Geum.ru

Программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине концепции современного естествознания для студентов заочной формы обучения всех специальностей, кроме

Вид материалаПрограмма

Содержание


Тема 1. Естествознание и окружающий мир
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Тема 1. Естествознание и окружающий мир


Предмет изучения концепций современного естествознания. Концептуальный принцип изучения явлений и законов природы. Естественно-научные знания и современное образование. Роль естествознания в формировании профессиональных знаний. Естествознание и сфера управления. Фундаментальные и прикладные проблемы естествознания. Естествознание и математика. Развитие естествознания. Псевдонаучные тенденции. Естествознание и нравственность. Естественно-научные и религиозные знания. Рациональные и иррациональные элементы формирования мировоззрения.

Литература: [1–3].


Тема 2. Естественно-научное познание окружающего мира

Процесс естественно-научного познания. Правила Декарта научного познания. Достоверность научных знаний. Истина – предмет познания. Основные положения естественно-научного познания. Чувственные формы познания: ощущения и представления. Научный факт. Наблюдение и эксперимент. Мышление, суждение, умозаключение, обобщение и предвидение. Методы и приемы естественно-научных исследований. Сравнение, анализ и синтез. Абстрагирование и идеализация. Моделирование. Индукция и дедукция. Научное открытие и доказательство. Творческое воображение и интуиция. Эксперимент – основа естествознания. Сочетание практических и теоретических знаний. Обработка экспериментальных результатов. Современные средства естественно-научных исследований. Важнейшие достижения современного естествознания.

Литература: [1–3,5].


Тема 3. Фундаментальные законы и принципы

Физика – фундаментальная отрасль естествознания. Основные этапы развития физики. Концепция атомизма. Универсальность физических законов. Фундаментальные взаимодействия. Иерархия структур материи. Принцип тождественности. Проблема создания единой фундаментальной теории. Концепции материи, движения, пространства и времени. Закон всемирного тяготения. Принципы относительности и инвариантность. Постулаты специальной теории относительности. Свойства пространства, времени и законы сохранения. Фундаментальные законы Ньютона. Классическая механика и лапласовский детерминизм. Развитие представлений о природе тепловых явлений. Термодинамическое и статистическое описание свойств макросистем. Основные положения молекулярно-кинетических представлений. Термодинамические законы. Необратимость реальных процессов и концепция энтропии. Хаос, структура и порядок. Электромагнитная концепция. Дискретность и непрерывность материи. Сущность электромагнитной теории Максвелла. Корпускулярно-волновые свойства света.

Литература: [1–5].


Тема 4. Атомный и нуклонный уровни строения материи

Развитие представлений о структуре атомов. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Карпускулярно-волновые свойства микрочастиц. Вероятностный характер микропроцессов. Квантово-механические принципы. Симметрия волновой функции и принцип Паули. Современные атомные системы: эксимерные молекулы, кластеры, фуллерены и др. Строение атомного ядра. Свойства ядерных сил. Дефект массы и энергия связи ядра. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Цепная реакция деления. Термоядерный синтез. Элементарные частицы. Античастицы. Кварки. Современные ускорители. Перспективы развития физики микромира.

Литература: [1–5].


Тема 5. Концепция развития и эволюция Вселенной

Самоорганизация систем. Две тенденции развития природных систем: деградация и упорядочение. Открытые системы. Объект изучения синергетики. Неустойчивость сложных систем. Точка бифуркации. Основные положения концепции развития. Процесс самоорганизации Вселенной. Основные концепции космологии. Закон Хаббла. Реликтовое излучение. Образование объектов Вселенной. Галактики и звезды. Пульсары. Средства наблюдения объектов Вселенной. Проблема поиска внеземных цивилизаций. Происхождение и структура Солнечной системы. Солнце. Планеты Солнечной системы. Происхождение и строение Земли. Литосферные плиты. Земная кора. Гидросфера и атмосфера Земли.

Литература: [1–5].


Тема 6. Естественно-научные знания о веществе

История развития знаний о веществе. Фундаментальные законы о составе и свойствах вещества. Масштабы химической индустрии. Средства управления химическими процессами. Синтез органических и неорганических соединений. Биосинтез. Современный катализ. Образование земных и внеземных веществ. Запасы и потребление природного сырья. Металлы, неметаллическое сырье, углерод. Вторичное сырье. Органическое сырье: нефть, уголь, природный газ, биомасса, древесина и др. Новые химические элементы. Радиоактивные изотопы. Плазмохимические процессы. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Химические реакции при высоких давлениях. Синтез алмазов. Синтетические материалы. Пластмассы. Эластомеры. Синтетические ткани. Традиционные материалы с новыми свойствами. Сохранение и замена материалов. Перспективные материалы.

Литература: [1–5].


Тема 7. Биосферный уровень организации материи

Зарождение живой материи. Основополагающие жизненные системы. Носитель генетической информации. Состав и структура молекул ДНК и РНК. Принцип комплементарности. Геном организма. Свойства генетического кода. Структура и свойства белков. Биосинтез белков. Строение и разновидности клеток. Прокариоты и эукариоты. Деление клеток. Современное представление о происхождении жизни. Химическая эволюция. Органогены. Биохимическая стадия развития жизни. Эволюция организмов. Идея эволюции Ламарка. История возникновения эволюционной идеи Дарвина. Основные факторы эволюции. Наследственность. Опыты Менделя. Искусственный и естественный отбор. Тонкая подстройка Вселенной. Антропный принцип. Геологические эры и эволюция жизни. Разновидности живых организмов. Особенности растительного и животного мира. Адаптация живых организмов. Взаимозависимость живых организмов. Человек – феномен природы. Физиологические особенности человека. Мозг человека – материальный носитель разума. Психология человека. Социологические аспекты. Эстетическое восприятие и красота природы. Жизнеобеспечение человека. Перспективы увеличения продовольственных ресурсов. Средства сохранения здоровья. Продление жизни организма. Механизм старения и продолжительность жизни. Поиск средств против старения. Формирование ноосферы.

Литература: [1–5].


Тема 8. Концепции развития современных технологий

Современные технологии и естествознание. Унификация информационных технологий. История развития вычислительных средств. Персональный компьютер. Суперкомпьютер. Интернет. Электронная почта. Применение вычислительных средств. Рост объема информации. Память человека и память ЭВМ. Технологические возможности реализации высокой информационной плотности. Голографическая память. Нейронные сети. Альтернативные компьютеры. Мультимедийные системы и виртуальный мир. Развитие твердотельной электроники. Истоки современной микроэлектронной технологии. Интегральные схемы. Развитие нанотехнологии. Особенности лазерного излучения и разновидности лазеров. Волоконно-оптическая связь. Перспективы развития лазерных технологий. Голография и распознание образов. Ракетно-косимческие технологии. Современные биотехнологии. Генные технологии. Проблема клонирования.

Литература: [1–5].


Тема 9. Естественно-научные проблемы энергетики

Естественно-научное понимание энергии. Энергия – источник благосостояния. Способы преобразования энергии. Эффективность производства и потребления энергии. Тепловые электростанции. Способы повышения эффективности энергосистем. Парогазовые установки. Проблемы прямого преобразования энергии. Водородные двигатели. Гидроэлектростанции. Приливные электростанции. Геотермальные источники энергии. Перспективы развития гелиоэнергетики. Современная ветроэнергетика. Развитие атомной энергетики. Различные модификации атомных реакторов. Ядерное топливо. Особенности развития отечественной энергетики. Энергетика будущего.

Литература: [1–5].


Тема 10. Естественно-научные аспекты экологии

Глобальные катастрофы и эволюция жизни. Космическое и внутрипланетарное воздействие на биосферу. Преодоление экологической катастрофы. Метрологические наблюдения. Климат в прошлом. Долгосрочные прогнозы. Равновесие климата. Парниковый эффект и погода. Кислотные осадки. Разрушение озонового слоя и проблемы его сохранения. Водные ресурсы. Способы сохранения водных ресурсов. Радиоактивное воздействие на биосферу. Воздействие излучения на организмы. Защита от облучения. Жизненно необходимая радиация. Потребление энергии и среда нашего обитания. Естественно-научные проблемы защиты окружающей среды.

Литература: [1–3].


Тема 11. Гармония природы и человека

Человек и природа. Гармония деятельности человека и природы. Примеры сохранения природных ресурсов. Обновление энергосистем. Повышение эффективности потребления энергии и сохранение тепла. Экономия ресурсов на транспорте. Экономичный автомобиль. Автотранспорт и окружающая среда. Преобразование транспортных услуг. Экологическая проблема городов. Особенности мегаполисов. Решение проблем утилизации. Утилизация бытовых отходов. Перспективные технологии и сохранение биосферы. Глобализация биосферных процессов.

Литература: [1–2].


4. Литература

Основная

  1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Изд. 8-е. М.: Академический проект, 2004.
  2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Краткий курс. Изд. 4-е. М.: Высшая школа, 2004.
  3. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. Изд. 3-е. М.: Академический Проект, 2004.
  4. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум. Изд. 3-е. М.: Высшая школа, 2004.
  5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Справочник. М.: Высшая школа, 2004.

Дополнительная
  1. Азимов А. Краткая история химии: развитие идей и представлений в химии от алхимии до ядерной бомбы. СПб.: Амфора, 2000.
  2. Большой энциклопедический словарь. Биология. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998.
  3. Вайцзеккер Э., Ловинс Э., Ловинс Л. Фактор четыре: новый доклад Римскому клубу. М.: Academia, 2000.
  4. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. – М.: Наука, 1994.
  5. Гвоздкова И.А., Горбатова Р.К., Карпенков С.Х. Химические и биологические концепции естествознания.– М.: ГУУ, 2002.
  6. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора.– СПб.: Наука, 1991 (см. также М.: Просвещение, 1987.)
  7. Девис П. Суперсила: поиски единой теории природы. – М.: Мир, 1989.
  8. Де Дюв К. Путешествие в мир живой клетки.– М.: Мир, 1987.
  9. Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл.– М.: Мир, 1994.
  10. Карпенков С.Х. Тонкопленочные накопители информации.– М.: Радио и связь, 1993.
  11. Карпенков С.Х. Современные преобразователи и накопители информации. – М.: Логос, 2004.
  12. Кемп П., Армс К. Введение в биологию.– М.: Мир, 1988.
  13. Ксанфомалити Л.В. Парад планет.– М.: Наука, 1997.
  14. Макдугал Дж. Краткая история планеты Земля: горы, животные, огонь и лед.– СПб.: Амфора, 2001.
  15. Новиков И.Д. Эволюция Вселенной.– М.: Наука, 1990.
  16. Окунь Л.Б. Альфа, бета, гамма…, зэт: элементарное введение в физику элементарных частиц. – М.: Наука, 1985.
  17. Пуанкаре А. О науке: наука и гипотеза, ценность науки, наука и метод, последние мысли.– М.: Наука, 1983.
  18. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли.– М.: Наука, 1984.
  19. Розанов С.И. Общая экология.– СПб. : Лань, 2001.
  20. Физическая энциклопедия. Т.1 – 5. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1988–1998.
  21. Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах: хронологический обзор.– М.: Прогресс, 1987.
  22. Фримантл М. Химия в действии. В 2-х частях. – М.: Мир, 1998.
  23. Химическая энциклопедия. Т. 1 – 5. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1988–1998.
  24. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр: краткая история времени.– СПб.: Амфора, 2000.
  25. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. – М.: Мир. 1987.


Периодические издания (журналы)
  1. Атомная энергия.
  2. В мире науки.
  3. Вокруг света.
  4. Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева.
  5. Земля и Вселенная.
  6. Знание – сила.
  7. Наука и жизнь.
  8. Природа.
  9. Успехи физических наук.
  10. Химия и жизнь.
  11. Энергия.



  1. Вопросы для самоконтроля

Тема 1. Естествознание и окружающий мир
  1. Что является предметом изучения концепций современного естествознания?
  2. В чем заключается концептуальный принцип изучения современного естествознания?
  3. Какова роль естественно-научных знаний в современном образовании?
  4. Что дает естествознание для формировании профессиональных знаний?
  5. Охарактеризуйте историю преобразования приложений знаний.
  6. Какова роль естественно-научных знаний в решении проблем управления?
  7. Почему естественно-научные знания принято считать базовым ресурсом экономики?
  8. Чем отличаются фундаментальные проблемы естествознания от прикладных?
  9. Какова роль математики в развитии естествознания?
  10. Какова сущность закономерности развития науки?
  11. Дайте характеристику основным направлениям псевдонауки?
  12. Какова взаимосвязь естествознания и нравственности?
  13. В чем заключается иррациональная составляющая мировоззрения?
  14. Назовите признаки, общие для научного и религиозного знаний.
  15. Каковы объективные факторы, определяющие сближение науки и религии в последнее время?