ЕСТЕСТВОЗНАНИЕop.raj.ru/pdf/estestvoznanie.pdf · 2015-01-20 · Т. И....

Т. И. АхмедоваО. В. Мосягина

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕУчебное пособие

Москва2012

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ПРАВОСУДИЯ

УДК 501ББК 20

Е 20

Авторы:Т. И. Ахмедова, ст. преподаватель кафедры общеобразовательных дисциплин ГОУ ВПО «Российская академия правосудия», почетный работник общего образования РФО. В. Мосягина, ст. преподаватель кафедры общеобразовательных дисциплин ГОУ ВПО «Российская академия правосудия»

РецензентР. Ф. Фандо, почетный работник общего образования РФ, лауреат премии Президента РФ, лауреат гранта Москвы в области наук и технологий в сфере образования

Ахмедова Т. И., Мосягина О. В.Естествознание: Учебное пособие. — М.: РАП, 2012. + CD.ISBN 978-5-93916-292-0

Учебное пособие «Естествознание» представлено в виде печатного ма-териала и CD.

Носителем теоретической информации является учебное пособие, в котором представлен материал, соответствующий программе курса. На CD вынесены контролирующие материалы — тестовые задания, а так-же дополнительный материал по темам, информация для дополнительного чтения, биографические справки, тренажеры для отработки изученного материала, примеры презентаций, рубрики: «Проверь свои знания», «Это интересно» и др.

Пособие предназначено для системы среднего профессионального образования.

© Ахмедова Т. И., 2011 © Мосягина О. В., 2011ISBN 978-5-93916-292-0 © Российская академия правосудия, 2011

3

СОДЕРЖАНИЕ

Антюшин С. С. Естествознание как неотъемлемый компонент культуры, внутреннего мира и практики человека (вступительная статья) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

РАЗДЕЛ I. Физические знания — фундаментальная основа естествознания

Глава 1. Гравитационные взаимодействия1.1. Геоцентризм. Гелиоцентризм. Законы Кеплера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341.2. Закон всемирного тяготения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381.3. Движение тел под действием гравитационных сил1

1.4. Гравитационное взаимодействие в жизни нашей планеты . . . . . . . . 421.5. Роль гравитационного взаимодействия в эволюции Солнечной системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441.6. Гравитационное поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Глава 2. Электромагнитные взаимодействия2.1. Электромагнитные силы. Электрический заряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.2. Закон сохранения заряда. Электризация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512.3. Закон взаимодействия наэлектризованных тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542.4. Природные магниты. Их взаимодействие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.5. Электродинамические явления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602.6. Электрические и магнитные поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662.7. Электромагнитная индукция. Взаимосвязь электрических и магнитных полей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742.8. Биологическое действие электромагнитных излучений . . . . . . . . . . . 782.9. Электромагнитные взаимодействия в природе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Глава 3. Световые явления3.1. Законы распространения света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.2. Развитие представлений о природе света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.3. Дисперсия света. Цвет и свет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.4. Свет и волновые явления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963.5. Свет как поток частиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Глава 4. Ядерные взаимодействия4.1. Строение атомного ядра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.2. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

1 Представлен на CD.

Естествознание

4

4.3. α-, β-распад. Естественная радиоактивность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084.4. Радиоактивность в природе1

4.5. Период полураспада. Закон радиоактивного распада . . . . . . . . . . . . 1114.6. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции . . . . . . . . . . . . . 1134.7. Деление тяжелых ядер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1174.8. Термоядерные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.9. Биологическое действие радиоактивных и других ионизирующих излучений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Глава 5. Слабые взаимодействия. Элементарные частицы5.1. Общие представления об элементарных частицах . . . . . . . . . . . . . . . 1255.2. Античастицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1285.3. Нейтрино. Нейтрино во Вселенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1305.4. Эволюция звезд1

5.5. Классификация элементарных частиц. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133Глава 6. Основы термодинамики и общие закономерности природных систем

6.1. Термодинамика. Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1376.2. Температура. Термометр. Шкалы температур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1406.3. Внутренняя энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1436.4. Законы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1466.5. Необходимость экономного расхода энергии1

6.6. Необратимость тепловых процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1496.7. Общее понятие об энтропии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1556.8. Общие представления о синергетике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

Глава 7. Основные этапы развития представлений о физической картине мира

7.1. Истоки физических знаний17.2 Накопление и развитие физических знаний в эпоху Средневековья и эпоху Возрождения17.3. Возникновение классической механики. Механическая картина мира17.4 Электромагнитная картна мира1

7.5. О современной физической картине мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Глава 8. Эволюция Вселенной

8.1. Строение Вселенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1688.2. Рождение Вселенной. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1718.3. Представление об основных космологических теориях Вселенной. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173


Содержание

5

РАЗДЕЛ II. Химические знания о материиГлава 9. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева в свете теории строения атомов

9.1. Микромир. Развитие представлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1769.2. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева (1869) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1799.3. Строение атомов и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

9.3.1 Развитие представлений о строении атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . 1829.3.2. Строение атомов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1849.3.3. Движение электронов в атоме. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1879.3.4. Распределение электронов в атоме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9.4. Периодичность свойств атомов химических элементов . . . . . . . . . . 1929.5. Валентность и валентные возможности атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Глава 10. Процессы, происходящие на микроуровне10.1. Свойства атомов химических элементов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

10.1.1. Характеристики атомов химических элементов . . . . . . . . . . . . 19810.2. Степень окисления и валентность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20210.3. Взаимодействия атомов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

10.3.1. Ковалентная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20510.3.2. Основные характеристики ковалентной связи . . . . . . . . . . . . . 20710.3.3. Ионная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20810.3.4. Металлическая связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20910.3.5. Водородная связь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

Глава 11. Микро- и макроуровень организации вещества11.1. Зависимость свойств веществ от строения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

11.1.1. Молекулярное строение веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21411.1.2. Немолекулярное строение веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

11.2. Классификация сложных неорганических соединений . . . . . . . . . 21811.3. Количественные характеристики веществ. Расчеты по формулам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

11.3.1. Вычисление массовой доли химических элементов в веществе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22711.3.2. Вычисления по формулам веществ с использованием понятий «количество вещества», «объем», «масса», «число молекул» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

11.4. Водные растворы. Концентрация растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231Глава 12. Химические реакции

12.1. Основные законы химии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23412.2. Классификация химических реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23512.3. Скорость химических реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238


6

12.4. Окислительно-восстановительные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24112.4.1. Значение окислительно-восстановительных реакций в природе и технике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

12.5. Химическое равновесие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24512.6. Расчеты по уравнениям химических реакций112.7. Металлические элементы и их соединения112.8. Неметаллические элементы1

Глава 13. Природные и синтетические органические соединения . . . . . . 24813.1. Теория химического строения органических соединений . . . . . . . 24913.2. Количественные характеристики органических веществ (вывод формул) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

13.2. 1. Вывод формулы вещества по известным массовым долям химических элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25113.2.2. Вывод молекулярной формулы вещества по относительной плотности его паров и массе продуктов сгорания . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

13.3. Основные классы органических соединений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25413.3.1. Предельные углеводороды — алканы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25613.3.2. Непредельные углеводороды — алкены. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25813.3.3. Непредельные углеводороды — алкины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26013.3.4. Ароматические углеводороды (арены). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

13.4. Природные источники углеводородов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26313.5. Классы органических соединений, содержащие функциональные группы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

13.5.1. Спирты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26813.5.2. Альдегиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27013.5.3. Карбоновые кислоты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

13.6. Синтетические высокомолекулярные вещества и полимерные материалы на их основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27213.7. Жизненно важные органические соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

13.7.1. Жиры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27513.7.2. Углеводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27613.7.3. Аминокислоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

РАЗДЕЛ III. Биологические знания о материиГлава 14. Наиболее общее представление о жизни

14.1. Признаки и уровни организации живой материи . . . . . . . . . . . . . . 28414.2. Концепции возникновения жизни на Земле. Гипотеза А. И. Опарина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29714.3. Эволюция живых организмов в геологические эпохи Земли . . . . 305



7

14.4. Современная классификация органического мира . . . . . . . . . . . . . 30914.5. Вирусы — неклеточные формы жизни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31114.6. Бактерии — одноклеточные прокариоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

Глава 15. Основные проявления жизнедеятельности организмов15.1. Развитие представлений о клетке. Клеточная теория . . . . . . . . . . . 321

15.1.1. Развитие представлений о клетке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32215.1.2. Клеточная теория. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

15.2. Неорганические компоненты клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32815.3. Органические компоненты клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

15.3.1. Белки и здоровье человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33015.3.2. Углеводы и здоровье человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33715.3.3. Жиры и здоровье человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33915.3.4. Нуклеиновые кислоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34215.3.5. АТФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

15.4. Строение клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34415.5. Биохимические процессы — процессы жизнедеятельности . . . . . 348

15.5.1. Фотосинтез — пример пластического обмена . . . . . . . . . . . . . . 34815.5.2. Биосинтез белков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35015.5.3. Энергетический обмен в клетке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

15.6. Непрерывность жизни. Митоз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35615.7. Размножение организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

15.7.1. Бесполое размножение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35915.7.2. Половое размножение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36115.7.3. Мейоз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36115.7.4. Развитие половых клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36315.7.5. Оплодотворение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

15.8. Развитие организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36415.9. Закономерности наследования признаков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367

15.9.1. Генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36715.9.2. Развитие представлений и науки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36815.9.3. Основные понятия, термины и законы в современной генетике. Закономерности наследования признаков . . . . . . . . . . . . . . . 37315.9.4. Наследуемые признаки у человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

15.10. Законы Г. Менделя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38115.11. Генетика человека. Методы изучения генетики человека. . . . . . . 38515.12. Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38915.13. Наследственная изменчивость организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39015.14. Основы селекции растений, животных и микроорганизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392


8

Глава 16. Эволюция — историческая и биосистемная организация жизни

16.1 Додарвиновский период развития биологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39716.2. Эволюционное учение Ч. Дарвина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40016.3. Положение человека в системе животного мира . . . . . . . . . . . . . . . 404

Глава 17. Человек и окружающая среда17.1. Развитие представлений о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41317.2. Живое вещество биосферы. Многообразие живых организмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41817.3. Учение В. И. Вернадского о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42817.4. Биосфера и человек. Ноосфера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438

Приложение. Программа курса «Естествознание». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443Перечень схем и таблиц

Схема 1. Современная классификация наук . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Схема 2. Научный метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Схема 3. Функции науки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Схема 4. Законы Кеплера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Схема 5. Современные источники электромагнитного излучения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Схема 6. Основные характеристики фотона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101Схема 7. Классификация (систематизация) частиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Схема 8. Основные принципы квантовой механики . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Схема 9. Постулаты Дальтона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Схема 10. Ячейки Хунда для записи распределения электронов по уровням. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190Схема 11. Классификация неорганических веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . 219Схема 12. Генетическая связь между классами неорганических соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224Схема 13. Классификация живых организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310Схема 14. Схема фотосинтеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349Схема 15. Происхождение и эволюция человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404Схема 16. Круговороты веществ и превращение энергии в биосфер. . . 431Таблица 1. Структура природы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Таблица 2. Последовательность заполнения энергетических подуровней у элементов различных периодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189Таблица 3. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня у элементов главных подгрупп (1–4-й периоды) . . . . . . . . . . . . . . 192Таблица 4. Изменение свойств химических элементов и их соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Таблица 5. Относительная электроотрицательность элементов (по Полингу) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200


Таблица 6. Физические характеристики некоторых веществ . . . . . . . . . . 212Таблица 7. Сравнительная характеристика веществ молекулярного и немолекулярного строения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215Таблица 8. Примеры кислотных оксидов и соответствующих им кислот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220Таблица 9. Примеры неорганических кислот и образованных от них некоторых солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Таблица 10. Основные классы углеводородов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255Таблица 11. Сравнение строения углеводородов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256Таблица 12. Сравнение свойств этилена и этана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258Таблица 13. Превращение веществ одного гомологического ряда углеводов в другой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261Таблица 14. Классификация соединений с функциональными группами. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267Таблица 15. Практическое использование полимеров, полученных реакциями полимеризации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273Таблица 16. Практическое использование некоторых полимеров, полученных реакциями поликонденсации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274Таблица 17. Биологическое значение некоторых аминокислот . . . . . . . . 280Таблица 18. Некоторые наиболее известные вирусные заболевания . . . 314Таблица 19. Некоторые наиболее известные бактериальные заболевания человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318Таблица 20. Развитие представлений о клетке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322Таблица 21. Развитие представлений и науки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Таблица 22. Наследуемые признаки у человека (полное доминирование) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379Таблица 23. Механизм наследования окраски и формы семян у гороха при дигибридном скрещивании во втором поколении. Решетка Пеннета. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384Таблица 24. Развитие представлений о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

10

Естествознание как неотъемлемый компонент культуры, внутреннего мира и практики человека(Вступительная статья)

Известная формула «знание — сила», приписываемая фи-лософу, ученому, государственному деятелю Нового времени Френсису Бэкону, может быть интерпретирована различным образом, но в любом случае знание для человека — первосте-пенная ценность, абсолютно необходимое качество.

С английского языка фраза knowledge is power может быть переведена на русский не только как «знание — сила», но и как «знание — власть» (power — сила, мощность, энергия, могущес-тво, власть, влияние, полномочие, возможность, способность и др.). Нечто похожее можно сказать и о латинском варианте известного афоризма «Scientia potentia est». Говорят же: «кто владеет информацией, тот владеет миром».

Именно способность получения, накопления, передачи и развития знаний об окружающем мире делает человека че-ловеком. Поэтому будет справедливым утверждение о том, что объем и качество знаний в значительной степени определяют, образно говоря, меру «человеческого» в каждом из нас.

При этом важно помнить, что нет в мире двух абсолютно оди-наковых людей: как нет двух одинаковых отпечатков пальцев или абсолютно повторяющихся по форме ушей — так нет и двух одинаковых индивидуальных сознаний, уникальность которых обусловлена совокупностью конкретных знаний и умением эф-фективно ими пользоваться (впрочем, умение тоже основано на определенных знаниях). Знания — еще и один их главных

Вступительная статья

11

факторов, делающих людей разными, обеспечивающий нашу индивидуальность, определяющий заинтересованность людей друг в друге. Чем больше мы знаем, тем интереснее мы для дру-гих людей, тем нужнее обществу.

Знания — это важнейшая детерминанта и всего человечест-ва, и каждого человека. Процесс их накопления, формирования и совершенствования методов (и технологий) их использова-ния является отличительной особенностью человека, необхо-димым проявлением активности общества и каждого человека. Возможна ли в этом процессе какая-то мера? Действительно, процесс постоянного накопления знаний, как и любой эволю-ционный процесс, не может избежать противоречий, проблем, с одной стороны, а с другой — требует определенных ориенти-ров: например, что изучать, как, в какой степени.

Все знать невозможно. «Все» в отношении знаний выгля-дит неопределенно. Скажем, человечество не знает до конца ни источника своего возникновения, ни параметров своего «дома» — планеты Земля, ни интеллектуальных и физических возможностей человека. Не знает, но активно стремится к тому, чтобы знать это и многое другое как можно полнее. Другими словами, процесс пополнения знания непрерывен, и «все» зна-ние просто не поддается точному учету.

В таком случае какими знаниями должен обладать отдельный индивид? Вероятно, ему следовало бы знать все или почти все по крайней мере в определенной области деятельности, в про-фессии, в сфере своих интересов. Но любая сфера деятельности или интересов всегда связана с другими сферами — погранич-ными. Автономность человека и созданных им систем всегда относительна.

Это означает, что одними «исключительно специальными» знаниями никому из людей не обойтись. Врач должен иметь знания из области физики, химии. Агроном обязан иметь пред-ставления о свойствах и возможностях сельскохозяйственной техники. Руководителю производственного предприятия необ-


12

ходимы отнюдь не поверхностные знания в сфере психологии, социологии и т.д. И все они должны ясно представлять себе систему социальной регуляции, в том числе требования мора-ли, правовые нормы и многое другое.

Точно так же и юрист не может довольствоваться узко про-фессиональными знаниями. Изучение одних лишь юридичес-ких наук привело бы к формированию весьма «однобокой» личности, эдакого «социального пазла», который может приго-диться лишь в единственном месте наисложнейшей и постоян-но меняющейся картины общества. В противном случае такой элемент будет бесполезным и, скорее всего, смещенным на да-лекую периферию социальных отношений за ненадобностью. К тому же отсутствие знаний в «пограничных областях» созда-ет трудности в применении специального профессионального «багажа» и опыта.

Другими словами, реальность обусловила потребность боль-шого времени и серьезных усилий для получения намеченного объема знаний. А если учесть постоянное усложнение окружа-ющего нас мира, то становится очевидной необходимость по-стоянного упорного совершенствования своей системы знаний. При этом невозможно не обращать внимания на следующее противоречие. С одной стороны, любому специалисту невоз-можно обойтись лишь «специальными» знаниями ни в своей повседневной профессиональной деятельности, ни в обычной жизни. С другой стороны изучить в полном объеме даже зна-ния, непосредственно касающиеся профессии, практически не-возможно — они постоянно пополняются. В любой конкретной сфере профессиональной деятельности (например, в кримина-листике или в ее разделе — судебной баллистике) постоянно формируются новые теоретические концепции или отдельные взгляды, возникает новый практический опыт. Обобщением нового знания занимаются ученые, но и они обречены на об-ладание относительно полным знанием (образно говоря, на незнание). Даже они, и в достаточно узкой области знания, не-


13

редко специализируются не на всех его аспектах, не на «всем объеме».

Так было не всегда. В Древнем мире, в Средние века люди могли аккумулировать в своем опыте значительную часть зна-ния, накопленного человечеством к тому моменту. Во всяком случае, мудрецы далекого прошлого зачастую были одновре-менно и философами, и учеными-естествоиспытателями, и вра-чами, и знатоками (а порой, и успешными практиками) в сфере социального строительства, права. Такими были Фалес, Пла-тон, Аристотель, Марк Аврелий, Ибн Сина и некоторые другие мудрецы прошлого.

Со временем достичь глубины в нескольких сферах зна-ния стало весьма проблематично, и этого добиться в настоя-щее время все более сложно, когда знания в любой их области стремительно множатся. Впрочем, это неизбежный процесс в век непрерывного усложнения общества — его структу-ры, компонентов и элементов, из которых оно складывается, информационной составляющей и т.д.

Рано или поздно перед любым рефлексирующим человеком в том или ином виде возникает дилемма: знать «немного обо всем» или «все — о немногом»?

Некоторые из наших современников выбирают (может быть, не всегда до конца осознавая свой выбор) первое. Они скользят по гладкой поверхности быстро растущего информационного «пузыря». Для кого-то из нынешних «потребителей информа-ции» достаточно только небольшой части этой плоской повер-хности, которая для них трансформируется в экран телевизора, монитор ПК или окошко мобильного телефона... В конечном счете, глубины такие люди, как правило, не достигают ни в чем.

Печально, но они не знают своих возможностей, слабо пред-ставляют свое место в мире, часто теряют всякий смысл своего существования, либо — просто живут, не задумываясь, «пере-малывая» природные и общественные ресурсы в том объеме, который доступен в их социально-статусном положении.


14

У человека, а тем более у человека образованного, есть пред-назначение созидать: выращивать хлеб и строить, защищать соотечественников от опасностей и обеспечивать их комфорт, воспитывать достойное следующее поколение. Среди важных целей человека — работа над осознанием, углублением понима-ния смыслов нашей земной цивилизации, над гармонизацией отношений между людьми, большими социальными группами, между обществом и природой.

Чтобы понимать (понимать в принципе, понимать окружаю-щие нас процессы, закономерности природы, общества, понимать себя), нужно знать, и знания для этого нужны основательные, твердые.

Сегодня растет внимание к внутреннему миру человека, к его способности понимать себя, свое место в обществе, а обще-ства — в природе. Во многих странах ставится вопрос об увели-чении доли гуманитарного знания в образовательном процессе. Повышаются требования не только к профессиональным качес-твам сотрудника, но и к уровню его общей культуры, к способ-ности широко мыслить, генерировать идеи, творчески решать поставленные задачи. Ставится вопрос и в России о том, чтобы высшее образование со временем стало всеобщим, нормой для всех граждан. Такие тенденции свидетельствуют о повышении интереса к человеку, его мировоззрению, знаниям, качествен-ным особенностям индивида и как специалиста, и как члена общества, к гармоничной личности..

Поэтому правильнее всего знать многое — о немногом и по-немногу о многом. Другими словами, нужно быть профессио-налом в своей деятельности, стремиться к тому, чтобы в своей профессии как можно больше (многое — о немногом), в идеа-ле — обладать уникальными знаниями и опытом в своей специ-альности. При этом необходимо обладать достаточной суммой знаний, прочно связывающей интеллектуальный и духовный багаж человека со всеми остальными знаниями человечества (понемногу о многом).


15

Подобные принципы заложены в любой системе образова-ния. На начальных этапах обучаемому предлагается освоение знаний более общего характера, но «от семестра к семестру» постигаемые знания становятся все более «специальными». Для студентов одних учебных заведений это выражается в углуб-ленном изучении технических дисциплин, для других — естес-твенно-научных, для третьих — общественно-гуманитарных.

В то же время для специалистов в любой области на протя-жении всей жизни остается важным общественно-гуманитар-ное знание. Студенты получают его на занятиях по философии, истории, социологии, искусствоведению и другим обществен-но-гуманитарным дисциплинам. Многие и после окончания учебных заведений самостоятельно продолжают настойчиво пополнять свои знания об обществе и результатах активности человека. Чувствовать «пульс» общества, понимать и оцени-вать социальные процессы становится внутренней потребнос-тью большинства рефлексирующих людей.

Иногда эта потребность перерастает в серьезный интерес и даже приобретает черты профессионализма. Многие инже-неры, ученые-естествоиспытатели, врачи становятся руководи-телями, управленцами, историками, политическими деятеля-ми, пишут философские труды. Причем часто они добиваются в этих, казалось бы, чужих для них сферах деятельности сущес-твенных результатов. Французский врач Ж. Ламетри больше известен как выдающийся философ эпохи просвещения. Рус-ские врачи В. В. Вересаев, А. П. Чехов, М. А. Булгаков известны как замечательные писатели. Не все знают, что талантливый русский композитор А. П. Бородин был известным химиком.

А может ли экономист или юрист стать инженером, математи-ком? Пусть такие метаморфозы не часты, это говорит скорее об определенной специфичности, особой сложности технических и естественно-научных знаний, но этим не умаляется их значи-мость. Естественно-научный компонент так же необходим уче-ному-обществоведу, практику в сфере социальных отношений


16

для его гармоничного развития, как общественно-гуманитар-ные знания — естествоиспытателю, инженеру, технику.

Для специалистов-«гуманитариев» важно получить пусть не всегда одинаково глубокие, но твердые знания в области естес-твенных наук. Эти знания служат не только важными основани-ями ориентации индивида в повседневной жизни, прямо-таки перенасыщенной проявлениями технического прогресса. Они прежде всего являются необходимыми составными частями ми-ровоззренческой базы современного человека, кем бы он ни был.

Современная культура немыслима вне научного знания. Ко-нечно, наука — не единственный способ осмысления мира, но именно она стремится к наибольшей адекватности его отра-жения, к наибольшей полноте и точности его описания, к ис-ключению ошибок и необъективности в понимании процессов и явлений природы. Если философия, искусство, религия сво-ими методами стремятся формировать представление человека о мире, опираясь прежде всего на его чувства, то собственные науки делают все, чтобы эти представления основывались на точных непротиворечивых знаниях, на прочной эмпирической базе, на фактах.

Начиная с Нового времени роль науки в жизни общества не-уклонно повышается и в авангарде этого процесса, безусловно, остаются естественные науки. Они — неотъемлемая состав-ляющая культуры человечества: и духовной — как передовой компонент мысли, интеллектуальной активности, и материаль-ной — как овеществленный результат этой активности. Дости-жения естественных наук зачастую приобретают не только об-щенаучное, но и общемировоззренческое значение.

Это значит, что недооценка естественно-научного знания де-лает субъекта социальных отношений просто несовременным, в определенной степени «выпавшим» из современного культур-ного поля. Человеку, претендующему на статус образованного члена общества, дипломированного специалиста, необходимо ясно представлять себе картину мира, основанную на совре-


17

менных достижениях естественных наук, и, без физики, астро-номии, химии, биологии это невозможно.

Изучение современного естествознания важно. Оно являет собой передовые образцы познавательной деятельности, вы-рабатывает прогрессивные методы исследования окружающей действительности и другие формы освоения и осмысления природы, общества и самого человека. История развития по-знания показывает, что на протяжении по крайней мере мно-гих последних столетий эволюции человечества именно естест-вознание занимает передовые позиции в процессе накопления знаний, в выработке наиболее эффективной методологии ис-следования различных форм живой и неживой природы.

Усвоение естественно-научных принципов постановки и решения познавательных задач дисциплинирует мышление начинающих исследователей, повышает эффективность их исследовательской деятельности. Для человека, вступающего в активную социальную жизнь, изучение основ естественных наук важно самим динамизмом их развития. Характер разви-тия науки задает не просто новые скорости приращения зна-ния, а новые темпы жизни. Мы уже никогда не вернемся в те времена, когда в жизни нескольких поколений людей не про-исходило существенных изменений. Стремительное развитие технологий, в значительной мере изменяющее облик челове-ческого общества, происходит уже на глазах одного поколения людей. Темпы развития науки, рост объема и качества инфор-мации в значительной мере детерминируют социальное бытие, их нельзя не учитывать.

Изучение естествознания является актуальным и в связи с тем, что в ходе его развития накоплен богатый опыт модели-рования картины мира, отдельных явлений, процессов, систем окружающей действительности. Знакомство с этими моделями позволяет более полно и всесторонне осмыслить сложность и иерархичность природы, дает возможность более точно опре-делить место человека и сформированных им систем во Вселен-


18

ной, адекватно представить себе сложность и динамичность социальных систем, взаимосвязанность из элементов. Опыт ес-тественных наук создает условия для более точного понимания места и роли права в обществе.

Еще одной причиной, указывающей на важность основатель-ного изучения естественно-научного знания, является сущест-вование вненаучных форм освоения мира. Представители все-возможных паранаук нередко претендуют на научный статус создаваемых ими текстов, обоснованность выдвигаемых поло-жений, стремятся убедить общество в эффективности и необ-ходимости своей деятельности. Другими словами, они заявля-ют о владении истинными знаниями, тем самым дезориентируя общество. Зачастую такая деятельность на поверку оказывается беззастенчивым мошенничеством, которое основано на довер-чивости людей, на их недостаточной осведомленности в сфере естественных наук.

Для юриста определенная погруженность в мир естествен-ных наук может приобрести особую значимость, помимо об-щекультурной составляющей, важной для любого образован-ного, социально активного члена общества. Четкое понимание картины мира, динамики его освоения научным сообществом, знакомство с методами исследования и основными достиже-ниями современного естествознания дает возможность юрис-ту более эффективно осуществлять свою профессиональную деятельность. С одной стороны, такой опыт делает более ус-тойчивым его мировоззренческие позиции, с другой — дает возможность с большей уверенностью отделять научную де-ятельность от шарлатанства, а в отдельных случаях — дейс-твенно противостоять откровенным мошенникам в своей практической работе.

Современный мир пронизан достижениями человека в тех-нической сфере, это очевидно. Но для того, чтобы не отставать от современной культурной парадигмы, мало понимать важ-ность техники в жизни современного человека и пользоваться


19

этой техникой. Нужно понимать основы функционирования технической сферы, которые представляют естественные на-уки — физика, химия, биология, а также математика. Этот аспект делает изучение основ естествознания весьма актуальным.

Изучение основ естественных наук позволяет человеку более рельефно осознавать непохожесть других основных подходов в понимании окружающей действительности, и, прежде всего, философии и искусства. Умение видеть многообразие спосо-бов понимания реальности — это путь к пониманию общества в целом, к осмыслению сложностей при оценке совокупности социальных отношений при работе, связанной с формирова-нием или коррекцией этих отношений. Понимание индивидом необходимости различных уровней, способов, возможностей познания человеком окружающего мира делает его самого бо-лее глубоким, сложным, толерантным, интересным и, в конеч-ном итоге, более самодостаточным и полезным обществу.

Изучение естествознания, его развития способствует и фор-мированию конкретно-исторического мышления активного члена общества. Это особенно важно для специалиста в сфе-ре права, для человека, профессионально занимающегося вопросами, связанными с совершенствованием социальных параметров конкретного общества в конкретный период его эволюции.

Порядок изложения материала в предлагаемом курсе в зна-чительной мере отражает эволюцию самого естествознания, которое на начальных этапах своего развития было представ-лено прежде всего решением познавательных проблем в облас-ти физики, астрономии. Позже в отдельные отрасли научного знания выделились химия, биология. В то же время разделы курса наглядно отображают условные уровни исследования и понимания окружающей природы.

Первый уровень — физика — основа естествознания. Завер-шается курс главами из области биологии, которая, опираясь на достижения физики, химии и некоторых других естественных


наук, изучает наиболее сложные формы проявления (системы) природы — живые организмы.

Естествознание не в состоянии решить всех познавательных, организационных, экологических и других проблем, стоящих перед обществом, да и не ставит такой задачи. Проблемы об-щества решаются только благодаря гармоничному взаимодей-ствию всех отраслей науки — естественных, технических, об-щественных, гуманитарных, а также других форм социальной практики. Однако без глубоко знания в области естественных наук и творческого использования этих знаний на практике в наше время невозможно ни устойчивое развитие общества, ни эффективная подготовка специалистов в самых различных областях производственной и общественной деятельности, ни воспитание достойного граждан общества.

С.С. Антюшин,доктор философских наук,

профессор кафедры философии и социально-гуманитарных дисциплин

Российской академии правосудия, доцент

21

ВВЕДЕНИЕ

Естествознание так человечно, так правдиво, что я желаю удачи каждому, кто изучает его…

И. В. Гете

Естествознание — система наук о природе. Единство мате-риального мира как предпосылка взаимодействия наук и фор-мирования естественнонаучной картины мира. Двоякие цели естествознания.

Человечество в своей истории накопило самые различные по своему характеру знания. Донаучное (мифология, рели-гия) и вненаучное (паранаучное, лженаучное, квазинаучное, антинаучное, псевдонаучное, обыденно-практическое, лич-ностное, «народная наука»), обыденное, житейское знание позволяют лишь констатировать и поверхностно описывать состояние предметов, вещей, фиксировать некоторые факты. Научное знание предполагает не только описание, но и объ-яснение фактов, выявление комплекса причин, порождающих явление.

Наука — система или совокупность знаний, фактической ин-формации о материальном мире, деятельность по получению новых знаний (существование людей, занимающихся наукой, соответствующих организаций, проводящих исследования,


22

наличие необходимых материалов, технологий, средств фикса-ции информации). Наука — сфера человеческой деятельности, имеющая своей целью сбор, накопление, классификацию, ана-лиз, обобщение, передачу и использование достоверных сведе-ний; построение новых или улучшение существующих теорий, позволяющих адекватно описывать природные (естественные науки, естествознание) или общественные (гуманитарные на-уки) процессы и прогнозировать их развитие. Обычной целью науки является познание устройства природы, движущих сил, управляющих различными процессами и явлениями: либо для познания как наивысшей цели, либо для применения научно-го знания в управлении окружающим миром. Наука стремится построить объективную картину мира, отразить его так, как он существует «сам по себе», независимо от человека. Наука ори-ентирована на получение такого нового знания, истинность ко-торого не просто утверждается, но и доказывается, обосновы-вается, ориентирована на строгую, последовательную органи-зацию знания, на его систематизацию, получение достоверных предсказаний и т.д.

Современная классификация наук представлена разделени-ем наук по основным направлениям (см. схему 1).

Фундаментальные науки (термин фундаментальность (на латыни fundare — «основывать») отражает направленность наук на исследование первопричинных, основных законов при-роды) — занимаются познанием объективных законов мира, своими выводами, результатами, теориями определяют содер-жание научной картины мира. К ним относятся: математичес-кие науки, естественные науки (механика, астрономия, астро-физика, физика, физическая химия, химическая физика, геохи-мия, геология, география, биология, химия и др.), социальные науки (история, археология, этнография, экономика, статисти-ка, науки о государстве, праве, история искусства и др.), гума-нитарные науки (психология и ее отрасли, логика, лингвистика, филология и др.).

Введение

23

Фундаментальные научные исследования — это глубокое и всес-тороннее исследование предмета с целью получения новых осново-полагающих знаний, а также выяснение закономерностей явлений, результаты которых не предполагаются для непосредственного про-мышленного использования.

Схема 1. Современная классификация наук

агрономия, аэронавтика, биотехнологии, геомеханика, геофи-зика, информатика, кибернетика, пищевые технологии и ку-линария, материаловедение, криптография, машиностроение, механика, энергетика, электротехника, робототехника, строи-тельство и архитектура и др.

Технические науки

астрономия, биология, география физическая, геология, меди-цина, почвоведение, физика, химия, математика (формальная)

Естественные науки

археология, антропология, география экономическая, лингвис-тика (языкознание), искусствоведение, история, краеведение, культурология, литературоведение, педагогика, политология, психология, социология, филология, статистика, логика, фило-софия, экономика, этнография, юриспруденция, библиотекове-дение, книговедение, документоведение

Общественные и гуманитарные науки

Прикладные науки нацелены на разработку применения полученных фундаментальных знаний для удовлетворения по-требностей и интересов людей. Это кибернетика, педагогическая наука, технические, сельскохозяйственные, медицинские науки. Прикладные научные исследования — это такие исследования,


24

которые используют достижения фундаментальной науки для решения практических задач. Результатом исследования явля-ется создание и совершенствование новых технологий.

В структуру современного научного метода, то есть способа построения новых знаний, входят:

1. Наблюдение фактов и измерение, количественное или ка-чественное описание наблюдений.

2. Анализ результатов наблюдения — их систематизация, вычленение значимого и второстепенного.

3. Обобщение (синтез) и формулирование гипотез, теорий.4. Прогноз: формулирование следствий из предложенной ги-

потезы или принятой теории с помощью различных методов.5. Проверка прогнозируемых следствий с помощью

эксперимента.На каждом этапе принципиальное значение имеет критич-

ное отношение как к данным, так и к полученным результатам любого уровня. Необходимость всё доказывать, обосновывать проверяемыми данными, подтверждать теоретические выводы результатами экспериментов отличает науку от других форм познания, в том числе от религии, которая основывается на вере в те или иные основные догматы.

Факты основываются на прямых или косвенных наблюде-ниях, выполненных с помощью органов чувств или приборов (свето- или радиотелескопы, световые и электронные микро-скопы, осциллографы). Наблюдения могут быть качественны-ми (описывать цвет, форму, вкус, внешний вид и т.д.) и коли-чественными, которые являются более точными, поскольку включают измерение величины или количества. В результате наблюдений получают так называемый «сырой материал», на основе которого формулируется гипотеза.

Гипотеза — основанное на наблюдениях предположение, убе-дительно объясняющее наблюдаемое явление. Гипотезы можно объективно проверить в серии экспериментов, в ходе которых поочередно исключается по одной из предполагаемых перемен-

Введение

25

ных, влияющих на результаты научных наблюдений. Наиболее удачная гипотеза становится рабочей гипотезой. И если рабо-чая гипотеза способна устоять при попытке ее опровержения, она может стать теорией.

Схема 2. Научный метод


26

Научная теоория — это гипотеза, которая была подтверж-дена повторным наблюдением и измерением. Научные теории обычно облекают в математическую форму, и всегда они под-вержены опровержению, если последующие эксперименты противоречат им. Если теорию не способны изменить никакие факты, ее можно возвести в ранг закона.

Схема 3. Функции науки

изложение сущности изучаемого объекта, причин его возник-новения и развития

Объяснительная

отнесение написанного по классам и разделам

Систематизирующая

возможность применения полученных знаний в производстве, в социальном управлении, для регуляции общественной жизни

Производственно-практическая

предсказание новых открытий в рамках существующих теорий, рекомендации на будущее

Прогностическая

внесение полученных знаний в существующую картину мира

Мировоззренческая

выявление существенных свойств и отношений действительности

Описательная

Введение

27

Три направления научного знания

Естествознание — вся совокупность знаний о природе. Общий объ-ем и структура естественнонаучных знаний велики и разнообразны. Сюда включается знание о веществе, о химических элементах и со-единениях, о живой материи и жизни, о Земле и Космосе. От этих объектов берут свое начало фундаментальные естественнонаучные направления, лежащие в основе естествознания и обусловливающие все другие знания.

Тела, их движение, превращения и формы проявления на различных уровнях являются объектом физических научных знаний.

Химические элементы, их свойства, превращения и соеди-нения отражаются химическими знаниями. Они имеют много точек соприкосновения с физическими знаниями, на основе чего существует ряд смежных дисциплин — физическая химия, химическая физика и др.

Биологические знания охватывают группу знаний о живом, своим предметом изучения они имеют клетку и все от нее про-изводное. В основе биологических знаний лежат знания о ве-ществе, химических элементах. На стыке наук возникли биофи-зика, биохимия и др. В биологических системах ни один закон физики и химии не нарушается.

Земля как планета является предметом изучения геологичес-ких знаний. Они рассматривают строение и развитие нашей планеты. Смежные науки — геохимия, палеонтология, геофи-зика и др.

Космология изучает состояние и изменения космических объектов. Предметом космологии является Вселенная (на-иболее древнее и в то же время самое современное научное направление).


28

Обществознание — знание о различных видах и формах обществен-ной жизни. Предметом изучения являются общественные явления и системы, структуры, состояния, процессы.

Научные знания об обществе сгруппированы по трем направлениям:

социологические, изучающие общество в целом; •экономические, отражающие трудовую деятельность людей, •отношения собственности, общественное производство, об-мен, распределение и отношения в обществе;государственно-правовые структуры и отношения в обще- •ственных системах, изучением которых занимаются все науки о государстве и политические науки.

Знание о человеке и его мышлении. Все гуманитарные науки ори-ентированы на интересы человека, но сам человек и его мыслитель-ные способности изучаются психологией — наукой о человеческом сознании; логикой — наукой о формах правильного мышления.

Математика — наука о количественных отношениях дейс-твительности — междисциплинарная наука, результатами ко-торой пользуются в естественных и общественных науках.

Предмет и цели естествознания

Естествознание — система наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Естествознание — одна из трёх основных областей научного знания о природе, обществе и мышлении, теоретическая основа промышленной и сельскохозяйственной техники и медицины, естественнона-учный фундамент философского материализма и диалектичес-кого понимания природы.

Введение

29

Предмет естествознания — различные формы движения материи в природе: их материальные носители (субстрат), об-разующие лестницу последовательных уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура и генезис; основные формы всякого бытия — пространство и время; закономерная связь явлений природы как общего характера, охватывающая ряд форм движения, так и специ-фического характера, касающаяся лишь отдельных сторон тех или иных форм движения, их субстрата и структуры. «Предмет естествознания — движущая материя... Познание различных форм движения... является главным п�

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕop.raj.ru/pdf/estestvoznanie.pdf · 2015-01-20 · Т. И....

Documents

Transcript of ЕСТЕСТВОЗНАНИЕop.raj.ru/pdf/estestvoznanie.pdf · 2015-01-20 · Т. И....