Естествознание 10 класс (Урок№45 - Между порядком и хаосом.)
Естествознание 10 класс (Урок№45 - Между порядком и хаосом.) Цель: - получить представления о процессах самоорганизации и их проявлениях в макромире и мегамире. Задачи: - осознать смысл понятий «самоорганизация», «синергетика», «стрела времени»; - понять сущность синергетики как науки, выявляющей общие закономерности в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных структур в неравновесных системах различной природы; - анализировать и сравнивать процессы самоорганизации в живой и неживой природе; - обобщать законы самоорганизации и демонстрировать их применимость для общества. мы узнаем: - что понимают под терминами «порядок», «хаос», «стрела времени», «самоорганизация», «синергетика»; - как различаются законы движения в микро- и макромире; мы научимся: - сравнивать процессы образования новых структур в макро – и мегамире; - синтезировать знания для характеристики синергетических процессов и решать типовые задания на понимание этих процессов; мы сможем: - получить представление о синергетике как науке, выявляющую общие закономерности упорядоченных структур в неравновесных системах; - осознать законы микромира как основу необратимости процессов в природе и законы самоорганизации как основу возникновения новых структур. Эволюция Природы Рассматривая эволюцию Природы можно наблюдать необратимое и направленное историческое развитие живой природы во времени. При этом возникает ряд вопросов: Почему материя в своем развитии движется в конкретном направлении – в направлении усложнения организации систем? Вся ли материя подчинена этому направлению движения? Как удается материи образовывать определенную структуру? Чтобы ответить на эти вопросы, обратимся к выявлению различий в законах движения на уровне микромира и макромира. В природе постоянно и повсеместно происходят процессы образования новых структур (самоорганизация), а также процессы их разрушения. Внешние проявления процессов самоорганизации могут существенно различаться, в тоже время, все они обладают сходными качественными особенностями. Это позволяет описывать процессы одинаковыми математическими уравнениями. Общая закономерность для всех процессов самоорганизации проявляется в следующем: при влиянии на некоторую систему какого-либо неупорядоченного внешнего воздействия, в ней возникают упорядоченные временные и пространственные структуры. Общие закономерности в изменении структур различной природы (физических, химических, биологических, технических, экономических, социальных) изучает синергетика. Основатели синергетики Брюссельская школа Ильи Пригожина, в русле которой раскрывались исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации. Одним из ее родоначальников является химик и физик И. Пригожин, лауреат Нобелевской премии по химии (1977 года). Изучал неравновесные процессы нелинейной термодинамики (теория диссипативных структур). Школа Германа Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Герман Хакен немецкий физик-теоретик, ввёл термин «синергетика» в 1969 году, образовав его из греческих слов син — «совместное» и эргос — «действие», то есть согласованно действующий. В 1977 году вышла его книга «Синергетика», в которой были представлены концепции, методы, представления об экспериментально обнаруженных явлениях самоорганизации в области физики, химии, биологии, климатологии и других естественных наук. Хакен предложил понимать под синергетикой область науки, которая занимается изучением природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем. Математический аппарат для описания синергетических процессов разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Тома. В рамках школы академика А. А. Самарского, основателем движения в России является С. П. Курдюмов. Ими разработана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента. В России вклад в развитие синергетики внесли академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природ; синергетический подход в биофизике имел место в трудах М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.
Естествознание 10 класс (Урок№45 - Между порядком и хаосом.) Цель: - получить представления о процессах самоорганизации и их проявлениях в макромире и мегамире. Задачи: - осознать смысл понятий «самоорганизация», «синергетика», «стрела времени»; - понять сущность синергетики как науки, выявляющей общие закономерности в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных структур в неравновесных системах различной природы; - анализировать и сравнивать процессы самоорганизации в живой и неживой природе; - обобщать законы самоорганизации и демонстрировать их применимость для общества. мы узнаем: - что понимают под терминами «порядок», «хаос», «стрела времени», «самоорганизация», «синергетика»; - как различаются законы движения в микро- и макромире; мы научимся: - сравнивать процессы образования новых структур в макро – и мегамире; - синтезировать знания для характеристики синергетических процессов и решать типовые задания на понимание этих процессов; мы сможем: - получить представление о синергетике как науке, выявляющую общие закономерности упорядоченных структур в неравновесных системах; - осознать законы микромира как основу необратимости процессов в природе и законы самоорганизации как основу возникновения новых структур. Эволюция Природы Рассматривая эволюцию Природы можно наблюдать необратимое и направленное историческое развитие живой природы во времени. При этом возникает ряд вопросов: Почему материя в своем развитии движется в конкретном направлении – в направлении усложнения организации систем? Вся ли материя подчинена этому направлению движения? Как удается материи образовывать определенную структуру? Чтобы ответить на эти вопросы, обратимся к выявлению различий в законах движения на уровне микромира и макромира. В природе постоянно и повсеместно происходят процессы образования новых структур (самоорганизация), а также процессы их разрушения. Внешние проявления процессов самоорганизации могут существенно различаться, в тоже время, все они обладают сходными качественными особенностями. Это позволяет описывать процессы одинаковыми математическими уравнениями. Общая закономерность для всех процессов самоорганизации проявляется в следующем: при влиянии на некоторую систему какого-либо неупорядоченного внешнего воздействия, в ней возникают упорядоченные временные и пространственные структуры. Общие закономерности в изменении структур различной природы (физических, химических, биологических, технических, экономических, социальных) изучает синергетика. Основатели синергетики Брюссельская школа Ильи Пригожина, в русле которой раскрывались исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации. Одним из ее родоначальников является химик и физик И. Пригожин, лауреат Нобелевской премии по химии (1977 года). Изучал неравновесные процессы нелинейной термодинамики (теория диссипативных структур). Школа Германа Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Герман Хакен немецкий физик-теоретик, ввёл термин «синергетика» в 1969 году, образовав его из греческих слов син — «совместное» и эргос — «действие», то есть согласованно действующий. В 1977 году вышла его книга «Синергетика», в которой были представлены концепции, методы, представления об экспериментально обнаруженных явлениях самоорганизации в области физики, химии, биологии, климатологии и других естественных наук. Хакен предложил понимать под синергетикой область науки, которая занимается изучением природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем. Математический аппарат для описания синергетических процессов разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Тома. В рамках школы академика А. А. Самарского, основателем движения в России является С. П. Курдюмов. Ими разработана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента. В России вклад в развитие синергетики внесли академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природ; синергетический подход в биофизике имел место в трудах М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.