МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский государственный университет им. »
Институт управления и предпринимательства
концепции современного
естествознания
Программа дисциплины
(Стандарт ПД-ЕН)
Екатеринбург
2010
I. Введение
1. Цель дисциплины
Дать студентам современные представления о мегамире и микромире, самоорганизации в неживой природе, приведены начальные сведения о взаимодействии живой и неживой природы. Показано место человека в познании окружающего мира.
2. Задачи дисциплины
Задачи курса состоят в том, чтобы студенты гуманитарных, обществоведческих и экономических специальностей высших учебных заведений
- получили сведения о современных взглядах на природу, увидели необходимость как рационального, так и образного отражения окружающего мира, место человека в этом мире; поняли различие между точным знанием, верой, догадками, недобросовестными и тенденциозными интерпретациями наблюдаемых явлений; овладели современными представлениями об основах методологии точных наук.
3. Место дисциплины в системе высшего профессионального образования
Определяется мировоззренческим содержанием курса. Базой для понимания вопросов, излагаемых в курсе «Концепции современного естествознания», является школьная программа по физике, химии и биологии.
4. Требования к уровню освоения содержания курса
Студент должен освоить сведения об основах методологии естественных наук, представления о понимании природы на современном уровне.
II. Содержание курса
1. Темы и разделы курса, их краткое содержание
Тема 1. Задачи естествознания
Классификации направлений естествознания. Принцип преемственности в естествознании.
Тема 2. Измерение и наблюдение
Что значит «измерить». Единицы измерения. Физические принципы измерения основных физических величин: длины, массы, интервала времени, температуры.
Тема 3. Пространство
Современные представления о пространстве. Измерения пространства. Геометрии пространства.
Тема 4. Время
Стрела времени. Прошлое и будущее с точки зрения естествознания. Обратимые и необратимые процессы. Как оценить возраст Земли? Вселенной? Время в теории относительности Эйнштейна. Относительность одновременности.
Тема 5. Масса
Масса. Принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс.
Тема 6. Температура
Развитие представлений о температуре. Представления о вероятностном понимании физических явлений.
Тема 7. Четыре вида взаимодействий. Фундаментальные величины
Тема 8. Законы сохранения и превращения энергии
Законы сохранения и принципы симметрии. Законы сохранения и их связь со свойствами пространства и времени. Замкнутые и открытые системы. Первое и второе начала термодинамики. Энтропия. Негэнтропия.
Тема 9. Развитие представлений о строении вещества
Закон сохранения массы. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Возникновение представлений об атомарном строении вещества. Развитие представлений о строении атома. Планетарная модель атома. Противоречия между планетарной моделью и наблюдаемым поведением атомов.
Понятие кванта. Корпускулярная природа электромагнитного излучения Волновые свойства частиц. Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип неопределенности. Принцип дополнительности. Принцип причинности. Принцип тождественности.
Тема 10. Равновесные и неравновесные процессы
Самоорганизация в неравновесных системах. Порядок и беспорядок в больших системах. Самоорганизация и представления о теории катастроф.
Тема 11. Современные представления о Вселенной
Единицы измерения в астрономии. Структура галактик. Галактика. Модели образования Вселенной. "Большой взрыв". Химический состав вещества во Вселенной. Расширяющаяся Вселенная. Красное смещение
Тема 12. Звезды
Эволюции звезд. Характеристики звезд: расстояние, масса, светимость, температура, размер, химический состав. Методы измерения характеристик звезд. Главная последовательность. Эволюция звезды и главная последовательность. Черная дыра. Пульсар. Квазар. Сверхновая. Белый карлик. Единство микромира и макромира.
Тема 13. Солнце
Место Солнца на главной последовательности. Наши представления об эволюции Солнца. Строение Солнца. Ядро. Фотосфера. Хромосфера. Вспышки. Солнечные пятна. Солнечная активность. Влияние активности Солнца на процессы на Земле.
Тема 14. Солнечная система
Планеты Солнечной системы. Представления об образовании планет Солнечной системы. Малые тела Солнечной системы. Кометы, астероиды, метеоры и метеориты. Проблема астероидной опасности.
Тема 15. Земля
Движения Земли. Вращение. Процессия. Нутация. Магнитное поле Земли. Строение Земли. Геохронология. Кора. Мантия. Ядро. Литосфера. Атмосфера. Гидросфера. Глобальный перекос энергии атмосферой и океаном. Климат. Озоновая дыра. Парниковый эффект.
Тема 16. Живая материя
Важные для жизни химические элементы. Роль воды в живой материи. Гипотезы возникновения жизни. Современные представления об эволюции. Экологические проблемы
2. Примерные темы контрольных работ
Эволюция представлений о Вселенной. Движущиеся светила ночного неба. Солнечная система. Химия Космоса. Солнечные и лунные затмения. Солнце – источник энергии. Солнце и народная культура. Солнечная активность и события на Земле. Космология и развитие научной картины мира. Астрономия. Названия звезд и планет. Рождение, жизнь и смерть звезд. Земля как небесное тело. Черные дыры. Галактики. Метеориты и метеоры. Луна. Искусственные спутники Земли. Происхождение Земли. Строение Земли. Симметрия в природе и искусстве. Вечный двигатель. Периодическая система элементов. Климат. Погода. Прогноз погоды. История календаря. Время в культуре человечества. Вода. Атмосфера. Энергия мирового океана. Микромир и мегамир. Единство противоположностей.3. Примерный перечень вопросов к зачету
Поясните роль наблюдения и эксперимента в естествознании. Как связаны науки о природе и обществе? Каково место религии? В чем разница между верой и знанием? Вы пришли в магазин покупать ткань. Проанализируйте этот процесс с точки зрения представлений об измерении. Перечислите измерительные приборы, которыми Вы пользуетесь в быту. Оцените их точность. Что Вы можете сказать об их точности? Надо ли ее увеличивать? И какова будет стоимость этого? Какие виды взаимодействий в природе Вам известны? Какие взаимодействия отвечают за такие процессы, как плавание, скатывание с горки, телевидение, гром, испускание энергии звездой, полет птицы, полет самолета? Каким способом мы измеряем пространство? Как выявить геометрию пространства? Какие процессы позволяют определять ход времени? Что такое обратимые и необратимые процессы? Существуют ли абсолютно обратимые и необратимые процессы? Приведите примеры. Почему мы утверждаем, что время необратимо? Каким практическим потребностям людей отвечали измерения Земли, наблюдения планет и звезд? Что означает термин «красное смещение»? Что мы имеем в виду, когда говорим о расширении Вселенной? В каких видах движения находится точка на поверхности Земли? Каковы линейные скорости таких движений и их периоды? Что такое звезда? Чем звезды отличаются от планет? По каким признакам классифицируются звезды? Что такое «белый кардаш», «пульсар», «черная дыра»? Опишите современные представления о развитии звезды. Откуда нам известен путь эволюции звезды? Опишите представления о возникновении около звезды планетной системы? Почему нам практически ничего не известно об эволюции планетных систем? Оболочки Земли. Объясните понятие «парниковый эффект». В чем роль парникового эффекта для формирования климата Земли? Вреден ли этот эффект? Если да, то почему? Атмосфера Земли. Строение атмосферы. Изменение атмосферы в геологической истории Земли. Озоновый слой, его защитная роль. Климат. Понятие климата. Факторы, оказывающие влияние на климат. Макроклимат. Мезоклимат. Микроклимат. Парниковый эффект. Парниковые газы. Роль парникового эффекта в поддержании температуры Земли. Влияние деятельности человека на парниковый эффект, глобальное потепление. Биосфера как геологическая оболочка Земли. Границы биосферы. Биосфера и иные сферы Земли.III. Распределение часов курса
по темам и видам работ
Тема, раздел | Учебный план, часов | |||||||||||
Очное (5 лет) | Заочное (6 лет) | Заочное (3,5 лет) | ||||||||||
Аудиторные занятия | Самостоя-тельная работа | Итого по темам | Аудиторные занятия | Самостоя-тельная работа | Итого по темам | Аудиторные занятия | Самостоя-тельная работа | Итого по темам | ||||
лекции | практи-ческие | лекции | практи- ческие | лекции | практи-ческие | |||||||
Раздел 1. Задачи естествознания. Понятия пространства, времени, массы, температуры | ||||||||||||
Раздел 2. Законы естествознания | ||||||||||||
Раздел 3. Современные представления о Вселенной | ||||||||||||
Всего | 18 | 18 | 39 | 75 | 10 | 4 | 65 | 75 | 6 | 0 | 69 | 75 |
IV. Форма итогового контроля
Итоговой отчетностью по курсу «Концепции современного естествознания» является зачет.
V. Учебно-методическое обеспечение курса
Рекомендуемая литература
Основная
Бабушкин, концепции естествознания: лекции по курсу . – СПб. : Лань, 2004. – 208 с. – (Учебники для вузов, специальная литература). Бочкарёв, современного естествознания : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по техн. направлениям подгот. и специальностям / , , . – М. : КноРус, 2011. Воронов, современного естествознания : учеб. пособие / , , ; под ред. . – 2-е изд., стер. – М. : Высшая школа, 1999. – 247 с. : ил. – Рек. М-вом общ. и проф. образования РФ. Гуляев, естествознания: учеб. пособие для гуманитарных направлений бакалавриата / .– Екатеринбург : УралЭкоЦентр, 2000. – 560 с. Карпенков, современного естествознания : учеб. для студентов вузов / . – Москва : КНОРУС, 2009. Дубнишева, современного естествознания / . – Новосибирск : ЮКЭА, 1997. – 832 с. Карпенков, современного естествознания : Учебник для студентов вузов / . – М. : Высшая школа, 2003. Кожевников, современного естествознания : учеб. пособие / . – СПб. ; М. ; Краснодар : Лань, 2009. Концепции современного естествознания: 100 экзаменационных ответов / под ред. . – 2-е изд., испр. и доп. – М. ; Ростов-на-Дону : МарТ, 2004. – 272 с. – (Экспресс-справочник для студентов вузов). Романов, современного естествознания : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. "Менеджмент" и специальностям "Менеджмент орг.", "Маркетинг", "Гос. и муницип. упр.", "Прикладная информатика в экономике". / . – М. : Вузовский учебник : ИНФРА-М, 2010. Рыбалов, Леонид Борисович. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по соц.-гуманитар. специальностям / , . – М. : ЮНИТИ, 2010.Дополнительная
Азимов, А. Язык науки / А. Азимов. – М.: Мир, 1985. Вайскопф, В. Наука как удивительное (как человек понимает природу) / В. Вайскопф. – М. : Наука, 1961. Вернадский, натуралиста / :кн. 1: Пространство и время в неживой и живой природе. – М., 1975;
кн. 2: Научная мысль как планетное явление. – М., 1977.
Вигнер, Е. Этюды о симметрии / Е. Вигнер. – М.: Мир, 1971. Гачев, Г. Книга удивлений, или Естествознание глазами гуманитария, или Образы в науке / Г. Гачев. – М.: Педагогика, 1991. Гумилев, этноса в исторический период / . – Л.: Наука, 1990. Карери, Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи / Дж Карери. – М.: Мир, 1985. Кун, Т. Структура научных революций / Т. Кун. – М., 1975. Линдер, Г. Картины современной физики / Г. Линдер. – М.: Мир, 1977. Липсон, Г. Великие эксперименты в физике / Г. Липсон. – М.: Мир. 1972. Медоуз, роста. Доклад по проекту Римского клуба «Сложное положение человечества» / [и др.]. – 2-е изд. – М.: МГУ, 1991. Моисеев, и ноосфера / . – М.: Молодая гвардия, 1990. Моисеев развития / . – М. : Наука, 1987. Николис, Г. Самоорганизация в неравновесных системах / Г. Николис, т существующего к возникающему / И. Пригожин. – М., 1985. Пригожин, И. Порядок из хаоса / И. Пригожин, И. Стенгерс. – М.: Мир, 1986. Радкевич, / . – Мн.: Высш. шк., 1997. Селье, Г. От мечты к открытию / Г. Селье. – М.: Прогресс, 1987. Струве, О. Элементарная астрономия / О. Струве. – М.: Наука, 1967. Т. де Шарден. Феномен человека / Т. де Шарден. – М.: Мир, 1987. арактер физических законов / Р. Фейнман. – М: Мир, 1968. Физика микромира. – М.: Советская Энциклопедия, 1980. Шипунов, биосферы / . – М.: Наука, 1930. Шкловский, , жизнь, разум / . – M.: Наука, 1988. Шредингер, З. Что такое жизнь (с точки зрения физика) / З. Шредингер. – М.: Атомиздат, 1972. Эбелинг, В. Образование структур при необратимых процессах / В. Эбелинг. – М.: Мир, 1979.В качестве источников информации могут использоваться Интернет-ресурсы, публикации в научно-популярной литературе и средствах массовой информации. Для контроля знаний используются базы данных и Интернет-ресурсы.
VI. Ресурсное обеспечение
Базы данных. Компьютерные классы.Уральский государственный университет им.
620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51.
E-mail: *****@***ru
Институт управления и предпринимательства
620014, г Екатеринбург, пр. Ленина, 13 б.
Тел.: (343) 350-74-33, 350-74-88, 355-90-90
Проезд:
трамваи №№ 2, 6, 13, 15, 18, 26, 27, ост. Сакко и Ванцетти;
Автобусы №№ 21, 27, 28, 41, 52, 61, ост. Маршала Жукова
Сайт Института управления и предпринимательства
imb. usu. ru
на сайте Института Вы можете получить информацию о расписании занятий, приказы и положения, учебные планы, вопросы к госэкзаменам, темы курсовых, контрольных и дипломных работ, а также учебные материалы по различным дисциплинам.
Чтобы иметь возможность доступа к учебным материалам, вы должны зарегистрироваться на сайте Института. После проверки Ваших данных Вам будет предоставлен доступ к учебным материалам.
Добро пожаловать!
