.И. Менделеева.
Основные понятия ядерной физики.
Радиоактивность.
Пространство, время, принципы относительности
Ньютоновская концепция абсолютного пространства и времени. Законы движения.
Законы сохранения.
Закон сохранения импульса.
Закон сохранения момента импульса.
Закон сохранения энергии.
Закон сохранения заряда.
Принципы современной физики.
Принцип симметрии.
Симметрия и законы сохранения.
Принцип дополнительности.
Принцип неопределенности Гейзенберга.
Принцип соответствия.
Понятие о состоянии системы. Лапласовский детерминизм.
Специальная теория относительности (СТО).
Введение в СТО.
Два постулата Эйнштейна в СТО.
Релятивистские эффекты.
Общая теория относительности.
Начала термодинамики. Представления об энтропии.
Общие сведения о термодинамике.
Термодинамика как функция состояния.
Первое начало термодинамики.
Круговые процессы (циклы). Обратимые и необратимые процессы.
Идеальный цикл теплового двигателя Карно.
Второе начало термодинамики. Энтропия.
Третье начало термодинамики, или тепловая теория Нернста.
Неравновесная термодинамика.
Энтропия и вещество. Изменение энтропии в химических реакциях.
Информационная энтропия. Энтропия в биологии.
Естественнонаучные знания о веществе
Химия как наука. Краткая историческая справка. Проблемы и перспективы современной химии.
Химический элемент. Строение атома. Периодический закон.
Химическое соединение, химическая связь.
Химическая реакция, ее скорость, кинетика и катализ, биокатализаторы.
Взаимосвязь химического строения и структуры неорганических и органических соединений.
Эволюционная химия – отбор химических элементов во Вселенной.
Концептуальные системы химических знаний.
Нанотехнологии
Мегамир и его свойства
Общие представления о Вселенной.
Галактики.
Звезды.
Солнечная система.
Теории происхождения Солнечной системы.
Планета Земля
Форма и размеры Земли.
Космические ритмы.
Зональные комплексы.
Комплексные природные зоны.
Понятие о литосфере.
Геологическое летосчисление.
Рельефообразующие процессы.
Основные формы рельефа Земли.
Минеральные ресурсы литосферы.
Гидросфера.
Атмосфера.
Общие представления о географической оболочке.
Живая материя
Электромагнитные взаимодействия как определяющие химический и биологический уровень организации материи.
Симметрия и асимметрия в природе.
Самоорганизация природы (понятие синергетики).
Основные свойства самоорганизующихся систем.
Открытые системы.
Принцип производства минимума энтропии.
Нелинейные системы (нелинейность).
Неравновесная термодинамика.
Диссипативные структуры.
Теория бифуркаций.
Бифуркационное дерево как модель эволюции природы, человека, общества.
Представление о жизни в современном естествознании.
Отличительные признаки живого.
Определения жизни.
Структурные уровни организации живой материи.
Основные особенности живых систем.
Молекулярно-генетический уровень биологических структур.
Клеточный уровень.
Онтогенетический (организменный) уровень.
Популяционно-видовой уровень.
Биосферный (биогеоценотический) уровень.
Гипотезы происхождения жизни.
Гипотеза А.И. Опарина происхождения жизни в историческом прошлом в результате биохимической эволюции.
Физико-химические предпосылки для зарождения жизни на Земле.
Образование простых органических соединений. Образование сложных органических соединений.
Химический состав живой природы.
Мономеры и макромолекулы.
Коацерваты.
Образование простейших форм живых организмов.
Клетка как элементарная единица живого.
Теории эволюции органического мира.
Начальные этапы биологической эволюции.
Образование растений и животных.
Эволюционная теория Ч. Дарвина.
Синтетическая теория эволюции.
Эволюционная картина мира. Глобальный эволюционизм.
Основы генетики.
История возникновения генетики.
Основные понятия генетики.
Закономерности наследственности.
Хромосомная теория наследственности.
Генетическая и клеточная инженерия.
Учение о биосфере
Биосфера, ее структура и функции.
Живое вещество как системообразующий фактор биосферы.
Биосфера — экосистема планетарного масштаба.
Принципы устройства биосферы.
Превращение биосферы в ноосферу.
Человек как предмет современного естествознания
Происхождение человека.
Сходство и отличие человека и животных.
Стадии эволюции человека.
Соотношение биологического и социального в человеке.
Здоровье человека. Демографические проблемы.
Работоспособность и творчество.
Основы экологии
Задачи, методы экологии как науки.
Среды жизни, экологические факторы.
Современные экологические проблемы.
Загрязнение окружающей среды.
Влияние неблагоприятных экологических факторов на состояние здоровья человека.
Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
Экологическое образование.
Приложение. Тестовые задания
Литература