Рабочая программа дисциплины «Концепции современного естествознания» (стр. 3 )

Понятие термодинамического равновесия. Теория диссипативных структур – современная термодинамика. Энтропия и стрела времени. Порядок и беспорядок в природе. Самоорганизация в живой и неживой природе. От хаоса к самоорганизации. Фрактальность плюс случайность - формула геометрии реального мира. «Дерево бифуркаций» - синергетический образ поступательного развития.

Занятие 6

Концепция Большого взрыва и раздувающейся Вселенной. Рождение материи во Вселенной. Нуклеосинтез во Вселенной. Структурная самоорганизация Вселенной. «Золотое сечение» и пространственное устройство Солнечной системы.

Занятие 7

Особенности распространения химических элементов в природе. Понятие о термодинамике химических процессов и катализаторе. Самосовершенствование каталитических систем по теории . Углерод – основа органической материи. Структурные особенности организации органических молекул. Понятие о ферментах и их значении в живом организме. Взаимосвязь физических, химических и биологических знаний. Освоение каталитического опыта живой природы.

Занятие 8

Концепции происхождения живого: субстратный,

  энергетический и информационный подход.

Критерии живого. Структурные уровни живого. Жизнь как биологический круговорот веществ. Биоэнергоинформатика. Триединство Вселенной:

  материя, энергия, информация.

Занятие 9

Биосоциальная природа человека. Уровень самопознания. Строение и функционирование нервной клетки. Основы  высшей нервной деятельности человека. Закон причинно-следственной связи, его роль в судьбе личности. Взгляд на энергетическое поле человека, как часть полевой системы Вселенной.

Возможность техногенных катастроф. Роль человека в жизни Вселенной.

Возможность существования жизни и цивилизаций во Вселенной.

Представления Вернадского о биосфере и ее трансформации в ноосферу. Влияние космических излучений на биосферные процессы. Космические циклы. Человек – дитя Вселенной. Антропный принцип. Будущее человеческого общества, будущее мира.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Концепции современного естествознания» представляет обширный комплекс новых современных знаний по естественным наукам: физике, химии, биологии, психологии, их взаимосвязанности и влиянии друг на друга при формировании единых законов естествознания. Для того, чтобы понять, усвоить уровень современных знаний в процессе изучения курса и пользоваться впоследствии этими знаниями в профессиональных целях, необходим достаточный уровень базовых знаний в области естественных наук, что не всегда реализуется в группе студентов – гуманитариев. В связи с этим, для полноценного усвоения курса лекций по современному естествознанию рекомендуется перед лекцией знакомиться с ее содержанием по учебнику КСЕ, тематически просматривать фундаментальный материал (основные законы, гипотезы, положения). В последнем случае можно пользоваться классическими учебниками по физике, химии, биологии, психологии, а также учебниками, в которых собран необходимый базовый естественнонаучный материал, в частности:

, , Основы современного естествознания. Иркутск: ИрГТУ, 1999. Основы естественно-научных знаний для юристов (Учебник для вузов по курсу «Концепции современного естествознания»). Под ред. проф. . М.: НОРМА-ИНФРА, 1999.

Это позволит полноценно воспринимать лекционный материал и задать преподавателю возникшие вопросы.

Многогранные проблемы современного естествознания представляются не только в учебных пособиях, утвержденных Министерством образования, но и на страницах печати, в базе Интернета. Не всегда при этом высказывается научная (часто дискуссионная) точка зрения по тому или иному вопросу. В связи с этим, при знакомстве с литературой и написании рефератов необходимо критически подходить к материалу и давать различным точкам зрения научно - обоснованную оценку.

Темы для самостоятельной работы, которые помогут ближе подойти к практическому материалу.

Естествознание и юридические науки. Эйнштейн и современная картина мира. Физические картины мира. Взаимодействие излучения с веществом. Спектры. Виды и источники излучения, используемые при собирании и исследовании вещественных доказательств Проблемы физики элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия в природе и теории их объединения. Пространство и время в современной научной картине мира. Теория диссипативных структур и теория динамического хаоса – диалектические антиподы. Тепловые свойства веществ и материалов. Современная космология о начале Вселенной и ее эволюции. Естественный отбор - основа химической эволюции. Методы исследования состава веществ и материалов. Методы исследования структуры веществ и материалов. Человек, биосфера и космос. Возникновение жизни на Земле. Методы исследования морфологии веществ и материалов. Учение Вернадского о ноосфере. Единство мира и его будущее.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ ИЛИ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ

Вопросы тест-контрольной по темам 1, 2, 4, 6

«Не существует ничего кроме атомов и чистого пространства (пустоты)» – писал: 1) Платон, 2) Аристотель, 3)*Демокрит, 4)  Анаксагор. Кто открыл для естествознания иррациональное число: 1) Демокрит, 2) Фалес, 3) *Пифагор, 4) Платон. Кто впервые выдвинул идею о влиянии факторов окружающей среды на здоровье человека: 1) Пифагор, 2)* Гиппократ, 3) Аристотель, 4) Парацельс. Кто вел трехмерную систему координат, в результате чего пространство наполнилось математическим содержанием, т. е. стало масштабированным: 1) Минковский, 2) *Декарт, 3) Эйнштейн, 4) Ньютон. Что, по Гераклиту, являлось первоосновой всего сущего: 1) воздух, 2) вода, 3) *огонь, 4) земля. Назовите древнегреческого философа, который считал, что Земля пред ставляет собой шар и движ ется вместе с Солнцем вокруг неког о центрального огня: 1) Аристотель, 2)* Пифагор, 3) Гераклит, 4) Фалес. Как рассматривается материя в механистической картине мира: 1) *дискретная, 2) эфир, 3) вакуум, 4) континуальная. Представление, согласно которому действие тел друг на друга передается мгновенно через пустоту на сколь угодно большие расстояния: 1) близкодействие, 2) *дальнодействие, 3) сильное взаимодействие, 4) слабое взаимодействие. Теория, указывающая центральное положение Земли во Вселенной: 1) центризм, 2) гелиоцентризм, 3) *геоцентризм. Укажите название физической величины, известной как “четвертое измерение”: 1) масса, 2) объем, 3) скорость, 4) ускорение, 5)*время. Предметом естествознания является… Дифференциация наук - это…. В чем видел основу всего сущего Фалес? Кто предложил геоцентрическую картину Мира? Какие виды движения признавал Аристотель? Сформулируйте два первых закона Кеплера. Перечислите стихии, из которых, по мнению Аристотеля, состоит Мир? Какие системы отсчета называются инерциальными? Что принято за гелиоцентрическую систему отсчета? Сформулируйте третий закон Ньютона. Гравитация – это… Сформулируйте закон всемирного тяготения. Сформулируйте принцип дальнодействия. Импульс системы – это… Как трактуются в механистической картине Мира пространство и время? Почему первую картину Мира называют механистической? Сформулируйте закон Кулона. Кто впервые выдвинул идею о существовании электромагнитного поля? Какое понятие материи складывается в электромагнитной картине Мира? Как передается взаимодействие меду телами согласно электромагнитной картине Мира? Какие два постулата заложены в специальной теории относительности Эйнштейна? Сформулируйте принцип относительности Эйнштейна. Что является четвертой координатой в СТО? Кто и когда ввел в физику понятие о четырехмерном пространстве? Какие математические преобразования использовал Эйнштейн в СТО? Для каких систем отсчета справедлива ОТО? Какой постулат заложил Эйнштейна в ОТО? Как влияют массы на свойства пространства-времени согласно ОТО? Вселенная – это… Что является более сложным образованием - Метагалактика или Галактика? Назовите науку, изучающую строение и эволюцию Вселенной. Кто впервые высказал идею о нестационарности Вселенной? Кто и каким экспериментом подтвердил нестационарность Вселенной? Напишите уравнение Хаббла. Дайте современное определение Вселенной. Перечислите известные типы Галактик. К какому типу Галактик относится наша Галактика? Как мы видим нашу Галактику? Перечислите космологические теории, описывающие возникновение и существование Вселенной.

Вопросы тест-контрольной по темам 3, 5, 7

Квант электромагнитного поля: 1) мюон, 2) кварк, 3) нейтрино, 4) *фотон. Частица-переносчик одного из фундаментальных взаимодействий: 1) нейтрино, 2) *бозон, 3) кварк, 4) электрон. Антиэлектрон - это: 1) мюон, 2) *позитрон, 3) нейтрино, 4) кварк. Нуклон - это: 1) протон, 2) нейтрон, 3) *протон и нейтрон 4) протон и электрон. Сильное взаимодействие испытывают: 1) электроны, 2) *протоны, 3) нейтрино, 4) фотоны. У кварков цвет не бывает: 1) *белый, 2) красный, 3) синий, 4) зеленый. Какая из частиц относится к истинно элементарным 1) протон 2) *фотон 3) нейтрон. Ионизирующее излучение - это: 1) альфа-излучение, 2) гамма - излучение, 3) бета-излучение, 4) *или все вместе. α-излучение - это: 1) поток электронов, 2) *поток ядер атомов гелия, 3) поток нейтрино, 4) поток мезонов. Квант - это: 1) компартмент клетки, 2) *элементарная частица, 3) структура генетического кода. Адроны - это элементарные частицы, участвующие: 1) только в сильном взаимодействии, 2) только в слабом взаимодействии, 3) только в гравитационном взаимодействии, 4)* во всех четырех видах взаимодействий. Кто открыл явление естественной радиоактивности? (Беккерель и Кюри). Перечислите три основных вида излучения радиоактивного вещества (α-, β-, γ - излучение). Какое из трех излучений является особо опасным для человека? (γ- излучение). Кто предложил планетарную модель атома? (Резерфорд). Сформулируйте второй постулат Бора? (Электрон излучает энергию квантами только тогда, когда переходит с одной стационарной орбиты на другую). Дайте определение понятию «корпускулярно-волновой дуализм». (Способность частицы проявлять корпускулярные и волновые свойства). Сформулируйте физический смысл принципа Гейзенберга. (Нельзя для микрочастицы одновременно определить значения координаты и импульса). Какой функцией описывается поведение электрона в уравнении Шредингера? О чем она свидетельствует? (Функцией пси. Она свидетельствует о наиболее вероятном нахождении электрона в данный момент времени.) Перечислите квантовые числа микрочастиц. (Главное, орбитальное, магнитное, спиновое). Какие дискретные значения параметров частиц они характеризуют? (Энергию, геометрическую форму электронного облака, ориентацию атомной орбитали в магнитном поле, собственный момент импульса). Назовите теоретически вычисленную элементарную частицу с дробным  электрическим зарядом. (Кварк). Какая из элементарных частиц не имеет своей античастицы? (Фотон). Какие четыре фундаментальных взаимодействия, обеспечивающие мироздание, постулируют современное естествознание? (Гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое). Перечислите частицы – переносчики полей фундаментальных взаимодействий. (Гравитон, фотон, глюон, бозон). Назовите восемь элементарных частиц, которые по современным понятиям являются основой всего сущего. (Электрон, нейтрино, u-, d–кварки и их античастицы). Какие частицы называют нуклонами? (Протон и нейтрон). Какие частицы называют виртуальными? (Частицы флуктуирующих вакуумных полей, с очень малым временем жизни). Что такое аннигиляция? (Взаимодействие частицы и античастицы). Можно ли применить уравнения классической механики для описания поведения микрочастиц? Почему? (Нет, потому что микрочастицы обладают свойством корпускулярно-волнового дуализма и подчиняются принципу неопределенности Гейзенберга и математике Шредингера). В чем физический смысл постоянной Планка? (Минимальное количество действия в микромире не может быть меньше этой постоянной).

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ