- •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.
4.Самостоятельная работа
Самостоятельная работа включает изучение теоретического материала студентами по учебнику, лекциям и учебным пособиям в соответствии с программой к занятиям и контролю знаний, подготовка к лабораторным занятиям с последующим оформлением отчёта, подготовку докладов с применением мультимедийной компьютерной презентации для публичного выступления на семинаре, написание и публичная защита реферата, просмотр учебных фильмов на компьютере по тематике лекционных занятий, предложенных лектором с последующей формулировкой выводов по просмотренным материалам.
Основные разделы самостоятельной работы:
- самостоятельное изучение разделов дисциплины и отдельных вопросов, указываемых преподавателем на лекциях;
- подготовка к лабораторным и семинарским занятиям;
- подготовка к выполнению реферативных творческих работ;
- подготовка к зачету, экзамену.
Контроль самостоятельной работы осуществляется ведущими преподавателями, на лекциях, семинарах, творческих работах при ответах при промежуточном тестировании (4 теста в семестр) и итоговом экзаменационном тестировании по окончанию курса в СДО «Прометей», AST-test .
В процессе выполнения самостоятельных работ студент должен показать свое умение моделировать действительность на основе синергетического (холистско-эмерджентного) подхода и принципов целостности естествознания на примерах систем любой природы, заданных названиями рефератов.
Как сформулировать проблему? В чем ее суть? Чтобы сформулировать проблему, нужно уточнить суть противоречия, так, как, любая, проблема формулируется на основе уже выявленного противоречия. А противоречие − это рассогласование чего-то с чем-то. Проблема в научном исследовании выступает как осознаваемое исследователем противоречие, разрешение которого может дать принципиально новое знание. Проблема логически вытекает из противоречия и формулируется не как частная, а как комплексная задача, которая вбирает в себя все задачи вместе взятые.
Объект исследования − это та достаточно широкая область научной деятельности, в рамках которой ведется исследование. Объект − это то, что будет глубоко и всесторонне изучаться исследователем. Например, для тематики работ по дисциплине КСЕ − это открытые самоорганизующиеся системы самой различной природы.
Предмет исследования − это конкретно взятая сторона, часть объекта, которая исследуется наиболее глубоко и тщательно. (Если объект − открытые самоорганизующиеся системы самой различной природы, то в качестве предмета может быть, например, процессы самоорганизации, методы, стимулирующие творческую деятельность, проектирование синергетической среды в (…) объекте исследования и т. д.)
Цель. Формулировка цели обычно начинается со слов:определить, обосновать, создать, выявить, проверить и т. д. Обозначая цель исследования, вы, как правило, должны ответить на вопрос:«Что вы хотите достичь в результате исследований?»
Конкретизация целей исследовательской деятельности. Типичные ошибки:
1. Подмена цели общими функциями системы, которые заключаются в создании тривиальных условий для достижения целей.
2. Отождествление цели с «социальным заказом», т.е. совокупностью наиболее значимых требований общества, предъявляемые к системам.
Для самоконтроля − цель должна соответствовать критериям: четкость формулировки; целостности признаков ожидаемого конечного результата; контролированности, то есть возможности оценить сравнить с некоторым эталоном; реальности достижения; связи с проблемой, концептуально значимой идеей, гипотезой исследования; временной определенности и ограниченности; прогностичности, то есть она должна отвечать на вопрос: не что нужно сделать, а что нужно достичь?
Гипотеза исследования − это лаконично, ясно сформулированное предположение о причинно-следственных связях явлений, процессов, достоверность которых можно проверить не иначе как экспериментально. Гипотеза всегда содержит в себе вероятностное знание, нуждающееся в экспериментальной проверке. Выдвижение гипотезы чаще всего осуществляется: по аналогии; в результате дедуктивных выводов; на основе обобщения эмпирических фактов.
Гипотеза должна быть не противоречивой, экспериментально проверяемой, эвристической, то есть обладающей информационной новизной, предсказательно-объясняющей.
Требования-критерии правильности формулировки гипотезы: концептуальность – гипотеза должна развивать ранее существующую концепцию или быть основой для разработки новой теории; новизне – гипотеза должна отражать новую для теории и практики идею; проверяемости − гипотезу необходимо сформулировать так, чтобы ее можно было экспериментально проверить; практической значимости – гипотеза, будучи реализована на практике, должна позитивно и существенно влиять на практику, т.е. повышать эффективность процесса самоорганизации в системах любой природы; объяснительности и доказательности - гипотеза должна объяснять и доказывать некоторую совокупность ранее не объясненных, недоказанных фактов, явлений.
Формулировка задачи исследования это разбивка проблемы с учетом целей и гипотезы, эксперимента на ряд взаимосвязанных задач, из которых некоторые могут быть решены теоретически, другие – экспериментально, третьи − на основе осмысления и обобщения результатов эксперимента.
Указанные рекомендации полезны не только при написании рефератов, курсовых работ и др., а также при подготовке докладов на практических занятиях, проведения дискуссий, отстаивания всевозможных проектов, бизнес-планов и т.д. По сути это есть рекомендации деятельности в синергетической среде (некоего аналога «божественной среды», в которой «все дома» и у них «все дома»).