Концепции современного естествознания - Учебное пособие

Структурно-системная иерархичность общих уровней материи в рамках микро-, макро-и мегамиров явно стремится к целостности как в рамках холизма, когда целое доминирует, предшествует своим частям, так и редукционизма, в котором единое расщепляется на части, понимаемые более первичными, предшествующими целому. Определенный субъективизм понимания, действия и бытия человека, как существа трехстороннего - «биосоциокультурного» задает модульную структуру учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» (КСЕ) и определяет особую роль самостоятельной работы студентов, которая организуется на основе всех видов аудиторных занятий и дополнительных консультаций. В современном компетентностном подходе к образованию полезно знать терминологическую двойственность англоязычного термина «competence» в русском языке-«компетенция» и компетентность несущих разную смысловую окраску. Так как основная цель пособия заключается в использовании дистанционного метода организации самостоятельной работы студентов всех форм обучения и особенно заочной формы обучения, то студенту предоставляется возможность самостоятельно внести в таблицы и схемы дополнительный учебный материал электронного конспекта лекций и проработанной им учебной литературы по курсу КСЕ. Это позволит студентам подготовится к предварительному тестовому контролю знаний на семинарских занятиях, предшествующих рейтингу, а также к тестам интернет-экзамена.Физические константы Скорость света в вакууме с = Астрономическая единица (среднее расстояние от Земли до Солнца) Диапазон размеров и масс объектов, встречающихся в окружающем нас мире На «лестнице» внутри одна ступенька соответствует увеличению линейных размеров в 100 раз (вертикальное направление) и увеличению массы в 1 млн. раз.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН И МОДУЛЬНАЯ СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

При выполнении практических работ используется учебные пособия: а) Акименко С.Б., Яворук О.А. Физика и естествознание. Практические работы: Учеб. пособие - М.: РИОР: ИНФРА - М, 2013. - 52 с.- (Высшее образование: Бакалавриат) Кудря А.П. Учебное пособие (ч. 2) “Физический эксперимент на компьютере” -Ростов н/Д ДГТУ, 2005. Кудря А.П., Смолянинов А.В., Лаврентьев А.А. М/у к виртуальной лабораторной работе “Определение средней плотности Земли”- Ростов н/Д ДГТУ, 2003.

Самостоятельная работа (36 часов): Самостоятельная подготовка ко всем семинарским занятиям , а так же к тестовому контролю на итоговом занятии по учебному пособию Наследников Ю.М., Шполянский А.Я. :Концепции современного естествознания: структурно-содержательные тесты, ”- Ростов н/Д ДГТУ, 2010 - 87 с.

Контрольные задания

Напомним, что выполнение контрольной работы предусматривается в форме реферата. Выбор темы контрольной работы осуществляется в соответствии с последними двумя цифрами зачетной книжки.

Темы рефератов указаны после таблицы вариантов.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Таблица № 2

Задается предпоследней цифрой зачетной книжки

Вариант 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Задается последней цифрой 0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10

1 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20

2 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30

3 1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 1.40

4 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.50

5 1.51 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.58 1.59 1.60

6 1.61 1.62 1.63 1.64 1.65 1.66 1.67 1.68 1.69 1.70

7 1.71 1.72 1.73 1.74 1.75 1.76 1.77 1.78 1.79 1.80

8 1.81 1.82 1.83 1.84 1.85 1.86 1.87 1.88 1.89 1.90

9 1.91 1.92 1.93 1.94 1.95 1.96 1.97 1.98 1.99 1.100

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1

1.1 Предмет и задачи учебного курса «Концепции современного естествознания».

1.2 Интеллектуальная сфера культуры и ее связь с современным естествознанием.

1.3 Научный метод.

1.4 Модели науки. Физические исследовательские программы.

1.5 Математическая научная программа античности.

1.6 Корпускулярная (атомистическая) научная программа античной натурфилософии.

1.7 Континуалистская научная программа античной натурфилософии.

1.8 Геоцентрическая картина мира античной натурфилософии.

1.9 Средневековая схоластика и ее роль в становлении абстрактно-модельного образа мышления аналитического естествознания.

1.10 Концепция натуральной магии раннего Ренессанса.

1.11 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в протонаучной картине мира.

1.12 Коперниковская революция и становление гелиоцентрической картины мира.

1.13 Становление рационального мышления аналитического естествознания.

1.14 И. Ньютон как основатель классической механики.

1.15 Становление учения о составе в классической химии в трудах Р. Бойля, М. В. Ломоносова и А. Лавуазье.

1.16 К. Линней и его роль в становлении классической (натуралистской) биологии.

1.17 О роли Г. Кавендиша и Ш. Кулона в установлении закона электрического взаимодействия.

1.18 О роли Л.Эйлера, Д. Бернулли, Ж. Лангранжа и П. Лапласа в построении здания аналитической и небесной механики. Лапласовский детерминизм. Механистическая картина мира.

1.19 О роли Дж. Дальтона и Й. Берцелиуса в становлении химической атомистики и атомно-молекулярной модели вещества.

1.20 Теории катастроф и геологического эволюционизма

(Ж. Кювье и Ч. Лайель).

1.21 Теория эволюции живой материи (Ж. Ламарк, Ч. Дарвин). Парадигма эволюции Ч. Дарвина.

1.22 Становление структурной химии (А.М. Бутлеров, Я. Вант-Гофф)

1.23 Становление феноменологических начал (законов) равновесной термодинамики (Ю. Майер, Г. Гельмгольц, У. Томсон (Кельвин), C. Карно, Р. Клаузиус, Л. Больцман).

1.24 Периодический закон химических элементов Д.И. Менделеева (исторический обзор).

1.25 Становление и развитие классической электродинамики (М. Фарадей, Д. Максвелл, Г. Герц). Электродинамическая картина мира.

1.26 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в классическом естествознании.

1.27 Открытие рентгеновского и радиоактивного излучений. Естественная и искусственная радиоактивность.

1.28 Квантовая гипотеза и квантовая (квазиклассическая) теория атома (М. Планк, А. Эйнштейн, Э. Резерфорд, Н. Бор).

1.29 Химическая термодинамика и статистическая физика в трудах Дж. Гиббса, Л. Больцмана и Д. Максвелла.

1.30 Классическая, неклассическая и постнеклассическая стратегии естественнонаучного мышления.

1.31 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в неклассическом естествознании.

1.32 От корпускулярной и континуальной концепций описания природы к корпускулярно-волновому дуализму микрочастиц и квантово-полевой физической исследовательской программе.

1.33 Структурные уровни материи в рамках современной физики: гипермир, мегамир, макромир, микромир, гипомир.

1.34 Фундаментальные взаимодействия и основные идеи их объединения в современной физической исследовательской программе - единой теории поля.

1.35 Концепция пространственно-временных отношений в механистической физической исследовательской программе.

1.36 Концепция пространственно-временных отношений в релятивистской физической исследовательской программе.

1.37 Принцип симметрии. Теорема А. Нетер о связи принципа глобальной симметрии с фундаментальными законами сохранения.

1.38 Дисимметрия, творящая явление в рамках взаимодействия, и, в частности, расширяющая не только принципы относительности, но и фундаментальные законы сохранения.

1.39 Основные идеи, лежащие в основе квантовой механики и квантово-полевой картины мира. Соотношения неопределенностей В. Гейзенберга.

1.40 Статистический характер волновой функции (функции микросостояния) и волнового уравнения Шредингера. Постулаты Бора.

1.41 Задание микросостояния частицы с помощью квантовых чисел. Принцип тождественности одинаковых квантовых частиц. Квантовые статистики.

1.42 Принцип суперпозиции в классической и квантовой физиках.

1.43 Общенаучный смысл принципов неопределенности, дополнительности и соответствия, сформировавшихся в квантово-полевой картине мира.

1.44 Соотношение статистических и динамических закономерностей (теорий) в природе.

1.45 Основные условия и характеристики (макропараметры) равновесного теплового макросостояния.

1.46 Термодинамическое описание на основе начал (законов) равновесной термодинамики.

1.47 Статистические законы макросостояния. Броуновское движение. Энтропия как мера беспорядка.

1.48 Общие представления о неравновесной тенмодинамике.

1.49 Синергетика как теория самоорганизации неравновесных открытых систем

1.50 Развитие представлений о материи, движении и взаимодействии в постнеклассическом естествознании

1.51 Структурные уровни материи в рамках современной химии. Классификация веществ и их основных химических моделей.

1.52 Учение о составе вещества. Проблема химического элемента. Проблема химического соединения.

1.53 Периодическая система химических элементов в электронной модели атома.

1.54 Основные типы химических связей.

1.55 История и проблемы структурной химии.

1.56 Учение о химических процессах. Принцип Ле-Шателье. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Закон Аррениуса.

1.57 Общие представления о физической химии и значение теории цепных химических реакций Н.Н. Семенова в ее становлении.

1.58 Катализ как неконтролируемое воздействия окружения. Ферментный катализ. Автокатализ.

1.59 Эволюционная химия. Субстратный и функциональный подходы.

1.60 Структура Мегамира. Модель нашей Галактики и Метагалактики.

1.61 Виды и характеристики звезд.

1.62 Эволюция звезд главной последовательности. Модель солнечной системы.

1.63 Основные этапы космологической шкалы (стрелы) времени.

1.64 Геохронологическая шкала (стрела) времени.

1.65 Основные модели геосфер Земли в рамках атмосферы и гидросферы.

1.66 Основные модели геосфер Земли в рамках литосферы и баросферы. Их химический состав и геофизические характеристики.

1.67 Экзогенные и эндогенные геодинамические процессы и их роль в экологических кризисах и катастрофах.

1.68 Натуралистский (классический) образ биологии.

1.69 Неклассический (физико-химический) образ биологии.

1.70 Эволюционный образ биологии.

1.71 Разнообразие живого на Земле. Прокариоты и эукариоты. Автотрофы и гетеротрофы.

1.72 Структурные уровни материи в рамках современной биологии.

1.73 Законы наследственности по Менделю.

1.74 Закон сцепления неаллельных генов Т. Моргана. Генетика пола.

1.75 О роли Д. Уотсона и Ф. Крика в создании модели строения молекулы ДНК.

1.76 О роли М. Ниренберга и Х. Корана в открытии структуры генетического кода.

1.77 Генетика и эволюция. Основные аксиомы биологии.

1.78 Достижения и проблемы «генной инженерии».

1.79 Основные теории происхождения жизни на Земле.

1.80 Теория биохимической эволюции на молекулярно-генетическом и онтогенетическом уровнях.

1.81 Теория биохимической эволюции на популяционно-видовом и биогеоценотическом уровнях.

1.82 Синтетическая теория эволюции. Микроэволюция. Макроэволюция.

1.83 Системные управления в биологии на уровне тканей - эндокринная и нервная системы.

1.84 Системы управления в биологии на уровне клетки.

1.85 Здоровье человека и способы его сохранения.

1.86 Биоритмы и их связь с генетикой биологических часов и ритмами солнечной активности и биосферы.

1.87 Целостность организмов. Биохимическое единство живой природы. Проблема синхронизации часов на клеточном уровне.

1.88 Концепция биосферы.

1.89 О роли В.И. Вернадского в становлении учения о биосфере и ноосфере.

1.90 Концепция ноосферы.

1.91 Концепция экологии. Экологический императив развития биосферы.

1.92 Взаимоотношение природы и общества. Законы экологии Б. Коммонера.

1.93 Экология и здоровье человека.

1.94 Человек как трехстороннее существо - биосоциокультурное.

1.95 Неклассическая модель рациональности действия в интеллектуальной культуре «неустранимой» личности.

1.96 Здоровье как «состояние полного физического, духовного и социального благополучия». Валеология.

1.97 Взаимодействие биоэтики и социальной этики в деятельном подходе к культуре.

1.98 Взаимодействие сознания и подсознания в творческой деятельности человека.

1.99 Коэволюция природы и человека. Корпускулярно-волновая модель человека. Человек как голограмма Вселенной.

1.100 Коэволюционная синергетическая парадигма современного естествознания.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев ? Ростов н/Д: ДГТУ. 2008 ? 350 с. [ Электронный ресурс № ГР 15393, 2010]. Режим доступа: http://de.dstu.edu.ru//.

Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания: структурно-содержательные тесты/ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский. Ростов н/Д: ДГТУ. 2010 ? 87 с.

Наследников Ю.М. Концепции современного естествознания. Учеб.-метод. пособие./ Ю.М. Наследников, А.Я. Шполянский, А.П. Кудря, А.Г. Стибаев - Ростов н/Д: ДГТУ. 2007 ? 102 с.

Суханов А.Д. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов/ А.Д.Суханов, О.Н. Голубева - М.: Дрофа, 2004 ? 447 с.

Лозовский В.Н.Концепции современного естествознания: Учебное пособие/ В.Н.Лозовский, С.В. Лозовский СПБ.: Изд-во «Лань», 2004-224 с.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов: изд. доп. и исправл./ Т.Я. Дубнищева ? М.: Изд-во «Академия», 2006 - 632 с.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб./ В.М. Найдыш ? М.: Альфа-М: Инфра-М, 2006 - 622 с.

8. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Интернет-тестирование базовых знаний: Учебное пособие/ В.В .Горбачев, Н.П. Калашников, Н.М. Кожевников - СПБ.: «Лань», 2010. с. 60-64, с. 157-180.

9. Кожевников Н.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 4-е изд., испр./ Н.М. Кожевников - СПБ.: «Лань», 2009. с. 301-361.

10. Под ред. Л.А. Михайлова. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов - СПБ.:Питер, 2009, с. 12-10, 27-36.

Дополнительная

1. Справочник необходимых знаний. 2-е изд., доп.-М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2002.

2. Школьные учебники по естествознанию, физике, химии, физической географии и биологии.

3. Колесников С.И. Экологические основы природопользования./ С.И.Колесников - М.: ИКЦ «МАРТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МАРТ», 2005.

4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач: учебное пособие/ Т.И. Трофимова. - М.: КНОРУС, 2007, с. 208-222.