МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
«Тверской государственный университет»
Экономический факультет
Кафедра экономики и управления производством
УТВЕРЖДАЮ
Декан экономического факультета Д.И.Мамагулашвили « 11 » сентября 2013 г Рабочая программа дисциплины Методологическая и естественнонаучная культура Для студентов I курса Направление подготовки 080200 МЕНЕДЖМЕНТ Профиль подготовки – Маркетинг, Логистика и управление цепями поставок Квалификация (степень) Бакалавр Форма обучения Очная Обсуждено на заседании кафедры Составитель:
«31» августа 2013 г. Ст.преподаватель С.Б.Мамагулашвили Протокол № Зав. каф._Д.И.Мамагулашвили Тверь
II. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1. Цели и задачи дисциплины Целями освоения дисциплины «Методологическая и естественнонаучная культура» являются:- формирование системы знаний и представлений в области естественных наук, необходимых для успешного освоения дисциплин учебного плана, направленных на формирование профессиональных знаний и умений;
- умение логически мыслить, систематизировать информацию и делать выводы;
- формирование научного мировоззрения.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина входит в вариативную часть Гуманитарного, социального и экономического цикла. Содержание дисциплины представляет собой целостное описание природы и человека (как части природы) на основе научных достижений, смены методологий, концепций и парадигм, в общекультурном, историческом контексте.
Данный учебный курс непосредственно связан с дисциплиной «Философия».
Дисциплина «Методологическая и естественнонаучная культура» читается на 1 курсе в семестре, для успешного освоения обучающийся должен знать основные законы природы и принципы, сформулированные в рамках отдельных естественных наук, таких как физика, химия, биология, география.
3.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Метологическая и естественнонаучная культура»:
- знание базовых ценностей мировой культуры и готовность опираться на них в своем личностном и общекультурном развитии (ОК-1);
- знание и понимание законов развития природы, общества и мышления и умение оперировать этими знаниями в профессиональной деятельности (ОК-2);
- владение культурой мышления, способностью к восприятию, обобщению и анализу информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-5);
- умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-6);
- стремление к личностному и профессиональному саморазвитию (ОК-10).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
- понятие наука, научный метод; классификацию научных методов, уровни научного познания; понятие научной картины мира;
- основные концепции физики, химии, космологии, биологии, как процесса становления научных представлений об окружающем человека мире;
- основные фундаментальные законы природы, к которым сводятся многочисленные закономерности физики, химии, биологии;
Уметь:
- применять методы и средства познания для интеллектуального развития, повышения культурного уровня, профессиональной компетентности;
- используя принципы универсального эволюционизма и синергетики, анализировать процессы, протекающие в природе обществе;
- используя системный подход, ориентироваться на целостный охват изучаемых процессов и явлений в их взаимосвязи и взаимодействии с другими явлениями;
- применять принципы и законы естественных наук, формы и методы научного познания в профессиональной деятельности;
- правильно понять и оценить, опираясь на знания современных концепций естествознания, те или иные новые научные гипотезы или открытия, сформи ровать свою мировоззренческую позицию.
Владеть:
- культурой мышления, способностью к обобщению, анализу и восприятию информации;
- навыками целостного подхода к анализу проблем общества.
5. Образовательные технологии В процессе освоения дисциплины используются следующие образовательные технологии, способы и методы формирования компетенций: традиционная лекция и семинарское занятие, проблемная лекция, позиционный семинар, деловая игра, просмотр видео-фильмов с последующим рецензированием и обсуждением, подготовка письменных аналитических работ, творческие задания, подготовка рефератов и докладов.
В интерактивной форме проводится 28 часов аудиторных занятий (8 лекц., 20 практ.).
6. Формы контроля Итоговой формой отчетности по дисциплине «Методологическая и естественнонаучная культура» учебным планом предусмотрен экзамен.
Промежуточный контроль осуществляется согласно нормативно-методическим материалам рейтинговой системы оценки качества учебной работы студентов ТвГУ. Студент за семестр может получить на промежуточном контроле не более 60 баллов.
Материал, отведенный для изучения в 1 семестре разделен на 2 блока:
1 контрольная точка. Тема 1-7. По текущей работе студента – 25 баллов. Итоговый контроль за модуль – 5 баллов. Всего 30 баллов.
2 контрольная точка. Тема 8-15. По текущей работе студента – 20 баллов. Итоговый контроль за модуль – 10 баллов. Всего 30 баллов.
Баллы по текущей работе студента начисляются за следующие виды работ:
- устные ответы на семинарских занятиях – 3 балла;
- участие в дискуссии на семинаре – 1 балл;
- проблемные вопросы – 1 балл;
- выступление с докладом по теме – 4 балла;
- наглядное, графическое сопровождение доклада – 1 балл;
- подготовка презентации по теме доклада – 3 балла;
- выполнение творческого задания – 3 балла;
- выполнение мини-тестов, контрольных по теме занятия (продолжительностью не более 30 мин.) – 3 балла;
- аннотация и комментарий научно-популярной статьи по проблемам современного естествознания – 4 балла;
- реферат – 4 балла.
III. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ И
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КУЛЬТУРА»
Раздел I. ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДАТема 1. ПРИРОДА НАУЧНОГО ЗНАНИЯ. ИДЕАЛЫ И КРИТЕРИИ НАУЧНОСТИ
ЗНАНИЯ.История возникновения науки. Место науки в современной цивилизации. Три грани науки: наука как знание, наука как вид деятельности и наука как социальный институт.
Природа научного знания и его основные характеристики: научное знание как продукт рациональной деятельности, доказательность, системность, открытость для критики и проверки, интерсубъективность, предметная определенность и наличие собственного языка.
Универсальность научного знания и ее границы. Особенности предмета, средств и методов науки. Функции науки. Гносеологическая обусловленность различных представлений о природе научного знания и его критериях.
Рационализм и математический идеал научного знания, его роль в истории научного мышления. Эмпиризм и физический идеал научного знания.
Понятие истины как критерия научного знания. Абсолютная и относительная истина в процессе научного познания.
Верифицируемость как критерий научности знания. Определение фальсифицируемости научных теорий, роль рискованных предсказаний, установление научного статуса теорий.
Парадигмальная модель научности знания Т. Куна и ее гносеологические основания.
Понятие парадигмы и ее место в научном познании. Роль научного сообщества в определении научного статуса теории.
Тема 2. СТРУКТУРА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ.
Уровни и этапы научного знания: основания для их выделения. Эмпирический уровень исследования, его особенности, задачи и функции науки. Теоретический уровень научного исследования, его специфика, задачи и функции. Теоретическое исследование как процесс вычленения нового мысленного содержания знания, не сводимого к эмпирическому знанию.Соотношение чувственного и рационального в эмпирическом и теоретическом исследовании. Исследовательская программа И. Лакатоса и парадигма Т. Куна.
Научная проблема как элемент научного знания и исходная форма его систематизации.
Понятие научного факта. Понятие научного закона: законы природы и законы науки. Типы и виды научных законов. Научная теория как высшая форма систематизации знания. Общая характеристика научной теории.
Тема 3. МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
Цели и задачи методологического анализа научного исследования. Теория и метод.
Рациональные приемы научного исследования: абстрагирование и идеализация, индукция и дедукция, аналогия, анализ и синтез и их место в научном исследовании.
Эмпирические методы научного познания. Наблюдение как метод эмпирического познания. Специфика наблюдения в науке. Структура, типы и виды наблюдения.
Эксперимент как основной метод научного исследования. Наблюдение и эксперимент:
их сходство и различие. Структура научного эксперимента. Цели и задачи экспериментальной деятельности. Типы и виды эксперимента. Последовательность этапов в проведении эксперимента. Роль и функции теоретического знания в подготовке проведении и интерпретации результатов эксперимента. Воспроизводимость результатов эксперимента.
Функции эксперимента в научном познании. Статистические методы обработки результатов эксперимента. Особенности эксперимента в общественных науках.
Мысленный эксперимент, его сущность, сфера применения и познавательный статус.
Теоретические методы научного исследования. Абстрагирование и идеализация как исходные приемы в построении теоретического знания.
Гипотеза как основной метод построения и развития научного знания. Общая характеристика гипотетико-дедуктивного метода. Типы и виды гипотез. Основные стадии процесса построения и развития научной гипотезы. Место индукции, дедукции и аналогии в процессе построения гипотез. Роль интуиции в процессе выдвижения гипотез. Методы проверки и обоснования гипотезы: подтверждение и опровержение научных гипотез. Метод математической гипотезы, его сущность и сфера применимости.
Тема 4. СОВРЕМЕННАЯ НАУКА КАК СОЦИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ. НОРМЫ И
ЦЕННОСТИ НАУЧНОГО СООБЩЕСТВА.
Становление науки как социального института. Научные сообщества и их исторические типы: дисциплинарные и междисциплинарные сообщества, научные школы и направления.Наука и образование. Университетское образование как форма воспроизводства и расширения знания. Наука и экономика, наука и власть, наука и идеология. Проблема государственного регулирования и стимулирования развития научных исследований.
Этика науки и ответственность ученого. Нормы научной деятельности и этос науки.
Социальная ответственность ученого и объективная логика развития научного знания.
Социальная ответственность ученого и социально политический контекст.
Раздел II. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ КУЛЬТУРЫ
Тема 5. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В СИСТЕМЕ НАУКИ И КУЛЬТУРЫ.
Понятие культуры. Материальная и духовная культура. Наука как компонент духовной культуры. Многоуровневость науки.Специфика и взаимосвязь естественнонаучного и гуманитарного знания. Антропная основа естественнонаучной и гуманитарной составляющих культуры.
Естествознание как система наук о природе. Цели и задачи естествознания.
Естественнонаучная картина мира как образно-философское обобщение достижений естественных наук. Принципы построения научной картины мира.
Научные революции, как результат смены научных картин мира и преемственности в развитии научного знания. Основные этапы развития естествознания, их характеристика.
Панорама современного естествознания, тенденции развития.
Тема СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ И СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА
Суть системного подхода в естествознании. Понятие системы. Виды систем. Элемент как система. Структура системы как совокупность связей между элементами. Свойства системы, как результат взаимодействия элементов.Типы материальных систем: системы живой и неживой природы, их взаимосвязь.Основные виды материи (вещество, поле, физический вакуум); способ существования материи (движение и взаимодействие); основные формы существования материи (пространство и время). Уровни организации материи: микро-, макро-, мегамир.
Структурные уровни вещества в микромире: молекулярный, атомный, нуклонный, кварковый. Теория кварков. Понятие «элементарная частица». Основные характеристики элементарных частиц: масса, эл. заряд, время жизни, спин, квантовые числа. Классификация элементарных частиц. Взаимопревращаемость. Проблема элементарности.
Вещество на макроуровне. Газообразное, жидкое, твердое состояние вещества.
Кристаллы. Фазовые переходы. Плазма, нейтронное состояние, эпиплазма. Молекулярнокинетическая теория о строении и свойствах вещества.
Структурные уровни вещества в мегамире: космические тела (метагалактика, галактики, звезды, планеты, спутники планет, астероиды, кометы и т.д.), диффузная материя (газо-пылевые туманности, радиоизлучение, оптическое излучение).
Сложная структура физического вакуума. Экспериментальные доказательства сложной структуры вакуума: эффект Казимира, рождение электрон-позитронных пар в электрическом поле.
Развитие представлений о материи. Проблема поиска первоначала в античной философии (V-IV в. до н.э.): идеи Милетской школы (Фалес); концепция атомизма (Левкипп, Демокрит, Эпикур); идеи Пифагорейский школы: мир, гармония, число; Аристотелевская научная программа: единая первостихия, отсутствие пустоты в природе, континуальная программа.
Концепция классической физики (XVI-XVII в.) - дискретного строения материи (Г.Галилей, И.Ньютон).
Электродинамическая концепция (IX в.) континуального (непрерывного) строения материи (М.Фарадей, Д.Максвелл, Г.Герц).
Квантово-механическая концепция (XX в.) корпускулярно-волнового дуализма (М.Планк, А.Эйнштейн, Н.Бор, Л.де Бройль, В.Гейзенберг, Э.Шредингер и др.).
Принципы современной физики: неопределенности (В.Гейзенберг), дополнительности (Н.Бор). Соотношение неопределенностей координата-импульс (скорость). Соотношения неопределенностей как следствие невозможности невозмущающих измерений.
Неотделимость наблюдателя от наблюдаемого объекта. Принцип дополнительности в широком смысле как необходимость несовместимых, но взаимодополняющих точек зрения для полного понимания предмета или процесса.
Тема 7. ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
Движение как способ существования материи.
Формы движения материи в неживой природе, в живой природе, в обществе. Ф ормы движения материи: механическая, физическая, химическая, биологическая, социальная.
Взаимосвязь форм движения и их не сводимость друг к другу. Понятие состояния. Движение как изменение состояния.
Развитие представлений о движении: концепция движения Аристотеля, концепция Г.Галилея (принцип инерции, принцип относительности, «галилеевы преобразования»).
Законы механики И.Ньютона.
Развитие представлений о взаимодействии. Концепции «дальнодействия» и «близкодействия». Полевой механизм передачи взаимодействий. Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий.
Фундаментальные физические взаимодействии. Гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое взаимодействия, их характеристика и роль в природе.
Тема 8. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ.
Пространство и время как формы существования материи. Понятие пространства и времени. Общие свойства пространства и времени: объективность, универсальность, бесконечность. Специфические свойства пространства: трехмерность; однородность;
изотропность; протяженность, как метрическое свойство. Многомерные пространства.
Специфические свойства времени: необратимость; одномерность; однородность;
длительность, как метрическое свойство. Понятие о биологическом, психологическом и социальном пространстве и времени.
Эволюция представлений о пространстве и времени. Представления о пространстве и времени в доньютоновский период (Аристотель, Демокрит, Евклид, Птолемей, Н.Коперник, Дж.Бруно). Субстанциальная концепция пространства и времени И.Ньютона. Абсолютное и относительное пространство и время.
Пространство и время в специальной теории относительности (СТО) А.Эйнштейна.
Опыт Майкельсона-Морли. Постулаты СТО. Относительность одновременности.
Релятивистское сокращение масштабов и замедление времени. Парадокс близнецов.
Взаимосвязь пространства, время и движения. Понятие о пространственно-временном континууме (Г.Минковский).
Пространство и время в общей теории относительности (ОТО) А.Эйнштейна.
Принципы эквивалентности инертной и гравитационной масс, гравитации и кривизны пространства. Искривленное пространство и его описание, неевклидовы геометрии. Понятие гравитационного радиуса. Гравитационный коллапс. Черные дыры. Эмпирические доказательства ОТО.
Тема 9. ДЕТЕРМИНИЗМ И ВЕРОЯТНОСТЬ. ПОРЯДОК, ХАОС И СИММЕТРИЯ
В ПРИРОДЕ. САМООРГАНИЗАЦИЯ В ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕ
Динамические и статистические закономерности в природе. Причина и следствие, причинно-следственные связи. Понятие динамического и статистического закона и теории.Соотношение динамических и статистических закономерностей. Вероятностная картина мира. Вероятностный характер причинно-следственных связей в природе и обществе.
Фундаментальная теория. Примеры фундаментальных динамических теорий:
механика, электродинамика, термодинамика, теория относительности, эволюционная теория Ламарка, теория химического строения. Примеры фундаментальных статистических теорий: молекулярно-кинетическая теория, квантовая механика и другие квантовые теории, эволюционная теория Дарвина, молекулярная генетика. Принцип соответствия:
статистические и динамические теории. Динамические теории как приближение и упрощение более точных статистических теорий.
Детерминизм. Концепции детерминизма: классический и вероятностный.
Механи(сти)ческий детерминизм. Формулировка механического детерминизма (П.С.Лаплас).
Соотношение случайности и необходимости в концепциях детерминизма.
Порядок, хаос и симметрия в природе. Порядок и беспорядок. Хаос. Динамический хаос («организованный хаос»). Примеры систем с динамическим хаосом: планетные системы, погода и климат, турбулентность, фондовые рынки. Отличие хаоса от беспорядка.
Гармония. Симметрия. Виды симметрий: геометрические, динамические, калибровочные. Симметрия и асимметрия в различных физических проявлениях.
Симметрия пространства-времени и законы сохранения. Теорема Э.Нетер.
Однородность пространства и закон сохранения импульса. Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса. Однородность времени и закон сохранения энергии.
Статистические закономерности в природе. Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая.
Первый закон термодинамики - закон сохранения энергии при ее превращениях.
Замкнутая (изолированная) система и незамкнутая (открытая) система. Термодинамическое равновесие.
Второй закон термодинамики как принцип возрастания энтропии в замкнутых системах. Энтропия как физический индикатор направления времени. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия как измеряемая физическая величина (приведенная теплота). Изменение энтропии тел при теплообмене между ними. Второй закон термодинамики как принцип направленности теплообмена (от горячего к холодному).
Качество (ценность) энергии. Высококачественные формы энергии: механическая, электрическая. Низкокачественная форма энергии: теплота. Понижение качества тепловой энергии с понижением температуры. Энтропия как мера некачественности энергии.
Второй закон термодинамики как принцип неизбежного понижения качества энергии.
Энтропия как мера молекулярного беспорядка. Статистическая природа второго начала термодинамики. Второй закон термодинамики как принцип нарастания беспорядка и разрушения структур. Энтропия как мера отсутствия информации.
Концепция «тепловой смерти» Вселенной (Р.Клаузиус). Основной парадокс эволюционной картины мира: закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии.
Закономерности самоорганизации. Теория самоорганизации – синергетика.
Понятие открытой системы. Энтропия открытой системы: производство энтропии в системе, входящий и выходящий потоки энтропии. Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды. Термодинамика Земли как открытой системы.
Неравновесная система. Потоки (вещества, энергии, заряда и т.д.) в неравновесных системах. Необходимые условия самоорганизации: неравновесность и нелинейность.
Неравновесная термодинамика (И.Пригожин и др.). Процессы самоорганизации в открытых системах. Понятие флуктуации, точки бифуркации. Рост флуктуаций вблизи точки бифуркации. Точка бифуркации как момент кризиса, потери устойчивости. Стабилизация флуктуаций за точкой бифуркации (порядок из хаоса). Синхронизация частей системы в результате самоорганизации. Невозможность точного прогноза будущего за точкой бифуркации. Понижение энтропии системы при самоорганизации. Повышение энтропии окружающей среды при самоорганизации. Диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе.
«