Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский государственный педагогический университет»
Математический факультет
Институт физики и технологии
Кафедра общей физики и естествознания
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине
«Концепции современного естествознания»
Для специальности «050201.65 – Математика»
По циклу ЕН. Р – общие математические и естественнонаучные дисциплины, национально-региональный компонент
Очная форма обучения Заочная форма обучения
Курс - 3 Курс - 3
Семестр – 5 Семестр – 5
Объем в часах всего – 50 Объем в часах всего – 50
в т. ч.: лекции – 26 в т. ч.: лекции – 6
самостоятельная работа – 26 самостоятельная работа - 44
Зачет – 5 семестр Зачет – 6 семестр
Екатеринбург 2012
Рабочая программа по дисциплине «Концепции современного естествознания»
ФГБОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет»
Екатеринбург, 2012. – 15 с.
Составитель: , старший преподаватель кафедры общей физики и естествознания.
Рабочая учебная программа обсуждена на заседании кафедры общей физики и естествознания УрГПУ
Протокол № 2 от 01.01.2001
 |
Зав. кафедрой
 |
Декан математического факультета
1. Пояснительная записка
Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: освоение студентами гуманитарного направления современной естественнонаучной картиной мира, раскрытие в доступной форме фундаментальных идей естественнонаучных теорий – концепций.
Задачи изучения дисциплины:
· ознакомление с сущностью основных природных явлений и методами их исследования;
· формирование целостного представления о современной научной картине мира;
· овладение новыми естественнонаучными понятиями;
· расширение кругозора, формирование научного мышления и научного мировоззрения;
· приобретение знаний, необходимых для изучения смежных дисциплин.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 50 часов.
2. Учебно-тематическое планирование
2.1. Учебно-тематический план очной формы обучения
№ п/п | Наименование | Всего трудоем-кость | Аудиторные | Самостоя-тельная работа | |||
Всего | Лекции | Практи-ческие | Лабора-торные | ||||
1 | Введение | 2 | 2 | 2 | - | - | - |
2 | Логика и методология развития естествознания | 4 | 2 | 2 | - | - | 2 |
3 | История естествознания | 4 | 2 | 2 | - | - | 2 |
4 | Современная физико-химическая картина мира | 8 | 4 | 4 | - | - | 4 |
5 | Современная астрономическая картина мира | 6 | 4 | 4 | - | - | 2 |
6 | Внутреннее строение и история геологического развития Земли | 4 | 2 | 2 | - | - | 2 |
7 | Биология в современном естествознании | 8 | 4 | 4 | - | - | 4 |
8 | Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем | 6 | 2 | 2 | - | - | 4 |
9 | Закономерности развития биосферы. | 4 | 2 | 2 | - | - | 2 |
10 | Человек как предмет естественнонаучного познания | 4 | 2 | 2 | - | - | 2 |
Итого | 50 | 26 | 26 | - | - | 24 |
2.2. Учебно-тематический план заочной формы обучения
№ п/п | Наименование | Всего трудоем-кость | Аудиторные | Самостоя-тельная работа | |||
Всего | Лекции | Практи-ческие | Лабора-торные | ||||
1 | Введение | 2 | - | - | - | - | 2 |
2 | Логика и методология развития естествознания | 2 | - | - | - | - | 2 |
3 | История естествознания | 4 | - | - | - | - | 4 |
4 | Современная физико-химическая картина мира | 10 | 2 | 2 | - | - | 8 |
5 | Современная астрономическая картина мира | 8 | 2 | 2 | - | - | 6 |
6 | Биология в современном естествознании | 10 | 2 | 2 | - | - | 8 |
7 | Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем | 6 | - | - | - | - | 6 |
8 | Закономерности развития биосферы. | 4 | - | - | - | - | 4 |
9 | Человек как предмет естественнонаучного познания | 6 | - | - | - | - | 6 |
Итого | 50 | 6 | 6 | - | - | 44 |
3. Содержание дисциплины
3.1. Введение
Тема лекции
Специфика и взаимосвязь естественнонаучного и гуманитарного научных знаний
Место науки в духовной жизни общества. Специфика и взаимосвязь естественнонаучного и гуманитарного типов культур. Содержание и методология курса.
3.2. Логика и методология развития естествознания
Тема лекции
Логика и методология научного познания
Место науки в структуре знания. Структура научной деятельности. Критерии и нормы научности. Научная истина и научное мировоззрение. Парадигмы.
Тема практического занятия
Методы и формы научного познания.
3.3. История естествознания
Тема лекции
От мифа к логосу.
Возникновение науки как преодоления мифа. Зарождение эмпирического научного знания. Формирование первых естественнонаучных программ: атомистическая программа; математическая программа. Создание первой естественнонаучной картины мира в древнегреческой культуре.
Тема практического занятия
Становление научного знания в эпоху Возрождения. Первые научные теории.
3.4. Современная физико-химическая картина мира
Темы лекций
1. Материя и движение, время и пространство. Виды фундаментальных взаимодействий. Концепции дальнодействия и близкодействия. Законы сохранения и виды симметрии в природе.
2. Становление классической механики в эпоху Возрождения. Гелиоцентрическая модель Коперника, Вселенная Дж. Бруно, законы И. Кеплера. Принципы механицизма И. Ньютона.
3. Электромагнитная концепция. Поле как переносчик взаимодействия. Свет. Волновая и корпускулярная гипотезы света. Корпускулярно-волновой дуализм света.
4. Исторические уровни в познании химических веществ. Химический элемент. Структура вещества и химические системы. Периодическая система . Природа химической связи. Проблемы структурной химии. Перспективные и современные материалы
5. Структура атома. Модели атома. Постулаты Бора. Классификация элементарных частиц
6. Статистические и термодинамические свойства макросистем. Законы термодинамики.
Темы практических занятий
1. Принцип относительности Галилея. Специальная и общая теории относительности Эйнштейна.
3.5. Современная астрономическая картина мира
Тема лекции
1. Эволюция Вселенной. Фридмана. Закон Хаббла. Модель горячей Гамова. Модель Большого взрыва. Реликтовое излучение. Структура Вселенной. Звезды. Классификация звезд.
2. Строение, происхождение, эволюция Солнечной системы. Солнце: строение, солнечные пятна, протуберанцы, хромосферные вспышки.
Темы практических занятий
1. Строение и эволюция Галактики
3.6. Внутреннее строение и история геологического развития Земли
Тема лекции
Современные методы изучения космического пространства. Проблема поиска внеземных цивилизаций. Геологическое строение Земли как планеты Солнечной системы. Современные гипотезы происхождения Земли
3.7. Биология в современном естествознании
Темы лекций
1. Традиционная или описательно-натуралистская биология; физико-химическая и эволюционная биология. Создание первых классификаций.
2. Инвентаризация знаний о животном и растительном мире. Введение бинарной номенклатуры К. Линнея. Системный подход в исследовании природы.
Темы практических занятий
1. Отличие живого от неживого. Свойства живых систем.
2. Клетка. Воспроизводство живого.
3.8. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем
1. Зарождение экспериментальной биологии во второй половине Х1Х века. Интеграция биологических наук. Расшифровка процессов саморегуляции. Онтогенез и филогенез. Развитие эволюционной концепции и теории естественного отбора. Ковариантная редупликация и биологический прогресс.
2. Молекулярно-генетический уровень. Онтогенетический уровень. Доклеточные формы жизни (вирусы, бактериофаги). Царства живого (микроорганизмы, грибы, растения, животные) – основа биоразнообразия и устойчивого развития.
Темы практических занятий
1. Генетические законы и факторы эволюции.
2. Учение Вернадского о биосфере. Ноосфера.
3. Типы сред, действие факторов среды
4. Учение о популяции. Принципы жизнедеятельности видов и функционирования экосистем
3.9. Закономерности развития биосферы
Тема лекции
1. Учение Вернадского о биосфере. Границы биосферы. Принципы целостности и гармонии биосферы. Роль живого в эволюции Земли. Геохимические и биотический круговороты.
2. Космическая роль биосферы. Правило инерции. Давление и «всюдность» жизни. Понятие устойчивого равновесия. Абиотические (физические, химические, эдафические, орографические, климатические); биотические (фитогенные, зоогенные) и антропогенные факторы среды.
Темы практических занятий
1. Учение о популяции. Принципы жизнедеятельности видов и функционирования экосистем.
2. Основные законы экологии и концепции естествознания.
3. Типы сред, действие факторов среды
3.10. Человек как предмет научного познания
Тема лекции
Человек как объект естественнонаучного познания. Представления о появлении человека в эволюции. Социобиология, этология, этнология и социальная экология - их достижения в изучении человека. Особенности физиологии и здоровья человека.
Темы практических занятий
1. История развития цивилизации. Неолитическая, промышленная и экологическая революции в жизни и становлении человека и социума. Роль культуры в эволюции человека.
2. Глобальные проблемы современности. Антропогенное воздействие на биосферу.
3. Ноосферное мировоззрение Ноосфера - конструктивная модель вероятного будущего по Тейяру де Шардену и Вернадскому.
4. Самостоятельная работа И ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Темы, вынесенные на самостоятельное изучение
1. Духовная культура. Рождение науки.
2. Характерные черты научного знания. Научное открытие и доказательство.
3. Интеграция и дифференциация наук.
4. Концепция классического детерминизма Лапласа.
5. .Корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. Принцип дополнительности Бора. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
6. Ядерные процессы.
7. Теория . Основные законы химии. Учение о химических процессах. Эволюционная химия.
8. Зарождение живой материи.
9. Принцип глобального эволюционизма.
10. История геологического развития Земли (экологические функции литосферы).
11. Глобальные катастрофы и эволюцию жизни.
12. Экологические глобальные проблемы. Природные катастрофы и климат.
13. Человек, как предмет естественнонаучного познания (здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика; человек и космические циклы; путь к единой культуре).
Примерные темы теоретических коллоквиумов и контрольных работ
1. Закономерности развития научного знания.
2. Черты корпускулярной концепции описания природы (атомизм, механицизм, квантовая теория строения вещества).
3. Континуальная концепция описания природы.
4. Структурные уровни организации материи. Система и целое. Часть и элемент. Взаимодействие части и целого.
5. Законы сохранения и принципы, действующие в природе.
6. Начала термодинамики. Энтропия как мера неупорядоченности.
7. Электродинамическая картина мира.
8. Свет – частица и волна. История становления представлений о природе света.
9. Развитие представлений о пространстве и времени.
10. Определение популяции, свойства популяции, роль популяций в эволюции, как основной единицы естественного отбора
11. Границы биосферы по . Суть биотического круговорота в поддержании жизни.
12. Суть гипотезы . Доводы за и против концепций «голо - и генобиоза».
13. Черты сходства и различия в строении животной и растительной клеток
14. Характеристика закона толерантности и суть принципа Ле Шателье
15. Причины и последствия глобального воздействия человека на среду (возникновение и влияние на жизнедеятельность видов озоновых дыр, парникового эффекта, кислотных дождей)
16. Биосинтез белка в клетке – специфичность живого
17. Типы хромосомных мутаций, их роль в эволюции
18. Исторические этапы в развитии естествознания (краткая характеристика временных отрезков и основных научных открытий)
Примерные вопросы для зачета
1. Наука. Тенденции развития.
2. Структура научного познания. Классификация наук.
3. Системы мира Аристотеля, Птолемея и Коперника. Научные революции.
4. Физическая картина мира, физические измерения и единицы.
5. Материя. Структурные уровни организации материи. Виды материи.
6. Роль симметрии и асимметрии в естественном познании.
7. Основные проблемы современной химии.
8. Типы взаимодействий. Концепции близкодействия и дальнодействия.
9. Принципы современной физики (неопределенности, суперпозиции, дополнительности)
10. Порядок и беспорядок в природе. Хаос.
11. Синергетика. Значение синергетики для современной физики.
12. Структурные уровни организации материи: объекты мега-. макро - и микромира.
13. Современные представления о пространстве и времени.
14. Принцип относительности Галилея.
15. Теория относительности Эйнштейна.
16. Законы сохранения в физике.
17. Современная научная картина мира.
18. Астрономия, её разделы, предмет изучения, методы изучения.
19. Современные проблемы астрофизики.
20. Модель Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной.
21. Происхождение и эволюция звёзд.
22. Отличие живого от неживого и модели происхождения жизни.
23. Ведущие генетические законы и механизм воспроизводства жизни.
24. Понятия и законы экологии.
25. Основные положения общей теории эволюции и концепции коэволюции.
26. Синтетическая теория эволюции и концепция Гея-Земли.
27. Вернадского о биосфере.
28. Этапы формирования геосферы, роль геохимических циклов в эволюции Земли.
29. Биотический круговорот и его значение для эволюции биосферы.
30. Этапы становления человека, его отличия от животных.
31. Концепция ноосферы и ее научное обоснование.
32. Эволюция видов – эволюция экосистем.
33. Сущность жизни. Свойства живых систем, их отличие от неживой материи.
34. Типы сред. Действие факторов среды.
35. Роль мутаций и окружающей среды в эволюции живого.
Примерные темы рефератов
1. Взгляды выдающихся мыслителей древности на окружающий мир.
2. Возникновение науки. Наука и мифология.
3. Ученые средних веков и их воззрения на строение Вселенной.
4. Наука эпохи возрождения.
5. Наука как эволюционный процесс. Научные революции.
6. Мир как число. Пифагорейский союз.
7. И. Кеплер: от поисков гармонии мира к открытию тайны планетных орбит.
8. Г. Галилей и его роль в становлении классической науки.
9. Современное естествознание и его роль в науке и жизни общества.
10. Альберт Эйнштейн и создание теории относительности.
11. – великий сын России.
12. И Ньютон и создание фундамента механической картины мира.
13. Учреждение Петербургской академии наук и ее первые академики.
14. и развитие в России ядерной физики.
15. – основоположник отечественной теоретической физики.
16. Ноосфера. Учение о ноосфере.
17. Проблема самоорганизации материи. Синергетика.
18. Материальность и единство окружающего мира.
19. Пространство-время и вещество.
20. Развитие взглядов на пространство и время в истории науки.
21. Многообразие форм и движения материи.
22. Вакуум.
23. Концепции близкодействия и дальнодействия в науке.
24. Порядок и беспорядок в природе.
25. Генезис: рождение пространства, времени и вещества.
26. Модель Большого взрыва и расширяющейся Вселенной.
27. Происхождение и эволюция звезд.
28. Образование Солнечной системы.
29. Физика Солнца.
30. Строение Земли. Оболочки Земли.
31. Почва – строение и регулирующие функции.
32. Строение материи.
33. Вещество и антивещество.
34. Статистические закономерности в природе, их особенности.
35. Понятие «энергия» в науке: с древнейших времен до наших дней.
36. История закона сохранения и превращения энергии.
37. Закон сохранения импульса в природе.
38. Основные источники энергии на Земле и за ее пределами.
39. Проблемы современной энергетики.
40. Возникновение и эволюция биосферы.
41. Большой адронный коллайдер.
42. Природа звуковых явлений, их роль в природе.
43. Эндотермические и экзотермические процессы в природе.
44. Понятия «вещество» и «физические поля» в современной науке.
45. Физические поля в функционировании живых организмов.
46. Использование электрических и магнитных явлений в медицине.
47. Корпускулярно-волновой дуализм.
48. Свет, его роль в возникновении и развитии жизни на Земле.
49. Строение атома и периодический закон.
50. Строение атома.
51. Строение атомного ядра.
52. История появления в современной науке квантовых представлений.
53. Периодическая система элементов.
54. Теория суперструн.
55. История закона сохранения массы.
56. Роль закона сохранения заряда в природе.
57. Симметрия и асимметрия в природе.
58. Особенности взаимодействия молекул в веществе.
59. Роль агрегатных переходов в живой и неживой природе.
60. Свойства воды, ее роль в природе.
61. Вода, ее роль в возникновении и развитии жизни на Земле.
62. Растворы в живой и неживой природе.
63. Химическая связь, ее роль в живой и неживой природе.
64. Роль каталитических реакций в живой природе.
65. Химические элементы в организме человека и животных.
66. Химия питания.
67. Химия лекарств.
68. Химия в сельском хозяйстве.
69. Химия и физика фотографии.
70. Роль фундаментальных открытий физики и химии в развитии биологических наук.
71. Особенности энергетических процессов в живых организмах.
72. Мутации. Роль мутаций в эволюции живого.
73. Биосфера человек и космос. Концепция .
74. Биосфера. Учение о биосфере.
75. Биосфера как экологическая система.
76. Биосфера как геологическая оболочка Земли.
77. Превращение энергии в биосфере.
78. Круговорот веществ в биосфере.
79. Происхождение человека. Стадии эволюции человека.
80. Биологическое и социальной в онтогенезе человека.
81. Биологическое и социальное в историческом развитии человека.
82. Организация и самоорганизация в живой природе.
83. Структурные уровни живого.
84. Влияние биологических теорий на развитие естествознания.
85. Правила и средства гигиены с точки зрения естественных наук.
86. Пути развития человеческой цивилизации.
87. Человек в центре естественных наук.
88. Техносфера. Влияние человечества на природу.
89. Глобальные проблемы человеческой цивилизации.
90. Глобальное изменение климата. Роль человека в изменении климата.
91. Экологические проблемы гидросферы.
92. Экологические проблемы человечества.
93. Социально-этические проблемы генной инженерии.
94. Основные положения глобальной тектоники плит
95. Роль мутаций и окружающей среды в эволюции живого
96. Функции биоразнообразия в биосфере
97. Основные проблемы социобиологии
98. Современная этика
99. Эволюция культуры
100. Основные проблемы парапсихологии
5. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДАННОЙ ПРОГРАММЕ
По окончании курса выпускники должны:
- владеть понятийным аппаратом современного Естествознания;
- знать закономерности развития природы и общества;
- понимать закономерности функционирования живых систем;
- знать естественнонаучную литературу;
- обладать рядом составных элементов для формирования научного мировоззрения.
Основные умения и навыки:
- обладание навыками оценочного отношения к источникам информации;
- умение представлять знания как систему логически связанных общих и специальных положений науки;
- способность использовать полученные знания в своей повседневной деятельности и интерпретировать их для учащихся общеобразовательных учреждений.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ:
6.1 Дидактическое и материально-техническое обеспечение дисциплины:
- тесты для оценки итоговых и текущих знаний по предмету;
- новые информационные технологии, в виде лазерного диска, для работы по разделу темы: «Глобальные проблемы современности»;
- аудио-визуальные материалы, в виде CD - дисков с фильмами «Путешествие на край Вселенной», фильмом «Солнечная система» (США) и др.
6.2. Рекомендуемая литература
Основная
1. | Горелов современного естествознания. Учебное пособие для бакалавров 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: ЮРАЙТ, 20с. | 35 экз. |
2. | Дубнищева современного естествознания. Основной курс в вопросах и ответах - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 20с. | 42 экз. |
3. | Клягин научная картина мира: Учебное пособие, Москва: Логос, 20с. | 45 экз. |
4. | Лебедев современного естествознания. Учебник для вузов. - Москва: ЮРАЙТ, 20с. | 37 экз. |
5. | Рузавин современного естествознания: учебник для студентов вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 20с. | 50 экз. |
Дополнительная
2. | , , Клочковский современного естествознания - Москва: Дрофа, 20с. | 5 экз. |
6. | , , Алексеев современного естествознания. Учебно-практическое пособие - Москва: Евразийский открытый институт, 20с. | 15 экз. |
10. | Гусейханов современного естествознания. Учебник и практикум 8-е изд., перераб. и доп. - Москва: ЮРАЙТ, 20с. | 5 экз. |
5. | Кащеев современного естествознания: курс лекций. Учебное пособие - Москва: IPR-Медиа, 20с. | 10 экз. |
1. | Концепции современного естествознания. Учебник для вузов / Под редакцией - СПб: Питер, 20с. | 7 экз. |
9. | Кравченко современного естествознания. Ответы на экзаменационные вопросы 3-е издание - Минск: ТетраСистемс, 20с. | 3 экз. |
3. | Крюков современного естествознания. Конспект лекций. Учебное пособие - Москва: А-Приор, 20с. | 5 экз. |
7. | Садохин современного естествознания. Учебное пособие 5-е изд., стер. - Москва: Омега-Л, 20с. | 20 экз. |
8. | Стрельник современного естествознания. Конспект лекций - Москва: ЮРАЙТ, 20с. | 5 экз. |
4. | Тулинов современного естествознания. Учебник 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Дашков и Ко, 20с. | 15 экз. |
6.3. Информационное обеспечение дисциплины
Интернет-сайты:
www. en. *****
*****
www.*****
ru. wikipedia. org
nauka. *****
book. *****/nauka. html
www. *****
7. Материально-техническое и дидактическое обеспечение дисциплины
Учебные и специализированные лекционные аудитории с мультимедиапроектором.
8. СВЕДЕНИЯ ОБ авторЕ программы
старший преподаватель кафедры общей физики и естествознания УрГПУ
рабочий телефон:
