Программа дисциплины Концепции современного естествознания Специальность/направление подготовки цикл гсэ

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание I. Организационно-методический раздел 1.2. Задачи курса 1.3. Место курса в системе освоения профессиональной образовательной программы 1.4. Требования к уровню освоения содержания курса Ii. содержание курса 2.2. Темы и содержание занятий Аксиоматика науки. Идеи синергетики и рефлексивное управление познанием. Атрибуты и структурные уровни материи. Научная картина мира и мировоззрение. Этапы развития естествознания. Раздел II Идеи и понятия квантово-космологической картины природы Этапы эволюций и идейно-понятийная структура ФКМ Концепция континуализма и электродинамизма. Синтез атомизма и континуализма. Астрономия и теория относительности в развитии ФКМ. Основные выводы СТО. Предпосылки квантовой теории. Понятие о квантовой механике Третья и четвертая естественнонаучные революции. Космологические концепции. Элементарные частицы и «силы в природе» Задачи и роль химии в развитии цивилизации. Элементы экологического кризиса. Концептуальные уровни развития химии. Специфика биологии как науки. Синергетический подход. Многообразие живых организмов и их взаимосвязь - основа организации и устойчивости биосферы ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа дисциплины Концепции современного естествознания Специальность/направление, 538.94kb.
• Программа дисциплины «Концепции современного естествознания» цикл гос впо ен., 345.22kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания Специальность, 187.08kb.
• Программа дисциплины «концепции современного естествознания» «050706 Педагогика и психология», 169.4kb.
• Программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» специальность, 151.67kb.
• Рабочая программа дисциплины Современные концепции естествознания Направление подготовки, 59.4kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины концепции современного естествознания (наименование, 429.82kb.
• Программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания», 1481.56kb.
• Программа дисциплины концепции современного естествознания для студентов 3 курса очной, 191.37kb.
• Программа курса «Концепции современного естествознания», 168.05kb.

Магнитогорск, 2009


I. Организационно-методический раздел

1. Цель курса:
   

Подготовка студентов по курсу Концепции современного естествознания в соответствии с требованиями «Государственного образовательного стандарта ВПО 080507 – Менеджмент организации».


1.2. Задачи курса:

1. Формирование у студентов понятия о современной естественно-научной картине мира (что невозможно без анализа основных этапов ее развития).

2. Выявление скрытых связей, создающих органическое единство всех физических, химических, биологических явлений и их связей с некоторыми социально-экологическими и психолого-педагогическими явлениями.

3. Более глубокое и точное познание этих явлений, на основе владения естественно-научным методом познания сущности (понятия) или исследования предметов изучения и обобщенными умениями самостоятельно добывать новые знания (что активизирует самообучение).

4. Формирование и развитие естественнонаучного рефлексивного идейно-понятийного мышления


1.3. Место курса в системе освоения профессиональной образовательной программы:

Данный курс является обязательной частью естественнонаучного комплекса предметов в подготовке специалистов (бакалавров) с высшим образованием в программе подготовки студентов факультета начального образования по специальности / направлению подготовки –080507 – Менеджмент организации».

Дисциплина «Концепции современного естествознания» изучается на 1 курсе (1 семестр).


1.4. Требования к уровню освоения содержания курса:

Специфика университетского обучения, как истинно научного образования будущих ученых, диктует необходимость активизации их самообучения по овладению, прежде всего, научным методом познания сущности (понятия) или исследования предметов изучения и обобщенными умениями самостоятельно добывать новые знания.

Содержание объединяет три взаимосвязанных блока: историко-логические основания современного естествознания; идеи и понятия квантово-космологической картины природы; интегративное понятие о земле и феномен человека.

При изучении этих блоков реализован разноуровневый и, в определенной мере, полусубъектный подход, что позволило учесть интересы и возможности разного контингента студентов.

В программе представлены вопросы, для трехуровневой «траектории» изучения и, соответственно, – трех уровней усвоения учебного материала. Первый уровень (уровень в соответствии с требованиями ГОС к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по специальности). Второй, более высокий – теоретический, уровень предполагает хорошее усвоение всего материала и его выводных элементов, а третьего, обобщенно-диалектического уровня можно достичь лишь в случае достаточно глубокого изучения и сопоставления содержания учебного материала с соответствующим идейно-понятийным содержанием разных учебников и пособий по современному естествознанию.


Критерием успешного освоения программы курса является:

- умения формирования естественнонаучных понятий, умения рефлектировать, умения системно мыслить, т.е. выявлять скрытые взаимосвязи, создающие органическое единство всех астрофизических, химических, биологических, психологических и социально-экологических явлений, умения глубоко и полно познавать сущность (понятие) законов самих этих явлений и создание современной естественнонаучной картины мира.

- усвоение методов и форм научного мышления (анализ, синтез и сравнение; абстракция, конкретизация и обобщение; умозаключения по индукции, дедукции и аналогии; ассоциации; суждения; формирование понятий или представлений; классификация и систематизация), усвоение основных идей и понятий современного естествознания. Усвоение понятия об общем интуитивно – рациональном диалектическом научном методе, который лежит в основе любых познавательных умений выдвигается здесь на первый план (тем более, в таком интегративном естественнонаучном курсе).

- знания, обозначенные в ГОС к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по дисциплине «080507 – Менеджмент организации»:


Естественно-научная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие; дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические системы, энергетика химических процессов, реакционная способность веществ; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика; экология и здоровье; человек, биосфера и космические циклы; ноосфера; необратимость времени; самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.


II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

2.1. Разделы курса:

Раздел I Историко-логические основания современного естествознания

Раздел II Идеи и понятия квантово-космологической картины природы

Раздел III Интегративное понятие о земле и феномен человека


2.2. Темы и содержание занятий¹


Раздел I Историко-логические основания современного естествознания

1. 
   Аксиоматика, специфика и структура естествознания.
   

Основания науки о Природе. Современное естествознание (интегративная природа, объект, предмет, цели, концепции развития), закономерности и специфика Природы и науки. Понятие о научной картине мира. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.

2. Аксиоматика науки. Идеи синергетики и рефлексивное управление познанием.
   

Структурные элементы научного и учебного знания. Теория и понятие (структура и признаки). Порядок и беспорядок (хаос) в Природе. Самоорганизация в живой и неживой природе.

3. Научные методы. Панорама идей современного естествознания.
   

Панорама идей современного естествознания. Методы научных и естественнонаучных исследований. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира. Панорама идей современного естествознания. Обобщенный план познания идеи. Тенденции развития естествознания. Обобщенный план познания идеи. Тенденции развития естествознания.

4. Атрибуты и структурные уровни материи. Научная картина мира и мировоззрение. Этапы развития естествознания.
   

Загадки Природы. Развитие представлений о материи, движении, взаимодействии. Свойства и признаки движения. Типы взаимодействий и их характеристики. Структурные уровни и системная организация материи. Микро-, макро- и мегамиры. Типы мировоззрений и триадность научной картины мира. Типы центризма и этапы (история) развития естествознания. Его парадоксы.


Раздел II Идеи и понятия квантово-космологической картины природы

5. Естественнонаучный стиль мышления. Этапы эволюции и система идей физической картины мира (ФКМ)
   

Идеи и понятия квантово-космологической картины Природы. Принципы и характерные черты стиля мышления в естествознании. Общая структура естественнонаучной картины мира. Система идей современной физической картины мира (ФКМ).

6. Этапы эволюций и идейно-понятийная структура ФКМ
   

Динамические и статистические закономерности в природе. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

7. Концепция механицизма
   

Структурные элементы механической картины мира (МКМ). Механика как теория.

Эволюция представлений о пространстве и времени.

8. Концепция континуализма и электродинамизма. Синтез атомизма и континуализма.
   

Общая структура электродинамической ФКМ. Роль МКМ и ЭДКМ в развитии современного естественнонаучного стиля мышления. Идеи близкодействия и дальнодействия. Принципы суперпозиции, симметрии, причинности, близкодействия, дуализма, квантования, принцип возрастания энтропии и др. в современной ФКМ.

9. Астрономия и теория относительности в развитии ФКМ. Проблемы или «горячие точки» в современной физике и астрофизике. Эволюция астрономической картины мира – исторический обзор основных открытий в астрономии.
   
10. Основные выводы СТО. Понятие об СТО - специальной теории относительности (как образец теории). Пространство, время, симметрия. Принципы относительности и симметрии. Пространство, время и движение в современной ФКМ.
    
11. Основные положения общей теории относительности (ОТО).
    

Законы Кеплера, тяготения Ньютона и исходные положения ОТО. Основные следствия ОТО. Развитие идеи (принципа) сохранения и симметрии в естествознании. Законы сохранения. Законы сохранения энергии в макроскопических процессах

12. Предпосылки квантовой теории.
    

Предпосылки современной квантовой ФКМ (открытия М. Планка, А. Эйнштейна, В. Вина, Релея-Джинса, Э. Резерфорда, Н. Бора, В. Паули и др.)

13. Понятие о квантовой механике
    

Квантовая механика (определение, три ее формы, идеи Луи де Бройля).

Уравнение Шредингера. Процессы в микромире. Мир, построенный на вероятности (квантовостатистическая причинность). Соотношение неопределенностей и принцип дополнительности. Краткая характеристика идеи дополнительности. Задачи квантовой механики. Принцип суперпозиции квантовых состояний.

14. Третья и четвертая естественнонаучные революции. Космологические концепции.
    

Космология (мегамир). Идея единства. Закон Хаббла. Космологический принцип. Модели Вселенной А. Фридмана, Г. Гамова. Идеи С. Хокинга. Эры развития Вселенной. Эволюция звезд. Ранняя эволюция Солнца и Земли.

15. Элементарные частицы и «силы в природе» .
    

Открытия электрона, протона и позитрона. Кварки. Спин. Состояние. Принцип Паули. Виртуальные частицы. Диаграммы Фейнмана. Классификация элементарных частиц и типы взаимодействий. Суперобъединение. Свойства пространства-времени. Необратимость времени. Главные открытия в астрономии и космологии.

16. Задачи и роль химии в развитии цивилизации. Элементы экологического кризиса. Концептуальные уровни развития химии.
    

Химические концепции в естествознании. Двойственная роль химии. Экологический кризис (определение, структура, причины, пути выхода). Концептуальные уровни развития химии.

17. Этапы развития химической картины мира (ХКМ). Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
    

Структура и содержание этапов развития ХКМ:

1. Учение о составе вещества.
   
2. Концепция структурной химии:
   

- формульных схематизм Кекуле;

- теория Бутлерова;

- понятие о периодическом законе химических элементов Д.И. Менделеева.

3. Учение о химических процессах (синтез химии, физики, биологии). Энергетика химических процессов. Реакционная способность веществ. Химическая система.

4. Эволюционная химия. Понятие о теории химической эволюции.

18. Специфика биологии как науки. Синергетический подход.
    

Биологические концепции в естествознании. Обобщения и аксиомы биологии. Происхождение жизни. Три образа биологии и структурные уровни биосистем. История жизни на Земле и методы исследования эволюции. Особенности биологического уровня организации материи. Этапы создания теоретической биологии. Синергетический подход. Самоорганизация в живой и неживой природе

19. Современная эволюционная биология.
    

Единство и многообразие живого; Многообразие живых организмов и их взаимосвязь - основа организации и устойчивости биосферы. Генетика и эволюция. Принципы воспроизводства живых систем. Генные механизмы эволюции живого. Свойства ДНК, РНК и генов. Принципы и законы эволюционной теории. Принципы теории Дарвина. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем

20. Исследования Георга Менделя. Популяционно-генетический подход в современной биологи.
    

Законы Менделя. Концепция единства и популяционно-генетических подход в современной биологии. Принципы универсального эволюционизма.

Раздел III Интегративное понятие о земле и феномен человека

21. Геофизикохимические концептульные представления о Земле.
    

Интегративное понятие о Земле и феномен человека. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли. Внутреннее строение и история геологического развития (эволюции) земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Общая характеристика, строение, поверхность и атмосфера Земли. Этапы прошлого и будущего развития Земли.

22. Концепция биосферы и ноосфера. Понятие о свете и идея дополнительности.
    

Концепция биосферы, ее функции. Постулаты В.И. Вернадского. Представления о ноосфере. Биосфера и космические циклы. Необратимость времени и будущее человечества. Интегративное понятие о свете и идея дополнительности.

23. Феномен человека. Законы и принципы экологии.
    

Биосфера и Человек. Антропологические концепции. Антропогенез. Сложность природы человека. Физиология, здоровье, работоспособность. Мозг человека. Эмоции и творчество. Особенности самоактуализирующейся личности. Мировоззрение и смысл жизни человека. Биоэтика. Концепция экоцентризма. Законы и принципы экологии.

24. Научная картина мира и ноосфера. Этика ответственности. Коэволюционная парадигма. Концепция дополнительности в познании и образовании человека.
    

Научная картина мира и ноосфера. Идеи русских космистов. Этика ответственности и коэволюционная парадигма. Современная этика и этика ответственности. Путь к единой культуре. Характеристика понятия «метод дополнительности». Концепция дополнительности в методологии непрерывного развивающего образования.

1. Перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы²
   

На кафедре, кроме федерального тестирования и УМК разработаны задания и программированные упражнения по данному курсу, выполняя которые студент может самостоятельно изучить учебный материал. Для самоконтроля знаний имеются контрольные вопросы и задания (по различным уровням усвоения учебного материала).

№ п.п	Наименование разделов и тем	Наименование вопросов, выносимых на самостоятельное освоение	Перечень контрольных заданий для самостоятельной работы
	Раздел I Историко-логические основания современного естествознания Аксиоматика, специфика и структура естествознания.	Научная картина мира как систематизированное и целостное представление о природе.	См. схемы 17,18,27 приложения 9; (11; 24-26) и лекцию 17.
	Аксиоматика науки. Идеи синергетики и рефлексивное управление познанием.	Наука и общество. Критерии научности. Значение науки на современном этапе развития общества. Псевдонауки: астрология, парапсихология, уфология, биоэнергетика, девиантная наука.	См. схемы 19-26 и лекцию 12. Самостоятельная работа – см. приложение 2. Прогр.упр. «Упражнение по классификации научных фактов»
	Научные методы. Панорама идей современного естествознания.	Проверяемость научных гипотез. Принцип верификации. Принцип фальсификации Соотношение абсолютной и относительной истин Этические принципы научных исследований	См. приложение 10. «Обобщенные планы познания»
	Атрибуты и структурные уровни материи. Научная картина мира и мировоззрение. Этапы развития естествознания.	Роль естествознания в формировании научного мировоззрения. Концепция смены парадигм (Т. Кун): "нормальная наука", "научная революция". Концепция научно-исследовательских программ (И. Лакатос): конкуренция программ как двигатель развития науки Развитие представлений об окружающем в древнем мире. Развитие науки в средние века. Возрождение, научная революция Коперника-Ньютона. Становление классической науки (Новое время). Критерии деления на микромир, макромир и мегамир.	См. схемы 28-31. Мировоззренческая анкета – см. приложение 3.
	Раздел II Идеи и понятия квантово - космологической картины природы Естественнонаучный стиль мышления. Этапы эволюции и система идей физической картины мира (ФКМ)	Принципы и характерные черты естественнонаучного стиля мышления Молекулярно-кинетический (статистический) метод изучения макросистем	Самостоятельная работа – упр.1 (см. лекцию 4) - «Основные идеи ФКМ»
	Этапы эволюций и идейно-понятийная структура ФКМ	Развитие представлений о пространстве и времени. Научные картины мира: механическая, электродинамическая, квантово-полеая, современная	Таблица 4 (лекция 4). Прогр.упр. «Развитие понятия о люминесценции»
	Концепция механицизма	Механический детерминизм. Лапласова формулировка механического детерминизма. Механическое движение, его основные характеристики Динамическая система	Программированное упражнение по механике (см. приложение 1).
	Концепция континуализма и электродинамизма. Синтез атомизма и континуализма.	Развитие атомистической исследовательской программы: корпускулы Развитие континуальной исследовательской программы: принцип близкодействия и понятие физического поля Значение представлений о симметрии	Упр.1 и схемы 32-34 приложения 9. Прогр.упр. «О свете» Прогр.упр. «Структура и содержание понятия о скорости света»
	Астрономия и теория относительности в развитии ФКМ.	Крупномасштабная структура Вселенной. Источники энергии звезд: термоядерный синтез и энергия гравитационного сжатия. Пространственные и временные масштабы Вселенной	См. схемы 35-40 – «Сравнительная характеристика астрономических объектов»
	Основные выводы СТО	Динамические симметрии пространства и времени. Ограничение применимости принципа постоянства скорости света.	Анкета или программированное задание по СТО (см. приложение 4).
	Основные положения общей теории относительности (ОТО).	Фундаментальный характер законов сохранения.	программированное упражнение (см. приложение 5)
	Предпосылки квантовой теории.	Фотоны – кванты света. Понятие квантового поля Квантово-полевой механизм передачи взаимодействий.	Прогр.упр. «Развитие идеи сохранения» «Сравнительная характеристика естественнонаучных понятий «о свете» и «световом кванте».
	Понятие о квантовой механике	Де Бройль: общая идея и формула связи между импульсом частицы и ее длиной волны. Волновые свойства частиц. Дифракция электронов. Электронный микроскоп. Мысленный эксперимент - «микроскоп Гейзенберга». Экспериментальные доказательства сложной структуры вакуума: эффект. Казимира, рождение электрон-позитронных пар в электрическом поле	Прогр.упр. «По развитию идеи дополнительности»
	Третья и четвертая естественнонаучные революции. Космологические концепции.	Структуры мегамира: звезды, планетные системы, галактики. Эволюция Солнечной системы Состав Солнечной системы: планеты, спутники планет, астероиды, кометы, метеороиды, магнитные поля, пылевая материя, солнечный ветер и космические лучи. Источник энергии и эволюция звезд. Происхождение химических элементов на разных этапах эволюции Вселенной. модели горячей Вселенной, холодной Вселенной, раздувающейся Вселенной Эволюционизм в космологии	См. схемы 35-40, 44 (в приложении 9). Сравнительная характеристика астрономических объектов.
	Элементарные частицы и «силы в природе»	Элементарные частицы, их характеристики. Свойства объектов микромира.
	Задачи и роль химии в развитии цивилизации. Элементы экологического кризиса. Концептуальные уровни развития химии.	Связь физических и химических форм движения, материи Индикаторы глобального экологического кризиса Загрязнение окружающей среды и здоровье человека Влияние человека на биотический компонент биосферы Влияние человека на абиотический компонент биосферы: атмосферу, литосферу, гидросферу. Непосредственные и опосредованные воздействия на биосферу Хозяйственная деятельность человека: обратимые и необратимые последствия.	См. схемы 45-51 Прогр.упр. «Экологический кризис»
	Этапы развития химической картины мира (ХКМ). Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева	Организация материи на химическом уровне Значение представлений о симметрии в химии Факторы, влияющие на реакционную способность веществ Тепловые эффекты процессов	См. схему 50 (приложение 9.) Прогр.упр. «Неживое вещество»
	Специфика биологии как науки. Синергетический подход.	Связь физических, химических и биологических форм движения, материи Синергетика (Хакен) неравновесная термодинамика (Пригожин) Самоорганизация в живой и неживой природе, ее пороговый характер. Примеры самоорганизации в простейших системах: лазерное излучение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского, спиральные волны.	См. схемы 3, 4, 20-23. Прогр.упр. «Понятие о фотосинтезе»
	Современная эволюционная биология.	Признаки живого как одной из форм движения материи Развитие эволюционизма в биологии (Линней, Бюффон, Ломоносов, Ламарк, Дарвин). Значение представлений о симметрии в живой природе Многообразие живых организмов. Взаимоотношения в биогеоценозах. Типы питания. Разнообразие трофических взаимодействий. Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, однократный абиогенез, постоянное самозарождение, стационарное состояние	См. схему 5 и схемы 52-59. Прогр.упр. «живое вещество»
	Исследования Георга Менделя. Популяционно-генетический подход в современной биологи.	Генетические характеристики популяции Особенности возрастания энтропии в живых системах. Проблема возникновения упорядоченных структур в природе. Эволюция клеточных структур Онтогенез и филогенез. Онтогенез как поэтапная реализация: генетической программы. Концепция целостности жизни. Системность в организации живого. Проблема распространенности жизни во Вселенной Методы исследования эволюции Микроэволюция. Макроэволюция. Дивергенция	Прогр.упр. «О живом»
	Раздел III Интегративное понятие о земле и феномен человека Геофизикохимические концептульные представления о Земле	Современные концепции развития геосферных оболочек. Внутреннее строение Земли геологические эры и периоды Геохимические функции живого вещества Биогенная миграция атомов химических элементов	См. схемы 6-11 и 52-59, 64-72 Прогр.упр. «Вещество»
	Концепция биосферы и ноосфера. Понятие о свете и идея дополнительности.	Циклы космические (Чижевский, Гумилев). Космическое будущее человека (К.Э.Циолковский) Человек как геологическая сила (Вернадский).	См. схемы 12-15 и табл.10. – «Концепция биосферы» Самостоятельная работа (программированное задание)
	Феномен человека. Законы и принципы экологии.	Развитие представлений о возникновении человека. Современные представления о происхождении человека: основные гипотезы, этапы антропогенеза, проблемы. Индивидуальное и популярное здоровье. Социальная характеристика человека. Соотношение биологических и социальных факторов в филогенезе человека Место человека в системе живой природы Возможности и ограничения естественнонаучных методов в изучении человека. Расы и расогенез.	См. схемы 60-63 (прилож. 9).
	Научная картина мира и ноосфера. Этика ответственности. Коэволюционная парадигма. Концепция дополнительности в познании и образовании человека.	Путь к единой культуре: модели будущего человечества, Путь к единой культуре: человечество как диссипативная система. Прогнозы эволюционного будущего человека Экологический статус человека. Человек и биосфера: проблемы взаимодействия. Рациональное природопользование. Устойчивое развитие Экологические катастрофы и проблемы устойчивости биосферы	Прогр.упр. «По развитию понятия о свете и идее дополнительности»