Учебно-методический комплекс на модульной основе дисциплины «концепции современного естествознания» вузовского компонента цикла ен. Ф для направлений бакалавриата
Скачать 0.91 Mb.
|
Естествознание как система наук. Наука как часть культуры общества. Классификация наук. Дифференциация и интеграция наук. Предмет, цели и задачи естествознания. Научные революции в естествознании. Современная естественнонаучная картина мира.Структура естественнонаучного познания. Уровни и методы естественнонаучного познания: эмпирические и теоретические. Понятие метода и методологии. Классификация методов научного познания. Всеобщие методы познания: диалектический и метафизический. Познание как важнейшее свойство разума. Сочетание научных и вненаучных (религия, мифология, искусство, литература) методов познания природы. Эмпирические методы познания, их виды и особенности. Теоретические методы познания. Общая характеристика античной натурфилософии. Доклассический этап развития науки. 1-й (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии (VII – VI в.в. до н.э.). Выдающаяся роль Древней Греции в общемировом развитии. Основы учения о природе представителей Милетской школы натурфилософов (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен). Учение Гераклита Эфесского. Труды Пифагора. 2-й (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии (V - III в.в. до н.э.). Возникновение атомистики. Учение Эмпедокла, Анаксагора, Левкиппа и Демокрита. Труды Гиппократа. Учения Платона, Аристотеля, Теофраста. 3-й (эллинистически-римский) период развития античной натурфилософии (III в.в. до н.э. - I в. н.э.). Учения Эпикура, Евклида, Архимеда, Лукреция Кара, К. Птолемея. Развитие естествознания в эпоху Средневековья (3 в. н.э. – 14 в.в.) в Европе и на Востоке. Господство религиозной схоластики. Естественнонаучные достижения средневековой арабской культуры. Арабская линия в средневековой науке (Авиценна, Аверроэс, Омар Хайям, Улугбек). Становление науки в позднесредневековой Европе. Естествознание в эпоху Возрождения (14 - нач. 17 в.в.). Первая научная революция в естествознании. Предпосылки к созданию 1-ой научной картины мира. Гелиоцентрическая система мира. Учения Н. Коперника, Дж.Бруно, Г.Галилея, Л да Винчи. Зарождение научной биологии (А. Левенгук, А. Везалий, У. Гарвей). Естествознание в эпоху Нового времени (17-19 в.в.). Вторая научная революция в естествознании. Эмпиризм (Ф. Бэкон) и рационализм (Р. Декарт). Создание классической механики и экспериментального естествознания. 1-я механистическая научная картина мира (И. Кеплер, И. Ньютон, Г. Лейбниц). Естествознание 18 - конца 19 в.в. Третья научная революция в естествознании. Диалектизация естествознания. Открытие полевой формы материи. Создание теории электромагнитного поля (Ш. Кулон, М. Фарадей, Дж. Максвелл). Замена физической механистической научной картины мира на 2-ю – электромагнитную научную картину мира. Важнейшие открытия в естествознании 18 - 19 в.в.: физическая, химическая, биологическая картины мира. Классическая термодинамика. Открытие закона сохранения и превращения энергии и его значение для естествознания (Ю. Майер, Д. Джоуль). Вклад химиков в диалектизацию естествознания (Ф. Велер, Ш. Жерар, Д. И. Менделеев и др.). Атомно-молекулярное учение. Достижения в области биологии и химии (М.В.Ломоносов, К. Линней, Ж.Б.Ламарк). Развитие биологических наук в 19 в. (клеточная теория, теория эволюции Ч. Дарвина, законы наследования Г. Менделя). Естествознание конца 19 – начала 20 в.в. Четвертая научная революция в естествознании. Проникновение вглубь материи. Становление 3-й квантово-полевой научной картины мира. Создание квантовой механики и теории относительности. Доказательства дискретности строения вещества: открытие электрона (Д. Томсон) и радиоактивности атома (А. Беккерель, П. и М. Кюри). Корпускулярная и континуальная концепции строения материи. Корпускулярно-волновой дуализм. Модели строения атома (М. Планк, Дж. Томсон, Э. Резерфорд, Н. Бор). Естествознание 20 - 21 в.в. Важнейшие естественнонаучные открытия 20 века. Современная естественнонаучная картина мира. Итоги естествознания первой половины 20 века. Достижения в области биологии («двойная спираль» ДНК: модель Д. Уотсона и Ф. Крика). Современное естествознание (состояние науки с середины 20 века до настоящего времени). Ведущие направления современного естествознания. Основные проблемы ведущих научных направлений. Современная научно-техническая революция (НТР). Проблемы общенационального широкого характера, стоящие перед «большой наукой». Материя – основная категория естествознания. Классические и современные представления. Формы, свойства, структурные уровни организации материи. Движение - основная категория естествознания. Формы движения и их иерархия. Пространство - основная категория естествознания. Классические и современные представления. Характеристики пространства. Время - основная категория естествознания. Классические и современные представления. Характеристики времени. Взаимосвязь пространства и времени. Пространство и время как важнейшие формы бытия материи. Общие и специфические свойства пространства и времени. Особенности пространства и времени в микро-, макро- и мегамире. Принцип относительности Галилея-Ньютона. Пространственные и временные свойства в специальной теории относительности А. Эйнштейна. Пространственные и временные свойства в общей теории относительности А. Эйнштейна и ее доказательства. Понятие о 4-х-мерном пространстве-времени (Г.И. Минковский). N – мерность пространства и времени, параллельные миры и антимиры. Организация - основная категория естествознания. Схема структурной организации фундаментальной материи. Виды организации: структура и ритм. Способы организации. Количественные характеристики организации: неопределенность, энтропия, информация. Передача информации по каналам связи. Способы борьбы с помехами: избыточное кодирование, фильтрация. МОДУЛЬ 2. Уровни структурной организации фундаментальной материи. АННОТАЦИЯ Требования к обязательному минимуму содержания данного модуля дисциплины: Структура и строение мегамира и методы их определения. Законы сохранения. Элементарные частицы. Цели модуля: сформировать представления о структурах и качественном своеобразии микро- и мегамиров, единстве фундаментальных законов строения и эволюции мегамира, уровнях структурной организации геологической и биологической ветвей материи. Задачи модуля: ознакомление с историей познания структур микро- и мегамиров, освоение закономерностей, характерных для геологической и биологической ветвей материи, микро- и мегамиров; овладение понятийным аппаратом естественных наук, приобретение опыта анализа информации, проникающей в массовое сознание, усвоение основных научных методов, используемых в естественных науках. Взаимосвязь модуля с другими дисциплинами учебного плана направления «Естественнонаучное образование»: Содержание данного модуля связано с другими дисциплинами : «Математика», «Физика», «Химия», «Биология с основами экологии», «Философия». Ожидаемые результаты освоения модуля: В результате освоения модуля студент должен обладать следующими предметными специальными компетенциями:
Рабочая программа модуля. Уровни структурной организации фундаментальной материи. Элементарные частицы как низший уровень материальных структур. Классификация элементарных частиц по различным критериям (массе, электрическому заряду, времени жизни и др.) Гипотеза кварков и ее значение для объяснения многообразия элементарных частиц, кварковая модель адронов. Фундаментальные взаимодействия (силы природы) – решающий фактор движения и организации материи. Виды фундаментальных взаимодействий и их основные характеристики (радиус действия, относительная величина, частицы – переносчики). Современные научные представления о единстве фундаментальных взаимодействий. Перспективы теоретического объединения всех сил. Объединение элементарных частиц в атомные ядра, основные закономерности этого процесса. Ядерные реакции синтеза и расщепления. Объединение атомов в молекулы. Виды химической связи и ее фундаментальная природа. Объединение молекул в простые вещества. Основные агрегатные состояния вещества. Плазма – особое состояние вещества. Отличия низкотемпературной и высокотемпературной плазмы. Основные свойства плазмы. Уровни структурной организации геологической ветви материи: минералы – горные породы – геологические формации –надформационные структуры (геосинклинали, геоплатформы) - земная кора Геосфера и ее оболочки (магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия, барисфера). Структуры мегамира: планеты, звездно-планетные системы, звездные системы (галактики), Вселенная (Метагалактика), соотношение их уровней организации. Органическое единство мега- и микромира, обусловленное единством их происхождения. Структурные уровни организации биологической ветви материи. Биологические макромолекулы - основные структурно-функциональные элементы жизни. Основные виды биомолекул, особенности строения, функции. Клетка - структурная и функциональная единица организма. Основные положения клеточной теории (Т. Шванн, М. Шлейден, Р. Вирхов). Органоиды клетки, их функции. Ткани, органы, системы органов, организм, сообщества организмов. Сложные биологические системы: популяция, вид, биогеоценоз. Их особенности и иерархия. Человек – тело и разум. Ветвь интеллекта в организации материи. Единство материального и идеального в организации мозга. Человеческий мозг как высший уровень организации материи. Геосфера, биосфера, ноосфера как завершение ветвей структурной организации материи. Единство и различие всех сфер. Ритмическая организация материи – закономерное следствие ее временной организации. Гипотетические представления о внутренней природе, происхождении и эволюции естественных ритмов. Электромагнитные взаимодействия как субстрат и причина большинства известных ритмов. Их проявление в изменениях состояний атомов, молекул и надмолекулярных структур. Астрономические мегаритмы (для Вселенной, Галактики, Солнечной системы), и их проявление на уровне глобальных геологических и биологических процессов. Солнечные ритмы. Два вида солнечных ритмов: - физические (ритм солнечной активности); - геометрические (астрономические). Ритмы магнитосферы Солнца, их связь с «солнечным ветром» и влияние на земные процессы. Гравитационные солнечно-лунно-земные ритмы и их проявление на нашей планете. Лунно-земные ритмы, обусловленные периодичностью лунных фаз. Гидросферные, атмосферные и литосферные приливы, их связь с жизнедеятельностью Внутриземные ритмы, обусловленные протеканием внутренних геофизических процессов и проявляющиеся в движении магнитных земных полюсов, вулканических извержениях, колебаниях и перемещениях земной коры и т.д. Их влияние на общебиологические процессы. Земные общепланетные ритмы: годичные и суточные. Важнейшая роль циркадных ритмов в процессах жизнедеятельности, современные научные данные о циркадных ритмах человека. Внутриклеточные биохимические и физиологические ритмические процессы, их роль в жизнедеятельности. Понятие о «внутренних часах» и научные данные об их изучении. ГЛОССАРИЙ К МОДУЛЮ №2 Античастица – элементарная частица с той же массой, что у данной частицы, но с противоположным зарядом (или магнитным моментом - для нейтральных частиц). Вакуум – низшее энергетическое состояние поля с нулевым числом квантов. Виртуальная частица – элементарная частица в промежуточных (ненаблюдаемых) состояниях, рассматриваемая как существующая условно. Гравитационное взаимодействие – характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения Естественнонаучная картина мира – это система важнейших принципов и законов, лежащих в основе окружающего нас мира. Изотропность Вселенной означает, что ее свойства не зависят от направления. Квант – неделимая порция энергии. Кварки – частицы с дробным элементарным зарядом. Кибернетика – наука об общих принципах управления. Континуальный – непрерывный. Макромир - земной мир, привычный для людей, характеризующийся умеренными скоростями и энергиями взаимодействий, мир средних величин. Материя - это философская категория, служащая для обозначения объективной реальности, которая отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них. Микромир – это мир атомов и элементарных частиц. Мегамир – это мир галактик. Нейтронные звезды – космические тела, состоящие из протонов и нейтронов. Плазма - особое агрегатное состояние вещества, которое достигается при нагревании газов до высоких температур (103-106 К). В полностью ионизированном состоянии плазма состоит из свободных электронов и свободных "голых ядер". Принцип близкодействия, согласно которому действия и сигналы могут передаваться с конечной скоростью (не превышающей скорость света) при посредстве полей. Принцип вероятностно - статистический - согласно ему можно говорить лишь о вероятности того, где в данный момент времени находится частица; Принцип дополнительности Бора: с помощью конкретного макроскопического прибора мы можем исследовать либо корпускулярные свойства микрообъектов, либо волновые, но не те и другие одновременно; обе стороны предмета должны рассматриваться как дополнительные друг к другу; Принцип корпускулярно-волнового дуализма - в определенных условиях частицы вещества проявляют волновые свойства, а частицы поля – свойства корпускул. Принцип неопределенности Гейзенберга: знание точной координаты частицы приводит к полной неопределенности ее импульса, и, наоборот, точное знание импульса частицы – к полной неопределенности ее координаты; Редукция – сведение сложного к простому. Сильное взаимодействие – обеспечивает связь нуклонов в ядре и определяет ядерные силы. Система – множество элементов, состоящих в отношениях взаимосвязи друг с другом, образующих целостность. Слабое взаимодействие – описывает некоторые виды ядерных процессов. Интенсивность его на 10-11 порядков (в 1010-1011 раз) меньше интенсивности ядерных сил. Радиус его действия менее 10-15 см. Структура – совокупность устойчивых связей объекта, определяющих его строение и функционирование. Фотон – элементарная частица света. Черная дыра – космический объект столь огромной массы, что от него не может вырваться даже электромагнитное излучение. Электромагнитное взаимодействие – связано с электрическим и магнитным полями. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ К МОДУЛЮ №2Семинарское занятие № 1. Объекты и явления микромира.
|
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс по дисциплине Концепции современного... Учебно-методический комплекс по дисциплине «Концепции современного естествознания» составлен в соответствии с требованиями Государственного... | | Пояснительная записка требования гос к уровню знаний, умений и навыков,... Т. В. Сазанова. Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов озо специальности... |
 | Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями гос впо... Дубов В. П. Концепции современного естествознания. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 032001.... | | Учебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания... ... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Протокол согласования рабочей программы дисциплины «Концепции современного естествознания» | | Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «концепции современного естествознания» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» Контрольный экземпляр находится на кафедре биохимии, микробиологии и биотехнологии |
| Рабочая программа дисциплины концепции современного естествознания... Рабочая программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» подготовлена Голигузовым Д. В., к ф н., доцентом кафедры... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок |
