[ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ЕН.Р.01 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
ПОДГОТОВКИ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 020801 (013100) ЭКОЛОГИЯ
КВАЛИФИКАЦИЯ: ЭКОЛОГ
Утверждено на заседании кафедры Утверждено на заседании Совета
Экологии и естествознания естественно-географического естественно-географического факультета (протокол №4 от 19 факультета декабря 2006 г.) (протокол №5 от 06 декабря 2006 г.) Председатель совета Зав. кафедрой В.А.Подковыров Л.И. Копылова 1
I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Место дисциплины Дисциплина «Естествознание» входит в состав национальнорегионального компонента ЕН Общие математические и естественнонаучные дисциплины ГОС ВПО по специальности экология (Москва, 2005).Изучение дисциплины основывается на знании физики, биологии, астрономии, химии, экологии, поэтому теоретические положения «Естествознания» разрабатывались с учетом знаний и умений, полученных в процессе обучения вышеперечисленным дисциплинам.
Освоение дисциплины «Естествознание» тесно связано с учением о биосфере, учением о гидросфере, учением об атмосфере, глобальной экологией, основами эволюционного учения.
В отличие от господствующей тенденции естественнонаучного образования, характеризующейся специализацией изучения отдельных разделов естествознания, «Естествознание» открывает путь для формирования единой целостной науки о Природе в ее непрерывном развитии. Специфические стороны этой науки – физика, химия, биология, космология – показаны как уровни единой иерархической системы знаний, в которой фундаментальные физические принципы являются теоретической основой всего естествознания.
Программа курса составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом. В предлагаемом курсе рассматриваются наиболее важные концепции, которые выработало естествознание на протяжении всей истории своего развития, составляющие фактически ядро современной научной картины мира.
Научная картина мира, под которой понимают целостную систему принципов и законов, лежащих в основе окружающего мира, дается в процессе исторического развития. Учитывая, что еще до появления научных представлений о природе люди задумывались об окружающем их мире, его строении и происхождении, в предлагаемом курсе рассматриваются также воззрения античных философов, в учения которых уходит своими корнями современное естествознание.
Цель: формирование у специалиста современного естественнонаучного представления о природе Задачи:
- ознакомить с основным понятийным аппаратом дисциплины;
- вооружить основными приемами работы с учебным материалом;
- научить применять теоретические знания на практике;
- обеспечить знаниями о наиболее важных концепциях, которые выработало естествознание на протяжении своего развития;
- сформировать научное мировоззрение, логический и творческий образ мышления.
Принципы отбора содержания и организация учебного материала Отбор материала произведен в соответствии с Государственным стандартом высшего профессионального образования по дисциплине «Концепции современного естествознания». Программа курса построена на основе структурно-логического подхода к определению места дисциплины в системе естественнонаучных дисциплин, с учетом межпредметных связей и выделением наиболее важных проблем, необходимых для изучения наук естественнонаучного цикла.
Программа построена с учетом следующих принципов:
-научности - соответствие содержания образования уровню современной науки;
-доступности – соответствии излагаемого материала уровню подготовки студентов;
-системности – осознание места изучаемого вопроса в общей системе знаний;
-целостности – учет специфики каждого раздела дисциплины и их взаимосвязь;
-связи теории с практикой;
-элективности, заключающейся в обеспечении возможности выбора и идивидуального пути профессионального самостановления;
- модульности – укрупнения дидактических единиц.
Требования к освоению содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- основные этапы развития естествознания;
- эволюцию представлений о пространстве, времени и материи;
- формирование, развитие и смену естественнонаучных картин мира;
- эволюцию представлений космологических моделей Вселенной;
- современные представления о возникновении и развитии жизни на Земле;
- глобальные проблемы человечества;
уметь:
- объяснить те или иные явления природы с научной точки зрения;
- различать научные и пcевдонаучные представления о строении и происхождении Вселенной, происхождении и эволюции человека;
- обосновывать свою мировоззренческую позицию в области естествознания;
владеть:
- понятийным аппаратом дисциплины, - теоретическими основами дисциплины.
Входной контроль – тестирование.
Текущий контроль - экспресс-опрос, коллоквиумы, конференции, рефераты, доклады.
Рубежный контроль проводится между модулями – тестирование, реферативные сообщения, контрольные срезы, коллоквиумы Итоговый контроль - экзамен Планирование содержания дисциплины № Название модуля (раздела, Аудиторная работа СРС Всего естествознания.
современного естествознания современного естествознания
II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Предмет, структура естествознания, естественнонаучная картина мира Естественнонаучные и гуманитарные знания. Виды познания.Четыре стадии познания Природы. Принципы координации и субординации естественных наук. Характер развития естествознания.
Научное познание. Специфика научного познания. Общенаучные методы познания. Естественнонаучная картина мира как один из методов научного познания. Физические научные картины мира.
Античная наука.
Три философских учения о строении и происхождении мира:
натурфилософия, философия Пифагора, философия Демокрита.
Логическая картина мира Аристотеля.
Наука Средневековья, эпохи Возрождения и Просвещения.
Леонардо да Винчи – титан эпохи Возрождения. Коперниковская революция. Законы инерции и механической относительности Галилея.
Небесная механика Кеплера. Фундаментальные законы Природы Ньютона. Теория электромагнитного поля Максвелла.
Модуль 2. Проблемы и концепции современного естествознания.
Уровни организации и формы существования материи.
Структурная организация материи. Микро-, макро- и мегамиры.
Системность, пространство и время – формы существования материи.
Принципы относительности Эйнштейна.
Микромир.
Корпускулярная концепции описания природы. Модели атома.
Элементарные частицы и кварковая модель атома. Четыре типа фундаментальных взаимодействий. Главные квантовые числа, характеризующие состояние электрона в атоме. Химический элемент.
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Вещество.
Химические связи и межмолекулярные взаимодействия. Реакционная способность вещества. Квантово-волновой дуализм. Квантово-полевая картина мира.
Мегамир.
Вселенная Эйнштейна. Концепция расширяющейся Вселенной Фридмана. Горячая Вселенная Гамова. Ифляционная теория возникновения Вселенной. Структурная организация Вселенной.
Эволюция и строение галактик, звезд. Солнечная система.
Происхождение и строение Земли.
Модуль 3. Проблемы и концепции современного естествознания.
Основные концепции происхождения жизни Концепция креационизма, концепция панспермизма, концепция витализма, концепция эволюционизма.
Особенности биологического уровня организации материи.
Основные различия живой и неживой материи. Живое вещество.
Иерархия структурных уровней живой материи. Клетка. Генетическая информация Эволюция органического мира.
Катастрофизм и эволюционизм в биологии. Теории эволюции органической жизни. (Учение Дарвина, синтетическая теория эволюции). Современная концепция катастроф. Концепция самоорганизации.
Человек и биосфера Основные концепции происхождения жизни. Биосфера – глобальная экосистема Земли. Границы, строение, функции, свойства биосферы. Человек как часть биосферы. Ноосфера – сфера разума.
Глобальные проблемы человечества.
Естествознание, культура, наука, макро-, мега и микромир, космос, Вселенная, гео- и гелиоцентрическая концепции мира, пространство, время, материя, движение, взаимодействия, классическая механика, теория относительности, законы сохранения, симметрии, уровни организации материи, элементарные частицы, эволюция, самоорганизация, живые системы, энтропия.
II. ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Модуль 2. Концепции современного естествознания. Микро и мегамир Октябрь 1 3 Подготовка к Текущий Выполненный 3- Модуль 3. Концепции современного естествознания. МакромирIII. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Система оценивания результатов обучения Дисциплина состоит из 4 модулей: 3 модуля учебные и 1 – итоговый (экзамен). Всего студент может набрать max – 400 баллов, min –200 баллов; из них 300 учебных баллов – max, 150 – min; за экзамен от 50 до 100 баллов.В процессе обучения студент оценивается помодульно. За аудиторную: 90-200 баллов и самостоятельную работу: 51-85 баллов;
дополнительные баллы за СРС: 9-15.
Итоговая оценка выставляется как среднее арифметическое:
качественная оценка за текущую работу и экзаменационная (см.
Приложение об АТС) Цель контроля: диагностика уровня обученности студентов по дисциплине.
Виды контроля: итоговый (экзамен в 9 семестре) 1. Естествознание. Предмет, методы, объект исследования.
Гуманитарные и естественнонаучные знания. Четыре стадии познания Природы. Принципы координации и субординации составных частей современного естествознания. Закономерный характер систематического развития естествознания.
2. Научное познание. Наука. Специфика научного познания.
Общенаучные методы познания. Особенности экспериментальных методов. Принцип неопределенности Гейзенберга. Математизация научного познания.
3. Естественнонаучная картина мира. Определение. Общая характеристика основных физических картин мира. Механизм формирования, развития и смены физических картин мира.
4. Картина мира мыслителей древности (Фалес, Анаксимандр, Гераклит, Аристарх Самосский, Демокрит). Картина мира Аристотеля. Основные выводы.
5. Наука Средневековья. Леонардо да Винчи - выдающийся представитель эпохи Возрождения.
6. Механическая картина мира. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Законы движения планет Кеплера. Бесконечная Вселенная Дж. Бруно. Принципы инерции и механической относительности Галилея. Система мира Ньютона.
7. Электромагнитная картина мира. Волновая теория света Юнга.
Принцип интерференции и суперпозиции. Механическая модель света Френеля. Явление электромагнитной индукции (Фарадей).
Теория электромагнитного поля Максвелла. Электромагнитные волны Герца.
8. Квантово-полевая картина мира. Идея квантово-волнового дуализма в работах М. Планка, А. Эйнштейна, Луи де Бройля.
Принцип дополнительности Н. Бора.
9. Концепция пространства-времени в естествознании 10.Атом. Строение. Главные квантовые числа, характеризующие состояние электрона в атоме.
11.Концепция элементарности и четыре типы взаимодействия.
12.Химическая связь и межмолекулярные взаимодействия.
13.Виды материи (вещество, поле, физический вакуум) и формы ее движения.
14.Концепция системной организации материи. Структурные уровни организации материи. Микро-, макро-, мегамиры.
15.Законы сохранения.
16.Динамические и статистические закономерности в природе.
17.Эволюция представлений о Вселенной. Современные космологические модели Вселенной.
18.Антропный принцип в современной космологии.
19.Структурная организация Вселенной.
20.Галактики. Строение. Происхождение.
21.Происхождение и эволюция звезд.
22.Кометы. Строение, происхождение.
23.Строение и происхождение солнечной системы.
24.Земля. Строение, происхождение. Физические поля Земли.
Концепция тектоники литосферных плит.
25.Биосфера. Состав, строение, функции, свойства.
26.Химическая эволюция и происхождение жизни.
27.Эволюционная концепция Ч. Дарвина.
28.Уровни организации живой материи.
29.Основные концепции возникновения жизни на Земле 30.Концепция самоорганизации в науке и обществе.
31.Общие представления об общей и специальной теории относительности А.Эйнштейна.
32.Симметрия и асимметрия в живой и неживой природе.
33.Генная инженерия, ее возможности и перспективы.
34.Глобальные экологические проблемы: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди.
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература 1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М., 2. Готт В.С. Философские вопросы современного естествознания.- М., 3. Грушевицкая Т.Г, Садохин А.П. др. Концепции современного естествознания. – М., 4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - М., 5.Концепции современного естествознания. /Под ред. С.И. Самыгина. М., 6. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутин В.Н. Естествознание. - М. 7. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. – М., 8. Потеев М.И. Концепции современного естествознания. - СПб., 1999.9. Философия естествознания. - М., 10. Философские проблемы естествознания. - М., Выс. шк., 1985.
Дополнительная литература 1. Арнольд В.И. Теория катастроф.-М.:Наука, 2. Ахундов М.Д. Пространство и время в физическом познании. - М., 3.Белов К.П., Бочкарев Н.Г. Магнетизм на Земле и в космосе, - М., 4. Богдановский Г.А. Химическая экология. - М., 5. Вайнберг С.. Первые три минуты. - М., 6. Вернадский В.И. Биосфера. Различные издания.
7. Вернадский В.И. Начало и вечность жизни. - М., 1989.
8. Войткевич Г.В. Химическая эволюция солнечной системы. - М., 9. Войткевич Г.В, Бессонов А.О. Химическая эволюция земли. - М., 10. Войткевич Г.В. Возникновение и развитие жизни на Земле. - М., 11. Войткевич Г.В. Основы учения о биосфере. - М., 12. Гарднер М. Теория относительности для миллионов. - М., 1965.
13. Гейзенберг В. Физики и философия. Часть и целое. - М., 14. Гудков Н.А. Идея "великого" синтеза в физике. – Киев, 15. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. Различные издания.
16. Гумилев Л.Н. От Руси к России. М., 17. Девис П. Случайная Вселенная. - М., 18. Девис П. Суперсила. – М., 1989.
19. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. - М., 20. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы - М., 21. Ильченко В.Г. Перекрестки физики, химии, биологии. - М. 22. Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 23. Иорданский Н.Н. Макроэволюция: Системная теория.- М., 24. Ичас М. О природе живого. Механизмы и смысл. - М., 1994.
25. Кальвин М. Химическая эволюция. - М., 26. Карпенко М. Разумная Вселенная. – М., 1992.
27.Климонович Н.Ю Без формул о синергетике.- Минск : Высш.
шк.,1986.
28. Копылова Л.И. Введение в экологическую химию. Иркутск: ИГПУ, 29. Кузнецов В.И. Общая химия. Тенденции развития. - М., Высш. шк.
30.Кун Т. Структура научных революций. - М., 31. Левонтин Р. Генетические основы эволюции.- М., 32. Льоцци М. История физики. - М., 33. Пахомов Б.Я. Становление современной физической картины мира.
М., 34. Мечников Л.И. Цивилизация и великие исторические реки.- М., 35. Мирошниченко Л.И. Солнечная активность и Земля.- М., 1981.
36.Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике. М., 37. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир.- М., 1993.
38. Новая глобальная тектоника (Тектоника плит).- М., 39. Новиков Н.Д. Как взорвалась Вселенная.- М., 40. Новиков Н.Д. Куда течет река времени. - М., 41. Новиков Н.Д. Эволюция Вселенной. - М., 1990.
42. Одум Ю. Экология. - М., Т.1,2., 1986.
43. Опарин А.И. Возникновение и начальное развитие жизни.- М., 44. Пригожин И., Стенгер И. Порядок из хаоса. - М., 45. Пригожин И, Стенгер И. Время, хаос, квант. - М., 46. Пуанкаре А. О науке. - М. 47. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. - М., 1996.
48.Суорц К. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений._-В 2-х т.-М., 49.Сурдин В.Г, Ламзин С.А. Протозвезды: Где, как и из чего формируются звезды. - М., 50. Сутт Т.Я. Идея глобального эволюционизма и принцип антропности.М., 51. Тейярд де Шарден. Феномен человека. - М., 1973.
52. Тредер Ю.Г. Эволюция основных физических идей. - Киев, 53. Ушаков С.А., Ясманов И.А. Дрейф материков и климаты Земли.- М.
54. Философские вопросы физики элементарных частиц. - М., 55. Фокс Р. Энергия и эволюция жизни. - М., 1998.
56. Фрейд З. Психология бессознательного.- М., 1973.
57. Хакен Г. Синергетика. - М., 1992.
58. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. - М., 59. Хокинг С. Черные дыры и молодые вселенные.-СПб., 60. Хокинг С. Краткая история времени от большого взрыва до черных дыр. - СПб., 61. Чижевский А.Л. В ритме Солнца. – М., 62. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. – М., 63. Шафрановский И.И. Симметрия в природе. – М., 64. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? –М., 65. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. - М., 66. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум./Под ред. Н.С.Курдашева, М., 1987.
67. Эволюция. /Под ред. М.В. Мины. - М., Мир, 68.Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. – М., 1973.
69. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. – М., 1979.
70. Эллисон М.А. Солнце и его влияние на Землю. /Под ред.
И.С.Шкловского. - М., 71. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. – М.: Мир, 1. Электронные презентации всех лекций.
2.Электронные учебники:
1)Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания.
Электронный учебник. Новосибирск. 2001 г.
2) Пивоварова Ж.Ф. Биосфера и человек. Электронное учебное пособие. Новосибирск, 2000.
3.Концепции современного естествознания. Рабочая программа дисциплины Автор(ы): Кирсанов С.В., Баранников А.А.
Тематика (по ГРНТИ): 43.01.00. Общие вопросы естественных и точных наук.
Учебное заведение: Иркутский государственный педагогический университет 4.Концепции современного естествознания: контрольные работы.
Методические рекомендации Автор(ы): Самохин К.В.
Тематика (по ГРНТИ): 43.01.00. Общие вопросы естественных и точных наук.
Учебное заведение: Иркутский государственный педагогический университет 5.Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс Автор(ы): Ариншейн Э.А, Михеев В.А.
Тематика (по ГРНТИ): 43.00.00. Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук.
Учебное заведение: Иркутский государственный педагогический университет 6.Проблемы современной фундаментальной науки. Рабочая программа дисциплины Автор(ы): Баранников А.А.
Тематика (по ГРНТИ): 43.00.00. Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук.
Учебное заведение: Иркутский государственный педагогический университет Интернет-ресурсы http://home.ptd.net/~swenger/ (Периодическая таблица, химическое строение) http://ull/chemistry.uakron.edu/periodic_table/index.html (Периодическая таблица. Атомы) http://antoine.fsu.umd.edu/chem/senese/101/matter/ (атомы, химические реакции, химические превращения) http://www.chemistry.memaster.ca/faculty/bader/aim/ (Типы связей, квантовая механика) http://web.mit/edu/afs/athena.mit/edu/user/r/e/redingtn/www/netadv/class.htl m (классическая механика) http://www.phisics.purdue.edu/~hinson/ftl/html/FTL_partl.html (теория относительности) http://library.advanced.org/12523/ (пространство, время) http://www.seds.org/galaxy/ (Солнечная система) http://bang.lanl.gov/solarsys/ (Солнечная система) http://www.fmnh.org/ (История естествознания) http://www.nhgri.nih/gov/HGR/ (Генная инженерия) http://www.teleport.com/~pdx4d/links.html (Введение в синергетику) http://www.htmlreferat.ru/index9. (Теория относительности) http://www.biz-list.ru/ (Теория относительности) http://www.ivlim.ru. (Теория относительности) http://www.teenlink.ru. (Теория относительности) 1.Электронные презентации ко всем лекциям 1. Таблицы 2. Схемы 4. Видео- и DVD-фильмы: «Астрономия» «Космос. Земля.
Вселенная», «Эволюция жизни», «Человек разумный», «Глобальные экологические проблемы», «Космос. Планеты. Астероиды. Машина времени»
Составитель: доктор химических наук, профессор кафедры экологии и естествознания, Копылова Лариса Ивановна Рекомендовано На заседании кафедры экологии и естествознания Протокол № 5 от 6 декабря 2006 г.
Зав. кафедрой (Копылова Л.И.) Одобрено На заседании УМК Естественно-географического факультета Протокол № 4 от 6 декабря 2006 г.
Председатель УМК ЕГФ (М.Б. Дьякова) Дополнения и изменения в учебной программе дисциплины на 200_/ 200_ учебный год.
В учебную программу дисциплины вносятся следующие изменения:
Учебная программа дисциплины обсуждена и рекомендована на заседании кафедры _ протокол № от 200_г.
Заведующий кафедрой _ Внесенные изменения одобрены на заседании УМК факультета _ протокол № от 200_г.
Председатель УМК Внесенные изменения утверждены на заседании совета факультета _ протокол № от_200_г.
Председатель совета_ Протокол согласования учебной программы дисциплины с другими дисциплинами направления (специальности) Основная литература современного естествознания:
Учебное пособие.- М., 1999, 2007, современного естествознания:
Учебное пособие. – М., 2000.
современного естествознания:
Учебное пособие. – М., 1998, 2003 гг.
современного естествознания:
Учебное пособие. – М., 2003, 2005 гг.
5. Потеев М.И. Концепции современного 3 Печатный Библиотека естествознания: Учебное пособие, СПб. 1998.
6. Рузавин Г.И. Концепции современного 4 Печатный Библиотека естествознания: Учебное пособие, М., 1997,1999.
современного естествознания:
Учебное пособие, - М. 1998, 1999.
Дополнительная литература современного естествознания:
Учебное пособие. - Иркутск: ИрГТУ, 2. Готт В.С. Философские проблемы 5 Печатный Библиотека современного естествознания:
Учебное пособие. – М., 1974.
3. Грушевицкая Т.Г. Концепции 3 Печатный Библиотека современного естествознания:
Учебное пособие. –М., 1998.
4. Данилова В.С. Основные концепции 5 Печатный Библиотека современного естествознания:
Учебное пособие. – М., 2001.
современного естествознания:
Учебное пособие. –М., 1998.
естествознания: Учебник для вузов/Под ред. Лавриненко Г.М.- М., естествознания: Учебное пособие /Под ред. Самыгина В.Н. - Ростов н/Д, естествознания: Учебное пособие./Под ред. Басанова М.И. Р н/Д, 1997.
современного естествознания:
Учебное пособие. –М., 2004.
II. Электронно-программные средства 1. Контрольно-измерительные 200 Сетевой, Учебный материалы по всем УЭ и модулям зада электрон- портал 3. Пивоварова Ж.Ф. Биосфера и человек. 1 Электрон Центр 4. Кирсанов С.В., Баранников А.А. 1 Электрон Учебный Общие вопросы естественных и ГРНТИ): 43.01.00. Общие вопросы естественных и точных наук.
комплексные проблемы естественных и точных наук.
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук.
«