Новокузнецкий филиал-институт
государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Кемеровский государственный университет»
Факультет информационных технологий
Кафедра экологии и естествознания
УТВЕРЖДАЮ:
Директор
______________
«11»____09___206_ г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
(ОПД. Р.01)-Концепции современного естествознания
(код и название дисциплины по учебному плану специальности)
__________________________________________________________________
Для специальности ___020804 – «Геоэкология»____________________________
(код и название специальности)
Цикл дисциплин учебного плана ___ОПД________________________________
(ОГСЭ, ЕН, ОПД, СД, ДС)
Компонент учебного плана: ____федеральный____________________________
(федеральный, региональный, вузовский)
Формы обучения _________дневная___________________________________
Новокузнецк, 2006
Новокузнецкий филиал-институт
Кемеровского государственного университета
Кафедра ____экологии и естествознания_______
Факультет ___информационных технологий____
У Т В Е Р Ж Д Е Н О:
Декан ________
(ф. и.о. декана)
«_08_» __сентября__2006_ г.
_______
________
(подпись)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебной дисциплины
(_ОПД. Р.01__)-Концепции современного естествознания
( шифр и наименование дисциплины по рабочему учебному плану ООП)
для специальности _(020804) – «Геоэкология
( шифр и название специальности)
для ______дневной_____ формы обучения
Составитель(и) / разработчик(и) программы
__, доцент, канд. хим. наук___________________
(Ф. И.О., должность и ученая степень)
__________________________________________
(Ф. И.О., должность и ученая степень)
Новокузнецк 2006
Рабочая программа составлена на основании ________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
__экологии и естествознания_______________________________________
«_31_» _августа_ 2006 г. Протокол №_1_
Заведующий кафедрой ____
_____________ ____________
/подпись/ (Ф. И.О)
Рабочая программа согласована с выпускающей кафедрой
Кафедра | Специальность | Ф. И.О. заведующего кафедрой | Согласовано | |
Дата | подпись | |||
Экологии и естествознания | Геоэкология | |||
Рабочая программа одобрена методической комиссии факультета
«_06_» __сентября_ 2006_ г. Протокол №_1_____
Председатель комиссии _________________ __________
/подпись/ (Ф. И.О)
Лист-вкладка рабочей программы учебной дисциплины
_____________________ОПД. Р «Концепции современного естествознания»_______________
шифр и название дисциплины
Дополнения и изменения в рабочей программе учебной дисциплины
на текущий учебный год
Учебный год | Группы по рабочему УП | Содержание изменений в разделах (наименования разделов и краткое содержание изменений) | Преподаватель, ведущий дисциплину (Ф. И.О., дата, подпись) | Изменения утверждены на заседании кафедры (дата, № протокола и подпись зав. кафедрой) | Изменения согласованы с выпускающей кафедрой (дата и подпись зав. кафедрой) |
Примечания:
· В случае отсутствия изменений и дополнений вместо содержания изменений вносится запись «Принята без изменений».
· Тексты изменений прилагаются к тексту рабочей программы обязательно.
Лист – вкладка рабочей программы учебной дисциплины
______________________________Концепции современного естествознания,_ ОПД, Региональный компонент__________________
(название дисциплины, цикл, компонент)
Список основной учебной литературы
*Указания о контроле на момент переутверждения программы | Сведения об учебниках | Соответствие ГОС (для федеральных дисциплин) или соответствия требованиям ООП (для региональных и вузовских) - указание на недостаточно отраженные в учебнике разделы | Количество экземпляров в библиотеке на момент переутверждения программы | |||
Дата | Внесение, продление или исключение / Подпись отв. за метод работу | Наименование, гриф | Автор | Год издания | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
30.08.06 |
| Концепции современного естествознания/ Мин. обр. РФ | , и др. | 2002 | Соответствует ГОС | |
30.08.06 |
| Концепции современного естествознания/ Мин. обр. РФ | 2007 | Соответствует ГОС | ||
1 Пояснительная записка
Курс «Концепции современного естествознания» предназначен студентам специальности 013600(020804) – «Геоэкология» для освоения основ эволюционно-синергетической парадигмы современного естествознания, необходимых при формировании у студентов научного мировоззрения и осознания ими имманентных принципов и закономерностей развития природы – от микромира до Вселенной и Человека.
В соответствии с требованиями ГОС ВПО по дисциплине «Концепции современного естествознания» для специальности "Геоэкология" основными разделами дисциплины, обязательными для преподавания, являются следующие: естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; 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, неопределённости, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических системах; 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 систем – основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика, человек и космические циклы; ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма.
Главной целью курса является овладение студентами экологической специальности современной естественно-научной картиной мира, интегрирующей в единое целое гуманитарную и естественно-научную культуры, и формирование у будущих специалистов естественно-научного способа мышления и целостного мировоззрения. В процессе обучения студенты должны приобрести умение обосновывать свою мировоззренческую позицию в области естествознания и научиться применять полученные знания при решении профессиональных задач, пользуясь современными научными методами.
Ниже приводится перечень минимальных требований к знаниям и умениям студента при завершении обучения.
1. Знать определение понятия «культура». Знать признаки, отличающие гуманитарную культуру от естественно-научной культуры. Уметь различать явления и объекты гуманитарной культуры от явлений и объектов естественно-научной культуры. Уметь обосновать специфику и неразрывную сущностную взаимосвязь естественно-научной и гуманитарной культур.
2. Знать определения важнейших составных частей единой культуры: мифологии, религии, искусства, ремесла, науки, техники. Уметь объяснить имманентное единство духовной и материальной культур.
3. Знать основы классификации методов научного познания. Уметь объяснить последовательность основных составных частей научного метода познания: научного наблюдения, эксперимента, измерения, абстрагирования и идеализации, мысленного эксперимента, формализации, аналогии и моделирования.
4. Уметь оценивать вклад методов эмпирического и теоретического познания в целостное познание. Уметь объяснить единство и различия методов эмпирического и теоретического методов познания.
5. Знать основные исторические этапы развития научного метода познания: милетская школа Фалеса, эфесская школа Гераклита, «Пифагорейский союз», учение Аристотеля, геоцентрическая система Птолемея, средневековая европейская натурфилософия, работы Галилея, гелиоцентрическая система мира Коперника, научная революция XVII в.
6. Знать важнейшие структурные составные части современной системы знаний о мире. Уметь объяснить вклад религии, искусства, науки и техники в современное мировоззрение.
7. Знать основы современной концепции происхождения Вселенной и её ориентировочный возраст.
8. Знать принципы процессов образования звёзд и синтеза химических элементов.
9. Знать возраст Солнечной системы и Земли. Знать оболочечное строение Земли и уметь объяснить взаимодействие оболочек в едином процессе эволюционного развития Земли.
10. Знать физические доказательства корпускулярно-континуальной двойственности проявления и форм описания элементарных частиц.
11. Знать основные выводы классической равновесной термодинамики о направлении развития изолированных систем. Уметь объяснить несостоятельность гипотезы “тепловой смерти Вселенной”.
12. Знать основные общие принципы синергетики. Уметь объяснить, что называется в синергетике точкой бифуркации.
13. Знать два важнейших условия, которым должны удовлетворять природные системы для самопроизвольного перехода к более упорядоченным формам организации.
14. Уметь определить различия в классическом и релятивистском эйнштейновском пониманиях свойств пространства и времени.
15. Знать основные выводы из принципов относительности Галилея и Эйнштейна.
16. Уметь отличать природу динамических закономерностей в природе от природы статистических закономерностей.
17. Знать основные формы закона сохранения: закон сохранения массы, закон сохранения энергии, закон сохранения количества движения. Знать формулу Эйнштейна о пропорциональной зависимости массы и энергии при их взаимных превращениях друг в друга.
18. Знать основы теории строения атомов химических элементов и молекул веществ.
19. Знать основные факторы, определяющие реакционную активность веществ.
20. Знать причины исключительных особенностей органических веществ, обусловивших возможность возникновения жизни.
21. Знать и уметь объяснить роль литосферы и гидросферы в зарождении и эволюции жизни.
22. Знать исключительные свойства воды, обусловившие возможность возникновения жизни. Уметь объяснить связь между бесконечным информационно-физико-химическим полем вариантов сочетаний веществ в устойчивом температурном интервале и возникновением жизни.
23. Знать основные этапы биологической эволюции на Земле.
24. Знать структурные уровни организации материи: физический, химический, биологический и социальный; микро-, макро - и мегамиры.
25. Знать основные различия живых и неживых природных систем.
26. Знать принципы синтетической теории эволюции, воспроизводства и развития живых систем.
27. Знать принципы взаимодействия законов генетики и эволюции живых систем.
28. Уметь объяснить определяющую роль многообразия живых систем в обеспечении устойчивости биосферы. Уметь объяснить ведущую роль биогеохимических природных циклов в стабилизации экологически благоприятных условий существования жизни.
29. Знать основные концепции происхождения человека.
30. Знать основные функции и преимущества сознания над бессознательными формами жизни. Уметь объяснить фундаментальную зависимость сознания и Человека от устойчивости космических и биосферных циклов.
31. Уметь объяснить соотношение объективного и субъективного в сознании. Уметь объяснить природу сосуществования сознательного и бессознательного в психике человека.
32. Уметь объяснить влияние экологических условий обитания Человека на его здоровье, эмоции, творческие способности и работоспособность.
33. Знать основные положения и проблемы биоэтики, связанные, главным образом, с проблемами сосуществования всей совокупности живых организмов в биосфере и проблемами генетической модификации и клонирования живых организмов, в том числе и Человека.
Учебно - тематический план рабочей программы учебной дисциплины
Для специальности «Геоэкология»
№ | Название и содержание разделов, тем, модулей | Объем часов | Примечания, дополнительные указания, методические материалы, технические средства и др., необходимые для учебной работы | ||||
Общий | Аудиторная работа | Самостоятельная работа | |||||
Лекции | Практические (или семинарские) занятия | Лабораторные занятия | |||||
Очная форма обучения | |||||||
1 | Естественно-научная и гуманитарная культуры. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
2 | Научный метод познания мира. Панорама современного естествознания. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
3 | Основные концепции физики. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
4 | Основные концепции химии | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
5 | Биологический уровень организации материи. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
6 | Принципы эволюции, воспроиводства и развития живых систем. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
7 | Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
8 | Ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе. | 7 | 2 | 2 | 3 | ||
9 | Принципы универсального эволюционизма. | 4 | 1 | 1 | 2 | ||
Всего за семестр | 60 | 17 | 17 | 26 | |||
3 Содержание разделов дисциплины
3.1 Естественно-научная и гуманитарная культуры
Донаучные системы знаний о мире в древних цивилизациях: в Египте, в Элладе и Римской империи. Религиозные представления о мире. Зарождение научных знаний в древних цивилизациях Египта, Греции и Рима.
Особенности развития научных знаний в средневековой Европе в условиях господства представлений Аристотеля о сущности природы.
Единая культура человечества и её дифференциация. Основы дифференциации единой культуры. Материальная и духовная культуры. Естественно-научная и гуманитарная культуры. Религия, искусство, наука и техника.
3.2 Научный метод познания мира.
Панорама современного естествознания.
Структурные уровни организации материи: физическая, химическая, биологическая и социальная. Энергетические ограничения существования сложных уровней. Пути преодоления этих ограничений.
Физический вакуум, полевые формы материи, мир элементарных частиц. Микромир, макромир, мегамир - специфические законы этих миров.
3.3 Основные концепции физики
Эволюция физической картины мира. Античная концепция движения тел. Работы Галилея и Ньютона. Закон всемирного тяготения и движение небесных тел. Энергия как мера движения. Проблемы пространства и времени.
Классическая физика Ньютона и теория относительности Эйнштейна.
Корпускулярно-волновой дуализм в описании движения тел и частиц.
Классификация элементарных частиц, лептоны, кварки, калибровочные бозоны, адроны.
3.4 Основные концепции химии
Атомно-молекулярное учение. Периодическая система химических элементов. Вещества. Структурное строение и агрегатные состояния веществ.
Механизмы химических реакций. Теория активных соударений. Перераспределение электронов между атомами. Факторы влияния на скорость химических реакций. Химическое равновесие.
Уникальность углерода в ряду химических элементов. Бесконечность разнообразия возможных соединений углерода. Особенности химических свойств органических соединений. Органические вещества как материальная основа жизни.
3.5 Биологический уровень организации материи.
Жизнь как продукт развития неживой природы. Общие свойства живой и неживой природы. Отличия живой и неживой природы. Исключительная роль живых организмов в экзогенных процессах земной коры.
Самопроизвольный синтез органических веществ из неорганических веществ в водах первичной гидросферы. Возникновение простейших одноклеточных живых организмов. Появление фотосинтеза. Основные условия возникновения жизни: наличие жидкой воды при умеренных температурах, достаточное количество углерода и других биофильных элементов.
3.6 Принципы эволюции, воспроиводства и развития живых систем.
Основные этапы геологической истории Земли. Начальные этапы эволюции жизни. Дифференциация живых организмов на растительные и животные организмы. Основные пути эволюции растений и животных.
Эволюционная теория Ч. Дарвина. Способ размножения и изменчивость видов. Преимущества двуполого воспроизводства потомства. Генетическая кодировка организма и естественный отбор. Борьба за существование и стремление к единению для самозащиты.
3.7. Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность.
Мозг как единственная материальная структура, обладающая способностью мыслить. Зависимость условий развития сознания от условий совершенствования материальной структуры мозга. Медико-биологические аспекты развития сознания. Болезнь и здоровье. Условия сохранения высокого уровня работоспособности и творческого потенциала.
Идеи альтернативных видов разума: разума внеземных цивилизаций, космического разума, искусственного разума и т. п. Проблемы “машинного интеллекта”.
3.8. Ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе.
Возникновение идеи о ноосфере. Техника и промышленное производство. Антропогенная техническая активность как ведущий фактор экзогенных процессов в земной коре. Объективно-материальные и социальные противоречия прогрессивного развития промышленного и технического вмешательства в природные процессы.
Человек и окружающая среда как единая биологическая система. Антропогенное загрязнение окружающей среды. Экология как прикладная наука, предназначенная для минимизации ущерба окружающей среде технической деятельностью человечества. Противоречия между стремлением к расширению промышленного производства и экологическими требованиями минимизации количества отходов и ущерба окружающей среде.
3.9 Принципы универсального эволюционизма
Влияние структуры социальных систем, религии, искусства, образования и науки на развитие личности и общества. Ведущая роль науки и образования в развитии человеческого сообщества.
Техническая культура как наиболее активно интегрирующаяся часть современной единой культуры человечества. Противоречия между тенденциями к активному интегрированию технической культуры и стремлениями к сохранению дифференциации социальной и политической культуры. Принципы универсального эволюционизма.
Библиографический список основной литературы
1. Концепции современного естествознания: Учебник [Текст] / Под ред. профессора , . – М.: ЮНИТИ, 2002. – 303 с.
2. Найдыш современного естествознания: Учебник [Текст] / . – М.: Альфа-М•ИНФРА-М, 2007. – 704 с.
Библиографический список дополнительной литературы
1. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для гуманит. и экономич. спец. [Текст] / Под общей ред. профессора . – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. – 447 с.
2. Канке, современного естествознания: Учебник [Текст] / . – М.: Логос, 2002. – 367 с.
Очная форма обучения
4 График организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Общее количество часов по учебному плану - 60 ч | |||||
Аудиторная работа – 34 ч | Самостоятельная работа – 26 ч | ||||
Формы аудиторных учебных занятий (ч) | Виды самостоятельной учебной работы (ч) | ||||
№ недели | № и тема лекции | Лекции 17 ч | Практические занятия 17 ч | Изучение теоретического материала – 16ч | Индивидуальные задания – 10 ч |
1 | Естественно-научная и гуманитарная культуры. | 2 | 2 | 2 | 10 |
2 | Научный метод познания мира. Панорама современного естествознания. | 2 | 2 | 2 | |
3 | Основные концепции физики. | 2 | 2 | 2 | |
4 | Основные концепции химии | 2 | 2 | 2 | |
5 | Биологический уровень организации материи. | 2 | 2 | 2 | |
6 | Принципы эволюции, воспроиводства и развития живых систем. | 2 | 2 | 2 | |
7 | Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. | 2 | 2 | 2 | |
8 | Ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе. | 2 | 2 | 2 | |
9 | Принципы универсального эволюционизма. | 1 | 1 | 2 | |
ИТОГО | 17 | 17 | 10 |
5 Темы и сроки проведения практических занятий
№ | Наименование темы | Объём, (часы) | Сроки, (недели) |
1 | Происхождение и основные этапы эволюции культуры. Естествознание и гуманитарные науки – их различия и единство. | 2 | 2 |
2 | Современное понимание общей структуры материи и форм движения; вещество, движение, энергия, пространство, время. | 2 | 4 |
3 | Принципы и законы движения. Фундаментальные взаимодействия. | 2 | 6 |
4 | Органическая химия как область материальных процессов производящая жизнь. | 2 | 8 |
5 | Рождение Вселенной. Происхождение Солнечной системы и Земли. Литосфера как абиотическая основа жизни. | 2 | 10 |
6 | Зарождение и эволюция жизни на Земле. Принципы эволюции. | 2 | 12 |
7 | Происхождение Человека. Наука и техника. Роль человечества в земных и космических процессах. | 2 | 14 |
8 | Человек и природа. Эволюция и экология. Принципы сосуществования Природы и Человека. | 2 | 16 |
9 | Подведение итогов практических занятий. | 1 | 18 |
6 Перечень вопросов для зачётов
1. Какие свойства окружающей реальности отражались в древней мифологии понятиями Хаос и Космос?
2. В чём заключается основной вклад милетской школы, элейской школы, Гераклита и Пифагора в создание и развитие рационального знания о мире?
3. Сформулируйте основные идеи Аристотеля о природе веществ и материи.
4. Сформулируйте основные положения геоцентрической картины мира по Птолемею. Соответствует ли она действительности?
5. Сформулируйте основные положения гелиоцентрической картины мира по Копернику.
6. В чём заключается основной вклад Галилея в понимание законов механики?
7. В чём заключается принцип относительности Галилея?
8. В чём заключается основной вклад Ньютона в понимание законов механики?
9. Каково представление Ньютона о сущности пространства и времени?
10. Перечислите основные структурные уровни организации и формы движения материи.
11. Каковы современные представления о происхождении Вселенной и Солнечной системы?
12. Что в физике называют корпускулярно-волновым дуализмом?
13. Что составляет сущность химических реакций?
14. Перечислите ведущие факторы, определяющие химическую реакционную активность веществ.
15. Каковы были абиотические условия возникновения жизни на Земле?
16. Приведите основы современного представления о рождении жизни на Земле.
17. В чём заключается исключительно специфическая роль фотосинтеза в эволюции жизни?
18. Объясните, почему из четырёх каменных планет Солнечной системы только на Земле возникла жизнь?
19. Объясните, в чём заключаются ресурсные экологические функции земной коры?
20. Объясните, в чём заключаются геодинамические экологические функции земной коры?
21. Объясните, в чём заключаются геофизические и геохимические экологические функции земной коры?
22. Дайте определение понятию – биосфера. Какова её пространственная протяженность?
23. Объясните, каковы функции биогеохимических циклов в биосфере?
24. Объясните роль обратных отрицательных связей между биосферными процессами.
25. Объясните особенности биологического уровня организации материи.
26. Приведите основы современной научной концепции происхождения человека.
27. Объясните основы современной концепции эволюции живых организмов.
28. Объясните влияние генетики на эволюцию живых организмов.
29. Определите роль науки в культуре.
30. Каковы основные составные части культуры?
31. Что называется ноосферой? Каковы её современные пространственные границы?
32. Объясните влияние материальных и духовных факторов на самосознание, творческие способности и работоспособность человека.
33. Объясните основы противоречий между необходимостью технического прогресса и ухудшением экологических условий обитания человека?
34.Приведите основные представления синергетики о самоорганизации материальных систем. Что называется точкой бифуркации?
35. Объясните основы противоречия между биологической сущностью человека и социальными требованиями общества. Может ли человек быть независим от общества?
