[ «Кафедра Химии и естествознания УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ концепции современного естествознания основной образовательной программы по специальности 050711.65 (социальная педагогика) Благовещенск 2012 УМКД ...»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Амурский государственный университет»
Кафедра «Химии и естествознания»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
концепции современного естествознания
основной образовательной программы по специальности 050711.65 (социальная педагогика) Благовещенск 2012 УМКД разработан к.т.н., доцентом М.А. Мельниковой Рассмотрен и рекомендован на заседании кафедры «Химии и естествознания».
Протокол заседания кафедры от «_»2012 г. № Зав. кафедрой_/ Т.А. Родина /
УТВЕРЖДЕН
Протокол заседания УМС специальности «социальная педагогика»от «_»2012 г. №_ Председатель УМСС /Е.А. Бурдуковская /
1 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины:овладение достижениями естественных наук и формирование естественнонаучного мировоззрения.
Задачи дисциплины:
ознакомление с естествознанием, как неотъемлемым компонентом единой культуры;
развитие мышления, основанного на единстве гуманитарной и естественнонаучной культур;
изучение важнейших положений современных концепций физики, химии, космологии;
овладение основными положениями современных научных концепций биологии и основными положениями наук о человеке.
ознакомление с элементами современной естественнонаучной картины мира.
2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к естественнонаучному циклу Дисциплина связана с ООП гуманитарного, социального и экономического цикла – историей, русским языком и культурой речи, философией.Дисциплина связана с ООП математического и естественнонаучного цикла: математикой, информатикой, экологий.
Требования к входным знаниям: знание содержания естественных наук на школьном уровне, знание основ философии, умение логически мыслить, владение культурой речи.
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ФОРМИРУЕМЫЕ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:знать: основные разделы естественных наук, необходимые для выполнения работ и проведения исследований в сервисной деятельности;
уметь: применять естественнонаучные методы в профессиональной деятельности при решении практических задач;
владеть: естественнонаучными знаниями и методами, необходимыми для профессиональной деятельности.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих способностей:
владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей ее достижения;
способность понимать и анализировать мировоззренческие социально и личностно значимые философские проблемы;
способность к постоянному совершенствованию и саморазвитию;
готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы моделирования, теоретического и экспериментального исследования.
4 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№ Раздел дисциплины Вид учебной работы, Формы текущего конНеделя семеп/п включая самостоя- троля успеваемости (по Семестр тельную работу сту- неделям семестра) стра дентов и трудоем- Форма промежуточной кость (в часах) аттестации (по семестЛ ПЗ СР рам) 1 Наука в системе 3 1-2 2 6 6 Устный опрос, писькультуры. Методо- менная работа, прология естественных блемная задача наук история ее геологического развития системы химических знаний ганизации в сложных системах 1. Наука как составная часть духовной культуры человечества Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Наука – составная часть духовной культуры человечества. Научные методы в естественных науках: классификация, границы применимости. Формы научного познания: проблема, гипотеза, теория, законы. Принцип соответствия Бора. Динамические и статистические закономерности.2. Естественнонаучные революции и картины мира Научная революция как смена парадигм. Естественнонаучные революции в истории науки. Фундаментальные открытия, лежащие в их основе, основные изменения в картине Мира, к которым они привели. Основные положения: натурфилософской, механистической, электромагнитной, квантово-полевой, эволюционно-синергетической картин Мира.
3. Классические концепции описания природы Материя. Ее свойства. Структурные уровни организации материи: микромир, макромир, мегамир. Структурные уровни строения материи. Корпускулярная концепция описания природы: история возникновения, утверждения. Атомно-молекулярное учение.
Континуальная концепция описания природы: от Аристотеля до Д. Максвелла.
Представление о двойственном характера физической картины мира, сформировавшееся к концу ХIХ в.
Постулаты и основные следствия специальной теории относительности. Представления о пространстве, времени и движущейся материи, сформированные общей теорией относительности А. Эйнштейна.
4. Неклассические концепции в естествознании Принципы неклассической физики. Гипотезы М. Планка и А. Эйнштейна. Корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов. Соотношение неопределенностей В. Гейзенберга. Принцип дополнительности Н. Бора.
Элементарные частицы: классификация, свойства; фермионы и бозоны их роль в формировании вещества и поля. Взаимодействия в природе: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное; их характеристики и роль в природе. Принципы дальнодействия и близкодействия.
5. Естественнонаучная картина мира с точки зрения космологии и космогонии, геологии Структура нашей Вселенной. Структура и классификация галактик. Представление о межзвездной среде. Гипотезы, объясняющие происхождение Солнечной системы от Канта до современных представлений. Источники энергии Солнца. Эволюция звезд. Типы звезд: красные гиганты, белые карлики, нейтронные звезды, пульсары, черные дыры.
Теория Большого взрыва и ее доказательства: изотропное расширение Вселенной и реликтовое излучение. Космологические модели Вселенной.
Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Литосфера как абиотическая основа жизни.
Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геохимическая. Географические оболочки Земли.
6. Концептуальные системы химических знаний Хронологический и содержательный подходы к истории химии. Концептуальные системы химических знаний. Учение о составе: проблема химического элемента и химического соединения. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Связи в веществах: внутри- и межмолекулярные. Разнообразие химических соединений: органические и неорганические, низкомолекулярные и высокомолекулярные, металлы и неметаллы. Учение о структуре и реакционная способность веществ. Учение о химических процессах: представление о химической термодинамике, химической кинетике и учении о равновесии и их роли в управлении химическими процессами.
7. Биологическая эволюция. Основы генетики Понятие об эволюции органического мира. Становление эволюционного учения в XVIII - XIX веках: эволюционные взгляды Ж.Б. Ламарка. Эволюционная теория Ч. Дарвина: суть эволюционной теории, движущие силы эволюции. Синтетическая теория эволюции. Современное представление о факторах и движущих силах эволюции.
Современные представления о наследственности и изменчивости. Молекулярные основы наследственности: нуклеиновые кислоты. Ген, хромосома, геном, генотип, фенотип, белки. Химическое строение и структура белков и нуклеиновых кислот. Функции белков и нуклеиновых кислот в живых организмах. Генетический код и его свойства.
Изменчивость: модификационная, онтогенетическая, комбинативная, мутационная.
Мутации и их роль в эволюции.
8. Биосфера. Роль человека в биосфере Определение понятия «биосфера» по В.И. Вернадскому. Круговорот веществ в биосфере. Организация биосферы. Среда биосферы. Экосистемы: классификация, структура, свойства. Роль живого в биосфере. Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы. Влияние Человека на биосферу. Учение о ноосфере В.И.
Вернадского. Реалии перехода биосферы в ноосферу.
9. Самоорганизация – основа создания современной картины мира Сущность теории самоорганизации. Синергетика. Особенности систем, способных к самоорганизации. Бифуркация. Положительные и отрицательные обратные связи.
Примеры самоорганизации: в физических системах (ячейки Бенара); в химических системах (реакции Белоусова - Жаботинского).
Значение синергетики в настоящее время и в будущем. Синергетика – основа создания современной эволюционно-синергетической картины Мира.
5.2 Тематика практических занятий 4 Естественнонаучные революции и картины мира. Древне- ПЗ греческий период в истории естествознания 5 Коперниканская революция. Возникновение классического ПЗ естествознания 9 Строение Земли и история ее геологического развития ПЗ 14 Происхождение жизни. Биологическая эволюция ПЗ 17 Биосфера. Взаимоотношения природы и общества ПЗ
6 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
1 1 Наука в системе культуры. Методология естест- Подготовка к ПЗ 10 9 Концепции самоорганизации в сложных систе- Подготовка к ПЗ7 ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекции, практические занятия, решение проблемных задач, обсуждения докладов и рефератов. В том числе:– лекция пресс-конференция на тему «Концепции эволюционной биологии»;
– ролевая игра на тему «Основоположники классического естествознания»;
– кейс-метод. Темы: «Эволюция звезд» и «Построение тематических вариативных бифуркационных диаграмм»;
– открытые и закрытые тесты, задания с заранее запланированными ошибками, методы группового решения творческих задач;
– индивидуальные творческие задания в виде эссе, рефератов, докладов, и таблиц.
8 ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИЕЙ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Тесты для контроля промежуточных знаний 1. Наука и научный метод.2. История естествознания.
3. Пространство и время.
4. Элементарные частицы.
5. Самоорганизация.
6. Происхождение жизни.
8. Белки и нуклеиновые кислоты.
Проблемные задачи по темам:
1. Наука и научный метод.
2. История естествознания.
Вопросы для подготовки к зачету 1. Наука, ее особенности, время возникновения.
2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры: различия и взаимосвязь.
3. Формы научного познания: проблема, научная гипотеза, теория, законы.
4. Методы научного познания: классификация методов.
5. Естественнонаучные революции и научные картины мира.
6. Материя, структурные уровни ее организации в живой и неживой природе.
7. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.
8. Постулаты и основные следствия специальной теории относительности.
9. Развития квантовых представлений.
10. Элементарные частицы: классификация, свойства, фермионы и бозоны.
11. Фундаментальные взаимодействия.
12. Принципы дальнодействия и близкодействия.
13. Представления о пространстве и времени в различных картинах мира.
14. Свойства пространства и времени.
15. Законы сохранения.
16. Определение понятий «Вселенная», «метагалактика», «галактика».
17. Структура и классификация галактик. Представление о межзвездной среде.
18. Этапы эволюции одиночных звезд.
19. Теория Большого взрыва и ее доказательства.
20. Этапы развития Вселенной после Большого взрыва.
21. Концептуальные уровни химии: учение о составе, учение о структуре, учение о химических процессах, эволюционная химия.
22. Эволюционные концепции происхождения жизни: гипотезы Опарина, Холдейна.
23. Эволюционная теория Дарвина: суть и значение.
24. Синтетическая теория эволюции.
25. Современное представление о наследственности и изменчивости.
26. Биосфера и ноосфера.
Темы рефератов 1. Современная научная картина Мира.
2. Место и роль науки в общественной жизни современного человека.
3. Современные представления о пространстве и времени.
4. Научное развитие представлений о теплоте.
5. Развитие представлений о свете.
5. Электромагнитное излучение.
7. На пути построения единой теории поля.
8. Симметрия пространственная и физическая, в химии и живой природе.
9. Общенаучное значение понятия энтропии.
10. Разновидности материи: вещество, поле, физический вакуум.
11. Происхождение и эволюция Солнечной системы.
12. Трансгенные растения: создание, значение, опасение общественности по поводу их использования.
13. Проблемы биоэтики.
14. Учение о биосфере В.И. Вернадского.
Вопросы оценочных средств разработаны и находятся на кафедре «химии и естествознания».
10 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
а) основная литература:1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
б) дополнительная литература:
1. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания : практикум: учеб. пособие: рек. Мин. обр. РФ / С.Х. Карпенков. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2007. – 328 с.
3. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
4. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
Наименование ресурса Краткая характеристика http://www.iglib.ru Интернет-библиотека образовательных изданий, в которой собраны электронные учебники, справочные и учебные пособия. Удобный поиск по ключевым словам, отдельным темам
11 РЕЙТИНГОВАЯ ОЦЕНКА ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
Рейтинговая оценка складывается из текущего и теоретического рейтинга. Текущий и теоретический рейтинги составляют по 50%, от суммарного рейтинга.Текущий рейтинг складывается из работы на лекциях, практических занятиях, контрольных, итогового реферата.
1. Студенты, набравшие менее 30% по текущему рейтингу сдают допуск на зачет.
2. Студенты, набравшие по текущему рейтингу 51% и более, получают зачет.
3. Студенты, набравшие по текущему рейтингу менее 51 %, в обязательном порядке сдают зачет.
4. Получившие по результатам текущего контроля и зачета, рейтинговую оценку по дисциплине менее 51% аттестуются «неудовлетворительно».
Расчет рейтинга студентов данного направления представлен в «Положении о балльно-рейтинговой системе оценки деятельности студентов второго курса специальности 050711.65 (социальная педагогика).
2 КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ПРОГРАММНОГО МАТЕРИАЛА
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: наука как составная часть духовной культуры человечества.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.
2. Наука и ее особенности.
3. Методы и формы научного познания.
4. Динамические и статистические закономерности.
Цель лекции: рассмотреть науку и научный метод как важнейшие элементы человеческой культуры.
Задачи лекции: рассмотреть вопросы зарождения науки, ее особенности, взаимосвязь гуманитарных и естественных наук, роль научного метода в развитии науки.
Ключевые вопросы Наука является частью духовной культуры человечества.
Наука – это система более или менее достоверных знаний о природе и о человеке.
Целью любой науки является описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения на основе открываемых ею законов. По предмету и методу познания науки делятся на науки о природе – естественные науки или естествознание и науки о человеке и человеческом обществе – обществознание.
В научном мире постоянно происходят 2 противоположных процесса: дифференциация и интеграция наук. В настоящее время приходит понимание того, что познать окружающий мир можно только с помощью знаний совокупности наук.
Наука обладает определенными специфическими чертами. Наука отличается от философии, идеологии, техники, религии.
Научный метод – это такая процедура получения научного знания, которая позволяет его произвести, проверить и передать другим.
Научные методы подразделяются на: общефилософские, общенаучные и частнонаучные. Общефилософские: метафизический и диалектический. Общенаучные методы:
теоретические и эмпирические. Общенаучные теоретические: идеализация, формализация, абстрагирование, мысленный эксперимент, индукция и дедукция. Общенаучные эмпирические: наблюдение, эксперимент, измерение. Моделирование, анализ и синтез относятся как к теоретическим, так и к эмпирическим общенаучным методам. Частнонаучные методы – это общенаучные методы, применяемые в конкретных науках, и базирующиеся на диалектическом общефилософские методе. Научный метод позволяет получать знания, но и у научного метода есть границы применимости.
Формы научного познания: научные факты, проблемы, гипотезы, законы, теории, концепции, научные картины мира. Принцип соответствия Бора.
В зависимости от получаемых результатов законы можно подразделить на динамические и статистические. Динамические законы однозначно описывают состояния и свойства отдельных объектов. Статистические законы описывают состояния и свойства объектов лишь с определенной степенью вероятности.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: естественнонаучные революции и картины мира.
1. Научные революции.
2. Натурфилософская картина мира.
3. Механистическая картина мира и ее основатели.
4. Электромагнитная картина мира.
5. Квантово-полевая и эволюционно синергетические картины мира.
сформировать представление о революциях в науке;
рассмотреть картины мира, возникшие под влиянием той или иной научной революции в естествознании.
Задачи лекции:
ознакомиться с важнейшими научными революциями и изменениями, к которым они привели;
рассмотреть основные положения натурфилософской, механистической, электромагнитной, квантово-полевой и эволюционно синергетической картин мира.
Ключевые вопросы Наука развивается циклами, которые состоят из следующих этапов: нормальная наука, кризис в науке, научная революция, в результате которой происходит смена парадигмы. Парадигма – это совокупность теоретических и методологических положений, принятых научным сообществом на известном этапе развития науки и используемых в качестве образца для научного исследования и оценки научных данных, для осмысления гипотез и решения задач, возникающих в процессе научного познания.
При этом происходят не только количественные, но главным образом качественные изменения в структуре научных знаний.
Революции в области естественных наук называются естественнонаучными революциями. Благодаря научным революциям возникают научные картины мира.
Картина Мира – это представление жителей Земли о том, как устроен мир, какими законами он управляется, о месте и роли человека в этом мире. Исторически возникали следующие картины Мира: мифологические, натурфилософские, стихийно-эмпирические, научные. В процессе развития науки одна научная картина мира сменяет другую. Но каждая последующая картина сохраняет от своих предшественниц лучшее, важнейшее, отвечающее объективному устройству Вселенной.
Характеристика натурфилософской картины Мира. Характеристика механистической картины Мира. Основоположники этой картины: Коперник, Галилей, Кеплер, Декарт, Гюйгенс, Ньютон и другие. Электромагнитная картина мира и ее особенности. Квантово-полевая картина мира и ее суть. Эволюционно-синергетическая картина Мира. Картина строится на следующих принципах: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: классические концепции описания природы.
План лекции 1. Материя и структурные уровни ее организации.
2. Корпускулярная концепция описания природы.
3. Континуальная концепция описания природы.
4. Постулаты и основные следствия специальной теории относительности А. Эйнштейна.
ознакомить студентов с представлениями о материи, с моделями описания природных явления и технических достижений классическим естествознанием;
дать общие представления о теориях относительности А. Эйнштейна.
Задачи лекции:
охарактеризовать материю с позиции философии и естествознания;
рассмотреть уровни организации материи в живой и неживой природе;
выявить особенности корпускулярной и континуальных моделей описания природы;
рассмотреть особенности развития науки второй половины XIX в., приведшие к необходимости пересмотра представлений о сущности пространства и времени;
сформулировать постулаты и следствия из специальной теории относительности А.
Эйнштейна.
Ключевые вопросы Материя. Ее свойства. Варианты материи: вещество, поле, физический вакуум и их взаимосвязь. Структурные уровни организации материи в неживой и живой природе.
Структурные элементы микромира, макромира, мегамира и их особенности с точки зрения научного познания. Корпускулярная концепции описания природы: атомизм Демокрита, корпускулы Ньютона. Доказательства и основные положения атомно-молекулярного учения. Континуальная концепция описания природы в трудах от Декарта до Максвелла.
Двойственный характер физической картины мира, сформировавшийся к концу ХIХ в.
События, предшествующие появлению специальной теории относительности А.
Эйнштейна: теория электромагнитного поля Д. Максвелла, эксперименты по определению абсолютной скорости Земли в неподвижном эфире Майкельсона и Морли. Результаты этих экспериментов. Гипотеза Лоренца и преобразования Лоренца. Объяснение физической сути гипотезы Лоренца Эйнштейном в специальной теории относительности. Постулаты и следствия из этой теории. Факты и принцип, на которых основывается общая теория относительности Эйнштейна. Представления о взаимосвязи пространства и времени, материи и движения, возникшие в рамках теории относительности. Доказательства специальной теории относительности.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: неклассические концепции в естествознании.
План лекции 1. Развитие квантовых представлений.
2. Элементарные частицы.
3. Взаимодействия в природе.
Цель лекции: Сформировать представление об элементах неклассического естествознания.
Задачи лекции:
ознакомить студентов с основными открытиями в физике, которые способствовали появлению нового физического направления – квантовой механики;
дать представление о микромире и происходящих в нем процессах.
Ключевые вопросы Стремление изучить микромир привело к возникновению нового раздела физики – квантовой механики, которая является основой неклассической физики.
Развитие квантовых представлений происходило постепенно.
Появление понятия «квант» в работах М. Планка.
Затем Эйнштейн предположил, что свет не только излучается, но и поглощается квантами, а распространение света связано с переносом отдельных порций световой энергии –квантов. Т.о. физики пришли к пониманию того, что свет – это поток особых частиц фотонов. Но ранее в оптике экспериментально было доказано, что свет обладает волновыми свойствами. Представление о том, что свет проявляет свойства и частицы и волны называется принципом корпускулярно-волнового дуализма света.
Луи де Бройль высказал следующую гипотезу: не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают волновыми свойствами. Волновые свойства частиц вскоре были обнаружены экспериментально.
М. Борн установил, что волны де Бройля – это волны вероятности. В микромире частицы движутся по вероятностному закону.
Вероятностный характер поведения микрообъектов ограничивает применение по отношению к ним таких классических понятий как импульс и энергия. Эти ограничения нашли отражение в соотношениях неопределенностей В. Гейзенберга.
Соотношения неопределенностей являются конкретным выражением более общего положения – принципа дополнительности Н. Бора.
Квантовая механика сыграла большую роль в открытии и изучении элементарных частиц. В настоящее время известно несколько сотен элементарных частиц. Классификация элементарных частиц по их участию в тех или иных фундаментальных взаимодействиях. Свойства и взаимопревращения элементарных частиц. По свойству – спин элементарные частицы делятся на две группы: фермионы и бозоны.
К фермионам относятся частицы вещества: электроны, протоны, нейтроны и кварки.
Бозоны – кванты полей. К бозонам относятся: фотоны, гравитоны, глюоны, и тяжелые векторные бозоны. Характеристика бозонов.
Материя не только находится в постоянном движении, но и в постоянном взаимодействии. Взаимодействие реализуется с помощью сил притяжения – отталкивания. Известно 4 фундаментальных взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Гравитационное взаимодействие играет определяющую роль в процессах макрои мегамира. Электромагнитное взаимодействие – это взаимодействие между заряженными частицами и телами. Сильное взаимодействие отвечает за устойчивость атомных ядер и распространяется только в пределах размеров ядра. Слабое взаимодействие ответственно за распад почти всех неустойчивых элементарных частиц, например, за бета-распад в ядрах атомов. Характеристика фундаментальных взаимодействий. Принципы передачи взаимодействий: принципы дальнодействия и близкодействия.
Принципы, на которых основана классическая и неклассическая физика.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
2. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: естественнонаучная картина мира с точки зрения космологии и космогонии.
План лекции 1. Структура и классификация галактик.
2. Наша Галактика и Солнечная система.
3. Происхождение Солнечной системы.
4. Эволюция звезд.
5. Эволюция Вселенной.
6. Новая космология.
Цель лекции: сформировать представление о структуре мегамира и процессах, происходящих в нем.
ознакомиться с объектами мегамира;
рассмотреть происхождение и эволюцию звезд; структуру и классификацию галактик; гипотезы, объясняющие происхождение планетных систем;
познакомиться с доказательствами эволюции нашей Вселенной и теорией, объясняющей ее происхождение;
дать представление о новейших открытиях в космологии.
Ключевые вопросы Определение понятий: космогония, космология, Вселенная, Метагалактика, галактика.
Основные элементы галактик: звезды, планеты, звездные скопления, межзвездная среда, космические лучи, гравитационные и электромагнитные поля.
Классификация галактик: эллиптические, спиральные, неправильные галактики.
Наша Галактика состоит из 200 млрд. звезд и складывается из трех составных частей: диска, гало и короны.
Солнечная система: время существования, из чего состоит. Гипотезы, объясняющие происхождение Солнечной системы: И. Канта и П.С. Лапласа, Д. Джинса и О.Ю. Шмидта, современное представление о происхождении Солнечной системы.
Физические характеристики звезд: масса, радиусы звезд, светимость, температура поверхностных слоев, спектры звезд.
Сходные между собой спектры сгруппированы в 7 основных классов. Каждому классу соответствует своя температура поверхности звезды и свой цвет.
Эволюция звезд состоит из нескольких этапов: образование протозвезды, превращение протозвезды в звезду, стадия красного гиганта, заключительный этап (белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры).
Наша Вселенная эволюционирует. Это было теоретически обосновано А. Фридманом и подтверждено с помощью наблюдательной астрономии Э. Хабблом, который обнаружил, что линии в спектрах почти всех галактик смещены в красную длинноволновую область. «Красное смещение» говорит о том, что мы живем в расширяющейся Вселенной.
Теория Большого Взрыва – теория, объясняющая происхождение Вселенной. Автор теории Д. Гамов с сотрудниками. Доказательства теории Большого взрыва являются:
красное смещение и реликтовое излучение.
Этапы развития Вселенной после Большого взрыва: эпоха адронов, эпоха лептонов, эпоха излучения, эпоха галактик.
На вопросы, на которые не может ответить теория Большого Взрыва, отвечает гипотеза инфляции.
Новая космология – это сведения о мегамире, полученные с помощью спутников, больших телескопов и анализа в конце ХХ начале XIX вв.
Современные космологические данные: возраст Вселенной, время отделение вещества от излучения, существование силы антигравитации, ускоренное в настоящее время расширение Вселенной.
Структура вещества нашей Вселенной: барионное вещество (звезды, туманности и т.п.), небарионное темное гравитирующее вещество, темная энергия. Темная энергия вызывает ускоренное расширение Вселенной, предполагается, что это физический вакуум.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
2. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: концептуальные системы химических знаний.
План лекции 1. Учение о составе.
2. Учение о структуре.
3. Учение о химических процессах.
4. Эволюционная химия.
Цель лекции: представить панораму развития химии от алхимических представлений до современных исследований.
Задачи лекции:
рассмотреть, как решались проблемы химии на том, или ином этапе становления химии как науки;
ознакомить студентов с тем, как в настоящее время решаются вопросы, связанные с управлением химическими реакциями;
показать, как химия, поднимаясь на более высокую ступень познания, познает опыт живой природы.
Ключевые вопросы Концептуальные системы химических знаний: учение о составе, структурная химия, учение о химических процессах, эволюционная химия.
Учение о составе: свойства веществ связывают только с их составом. На этом уровне решалась проблема химического элемента, и проблема химического соединения.
Представление о химическом элементе менялось от «химический элемент – это предел хим. разложения вещества» до «химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра». Здесь же систематизация химических элементов Д.И. Менделеевым. Формулировки периодического закона: первоначальная и современная. Значение периодического закона и таблицы в развитии науки.
В рамках проблемы химического соединения решали два вопроса: соединения имеют постоянный или переменный состав? Какие силы объединяют атомы в молекулы, а молекулы в вещества?
В ХХ в. доказано, что существуют соединения как постоянного, так и переменного состава. Силы, объединяющие атомы в молекулы, а молекулы в соединения – это химические связи.
Структурная химия – это особый уровень развития химических знаний, на котором главенствующую роль играет понятие структура молекулы реагента. Огромный вклад в структурную химию внесла «Теория строения органических соединений» А.М. Бутлерова.
Основные положения этой теории и представление о реакционной способности.
Учение о химических процессах развивается в ХХ веке. Для управления химическими процессами разработаны такие разделы химии как химическая термодинамика, химическая кинетика, учение о равновесии. Химическая термодинамика позволяет рассчитывать тепловые эффекты химических реакций, а также теоретически предсказывать возможность протекания той или иной реакции и направление ее протекания.
Управление обратимыми хим. реакциями осуществляется с помощью принципа Ле Шателье.
Кинетические методы управления хим. процессами – это управление скоростями химических реакций с помощью изменения различных факторов.
Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации, температуры, катализатора. Зависимость скорости реакции от концентрации выражается законом действующих масс. Зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант-Гоффа и уравнением С. Аррениуса.
Повысить скорость реакции можно также с помощью катализаторов.
Катализаторы изменяют скорость реакции, но не расходуются в процессе реакции.
Процесс изменения скорости реакции с помощью катализаторов называется катализом.
Варианты катализа: гомогенный, гетерогенный, автокатализ, ферментативный катализ.
Основные закономерности действия катализаторов. Каталитическая химия является перспективным и развивающимся направлением.
Эволюционная химия занимается тем, что пытается перенять химический опыт природы и реализовать его в макротехнологиях.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: биологическая эволюция. Основы генетики.
1. Эволюция по Ж-Б. Ламарку.
2. Эволюционная теория Ч. Дарвина.
3. Синтетическая теория эволюции.
4. Современные представления о наследственности и изменчивости.
5. Генетическая инженерия.
Цель лекции:
представить формирование эволюционных идей в биологии от Ж-Б. Ламарка до современных представлений;
изложить положения генетики, связанные с наследственностью и изменчивостью.
Задачи лекции:
сформулировать основные положения эволюционного учения Ламарка и эволюционной теории Ч. Дарвина;
обозначить основные положения синтетической теории эволюции;
представить представления генетики о вопросах, связанных с наследственностью и изменчивостью;
затронуть проблемы биотехнологий.
Ключевые вопросы Эволюция органического мира – это процесс его исторического развития от сравнительно простых форм жизни к более высокоорганизованным формам.
Эволюция по Ж-Б. Ламарку: постоянство видов – явление кажущееся; организмы способны адаптироваться к среде обитания; в природе часты акты спонтанного происхождения живого; организмам свойственно внутреннее стремление к прогрессу;
организмы передают по наследству приобретенные ими особенности или признаки.
Ламарк отметил, что эволюция происходит, но неверно вывел причины ее вызывающие.
Эволюционная теория Ч. Дарвина.
Потенциально каждый вид способен произвести гораздо больше особей, чем их выживает до взрослого состояния. Остальные гибнут в «борьбе за существование».
Для животных и растительных организмов характерна всеобщая изменчивость признаков и свойств. Из сопоставления фактов борьбы за существование и всеобщей изменчивости Дарвин пришел к заключению о неизбежности в природе естественного отбора.
Движущие силы или факторы эволюции по Дарвину: наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Дарвин является автором теории естественного отбора.
В ХХ в. теория Ч. Дарвина была пересмотрена с учетом достижений генетики. Синтез генетики с дарвинизмом получил название синтетической теории эволюции. Основные положения синтетической теории эволюции.
Вопросами наследственности и изменчивости занимается генетика.
Наследственность – это способность одного поколения передавать другому поколению признаки строения, физиологические свойства и специфический характер индивидуального развития.
Молекулярные основы наследственности: все процессы жизнедеятельности клетки контролируются генетической программой, которая содержится в структуре молекул нуклеиновых кислот. Химическое строение, структура и функции нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и белков.
Генетический код. Свойства генетического кода. Код – триплетен, вырожден, однозначен, универсален.
Репликация ДНК, транскрипция РНК, трансляция (синтез полипептида на рибосоме).
Элементарной единицей наследственности является ген. Определения понятий: ген, геном, генотип, фенотип.
Изменчивость – свойство организмов, связанное с их способностью приобретать новые состояния генотипа и фенотипа на том или ином этапе своей жизнедеятельности.
Изменчивость классифицируют на модификационную, онтогенетическую, комбинативную и мутационную. Характеристика видов изменчивости.
На базе генетики возникла генетическая инженерия. Генетической инженерией называют совокупность методов, позволяющих путем операций в пробирке переносить генетическую информацию от одного организма в другой.
Научно-прикладные направления генетической инженерии: получения биологически активных веществ, создание трансгенных (генномодифицированных) растений, генная терапия. Первое и второе направления называются биотехнологиями. Биотехнологии – это технологии получения продуктов с помощью живых клеток различного происхождения, например, бактерий.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: биосфера. Роль человека в биосфере.
План лекции 1. Представление о биосфере по Вернадскому.
2. Область расположения биосферы.
3. Типы веществ биосферы.
4. Функции живого вещества.
5. Свойства биосферы. Круговороты веществ.
6. Экосистема. Классификация экосистем.
7. Биогеоценоз.
8. Внешняя среда биосферы.
9. Ноосфера и возможности ее достижения.
Цель лекции: сформировать представления о биосфере и ноосфере.
Задачи лекции:
дать представление о биосфере по В.И. Вернадскому;
представить свойства и особенности биосферы;
охарактеризовать живое вещество биосферы;
подчеркнуть особую роль человека в биосфере;
указать на необходимость перехода от биосферы к ноосфере.
Ключевые вопросы Учение о биосфере было сформулировано В. И. Вернадским Согласно Вернадскому:
биосфера – это сфера единства живого и неживого на Земле.
Область расположения биосферы включает нижнюю часть атмосферы – тропосферу, верхние слои литосферы и всю гидросферу.
Типы веществ биосферы: живое вещество, биогенное вещество, косное вещество, биокосное вещество, радиоактивное вещество, рассеянные атомы, вещество космического происхождения.
Характеристика живого вещества по численности видов, по биомассе, по источнику используемой энергии, по источнику углерода.
Функции живого вещества: энергетическая, концентрационная, деструктивная, средообразующая, газовая, окислительно-восстановительная, транспортная.
Свойства биосферы: целостность и дискретность, централизованность, устойчивость и саморегуляция, ритмичность, энергозависимость, большое разнообразие живых и неживых компонентов, круговороты веществ.
Основная составная часть биосферы – это экосистема. Варианты экосистем. Природные экосистемы – биогеоценозы которые состоят из биоценоза и биотопа.
Между организмами биоценоза устанавливаются различные связи и взаимоотношения. Варианты связей. Виды взаимоотношений.
Живые организмы образуют цепи питания, по которым передается энергия, заключенная в пище.
Внешняя среда биосферы: верхняя часть литосферы и космическое окружение.
Ноосфера – это часть биосферы, находящаяся под влиянием человека и им преобразуемая. Учение о ноосфере развил В.И. Вернадский. Он считал, что жизнь является связующим между Космосом и неживым веществом Земли. Жизнь использует космическую энергию и с ее помощью преобразует нашу планету. Таким образом, жизнь является как бы катализатором процессов развития Земли.
Современный человек активно вмешивается в жизнь планеты, поэтому он должен принять на себя ответственность за будущее развитие Природы. На каком-то этапе развития биосферы окружающая Среда и Общество будут развиваться как единое целое, а биосфера перейдет в сферу разума - ноосферу. В результате этого объединения планета будет развиваться под контролем разума.
Для перехода биосферы в ноосферу человечество должно выработать новые нравственные принципы, изменить идеалы и стандарты.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ № Название темы: самоорганизация – основа создания современной картины мира.
2. Примеры самоорганизации: ячейки Бенара; колебательные химические реакции.
3. Элементы теории самоорганизации.
4. Характеристика самоорганизующихся систем.
5. Диссипативные структуры, бифуркация, обратные связи.
Цель лекции: дать представление о новом научном направлении – самоорганизации.
Задачи лекции:
показать зарождение идей в области самоорганизации;
рассмотреть примеры самоорганизации в физических и химических системах, природе и технике;
представить свойства и особенности самоорганизующихся систем;
подчеркнуть значение направления - самоорганизация в развитии науки.
Ключевые вопросы Самоорганизация – это образование упорядоченных структур без внешнего организующего воздействия. Классические примеры самоорганизации были экспериментально обнаружены в физике при изучении конвекции и в химии при проведении некоторых окислительно-восстановительных реакций.
Исследование самоорганизации начинается в ХХ в. Основными направлениями в изучении самоорганизации являются: неравновесная термодинамика, разрабатываемая школой И.Р. Пригожина и синергетика, которой занимается школа немецкого ученого Г.
Хагена.
Согласно теории самоорганизации процесс самоорганизации заключается в следующем. Если на систему воздействуют некие движущие силы в виде градиента температур или концентраций, то под влиянием этих сил система становится неравновесной, в ней возникают потоки энергии или вещества. В этом состоянии при дальнейшем изменении условий существования система легко теряет устойчивость. При этом происходит согласованное поведение элементов системы и создается новая стационарная структура, существующая лишь в данных неравновесных условиях.
К самоорганизации способны только открытые и неравновесные системы.
Открытые системы обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией.
В неравновесных системах процессы находятся в состоянии далеком от равновесия.
Неравновесные системы, обладают рядом особенностей, в том числе им свойственны обратные связи и бифуркация.
Структуры, которые возникают после самоорганизации, называют диссипативными.
Диссипативные структуры существуют за счет больших потоков энергии извне, и сами способствуют интенсивному рассеянию энергии.
Практическое применение теории самоорганизации в настоящем и будущем:
в коммерческих структурах в виде прогнозов развития рынка, фирмы;
в научных целях для решения таких глобальных вопросов, как, например, прогнозирование развития отдельных стран, регионов, Земли в целом;
в вопросах эффективного хранения, переработки и анализа больших информационных потоков;
теория самоорганизации вносит вклад в формирование новой картины мира, т.к. в ней формируется познавательная модель. А познавательная модель – это признанный данной эпохой подход к решению любого вопроса, проблемы, задачи;
теория самоорганизации интегрирует знания, т.к. использует при решении своих задач знания, накопленные естественными, гуманитарными науками и математикой.
Учебно-методическое и информационное обеспечение лекционной темы 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Методические рекомендации для преподавателя. Дисциплина «Концепции современного естествознания» играет важную мировоззренческую и методологическую роль в системе подготовки бакалавров. Она формирует основы научной культуры студентов в целом, подготавливая его к реализации научного подхода в изучении других общепрофессиональных и специальных дисциплин.Изучение данного предмета осуществляется с помощью лекций и практических занятий и дополняется самостоятельной работой студента с рекомендованной основной и дополнительной литературой.
На практических занятиях целесообразно основное внимание сконцентрировать на наиболее сложных для понимания студентов вопросах естествознания, а также на ярких примерах научного поиска и творчества выдающихся ученых в области естественных наук. Вопросы практических занятий должны быть известны студентам заблаговременно.
Если в ходе занятия планируется проведение письменного контроля знаний студентов (тест, контрольная), то об этом надо проинформировать группу заранее, сориентировав по кругу проверяемых вопросов.
По итогам проверки практического занятия преподавателю необходимо довести до студентов свои оценочные суждения, замечания, рекомендации.
При проведении итоговой формы контроля преподавателю следует учитывать характер работы каждого студента в течение всего семестра, о чем следует аргументировано пояснять при выставлении оценки.
Методические рекомендации для студентов. При изучении предмета студенты прослушивают лекции, участвуют в проведении практических занятий, выполняют реферат.
Лекционный материал следует конспектировать полностью. Проверка освоения лекционного материала происходит на практических занятиях. Перед практическим занятием следует внимательно прочитать законспектированную лекцию и отметить непонятные или невнятно законспектированные фрагменты лекции. Желательно обратиться к рекомендованной литературе для уточнения и дополнения лекционного материала. Вопросы, не понятые на лекции, могут быть уточнены на практическом занятии или на консультации у преподавателя.
Темы практических занятий и их содержание сообщаются студентам на первом же практическом или лекционном занятии. Практические занятия обычно включают несколько видов работ: письменная работа, устный ответ, тест. Все виды работ ориентированы на тему практического занятия. При подготовке к практическому занятию, кроме лекции, следует ознакомиться с указанными для каждого практического занятия, разделами (главами) учебно-методических пособий и учебников; законспектировать ответы на вопросы, выносимые на обсуждение на практическом занятии.
Рекомендации по выполнению рефератов, по самостоятельной работе студентов приведены в следующих разделах данного учебно-методического комплекса.
3.1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: Введение в предмет и ознакомление с требованиями к его освоению.План проведения занятия 1. Введение в предмет.
2. Ознакомление с требованиями освоения предмета.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Учебно-методический материал В предмете «концепции современного естествознания» раскрывает взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культур, излагается история естествознания, представляется панорама современного естествознания и тенденции его развития. В доходчивой форме излагаются современные представления о развитии природы от микромира до макро- и мегамира, о пространстве и времени, представлены основные принципы естествознания; дается характеристика структурных уровней материи; формируются представление о современной физической, астрономической, химической и биологической картинах мира. Предмет подводит к осознанию содержания современных глобальных экологических проблем в их связи с основными законами естествознания.
Раскрывается принцип универсального эволюционизма и синергетики и их возможных приложений к анализу процессов, протекающих не только в природе, но и в обществе.
На этом занятии студентов информируют о количестве часов, приходящихся на лекции и практические занятия, об учебной и учебно-методической литературе, необходимых для изучения предмета, распределяют темы рефератов и дают рекомендации по написанию реферата. Студентов знакомят с перечнем тем, подлежащих усвоению в течение семестра. Обращают их внимание на наиболее трудные для усвоения темы.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: наука и научный метод.План проведения занятия 1. Устный опрос.
2. Письменная работа.
3. Проблемная задача.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Почему общество, понимая различия между естественнонаучной и гуманитарной культурами, не поддерживает обособление эти ветвей культуры?
2. Специфические черты науки (с пояснением каждой).
3. В чем заключается дифференциация и интеграция наук?
4. Почему научный метод имеет решающее значение в науке? Классификация научных методов.
5. Особенности теории как формы научного познания.
6. Характеристика динамических и статистических законов.
Вопросы для подготовки к устному опросу и проблемной задаче 1. Определение понятия «наука», продукт науки, формы научного знания.
2. Отличительные качества научного знания.
3. Проблема возникновения науки.
4. Роль древних и средневековых Восточных цивилизаций в возникновении науки.
5. Историческая обусловленность фундаментальных открытий.
6. Научное наблюдение и эксперимент: сущность методов, отличие наблюдения от эксперимента, преимущество эксперимента над наблюдением.
7. Измерение: сущность метода. Какая система измерений в настоящее время является преимущественной? С чем связана потребность в единой международной системе измерений?
8. Абстрагирование, идеализация, мысленный эксперимент: сущность методов. Кто из ученых впервые применил мысленный эксперимент?
9. Формализация. Что необходимо для построения любой формальной системы?
Примеры использования метода формализация в науке.
10. Научные методы индукция и дедукция: определение, примеры применения, родоначальники и пропагандисты этих методов, взаимосвязь методов.
11. Анализ и синтез: определение методов. Почему эти методы можно отнести и к эмпирическим и к теоретическим?
12. Моделирование: определение понятия, варианты моделирования.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
3. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: псевдонаука (лженаука) План проведения занятия 1. Выступления по темам.2. Обсуждение выступлений.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Алхимия: место и время возникновения.
2. Основная идея алхимиков.
3. Связь алхимии с химией.
4. Греко-египетская и арабская алхимическая школы.
5. Западноевропейская алхимическая школа.
6. Признанные учителя алхимии, их методы, труды и достижения.
7. Время и место возникновения астрологии.
8. Различия между западной и индийской астрологическими системами.
9. Круг интересов современной астрологии.
10. Отношение современной науки к астрологии (поддержка и критика).
11. След астрологии в астрономии.
12. След астрологии в магии и религии.
13. След астрологии в искусстве.
14. Уфология как наука с точки зрения уфологов и их поддерживаемых.
15. Уфология как лженаука – позиция критиков уфологии.
16. Биоэнергетика как нетрадиционный способ лечения.
17. Какие услуги предлагают современные биоэнергетики?
18. Парапсихология – область человеческого опыта о таких тонких явлениях природы как телепатия, телекинез и т.п.
19. Хиромантия: понятие и предмет; искусство или наука; история возникновения и развитие.
20. Эпигенетика как раздел молекулярной биологии, изучающий наследование функций гена, не связанных с первичной структурой ДНК.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
2. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: естественнонаучные революции и картины мира. Древнегреческий период в истории естествознания.План проведения занятия 1. Письменная работа.
2. Устный опрос.
3. Проблемная задача «Античность».
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Что такое научные революции? Почему они происходят? Назовите несколько научных революций в естествознании, к каким изменениям в познании Природы они привели?
2. Представление о картине мира как таковой. Варианты донаучных картин мира.
Содержание натурфилософской картины мира.
3. Научная деятельность основоположников механистической картины мира и суть этой картины.
4. Научные картины мира, складывающиеся в ХХ веке: квантово-полевая и эволюционно-синергетическая. Представление о Мире в этих картинах.
Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Какую задачу впервые в античном мире сформулировали представители Милетской школы и как они решали ее?
2. Диалектика Гераклита. Почему Гераклит в качестве «первовещества» выбрал огонь?
3. Какие вопросы решались в рамках Пифагорейского союза?
4. Почему Элейская школа имеет особое значение в истории античной культуры?
Назовите и охарактеризуйте наиболее крупных представителей этой школы.
5. Демокрит – основоположник античного материализма. Как объяснял Демокрит: а) строение материи, б) существование пустоты, в) строение Вселенной?
6. В чем заключается идеализм Платона? Что следует понимать под «идеями» Платона? Почему учение Платона – идеологический фундамент христианства?
7. Основные принципы натурфилософии Аристотеля и его биологические взгляды.
8. Астрономические взгляды Аристарха Самосского и их неприятие современниками.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: Коперниканская революция. Возникновение классического естествознания.1. Письменная работа.
2. Устный опрос.
3. Проблемная задача «Ученые эпохи Возрождения».
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Что такое научные революции? Почему они происходят? Назовите несколько научных революций в естествознании, к каким изменениям в познании Природы они привели?
2. Представление о картине мира как таковой. Варианты донаучных картин мира.
Содержание натурфилософской картины мира.
3. Научная деятельность основоположников механистической картины мира и суть этой картины.
4. Научные картины мира, складывающиеся в ХХ веке: квантово-полевая и эволюционно-синергетическая. Представление о Мире в этих картинах.
Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Причины создания гелиоцентрической системы. Какие рассуждения привели Коперника к мысли, что Земля обращается вокруг Солнца?
2. Наблюдательные подтверждения теории Коперника, сделанные Галилеем, Брадлеем и Фуко.
3. Историческое значение учения Коперника?
4. Законы Кеплера. Представление Кеплера о движущей силе планет.
5. Какие истины древних разрушил Кеплер? Какие взгляды Аристотеля на движение земных тел опроверг Галилей?
6. Какие наблюдательные подтверждения теории Коперника нашел Галилей с помощью оптической трубы?
7. Какие вопросы разбирает Галилей в книгах «Диалог о двух системах мира» и «Беседа о двух новых науках»?
8. Вклад Ф. Бэкона в становление науки современного типа.
9. Идеи космологии Р. Декарта.
10. Научное творчество Гюйгенса в области механики и оптики.
11. Работа Ньютона в области оптики и механики.
12. Почему открытия Ньютона постоянно оспаривали другие ученые (Гук, Гюйгенс, Лейбниц)?
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: пространство и время. Законы сохранения.План проведения занятия 1. Устный опрос.
2. Проблемная задача.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 4 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Представление о пространстве и времени в натурфилософской, механистической и современной картинах мира.
2. Свойства пространства и времени.
3. Связь пространства и времени с законами сохранения.
4. Пространство и время в классической физике.
5. Пространство и время в специальной теории относительности.
6. Пространство и время в общей теории относительности.
7. Мерность пространства и времени.
8. Пространство и время в квантовой физике.
9. Определение понятия «Законы сохранения». Закон сохранения массы.
10. Закон сохранения энергии.
11. Законы сохранения импульса и момента импульса.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
3. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: элементарные частицы.План проведения занятия 1. Письменная работа.
2. Устный опрос.
3. Терминологический диктант.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Работы Планка и Эйнштейна, утвердившие в науке представления о корпускулярно-волновом дуализме света.
2. Корпускулярно-волновой дуализм материи в гипотезе Луи де Бройля и ее первые доказательства (посмотреть дополнительно в литературе).
3. Соотношение неопределенностей Гейзенберга и принцип дополнительности Бора как результат вероятностных свойств объектов микромира.
4. Атом как квантовая система (ядро, электронная оболочка, квантовые числа, расположение электронов на атомных орбиталях).
5. Общее представление об элементарных частицах, фермионах и бозонах.
6. Принципы дально- и близкодействия. Когда возникли? С какими теориями связаны? Какой принцип является актуальным в современной науке?
Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Классификация элементарных частиц: лептоны, адроны, кварки.
2. Виртуальные частицы-переносчики взаимодействий.
3. Свойства элементарных частиц.
4. Взаимопревращения элементарных частиц.
5. Законы сохранения в мире элементарных частиц.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
2. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
3. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: фундаментальные взаимодействия.План проведения занятия 1. Письменная работа.
2. Творческое задание по теме «фундаментальные взаимодействия».
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Какое взаимодействие является универсальным? Какие взаимодействия являются дальнодействующими, какие – близкодействующими, и почему?
2. Что характеризует силу фундаментального взаимодействия? Расположите взаимодействия в порядке возрастания их силы.
3. Объясните с помощью диаграмм Фейнмана, как происходит передача электромагнитного взаимодействий. Схему поясните текстом.
4. Объясните с помощью диаграмм Фейнмана, как происходит передача слабого взаимодействий. Схему поясните текстом.
5. Какие знания о микромире физика получает с помощью ускорителей? Какие вопросы собираются решить с помощью коллайдера?
6. Модели, объединяющие три фундаментальных взаимодействия (кроме гравитационного) называют Теориями Великого Объединения (ТВО). Перечислите основные особенности ТВО.
7. Объясните с помощью диаграммы Фейнмана как происходит передача сильного взаимодействия. Схему пояснит текстом.
8. Почему слабое взаимодействие очень мало, а частицы его переносящие имеют очень большую массу?
9. Как в квантовой электродинамике описывается взаимодействие элементарных частиц?
10. Роль гравитационного и слабого взаимодействий в нашем мире?
11. Роль сильного и электромагнитного взаимодействий в нашем мире?
12. Почему гравитационное взаимодействие оказалось наименее изученным?
12. Основные положения моделей Великого Объединения и Суперсимметрии.
13. При каких энергиях объединяются взаимодействия: а) слабое и электромагнитное; б) слабое, электромагнитное и сильное; в) все 4 фундаментальных взаимодействия?
Творческое задание: нарисовать фундаментальные взаимодействия.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
2. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания (избранные разделы) :
учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск:
Изд-во Амур. гос. ун-та, 2011. – 116 с.
3. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №
Название темы: Строение Земли и история ее геологического развития.План проведения занятия 1. Устный опрос.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 10 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Строение атмосферы и ее значение для нашей планеты.
2. Составляющие гидросферы. Воды суши.
3. Химический состав и время существования океанической и континентальной коры.
4. Какие процессы, создающие рельеф планеты, относятся к внешним, какие – к внутренним? Какая энергия движет этими процессами?
5. Из чего складывается литосфера? Что такое астеносфера?
6. Дайте определение понятиям «спрединг» и «субдукция». К чему приводят эти процессы?
7. Где располагаются срединно-океанические хребты и рифты? Какую роль они играют в процессах образования новой коры?
8. В каких областях планеты располагаются участки разрушения земной коры?
9. Расскажите о ходе субдукции в зоне глубоководного желоба.
10. Перечислите географические оболочки Земли. Как они связаны с биосферой?
11. Внутреннее и внешнее ядро Земли: химическое строение.
12. Внутреннее и внешнее ядро Земли: участие в образовании магнитного поля Земли.
13. Модели внутреннего строения Земли.
14. Основные положения гипотезы гомогенной аккумуляции Земли.
Основные положения гипотезы гетерогенной аккумуляции Земли.
15. Гипотезы, объясняющие развитие Земли: катастрофизм, мобилизм.
16. Гипотезы, объясняющие развитие Земли: нептунизм, плутонизм.
17. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая и геохимическая.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. 2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек.
УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: астрономические концепции.
План проведения занятия 1. Письменная работа 2. Устный опрос.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 5 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. Галактики, их структура и классификация. Структура нашей Галактики.
2. Физические характеристики звезд: масса, радиус, светимость, температура поверхностных слоев, спектр звезд.
3. Какие этапы проходят в своей эволюции звезды с различной массой?
4. Доказательства эволюции Вселенной: красное смещение и реликтовое излучение.
5. Теория Большого взрыва. Этапы развития Вселенной после Большого взрыва 6. Новая космология о возрасте и веществе Вселенной, о силе антигравитации и ее влиянии на скорость расширения Вселенной.
Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Объекты Солнечной системы. Чем отличаются планеты земной группы от планет гигантов? Источники энергии Солнца. Происхождение планетных систем.
2. Какие звезды и почему называются белыми карликами и красными гигантами?
3. Почему некоторые звезды называют переменными? Опишите варианты переменных звезд.
4. Какие звезды и почему называются нейтронными? Опишите варианты нейтронных звезд.
5. Какая теория предсказала существование черных дыр? Какие ученые принимали участие в разработке теории черных дыр?
6. Опишите особенности не вращающихся и вращающихся черных дыр. Что будет испытывать наблюдатель, попав в них?
7. Какие варианты черных дыр предсказаны наукой? Какие попытки предпринимаются для их отыскания?
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
2. Баранников А.А. Основные концепции современной физики : учеб. пособие: доп.
УМО / А.А. Баранников, А.В. Фирсов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 2009. – 350 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: защита реферата.
План проведения занятия Защита рефератов.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для подготовки реферата – 10 ч.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: химические концепции План проведения занятия 1. Письменная работа 2. Устный опрос 3. Решение задач Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 6 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к письменной работе 1. История развития химии: донаучный период, алхимический период, новая химия, химия современного типа.
2. Учение о составе: проблема химического элемента, проблема химического соединения.
3. Положения теории строения органических соединений Бутлерова. Понятие о реакционной способности.
4. Четыре концептуальные системы химических знаний. Определение понятия «современная химия». Какие вопросы решает современная химия?
5. Классификация систем в зависимости от их способности обмениваться с окружающей средой веществом и энергией.
6. Основные термодинамические функции и охарактеризуйте их.
7. Тепловые эффекты реакций, способы их определения; критерии позволяющие определить возможности протекания химических реакций.
8. Учение о химических процессах: определение понятия «скорость реакции»; факторы от которых она зависит.
9. Определение понятия «катализ» и «катализатор»; варианты катализа, закономерности действия катализаторов.
10. Формулировка принципа подвижного равновесия Ле Шателье. Как смещается равновесие при изменении концентрации, температуры и давления в соответствии с принципом Ле Шателье?
Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Современная модель строения атома.
2. Значение Периодического закона.
3. Формулировки Периодического закона.
4. Определение понятия «ковалентная связь». Механизмы образования ковалентной связи.
5. Характеристики ковалентной связи.
6. Варианты ковалентной связи (сигма- и пи). Кратность связи.
7. Полярная и неполярная ковалентные связи.
8. Ионная и металлическая химические связи.
9. Силы Ван-дер-Ваальса.
10. Водородная связь.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания : практикум: учеб. пособие: рек. Мин. обр. РФ / С.Х. Карпенков. – 4-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2007. – 328 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: человек. Здоровье и работоспособность.
План проведения занятия 1. Выступления с докладами.
2. Обсуждение докладов.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 3 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Генетические предпосылки здоровья.
2. Учет наследственных факторов в построении здорового образа жизни.
4. Экология и образ жизни современного человека.
5. Роль медицины в обеспечении здоровья.
6. Понятие о медицинской профилактике заболеваемости.
7. Понятие о здоровом образе жизни.
8. Компоненты здорового образа жизни.
9. Взаимосвязь здоровья и работоспособности.
10. Психологические тренинги как модное направление в корректировке личности.
11. Влияние солнечной активности на здоровье и работоспособность человека.
12. «Мы есть то, что мы едим» или влияние пищи на здоровье и работоспособность человека.
13. Стресс достижений и трудоголизм. Эмоциональное сгорание в коммуникациях.
14. Управление стрессом.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: происхождение жизни. Биологическая эволюция.
План проведения занятия 1. Устный опрос.
2. Письменная работа.
3. Тест «происхождение жизни»
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 3 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение Вопросы для подготовки к устному опросу 1. Гипотеза самозарождения и ее опровержение.
2. Гипотеза радиационной и направленной панспермии 3. Гипотеза академика А.И. Опарина, гипотеза Д. Холдейна.
4. Доказательства и опровержения гипотез Опарина и Холдейна.
5. Почему на роль пробионта в наибольшей степени подходит молекула РНК?
6. Как представляется предбиологическая эволюция в космохимических гипотезах?
7. Эволюционное учение Ж.Б. Ламарка.
8. Теория естественного отбора Ч. Дарвина.
9. Макро- и микроэволюции. Элементарная единица эволюции.
10. Элементарные факторы эволюции.
11. Естественный отбор и его формы.
12. Формы приспособленности организмов.
13. Представление о виде (критерий вида, основные пути видообразования).
14. Прогресс и регресс в эволюции.
Письменный опрос:
заполнить таблицу на тему «гипотезы и концепции, объясняющие происхождение жизни». Схема таблицы прилагается.
Название гипоте- Автор(ы) Время воз- Основная идея Доказательства/ Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию:
1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: доп.
Мин обр. РФ / Т.Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 608 с.
3. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: клеточный уровень организации материи.
План проведения занятия 1. Устный опрос.
2. Тест «Клетка»
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Основные положения клеточной теории 2. Какую роль играет вода в клетке?
3. Какие функции выполняют жиры и углеводы в клетке?
4. Основные отличия прокариотических клеток от эукариотических?
5. Строение и функции клеточных мембран.
6. Что общего в функциях и структуре митохондрий и хлоропластов?
7. Отпишите процесс деления соматической клетки.
8. Свойства клетки. Гипотеза специализации клеток.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: белки и нуклеиновые кислоты.
План проведения занятия 1. Устный опрос.
2. Тест «Белки и нуклеиновые кислоты»
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 3 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Какие функции выполняют белки в составе живых организмов?
2. Особенности катализаторов-ферментов.
3. Химический состав белков.
4. Почему белковая макромолекула также называется полипептидной?
5. Что является причиной оптической активности белков?
6. Какое свойство белков используют при их очистке диализом?
7. Почему опытные хозяйки рекомендуют варить яйца в соленой воде?
8. Какие химические связи формируют вторичную структуру белка?
9. Что способствует образованию третичной структуры белка?
10. Особенности строения и структуры нуклеиновых кислот.
11. Что такое генетическая информация? Где она хранится?
12. В какой форме зашифрована генетическая информация?
13. Целесообразность репликации молекул ДНК в живых организмах?
14. Как и для чего происходит транскрипция молекул и-РНК?
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: биосфера. Взаимоотношение природы и общества.
План проведения занятия 1. Устный опрос.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 2 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Определение понятия «Биосфера» по Вернадскому и по Зюссу.
2. Область расположения биосферы.
3. Типы вещества в биосфере.
4. Функции живого вещества в биосфере.
5. Свойства биосферы.
6. Круговороты веществ в биосфере.
7. Классификация экосистем.
8. Варианты связей и взаимоотношений между организмами сообщества.
9. Космические факторы, влияющие на биосферу.
10. Электромагнитные факторы, влияющие на биосферу.
11. Биосфера и космические циклы: суточные колебания.
12. Биосфера и космические циклы: сезонные колебания.
13. Биосфера и Солнечная активность.
14. Законы взаимодействия природы и общества Коммонера.
15. Экологический кризис и экологическая катастрофа.
16. Классификация антропогенных загрязнений окружающей среды.
17. Парниковый эффект. Разрушение озонового слоя. Кислотные дожди.
Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
3. Мельникова М.А. Концепции современного естествознания : учеб.-метод. пособие / М.А. Мельникова ; АмГУ, ИФФ. – Благовещенск: Изд-во Амур. гос ун-та, 2009. – 120 с.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № Название темы: самоорганизация в сложных системах.
План проведения занятия 1. Устный опрос.
Объем аудиторных часов – 2ч.
Объем часов для самостоятельной работы студентов – 4 ч.
Вопросы, выносимые на обсуждение 1. Парадигма самоорганизации.
2. Синергетика.
3. Особенности эволюции неравновесных систем.
4. Самоорганизация – источник и основа эволюции.
5. Самоорганизации в различных видах эволюции.
6. применение методов синергетики в различных науках Список литературы, необходимой для подготовки к практическому занятию 1. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания : учеб.: рек. Мин. обр.
РФ / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е, 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2007, 2008, 2009. – 540 с.
2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие: рек. УМО / Г.И. Рузавин. – М.: Гардарики, 2007. – 304 с.
3.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВЫХ РАБОТ
Курсовые работы в данном курсе не предусмотрены.
«