1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира 2
Тема 2-01-01. Научный метод познания 2
Тема 2-01-02. Естественнонаучная и гуманитарная культуры 12
Тема 2-01-03. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития) 17
Тема 2-01-04. Развитие представлений о материи 23
Тема 2-01-05. Развитие представлений о движении 30
Тема 2-01-06. Развитие представлений о взаимодействии 36
2. Пространство, время, симметрия 43
Тема 2-02-01. Принципы симметрии, законы сохранения 43
Тема 2-02-02. Эволюция представлений о пространстве и времени 50
Тема 2-02-03. Специальная теория относительности 57
Тема 2-02-04. Общая теория относительности 62
3. Структурные уровни и системная организация материи 69
Тема 2-03-01. Микро-, макро-, мегамиры 69
Тема 2-03-02. Системные уровни организации материи 82
Тема 2-03-03. Структуры микромира 88
Тема 2-03-04. Процессы в микромире 92
Тема 2-03-05. Химические системы 94
Тема 2-03-06. Реакционная способность веществ 102
Тема 2-03-07. Особенности биологического уровня организации материи 104
Тема 2-03-08. Принципы воспроизводства живых систем 113
4. Порядок и беспорядок в природе 114
Тема 2-04-01. Динамические и статистические закономерности в природе 114
Тема 2-04-02. Концепции квантовой механики 125
Тема 2-04-03. Принцип возрастания энтропии 133
Тема 2-04-04. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма 143
5. Панорама современного естествознания 151
Тема 2-05-01. Космология (мегамир) 151
Тема 2-05-02. Геологическая эволюция 159
Тема 2-05-03. Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем) 166
Тема 2-05-04. Эволюция живых систем 177
Тема 2-05-05. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем) 183
Тема 2-05-06. Генетика и эволюция 190
6. Биосфера и человек 197
Тема 2-06-01 Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы) 197
Тема 2-06-02. Биосфера 206
Тема 2-06-03. Человек в биосфере 213
Тема 2-06-04 Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье) 220
Кейс-задания 228
1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 2-01-01. Научный метод познания
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) моделирование 2) эксперимент 3) наблюдение
выделение
общих признаков, свойственных всем
анаэробным бактериям
многократное проведение синтеза органических молекул, свойственных живому, из неорганических газов
написание структурных формул биоорганических соединений
получение сведений об агрегатном состоянии, цвете, запахе веществ, выделяющихся в химической реакции
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) создание целостной картины об объекте исследования путем объединения данных, полученных при изучении отдельных частей 2) способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок 3) отвлечение от ряда несущественных для данного случая свойств изучаемого явления с одновременным выделением интересующих свойств
абстрагирование
дедукция
синтез
индукция
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) моделирование 2) абстрагирование 3) дедукция
рассмотрение планет в виде материальных точек при описании их движения в Солнечной системе
получение следствий специальной теории относительности об изменении пространственно-временных характеристик объектов
создание макетов техники (самолетов, ракет, кораблей) и приборов в конструкторских бюро
синтез органических молекул, свойственных живой природе, из неорганических газов, присутствующих на молодой Земле
Установите соответствие между формой научного знания и ее примером: 1) гипотеза 2) научный факт 3) закон
одно из объяснений взрывного многообразия флоры и фауны в истории Земли изменением содержания кислорода в земной атмосфере
функционирование живых организмов за счет потребления энергии Солнца и продуктов питания
многочисленные палеонтологические данные о составе флоры и фауны в конкретный геологический период
положения современной биологии об элементарных структуре, наследственном материале и факторах эволюции
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) индукция 2) дедукция 3) анализ
детальное изучение строения и состава отдельных клеток многоклеточного организма
зная теорию клеточного строения, делают вывод об изменениях в составе клетки конкретного живого организма
вывод о строении клеток на основе многочисленных данных об исследовании клеток отдельных организмов
рассмотрение живых клеток под микроскопом с целью описания их строения
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) суждение, образованное путем движения мысли от частного, единичного к общему 2) практическое или мысленное соединение составных частей изучаемого объекта, его свойств и связей 3) мысленное отвлечение от ряда несущественных свойств, связей, сторон исследуемого предмета или явления
синтез
абстрагирование
индукция
дедукция
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) индукция 2) дедукция 3) анализ
рассмотрение живых клеток под микроскопом с целью описания их строения
зная теорию клеточного строения, делают вывод об изменениях в составе клетки конкретного живого организма
вывод о строении клеток на основе многочисленных данных об исследовании клеток отдельных организмов
детальное изучение строения и состава отдельных клеток многоклеточного организма
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) суждение, образованное путем движения мысли от частного, единичного к общему 2) практическое или мысленное соединение составных частей изучаемого объекта, его свойств и связей 3) мысленное отвлечение от ряда несущественных свойств, связей, сторон исследуемого предмета или явления
дедукция
абстрагирование
индукция
синтез
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) моделирование 2) эксперимент 3) наблюдение
написание структурных формул биоорганических соединений
получение сведений об агрегатном состоянии, цвете, запахе веществ, выделяющихся в химической реакции
выделение общих признаков, свойственных всем анаэробным бактериям
многократное проведение синтеза органических молекул, свойственных живому, из неорганических газов
Установите соответствие между формой научного знания и ее примером: 1) гипотеза 2) научный факт 3) закон
положения современной биологии об элементарных структуре, наследственном материале и факторах эволюции
одно из объяснений взрывного многообразия флоры и фауны в истории Земли изменением содержания кислорода в земной атмосфере
функционирование живых организмов за счет потребления энергии Солнца и продуктов питания
многочисленные палеонтологические данные о составе флоры и фауны в конкретный геологический период
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) непосредственное восприятие внешних поверхностных сторон изучаемого объекта или явления 2) многократное искусственное воспроизведение явления в строго определенных условиях 3) воспроизведение объекта исследования в виде мысленно представляемой или материально реализованной системы
абстрагирование
эксперимент
моделирование
наблюдение
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) непосредственное восприятие внешних поверхностных сторон изучаемого объекта или явления 2) многократное искусственное воспроизведение явления в строго определенных условиях 3) воспроизведение объекта исследования в виде мысленно представляемой или материально реализованной системы
наблюдение
моделирование
эксперимент
абстрагирование
Критериями научного знания являются ...
субъективность
и практичность
фрагментарность и иррационализм
точность и завершённость
системность и объективность
Утверждение, что научным может считаться только принципиально опровержимое знание, соответствует сути принципа ….
фальсификации
интеграции
верификации
соответствия
Научное предположение, требующее проверки на опыте и теоретического обоснования, называется …
гипотезой
умозаключением
абстракцией
дедукцией
Сопоставьте форму научного знания и ее пример: 1) гипотеза 2) закон 3) теория
возникновение жизни как результат биохимической эволюции
абиогенный синтез в условиях ранней Земли
сохранение и превращение энергии в процессах развития живых систем
разнообразие живых организмов на Земле
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) мысленное или реальное разложение объекта на составляющие части 2) процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему 3) изучение объекта путем создания и исследования его копии
моделирование
дедукция
индукция
анализ
Установите соответствие между свойством научного знания и его сутью: 1) точность 2) системность 3) объективность
знание максимально должно быть приближено к объективной реальности
в структуре знания прослеживается внутреннее единство и взаимосвязь всех составляющих частей
знание не зависит от индивидуальных особенностей ученого
научное знание должно быть обязательно доказано, например многократным экспериментом
Сопоставьте форму научного знания и ее пример: 1) гипотеза 2) закон 3) теория
существование фундаментальных частиц вещества – кварков
сохранение энергии в процессах превращения элементарных частиц
кварковая модель строения атомного ядра
существование большого числа атомных ядер с характерным зарядом ядра
Установите соответствие между принципом научного познания и его сутью: 1) принцип верификации 2) принцип фальсификации 3) принцип соответствия
статистическая теория и соответствующая динамическая теория дают одинаковые результаты в том случае, когда можно пренебречь ошибками в определении начального состояния системы, а флуктуации незначительны
для полного и глубокого описания природного явления необходимо использовать разные противоположные системы понятий, при этом исключено одновременное применение этих систем
только то знание может претендовать на статус научного, которое в принципе опровержимо
истинность утверждения должна быть установлена путем многократного сопоставления с опытом
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) создание целостной картины об объекте исследования путем объединения данных, полученных при изучении отдельных частей 2) способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок 3) отвлечение от ряда несущественных для данного случая свойств изучаемого явления с одновременным выделением интересующих свойств
синтез
индукция
абстрагирование
дедукция
Установите соответствие между принципом научного познания и его сутью: 1) принцип верификации 2) принцип фальсификации 3) принцип соответствия
квантовая и классическая механика дают одинаковые результаты при описании объектов, для которых можно не учитывать корпускулярно-волновой дуализм и соотношения неопределенностей
для получения статуса научной сама теория и все ее положения должны пройти многократную проверку экспериментом
любая научная теория и любое положение обязательно должны выдержать критику и опровержение со стороны как автора, так и оппонентов
для полного описания поведения микрообъекта необходимо знать как его корпускулярные, так и волновые характеристики, которые могут быть получены только в разных экспериментах
Установите соответствие между свойством научного знания и его сутью: 1) достоверность 2) системность 3) объективность
знание не зависит от личности познающего субъекта и его индивидуальности
знание максимально должно быть приближено к объективной реальности
научное знание должно быть обязательно доказано, например многократным экспериментом
научное знание всегда структурно организовано: одно положение является следствием другого
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) эксперимент 2) абстрагирование 3) дедукция
проведение колебательной реакции Белоусова–Жаботинского в тонком слое привело к образованию спиральных волн на поверхности
первый закон термодинамики является обобщением эмпирического опыта человечества
вывод о падении тел в поле тяготения Солнца на основе закона всемирного тяготения
рассмотрение планет в виде материальных точек при описании их движения в Солнечной системе
Установите соответствие между методом научного познания и примером его использования: 1) моделирование 2) абстрагирование 3) дедукция
рассмотрение планет в виде материальных точек при описании их движения в Солнечной системе
создание макетов техники (самолетов, ракет, кораблей) и приборов в конструкторских бюро
получение следствий специальной теории относительности об изменении пространственно-временных характеристик объектов
синтез органических молекул, свойственных живой природе, из неорганических газов, присутствующих на молодой Земле
Метод познания, заключающийся в сознательном отвлечении от индивидуальных, несущественных свойств и сторон изучаемого объекта или явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств и связей, называется …
моделированием
Моделирование не предполагает особого выделения, подчеркивания каких-то сторон объекта изучения. Кроме того, модели бывают и натурные, сохраняющие индивидуальные черты и особенности.
идеализацией
Идеализация – это мысленное изменение изучаемого объекта. Иллюстрацией может служить знаменитая фраза из лекции по теории оптимального раскроя тканей в швейной промышленности: «Будем для простоты считать, что тело клиента имеет сферическую форму».
формализацией
Формализация – это замена некоторыми символами не только реальных объектов, но и описывающих их теоретических положений, то есть это более далеко идущий шаг, чем просто отвлечение от индивидуальности реальных объектов и процессов. Кроме того, при формализации с символами оперируют по очень жестким, математическим правилам, чего формулировка задания не предполагает.
абстрагированием
На эмпирическом уровне научного познания происходит …
сбор фактов и информации
объяснение и обобщение фактов
Объяснение и обобщение фактов связано с теоретическим уровнем познания.
выдвижение гипотез
Выдвижение гипотез связано с обобщением полученных научных фактов, в том числе экспериментальных, и происходит на теоретическом уровне познания.
предсказание новых явлений в рамках существующих теорий
Вы ошиблись! Предсказание новых явлений в рамках существующих теорий – это теоретический уровень познания.
Под достоверностью научного знания понимают … независимость научного знания от познающего субъекта
Независимость научного знания от познающего субъекта, то есть от личности ученого, его индивидуальности, отражает объективность знания.
необходимость обоснования знания путем экспериментального контроля и выводимости одних знаний из других, истинность которых доказана
однозначность языка, четко фиксирующего смысл и значение понятий
Однозначность языка, четко фиксирующего смысл и значение понятий, соответствует точности знания. Точность отражает степень близости знания к исследуемой реальности и достигается использованием особого научного языка терминов, математического аппарата.
преемственность знаний, когда новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми
Данное высказывание отражает принцип соответствия, согласно которому новая теория не отбрасывает старую, а включает в себя для описания явлений в определенной ограниченной области.
Согласно принципу фальсификации, который используется для проверки научности знания, …
научным может быть только принципиально опровергаемое знание
ученый не должен пытаться опровергнуть свою гипотезу
Это утверждение противоречит научному методу, который требует проверять каждое утверждение, в том числе (и даже в первую очередь) свое собственное. А любая проверка – это попытка опровержения.
истинность гипотезы необходимо подтвердить на опыте
Необходимость подтверждения научных теорий и гипотез экспериментами – это принцип верификации (подтверждения), а не фальсификации (опровержения).
научное знание нельзя опровергнуть
Если знание в принципе не может быть опровергнуто, оно совершенно точно не имеет отношения к науке. Научные знания проверяемы, а проверка имеет смысл только в том случае, если можно помыслить ситуацию, в которой проверяемое утверждение окажется неверным.
Установите соответствие между свойством научного знания и его сутью: 1) достоверность 2) системность 3) точность
строгая структурная организация знания и способов познания
степень близости знания к исследуемой реальности, достигаемая путем использования научного языка
независимость знания от личности исследователя и его индивидуальности
проверяемость знания, например, экспериментом или логическим доказательством
Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом: 1) мысленное или реальное разложение объекта на составляющие части с целью их детального изучения 2) активное, целенаправленное изучение объектов в контролируемых и управляемых условиях 3) процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему
индукция
эксперимент
анализ
дедукция