2.4. Тематический план лекций
№ п/п
|
Темы лекций
|
Кол-во часов
|
Формы текущего контроля успеваемости
|
1
|
Содержание естествознания как науки.
1. Классификация наук. Предмет изучения естественных наук.
2. Особенности научного познания.
3. Научная методология.
4. Структурные уровни организации материи.
Основные понятия и категории: естественнонаучная культура, гуманитарная культура, наука, естествознание, гуманитарные науки, дифференциация наук, интеграция наук, гипотеза, теория, концепция, этика науки, принцип верификации, принцип фальсификации, псевдонауки, метод познания, метафизика, диалектика, эмпирическое и теоретическое познание, наблюдение, эксперимент, измерение, абстрагирование, формализация, индукция и дедукция, анализ, синтез, моделирование, материя, система, структура.
|
2
|
собеседование, тест
|
2
|
Механистическая и электромагнитная научные картины мира.
1. Развитие представлений о материи, движении и взаимодействиях в научных картинах мира.
2. Основные понятия и законы механистической научной картины мира.
3. Концепция необратимости и термодинамика. Понятие об энтропии.
4. Основные понятия и законы электромагнитной научной картины мира.
Основные понятия и категории:
научная картина мира, дискретность, континуальность, механика, движение, поле физическое, дальнодействие, близкодействие, электромагнитная волна, термодинамика, молекулярно-кинетическая теория, термодинамические параметры, изолированная и открытая системы, равновесие, энтропия.
|
3
|
тест
|
3
|
Квантово-полевая и современная научная картина мира.
1. Модели строения атома.
2. Микрочастицы, их классификация.
3. Процессы в микромире.
4. Фундаментальные взаимодействия в природе.
Основные понятия и категории:
атом, ядро, химический элемент, изотопы, соотношение неопределенностей, принцип дополнительности, элементарная частица, античастица, квантовые числа, кварк, фундаментальные частицы, виртуальные частицы, вакуум, радиоактивность, цепная ядерная реакция, термоядерный синтез, аннигиляция, фундаментальные взаимодействия.
|
3
|
тест
|
4
|
Концепция пространства, времени и симметрии.
1. Свойства пространства и времени.
2. Теория относительности.
3. Симметрия в живой и неживой природе.
Основные понятия и категории:
изотропность, однородность, инвариантность, эквивалентность, инерциальная и неинерциальная системы отсчета, принцип относительности Галилея, релятивизм, специальная и общая теории относительности, скорость света, гравитация, симметрия, асимметрия, геометрическая симметрия, динамическая симметрия, калибровочная симметрия, теорема Нётер, хиральность.
|
2
|
собеседование
|
5
|
Концепции строения и эволюции Вселенной.
1. Состав Солнечной системы.
2. Звезды: классификация, эволюция.
3. Галактики, их строение и классификация.
4. Модели Вселенной.
Основные понятия и категории:
космология, Вселенная, Метагалактика, астрономическая единица, световой год, парсек, Солнечная система, планета, астероид, комета, метеор, метеорит, звезда, галактика, квазары; космогония, теория Большого Взрыва, точка сингулярности, реликтовое излучение, расширяющаяся Вселенная, нестационарная Вселенная, закон Хаббла, сверхновая звезда, пульсары, гравитационный коллапс, черная дыра.
|
2
|
собеседование, тест, реферат
|
6
|
Развитие химических знаний. Основные понятия и законы химии.
1. Возникновение химии.
2. Учение о составе вещества.
3. Развитие структурной химии.
4. Химическая кинетика и термодинамика.
5. Эволюционная химия.
Основные понятия и категории:
вещество, молекула, химический элемент, качественный и количественный состав вещества, полимеры, мономеры, катализатор, ингибитор, фермент, химическая термодинамика кинетика, энергия активации, правило Вант-Гоффа, принцип Ле Шателье.
|
1
|
собеседование, тест
|
7
|
Планета Земля.
1. Геосферы.
2. Внутреннее строение Земли и методы его изучения.
3. Атмосфера Земли, ее структура и химический состав.
Основные понятия и категории
геология, земная кора, мантия, ядро, астеносфера, литосфера, тектоника, сейсмология, радиогеохронология, минералы, горные породы, атмосфера, озоновый слой, гидросфера.
|
1
|
тест, реферат
|
8
|
Особенности биологического уровня организации материи.
1. Свойства живого.
2. Химический состав живого.
3. Клетка - основная структурная единица живого.
4. Принципы воспроизводства и развития живых систем.
Основные понятия и категории:
иерархия живого, клетка, органеллы, прокариоты, эукариоты, элемент-органоген, макроэлемент, микроэлемент, полярность воды, теплоемкость воды, высокое поверхностное натяжение воды, белок, аминокислоты, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, гомеостаз, анаэробы, аэробы, автотрофы, гетеротрофы.
|
4
|
тест
|
9
|
Современные проблемы эволюционного учения
1. Концепции происхождения жизни на Земле. Теория биохимической эволюции А. И. Опарина.
2. Эволюционные идеи в додарвиновский период. Основные идеи теории эволюции Ч. Дарвина. Синтетическая теория эволюции.
3. Видообразование – источник возникновения многообразия в живой природе. Макроэволюционные процессы и закономерности.
4. Методы исследования эволюционных процессов.
Основные понятия и категории: креационизм, панспермия, коацерваты, голобиоз, генобиоз, анаэробы, аэробы, автотрофы, гетеротрофы, эволюция, микроэволюция, макроэволюция, естественный отбор, борьба за существование, популяция, генофонд, популяционная волна жизни, изоляция, геологическая эра и период, ароморфоз, адаптация, онтогенез, филогенез, палеонтология, реликт, рудимент, атавизм, рекапитуляция.
|
2
|
тест
|
10
|
Порядок и беспорядок в природе. Концепция синергетики.
1. Концепция детерминизма. Динамические и статистические теории в естественных науках.
2. Неравновесная термодинамика. Теорема И.Р. Пригожина.
3. Понятия синергетики. Закономерности самоорганизации. Самоорганизация в живой и неживой природе.
Основные понятия и категории:
детерминизм, вероятность, случайность, динамическая теория, статистическая теория, синергетика, самоорганизация, диссипация, бифуркация, аттракторы, кибернетика, обратная связь, универсальный эволюционизм, антропный принцип.
|
2
|
собеседование, реферат
|
2.5. Тематический план семинарских занятий
№ п/п
|
Темы семинарских занятий
|
Кол-во часов
|
|
1
|
Естествознание как единая наука о природе. Методология научного познания мира.
1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Место науки в культуре.
2. Предмет естествознания. Роль естествознания в развитии общества.
3. Современные фундаментальные и прикладные исследования.
4. Естествознание и нравственные нормы. Истоки развития псевдонаучных тенденций.
5. Эксперимент – основа естествознания.
6. Системная организация материи.
|
2
|
собеседование
|
2
|
История развития естествознания.
1. Золотой период греческой науки.
2. Развитие арабской науки в период Средневековья.
3. Научная революция в эпоху Возрождения.
4. Становление классической науки в 17-18 вв.
5. Наука в 19 веке.
6. Наука в 20-21 веках. Панорама современного естествознания.
7. Естественнонаучные картины мира.
8. Русские ученые – лауреаты Нобелевской премии в области естественных наук.
|
4
|
собеседование
|
3
|
Механистическая и электромагнитная научные картины мира.
1. Различные взгляды на понятие «материя». Структурность и системная организация материи.
2. Понятие движения и четыре причины движения Аристотеля.
3. Появление механики и математический метод познания. Законы И.Ньютона.
4. Изучение колебаний и понятие волнового движения. Звук и свет. Экспериментальное подтверждение свойств волн. Эффект Доплера.
5. Теория электромагнитного поля М.Фарадея и Дж.Максвелла.
6. Спектр электромагнитных излучений и разработка технологий.
7. Законы сохранения физических величин.
|
2
|
тест
|
4
|
Концепция равновесной термодинамики.
1. Представления о природе тепловых явлений. Термодинамические параметры, функции состояния и системы. Молекулярная или статистическая физика. Молекулярно-кинетическая теория.
2. Первый закон термодинамики. Роль закона сохранения и превращения энергии в понимании природных процессов.
3. Второй и третий законы термодинамики.
4. Проблема создания вечного двигателя.
5. Энтропия как мера хаоса. Энтропия открытых систем. Несостоятельность концепции тепловой смерти Вселенной.
|
2
|
тест
|
5
|
Квантово-полевая и современная научные картины мира.
1. Развитие представлений о строении атома.
2. Современная квантово-механическая модель строения атома.
3. Квантово-механические принципы. Проявление принципа дополнительности в природе и обществе.
4. Радиоактивность. Цепные ядерные реакции и термоядерный синтез.
5. Элементарные частицы и их корпускулярно-волновая сущность. Концепция кварков.
6. Качественное многообразие вакуума.
7. Виды фундаментальных взаимодействий в материальном мире и их переносчики.
|
4
|
тест
|
6
|
Пространство и время.
1. История развития взглядов на пространство и время.
2. Свойства пространства и времени. Пространство и время в микро-, макро- и мегамирах.
3. Специальная теория относительности.
4. Общая теория относительности.
5. Предвосхищения научных открытий в теории относительности А.Эйнштейна.
6. Возможна ли машина времени?
7. Масштабы размеров и расстояний во Вселенной.
8. Методы оценки и измерения времени.
|
2
|
собеседование, реферат
|
7
|
Симметрия в живой и неживой природе.
1. Понятие симметрии в естествознании.
2. Основные виды классической симметрии в природе.
3. Симметрии пространства и времени.
4. Симметрия физических законов. Теорема Э. Нётер.
5. Симметрия и асимметрия живого. Хиральность молекул живого.
|
2
|
собеседование
|
8
|
Мегамир. Строение Вселенной.
1. История развития астрономических представлений. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира. Научная деятельность Н. Коперника, Г.Галилея, Дж.Бруно. Законы Кеплера.
2. Солнце: строение, химический состав. Солнечная активность и ее влияние на земных обитателей.
3. Планеты и малые тела Солнечной системы.
4. Звезды. Физические характеристики звезд: цвет, спектр, размеры, температура, масса.
5. Звездные системы. Млечный Путь. Галактики. Метагалактика.
|
4
|
собеседование, тест, реферат
|
9
|
Происхождение и эволюция Вселенной.
1. Теория происхождения Вселенной. Основные этапы эволюции Вселенной.
2. Космологические модели строения и эволюции Вселенной.
3. Происхождение галактик.
4. Эволюция звезд.
5. Происхождение Солнечной системы и образование планетных систем.
|
2
|
собеседование, тест, реферат
|
10
|
Организация материи на химическом уровне.
1. История развития знаний о веществе.
2. Фундаментальные законы о составе и свойствах вещества: атомно-молекулярное учение, законы стехиометрии, теория А.М.Бутлерова.
3. Открытие Д.И.Менделеевым системы элементов и его значение для науки.
4. Основные положения химической кинетики.
5. Современные средства управления химическими процессами.
6. Эволюция химических систем.
|
4
|
собеседование, тест
|
11
|
Строение и история развития Земли.
1. Особенности образования нашей планеты. Модели появления геологических структур на поверхности Земли.
2. Внутреннее строение и химический состав Земли.
3. Эволюция земной коры. Тектоническое движение литосферных плит.
4. Возраст Земли и методы его определения.
5. Минералы и горные породы. Почва как биокосное вещество.
6. Магнетизм и электропроводность Земли.
7. Строение атмосферы. Особенности гидросферы.
8. Понятие климата. Современные исследования состояния климата.
|
4
|
тест, реферат
|
12
|
Особенности биологического уровня организации материи.
1. Жизнь как особая форма организации материи. Иерархическая организация живого.
2. Проблема определения жизни. Свойства живой материи.
3. Открытие элементарной структуры живой материи — клетки.
4. Важные для жизни химические элементы.
5. Уникальная роль воды в живой материи.
6. Разнообразие свойств белков, углеводов и липидов.
|
2
|
тест
|
13
|
Молекулярно-генетические основы жизни.
1. Исследование структуры ДНК и механизма воспроизводства.
2. Генетическая информация: мифы и реальность.
3. Международная программа «Геном человека».
4. Наследственность и изменчивость. Законы генетики.
5. Успехи и перспективы развития генной инженерии. Идея клонирования и проблема ответственности.
6. Молекулярная медицина: фантастика или реальность?
|
2
|
тест
|
14
|
Современные проблемы эволюционного учения.
1. Эволюционные идеи в додарвиновский период.
2. Основные идеи теории эволюции Ч. Дарвина.
3. Видообразование – источник возникновения многообразия в живой природе.
4. Макроэволюционные процессы и закономерности.
5. Синтетическая теория эволюции.
6. Эволюция и развитие таксономических групп растений и животных на Земле.
7. Методы исследования эволюционных процессов.
8. Концепции происхождения жизни на Земле. Теория биохимической эволюции А.И.Опарина.
|
2
|
тест
|
15
|
Человек – единство биологической и социальной сущностей.
1. Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников.
2. Действие основных факторов эволюции в современных человеческих популяциях.
3. Онтогенез человека, его деление на периоды.
4. Половые различия в морфологии, физиологии, биохимии, поведении человека.
5. Влияние факторов среды на здоровье человека.
6. Биоэтика и поведение человека.
7. Механизм старения и продолжительность жизни.
|
2
|
собеседование, реферат
|
16
|
Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы.
1. Основные законы экологии.
2. Факторы среды и общие закономерности их действия на живые организмы.
3. Типы биотических взаимоотношений.
4. Учение о сообществах, биогеоценозах и экосистемах.
5. Структура экосистем. Пищевые цепи и экологические пирамиды.
6. Генетическое и видовое биоразнообразие. Проблема сохранения биоразнообразия планеты.
7. Биоразнообразие Республики Марий Эл.
|
4
|
тест
|
17
|
Биосфера и человек.
1. Основные положения концепции биосферы В.И.Вернадского.
2. Составные части и границы биосферы.
3. Живые организмы – создатели современного облика биосферы. Функции живого вещества.
4. Ноосфера – новый этап развития биосферы.
5. Основные антропогенные факторы, преобразующие биосферу.
6. Природные экологические кризисы в прошлом и настоящем и способность самовосстановления биосферы.
7. Основные глобальные проблемы человечества.
8. Концепция устойчивого развития человечества.
|
2
|
тест
|
18
|
Порядок и беспорядок в природе.
1. Динамические и статистические закономерности в природе.
2. Проблема хаоса и порядка. Общенаучное значение понятия энтропии как меры хаоса. Теорема И.Р. Пригожина.
3. Условия самоорганизации открытых систем. Понятие о диссипативных структурах и точке бифуркации.
4. Процессы самоорганизации в природных и социальных системах.
5. Кибернетика. Механизм управления самоорганизующейся системы. Понятие обратной связи.
6. Значение синергетики для современного естественнонаучного познания.
7. Современная эволюционная научная картина мира и человек.
|
2
|
тест
|
|
