Рабочая программа дисциплины Естественнонаучная картина мира (стр. 3 )

Внутриземные ритмы, обусловленные протеканием внутренних геофизических процессов и проявляющиеся в движении магнитных земных полюсов, вулканических извержениях, колебаниях и перемещениях земной коры и т. д. Их влияние на общебиологические процессы. Земные общепланетные ритмы: годичные и суточные. Важнейшая роль циркадных ритмов в процессах жизнедеятельности, современные научные данные о циркадных ритмах человека. Внутриклеточные биохимические и физиологические ритмические процессы, их роль в жизнедеятельности. Понятие о «внутренних часах» и научные данные об их изучении.

Универсальный эволюционизм природы. Проблема научного познания космогенеза: история, современное состояние, перспективы. Важность решения этой проблемы для естествознания. Исторические попытки теоретического описания состояния Вселенной (А. Эйнштейн, , Ж. Леметр). Леметра «Большого взрыва» Вселенной, ее теоретические и опытные обоснования. Хаббла и его значение для космологии. Гипотезы, альтернативные «Большому взрыву», и их обоснования. Общие представления о возникновении и развитии Вселенной согласно гипотезе «Большого взрыва». Хронология эволюции Вселенной (основные эры и эпохи).

Современная (звездная) эра Вселенной. Начало структурной самоорганизации вещества во Вселенной. Жизнь звезд. Различные сценарии звездных превращений. Механизмы образования легких, средних и тяжелых химических элементов во Вселенной, их распространенность в космосе. Возникновение космического молекулярного вещества.

Основные параметры Вселенной в настоящее время, методы их определения. Теоретические модели будущего развития Вселенной и три основных сценария этого процесса. Плотность вещества Вселенной как основной критерий выбора адекватной модели ее развития. Образование звездно-планетных систем – закономерный этап развития Вселенной. Основные характеристики Солнца – центрального тела солнечной системы. Параметры Солнца как звезды Галактики. Строение и состав Солнечной системы (планеты, спутники, кометы, метеориты). Земля как планета солнечной системы. Внутреннее строение Земли. Научные представления о происхождении и эволюции нашей планеты. Земля как динамическая неравновесная система.

Возникновение жизни – закономерный этап земной эволюции. Жизнь как космический феномен (). Научные данные о сроках возникновения жизни на Земле. Проблема выбора сценария появления жизни. Гипотезы стационарного состояния и панспермии. Абиогенез как наиболее вероятный гипотетический вариант и его основные положения (, Дж. Холдейн). Миллера как косвенное подтверждение гипотезы Опарина-Холдейна. Химическая эволюция как второй этап биогенеза. Необходимые условия для протекания химической эволюции и научные представления об их существовании на древней Земле. Предбиологическая (биохимическая и микроструктурная) эволюция как необходимый этап возникновения живых организмов. Основные итоги предбиологической эволюции: возникновение белково-нуклеотидных комплексов, ферментов, универсального генетического кода, механизмов биологического воспроизводства (репликации, транскрипции, трансляции, белковой сборки), появление первичных клеток – протобионтов.

Научные попытки определения жизни. Два основных подхода к анализу признаков живого – «структурный» и «функциональный», их основные достижения и ограничения. Критерии жизни.

Теория эволюции живых организмов. Движущие силы эволюции.

Общие черты и качественные отличия эволюции человека в сравнении с другими биологическими видами. Этапы филогенеза гоминид, социальная и биологическая эволюция человека. Развитие мозга – магистральное направление эволюции человека. Понятие о нейронном ансамбле как функциональной единице мозга. Развитие мозга в онтогенезе и формирование интеллекта. Основные характерные черты разума, его отличия от психики животных. Связь интеллекта со структурами мозга. Происхождение земного разума как итог биологической эволюции гоминид.

Возникновение интеллекта – закономерный этап эволюции Вселенной. Креационизм и другие нематериалистические подходы к пониманию происхождения интеллекта. Антропный принцип; история и формулировки.

Будущее интеллекта и жизни как кардинальная проблема космологии. Варианты будущего Земли с позиций влияния космических и геофизических факторов. Антропогенные факторы, лимитирующие естественное долголетие биосферы и геосферы, пути преодоления негативных последствий этого.

Объективные причины, предопределяющие выход человека в космос. – провозвестник космической эры человечества. Космические достижения землян. Основные направления освоения космоса. Проекты заселения человеком космических объектов.

Будущее интеллекта – наиболее захватывающая проблема эволюции человека. Научные подходы к трактовке биологической эволюции человека в настоящем и будущем. Возможности интеллекта в созидании биологической судьбы человечества. Искусственный и естественный интеллекты: взаимоотношения и перспективы эволюции.

Проблема научного описания самоорганизации материи: ограничения, накладываемые классической (равновесной) термодинамикой. Идеи , Э. Шредингера об исключительной неуравновешенности живых организмов.

Понятие о диссипативных структурах и их основные свойства (И. Пригожин). Значение изучения диссипативных структур для объяснения механизмов структурной самоорганизации.

Синергетический подход к построению теории самоорганизации материи и его отличие от неравновесно-термодинамического. Предмет изучения и области применения синергетики. (Г. Хакен).

Общее понятие о новых научных направлениях теоретического описания эволюции систем различной природы (теории самодезорганизации, бифуркации, перестроек, катастроф, нелинейных колебаний и волн, эволюционика).

Симметрия – универсальное свойство природных объектов и процессов. Пространственная симметрия формы объектов. Элементы и операции симметрии. Понятие асимметрии, дисимметрии, антисимметрии. Проявление симметрии формы в мега - и макромире.

Симметрия свойств природных объектов (физических, химических, биологических). Индикатрисы изотропных и анизотропных объектов живой и неживой природы. Общность и различия симметрий формы и свойств объектов. Зеркальная симметрия – наиболее распространенный вид природной симметрии. Различия в свойствах и поведении у «правых» и «левых» природных объектов (физических, химических, биологических) и фундаментальные причины этого.

Симметрия физических явлений и процессов и ее связь с симметрией пространства и времени. Проблема роли симметрии и ее нарушений в происхождении и эволюции материального мира. Фундаментальная роль науки о симметрии в естествознании.

Вненаучные методы познания природы: мифология, религия, искусство, литература (в т. ч. научно-художественная и научно-фантастическая), рациональный опыт, обыденное сознание. Их возможности, сравнительные особенности и основные достижения. Взаимодополнительность научных и вненаучных методов познания природы.

«Две культуры» в общественном развитии как следствие исторических условий и сложности социогенеза (Ч. Сноу). Закономерный переход к синтезу достижений культуры в настоящее время. Существующие проблемы и способы их преодоления на пути к единой культуре.

5. Образовательные технологии

В процессе преподавания дисциплины используются предметно-ориентированные и личностно-ориентированные технологии обучения.

С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся реализуются активные и интерактивные формы проведения занятий: подготовка и защита презентаций, рефератов, решение задач, тестов (ФЭПО), разбор в интерактивном режиме проблемных ситуаций и задач, обсуждение видеофильмов по разделам дисциплины.

В процессе освоения дисциплины применяются также следующие образовательные технологии: компьютерные симуляции моделей биомолекулярных структур и Вселенной, использование интерактивных электронных учебников по КСЕ, ресурсов Интернет.

В рамках дисциплины предусмотрены встречи с ведущими специалистами по проблемам курса, мастер-классы экспертов и специалистов.

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 16 ч аудиторных занятий. Занятия лекционного типа составляют 20 ч аудиторных занятий (определяется соответствующим ФГОС).

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

МОДУЛЬ 1. ПРЕДМЕТ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Вопросы к семинару № 1.

Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира.

Структурные уровни и системная организация материи

Вопросы № 1-2 к зачету

Рекомендуемые темы презентаций:

1. Естествознание – совокупность наук о природе. Классификация наук. Интеграция и дифференциация наук.

2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры

3. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)

4. Научный метод познания. Методы естествознания – теоретические и эмпирические.

5. Становление методов в процессе развития естествознания.

6. Микро-, макро-, мегамиры

7. Структуры микромира

8. Химические системы

9. Особенности биологического уровня организации материи

Вопросы к семинару № 2.

История естествознания. Научные революции и картины мира в естествознании.

Вопросы № 3-13 к зачету

Рекомендуемые темы презентаций:

1. Научные революции в истории естествознания.

2. Научные картины мира в истории естествознания (по эпохам: от античности до современности):

3. донаучный период

4. античное естествознание

5. период средних веков

6. эпоха возрождения

7. эпоха нового времени

8. естествознание 19-20 вв.

9. современное естествознание 20-21 вв.

Вопросы для самостоятельной работы

1. Донаучный период в развитии естествознания.

2. Естествознание в Древней Греции. Характерные особенности античного естествознания.

3. Общая характеристика естественнонаучного развития в эпоху Средневековья.

4. Господство религиозной схоластики и искоренение научных достижений античности в V-ХII в. в. н. э. Роль алхимии в развитии естествознания и ее достижения в эпоху Средневековья.