ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУВПО «Марийский государственный университет»
Факультет психологии и безопасности жизнедеятельности
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
 |
(название факультета/института
(подпись, Ф. И.О. декана/директора)
« » 200 г.
 |  |  |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Учебная дисциплина Современные естественнонаучные теории
(наименование)
Специальность 050104.65 – Безопасность жизнедеятельности
(код и название в соответствии с лицензией)
Кафедра медико-биологических дисциплин и безопасности жизнедеятельности
(название)
Курс 2 семестр 3 форма обучения очная
Лекции 18
Практические занятия 18
(кол-во часов)
Лабораторные занятия
(кол-во часов)
Самостоятельная работа 39
(кол-во часов)
Курсовая работа (проект)
(семестр)
Зачёт
(семестр)
Экзамен 3
(семестр)
Программа разработана канд. биол. наук, ст. преподавателем
(должность, Ф.И. О., учёная степень, звание автора программы)
Йошкар-Ола
2009
Рекомендована к утверждению решением учебно-методической комиссии/ учебно-методического совета) | Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры___________________________________ | |
(назв. факультета/института, специальности) | (название кафедры) | |
протокол заседания №____ от | протокол заседания №___ от | |
«____»_____________ 200__г. | «____»_____________200__г. | |
(подпись, Ф. И.О. председателя) | (подпись, Ф. И.О. зав. кафедрой,) |
СОГЛАСОВАНО с выпускающей кафедрой _____________________________________
_________________________________________________________________
(название кафедры)
протокол заседания №__ от __________200__г____________________________________
(Ф. И.О. зав. кафедрой, подпись)
Сведения о переутверждении рабочей программы учебной дисциплины на очередной учебный год и регистрация изменений
Учебный год | Решение кафедры (№ протокола, дата заседания кафедры, Ф. И.О., подпись зав. кафедрой) | Автор изменения (Ф. И.О., подпись) | Номер изменения |
Извлечения из Государственного стандарта высшего профессионального образования.
ЕН | Естественно-научные дисциплины | Всего часов |
ЕН. Ф | Федеральный компонент | 75 |
ЕН. Ф.02 | Современные естественнонаучные теории Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро - и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы, реакционная способность веществ; внутреннее строение и история геологического развития земли; современные концепции развития геосферных оболочек; литосфера как абиотическая основа жизни; экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество; работоспособность; биоэтика, человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре. | ЕН. Ф.02 |
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Дисциплина «Современные естественнонаучные теории» базируется на синтезе естественных наук (физике, химии и биологии) и содержит наиболее важные результаты этих наук о мире и месте человека в нем.
Знание современных фундаментальных научных положений естествознания, его мировоззренческих и методологических выводов является необходимым элементом подготовки специалистов в любой области деятельности и соответствует осуществляемой реформе высшего образования, направленной на усиление его фундаментальности и разносторонности, умению творчески адаптировать последние достижения в своей области к конкретным условиям труда.
Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, значительно повышают эффективность учебного процесса в целом и дают возможность студентам осваивать последующие дисциплины учебного плана на качественно более высоком уровне.
1. Цели и задачи дисциплины
Цели дисциплины:
1. Формирование у студентов целостной системы знаний об основных концепциях современного естествознания как неотъемлемой составляющей современной культуры.
2. Формирование представления о природе, основанном на понимании универсальных закономерностей и взаимосвязей существующих в природе.
Задачи дисциплины:
· знакомство студентов с основными проблемами, закономерностями, историей и тенденциями развития естествознания;
· изучение современных концепций естествознания в которых раскрываются фундаментальные и мировоззренчески значимые проблемы современной науки и философии;
· знакомство студентов с наиболее актуальными для современного естествознания проблемами и направлениями естественнонаучного познания.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студенты должны иметь представление:
– об естественной и гуманитарной культурах, о научном методе;
– об истории естествознания; панораме современного естествознания; тенденциях развития науки;
– о корпускулярной и континуальной концепциях описания природы;
– о порядке и беспорядке в природе; хаосе;
– о структурных уровнях организации материи; микро-, макро - и мега миры;
– о пространстве, времени; принципах относительности;
– о принципах симметрии; законах сохранения;
– о динамических и статистических закономерностях в природе;
– о принципе возрастания энтропии;
– о химических процессах, реакционной способности веществ;
– о внутреннем строении и история геологического развития Земли; современных концепциях развития геосферных оболочек;
– об особенностях биологического уровня организации материи;
– о принципах эволюции, воспроизводства и развития живых систем;
– о генетике и эволюции;
– о биоэтике;
– о биосфере и космических циклах;
– о самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма.
Студент должен знать и уметь пользоваться в своей профессиональной деятельности фундаментальными концепциями естествознания:
– системным подходом, направленным на целостный охват изучаемых процессов и явлений в их взаимосвязи и взаимодействии с другими явлениями;
– эволюционным подходом к явлениям, событиям и процессам, позволяющим понять их роль в общем процессе развития;
– концепцией самоорганизации, раскрывающей внутренние причины эволюции
2. Содержание дисциплины
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
РАЗДЕЛ I Общие проблемы естествознания
Тема 1. Наука в современной культуре. Понятие науки и специфические черты научного знания.
Наука как фактор развития общества. Понятие научно-технической революции. Наука, техника, производство.
Место науки в системе духовной культуры, соотношение с религией, философией, мифологией, искусством.
Понятие науки. Характерные черты науки: объективность, рациональность, согласованность, системность, достоверность, опытная проверяемость и возможность многократного воспроизведения, универсальность, фрагментарность, общезначимость, преемственность, эвристичность, внеморальность, критичность, относительный и интерсубъективный характер научных истин.
Наука и псевдонаука. Методологические критерии научного знания: принципы верификации, фальсификации, рациональности и др.
Тема 2. Естественные и гуманитарные науки.
Понятие естественных и гуманитарных наук. Различия между естественным и гуманитарным знанием. «Две культуры» по Ч. Сноу.
Методологические установки естествознания: аналитичность, опора на эксперимент, применение математики, всеобщий характер истин естествознания и др.
Методологические установки социально – гуманитарных наук: понимание, реконструкция, интерпретация, историчность и др.
Взаимосвязь естественного и гуманитарного познания знания.
Предмет и структура естествознания. Предмет и взаимосвязь основных отраслей естествознания.
Тема 3. Методы и формы естественнонаучного познания.
Субъект, объект, предмет познания. Понятие метода и методологии. Диалектика предмета и метода познания. Границы научного метода. Относительность и ограниченность человеческого опыта.
Уровни и формы научного познания. Эмпирический и теоретический уровни научного познания. Понятия эмпирического факта, эмпирического обобщения, гипотеза, закона, теории, научной картины мира. Соотношение теоретического и эмпирического уровней исследования.
Характеристика общенаучных эмпирических методов: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование.
Характеристика общенаучных теоретических методов: аксиоматический, формализация, идеализация, гипотетико-дедуктивный, статистический методы.
Междисциплинарные методы и исследовательские подходы.
Теория систем и системный подход в естествознании. Понятия системы, структуры, элемента, системных связей. Типология систем. Открытые и закрытые системы. Особенности сложных и сверхсложных систем. Организация и самоорганизация систем. Роль обратных связей в эволюции систем.
Тема 4. Основные закономерности и этапы развития естествознания. Панорама современного естествознания.
Концепции (модели) развития науки. Понятие парадигмы и исследовательской программы. Понятия «научная революция». Факторы научной революции. Научная революция и формирование научной картины мира.
Общие закономерности развития науки: традиции и новации, интеграция и дифференциация, преемственность в развитии научного знания. Принцип соответствия в науке.
Периодизация развития естествознания. Основные этапы развития естествознания.
Научные революции XX века в космологии, физике, биологии, антропологии. Основные направления естествознания и их результаты.
РАЗДЕЛ II Основные концепции физики
Тема 5. Физическая картина мира и её эволюция.
Понятие физической картины мира, её основные элементы.
Становление механической картины мира: Г. Галилей, И. Кеплер, Р. Декарт. Классическая механика И. Ньютона. Представление о материи, пространстве, времени, взаимодействии, характере фундаментальных законов.
Становление электромагнитной картины мира. Теория электромагнитного поля Максвелла. Представление о материи и взаимодействии. Понятие электромагнитного поля. Электромагнетизм и оптика.
Противоречия механической и электромагнитной картин мира.
Возникновение и развитие квантовой физики. Гипотеза квантов М. Планка. Фотонная теория света А. Эйнштейна. Л. де Бройль - корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи.
Специфика объектов микромира и способы их описания.
Проблема интерпретации квантовой механики. Принцип дополнительности. Принцип соответствия. Характер закономерностей микромира. Субъект – объектное единство. Роль прибора в квантовой механике.
Тема 6. Представление о материи в современном естествознании.
Понятие материи. Корпускулярный и континуальный подходы к проблеме строения материи.
Формы материи: вещество, поле вакуум. Понятие вещества и его агрегатные состояния. Понятие физического поля. Отличие вещества от поля. Физический вакуум и его свойства.
Структурные уровни организации материи: микро - макро- и мегамиры. Характеристика и определение основных структурных уровней: Вселенная, галактика, звездная система, планета, биосфера, сообщество, популяция, индивид, клетка, молекула, атом, элементарная частица, кварк.
Универсальные и особенные закономерности в природе.
Тема 7. Пространство и время.
Пространство и время как основные формы существования материи.
Понятие пространства и времени. Свойства (симметрии) пространства и времени: однородность и неоднородность, изотропность и анизотропность, обратимость и необратимость. Симметрии пространства-времени и законы сохранения.
Основные проблемы пространства и времени: размерности пространства и времени; геометрия пространства; дискретность (квантованность) и непрерывность, конечность и бесконечность пространства и времени.
Концепции физического пространства и времени: субстанциальная и реляционная (релятивистская).
Становление релятивисткой картина мира. Теория относительности.
Специальная (частная) теория относительности. Принцип относительности А. Эйнштейна. Постулаты СТО. Релятивистские эффекты СТО. «Парадокс близнецов». Вещество и энергия. Пространственно-временной континуум.
Общая теория относительности (ОТО). Принцип эквивалентности в ОТО. Гравитация и искривление пространства-времени. Геометрия пространства и теория гравитации в ОТО.
Экспериментальная проверка теории относительности.
Нефизические виды пространства и времени. Особенности биологического и социального пространства и времени.
Тема 9. Микромир. Атом. Элементарные частицы.
Фундаментальные физические взаимодействия.
Особенности микромира.
Возникновение и развитие атомистической концепции строения материи. Атом и его строение. Квантовая теория строения атома. Молекула как система атомов.
Понятие элементарной частицы. Свойства и классификация элементарных частиц. Теории элементарных частиц. Теория кварков.
Понятие взаимодействия. Принципы дальнодействия и близкодействия. Модель физического взаимодействия. Дискретность и континуальность материи.
Виды, особенности, место и роль в природе физических взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное.
Проблема создания единой теории частиц и взаимодействий. Теория электрослабого взаимодействия. Понятие калибровочного поля. Теории Великого объединения и Супергравитации.
РАЗДЕЛ III Космология и астрономия
Тема 10. Космологические модели Вселенной. Эволюция Вселенной.
Предмет и особенности космологии. Понятие Метагалактики. Космологический горизонт. Понятие космологической модели. Космология и философия. Этапы развития космологии.
Классическая космология. Классическая модель Вселенной. Космологические парадоксы классической модели Вселенной. Формирование релятивистской космологии. Стационарная релятивистская космологическая модель Эйнштейна. Нестационарная релятивистская космологическая модель Вселенной . Красное смещение. Хаббла. Возраст Вселенной.
Модель горячей Вселенной (Теория Большого Взрыва). Понятие сингулярности. Инфляционная теория возникновения Вселенной. Проблема множественности Вселенных.
Другие космологические модели.
Основные этапы (эры) эволюции Вселенной. Реликтовое излучение. Сценарии будущего Вселенной. Проблема «тёмной материи».
Космологический антропный принцип.
Тема 11. Происхождение и строение галактик и звезд.
Образование галактик. Сверхгалактики и скопления галактик. Макроструктура Вселенной. Строение и форма галактик. Радиогалактики. Квазары. Наша Галактика.
Общая характеристика, типы звёзд. Образование и эволюция звёзд. Звезда как саморегулирующаяся динамическая система. Нуклеосинтез в звёздах: происхождение химических элементов. Нейтронные звёзды, пульсары, сверхновые звёзды, чёрные дыры.
Тема 12. Происхождение и строение Солнечной системы.
Строение Солнечной системы. Теории (концепции) происхождения Солнечной системы: небулярная, приливная, метеоритная, электромагнитная и д. р. Современные представления об основных этапах формирования Солнечной системы. Общая характеристика Солнца и планет Солнечной системы.
Жизнь и Разум во Вселенной.
Тема 13. Происхождение, строение и эволюция Земли.
Основные физико-химические характеристики Земли. История геологического развития Земли. Строение Земли: геосферы и их характеристика. Концепции геологических процессов и геосферных оболочек Земли. Теория дрейфа материков Вегенера. Роль биосферы в геологической эволюции Земли.
РАЗДЕЛ IV Современная химия
Тема 14. Химия как наука.
Практическое значение химии в жизни современного общества. Предмет и задачи химии. Уровни материи, изучаемые химией. Возникновение и развитие химии: основные этапы. Система химии: учение о химическом составе, структурная химия, учение о химических процессов, эволюционная химия. Периодическая система элементов Менделеева и изотопы атомов.
Тема 15. Химический состав вещества. Структура химического соединения.
Понятие химического элемента. Молекула. Химические соединения. Создание новых материалов.
Химическая система. Атомно-молекулярное учение. Теория химической связи. Типы химической связи: ионная, ковалентная, металлическая и др.
Тема 16. Химические процессы. Эволюционная химия.
Учение о химических процессах. Химические реакции. Управление химическим процессом. Химическая термодинамика и кинетика. Катализ. Современные направления исследования химических процессов.
Основные проблемы эволюционной химии. Органический синтез и создание новых материалов. Биохимия и биогеохимия.
РАЗДЕЛ V Основные концепции биологии
Тема 17. Сущность биологической жизни. Структурные уровни организации биологических систем.
Сущность жизни. Витализм и механицизм о проблеме сущности жизни. Свойства и признаки живых организмов: обмен веществ (метаболизм); единство химического и биохимического состава; самовоспроизведение (репродукция); наследственность и изменчивость; развитие и рост; раздражимость и адаптация; самосохранение, сохранение динамического равновесия и другие. Определение жизни с точки зрения синергетики.
Системный подход в биологии. Биологическая жизнь как целостная система. Уровни организации жизни: молекулярно-генетический, клеточный, онтогенетический, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.
Тема 18. Происхождение и эволюция жизни на Земле.
Гипотезы происхождения жизни: креационизм, панспермии, гипотеза стационарного состояния, гипотеза самозарождения жизни, гипотеза случайного возникновения жизни. Теория абиогенного происхождения жизни Опарина - Холдейна. Теория химической эволюции в биогенезе . Теория самоорганизации М. Эйгена.
Экспериментальные доказательства абиогенного происхождения жизни. Миллера и Г. Юри.
Предварительные условия возникновения жизни на Земле. Этапы предбиологической эволюции. Начало жизни. Древнейшие формы жизни. Прокариоты и эукариоты, гетеротрофы и автотрофы. Роль фотосинтеза в развитии форм жизни на Земле. Образование царств растений и животных; появление полового размножения; появление многоклеточных организмов; завоевание суши и т. д.
Тема 19. Эволюционное учение в биологии.
Понятие биологической эволюции. Становление идеи эволюции (развития) в биологии.
Эволюционное учение Ч. Дарвина. Механизм биологической эволюции: изменчивость, наследственность, естественный отбор.
Синтетическая теория эволюции (СТЭ). Основные положения СТЭ. Микро и макроэволюция. Элементарные эволюционные факторы. Формы естественного отбора.
Проблемы и перспективы эволюционной теории.
РАЗДЕЛ VI Генетика. Этология. Социобиология.
Тема 20. Генетика.
Понятие и предмет генетики. Становление генетики и её основные направления. Создание учения о мутационной изменчивости Х. де Фризом. Открытие структуры ДНК Уотсоном и Криком. Открытие механизма кодирования генетической информации .
Основные положения современной генетики.
Уровни организации генетического аппарата: генный (молекулярный), хромосомный и геномный.
Основные положения хромосомной теории наследственности. Молекулярные основы наследственности. Строение ДНК. Понятие гена. Способ записи генетической информации. Свойства генетического кода: триплетность, однозначность, непрерывность, вырожденность, универсальность, самовоспроизведение (репликация). Воспроизведение генетической информации: репликация, транскрипции, трансляция. Взаимосвязь между геном и признаком.
Изменение генетической информации. Понятие и факторы мутации. Роль мутаций в эволюционном процессе.
Проблемы и перспективы современной генетики.
Тема 21. Этология.
Предмет этологии и ее соотношение с рефлексологией и бихевиоризмом. Инстинкт и его отличие от рефлекса. Основные инстинкты и их соотношение друг с другом. Значение агрессии и торможения агрессии в жизни природы. Отличие научения от инстинкта. Виды научения и их отличия друг от друга. Запечатление (импринтинг).
Общественные формы поведения животных.
Этология и человек.
Тема 22. Социобиология.
Предмет социобиологии. Результаты, стимулировавшие становление социобиологии. Генетическая предопределенность чувств и интеллекта. Изучение генов общественных животных. Генетическое обоснование общественной жизни. Споры о генах эгоизма и альтруизма. Генетическое обоснование самопожертвования. Понятия индивидуального, родственного и группового отбора.
Обоснованность перенесения результатов социобиологии на человека. Соотношение биологического и социального в животных и человеке. Понятие социального наследования. Соотношение социобиологического и социокультурного: генно-культурная эволюция.
РАЗДЕЛ VII Человек в природе и обществе
Тема 23. Человек как предмет естественнонаучного познания.
Человек как предмет естественнонаучного и философско-антропологического познания.
Природное в человеке на физическом, биологическом и психическом уровнях. Социокультурное в человеке. Общее и уникальное в человеке в сравнении с высшими животными.
Этология в изучении человека. Природные истоки нравственности и социальные истоки морали. Лоренцем нравственности на основе изучения животных. Проблема перенесения данных, полученных этологией, на человека.
Тема 24. Происхождение и эволюция человека.
Мировоззренческий аспект проблемы происхождения человека. Концепции происхождения человека.
Условия и факторы происхождения человека: роль природной среды, мутаций и естественного отбора. Эволюция человека: основные стадии и их характеристика. Перспективы и проблемы дальнейшей эволюции человека.
Тема 25. Исследование проблем психики человека в естествознании.
Нейрофизиология и психология. Достижения нейрофизиологии.
Строение мозга. Функциональная асимметрия полушарий. Сравнительная характеристика правого и левого полушарий. Их динамика в процессе филогенетического, онтогенетического развития человека. Влияние культуры на межполушарную асимметрию мозга.
Структура психики. Сознание и бессознательное как уровни психики человека. Различия между сознанием и бессознательным. Целостность психики человека.
Структура, элементы и функции бессознательной сферы психики.
Понятие сознания. Гипотезы происхождения сознания. Структура, и свойства сознания. Сознание и мозг. Социокультурная природа сознания.
РАЗДЕЛ VIII Основы общей и социальной экологии
Тема 26. Основы экологии.
Возникновение и предмет экологии.
Основные направления современной общей экологии: аутэкология, экология популяций, синэкология.
Основные проблемы экологии человека и социальной экологии.
Экологическая пирамида. Иерархическая структура экосистем. Характеристика трофических уровней. Взаимоотношения между организмами в экосистемах. Видовое разнообразие и устойчивость экосистем.
Понятие сукцессии. Закономерности экологии: закон минимума, закон толерантности, принцип конкурентного исключения и д. р.
Понятие биосферы, её состав, границы. Круговорот веществ и энергии в биосфере. Биогеохимические циклы. Роль биосферы в эволюции Земли. Устойчивость биосферы. Гея-гипотеза - Земля как квазиживое тело и самоуправляемая система.
Биосфера и космос. Концепция .
Концепция коэволюции .
Тема 27. Взаимодействие общества и природы.
Социальная экология – её предмет и причины возникновения. Природа как условие и средство развития человека и общества. Взаимодействие природы и общества: основные исторические этапы.
Влияние антропогенной деятельности на космическую, геологическую и биологическую сферы. Природные ресурсы и их использование Современный экологический кризис экологический кризис, его специфика, причины, факторы и перспективы преодоления.
Политико-правовые аспекты взаимодействия общества и природы.
Концепция устойчивого развития и её альтернативы.
РАЗДЕЛ IX Современные исследовательские подходы в естествознании
Тема 28. Концепция самоорганизации (синергетика).
Возникновение концепции самоорганизации (синергетики). Связь синергетики термодинамики и теории систем. Второе начало термодинамики. Самоорганизующиеся системы в природе. Энергия. Энтропия. Открытые и закрытые системы. Линейность и нелинейность. Понятия флуктуации, бифуркации, фазового состояния, аттрактора. Равновесные и неравновесные области. Роль энергии и информации в образовании новых структур. Понятие диссипативной структуры. Динамика хаоса и порядка. Принцип производства минимума энтропии. Представление об эволюции в синергетике. Универсальная схема развития по И. Пригожину. «Стрела времени» и эволюции в синергетике.
Тема 29. Универсальный эволюционизм и современная научная картина мира.
Общая характеристика современной естественнонаучной картины мира.
Методологическое значение теории самоорганизации (синергетики) в построении современной научной картины мира. Принцип универсального эволюционизма в современном естествознании. Особенности эволюционизма в различных естественных науках (биология, химия, физика).
Концепция универсальной эволюции.
РАЗДЕЛ X Наука и этика
Тема 30. Этические проблемы науки.
Нравственная амбивалентность науки и важность этических проблем науки. Роль внешних и внутренних факторов в развитии науки. Влияние государства, политики, экономики на развитие науки.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
