Введение в естествознание

07.06.15Комментарий
1
КонцепцииКонцепции
СовременногоСовременного
ЕстествознанияЕстествознания
(КСЕ)(КСЕ)
Опорный лекционный конспект для
студентов СЗПИ
Авторы: Профессор В.Н. Романенко и
профессор Г.В. Никитина

2
Вводная лекцияВводная лекция
 Содержание курса
Зачем нужен этот курс
Организация занятий
Учебная литература

3

4
СенекаСенека
Кто мудр, тот смотрит на замысел, а
не на исход. Досуг без занятий наукой –
смерть и погребение заживо.

5
Иммануил Кант
Мироздание с его неизмеримым величием,
с его сияющим отовсюду бесконечным
разнообразием и красотою приводит нас
в безмолвное изумление. Но если
представление обо всём этом
совершенстве поражает наше
воображение, то, с другой стороны,
разум восторгается по-иному, видя,
сколько великолепия, сколько величия
вытекает из одного всеобщего закона
согласно вечному и строгому порядку.

6
Антуан де Сент-ЭкзюпериАнтуан де Сент-Экзюпери
У людей разные звёзды. Для
путешественников звёзды – указатели
пути. Для других – это только
маленькие огоньки. Для учёных звёзды –
это проблемы… И все эти звёзды
немые.

7
Исаак НьютонИсаак Ньютон
Природа проста в своих законах, но
неизмерима богата и разнообразна в
приложениях

8
Что такое Естествознание (Е)?Что такое Естествознание (Е)?
Земля, на которой мы живём,
Вселенная, простирающаяся вокруг нас,
Живая и неживая материя, которую мы
познаём в своих ощущениях
И наконец сам человек – вот что
изучает естествознание

9
Естествознание – Е – этоЕстествознание – Е – это
Е – совокупность наук о природе как
системе тел, «материальных
реальностей», находящихся во
взаимной связи, взаимодействии,
движении

10
Предмет естествознанияПредмет естествознания
Земля
Вселенная
Материя
Жизнь
Человек

11
Какие науки составляют ядро Е?Какие науки составляют ядро Е?
Физика, химия, физическая химия,
механика
Геология, география, минералогия
Метеорология, астрономия,
космология, астрофизика, астрохимия,
физика элементарных частиц,
нелинейная оптика и др.)
Биология, ботаника, зоология, генетика
Анатомия и физиология человека

12
1. Основоположники1. Основоположники
естествознанияестествознания

13
Исаак Ньютон (1642-1727)Исаак Ньютон (1642-1727)
Английский математик, механик,
астроном, физик
Создатель классической механики,
автор фундаментального исследования
«Математические начала натуральной
философии» (1687), трактата «Оптика»
(1704)
Открыл закон всемирного тяготения
Создал основы небесной механики

14
Альберт Эйнштейн (1879-1955)Альберт Эйнштейн (1879-1955)
 Выдающийся физик-теоретик, один из
основателей современной физики
 Ввёл понятие фотона (1905), установил
законы фотоэффекта
 Создал частную (1905) и общую (1907-1916)
теории относительности
 Работал над проблемами космологии и
единой теории поля
 Лауреат Нобелевской премии по физике
(1921) за заслуги перед теоретической
физикой и, особенно, за открытие закона
фотоэлектрического эффекта

15
Галилео Галилей (1564-1642)Галилео Галилей (1564-1642)
 Итальянский физик, астроном, математик
 Один из основоположников классической
механики
 Обосновал принцип относительности
движения
 Установил законы инерции и свободного
падения
 Открыл изохронность колебаний маятника
 Создал первый телескоп
 Был сторонником гелиоцентрической
системы мира

16
Чарлз Дарвин (1809-1882)Чарлз Дарвин (1809-1882)
Английский естествоиспытатель
Создатель эволюционной теории
Автор фундаментального труда
«Происхождение видов путём
естественного отбора» (1859)
Автор гипотезы о происхождении
человека от обезьяноподобного предка
(1871)

17
Николай Коперник (1473-1543)Николай Коперник (1473-1543)
Польский астроном
Создатель учения о гелиоцентрической
системе мира
Автор сочинения «Об обращениях
небесных сфер» (1543), запрещённого
католической церковью с 1616 по 1828
год

18
Антуан Лоран Лавуазье (1743-Антуан Лоран Лавуазье (1743-
1794)1794)
Французский химик
Один из основоположников
современной химии
Сторонник количественных методов в
химии
Выяснил роль кислорода в процессах
горения, обжигания металлов и
дыхания (1772-1777)
Основоположник термохимии

19
Майкл Фарадей (1791-1867)Майкл Фарадей (1791-1867)
 Английский физик
 Основоположник учения об
электромагнитном поле
 Исследовал химическое действие
электрического тока
 Раскрыл связи между электричеством и
магнетизмом, магнетизмом и светом, открыл
электромагнитную индукцию (1831)
 Установил законы электролиза (1833-1834)
 Предвидел существование электромагнитных
волн

20
Джеймс Клерк Максвелл (1831-Джеймс Клерк Максвелл (1831-
1879)1879)
 Создатель классической электродинамики
 Один из основоположников статистической
физики
 Создал теорию электромагнитного поля
 Предсказал существование электромагнитных
волн
 Выдвинул идею электромагнитной природы
света
 Показал, что кольца Сатурна состоят из
отдельных тел

21
Рене Декарт (1596-1650)Рене Декарт (1596-1650)
Французский философ, математик,
физик и физиолог
Заложил основы аналитической
геометрии
Сформулировал законы количества
движения
Дал понятие импульса силы
Ввёл представление о рефлексе

22
Эрнест Резерфорд (1871-1937)Эрнест Резерфорд (1871-1937)
 Один из создателей учения о
радиоактивности и строения атома
 Предложил планетарную модель атома (1911)
 Осуществил первую искусственную ядерную
реакцию (1919)
 Предсказал существование нейтрона (1921)
 Лауреат Нобелевской премии

23
Грегор Иоганн Мендель (1822-Грегор Иоганн Мендель (1822-
1884)1884)
Австрийский естествоиспытатель
Основоположник учения о
наследственности организмов
Сформулировал законы независимого
рождения признаков и комбинирования
наследственных факторов (1856-1863),
названные его именем

24
Макс Планк (1858-1947)Макс Планк (1858-1947)
Немецкий физик

25
3. Гении естествознания3. Гении естествознания
Зигмунд Фрейд (1856-1939)
Вильгельм Конрад Рентген (1845-1923)
Иоганн Кеплер (1571-1630)

26
4. Гении естествознания4. Гении естествознания
Энрико Ферми (1901-1954)
Леонард Эйлер (1707-1783)
Мария Кюри (1876-1934)
Леонардо да Винчи (1452-1519)
Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765)
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907)
Владимир Иванович Вернадский (1863-1945)

27
1. Изобретатели1. Изобретатели
Цай Лунь (105 г.) – изобретатель
бумаги
Иоганн Гутенберг (1400-1468) –
создатель полного промышленного
процесса массового книгопечатания
Джеймс Уатт (1736-1819) –
изобретатель паровой машины –
ключевая фигура в промышленной
революции

28
Орвилл (1871-1948) и Уилбур (1867-
1912) Райт – изобретатели самолёта
Томас Эдисон (1847-1931) – автор более
1000 изобретений (фонограф, лампочка
накаливания)
Антони ван Левенгук (1632-1723) –
открыл существование микробов
Уильям Томас Грин Мортон (1819-
1868) – основная заслуга в применении
анестезии в хирургии

29
Александр Степанович Попов ()
изобретатель радио
Гульельмо Маркони (1847-1937) -
изобретатель радио
Александр Грэхем Белл (1847-1922) –
изобретатель телефона
Александр Флеминг (1881-1955) –
открыл пенициллин

30
Луи Дагер (1787-1851) – первый практический
метод фотографии
Уильям Гарвей (1578-1657) – открыл
циркуляцию крови и функцию сердца
Джозеф Листер (1827-1912) – ввёл в хирургию
использование антисептических мер
Николаус Август Отто (1832-1891) –
четырёхтактный двигатель внутреннего
сгорания

31
Эдуард Дженнер (1749-1823) – развил и
популяризовал технику вакцинации как
профилактическую меру против ужасной болезни
– оспы
Грегори Пинкус (1903-1967) – создатель оральной
контрацептивной таблетки
Генри Форд (1863-1947) – массовое производство
в современной промышленности – конвеер
Карл Бенц и Готлиб Даймлер – изобрели
автомобили
Чарлз Баббедж (1792-1871) – разработал принципы
целевого цифрового компьютера за целый век до
появления крупных современных ЭВМ

32
1.Основные идеи КСЕ1.Основные идеи КСЕ
ЕН знания – базовый ресурс развития
общества
В основе ЕН познания лежит причинно-
следственная связь
Критерий ЕН истины – эксперимент
ЕН истина относительна
Физика – фундаментальная отрасль Е
Материя проявляет непрерывные и
дискретные свойства

33
Свойства и динамику материи можно
описать с помощью фундаментальных
законов и принципов
Свойства пространства и времени
обусловливают законы сохранения
При всех превращениях энергия
переходит из более полезных форм в
менее полезные

34
Материи присущи электрические и
магнитные свойства
Вещество состоит из атомов, которые
имеют собственную структуру
При изменении энергетического
состояния атомов возникает
электромагнитное излучение
Атомы объединяются посредством
электростатического взаимодействия

35
Свойства вещества зависят от того, из каких
атомов оно состоит и как они взаимно
расположены
Атомы содержат ядра, при превращении
которых выделяется энергия
Вселенная постепенно открывает свои
тайны
Звёзды рождаются, живут и умирают, как и
всё остальное

36
Только на Земле есть жизнь
Земля постоянно изменяется
Для естественных процессов характерна
периодичность
Всё живое и неживое взаимосвязано
Живые существа состоят из клеток –
своеобразных биохимических фабрик
В живой природе действует
естественный отбор

37
Живыми системами управляют гены
Человек – феномен природы
Ноосфера обеспечит будущее
человечеству
ЕН знания порождают технологии
Информационные и генные технологии
– эффективное средство для
преобразования биосферы в ноосферу
Энергия – источник благосостояния

38
Вооружённый ЕН знаниями человек
способен сохранить природу
Всесторонние знания о природе,
духовная и нравственная база – это
надёжный фундамент для возведения
чудесных дворцов гармонии природы и
человека

39
Естествознание - в семиЕстествознание - в семи
фразах (1-5):фразах (1-5):
 1. Вселенная регулярна и предсказуема.
 2. Все движения можно описать одним
набором законов (имеются в виду три закона
Ньютона);
 3. Энергия не исчезает.
 4. При всех превращениях энергия переходит
из более полезных в менее полезные формы
(первый и второй законы термодинамики).
 5. Электричество и магнетизм - две стороны
одной и той же силы.

40
Естествознание - в семиЕстествознание - в семи
фразах (6-7):фразах (6-7):
 6. Все состоит из
атомов.
 7. Атомы склеиваются
электронным «клеем».

41
Химия - в двух фразах:Химия - в двух фразах:
 8. Всё - материя, энергия, квантовые
характеристики частиц - выступают
дискретными величинами, и нельзя измерить
ни одну из них, не изменив ее.
 9. Поведение вещества зависит от того, какие
атомы входят в его состав и как они
расположены.

42
Физика, включаяФизика, включая
астрофизику и космологию:астрофизику и космологию:
 10. Ядерная энергия выделяется при
превращении массы в энергию.
 11. Атомы, из которых состоит все, сами
состоят из кварков и лептонов.
 12. Звезды рождаются, живут и умирают, как
и все остальное в мире.
 13. Вселенная возникла в прошлом в
определенный момент и с тех пор она
расширяется.
 14. Законы природы едины для любого
наблюдателя (резюме специальной и общей
теории относительности).

43
Науки о Земле:Науки о Земле:
15. Поверхность Земли постоянно
изменяется, и на ее лице нет ничего
вечного.
16. Все процессы на Земле происходят
циклически.

44
Биология сводится кБиология сводится к
четырем фразам:четырем фразам:
17. Все живое состоит из клеток,
представляющих собой заводы жизни.
18. Все живое основано на
генетическом коде.
19. Все формы появились в результате
естественного отбора.
20. Все живое связано между собой в
единую систему (в этой фразе
заключена суть всей экологии).

45
Обзор разделов КСЕОбзор разделов КСЕ
3.
Вероятностн.
мир и законы
эволюции
4. Самоорганизация
1. Мир, природа1. Мир, природа
и человеки человек
2. Поиск моделей и2. Поиск моделей и
закономерностейзакономерностей

46
Раздел 1. Мир, природа иРаздел 1. Мир, природа и
человекчеловек
Постановка задачи
Выбор методов и описания масштабов
исследуемого мира в пространстве и во
времени
Обсуждение понятий времени и
пространства, материи и движения как
основы миропонимания
Время, отводимое на каждый раздел

47
Раздел 2. Поиск моделей иРаздел 2. Поиск моделей и
закономерностейзакономерностей
Основные понятия современного Е даны в
развитии, в процессе формирования и
выведены из достаточно общих положений
Полученные закономерности относятся в
большинстве своём к физическому миру и
описывают равновесные процессы и
статические состояния систем (обычные
детерминистические законы)

48
Раздел 3.1. Вероятностный мирРаздел 3.1. Вероятностный мир
и законы эволюции.и законы эволюции.
эволюции в физических и реальных
системах,
эволюции Вселенной, Галактики,
Земли,
 предбиологической физико-
химической эволюции жизни на Земле,
эволюции климата и живых организмов

49
Раздел 3.2. Вероятностный мирРаздел 3.2. Вероятностный мир
и законы эволюции.и законы эволюции.
термодинамические принципы и
понятия, сопоставление процессов на
микроуровне с макроскопически
наблюдаемыми
гипотезы, которые подводят студента к
формированию отличной от
детерминизма картины мира,
основанной на существенно
неравновесных и необратимых
процессах

50
Раздел 4.1. СамоорганизацияРаздел 4.1. Самоорганизация
современная картина мира, основанная
на образовании среди хаоса
упорядоченных структур
новые структуры могут возникать в
«точках ветвления» системы, когда
существенным оказывается выбор пути
развития. В промежутках между такими
точками поведение систем описывается
обычными детерминистическими
законами

51
Открытый характер большинства
систем во Вселенной делает картину
мира принципиально неравновесной,
неустойчивой
Используемый подход позволяет понять
процессы усложнения и развития
материи, обеспечивающих переход к
более высоким ступеням организации

52
Вопрос о появлении упорядоченных
структур не является специфичным для
термодинамики неравновесных
процессов
Он возникает в астрофизике,
нелинейной оптике, химии, геологии,
биологии и т.п.

53
Диалектическое единство информации
и энтропии помогает понять законы
прогрессивного развития материи
Нелинейный вероятностный характер
социальных процессов позволяет
провести некоторые аналогии и
использовать синергетические модели
для объяснения социальных процессов

54
Акио МоритаАкио Морита
Мой отец следовал примеру своего
отца. Он часто говорил, что никакие
деньги в мире не могут дать человеку
образование, если только он сам не
захочет сесть за книги и прилежно
учиться…

55
Оскар УайльдОскар Уайльд
Нет книг нравственных или
безнравственных. Есть книги хорошо
написанные или написанные плохо. Вот
и всё.

56
Основная литератураОсновная литература

57
1. Бабушкин А.Н. Современные концепции1. Бабушкин А.Н. Современные концепции
естествознания: Курс лекций. – Спб.: Изд-естествознания: Курс лекций. – Спб.: Изд-
во «Лань», 2004. - 224 с.во «Лань», 2004. - 224 с.

58
2. Дубнищева Т.Я. КСЕ. Учебник под ред.2. Дубнищева Т.Я. КСЕ. Учебник под ред.
Акад.РАН М.Ф. Жукова. – Новосибирск: ОООАкад.РАН М.Ф. Жукова. – Новосибирск: ООО
«Издательство ЮКЭА», 1997-2005. – 832 с.«Издательство ЮКЭА», 1997-2005. – 832 с.

59
3. КСЕ: Учебник для вузов/Под ред. проф.3. КСЕ: Учебник для вузов/Под ред. проф.
В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова. – М.:В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова. – М.:
ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 317 с.ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 317 с.

60
4.Михайловский В.Н. КСЕ: Курс лекций. Спб.:4.Михайловский В.Н. КСЕ: Курс лекций. Спб.:
ИВЭСЭП, Знание, 2004. – 288 с.ИВЭСЭП, Знание, 2004. – 288 с.

61
5.Свиридов В.В. КСЕ: Учеб. пособие. – Спб.:5.Свиридов В.В. КСЕ: Учеб. пособие. – Спб.:
Питер, 2005. – 349 с.Питер, 2005. – 349 с.

62
Дополнительная литератураДополнительная литература

63
1.Горбачёв В.В. КСЕ. – М.: ООО «Издательский дом1.Горбачёв В.В. КСЕ. – М.: ООО «Издательский дом
ОНИКС 21 век», 2003-2005. – 592 с.ОНИКС 21 век», 2003-2005. – 592 с.

64
2. Лозовский В.Н., Лозовский С.В. КСЕ. – Спб.:2. Лозовский В.Н., Лозовский С.В. КСЕ. – Спб.:
Изд-во «Лань», 2006. 224 с.Изд-во «Лань», 2006. 224 с.

65
3.Рузавин Г.И. КСЕ: Учебник для вузов. – М.:3.Рузавин Г.И. КСЕ: Учебник для вузов. – М.:
ЮНИТИ, 2006. - 287 с.ЮНИТИ, 2006. - 287 с.

66
Вспомогательная литератураВспомогательная литература

67
1. Пономарёв Л.И. Под знаком кванта. – М.:1. Пономарёв Л.И. Под знаком кванта. – М.:
ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 416 с.ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 416 с.

68
2. Потеев М.И.2. Потеев М.И.
КСЕ – Спб.: «Питер», 1999. – 352 с.КСЕ – Спб.: «Питер», 1999. – 352 с.

69
3. Трефил Джеймс. 200 законов мироздания. – М.:3. Трефил Джеймс. 200 законов мироздания. – М.:
Гелеос, 2007. - 528 с.Гелеос, 2007. - 528 с.

70
4.Вспомогательная литература4.Вспомогательная литература

71
5.Брайсон Билл. Краткая история почти всего на5.Брайсон Билл. Краткая история почти всего на
свете. – М.: Гелеос, 2007. 672 с.свете. – М.: Гелеос, 2007. 672 с.

72

73

74

75

76

77

78

79
КАК ПОДГОТОВИТЬ РЕФЕРАТКАК ПОДГОТОВИТЬ РЕФЕРАТ??

80

81

82
ВыводыВыводы
Перечислите рассмотренные вопросы
Опишите практические работы
Запросите результаты практикума

Введение в естествознание

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (11)

Similar to Введение в естествознание

Similar to Введение в естествознание (20)

More from gogzez

More from gogzez (20)

Введение в естествознание

Editor's Notes