Главная | Обратная связь

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При составлении тематических заданий (тестов) за основу принимаются требования ГОС к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы соответствующей дисциплины. Для дисциплины КСЕ эти требования мало отличаются друг от друга (табл. 1). Однако, по трудоемкости, времени, выделяемому в учебных планах на изучение КСЕ, различия могут быть существенными. Поэтому сейчас тесты Росаккредагентства разрабатываются для двух уровней: для направлений и специальностей с трудоемкостью до 130 учебных часов (уровень 1) и более 130 часов (уровень 2).

Таблица 1

Специальность: 080502.65 — Экономика и управление на предприятиях (по отраслям)

Дисциплина: Концепции современного естествознания ыполнения теста: 80 минут

Колличество заданий: 32

Требования ГОС к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы

 

Индекс	Дисциплина и ее основные разделы	Всего часов
ЕН.Ф	Федеральный компонент
ЕН.Ф.02	Концепции современного естествознания: Естественнонаучная и гуманитарная культура; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции раз­вития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро- и мегауровни макро- и мегамиры, пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодей­ствие; близкодействие; дальнодействие; состояние; принципы суперпози­ции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистиче­ские закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроско­пических процессах; принципы возрастания энтропии; химические систе­мы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ; особенности биологического уровня организации материи; принципы воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организ­мов — основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволю­ция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособ­ность; биоэтика; человек, биосфера и космические циклы; ноосфера; необ­ратимость времени; самоорганизация в живой и неживой природе; прин­ципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре

 

Таблица 2

Специальность: 080502.65 — Экономика и управление на предприятиях (по отраслям)

Дисциплина: Концепции современного естествознания

Время выполнения теста: 80 минут

Количество заданий:32

 

Тематическая структура аттестационных педагогических измерительных материалов

 

№ ДЕ	Наименование дидактической	№ задания	Тема задания
	Эволюция научного ме­тода и естест­веннонаучной картины мира		Научный метод познания
	Естественнонаучная и гуманитарная культура
	Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
	Развитие представлений о материи
	Развитие представлений о движении
	Развитие представлений о взаимодействии
	Пространство, время, симметрия		Принципы симметрии, законы сохранения
	Эволюция представлений о пространстве и времени
	Специальная теория относительности
	Общая теория относительности
	Структурные уровни и сис­темная орга­низация материи		Микро-, макро-, мегамиры
	Системные уровни организации материи
	Структуры микромира
	Процессы в микромире
	Химические системы
	Реакционная способность веществ
	Особенности биологического уровня организации материи
	Принципы воспроизводства живых систем
	Порядок и беспорядок в природе		Динамические и статистические закономерности в природе
	Концепции квантовой механики
	Принцип возрастания энтропии
	Закономерности самоорганизации. Принципы универсаль­ного эволюционизма
	Панорама современного естествозна­ ния		Космология (мегамир)
	Геологическая эволюция
	Происхождение жизни
	Эволюция живых систем
	История жизни на Земле и методы исследования эволюции
	Генетика и эволюция
	Биосфера и человек		Экосистемы
	Биосфера
	Человек в биосфере
	Глобальный экологический кризис

 

Независимо от трудоемкости, содержание учебной дисциплины КСЕ раз­деляется на шесть разделов, которые называются дидактическими единица­ми (ДЕ). Названия этих ДЕ приведены в табл. 2 и соответствуют названиям отдельных глав настоящего пособия. Каждая ДЕ, в свою очередь, состоит из 4-8 тем, число которых и определяет количество тестовых заданий при проведении интернет-экзамена. Число и название этих тем могут различать­ся разных направлений и специальностей. Чаще всего в тестах встречается от 26 до 32 допросов. В пособии рассмотрено максимальное число тем — 32 (см. табл. 2). В тестах с меньшим числом заданий некоторые темы отсутсвуют или объединены друг с другом.

Информация о ГОС и тематической структуре аттестационных педагогических измерительных материалов доступна на сайте Росаккредагентства www.fepo.ru.

Сак же оцениваются результаты тестирования? Интернет-тестирование проходит в компьютерных классах сразу для целой группы студентов. Каждый студент выполняет индивидуальное задание (тест), но результат тестирования относится ко всей группе. Важнейшим критерием оценки является процент усвоения ДЕ. Она считается усвоенной, если студент правильно ответил на 50% и более вопросов по темам, относящимся к этой ДЕ. Например, проведении тестирования по КСЕ для студентов специальности 080502.65 табл. 1) ДЕ № 3 «Структурные уровни и системная организация материи» считается усвоенной студентом, если он дал правильные ответы на 4 вопроса и более. В противном случае ДЕ не считается усвоенной.

Как отмечалось выше, особенностью интернет-тестирования является то, при подведении итогов учитываются не отдельные достижения каждого студента, а интегральный результат академической группы, курса, всего контингента студентов. При этом результат экзамена считается положительным, если не менее 50% студентов продемонстрировали усвоение всех (!) ДЕ. Таким образом, можно, например, ответить на 29 вопросов из 32, но если неправильные три относятся к одной ДЕ, где всего четыре вопроса, то данный студент вносит отрицательный вклад в итоговый результат тестирования группы.

На ответы по тесту студенту отводится определенное время (см. табл. 2). В зависимости от количества вопросов это время может составлять от 45 до 90 минут. Порядок ответов на вопросы произвольный, можно пропустить какой-то вопрос и вернуться к нему позже. При этом скорость выполнения ний теста не имеет никакого значения и никак не учитывается.

Все тестовые задания делятся на четыре типа, отличающиеся формулировками и значками, стоящими перед вариантами ответов (в настоящем пособии эти значки не воспроизводятся).

Первый тип — это задание с выбором одного-единственного варианта ответа (на компьютере около вариантов ответов изображены маленькие кружки), например,

Задание 23.8 (выберите один вариант ответа).

Согласно космологическим моделям происхождение легких химических элементов (до железа) связано с ...

Варианты ответа:

1. Процессами жизнедеятельности живых организмов.

2. Реакциями радиоактивного распада тяжелых элементов.

3. Термоядерными реакциями внутри звезд.

4. Вулканической деятельностью Земли.

Правильным является ответ: 3) термоядерными реакциями внутри звезд.

 

Второй тип — задание, предполагающее выбор нескольких (как прави­ло, двух) вариантов ответа (на компьютере около вариантов ответа изобра­жены небольшие квадратики), например,

Задание 21.2 (выберите несколько вариантов ответа).

Не прибегая к вычислениям, укажите, в каких процессах энтропия воз­растает:

Варианты ответа:

 

1. CaCo3(к) → CaО(к) + СО2(r)	2. H2O(лед) → H2O(ж)
3. H2O(пар) → H2O(ж)	4. N2(r) → 3H2(r) →2NH3(r)

 

Правильными являются ответы:

 

1. CaCo3(к) → CaО(к) + СО2(r)

2. H2O(лед) → H2O(ж)

 

Третий тип — задание на установление правильной последовательности. Здесь надо нужные цифры вставить в большие квадраты около вариантов ответа. Например,

 

Задание 11.7 (выберите варианты согласно указанной последовательности).

Укажите правильную последовательность (от большего к меньшему) в структурной иерархии мегамира:

□ Галактики. □ Планеты. □ Звезды. □ Метагалактика.

Правильный вариант ответа: 1) метагалактика; 2) галактики; 3) звезды; 4) планеты.

Наконец, четвертый тип — это задание на установление соответствия. Фактически такие задания напоминают первый тип, так как возможные со­ответствия указаны в вариантах ответа. Нужно только выбрать соответст­вующий вариант. Например,

Задание 21.1 (установите соответствие между формулировками второго начала термодинамики и свойствами энтропии).

1. Энтропия — мера вероятности макроскопического состояния системы.

2. Энтропия изолированной системы с течением времени может только возрастать или оставаться постоянной.

3. Энтропия системы — мера отсутствия детального знания о ней.

Варианты ответа:

A. При получении системой тепловой энергии ее энтропия возрастает.

Б. Доступная об изолированной системе информация с течением времени

убывает.

B. Теплота самопроизвольно передается от горячего тела к холодному, но не наоборот.

Г. С течением времени изолированная система самопроизвольно перехо­дит из менее вероятного в более вероятное состояние.

Правильным является соответствие: 1 — Г; 2 — В; 3 — Б.

Желаем успехов всем участникам интернет-экзамена по КСЕ!

 

 

ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДА И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

 

1.

НАУЧНЫЙ МЕТОД ПОЗНАНИЯ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Наука представляет собой сферу человеческой деятельности, функцией которой является производство и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности. Будучи компонентом духовной культуры (наряду с искусством, религией, моралью и т. д.), наука, в свою очередь, разделяется на естествознание (естественные науки), гуманитарные(или общественные) науки и технические науки.

1.2 Объектом изучения естествознания является природа, под которой понимается весь окружающий человека материальный мир, включая и телесную оболочку самого человека. Гуманитарные науки занимаются специфическими особенностями человеческого бытия (как индивидуального, так естественного). Что касается технических наук, то они представляют собой связующее звено между технологической базой производства (относящейся к материальной культуре) и фундаментальным естествознанием.

1.3 Естественные науки включают в себя физику, химию, биологию, науки о Земле^[3].

1.4 Научное знание существует в форме законов, понятий и принципов, яющих описывать, объяснять и предсказывать процессы и явления ятельности. Научное знание отражает объективные, достоверные связи между объектами и явлениями природы.

1.5 Принцип соответствия требует, чтобы новое знание, претендующее на более глубокое описание реальности и более широкую область применимо­сти, чем старое, включало последнее как частный, предельный случай. Примерами могут служить релятивистская теория, переходящая в ньютоновскую механику в пределе малых относительных скоростей, квантовая механика, содержащая классическую в пределе h -> 0 (h — постоянная Планка).

1.6 Широко используются в науке принцип редукции, когда изучение сложной системы сводится к познанию ее частей, а также противоположный ему принцип целостности, фокусирующий внимание на специфических особенностях поведения сложных систем, не сводящихся к поведению компонентов.

1.7 Наука начинается с накопления и осмысления фактов. Это может быть простое наблюдение явлений природы, например, в астрономии, палеонтоло­гии, истории и других областях знания. Ученый здесь просто не в состоянии как-то вмешиваться в изучаемое явление, проводить повторные опыты в изме­ненных условиях. Более информативным методом познания является экспери­мент, когда явление изучается в контролируемых, управляемых условиях. В обоих случаях речь идет об эмпирическом исследовании^[4], об эмпирическом уровне научного знания. Полученная в результате такого исследования инфор­мация проходит предварительную обработку, направленную на обнаружение качественных или количественных корреляций (соответствий) между экспе­риментальными фактами. Так как при этом ученый старается за частными результатами увидеть общие закономерности, то основным логическим мето­дом обработки данных становится индукция. Индуктивное обобщение экспе­риментальных результатов обычно рассматривается как эмпирический закон.

1.8 Установление ложности какого-либо положения называется фальси­фикацией. Считается, что утверждение является ненаучным, если не пред­ложен метод его фальсификации. Именно этот критерий часто помогает осу­ществить демаркацию, т. е. провести границу, между научными и псевдона­учными высказываниями.

1.9 Теоретический уровень в науке состоит в построении идеализирован­ной модели того или иного объекта или явления. Фактически речь идет о создании такой идеальной структуры, состоящей из связанных между собой абстрактных элементов, чтобы поведение этой структуры моделировало по­ведение ее реального прототипа. Описание такой идеальной структуры, осо­бенностей ее поведения и составляет содержание теории рассматриваемого реального явления. Логическим методом построения теории является пере­ход от некоторых общих принципов, постулатов, к их следствиям, опреде­ляющим поведение рассматриваемой теоретической модели в тех или иных конкретных ситуациях. Такой метод получения знания называется дедукци­ей и является одним из основных средств доказательств.

1.10 Так как при построении модели того или иного объекта или явле­ния приходится абстрагироваться от некоторых моментов, которые исследо­ватель считает несущественными, то наиболее важным вопросом для теоре­тического уровня знаний является верификация теории, т. е. установление адекватности предлагаемой теоретической схемы тем реальным явлениям, которые эта схема должна отражать.

1.11 Историческая изменчивость научных методов исследования приво­дят к тому, что истина является категорией относительной. То, что когда- то считалось истинным, затем уточняется, модифицируется, а порой и от­брасывается. Тем не менее теория познания рассматривает и абсолютную истину как такое знание, которое полностью исчерпывает предмет и не мо­жет быть опровергнуто в дальнейшем. Однако очевидно, что абсолютной ис­тины достичь невозможно, как нельзя достичь горизонта.

 

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 1.1 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между определением метода научного познания и самим методом:

1.Определение количественных значений свойств, сторон изучаемогообъекта или явления с помощью специальных технических устройств.

2. Активное, целенаправленное, строго контролируемое воздействие ис- ателя на изучаемый объект.

3. Чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира.

Варианты ответа:

А. Моделирование.

Б. Измерение.

В. Эксперимент.

Г. Наблюдение.

Обоснование ответа. Определение количественных значений свойств, изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройстройств — это измерение. Активное, целенаправленное, строго контролтруемое воздействие исследователя на изучаемый объект происходит в процессе проведения эксперимента. В этом его отличие от наблюдения, которое представляет собой чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира человеком. Следует иметь в виду, что и при наблюдениях могут применяться технические приборы и другие специальные средства. Например, в астрономических наблюдениях используются телескопы, а в биологической практике - микроскопы. Тем не менее наблюдения не предполагают активного вмешательства в изучаемое явление.

Правильными являются соответствия: 1 — Б; 2 — В; 3 — Г.

 

Задание 1.2 (выберите один вариант ответа).

Научная теория, занимающаяся проблемами поиска человеком истинных фактов бытия в целом и природы в частности, называется ...

Варианты ответа:

1. Натуральной философией.

2. Теорией познания.

3. Космологией.

4. Теорией хаоса.

Обоснование ответа. Наиболее подходящим ответом на это задание является теория познания». Этот раздел философии, который имеет название гносеология, изучает особенности мыслительной деятельности человека, приводящей к получению и обоснованию истинных утверждений. Другие варианты здесь не подходят. В частности, натуральная философия — это устаревший термин, в VII-VIII веках означавший «естествознание». Космология занимается проблемами происхождения и эволюции Вселенной, а теория хаоса - это современное направление в науке, изучающее проявления непредсказуемого, случайного поведения в различных областях природы и общества.

Правильным является вариант ответа: 2) теория познания.

 

Задание 1.3 (выберите один вариант ответа).

Критерием истинности научного знания является принцип ...

Варианты ответа:

1. Верификации.

2. Неопределенности.

3. Дополнительности.

4. Причинности.

Обоснование ответа. Речь идет о критерии истинности теоретического знания, которое не должно противоречить действительности. Другими сло­вами, научное знание должно подвергаться проверке на соответствие реаль­ности. Это и означает англоязычный термин «верификация» (verify — под­тверждать). Остальные термины, приведенные в вариантах ответа, не имеют отношения к критериям истинности научного знания.

Правильным является вариант ответа: 1) верификации.

 

Задание 1.4 (выберите один вариант ответа).

Согласно одной из классификаций методов познания специальные мето­ды физики являются ... методами.

Варианты ответа:

1.Математическими.

2.Философскими.

3.Частнонаучными.

4. Общенаучными.

Обоснование ответа. Различают всеобщие (философские), общенаучные и частнонаучные методы познания. Последняя группа методов включает в себя те, которые применяются в отдельных науках или их разделах. Таким образом, в условии задания речь идет о частнонаучных методах.

Правильным является вариант ответа: 3) частнонаучными.

 

Задание 1.5 (выберите один вариант ответа).

Начальным элементом эмпирического уровня научного познания явля­ется ...

Варианты ответа:

1. Формулировка гипотез.

2. Наблюдение и сбор фактов.

3. Аксиоматизация.

4. Новое объяснение известных явлений.

Обоснование ответа. Эмпирический уровень исследования начинается с наблюдения и сбора фактов, в том числе в результате проведения целена­правленных экспериментов.

Правильным является вариант ответа: 2) наблюдение и сбор фактов.

Задание 1.6 (выберите один вариант ответа).

Научным методом называется ...

Варианты ответа:

1. Способ познания, исследования явлений природы и общественной жизни.

2. Система приемов в любой деятельности.

3. Отрасль педагогической науки, исследующая закономерности обучения.

4.Совокупность приемов целесообразного проведения какой-либо работы. Обоснование ответа. Из приведенных вариантов методом исключения ет выбрать первый, так как хотя этот вариант и не является определе- научного метода (под приведенное определение можно подвести и ненаучную деятельность), однако остальные варианты находятся еще дальше от (еления научного метода.

Правильным является вариант ответа: 1) способ познания, исследования явлений природы и общественной жизни.

Задание 1.7 (выберите один вариант ответа).

Под достоверностью научного знания понимается ...

Варианты ответа:

1. Готовность поставить под сомнение и пересмотреть даже самые основополагающие результаты.

2. Необходимость обязательного обоснования путем эксперимента или еских доказательств.

3. Нейтральность науки в морально-этическом плане.

4. Независимость знания от индивидуальных особенностей ученого.

Обоснование ответа. Ни один из предложенных вариантов стилистически не соответствует формулировке задания. Действительно, достоверность — атрибут знания, а не «готовность» или «необходимость». Тем не менее следует выбрать второй вариант, который ближе всего связан с вопросом и говорит о том, как обосновывается достоверность знания.

Правильным является вариант ответа: 2) необходимость обязательного обоснования путем эксперимента или логических доказательств.

 

Задание 1.8 (выберите один вариант ответа).

Возможность многократной проверки полученных результатов свидетельствует о (об)... научного знания.

Варианты ответа:

1. Объективности.

2. Системности.

3. Достоверности.

4. Универсальности.

Обоснование ответа. Это задание перекликается с предыдущим, где так же шла речь о достоверности научного знания. Объективность в данном случае подходит, так как можно многократно перепроверять полученный результат, не обеспечив объективные условия. Универсальность и систем никак не связаны с многократными проверками научного знания.

Правильным является вариант ответа: 3) достоверности.

 

2.

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ КУЛЬТУРА

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

2.1 Как уже указывалось в предыдущем разделе, естественные науки включают в себя физику, химию, биологию, науки о Земле.

2.2 Наука имеет сложную, иерархическую структуру, причем тенден­ция к еще большему усложнению (дифференциации) этой структуры не осла­бевает, что является условием ее устойчивости. В процессе эволюции неко­торые научные направления могут исчезнуть, другие, наоборот, появиться. В целом же развитие науки носит прогрессивный характер, отражающий все более глубокое ее «погружение» в окружающий нас мир.

2.3 Однако есть и отрицательная сторона дифференциации науки. Наука сейчас такова, что процессы дифференциации явно опережают процессы ин­теграции. Часто ученый-специалист говорит на таком языке, который непо­нятен его коллеге-ученому из соседней области науки. Поэтому какая-то эзо­терическая, девиантная наука (вроде торсионных полей), возникшая в од­ной области, другими учеными может приниматься на веру.

2.4 Гуманитарно-художественная культура в широком смысле отлича­ется от естественнонаучной, во-первых, субъективностью знания, во-вторых, образностью (нестрогостью) используемого языка, в-третьих, выделением (акцентированием) индивидуальных (субъективных) свойств изучаемых объектов или явлений, в-четвертых, сложностью или невозможностью ве­рификации и фальсификации.

2.5 Этические принципы научных исследований: самоценность истины, исходный критицизм, свобода научного творчества, новизна научного зна­ния, равенство ученых перед лицом истины, общедоступность истины.

2.6 Псевдонаучная деятельность (алхимия, астрология и т. п.) предше­ствовала науке и в дальнейшем шла рядом с наукой. Современная псевдонау­ка, как и настоящая наука, весьма неоднородна по составу. Сюда входят различные эзотерические, мистические учения, практическая деятельность колдунов, магов, экстрасенсов. Эти учения, которые можно назвать парана- учными (от греч. para — около), на самом деле не нуждаются в научном обос­новании. Научный статус, к которому они стремятся, нужен только для по­вышения их рейтинга, авторитета. К таким псевдонаукам относятся пара­психология, учение о биополе, астрология и т. п.

2.7 Псевдонаучные идеи возникают и в недрах настоящей науки, когда ученые «забывают» о научных методах, научной этике, пытаясь совершить научную революцию на пустом месте. Объектами изучения таких псевдоуче­ных являются неопознанные летающие объекты (уфология), торсионные и информационные поля, лазерно-голографические свойства биологических объектов и другие проблемы так называемой девиантной науки.

2.8 Что же отличает псевдонаучные теории? Прежде всего фрагментар­ность. Эти теории часто интересуются не объективным явлением природы, а только какой-то одной его стороной, демонстрируя некритичный подход к исходным данным. Обычно при этом характеристики явления «подгоняются» под объяснение, а не наоборот. Псевдонаучные теории, как правило, приимчивы к критике. Любая критика воспринимается на «бытовом» уровне как клевета, оскорбление, незаслуженная обида. Критерием псевдонауки всегда являлись попытки «исправить» самые фундаментальные основы ествознания. Очень часто псевдонаучные рассуждения просто не сооветствуют фактам, а вся деятельность псевдоученых противоречит этически м нормам науки.

2.9 Биоэтика возникла во второй половине XX века на границе науки и системы человеческих ценностей, естественнонаучного и гуманитарного знания. Она изучает комплекс проблем, связанных с любым вмешательством в едеятельность живых систем в пределах биосферы. Это и трансплантация, и генная инженерия, и реаниматология, и новые репродуктивные технологии. В биоэтике изучаются такие вопросы, как статус человеческого эмбриона, проблемы человеческой смерти, в том числе эвтаназия, и т. д. Фактически в биоэтике, как и в других аналогичных областях современной науки, делается попытка выхода к некоторой новой реальности, которая объединяла бы в себе материю и сознание, субъект и объект, «внешнее» и «внутреннее».

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 2.1 (выберите один вариант ответа).

Неорганическую и органическую природу Земли и Вселенной изучают ... науки.

Варианты ответа:

1. Гуманитарные.

2. Социальные.

3. Естественные.

4. Технические.

Обоснование ответа. Наука, как компонент духовной культуры включает в себя естественные, гуманитарные и технические науки. Неорганическую , органическую природу Земли и Вселенной, в том числе и человека как биологического объекта, изучают естественные науки.

Правильным является вариант ответа: 3) естественные.

Задание 2.2 (выберите один вариант ответа).

Учение, описывающее и анализирующее природные явления, появившееся в Древней Греции, стало прообразом современного естествознания. Позже термином стали называть раздел философии о природе, называемый ...

Варианты ответа:

1. Физика.

2. Космогония.

3. Космология.

4. Натурфилософия.

Обоснование ответа. В Древней Греции появилось учение, описываю­щее и анализирующее природные явления, которое называли физика (Ари­стотель). Проблематика физики в этот период значительно отличалась от той, которая составляет содержание современной физики. Древнегреческая физика была ближе к философии природы. Это учение позже стали называть натуральной философией.

Правильным является вариант ответа: 4) натурфилософия.

Задание 2.3 (выберите несколько вариантов ответа).

К естественным относятся следующие науки:

Варианты ответа:

1. Биология, астрономия.

2. Экономика, математика.

3. История, психолингвистика.

4. Физика, химия.

Обоснование ответа. К естественным наукам традиционно относят ас­трономию, физику, химию, биологию, науки о Земле.

Правильными являются варианты ответа: 1) биология, астрономия; 4) фи­зика, химия.

Задание 2.4 (выберите один вариант ответа).

Физика относится к наукам ...

Варианты ответа:

1. Социальным.

2. Естественным.

3. Гуманитарным.

4. Политическим.

Обоснование ответа. Физика, наряду с астрономией, химией, био­логией, науками о Земле, относится к естественным наукам (или естество­знанию).

Правильным является вариант ответа: 2) естественным.

Задание 2.5 (выберите один вариант ответа).

Сверхзадача естествознания как единой науки о природе состоит в ...

В ар ианты ответа:

1.Объективном объяснении сущности социальных явлений.

2.Материализации целей и намерений человека.

3.Обеспечении индивидуального понимания мира.

4. Объяснении природных явлений.

Обоснование ответа. Задача естествознания — объяснение природных явлений. Объяснение сущности социальных явлений является задачей гу­манитарных, в частности социальных, наук. Второй и третий варианты от­вета не связаны с задачами естествознания.

Правильным является вариант ответа: 4) объяснение природных явлений.

 

Задание 2.6 (выберите один вариант ответа).

Для естественных наук характерно(а)...

Вар ианты ответа:

1. Истолкование, интерпретация явлений, которые не сводятся полностью к рациональным началам.

2. Высокая степень объективности и достоверности.

3. Индивидуальное понимание мира.

4. Раскрытие целей, намерений человека.

Обоснование ответа. Для естественных наук, как и для науки в целом, характерна высокая степень объективности и достоверности. Естествознание использует в своем арсенале методы, которые не сводятся к рациональным началам. Другими словами, в основе естественнонаучных методов лежат причинно-следственные связи в природе. Естествознание стремится к активному познанию природных явлений, не связанному с индивидуальным пониманием мира. Поэтому раскрытие целей и намерений человека также входит в сферу интересов естествознания.

Правильным является вариант ответа: 2) высокая степень объективности и достоверности.

Задание 2.7 (выберите один вариант ответа).

Этика научных исследований предполагает ...

Вар ианты ответа:

1.Отказ от объективной истины.

2.Зависимость научных исследований от религиозной ситуации в обществе.

3.Зависимость научных исследований от политических взглядов ученого.

4.Ответственность ученого за использование результатов научных исследований.

Обоснование ответа. Этика научных исследований предполагает ответственность ученого за использование результатов научных исследований, им примером такой позиции является письмо А. Эйнштейна президенту, в котором ученый предостерегал мировую общественность о той катастрофе, которую несет миру атомное оружие. Ни религиозная ситуация в естве, ни политические взгляды ученого не должны оказывать влияние на его научные исследования.

Правильным является вариант ответа: 4) ответственность ученого за ве­рование результатов научных исследований.

Задание 2.8 (выберите несколько вариантов ответа).

Круг проблем биоэтики включает в себя:

Вари а н т ы ответа:

1. Проблему снижения биоразнообразия.

2. Проблему отношений между обществом и природой.

3. Проблему границы между жизнью и смертью.

4. Этику альтруизма — бескорыстной заботы о благе других людей.

Обоснование ответа. Биоэтика, возникшая во второй половине XX века, изучает комплекс проблем, связанных с любым вмешательством в жизне­деятельность живых систем в пределах биосферы. Поэтому биоэтика интере­суется такими проблемами, как отношения между обществом и природой, граница между жизнью и смертью и т. д. В круг проблем биоэтики входит также этика альтруизма.

Правильными являются варианты ответа: 3) проблемы границы между жизнью и смертью; 4) этику альтруизма — бескорыстной заботы о благе дру­гих людей.

Задание 2.9 (выберите один вариант ответа).

Принцип, утверждающий, что «все земное есть суть отражение небесно­го», повлиял на возникновение псевдонауки, которая получила название ...

Варианты ответа:

1. Панспермия.

2. Астрология.

3. Астрономия.

4. Уфология.

Обоснование ответа. «Все земное есть суть отражение небесного» — этот принцип лежит в основе астрологии. Панспермия - это одна из концепций возникновения жизни на Земле, утверждающая, что жизнь «занесена» на Землю из космоса. Астрономия — это одна из естественных наук. Уфоло­гия — псевдонаука, «изучающая» «неопознанные летающие объекты».

Правильным является вариант ответа: 3) астрология.

 

Задание 2.10 (выберите один вариант ответа).

Современная форма традиционной профессиональной биомедицинской этики, в которой регулирование человеческих отношений подчиняется сверх­задаче сохранения жизни человеческого рода, называется ...

Варианты ответа:

1. Социальной этикой.

2. Этикой.

3. Биоэтикой.

4. Медицинской этикой.

Обоснование ответа. В условии задания фактически сформулирована сверхзадача биоэтики. Цели и содержание этики, социальной этики и даже медицинской этики не тождественны целям и содержанию биоэтики.

Правильным является вариант ответа: 3) биоэтика.

 

Задание 2.11 (выберите один вариант ответа).

Отличить научное знание от псевдонаучного позволяет принцип ...

Варианты ответа:

1.Фальсификации.

2. Рационализации.

3. Дополнительности.

4. Абстрагирования.

Обоснование ответа. Как было отмечено в основных сведениях к теме 1 (см. п. 1.8), считается, что некоторое утверждение является ненаучным, если же предложен метод его фальсификации, т. е. метод установления ложности этого утверждения. Именно этот критерий часто помогает провести границу, между научными и псевдонаучными высказываниями.

Правильным является вариант ответа: 1) фальсификации.

Задание 2.12 (выберите несколько вариантов ответа).

На современном этапе развития научного знания естествознание понимется как...

Варианты ответа:

1. Система наук о природе, рассматриваемых в единстве и взаимодействии.

2. Целостная наука о природе, которая не сводится к сумме самостоятельных частных наук.

3. Совокупность наук о живой природе.

4. Сумма частных наук о природе.

Обоснование ответа. Третий вариант ответа надо сразу отбросить, так в нем идет речь только о биологии, биофизике и других науках. По-видимому, не подходит и четвертый вариант, так как сейчас ученые, работающие в естественнонаучных областях, все больше размышляют об общих, философских законах естествознания. Оставшиеся два варианта ответа вполне подходят к данному заданию.

Правильными являются варианты ответа: 1) система наук о природе, рассматриваемых в единстве и взаимодействии; 2) целостная наука о природе, которая не сводится к сумме самостоятельных частных наук.

3.

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ

И КАРТИН МИРА

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

3.1 В античном естествознании сложилось глобальное представление о Вселенной как упорядоченной, законосообразной системе, подчиненной вечному объективному порядку. Найти первопричину этого порядка, выявить общие принципы, лежащие в основе всего сущего, рационально объяснить мир — считалось главной целью древнегреческих философов. Многие из них искали эту первопричину в окружающем мире (вода у Фалеса Милетского, огонь у Гераклита, воздух у Анаксимена, все четыре стихии — вода, воздух, земля и огонь — у Эмпедокла), другие постулировали существование «невидимых» объектов (апейрон у Анаксимандра, эфир у Пифагора).

3.2 Древнегреческие философы были убеждены в том, что каждое событие, каждое природное явление имеет естественную причину (принцип при­чинности в первоначальной форме), причем причина должна предшество­вать следствию.

3.3 С древнейших времен существовали два противоположных представ­ления о структуре материального мира. Одно из них — континуальная кон­цепция Анаксагора-Аристотеля — базировалось на идее непрерывности, внутренней однородности, «сплошности» и, по-видимому, было связано с непосредственными чувственными впечатлениями, которые производят вода, воздух, свет и т. п. Материю, согласно этой концепции, можно делить до бесконечности и это является критерием ее непрерывности. Заполняя все пространство целиком, материя не оставляет пустоты внутри себя.

Аристотель считал, что мир представляет собой вращающийся Космос и его движение началось в каком-то малом объеме пространства от первона­чального толчка (это согласуется с одной из современных теорий происхож­дения Вселенной — теорией Большого Взрыва и расширяющейся Вселен­ной). Сам Космос является некой ограниченной сферой, в центре которой расположена Земля. Пространство и время существуют только в пределах этого Космоса и заполнены «первичной материей». Первичная материя под воздействием комбинации «первичных сил» — горячего, холодного, сухого и мокрого — переходит в одну из четырех «стихий»: огонь, воздух, воду и землю. Стихии, в свою очередь, могут как переходить из одной в другую, так и вступать в различные соединения и образовывать «вещества»: камни, ме­таллы, мясо, кровь, глину, шерсть и т. д. И как логичный результат — из веществ создаются тела.

Аристотель ввел также понятие естественных и насильственных движе­ний тел. Для земных тел естественным является перемещение или вниз («тя­желые» тела), или вверх («легкие» тела), причем считалось, что причина естественных движений заложена в их природе. Для небесных тел естествен­ным предполагалось их круговое движение вокруг Земли как центра Космоса. Насильственное движение объяснялось действием сил на тела, и оно прекра­щалось, если сила переставала действовать. Представления о естественных и насильственных силах и вызванных ими движениях вытекали из повседнев­ной практики и наблюдений за движением тел в реальной жизни и были при­няты в науке до XVIII в. К этому времени представление о силе как причине движения стало основой классической механики Галилея-Ньютона.

3.4 Другое представление о материи — атомистическая (корпускуляр­ная) концепция Левкиппа-Демокрита — было основано на дискретности пространственно-временного строения материи, «зернистости» реальных объектов и отражало уверенность человека в возможность деления матери­альных объектов на части лишь до определенного предела — атомов, кото­рые в своем бесконечном разнообразии (по величине, форме, порядку) соче­таются различными способами и порождают все многообразие объектов и явлений реального мира. При таком подходе необходимым условием движе­ния и сочетания реальных атомов является существование пустого простран­ства. Таким образом, корпускулярный мир Левкиппа-Демокрита образо­ван двумя фундаментальными началами — атомами и пустотой, а материя при этом обладает атомистической структурой. Атомы по представлениям древних греков не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает есконечности времени. Конечно, атомы древнегреческих философов не имели ничего общего, кроме названия (атом означает «неделимый»), с нашими представлениями об этих объектах.

3.5 Эти представления о структуре материи просуществовали фактически без существенных изменений до начала XX в., оставаясь двумя антиномиями — противоречащими друг другу высказываниями о предмете, допускающими одинаково убедительное обоснование.

3.6 Развитие естествознания за прошедшие две с половиной тысячи лет сопровождалось последовательной сменой научных картин мира: механическая (XVII в.), электромагнитная (XIX в.), неклассическая (первая половина XХ в.), современная эволюционная.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 3.1 (выберите несколько вариантов ответа).

Атомизм Левкиппа-Демокрита был основан на следующих идеях:

Варианты ответа:

1.При соединении атомов тела возникают, некоторое время существуют,затем разрушаются, вновь рассыпаясь на атомы.

2. В движении атомов присутствует принципиально неустранимый элемент случайности.

3. Все состоит из делимых и деформируемых корпускул, которые плотно прилегают друг к другу, не оставляя места для пустоты.

4. Все состоит из мельчайших, неделимых и неизменных частиц — атомы, которые беспорядочно двигаются в пустоте.

Обоснование ответа. Основной идеей атомизма является положение о том, что все состоит из мельчайших, неделимых и неизменных частиц — атомов, которые беспорядочно двигаются в пустоте. Атомизм также предагает, что при соединении атомов тела возникают, некоторое время существуют, а затем разрушаются, вновь рассыпаясь на атомы. Обычно в заданиях такого рода следует выбрать два варианта приведенных ответов. Поэтому вариант ответа о присутствии принципиально неустранимого элемента тайности следует отклонить.

Правильными являются варианты ответа: 1) при соединении атомов тела возникают, некоторое время существуют, а затем разрушаются, вновь рассыпаясь на атомы; 4) все состоит из мельчайших, неделимых и неизменных частиц — атомов, которые беспорядочно двигаются в пустоте.

Задание 3.2 (выберите один вариант ответа).

С именем Николая Коперника связано начало научной революции, в результате которой произошел переход ...

Варианты ответа:

1.От гелиоцентрической к геоцентрической системе.

2.От корпускулярной теории к волновой.

3.От волновой теории к корпускулярной.

4.От геоцентрической к гелиоцентрической системе.

Обоснование ответа. С именем Николая Коперника связан переход от геоцентрической (с центром в центре Земли) к гелиоцентрической (с центром в центре Солнца) системе.

Правильным является вариант ответа: 4) от геоцентрической к гелио­центрической .

Задание 3.3 (выберите один вариант ответа).

Во II в. н. э. К. Птолемей в труде «Альмагест» изложил ... систему строе­ния мира.

Варианты ответа:

1.Гелиоцентрическую.

2.Геоцентрическую.

3.Механическую.

4.Пироцентрическую.

Обоснование ответа. С именем Птолемея связана геоцентрическая сис­тема строения мира, в соответствии с которой неподвижный центр этой сис­темы совпадает с центром Земли (Гея — Земля).

Правильным является вариант ответа: 2) геоцентрическую.

Задание 3.4 (выберите один вариант ответа).

Во времена Аристотеля предполагалось, что «первичная» материя состо­ит из четырех «стихий» ...

Варианты ответа:

1.Протонов, нейтронов, электронов и фотонов.

2.Горячего, холодного, сухого и мокрого.

3.Земли, воздуха, огня и воды.

4.Адронов, лептонов, глюонов и бозонов.

Обоснование ответа. Согласно континуальному подходу Аристотеля, первичная материя под действием «первичных сил» — горячего, холодного, сухого и мокрого — переходит в одну из четырех «стихий»: огонь, воздух, воду и землю.

Правильным является вариант ответа: 3) земли, воздуха, огня и воды.

Задание 3.5 (выберите один вариант ответа).

В развитии древнегреческого естествознания можно выделить три науч­ные программы: две материалистические — Аристотеля и Демокрита и идеа­листическую ...

Варианты ответа:

1.Гераклита Эфесского.

2.Эпикура.

3.Пифагора.

4.Платона.

Обоснование ответа. Общей чертой континуальной программы Аристотеля и атомистической программы Демокрита является их материалистичность. Научную программу Платона относят к идеалистической, так как, по Платону, материальный мир бытия является отражением мира идей человека, его представлений.

Правильным является вариант ответа: 4) Платона.

 

Задание 3.6 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между типом научной картины мира и уровнем систематизации знаний о мире:

1. Единая научная картина мира.

2. Естественнонаучная картина мира.

3.Физическая картина мира.

Варианты ответа:

А. Целостный образ мира, включающий представления о природе, обществе, человеке.

Б.Целостное видение мира с обыденной точки зрения.

В.Целостное видение мира с позиций естественных наук.

Г. Целостное видение мира с точки зрения физики.

Обоснование ответа. Единая научная картина мира — это целостный образ мира, включающий представления о природе, обществе, человеке. Естественнонаучная картина мира — это целостное видение мира с позиций естественных наук. Наконец, физическая картина мира — это целостное видение мира с точки зрения физики.

Правильным является вариант ответа: 1 — А; 2 — В; 3 — Г.

 

Задание3.7(выберите несколько вариантов ответа).

Научными достижениями, которые легли в основу механической картины мира, являются ...

Варианты ответа:

1.Возникновение экспериментального естествознания.

2.Разработка теории механического движения.

3.Гипотеза квантов.

4.Разработка теории электромагнитного поля.

Обоснование ответа. В основу механической (иногда говорят механистической) картины мира, сформировавшейся к началу XVIII в., легли достижения экспериментального естествознания, разработка теории механического движения. Разработка теории электромагнитного поля относится ко второй половине XIX в., а гипотеза квантов появилась в самом начале XX в.

Правильными являются варианты ответа: 1) возникновение экспериментального естествознания; 2) разработка теории механического движения.

 

Задание 3.8 (выберите один вариант ответа).

Упорядоченная система знаний о Вселенной и человеке, формирующаяся на базе фундаментальных открытий и достижений естествознания, называется...

Варианты ответа:

1.Научной картиной мира.

2.Естественнонаучной картиной мира.

3.Картиной мира.

4.Физической картиной мира.

Обоснование ответа. Ответ легко «читается» в формулировке вопроса: речь идет о естественнонаучной картине мира.

Правильным является вариант ответа: 2) естественнонаучной картиной мира.

 

Задание 3.9 (выберите варианты согласно указанной последовательности). Расположите в хронологическом порядке научные картины мира:

Варианты ответа:

3 Неклассическая (квантово-полевая) картина мира.

1 Механическая картина мира.

2 Электромагнитная картина мира.

Обоснование ответа. Самой ранней из указанных является механиче­ская (механистическая) картина мира, сформировавшаяся к началу XVIII в. Во второй половине XIX в. появилась электромагнитная картина мира. В са­мом начале XX в. возникла неклассическая (квантово-полевая) картина мира.

Правильной является последовательность: 1) механическая картина мира; 2) электромагнитная картина мира; 3) неклассическая (квантово-по­левая) картина мира.

 

Задание 3.10 (выберите один вариант ответа).

И в электромагнитной картине мира, и в механической считалось, что ...

Варианты ответа:

1.Перемещение со сверхсветовыми скоростями невозможно.

2.Движущее тело действует на движимое, а встречного противодейст­вия нет.

3.Любое движение сводится к перемещению тел и частиц.

4.Зная причину, можно точно и однозначно рассчитать ее следствия.

Обоснование ответа. В механической картине мира характер взаимо­действия всегда включал в себя действие и равное ему противодействие. В электромагнитной картине мира движение (изменение состояния) — это не только перемещение тел и частиц, но и изменение параметров электро­магнитного поля. Общим для обеих картин мира является детерминизм, вы­ражающийся в том, что, зная причину, можно точно и однозначно рассчи­тать ее следствия.

Правильным является вариант ответа: 4) зная причину, можно точно и однозначно рассчитать ее следствия.

Задание 3.11 (выберите несколько вариантов ответа).

Положение «материя состоит из дискретного вещества», характерно для ...

Варианты ответа:

1. Электромагнитной картины мира.

2. Исследовательской программы Левкиппа-Демокрита.

3. Механической картины мира.

4. Квантово-полевой картины мира.

Обоснование ответа. Дискретный характер материи характерен как для исследовательской программы Левкиппа-Демокрита («все в природе состоит из атомов и пустоты»), так и для механической (корпускулярной) картины мира.

Правильными являются варианты ответа: 2) исследовательской программы Левкиппа-Демокрита; 3) механической картины мира.

 

4.

РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О МАТЕРИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

4.1. Главной целью древнегреческих философов было найти первопричину порядка в мире, выявить общие принципы, лежащие в основе всего сущего, рационально объяснить мир (более подробно см. в основных сведениях к теме 3).

4.2.Триумф ньютоновской механики значительно укрепил позиции сторонников корпускулярной структуры материи. И хотя эмпирических доказательств «зернистости» газов, жидкостей, твердых тел, световых пучков в то время не существовало, сама идея считать все объекты природы состоящии из взаимодействующих материальных точек была слишком привлекательной, чтобы ею не воспользоваться. Ведь тогда достаточно создать начальное состояние всех этих материальных точек и решить соответствующие уравнения движения, чтобы объяснить наблюдаемые в природе явления предсказать их эволюцию (детерминизм Лапласа). Корпускулярный подход оказался чрезвычайно плодотворным в различных областях естествознания. Прежде всего, это, конечно, относится к ньютоновской механике материальных точек. Очень эффективной оказалась и основанная на корпускулярных представлениях молекулярно-кинетическая теория вещества, в рамках которой были интерпретированы законы термодинамики. Правда, механистический подход в чистом виде оказался здесь неприменимым, так как проследить за движением 10²³ материальных точек, находящихся в одном моле вещества, не под силу даже современному компьютеру. Однако если интересоваться только усредненным вкладом хаотически движущихся материальных точек в непосредственно измеряемые макроскопические величины (например, давление газа на стенку сосуда), то теоретические и экспериментальные результаты прекрасно согласовывались.

4.3. В 1860-1865 гг. последователь Фарадея Дж. К. Максвелл показал, что электричество и магнетизм не просто тесно связаны друг с другом, а во-первых , представляют собой единое электромагнитное поле, в котором, во-вторых, могут распространяться волны электромагнитных колебаний, в опре­деленном частотном диапазоне воспринимаемые как свет. Электромагнит­ная теория Максвелла легла в основу электромагнитной картины мира, в соответствии с которой материя существует в двух формах: вещество (кор­пускулярный подход) и поле (континуальный подход). Триумфом такого под­хода стала классическая электродинамика, созданная Г. А. Лоренцем, кото­рая блестяще описала практически все известные к тому времени электриче­ские и оптические свойства вещества.

4.4.В современной естественнонаучной картине мира наиболее глубокий уровень материи представляют собой элементарные частицы-фермионы и бозоны (причем последние являются частицами-переносчиками фундамен­тального физического взаимодействия) и физический вакуум.