5.3. Содержание разделов дисциплины «Концепции современного естествознания», образовательные технологии
Лекционный курс
№
п/п
|
Наименование темы дисципли-ны
|
Трудоемкость (часы / зач. ед.)
|
Содержание
|
Формируемые компе
тенции
|
Результаты освоения
(знать, уметь, владеть)
|
Образователь
ные технологии
|
ОФО
|
ЗФО
|
Тема 1.
|
Введение. Естествознание в системе культуры.
|
1/
0,028
|
0,5 /
0,015
|
Предмет, цель и задачи КСЕ. Предметное содержание КСЕ.
Гуманитарная культура и ее роль в становлении личности человека. Специфика естественно – научной и гуманитарной культуры: методы и предмет исследования. Проблема «двух культур», её генезис и современное состояние. Сближение и взаимопроникновение двух типов культур. Сциентизм и антисциентизм
|
ОК-4
ОК-9
ОК-10
ОК-16
|
Знать: понятие о естествознании; естественные науки, их иерархию; процесс интеграции и дифференциации наук; различия естественнонаучного и гуманитарного знания; суть проблемы двух культур, взаимосвязь между ними, отличие научного мышления от других типов мышлений;
уметь: логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь
организовать свой труд;
владеть: культурой мышления; способностью к восприятию, анализу, обобщению информации, постановке целей и путей ее достижения;
навыками сбора и анализа информации
|
лекция
|
Тема 2.
Тема 3.
|
Раздел 1.История естественнонаучного познания. Научный метод.
История естествознания.
Научный метод.
Логика и методология научного познания
|
2/
0,055
2/
0,055
|
1,5/
0,042
|
Социальные предпосылки возникновения и развития естествознания. Античная натурфилософия и естествоиспытательство Средних веков. Наука эпохи Возрождения. Первая научная революция. Наука Нового времени. Вторая научная революция. Становление механистической картины мира и философии механистического детерминизма.
Первый этап периода зрелой классической науки (начало XVIII – начало XIX веков). Кризис механической парадигмы. Третья научная революция. Становление и развитие неклассической физики. Панорама современного естествознания. Тенденции и перспективы развития естествознания.
Закономерности развития науки. Концепция парадигм Т.Куна.
Научный метод и его аксиомы. Критерии научности. Компоненты научной деятельности. Структура научного метода познания.
Уровни естественно – научного познания (эмпирический, теоретический, прикладной).
Методы научного познания (всеобщие, общенаучные, конкретно – научные).
|
ОК-4
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
ОК-4
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: основные этапы развития науки и научного метода познания, основные концептуальные системы науки,
уметь: понимать тексты естественнонаучного содержания; применять естественнонаучные понятия и концепции в собственной практике; подготавливать справочно-презентационный материал научно-популярного характера, анализировать социально значимые проблемы и процессы, работать с информацией в глобальных компьютерных сетях,
владеть: способностью к восприятию, анализу, обобщению информации, культурой поведения, готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе; способностью к эффективному деловому общению, публичным выступлениям
Знать понятия метод, научный метод познания; уровни научного познания: эмпирический, теоретический; критерии научного знания; определения (суть) методов научного познания; свойства научного знания; требования к научным гипотезам; функции науки; принцип соответствия, соотношение абсолютной и относительной истин, область применимости теорий.
уметь: применять естественнонаучные понятия и методы в собственной практике
владеть: навыками самостоятельной, творческой работы
|
Лекции-беседы, интерактивные методы обучения
|
Тема 4.
Тема 5.
|
Раздел 2.
Системная организация природы.
Структур-
ные уровни организации материи
Микромир и макромир. Физическая картина мира
|
1/
0,028
2/
0,055
|
1/
0,028
|
Классификация систем и их характеристика. Порядок и беспорядок в природе. Понятие хаоса. Неоднозначность и диалектическое единство категорий «порядок» и «хаос». Структурные уровни организации материи: микромир, макромир, мегамир.
Квантовая механика и становление современных представлений о микромире. Современная теория элементарных частиц.
Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Взаимодействие: близкодействие и дальнодействие. Динамические и статистические закономерности в природе. Диалектика необходимого и случайного в интерпретации явлений природы.
|
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: основы принятого разделения на мега-, макро- и микромиры; единицы измерений пространства и времени; системность, целостность, иерархичность природы; аддитивные и интегративные свойства (интегративность), витализм, редукционизм, взаимосвязь уровней организации материи. Основные принципы и законы физики, определяющие строение и взаимодействие веществ; иерархию частиц в микромире; элементарные частицы, их классификацию. Типы фундаментальных взаимодействий;
уметь: понимать тексты естественнонаучного содержания
владеть: навыками сбора и анализа информации, способностью к эффективному деловому общению, публичным выступлениям
|
Лекция-визуализация, кейс-метод
|
Тема 6.
|
Мегамир. Физика Вселенной.
|
1/
0,028
|
|
Космологические модели Вселенной. Теории происхождения галактик и звезд. Происхождение и структура Солнечной системы. Географические и геологические оболочки Земли.
|
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: основные структурные единицы мегамира: метагалактику, скопления галактик, галактики; нашу Галактику - Млечный Путь; типы звезд и основу классификации; состав Солнечной системы, иерархию структур. основные физические теории, составляющие фундамент космологии; модель стационарной Вселенной Эйнштейна; модель нестационарной Вселенной Фридмана – Эйнштейна; теория Большого Взрыва; различные эпохи Вселенной; происхождение химических элементов; оценку возраста Вселенной; основные нерешенные проблемы; устойчивость Вселенной и антропный принцип;
уметь: понимать тексты естественнонаучного содержания
владеть: навыками сбора и анализа информации
|
Слайд-лекции,
тематический семинар
|
Тема 7.
|
Пространство и время. Симметрия.
|
2/
0,055
|
|
Концепции П-В. Топологические и метрологические свойства пространства и времени. Формы пространства и времени (биологическая, психологическая, социальная). Концепции пространства и времени в античной науке, в физике И. Ньютона. Теории относительности А.Эйнштейна.
|
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: эволюцию представлений о пространстве и времени, специальную и общую теории относительности, определение симметрии, виды симметрий, понятие инвариантности пространственно-временных преобразований; простейшие симметрии (асимметрии) пространства, времени и связанные с ними законы сохранения (несохранения), теорему Нетер
уметь: видеть симметрию и асимметрию на уровне живой и неживой материи, находить эмпирические доказательства ОТО
владеть: навыками самостоятельной, творческой работы;
|
Слайд-лекции,
тематический семинар
|
Тема 8.
|
Химические системы.
|
2/
0,055
|
|
Концептуальные системы химии (учение о составе, о структуре, о катализе, о химической эволюции и биогенезе). Реакционная способность веществ.
Основные теории и законы химии.
Атомно – молекулярная теория, теория валентности Кекуле, теория химического строения Бутлерова.
Периодический закон Д.И. Менделеева, закон Авогадро, закон постоянства состава, закон кратных отношений, закон сохранения массы веществ, закон Вант- Гоффа, закон Гессе и др.
|
ОК-4
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать современные понятия: «химический элемент, атом, изотопы, молекула, вещество, полимеры»; строение атома, периодический закон и периодическую систему. понятия «химический процесс, экзо-, эндотермические процессы, химическая кинетика, энергия активации, катализ, автокатализ, ферментативный катализ»; свойства катализаторов; влияние факторов на скорость: концентрации - закон действующих масс, температуры - правило Вант-Гоффа; динамическое равновесие (химическое и фазовое), принцип Ле Шателье;
уметь: устанавливать связь реакционной способности вещества со строением и структурой вещества, кинетическими и термодинамическими закономерностями, уровнем организации реакционной системы;
владеть: навыками самостоятельной, творческой работы;
|
Слайд-лекции,
имитационное моделирование
|
Тема 9.
|
Биологические системы
|
3/
0,08
|
|
Теории происхождения жизни. Теории эволюции органической материи.
Свойства и уровни организации живой материи.
Принципы воспроизводства живых организмов. Основные понятия и законы генетики. Законы Менделя. Хромосомная теория наследственности Т. Моргана.
Заболевания, связанные с наследственностью.
Человек. Единство биологической и социальной сущностей.
Проблемы антропогенеза. Биологическое и социальное содержание в историческом развитии человека.
Основные концепции физиологии человека.
Поведение и высшая нервная деятельность. Мозг, разум, поведение. Сознание. Творчество. Работоспособность. Парапсихология. Особенности психологии мужчин и женщин. Биоэтика.
Основные понятия и законы экологии. Популяции. Сообщества. Экосистемы. Биотические и абиотические факторы среды. Экологические пирамиды. Принципы устойчивости экосистем.
Глобальные экологические проблемы человечества.
Учение о биосфере. Ноосфера.
|
ОК-1
ОК-4
ОК-8
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: Особенности биологического уровня организации материи, иерархическую организацию уровней живого; признаки и свойства живых систем; химический состав живого, особенности атома углерода, биополимеров, воды; хиральность молекул живого; целостность живых систем; каталитический характер химии живого.
Исторические концепции происхождения жизни (креационизм, постоянное самозарождение, стационарное состояние, гипотеза панспермии, однократный абиогенез); предпосылки и этапы возникновения жизни (химическая эволюция, начальные этапы биологического обмена –коацерватная гипотеза, биологическая эволюция); методологические подходы в вопросе происхождения жизни (голобиоз, генобиоз). Основные понятия генетики. Понятие и признаки экосистемы, структуру экосистемы, виды природных экосистем, принципы функционирования, понятия пищевых цепей, пирамид, направления энергетических потоков в экосистемах; биосферу как экосистему высшего ранга; состав и границы биосферы; живое вещество и его геохимические функции; геохимическую энергию. Экологические кризисы и пути их преодоления;
уметь: различать биотические, абиотические и антропогенные факторы, определять вид загрязнения окружающей среды (ингредиентное, физическое, деструктивное), оценивать его возможные последствия; анализировать и оценивать социально-значимые явления, события, процессы
владеть: навыками сбора и анализа информации, навыками самостоятельной, творческой работы
|
Проблемная лекция,
тематический семинар
|
Тема 10.
|
Концепция саморазви-тия и самоорганизации материи.
|
1/
0,028
|
1/
0,028
|
Эволюционный и синергетический подходы к происхождению природных систем.
Основные виды эволюции: космофизическая, химическая, биологическая, психологическая, социальная. Их соотношение. Принцип универсального эволюционизма. От термодинамики закрытых систем к синергетике. Самоорганизация в живой и неживой природе. Необратимость (стрела времени).
Синергетическая концепция самоорганизации природных систем, ее основные понятия: энтропия, негэнтропия и информация, хаос и бифуркации, скачки и катастрофы, фрактальные явления. Иерархия процессов развития. Цикл развития. Звено развития как единица его ритмичности, включающая эволюционную и катастрофическую фазы. Связь энтропии, информации и уравнения развития.
|
ОК-9
ОК-10
Ок-16
|
Знать: предмет и основные термины синергетики; примеры самоорганизации в различных природных и социальных системах; необходимые условия самоорганизации; основные закономерности самоорганизации; цели и принципы универсального эволюционизма;
уметь: понимать универсальность законов самоорганизации для всех уровней материального мира; диалектический характер взаимодействия случайного и закономерного в ходе самоорганизации;
владеть: навыками сбора и анализа информации
|
Лекция-визуализация, кейс-метод
|
Тема 11.
|
ЗаключениеНаука и будущее человече-
ства.
|
1/
0,028
|
|
Экологическая культура. Планетарное мышление.
На пути к целостной культуре.
|
ОК-5
ОК-9
|
Знать: этапы становления планетарного мышления, вклад русских философов 19-20вв в становление и развитие планетарного мышления. Русские космисты (Новгородцев П.И., Соловьев В.С., Умов Н.А., Бердяев Н.А., Чижевский А.Л., др.);
уметь: анализировать и оценивать социально-значимые явления, события, процессы
владеть: стремлением работать на благо общества ;
навыками самостоятельной, творческой работы
|
|
|
Итого
|
18/0,5
|
4/0,11
|
|
|
|
|
5.4.Практические и семинарские занятия, их наименование, содержание и объем в часах
№ п/п
|
№ раздела
дисциплины
|
Наименование семинарских занятий
|
Объем в часах / трудоемкость в з.е.
|
ОФО
|
ЗФО
|
|
История естествознания
|
Панорама и тенденции развития современного естествознания.
|
2/0,055
|
|
|
Научный метод.
Логика и методология научного познания
|
Научный метод. Уровни и методы познания.
|
2/0,055
|
|
|
Естествознание в системе культуры.
Системная организация природы
|
Естественнонаучная и гуманитарная культуры.
Структурные уровни организации материи. Классификация систем.
|
1/0,028
1/0,028
|
1/0,028
|
|
Микромир. Макромир.
|
Физика микро- и макромира.
|
2/0,056
|
0,5/0,014
|
|
Мегамир.
|
Физика Вселенной.
|
2/0,056
|
0,5/0,014
|
|
Пространство и время. Симметрия.
|
Концепции П и В. СТО и ОТО А.Эйнштейна.
|
2/0,056
|
0,5/0,014
|
7-8.
|
Биологические системы
|
Человек. Единство биологической и социальной сущностей.
|
4/0,11
|
0,5/0,014
|
9.
|
Концепция саморазвития и самоорганизации материи.
Заключение.
|
Синергетика.
Наука и будущее человечества.
|
2/0,056
|
1/0,028
|
|
Итого
|
|
18/0,5
|
4/0,11
|
5.5. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
№
п/п
|
№ раздела
дисциплины
|
Наименование
лабораторных работ
|
Объем в часах /
трудоемкость в з.е.
|
-
|
-
|
-
|
-
| |
