В пособии через научные картины мира и программы гармонично согласованы вопросы истории науки и культуры с вопросами развития естественных наук. При изложении материала использованы системный подход, идеи синергетики и глобального эволюционизма, что способствует формированию целостного мировоззрения. Основные понятия, концепции и законы даны в развитии, показана независимость процесса познания, дающая навыки самостоятельных суждений и способствующая развитию ассоциативного мышления и формированию творческой личности.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Логика познания и методология естественных наук
1.1.Наука — часть культуры
1.2.Формирование критерия научности
1.3.Методы естествознания, всеобщность его законов. Системный подход
1.4.Понятия «научная программа» и «научная картина мира»
1.5.Математическая научная программа в развитии
1.6.Понятия «научная парадигма» и «научная революция»
1.7.Оценки научных успехов и достижений
1.8.Современная научно-техническая революция: достижения и проблемы

Глава 2. Понятия пространства, времени и материи. Фундаментальные взаимодействия
2.1.Понятие «пространство»
2.2.Масштабы расстояний во Вселенной. Методы оценок размеров и расстояний
2.3.Понятие «время» в своем развитии
2.4.Временные масштабы во Вселенной. Методы измерения времени
2.5.Структурные уровни организации материи
2.6.Понятие «поле». Уравнения Максвелла. Свет — электромагнитная волна
2.7.Типы фундаментальных взаимодействий в физике
2.8.Попытки построения Теории Всего Сущего

Глава 3. Мироздание в свете классической механистической парадигмы
3.1.Модель материальной точки и законы классической механики
3.2.Масса инертная и гравитационная. Принцип эквивалентности
3.3.Движения планет и законы Кеплера
3.4.Закон всемирного тяготения
3.5.Связь законов сохранения со свойствами пространства и времени
3.6.Колебания и волны в природе и их описание. Гармонический осциллятор
3.7.Распространение звука в средах и реакция организма на звуковые волны
3.8. Описание волновых процессов. Типы и свойства волн. Спектр и его анализ
3.9. Эффект Доплера, его исследование и значение для науки....
3.10. Явление резонанса. Резонансы в движении планет

Глава 4. Концепции классической термодинамики и статистической механики
4.1. Теплота, температура и механический эквивалент теплоты
4.2. Понятие «внутренняя энергия». Первое начало термодинамики
4.3. Преобразование тепловой энергии в механическую работу
4.4. Понятие «энтропия». Суть спора о «тепловой смерти Вселенной»
4.5. Начала термодинамики. Энтропия и вероятность. Принцип Больцмана
4.6.Микро- и макропеременные в описании систем. Основные модели
4.7.Основные положения молекулярно-кинетической теории и эмпирические газовые законы
4.8.Связь параметров газа с его микроструктурой. Распределение Максвелла
4.9.Распределение частиц газа во внешнем поле и в атмосферах планет
4.10.Понятие «флуктуация» и точность измерений
4.11.Процессы обратимые и необратимые. Принцип локального равновесия

Глава 5. Концепции строения и корпускулярно-волновой дуализм материи
5.1.Ограниченность законов классической оптики. Измерение скорости света
5.2.Волновые свойства света. Спектр электромагнитного излучения
5.3.Явление дисперсии сред и доказательство материального единства мира
5.4.Законы теплового излучения, кризис классической теории и появление квантовой гипотезы
5.5.Открытие электрона и радиоактивности. Рождение представлений о сложном строении атома
5.6.Планетарная модель строения атома. Современная наука и постулаты Бора
5.7. Корпускулярные свойства света. Фотоны Эйнштейна и доказательство их реальности
5.8. Поглощение и испускание квантов света. Спонтанное и вынужденное излучения
5.9. Корпускулярно-волновые свойства вещества и значение их открытия

Глава 6. Концепции взаимодействий и структур в микромире
6.1. Описание движения микрочастиц. Принципы vдополнительности и причинности
6.2. Принципы соответствия и неопределенности. Роль прибора и процесса измерения в квантовой механике
6.3.Строение химических элементов и понимание Периодической таблицы Менделеева
6.4.Радиоактивные элементы и возможности превращения элементов
6.5.Представления о строении атомного ядра
6.6.Элементарные частицы и проблема поиска v«первичных объектов»

Глава 7. Концепции строения вещества (от микромира к макромиру)
7.1.Представление о строении молекул
7.2.Развитие представлений о составе веществ. Законы стехиометрии
7.3.Развитие структурной химии
7.4.Строение веществ в разных агрегатных состояниях
7.5.Строение и свойства металлов
7.6.Структура и уникальные свойства воды
7.7.Строение и свойства атома углерода, определившие его роль в природе

Глава 8. Концепции процессов и возможности управления ими
8.1.Химический катализ и методы управления химическими процессами
8.2.Цепные реакции и свободные радикалы
8.3.Особенности растворения в воде различных веществ
8.4.Процессы диффузии и осмоса, их роль в клеточных мембранах
8.5.Понятия фазы и фазового перехода. Фазовые переходы первого и второго рода
8.6.Сверхтекучесть и сверхпроводимость
8.7.Возникновение самоорганизации в неравновесных системах. Понятие обратных связей

Глава 9. Концепции строения, эволюционных процессов и зарождения структур в мире звезд
9.1. Строение типичной звезды. Источники энергии Солнца и звезд
9.2.Звезды, их характеристики и эволюция
9.3.Переменные звезды и их эволюция. Конечные стадии эволюции звезд и Солнца
9.4.Галактика, ее форма и строение. Солнечная системаv в Галактике
9.5.Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла
9.6.Сценарий стационарной Вселенной и «Космология Большого Взрыва»
9.7.Рождение частиц по современной модели развития Вселенной
9.8. Модель инфляционной Вселенной. Возникновение во Вселенной крупномасштабных неоднородностей

Глава 10. Концепции строения, эволюционных процессов и зарождения структур в мире планет
10.1.Элементы планетной космогонии
10.2.Формирование малых тел Солнечной системы, Луны и Земли. Движения Земли, строение геосфер и изучение процессов
10.3.Распространенность и круговороты химических элементов на Земле
10.4.Модели появления геологических структур на поверхности Земли
10.5.Геохронологическая шкала эволюции Земли
10.6.Самоорганизация при образовании планет и взаимодействии геосфер

Глава 11. Основные формы, свойства и уровни организации живой материи. Молекулярный уровень
11.1.Общая характеристика науки о живом и развитие традиционной биологии
11.2.Основные свойства живой материи
11.3.Уровни организации живой природы на Земле
11.4.Молекулярно-генетический уровень организации живой материи. Строение и структура макромолекул белков
11.5.Установление строения и структуры молекул ДНК и РНК
11.6.Молекулярные механизмы генетической репродукции, синтеза белка и изменчивости
11.7.Молекулярный механизм процессов обмена веществ и энергии
11.8. Молекулярные основы воспроизведения генетической информации и осуществления связи между клетками

Глава 12. Онтогенетический уровень организации жизни. Концепции эволюционной биологии
12.1.Основные положения клеточной теории, методы изучения состава клетки
12.2.Строение и функции основных органелл клетки
12.3.Функции клеточных мембран. Работа «ионного насоса»
12.4.Процессы фотосинтеза и клеточного дыхания
12.5.Формирование идей эволюции в биологии
12.6.Понятие о неодарвинизме и синтетической теории эволюции 12.7. Понятия микро- и макроэволюции. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции
12.8.Основные гипотезы происхождения живого
12.9.Концепция происхождения живого по гипотезе Опарина —Холдейна
12.10. Современная оценка концепции биохимической эволюции в биологии

Глава 13. Концепции самоорганизации и моделирования процессов в сложных системах
13.1.Возникновение упорядоченности в гидродинамике. Понятия аттрактора и динамического хаоса
13.2.Порядок и хаос в больших системах. Понятие фрактала
13.3.Пороговый характер самоорганизации и представление о теории катастроф
13.4. Математические закономерности эволюции. Понятие бифуркации
13.5.Синергетика — новый научный метод
13.6.Эволюционная химия. Возникновение упорядоченности в химических реакциях
13.7.Возникновение самоорганизации в морфогенезе
13.8.Моделирование отношений между трофическими уровнями в биоценозах
13.9.Элементы теории самоорганизованной критичности

Глава 14. Концепции строения и функционирования на биосферном уровне организации живой материи
14.1. Биосферный уровень организации жизни. Основы учения В.И.Вернадского о биосфере
14.2.Распределение на Земле солнечной энергии. Биотический круговорот
14.3.Связи между организмами в экосистеме
14.4.Самоорганизация в формировании климата
14.5.Концепции эволюции растительного и животного мира
14.6.Человек — качественно новая ступень развития биосферы
14.7.Концепции коэволюции и ноосферы
14.8.Естественно-научная картина мира и общественная мысль

Заключение

Список литературы