- •Концепции современного естествознания
- •А.И. Бочкарёв, в.М. Васюков, о.В. Козловская, и.А. Дымченко
- •«Поволжский государственный университет сервиса»
- •Концепции современного естествознания
- •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 (лабораторный практикум)
- •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.
1.4. Структура и объем дисциплины
1.4.1. Структура дисциплины (распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.
Распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий
№ семестра
|
Число недель в семестре |
Количество часов по плану |
Количество часов в неделю |
Самост. работа | |||||||
Всего |
Лекции |
Лабораторные занятия |
Практические занятия |
Всего |
Лекции |
Лабораторные занятия |
Практические занятия |
Всего часов |
Всего в неделю | ||
4 |
17 |
144 |
18 |
14 |
14 |
3 |
1 |
1 |
1 |
62 |
4 |
1.4.2. Содержание дисциплины (распределение фонда времени по темам и видам занятий)
№ п/п |
Раздел дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу и трудоемкость (в часах) |
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |||
Лекции |
Практические занятия |
Лабораторные занятия |
Самост работа | |||||
1 |
Естествознание в контексте человеческой культуры. Научное познание и роль науки в обществе. Естественные и гуманитарные науки. Структура естествознания. Гносеологические проблемы науки. Эмпирический и теоретический уровни в естествознании. Этические нормы науки. Наука и псевдонаука. История естествознания. Возникновение рационального мышления. Формирование научного метода. Классический и неклассический периоды естествознания. История естествознания как смена научных парадигм. |
4 |
1,2 |
2 |
2 |
- |
8 |
Контрольные работы. Обсуждение и оценка докладов на семинарских занятиях, компьютерное тестирование, рейтинг в СДО |
2 |
Механический детерминизм. Механика Ньютона и детерминизм Лапласа. Законы сохранения. Механическое описание динамики сплошных сред. Корпускулярные и континуальные концепции в естествознании. Дискретность и непрерывность материи в классическом естествознании. Концепция эфира в классической волновой оптике. Концепции дальнодействия и близкодействия. Физическое поле. |
|
3,4 |
2 |
- |
2 |
6 |
Компьютерное тестирование. Творческие работы Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО. |
3 |
Пространство, время, относительность. Эволюция представлений о пространстве и времени. Постулаты и следствия специальной теории относительности. Взаимосвязь массы и энергии как основа ядерной энергетики. Основные положения и выводы общей теории относительности (релятивистской теории тяготения). Статистические закономерности в природе. Описание состояний в динамических и статистических теориях. Законы термодинамики. Статистические распределения в молекулярно-кинетической теории. Хаос, беспорядок и порядок в природе. Энтропия и ее статистический смысл. |
|
5, 6 |
2 |
2 |
2 |
6 |
Компьютерное тестирование. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО
|
4. |
Квантовые представления в физике микромира. Противоречия в классической теории излучения и появление концепции квантов. Корпускулярно-волновой дуализм. Особенности описания состояний в квантовой механике. Принципы квантовой механики. Дискретные уровни энергии электронов в атомах и принцип Паули. На переднем крае физики микромира. Методы изучения микромира. Ускорители элементарных частиц. Стандартная модель элементарных частиц. Проблема объединения фундаментальных взаимодействий |
|
7, 8 |
2 |
2 |
- |
8 |
|
5 |
Строение вещества. Химия и алхимия. Учение о составе вещества. Понятие о химических элементах. Периодическая система Д.И.Менделеева. Химические связи и строение молекул. Учение о структуре вещества. Органические и неорганические соединения. Понятие об энергетических зонах в кристаллах. Проводники, полупроводники и изоляторы. Энергетика химических процессов. Каталитическая и эволюционная химия. |
|
9 |
2 |
- |
2 |
8 |
Компьютерное тестирование. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО
|
6 |
Вселенная. Масштабы и строение Вселенной. Развитие к осмологических представлений. Экспериментальные обоснования концепции Большого Взрыва. Основные этапы эволюции Вселенной. Критическая плотность материи во Вселенной. Темная материя и темная энергия. Антропный принцип в космологии. Звезды. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение звезд из газо-пылевых облаков космического пространства. Термоядерная жизнь звезд. Смерть звезд и звездные останки: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Солнце и солнечная система. Земля. Предмет и методы наук о Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции. Внутренние и внешние оболочки Земли. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы. |
|
10, 11 |
2 |
2 |
2 |
6 |
Компьютерное тестирование. Творческие работы. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО
|
7 |
Жизнь. Структурная иерархия живой материи. Феноменология жизни. Молекулярные процессы в клетке: транскрипция, трансляция, репликация. Происхождение жизни и основные этапы ее эволюции. Генетика и эволюция. |
|
12, 13 |
2 |
2 |
2 |
6 |
Компьютерное тестирование. Творческие работы. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО |
8 |
Человек. Человек в иерархической структуре царства животных. Основные стадии антропогенеза. Неолитическая революция и ее последствия. Социальная природа человека. Человек разумный. Биосфера. Экосистема и ее элементы. Геохимические функции живого вещества. Биосфера и человек. Глобальный экологический кризис. |
|
14, 15 |
2 |
2 |
2 |
8 |
Компьютерное тестирование. Творческие работы. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО
|
9 |
Естествознание и научно-технический прогресс. Естествознание и техника. История и парадоксы развития техники. Научно-технический прогресс как объект синергетики. Основные проблемы НТП с точки зрения самоорганизующихся процессов в открытых нелинейных диссипативных системах. Самоорганизация в природе и в обществе. Особенности эволюционных процессов в природе. Синергетика как наука о самоорганизации. Закономерности самоорганизации. Примеры самоорганизации в физике, химии, биологии. Генезис синергетики. Моделирование самоорганизующихся процессов в природе и обществе. |
|
16, 17 |
2 |
2 |
2 |
6 |
Промежуточные и итоговое тестирование. Защита отчетов по лабораторным работам, обсуждение и оценка докладов на семинарах, рейтинг в СДО публичная защита рефератов. Экзамен.
|
|
Итого за семестр |
|
|
18 |
14 |
14 |
62 |
108 |
2. К О Н С П Е К Т Л Е К Ц И Й
Лекция № 1. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В КОНТЕКСТЕ