Концепции современного естествознания (стр. 2 )

Для получения допуска к зачету (экзамену) студент очной формы обучения должен в течение семестра набрать в результате текущих аттестаций не менее 41 балла. Обязательным условием допуска студента заочной формы обучения к экзамену является выполнение письменной контрольной работы, которая сдаётся в сроки, установленные графиком учебного процесса для соответствующего направления подготовки.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1.Содержание лекционного курса

Раздел 1. «Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира» (9 часов).

Проблема двух культур и современный кризис цивилизации. Антропные корни происхождения религии, философии, науки. Краткий очерк истории науки. Преднаука (натурфилософия) Древней Греции, Древнего Китая, Древней Индии. Космоцентризм. Формирование зачатков западной и восточной культур и наук. Натурфилософия эпох Средневековья и Возрождения. Гелиоцентрическая модель мира Коперника. Роль Бэкона, Декарта, Галилея в становлении научного рационализма. Ньютоновская эпоха в науке – фундамент классической научной парадигмы. Цивилизационный кризис, возникновение и становление меж-, мульти – и трансдисциплинарных направлений постнеклассической науки конца 20 века.

Всеобщие, общенаучные и частнонаучные методы в науке. Эмпирический и теоретический уровни познания. Динамические и статистические законы и закономерности. Динамика научного познания. Критерии и принципы научност.

Раздел 2 «Пространство, время, симметрия» (5 часов).

Эпоха классической физики. Специальная теория относительности. Общая теория отномительности. Пространство, время, геометрии Евклида, Лобачевского, Б, Римана, понятие кривизны пространства. Симметрии (однородность и изотропность пространств, форм, систем, обратимость и необратимость времени) и законы сохранения по Нётер. Эволюция представлений о пространстве и времени.

Раздел 3. «Структурные уровни и системная организация материи» (6 часов).

Полевая форма материи, корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов и микромира. Вероятность событий в микромире. Релятивизм и антимир частиц. Классификация и систематика элементарных частиц и микрообъектов. Особенности химии как науки. Соотношение теоретической химии и физики. Основные этапы в развитии химии: от алхимии до эволюционной химии. Представление о валентности и реакционности химических элементов. Периодический закон элементов Менделеева и его квантовомеханическое обоснование. Химические реакции, химическое равновесие и химическая кинетика.

Раздел 4. « Порядок и беспорядок в природе» (6 часов).

Принцип возрастания энтропии. Концепции самоорганизации сложных природных систем. Стрелы времени(в геологии, биологии и т. д.. Неравновесность, флуктуации, бифуркации, фрактальность (эволюционное дерево), эволюция как целостный процесс. Онтогенез и филогенез, представление об антиэнтропийном механизме эволюции. Эволюция и самоорганизация на химическом и биологическом уровнях. Идеи и модели эволюционной химии и эволюционной биологии на молекулярном, молекулярно-генетическом и онтогенетическом уровнях. Модели эволюционной биологии на биоценотическоми биосферном уровнях. Идеи синергетики Хакена и теория диссипативных структур Пригожина.

Раздел 5. «Панорама современного естествознания » (6 часов).

Формирование Солнечной системы из протосолнечной туманности. Две группы планет (малых и больших). Земля и планеты земной группы. Солнечно-земные связи(по Чижевскому и Вернадскому) и усложнение структуры биосферы. Формирование планеты Земля, ее строение и эволюция. Модель тектоники плит по Вегенеру, конвекция вещества в мантии, возникновение и распад континентов.

Горячее рождение Вселенной, инфдяция и Большой Взрыв. Нестационарность однородной Вселенной по Фридману, Хабблу. Эволюция ранней Вселенной, пенная структура в планковскую эпоху. Формирование крупномасштабной структуры Вселенной: сверхскопления и скопления галактик, ячейки. Образование звезд, их классификация, поколения и эволюция.

Происхождение жизни. Клетка как фундаментальная модель живой материи на молекулярном уровне. Гипотезы и теории происхождения молекул ДНК, РНК и протоклеток. Матричные модели происхождения жизни. Прокариоты и эукариоты. Многоклеточные организмы. Биоценоз, биогеоценоз, сообщества организмов и их иерархии. Трофические цепи (уровни) питания, гомеостаз. Цикличность времени в живом организме, необратимость времени для живых систем, жизненный цикл организма.

Раздел 6. «Биосфера и человек» (2 часа).

Эволюционные концепции о происхождении человека. Мутационные концепции о происхождении. Белова. Сознание, разум, мышление. Концепции социобиологии человека. Концепции этнологии и теория пассионарности Гумелева. Антропный принцип или расcчитана ли Вселенная на человека? Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье).

2.2 Содержание практических занятий

Перечень тем семинарских занятий (продолжительность каждого семинара –2 часа)

Тема 1. Наука и научные революции

1.1. Наука как феномен культуры. Цели и задачи науки.

1.2. Научное знание и его аспекты.

1.3. Критерии научности и суть теоремы Гёделя о неполноте системы.

1.4. Научные понятия и научные абстракции.

1.5..Научные революции и их роль в развитии науки и культуры.

Тема 2. Становление классической науки

2.1. Античные воззрения на природу. Натуральная философия как предтеча естествознания.

2.2. Бэкон, Декарт, Галилей и Ньютон и их роль в становлении метода и классической науки.

2.3. Основные итоги научной революции Нового времени (16-17 века).

2.4. Характеристика сущности классической науки.

Тема 3. Наука Новейшего времени (19-20 века)

3.1. Наука и научные революции 19 века.

3.2. Предпосылки и основное содержание научных революций 20 века.

3.3. Основные черты современных неклассической и постнеклассической науки.

Тема 4. Современная физическая картина мира

4.1.Понятие физической картины мира.

4.2.Развитие представлений о пространстве и времени до Эйнштейна.

4.3. Геометрия и пространство-время Минковского в специальной теории относительности

4.4. Геометрия искривленного пространства - времени и тяготение

Тема 5. Этапы развития химии

5.1. Основные этапы развития химии и их характеристика

5.2. Роль алхимии в становлении химии

5.3. Химия как наука, ее специализация и основные задачи

5.4. Идеи и модели эволюционной химии и биохимии.

5.5. Биокатализ, ферменты, предбиологическая эволюция химических систем, реакция Белоусова-Жаботинского(«химические часы»).

5.6. Нуклеиновые кислоты. Особенности ДНК, РНК и доклеточных структур. Возникновение клетки. Эволюция клеточной структуры.

Тема 6. Происхождение жизни

6.1. Проблема происхождения жизни в ретроспективе.

6.2. Гипотезы Вернадского, Опарина и Бернала о происхождении жизни.

6.3. Современные концепции происхождения жизни. Голобиоз и генобиоз.

6.4. Биологические уровни организации живого (от Линнея до Вернадского)

Тема 7. Эволюция органического мира

7.1. Появление, развитие и становление идей эволюции в биологии.

7.2. Концепции эволюции Ламарка, Дарвина, Геккеля.

7.3. Современные теории эволюции: коэволюция, синтетическая эволюция, глобальный эволюционизм.

Тема 8. Кризис современной науки

8.1. Синергетика, ее характеристики по Хакену и идеи самоорганизации.

8.2. Диссипативные структуры по Пригожину как основа междисциплинарного направления в современной науке.

8.3. Идеи трансдисциплинарности в современной науке.

3. Образовательные технологии

3.1 Лекционные занятия

Лекции по курсу КСЕ являются основным видом занятий, в которых должны быть реализованы поставленные цели и задачи по приобретению студентами соответствующих компетенций. Главная опора должна быть сделана на ведущие концептуальные представления естественных наук, упорядоченные в соответствии с общепринятой их иерархии.

Практикуются интерактивные (проблемные) лекции, предполагающие активность обучающихся, сравнимую с активностью лектора. Это лекции отличают проблемное содержание и поддержание контакта с аудиторией в диалогической форме (активная и интерактивная форма).

Лекции проводятся с применением информационных технологий. В частности, используется комплекс презентаций по курсу, видеео, вики в ОЭС Moodle (интерактивная форма) .

3.2 Практические занятия

Необходимым элементом при изучении курса, помимо лекций, являются семинарские занятия. Основной их целью является не только активизация изучения лекционного материала курса, но и стимулирование самостоятельных размышлений о происходящем в природе, о взаимосвязях в отдельных учебных и научных дисциплинах, ознакомление с базой презентаций, рекомендуемой литературы в цифровом и печатном виде, умением самостоятельно отыскать материал по заданной теме.

Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов.

Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работой обеспечивается проведением семинарских занятий, которые призваны углубить и расширить полученные на лекциях сведения, не обязательно повторяя лекционный материал. Этим же целям служат выполняемые студентами в рамках предусмотренной самостоятельной работы и защищаемые на семинарских занятиях рефераты.

Сообщения или доклады, сделанные на семинаре, обсуждаются, студенты выступают с дополнениями и замечаниями. Таким образом, семинары учат студентов умению четко излагать свои мысли, аргументировать свои суждения, вести научную полемику, считаться с точкой зрения оппонентов. Кроме этого в ходе семинара выявляются недостаточно понятые и усвоенные вопросы, положения.

Коллоквиум – вид учебно-теоретических занятий, представляющий собой групповое обсуждение под руководством преподавателя достаточно широкого круга проблем, например, относительно самостоятельного большого раздела лекционного курса. Коллоквиум проходит обычно в форме дискуссии, в ходе которой студентам предоставляется возможность высказать свою точку зрения на рассматриваемую проблему, учиться аргументировано отстаивать своё мнение и в то же время демонстрировать глубину и осознанность усвоения изученного материала. Одновременно это и разновидность массового устного опроса, позволяющего преподавателю в сравнительно небольшой временной промежуток выяснить уровень знаний студентов целой академической группы по конкретному разделу курса.