1. Две культуры – естественно-научная и гуманитарная – как отражение двух типов мышления. Рациональное и образное мышление.
2. Общенаучные методы эмпирического познания.
3. Общенаучные методы теоретического познания.
4. Взаимосвязь теории и эксперимента. Наблюдение, измерение и лабораторный эксперимент в естествознании. Реальные и мысленные эксперименты.
5. История естествознания. Атомистика древних греков.
6. Особенности античного научного знания, концепция геоцентризма.
7. Естествознание в эпоху Возрождения. Борьба за гелиоцентрическую систему мира.
8. Физика Средневековья. Достижения науки средневекового Востока. Европейская средневековая наука.
9. Развитие науки в России в 18 -19 веках.
10. Механическая картина мира и ее ограниченность.
11. Электромагнитная картина мира и ее ограниченность.
12. Роль диалектического и метафизического методов в создании естественнонаучной картины мира. Процесс диалектизации науки.
13. Учение Дарвина как генеральная линия эволюционного естествознания.
14. Успехи механической картины природы в описании тепловых явлений. Молекулярно-кинетическая теория вещества.
15. Начала термодинамики и понятие энтропии.
16. Пространство и время. Свойства пространства и времени. Представления в древности и сейчас.
17. А. Эйнштейн и относительность пространства-времени.
18. Основы специальной теории относительности. Релятивистское выражение для импульса и энергии. Взаимосвязь массы и энергии.
19. Второй этап в развитии электромагнитной картины мира. Представление об общей теории относительности.
20. Электромагнитная природа света. Волновые свойства света: интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация.
21. Корпускулярная концепция описания природы. Основные законы классической механики Ньютона. Концепция дальнодействия.
22. Импульс, момент импульса и энергия как меры движения. Законы сохранения.
23. Становление квантово-полевой картины мира. Тепловое излучение и гипотеза Планка.
24. Квантовые свойства света.
25. Планетарная модель атома Резерфорда и ее особенности.
26. Модели атома и теория Н.Бора.
27. Гипотеза де Бройля и формирование квантовой механики Шредингера-Гейзенберга-Дирака.
28. Особенности свойств микромира. Принцип неопределенности Гейзенберга.
29. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности.
30. Иерархия структур природы. Микромир: ядра атомов, элементарные частицы, кварки. Фундаментальные взаимодействия.
31. Мегамир. «Горячее» рождение Вселенной. Модели развития Вселенной, неоднозначность сценария.
32. Закон Хаббла, «красное смещение» и нестационарность Вселенной.
33. Образование звезд в галактиках. Классификация звезд и их эволюция. Источники энергии звезд.
34. Происхождение и строение Солнечной системы. Солнце.
35. Земля и планеты земной группы.
36. Планеты-гиганты Солнечной системы. Их особенности.
37. Формирование планеты Земля, ее строение и эволюция.
38. Климат на земле. Формирование и эволюция.
39. Химические элементы и соединения как классические модели вещества. Периодическая система химических элементов.
40. Уравнения химических реакций как классические модели химических процессов. Типы химических связей и химических реакций.
41. Концепции возникновения жизни на Земле. Биохимическая эволюция.
42. Концепция Опарина возникновения жизни на Земле и опыт Миллера.
43. Клетка как фундаментальная модель живой материи на микроуровне. Жизненный цикл клетки. Единство и многообразие клеточных типов.
44. Обмен веществ и энергии в клетке как модель классической динамики живых объектов.
45. Необратимость времени для живых систем. Жизненный цикл организма: от зарождения до гибели. Проблемы старения и смерти организма.
46. Нуклеиновые кислоты. ДНК – основа генетического материала. Структура ДНК.
47. Эволюция форм жизни на Земле от анаэробных к аэробным.
48. Теории эволюции живых организмов. Возникновение и эволюция основных видов живых организмов по Дарвину.
49. Происхождение и эволюция человека.
50. Человек: поведение и высшая нервная деятельность.
51. Человек: эмоции, творчество, работоспособность.
52. Мутации и генная инженерия. Проблемы.
53. Научные и этические проблемы клонирования.
54. Основные принципы и запреты биоэтики.
55. Биоэтика. Ранговая иерархия высших животных. Иерархия потребностей человека. Проблема жизни и смерти.
56. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости.
57. Структурные уровни биосферы, взаимосвязь ее компонентов.
58. Ноосфера Вернадского и экология окружающей природной среды.
59. Синергетика и основные принципы самоорганизации систем.
60. Современное естествознание и проблема социума. Техногенное общество. Роль современного естествознания в преодолении энергетического, экологического и информационного кризисов.