ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНTСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ТГПУ)
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан физико-математического факультета
_______________________
«_____»_______________________2008 года
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ЕН. Ф.02. КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
для специальности:
030700 (050601.65) - Музыкальное образование
Томск – 2008
Пояснительная записка
Настоящая программа по дисциплине «Концепции современного естествознания» составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (2005г.) для студентов по специальности: 030800-Музыкальное образование, изобразительное искусство. Программа по курсу «Концепции современного естествознания» рассчитана на 134 часов, из которых 20 часа приходится на аудиторные занятия со студентами, и реализуется в течение одного семестра. Остальные 114 часов выделяются для самостоятельной работы студентов.
1.Цели и задачи дисциплины:
Цель курса – дать студентам общее представление о картине мира на современном этапе развития естествознания.
Задачи курса – познакомить студентов с конкретными особенностями той или иной науки о природе, выявить связь между различными частными науками, показать особенность развития структурных элементов природы, подчеркнуть практическую значимость того или иного достижения в развитии наук.
2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины:
В результате изучения курса «Концепции современного естествознания» студенты должны:
знать названия структурных элементов природы различных уровней и основные этапы их открытия, знать формулировки законов Ньютона и общих законов сохранения в макропроцессах (законов сохранения массы, энергии, импульса, электрического заряда); уметь привести примеры их проявления, иметь представление об истории их открытия; уметь привести примеры корпускулярного и континуального описания явлений природы; знать формулировки принципов (постулатов), имеющих общую значимость: принципов дальнодействия и близкодействия в физике, возрастания энтропии в термодинамике, принципов относительности в механике и специальной теории относительности, принципов дополнительности и неопределенности в квантовой механике; иметь представление об относительности пространства и времени и о кривизне пространства; иметь представление о современных концепциях расширения Вселенной, развития звезд и геосферных оболочек Земли; иметь представление об особенностях биологического уровня организации материи, о принципах эволюции, воспроизводства и развития живых систем на макроскопическом и микроскопическом уровнях, о самоорганизации живой и неживой материи; знать основы возникновения ноосферы и перспективы ее развития.3. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Вид учебной работы | Всего часов | Семестр 6-й |
Общая трудоемкость дисциплины | 134 | 134 |
Аудиторные занятия | 20 | 20 |
Лекции | 20 | 20 |
Практические занятия (ПЗ) | – | – |
Семинары (С) | - | - |
Лабораторные работы (ЛР) | – | – |
И (или) др. виды аудиторных занятий | – | – |
Самостоятельная работа (СР) | 114 | 114 |
Реферат | – | – |
И (или) др. виды | – | – |
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | зачет |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план), 6-й семестр:
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции |
1 | Определение понятия “естествознания”. Этапы развития естествознания.. Научная картина мира. | 2 |
2 | Механическая картина мира. Электродинамическая картина мира. | 2 |
3 | Квантово – полевая картина мира. | 2 |
4 | Роль химии и биологии в естествознании | 2 |
5 | Мега-, макро - и микромиры. Пространство и время. Принцип относительности. | 2 |
6 | Законы сохранения в природе. Фундаментальные взаимодействия в природе. Принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности. | 2 |
7 | Динамические и статистические закономерности в природе. Распределения молекул. Принцип возрастания энтропии. | 2 |
8 | Науки о космосе и Земле. Эволюция Вселенной. | 2 |
9 | Строение и эволюция Земли. История геологического развития Земли и живой материи на ней. Принципы развития живых систем на макро - и микроуровне. | 2 |
10 | Человек и ноосфера. Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре. | 2 |
Всего часов: | 20 |
4.2. Содержание разделов дисциплины
Определение понятия “естествознания”. Этапы развития естествознания. Культура. Типы культур. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Наука. Элементы науки, принципы науки: системности, эволюционизма, историзма, самоорганизации. Научный метод. Механическая картина мира. Законы Ньютона. Основные законы сохранения. Законы Кулона, Ампера, Фарадея. Электромагнитное поле. Принципы дальнодействия и близкодействия. Электромагнитная природа света. Проблема эфира. Квантово – полевая картина мира. Роль химии и биологии в естествознании Мега-, макро - и микромиры. Пространство и время. Относительность пространства и времени. Законы сохранения в природе. Фундаментальные взаимодействия в природе. Принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности. Динамические и статистические закономерности в природе. Распределения молекул. Принцип возрастания энтропии. Законы сохранения энергии в термодинамике. Состояния вещества и структура вещества. Диаграмма состояния. Фазовые превращения. Науки о космосе и Земле. Эволюция Вселенной. Научная картина мира. Структура Вселенной и Солнечной системы. Работа Фридмана о расширении Вселенной. Закон Хаббла. Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение. Строение и эволюция Земли. История геологического развития Земли и живой материи на ней. Геосферные оболочки, их развитие. Движение континентов. Принципы развития живых систем на макро - и микроуровне. Вид как основная структурная единица живой материи. Теория Дарвина. Работа Менделя. Принципы возникновения, эволюции и воспроизводства живых систем. Биотические и абиотические факторы. Структура живого организма. Клеточная теория. Ген, хромосома, структура гена. Человек и ноосфера. Ресурсы. Человек и его здоровье. Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре.
5. Лабораторный практикум
не предусмотрен
Учебно-методическое обеспечение дисциплины:
6.1. Рекомендуемая литература
а) Основная литература
Шестак, современного естествознания/ , . – Томск: Изд-во ТГПУ, 2007. – 231с. Шестак, современного естествознания/ , . – Томск: Изд-во ТГПУ, 2006. – 230с.б) Дополнительная литература
Бабушкин, концепции естествознания.. Лекции по курсу. / . - Санкт-Петербург: ЛАНЬ, 2002. – 221 с. Боголюбов, А. Н. Механика в истории человечества / . – Москва: Наука, 1978. – 151 с. Бялко, планета – Земля / ; Под ред. Смородинского. – Москва: Наука, Главная редакция физико–математической литературы, 1983.– 207 с. Горелов, современного естествознания / . – М: Академия, 2006. – 494 с. Григорьев, В. И. Силы в природе / , . – Москва: Наука, Главная редакция физико – математической литературы, 1977. – 415 с. Давиденкова, Е. Ф. О наследственности / , . – Москва: Медицина, 1975. – 63 с. Данин, мир / . – Москва: Знание, 1981. - 208 с. Дубнищева, современного естествознания / . – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Академия, 2006. – 607 с. Жигалов, современного естествознания: Учебно-методическое пособие для вузов/. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Гелиос АРВ, 2002. – 272 с. Канке, современного естествознания: Учебник для вузов/. – 2-е изд., испр. – М.: Логос, 2002. – 366 с. Карпенков, концепции естествознания: Учебное пособие/ . – М.: Академический Проект, 2002. – 361 с. Карпенков, современного естествознания: Учебник для вузов/. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Академический Проект, 2003. – 638 с. Комарова, современного естествознания: Для студентов вузов/, . – Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. – 155 с. Концепции современного естествознания:Учебник для вузов/ [и др.]; Под ред. , . – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: ЮНИТИ, 2000. – 303 с. Концепции современного естествознания: Экзаменационные ответы: Учебное пособие/ [и др.]; Под общ. ред. . – Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. – 318 с. Найдыш, современного естествознания: Учебное пособие для вузов/. – М.: Гардарики, 2003. – 475 с. Новиков, И. Д. Как взорвалась Вселенная / . – Москва: Наука, Главная редакция физико–математической литературы, 1988. – 175 с. Основы современного естествознания / Под общей редакцией проф. , проф. . – Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. –162 с. Рузавин, современного естествознания: учебник для вузов/. – М.: ЮНИТИ, 2003. – 286 с. Резанов, И. Р. Великие катастрофы в истории Земли / . – Москва: Наука, 1984. – 175 с. Свиридов, современного естествознания. Эволюционная концепция. Часть I / . - Воронеж: Московский гуманитарно-экономический институт. Воронежский филиал, 1999. – 287 с. Соломатин, В. Ач. История и концепции современного естествознания: Учебник для вузов/. – М.: ПЭР СЭ, 2002. – 463 с. Уотсон, Джеймс Д. Двойная спираль. Воспоминания об открытии структуры ДНК / отсон ; Перевод с англ. М. Брухнова и А. Иорданского. – Москва: Мир, 1969. – 152 с. Чернин, А. Д. Звезды и физика / . – Москва: Наука, Главная редакция физико–математической литературы, 1984.– 159 с.6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Рабочие программы по концепциям современного естествознания, набор кодотранспарантов, видеофильмов и компьютерных демонстраций из коллекции кабинета лекционных демонстраций
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Специализированная лекционная аудитория, укомплектованная в соответствии с образовательной программой.
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
8.1. Методические рекомендации преподавателю
Настоящая программа по дисциплине «Концепции современного естествознания» (КСЕ) составлена на основании Государственного образовательного стандарта профессионального высшего образования для гуманитарных специальностей.
При разработке программы курса авторы исходили из следующих положений.
Основное содержание программы курса КСЕ должно соответствовать действующему государственному образовательному стандарту.
КСЕ способствует формированию научного, широкого, целостного взгляда на мир, отличающего современного учителя.
В отличие от узких дисциплин, обеспечивающих выполнение требований ГОС к уровню предметной подготовки специалиста, КСЕ обеспечивает выполнение прежде всего общих требований ГОС к образованности специалиста («…обладает научно-гуманистическим мировоззрением, знает основные закономерности развития природы и общества; …имеет целостное естественнонаучное мировоззрение; понимает гуманистическую ценность естествознания как системы наук и явлений культуры»), а также требований ГОС к философско-мировоззренческий стороне предметной подготовки («…представляет состояние и перспективы развития естественных наук, их роль в системе научных знаний о человеке, обществе, природе; …знает фундаментальные законы функционирования и развития, свойственные всем уровням организации материи»).
Исходя из этого:
Программа строится в соответствии с логикой развертывания междисциплинарных концепций («фундаментальные законы функционирования и развития, свойственные всем уровням организации материи»), а не с логикой организации отдельной естественнонаучной дисциплины.
Изучаемые вопросы увязываются с общенаучным фоном — современным и того времени, когда была поставлена или разрешена соответствующая проблема («роль в системе научных знаний»).
Естественнонаучный материал увязывается с общекультурным фоном — современным и того времени, когда была поставлена или разрешена соответствующая проблема («гуманистическая ценность естествознания как системы наук и явлений культуры»).
Поскольку современная естественнонаучная картина мира — это картина эволюционно-синергетическая, в качестве основы программы курса КСЕ принята эволюционная концепция. Рассмотрение современного естествознания сквозь призму эволюционной концепции позволяет, через обсуждение идей универсального эволюционизма, перекинуть мостик к реальной интеграции знаний о природе и социуме («основные закономерности развития природы и общества», «роль естественных наук в системе научных знаний о человеке, обществе, природе»).
Задача формирования научно-гуманистического мировоззрения при изучении КСЕ требует демонстрации человеческого измерения естествознания. Для этого в программе предусмотрены, в частности, следующие средства:
Обращение к истории обсуждаемых вопросов. Идеи, лежащие в основе современного естествознания, возникли не вчера и приняли современную форму лишь после отбрасывания множества ложных и тупиковых вариантов их интерпретации («любая сложная проблема имеет простое, легкое для понимания неправильное решение»). Предполагается, что преподаватель сумеет представить развитие науки как действительно «драму идей», с яркими, страстными и незаурядными персонажами.
Обращение к общемировоззренческим проблемам. Примеры: эволюционизм и креационизм; проблема «тепловой смерти»; проблема внеземной жизни и внеземного разума и т. д.
Изучение данного курса проводится в течение 1 семестра. Изучение курса включает в себя чтение лекций. Рекомендуется применение компьютеров, моделирующих различные физические явления и процессы, изучаемые в данном курсе.
8.2. Методические указания для студентов
Студентам предлагается использовать рекомендованную литературу для более прочного усвоения учебного материала, изложенного в лекциях, а также для изучения материала, запланированного для самостоятельной работы. Студентам необходимо выполнить индивидуальные задания по основным темам курса, оценки за которые учитываются при выставлении оценок на экзамене. Выполнение заданий, вынесенных на самостоятельную работу, проверяются преподавателем в течение семестра, по ним выставляются оценки, которые учитываются при выставлении зачета.
Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы
1. Перечень свойств, характеризующих понятие "эволюция".
2. Перечень свойств, характеризующих понятие "революция".
3. В какой исторический период времени началось расслоение научной и гуманитарной культуры?
4. Эпоха Возрождения.
5. Синкретические представления о природе
6. Культура Запада и Востока.
7. Системный подход в изучении малодоступных объектов природы
8. Дифференциация естественных наук
9. Основные методы научного познания мира.
10. Основные этапы научного познания мира
11. Энтропия
12. Диссипативные системы
13. Теория биохимической эволюции
14. Развитие цивилизации
Перечень примерных контрольных вопросов:
Что такое культура? Чем отличается гуманитарная культура от естественнонаучной? В чем особенность науки как элемента культуры. Каковы элементы науки? Каковы основные признаки различных картин мира? Каковы основные признаки революции в представлениях о природе? Каковы основные этапы смены картины мира? Каковы методы познания природы? Каковы структурные уровни организации материи в пределах мегамира? Каковы структурные уровни организации материи в пределах макромира? Каковы структурные уровни организации материи в пределах микромира? В чем суть динамических закономерностей? В чем суть лапласовского детерменизма? Каковы общие закономерности эволюции природы? В чем отличие принципа дальнодействия от принципа близкодействия? Привести примеры корпускулярного описания природы. Привести примеры континуального описания природы. В чем заключается относительность пространства? В чем заключается относительность времени? В чем особенность глобального эволюционизма? Каковы этапы развития представлений о глобальном эволюционизме? В чем заключается принцип относительности Галилея? В чем заключается принцип относительности Эйнштейна? В чем заключается закон сохранения энергии? В чем заключается закон сохранения импульса? В чем заключается единство законов сохранения массы, импульса и энергии? Привести примеры пространственной симметрии в природе. Привести примеры временной симметрии в природе. Какова связь между симметрией и законами сохранения? Чем отличается механическая система от термодинамической системы? Что Вы знаете о вероятности какого-то события? В чем суть статистических закономерностей? Что такое энтропия? В чем суть принципа возрастания энтропии с точки зрения разных ученых? В чем заключается связь принципа возрастания энтропии и вероятностью пребывания системы в каком-то состоянии? Каковы условия равновесия в термодинамической системе? Когда состояние равновесия является устойчивым? Каковы признаки порядка в природе? Каковы необходимые условия самоорганизации системы? Увеличивается ли энтропия системы при кристаллизации? В чем особенность диссипативных структур? Приведите примеры диссипативных структур. Увеличивается ли энтропия природы при возникновении диссипативной структуры? В чем особенность диссипативных структур на поверхности Солнца? Что изучается в синергетике? В чем заключается принцип дополнительности? В чем заключается принцип неопределенности? Кто автор соотношения неопределенностей? В чем особенность квантовой системы? Применимы ли законы Ньютона к квантовой системе? В чем особенность статистического описания квантовой системы? В чем заключается принципиальная стохастичность мира? Каков источник энергии при химических реакциях? Чем определяется реакционная способность веществ? Какие Вы знаете конкурентные химические реакции? Каковы этапы открытия биологической клетки?? Какова особенность биологического уровня организации материи? Кто является автором эволюционной идей в биологии? Каковы этапы развития идеи о биологической эволюции?? Назвать основные положения теории Дарвина. Что такое ген? Кто открыл форму молекулы, являющейся носительницей генов? Кто заложил основы генетики? Кто начал изучать связь между геном и видовыми признаками на экспериментальном уровне? Какова связь между генетической эволюцией видов и их эволюцией по Дарвину? Каковы причины возникновения видов на генетическом уровне? Что такое мутация гена? Каковы условия устойчивости биосферы? Каково строение Земли? Каковы этапы геологической эволюции? В чем особенность диссипативных структур в атмосфере? В чем особенность диссипативных структур в астеносфере? Каковы основные этапы эволюции видов? В чем заключается самоорганизация в живой природе? В чем заключается самоорганизация в живой природе? В чем суть принципа универсального эволюционизма? Что такое ноосфера? В чем заключается необратимость времени? Какова связь между биосферой и человеком? Каковы глобальные проблемы человечества?
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для специальности 030700 (050601.65) - музыкальное образование.
Программу составил:
Канд. пед наук,
доцент каф. общей физики ______________
Программа утверждена на заседании кафедры общей физики ТГПУ протокол № 000 от
"29" августа 2008 г.
Зав. кафедрой _____________
Программа дисциплины одобрена метод. комиссией физико-математического факультета ТГПУ.
Председатель метод. комиссии
физико-математического факультета, профессор ____________
Согласовано:
Декан ФМФ ______________
Директор ИПП _____________ _____________
