КОДИФИКАТОР
ЭЛЕМЕНТОВ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ» ЦИКЛА ОБЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
В кодификаторе зафиксирована преемственность между содержанием дисциплины «концепции современного естествознания»» в государственных образовательных стандартах (ГОС) высшего профессионального образования (ВПО) и аттестационных педагогических измерительных материалов (АПИМ), используемых в рамках Интернет-экзамена в сфере профессионального образования. Кодификатор в основном соответствует содержанию дисциплины в ГОС, содержит контролируемое содержание дисциплины, перечень контролируемых учебных элементов и отражает необходимость составления заданий АПИМ. Преемственность дидактических единиц, зафиксированных в кодификаторе, положена в основу содержания АПИМ единого Федерального банка заданий, используемого для проведения Интернет-экзамена в сфере профессионального образования.
Контролируемое содержание дисциплины включает код элемента содержания и наименование элемента содержания (темы задания). Первый разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер дидактической единицы (раздела) дисциплины, а второй разряд в записи кода элемента содержания идентифицирует номер темы задания. Например, код элемента содержания 2.04. указывает на то, что предложенный элемент содержания соответствует второй дидактической единице (ДЕ) «Пространство, время, симметрия» и четвертой теме в этой ДЕ, которая называется «Общая теория относительности». Все коды элементов содержания и их наименование распределяются в предложенном порядке для каждой дидактической единицы.
Перечень контролируемых учебных элементов отражает требования к знаниям, которые студент должен приобрести в результате освоения дисциплины или отдельных ее разделов. При этом уровень сложности заданий должен быть БАЗОВЫМ, то есть, все предлагаемые на конкурс задания должны контролировать обязательную подготовку студентов на уровне требований, задаваемом государственными образовательными стандартами.
Необходимость составления заданий АПИМ отражает степень потребности в разработке заданий по указанной теме(2 – высокая, т. е. заданий по данной теме крайне недостаточно; 1 – средняя, т. е. существует необходимость дополнения имеющегося банка заданий) по каждой из 5 указанных форм:
· ВО – задания с выбором одного правильного ответа из 4-5 предложенных;
· МВ – задания с выбором нескольких правильных ответов из предложенных;
· УП – задания на установление правильной последовательности;
· УС – задания на установление соответствия двух списков;
· КО – задания с кратким ответом (в виде целого числа или слова).
Пустая ячейка указывает на то, что задания такой формы на данный момент в банке АПИМ отсутствуют и могут быть разработаны участниками конкурса. Кроме того, участники конкурса могут предложить и собственные элементы содержания дисциплины (темы заданий), продолжая список предложенных тем с заполнением всех полей кодификатора. Обязательным условием при этом является разработка участниками не менее 11 заданий по каждой выбранной теме.
Оформление заданий осуществляется в соответствии с методическими указаниями «Требования к оформлению педагогических измерительных материалов для проведения Интернет-экзамена в сфере профессионального образования». (Методические указания размещены на сайте www. fepo. ru в разделе «Методическая поддержка».)
Контролируемое содержание дисциплины | Перечень контролируемых учебных элементов Студент должен: | Необходимость разработки заданий для банка АПИМ | |||||
Код эле- мен-та содержа- ния | Наименование элемента содержания (темы) | ВО | МВ | УП | УС | КО | |
1: Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира | |||||||
1.01. | Научный метод | знать: понятия метод, научный метод познания; уровни научного познания: эмпирический, теоретический; критерии научного знания; определения (суть) методов научного познания; свойства научного знания; требования к научным гипотезам; функции науки; принцип соответствия, соотношение абсолютной и относительной истин, область применимости теории. | 2 | 1 | |||
1.02. | Естествознание и его роль в культуре | знать: понятие о естествознании; естественные науки, их иерархию; процесс интеграции и дифференциации наук; различия естественнонаучного и гуманитарного знания; суть проблемы двух культур, взаимосвязь между ними. | 1 | 1 | |||
1.03. | Этика научных исследований. Псевдонаука | знать: этические принципы научных исследований; различия между наукой и псевдонаукой; разновидности псевдонауки; понятия о биоэтике, евгенике, генной инженерии, клонировании, трансплантации, эвтаназии. | 1 | ||||
1.04. | Формирование научных программ | знать: основы формирования трех научных программ – атомистической, континуальной и математической; уметь: выстраивать цепочки развития идей этих научных программ от античности до современности. | 1 | ||||
1.05. | Естественнонаучные картины мира | знать: названия и периодизацию основных естественнонаучных картин мира; отличие научной картины мира от научной теории и от художественного образа; фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная картина мира; развитие представлений о материи, о движении, о взаимодействии, о причинности и закономерности, космологических представлений в научных картинах мира; уметь: сопоставлять основные элементы исторических и современной научных картин мира (синхронически и диахронически), анализировать их различия и взаимосвязи. | 1 | ||||
1.06. | Развитие представлений о материи | знать: понятие о материи; формы материи; понятие о веществе в механической картине мира; атомно-молекулярное учение; учение о составе; учение о строении вещества; представления о материи в исторических и современной картинах мира | 1 | ||||
1.07. | Развитие представлений о движении | знать: формы движения материи, их взаимосвязь; основные характеристики механического движения; 1 и 2 законы Ньютона; представления о движении в исторических и современной картинах мира. | 1 | ||||
1.08. | . Развитие представлений о взаимодействии | знать: 3-й закон Ньютона; виды и характеристики фундаментальных взаимодействий, принципы дальнодействия, близкодействия; полевой и квантово-полевой механизм передачи взамодействия; принцип суперпозиции уметь: указывать вид взаимодействия в конкретной системе. | 1 | 1 | |||
2: Пространство, время, симметрия | |||||||
2.01. | Принципы симметрии, законы сохранения | знать: определение симметрии, виды симметрий, понятие инвариантности пространственно-временных преобразований; Простейшие симметрии (асимметрии) пространства, времени и связанные с ними законы сохранения (несохранения), теорему Нетер уметь: видеть симметрию и асимметрию на уровне живой и неживой материи. | 1 | 1 | |||
2.02. | Эволюция представлений о пространстве и времени | знать: пространство и время Аристотеля, понятия абсолютного пространства и абсолютного времени Ньютона, исторической концепции мирового эфира, следствие из опыта Майкельсона-Морли, инвариантность скорости света, единство пространства и времени как формы существования движущейся материи в современной научной картине мира. | 1 | ||||
2.03. | Специальная теория относительности | знать: динамические симметрии пространства и времени, основные положения специальной теории относительности (СТО), особенности проявления причинно-следственных связей в СТО, понятие пространственно-временного континуума. | 1 | 1 | |||
2.04. | Общая теория относительности | знать: принцип эквивалентности гравитационного поля и сил инерции, основные положения теории относительности (ОТО), понятие кривизны пространства, понятие гравитационного коллапса, черных дыр как следствия из общей теории относительности. уметь: находить эмпирические доказательства ОТО | 1 | 1 | |||
3: Структурные уровни и системная организация материи | |||||||
3.01. | Микро-, макро-, мегамиры | знать: основы принятого разделения на мега-, макро - и микромиры; единицы измерений пространства и времени; основные структурные единицы мегамира: метагалактику, скопления галактик, галактики; нашу Галактику - Млечный Путь; типы звезд и основу классификации; состав Солнечной системы, иерархию структур. | 1 | ||||
3.02. | Взаимосвязь структурных уровней организации материи | знать: системность, целостность, иерархичность природы; аддитивные и интегративные свойства (интегративность), витализм, редукционизм, взаимосвязь уровней организации материи. | 1 | ||||
3.03. | Организация материи на физическом уровне | знать: основные методы получения знания о строении веществ; основные принципы и законы физики, определяющие строение и взаимодействие веществ; иерархию частиц в микромире; элементарные частицы, их классификацию. | 1 | ||||
3.04. | Процессы на физическом уровне организации материи | знать: явления естественной и искусственной радиоактивности; радиоактивные элементы; основной закон радиоактивного распада и понятие периода полураспада; открытие и строение атомного ядра, устойчивость атомных ядер, понятие дефекта массы; типы фундаментальных взаимодействий в масштабах атомных ядер; ядерные реакции деления, цепная реакция деления урана; термоядерные реакции синтеза; типы термоядерных реакций в звездах и эволюция звезд. | 1 | ||||
3.05. | Организация материи на химическом уровне | знать: современные понятия: «химический элемент, атом, изотопы, молекула, вещество, полимеры»; строение атома, периодический закон и периодическую систему. | 1 | ||||
3.06. | Процессы на химическом уровне организации материи | знать: понятия «химический процесс, экзо-, эндотермические процессы, химическая кинетика, энергия активации, катализ, автокатализ, ферментативный катализ»; свойства катализаторов; влияние факторов на скорость: концентрации - закон действующих масс, температуры - правило Вант-Гоффа; динамическое равновесие (химическое и фазовое), принцип Ле Шателье; уметь: устанавливать связь реакционной способности вещества со строением и структурой вещества, кинетическими и термодинамическими закономерностями, уровнем организации реакционной системы. | 1 | ||||
3.07. | Особенности биологического уровня организации материи | знать: иерархическую организацию уровней живого; признаки и свойства живых систем; химический состав живого, особенности атома углерода, биополимеров, воды; хиральность молекул живого; целостность живых систем; каталитический характер химии живого. | 1 | 2 | |||
3.08. | Молекулярные основы жизни | знать: важнейшие биополимеры – белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, их функции; аминокислоты и нуклеотиды как мономеры биополимеров; принцип комплементарности, комплементарные пары азотистых оснований; процессы редупликации, транскрипции, трансляции; генетический код, его свойства; уметь: находить комплементарные триплеты нуклеотидов; число нуклеотидов, шифрующих конкретный белок. | 1 | ||||
4: Порядок и беспорядок в природе | |||||||
4.01. | Механический детерминизм. Хаотическое поведение | знать: суть концепции механического детерминизма и ее обоснование; понятия детерминизм, состояние, физическая величина, устойчивость, (динамический) хаос; примеры систем с детерминированным, хаотическим и беспорядочным поведением; | 1 | ||||
4.02. | Динамические и статистические теории | знать: понятия случайность, вероятность, флуктуация, фундаментальная теория, динамическая теория, статистическая теория; способ описания состояния в динамических и статистических теориях; основные динамические и статистические фундаментальные теории и последовательность их возникновения в истории науки; | 1 | ||||
4.03. | Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношения | знать: основные экспериментальные доказательства волновой и корпускулярной стороны микрочастиц; формулировку концепции корпускулярно-волнового дуализма; понятие физический вакуум | 1 | 1 | |||
4.04. | Принцип дополнительности | знать: формулировку принципа дополнительности в узком (квантовомеханическом) смысле; основные пары дополнительных величин: координата и импульс, энергия и время; описание состояния в квантовой механике; философское значение принципа дополнительности в узком смысле: неотделимость познающего субъекта от познаваемого объекта; примеры проявления принципа дополнительности в широком смысле: необходимость несовместимых точек зрения для полного понимания; | 1 | 1 | |||
4.05. | Принцип возрастания энтропии | знать: предмет термодинамики; основные формы энергии, их качественные различия; макроскопическое определение энтропии как приведенной теплоты; различные формулировки второго закона термодинамики; основные свойства энтропии (измеряемая физическая величина, мера некачественности энергии, мера молекулярного беспорядка, мера отсутствия информации); как разрешается основной парадокс эволюционной картины мира; термодинамические условия существования и эволюции жизни на Земле; | 1 | 1 | |||
4.06. | Закономерности самоорганизации | знать: предмет и основные термины синергетики; примеры самоорганизации в различных природных и социальных системах; необходимые условия самоорганизации; основные закономерности самоорганизации; цели и принципы универсального эволюционизма; | |||||
5: Эволюционное естествознание | |||||||
5.01. | Космология | знать: понятия и методы космологии; наблюдаемые явления во Вселенной, составляющие задачи для космологических теорий (расширение Вселенной, реликтовое излучение, крупномасштабная структура Вселенной, распространенность легких элементов, анизотропия реликтового излучения); основные физические теории, составляющие фундамент космологии; модель стационарной Вселенной Эйнштейна; модель нестационарной Вселенной Фридмана – Эйнштейна; теория Большого Взрыва; различные эпохи Вселенной; происхождение химических элементов; оценку возраста Вселенной; основные нерешенные проблемы; устойчивость Вселенной и антропный принцип. | 1 | ||||
5.02. | Космогония. Геологическая эволюция | знать: задачи космогонии, предмет исследования; эргодическую гипотезу; данные наблюдений, позволяющие получить характеристики объектов; характеристики звезд и варианты их эволюции в зависимости от массы звезды; гипотезы эволюции Солнца и его планетной семьи; эволюцию нашей планеты и ее геосфер; современную теорию геотектоники; фрактальную геометрию природы; явления самоорганизации при образовании структур | 1 | ||||
5.03. | Происхождение жизни | знать: исторические концепции происхождения жизни (креационизм, постоянное самозарождение, стационарное состояние, гипотеза панспермии, однократный абиогенез); предпосылки и этапы возникновения жизни (химическая эволюция, начальные этапы биологического обмена –коацерватная гипотеза, биологическая эволюция); методологические подходы в вопросе происхождения жизни (голобиоз, генобиоз) | 1 | ||||
5.04. | Биологический эволюционизм | знать: эволюционные взгляды ; теорию эволюции Дарвина; период синтеза генетики и классического дарвинизма; формирование синтетической теории эволюции, ее основные положения; микро-, макроэволюции; элементарные явления и факторы эволюции; формы отбора | 1 | 2 | |||
5.05. | История жизни на Земле и методы исследования эволюции | знать: понятия о геологических эрах и периодах, связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями; основные понятия, связанные с эволюцией жизни; важнейшие ароморфозы в истории жизни; основные таксономические группы растений и животных; методы исследования эволюции (палеонтологические, биогеографические, морфологические, эмбриологические, генетические, экологические, методы молекулярной биологии и биохимии) | 2 | ||||
5.06. | Генетика и эволюция | знать: основные понятия генетики; изменчивость, ее типы: ненаследуемая (модификационная, фенотипическая), наследуемая (генотипическая, мутационная); мутации, их свойства, причины, роль в эволюционном процессе; популяционную генетику. | 1 | ||||
6: Биосфера и человек | |||||||
6.01. | Экосистемы | знать: понятие и признаки экосистемы, структуру экосистемы, виды природных экосистем, принципы функционирования, понятия пищевых цепей, пирамид, направления энергетических потоков в экосистемах; уметь: различать биотические, абиотические и антропогенные факторы. | 1 | ||||
6.02. | Биосфера | знать: биосферу как экосистему высшего ранга; состав и границы биосферы; живое вещество и его геохимические функции; геохимическую энергию живого; биогенную миграцию химических элементов в биосфере; влияние космических факторов на биосферу; понятие о гелиобиологии | 1 | 1 | |||
6.03. | Человек в биосфере | знать: антропогенез; место человека в животном мире; методы изучения эволюции человека; предков человека; основные этапы развития человека разумного; отличия человека от животных; предпосылки возникновения социального человека; внутривидовая дифференциация человечества, расы и расогенез; возможные пути эволюции человека; роль социальных и биологических эволюционных факторов; коэволюция человека и биосферы; экологический статус человека | 1 | 1 | |||
6.04. | Глобальный экологический кризис | знать: понятия экологического кризиса, глобального экологического кризиса, его признаки и следствия, основные направления преодоления; понятие ноосферы, устойчивого развития; уметь: определять вид загрязнения окружающей среды (ингредиентное, физическое, деструктивное), оценивать его возможные последствия | 1 |
