- •Концепции современного естествознания
- •А.И. Бочкарёв, в.М. Васюков, о.В. Козловская, и.А. Дымченко
- •1. Рабочая учебная программа дисциплины
- •1.1. Цели освоения дисциплины
- •1.2. Место дисциплины в структуре ооп специальности
- •1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •1.4. Структура и объем дисциплины
- •1.4.1. Структура дисциплины (распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий)
- •1.4.2. Содержание дисциплины (распределение фонда времени по темам и видам занятий)
- •Человеческой культуры. История естествознания
- •1.1. Научное познание и роль науки в обществе. Структура естествознания
- •1.2. Естественные и гуманитарные науки
- •1.3. Эмпирический и теоретический уровни в естествознании
- •1.4. Возникновение рационального мышления. Формирование научного метода. Классический и неклассический периоды естествознания Геоцентрическая система мира
- •Гелиоцентрическая система мира
- •2.1. Механика Ньютона и детерминизм Лапласа. Законы сохранения
- •2.2. Дискретность и непрерывность материи в классическом естествознании
- •2.3. Концепции дальнодействия и близкодействия
- •3.1. Эволюция представлений о пространстве и времени
- •3.2. Постулаты и следствия специальной теории относительности
- •3.3. Взаимосвязь массы и энергии как основа ядерной энергетики. Основные положения и выводы общей теории относительности
- •3.4. Описание состояний в динамических и статических теориях. Законы термодинамики
- •3.5. Хаос, беспорядок и порядок в природе. Энтропия
- •В физике микромира. На переднем плане микромира
- •4.1. Противоречия в классической теории излучения и проявления концепции квантов. Корпускулярно-волновой дуализм
- •4.2. Особенности описания состояний в квантовой механике. Дискретные уровни энергии электронов в атомах и принцип Паули
- •4.3. Методы изучения микромира. Ускорители элементарных частиц. Стандартная модель элементарных частиц
- •I. Классификация элементарных частиц по значению спина
- •II. Классификация элементарных частиц по участию во взаимодействиях
- •4.4. Проблемы объединения фундаментальных взаимодействий
- •5.1. Химия и алхимия
- •5.2. Учение о составе вещества. Понятие о химических элементах. Периодическая система д.И. Менделеева
- •5.3. Учение о структуре вещества
- •5.4. Химические связи и строение молекул. Учение о химических процессах
- •5.5. Неорганические и органические соединения
- •Неорганические соединения
- •Органические соединения
- •5.6. Каталитическая и эволюционная химия
- •6.1. Масштабы и строение Вселенной
- •6.2. Развитие космологических и космологических представлений
- •6.3. Экспериментальные обоснования концепции Большого Взрыва. Темная материя и темная энергия
- •6.4. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение и термоядерная жизнь звезд. Смерть звезд
- •6.5. Солнце и солнечная система
- •6.6. Предмет и методы наук и Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции
- •6.7. Внутренние и внешние оболочки Земли
- •6.8. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы
- •7.1. Структурная иерархия живой материи. Феноменология жизни Признаки живой материи
- •Уровни организации живой материи
- •7.2. Молекулярные процессы в клетке
- •Строение клеток
- •Воспроизведение клеток
- •Обмен веществ и превращение энергии в клетке
- •Биосинтез белка
- •3 Нуклеотида → 1 аминокислота
- •7.3. Происхождение жизни и основные этапы ее эволюции Гипотезы происхождения жизни на Земле
- •Начальные этапы развития жизни на Земле
- •7.4. Генетика и эволюция
- •Закономерности наследования
- •Изменчивость
- •Генная инженерия и клонирование
- •Основные эволюционные теории
- •Микро- и макроэволюция
- •Факторы эволюции
- •Основные направления эволюции
- •Правила эволюции
- •8.1. Человек в иерархической структуре царства животных. Основные стадии антропогенеза
- •8.2. Социальная природа человека
- •8.3. Человек разумный Социально-географические особенности демографии
- •Социально-экологические особенности демографии. Окружающая среда и здоровье человека
- •8.4. Экосистема и ее элементы
- •Типы взаимодействия организмов
- •8.5. Геохимические функции живого вещества. Биосфера и человек
- •8.6. Глобальный экологический кризис
- •9.1. Естествознание и техника
- •9.2. Особенности эволюционных процессов в природе Самоорганизация в неживой природе
- •Самоорганизация в живой природе
- •Принципы универсального эволюционизма
- •Структурность и целостность в природе
- •Принципы целостности современного естествознания
- •9.3. Синергетика как наука о самоорганизации. Закономерности самоорганизации. Генезис синергетики. Моделирование самоорганизующихся процессов в природе и обществе
- •Методология постижения открытого мира
- •Принципы синергетики и синергетическая среда
- •Формирование инновационной культуры
- •3.Практические занятия
- •Практическое занятие 7. Естествознание и научно-технический прогресс. Самоорганизация в природе и в обществе (раздел 9)
- •Правила выполнения и оформления лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1. Изучение движения тел
- •Лабораторная работа № 2. Изучение статического равновесия механических систем
- •Лабораторная работа № 3. Изучение эволюции организационных структур методом моделирования электростатических полей
- •Лабораторная работа № 4. Исследование обменных процессов
- •Лабораторная работа № 5. Основные закономерности протекания химических процессов
- •Лабораторная работа № 6. Земля во вселенной
- •Лабораторная работа № 7. Солнечная активность
- •Лабораторная работа № 8. Сравнение строения клеток прокариот и эукариот
- •Лабораторная работа 9. Выявление активности процесса фотосинтеза
- •Лабораторная работа № 10. Исследование динамики открытых систем
- •Лабораторная работа № 11. Имитационное моделирование филогенеза
- •Лабораторная работа № 12. Изучение индивидуальных авторитмов
- •Лабораторная работа № 13. Исследование принципа симметрии
- •Лабораторная работа № 14. Экологическая характеристика места жительства, жилища и образа жизни
- •Лабораторная работа № 15. Изучение информационного поля конкурентного взаимодействий в малой социальной группе
- •Лабораторная работа № 16. Изучение оптических явлений и иллюзий восприятия действительности
- •Иллюзии цвета и контраста
- •Иллюзии восприятия глубины
- •4.Самостоятельная работа
- •Перечень тем творческих реферативных работ
- •5.Образовательные технологии
- •6.Оценочные средства для контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
- •Примерные тестовые задания для текущего, промежуточного и итогового контроля успеваемости обучающихся
- •Тема 1. Естествознание в контексте человеческой культуры. История естествознания
- •Тема 2. Механический детерминизм. Корпускулярные и континуальные концепции в естествознании
- •Тема 3. Пространство, время, относительность. Статистические закономерности в природе
- •Тема 4. Квантовые представления в физике микромира. На переднем крае физики микромира
- •Тема 5. Строение вещества
- •Тема 6. Вселенная. Звезды. Земля
- •Тема 7. Жизнь
- •Тема 8. Человек. Биосфера
- •Тема 9. Естествознание и научно-технический прогресс. Самоорганизация в природе и в обществе
- •7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •«Концепции современного естествознания»
- •445677, Г. Тольятти, ул. Гагарина, 4.
Лабораторная работа № 12. Изучение индивидуальных авторитмов
Цель работы: изучение индивидуальных авторитмов, биологических авторитмов.
Материалы и оборудование: часы с секундным отсчетом, калькулятор. Набор слайдов, фотографий, web-камера, программное обеспечение Gnuplot, Fotochop, kse.exe.
Теоретическая часть
В начале 20 века австрийский психолог Герман Свобода и немецкий врач Вильгельм Флисс, обобщив большой клинический материал по доступным им историям болезни пациентов с хроническими заболеваниями различной этиологии, независимо друг от друга обнаружили интересную закономерность. Оказалось, что периоды обострения болезней, когда больные чаще обращаются к врачам, чередуются с периодичностью 23 и 28 дней. Эти циклы были названы В. Флиссом физическим и эмоциональным соответственно. Позднее австрийский преподаватель Альфред Тельшер обратил внимание, что способность усваивать учебный материал также подвержена цикличности, но уже с периодом 33 дня. Этот ритм был назван интеллектуальным.
С тех пор во многих странах мира были проведены тысячи исследований со статистической обработкой множества данных, касающихся не только заболеваемости и умственной работоспособности, но и несчастных случай на производстве, аварий на транспорте, смертности, спортивной результативности и т.д.
В итоге сформировалась концепция о так называемых флиссовских ритмах, запускаемых в организме человека с момента его рождения и продолжающихся в течение всей жизни. Каждый ритм отражает колебания соответствующей его названию физиологической (функциональной) активности.
Если теперь построить схематически все три ритма (по оси ординат отложена активность) с момента рождения до дня исследования, то мы получим графики синусоид разного периода, на которых точки перехода знака активности (пересечение с осью абсцисс) считаются критическими днями.
Таким образом, ввиду различия периодов трех циклов их фазы, приходящие на день исследования, как правило, совершенно различны. Однако их можно рассчитать, исходя из простых математических закономерностей.
Практическая часть
Задание 1. Рассчитайте фазу каждого из трех филиссовких ритмов (индивидуально для вашего организма), приходящуюся на день исследования. В качестве последнего возьмем дату проведения данного занятия в вашей группе.
Отмеченный расчет проводите в несколько этапов:
а) подсчитайте число прожитых вами на дату исследования дней;
б) разделите полученное число на периоды каждого из трех ритмов;
в) по полученному в целых днях остатку от деления определите фазу каждого цикла: положительную, отрицательную или критический день.
Примечания. Для нахождения числа прожитых дней удобно число лет умножить на 365, прибавить число високосных лет за отмеченное время и число дней, прошедших от дня рождения. При использовании для деления электронного калькулятора необходимо десятичную дробь в остатке умножить на делитель для получения целочисленного остатка.
Задание 2. Рассчитайте свои ритмические дни на ближайшее полугодие от дня исследования. (Для этой цели удобно использовать типографский календарь.) При расчете полуциклов производите округление с недостатком (см. «Действия с приближенными числами»). Выпишите полученные даты в ряд для каждого цикла. Проведите сопоставительный анализ и выпишите двойные критические дни (они называются «опасными»), а также тройные критические дни (они называются «черными»).
Задание 3. Дополнительно к п. 2 рассчитайте дни, приходящиеся на максимумы и минимумы активности по каждому из циклов. При расчете производите округление с поправкой.
Задание 4. В течение ближайшего полугодия проведите сравнение своего физического состояния с полученным прогнозом: даты совпадений обведите кружком (задание на дом).
Концепция биологический (флиссовкских) авторитмов позволяет прогнозировать даты критического состояния своего организма и при необходимости принимать меры для предотвращения отрицательного влияния этих ритмов.
Контрольные задания
1. Почему критическим дням соответствуют точки нулевых значений анализируемой активности?
2. Каковы стадии работоспособности?
3. Могут ли сдвигаться ритмы вследствие сильного стресса?
4. Связаны ли циклы, рассмотренные в работе с циклами Луны?
5. Могут ли расстроиться ритмы из-за повышенной солнечной активности?