из электронной библиотеки / 264554655877873.pdf
.pdf10
Тема 2.7. Мир элементарных частиц
Развитие физики элементарных частиц. Открытие позитрона Фундаментальные физические взаимодействия. Гравитация.
Электромагнитное взаимодействие. Слабое и сильное взаимодействия. Многообразие элементарных частиц и их классификация. Лептоны.
Адроны. Частицы-переносчики взаимодействий.
РАЗДЕЛ III. СОВРЕМЕННЫЕ КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ
Тема 3.1. Происхождение и эволюция Вселенной
Вселенная как объект космологии. Классическая и неклассическая космология. Космологические парадоксы.
Возраст Вселенной. Изучение закономерностей возникновения Вселенной. Теория Большого взрыва.
Эволюция Вселенной. Модель Фридмана, ее экспериментальные подтверждения и проблемы. Сценарии будущего Вселенной.
Антропный принцип.
Тема 3.2. Структура Вселенной
Общая характеристика звезд. Межзвездная среда. Эволюция звезд: от «рождения» до «смерти». Черные дыры.
Общее представление о галактиках и их изучении. Понятие Метагалактики.
Крупномасштабная структура Вселенной.
Тема 3.3. Солнечная система и ее происхождение
Строение и состав Солнечной системы. Солнце.
Планеты и группы планет Солнечной системы. Планеты земной группы. Малые тела Солнечной системы: кометы, астероиды, метеориты. Происхождение Солнечной системы.
3.4. Методологические установки «неклассической» астрономии
Эмпирические и теоретические основы современной астрономии. Микро- , макро- и мегамиры.
Общая идея о нестационарности Вселенной.
Проблема множественности миров. Понятие внеземных цивилизаций. Оценка распространенности внеземных цивилизаций. Поиски внеземных цивилизаций.
РАЗДЕЛ IV. ЗЕМЛЯ КАК ОБЪЕКТ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Тема 4.1. Земля среди других планет Солнечной системы
Комплекс наук о Земле. История развития представлений о Земле.
11
Общая характеристика планеты Земля: возраст, размеры, форма и движение Земли. Положение Земли в Солнечной системе.
Различия Земли и других планет Солнечной системы (в составе и плотности атмосферы, рельефе и др.). Система Земля – Луна.
Тема 4.2. Геологическая история Земли
Образование Земли. Ранняя история развития Земли: фазы аккреции (рождения), расплавления внешней сферы земного шара, первичной коры (лунная фаза).
Эры развития Земли: архейская (древнейшая), протерозойская (ранняя), палеозойская (древняя), мезозойская (средняя) и кайнозойская (новая).
Тема 4.3. Геосферы Земли
Учение о геосферах Земли.
Ядро Земли. Мантия. Литосфера.
Гидросфера. Мировой океан. Моря. Реки. Озера. Болота. Подземные воды. Ледники. Вечная мерзлота.
Атмосфера. Слои атмосферы: тропосфера, стратосфера, ионосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера. Климат и климатические зоны.
Биосфера.
Тема 4.4. Геодинамические процессы
Понятие о геодинамических процессах. Виды и взаимосвязь геодинамических процессов.
Эндогенные процессы: магматизм, метаморфизм, деформация земной коры, движение и перераспределение материи, слагающей Землю.
Экзогенные процессы: взаимодействие земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой.
РАЗДЕЛ V. ОСНОВЫ ХИМИИ Тема 5.1. Строение вещества
Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Связь между строением электронной оболочки атома и химическими свойствами элемента.
Природа химической связи. Ковалентная связь: неполярная и полярная. Ионная связь. Катионы и анионы. Металлическая связь. Водородная связь. Кристаллические решетки веществ с различными видами химической связи.
Состав и агрегатные состояния вещества. Смеси.
Тема 5.2. Химические реакции. Превращения веществ
Понятие о химической реакции. Классификация химических реакций. Скорость и факторы, от которых она зависит, обратимость химической
реакции. Химическое равновесие и способы его смещения. Роль воды в химических реакциях. Гидролиз.
12
Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз.
Тема 5.3. Неорганические вещества и их свойства
Классификация неорганических соединений. Химические свойства основных классов неорганических соединений.
Металлы. Общие способы получения металлов. Сплавы: черные и цветные. Защита окружающей среды от загрязнения тяжелыми металлами.
Неметаллы. Общая характеристика главных подгрупп неметаллов на примере галогенов.
Кислоты и их основные химические свойства.
Основания и соли: классификации и особенности взаимодействия с другими веществами.
Тема 5.4. Органические соединения
Теория строения органических соединений.
Углеводороды, их строение и характерные химические свойства. Применение углеводородов в органическом синтезе. Реакция полимеризации.
Спирты, их строение и характерные химические свойства.
Кислород- и азотсодержащие органические соединения (амины, аминокислоты, белки) и их природные источники.
РАЗДЕЛ VI. СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Тема 6.1. Сущность жизни и ее возникновение на Земле
Понятие «жизнь». Проблема сущности жизни. Основные свойства живого: питание, дыхание, выделение, раздражимость, подвижность, размножение, рост и развитие.
Развитие представлений о происхождении жизни. Образование простых низкомолекулярных органических соединений. Возникновение сложных органических соединений. Образование фазовообособленных систем. Возникновение простейших форм живого.
Тема 6.2. Уровни организации живой материи
Система органического мира и ее основные систематические категории (классификация).
Основные уровни организации живого: молекулярно-генетический, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический.
Понятие «организм». Разнообразие живых организмов, принципы их классификации.
Тема 6.3. Клетка – элементарная единица живого
Цитология. Клеточная теория. Клетка – единица строения и жизнедеятельности организма.
13
Особенности химического состава клетки. Роль в клетке неорганических и органических веществ.
Строение клетки: основные органоиды и их функции. Сходства и различия в строении клеток растений, животных, грибов. Неклеточные формы жизни: вирусы и бактериофаги.
Метаболизм и превращение энергии в клетке. Фотосинтез. Хемосинтез.
Тема 6.4. Размножение и индивидуальное развитие организмов
Жизненный цикл клетки. Деление клеток: митоз, амитоз, мейоз. Понятие о размножении организмов.
Формы размножения организмов: бесполое и половое размножение. Строение и развитие половых клеток. Оплодотворение. Индивидуальное развитие многоклеточного организма (онтогенез).
Тема 6.5. Наследственность и изменчивость
История развития генетики. Гибридологический метод.
Закономерности наследования. Хромосомная теория наследственности и теория гена. Молекула ДНК – носитель наследственной информации.
Изменчивость. Наследственная и ненаследственная изменчивость. Причины наследственных изменений. Мутации: виды, причины, соматические и генеративные мутации.
Биотехнологии. Генная, клеточная инженерия. Клонирование. Оценка этических и правовых аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии.
Тема 6.6. Развитие органического мира. Учение об эволюции
Теория эволюции органического мира Ч. Дарвина. Предпосылки и движущие силы эволюции (борьба за существование и естественный отбор).
Вид, его критерии. Популяция – структурная единица эволюции. Генетический состав и изменение генофонда популяций.
Результат эволюции: адаптация, видообразование, многообразие органического мира, вымирание.
Искусственный отбор, селекция.
Синтетическая теория эволюции: первый синтез дарвинизма и генетики.
Тема 6.7. Основы экологии
Среда обитания организмов и ее факторы. Приспособление организмов к влиянию различных экологических факторов.
Основные типы экологических взаимодействий. Экологические ниши. Экологические сообщества: структура, взаимосвязь организмов, пищевые
цепи, экологические пирамиды.
14
РАЗДЕЛ VII. ФЕНОМЕН ЧЕЛОВЕКА В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ Тема 7.1. Человек как био-психо-социальное существо
Сущность человека. Биологическое, психическое и социальное в человеке. Соотношение понятий «индивид», «индивидуальность», «личность».
Положение человека в системе животного мира. Сходство и отличия человека и животных.
Сущность и истоки человеческого сознания. Эмоции человека. Этология о поведении человека.
Тема 7.2. Антропогенез
Концепции происхождения человека: креационистская, космическая, биологическая, семиальная, стадиальная, трудовая, мутационная. Зарождение научной теории происхождения человека. Прародина человека.
Основные стадии и движущие силы антропогенеза. Расы и их происхождение.
Тема 7.3. Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности
Принципы строения и функционирования органов и систем человеческого организма.
Функции опорно-двигательного аппарата, систем кровообращения, дыхания, нервной и иммунной системы. Бактерии и вирусы как причина инфекционных заболеваний.
Обмен веществ и энергии – основа жизнедеятельности организма человека.
Влияние систематических занятий физическими упражнениями и спортом на организм человека.
Тема 7.4. Здоровье и здоровый образ жизни человека
Понятие о здоровье и здоровом образе жизни, болезни и заболеваниях человека. Составляющие здоровья.
Элементы здорового образа жизни. Формирование здорового образа жизни.
Влияние психоактивных веществ (табака, алкоголя, наркотиков) на развитие и здоровье человека.
Тема 7.5. Учение о биосфере
Экосистема, ее основные составляющие. Характеристика видовой и пространственной структуры экосистемы. Саморегуляция в экосистемах, их развитие и смена. Круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах.
Биосфера – глобальная экосистема. Понятие и сущность биосферы. Структура и проблема устойчивого развития биосферы. Биосфера и космос.
Учение В.И. Вернадского о биосфере, ноосфере, живом веществе и его функциях в биосфере.
15
Тема 7.6. Антропогенное воздействие на биосферу
Естествознание как революционизирующая сила цивилизации. Основные виды антропогенных воздействий на биосферу.
Глобальные изменения в биосфере под влиянием деятельности человека. Экологические проблемы. Экологический кризис.
Тема 7.7. Рациональное природопользование и охрана природы
Основные принципы и направления охраны природы и рационального природопользования.
Рациональное использование и охрана земель, недр, водных ресурсов, воздушной среды, растительности, животных.
РАЗДЕЛ VIII. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В XXI В.
Теория самоорганизации (синергетика). Характеристики самоорганизующихся систем.
Закономерности самоорганизации (аттракторы, точки бифуркации и др.). Глобальный эволюционизм.
Естествознание и будущее цивилизации. Экологический кризис и пути его разрешения. Биотехнологии и будущее человечества.
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ (ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАНЯТИЯ)
Не предусмотрен учебным планом.
6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Самостоятельная работа учащихся по курсу призвана не только закреплять и углублять знания, полученные на аудиторных занятиях, но и способствовать развитию у студентов творческих навыков, инициативы, умению организовать свое время.
При выполнении плана самостоятельной работы студенту необходимо прочитать теоретический материал не только в учебниках и учебных пособиях, указанных в библиографических списках, но и познакомиться с публикациями в периодических изданиях.
Студенту необходимо творчески переработать изученный самостоятельно материал и предоставить его для отчета в форме доклада, сообщения или конспекта. Содержание письменной работы должно свидетельствовать о свободном владении материалом по выбранной теме. Освещение вопроса, при этом, должно носить творческий характер и не сводиться к механическому конспектированию учебной литературы. Работа должна иметь объем 2-4 печатных страниц (в зависимости от выбранной темы). Оглавление, сноски и список использованной литературы (не менее 3 источников) – обязательны.
16
Работа может содержать приложения с иллюстративным материалом (рисунки, схемы, карты, таблицы, фотографии и т. п.). Сообщение или доклад оформляется на листах формата A-4.
Перечень тем докладов и сообщений:
По Разделу I.:
Классификация естественных наук
Биологические науки
Физические науки
Науки о Земле
Наблюдение как метод научного исследования
Виды научных экспериментов
По Разделу II.:
Броуновское движение
Идеальный газ
Тепловые машины
Термометры
Открытие электромагнитной индукции
Теории атома Томсона и Резерфорда
Проводники электрического тока
Законы постоянного тока
Математический маятник
Вынужденные колебания. Резонанс
Звуковые волны
Корпускулярно-волной дуализм света По Разделу III.:
Эффект Доплера и обнаружение «разбегания» галактик
Идея нулевой Вселенной
Реликтовое радиоизлучение
Антиматерия
Черные дыры
Созвездия
Планеты земной группы
Солнце
Млечный путь
По Разделу IV.:
Климатические зоны Земли
Роза ветров
Вулканизм
Землетрясения
Глобальное потепление климата
Вторичные геосферы Земли
Мантия Земли
17
Магнитосфера Земли По Разделу V.:
Химия и организм человека
Катализаторы
Вода и ее химические свойства
Способы получения металлов
Углеводороды
Глицерин и его применение
Искусственные и синтетические полимеры: пластмассы, каучуки, волокна. По Разделу VI.:
История развития биологии
Простейшие формы живого
Вид и его критерии
Биогеоценоз и его структура
Фотосинтез
Хемосинтез
Великие генетики и их открытия
Анализирующее скрещивание
Взаимодействие неаллельных генов
Движущие силы эволюции
Система органической природы К. Линнея
Эволюционная теория Ж.Б. Ламарка
Экологические ниши
Динамика популяции
Экологическая сукцессия
По Разделу VII.:
Приматы
Эволюция приматов до человека
Проблемы исследования генетики человека
Сравнительная характеристика видов рода Homo
Влияние радиации на организм человека
Стресс
Алкогольный синдром плода
Учение В.И. Вернадского о ноосфере
Глобальное потепление
Озоновые дыры
Примерный перечень вопросов для подготовки к зачету по дисциплине «Естествознание»:
1.Наука как составная часть духовной культуры: основные характерные черты и отличия от других отраслей культуры
2.Естествознание как наука о природе и как система естественных наук
3.Основные науки о природе, их сходство и отличия
18
4.История естествознания
5.Понятие метода и методологии науки. Классификация методов естественнонаучного познания мира
6.Уровни и формы естественнонаучного познания мира
7.Механическая картина мира
8.Тепловое движение атомов и молекул, температура
9.Агрегатные состояния вещества с точки зрения атомно-молекулярных представлений
10.Законы сохранения
11.Электрические заряды и их взаимодействие
12.Колебания и волны: виды, условия возникновения, динамика
13.Электромагнитная картина мира
14.Квантово-полевая картина мира
15.Фундаментальные физические взаимодействия
16.Многообразие элементарных частиц и их классификация
17.Происхождение и эволюция Вселенной
18.Структура Вселенной
19.Происхождение и устройство Солнечной системы
20.Методологические установки «неклассической» астрономии
21.Комплекс наук о Земле
22.Общая характеристика планеты Земля
23.Геологическая история Земли
24.Геосферы Земли
25.Эндогенные геодинамические процессы
26.Экзогенные геодинамические процессы
27.Связь между строением электронной оболочки атома и химическими свойствами элемента.
28.Химическая связь. Виды химической связи
29.Понятие о химической реакции. Классификация химических реакций
30.Роль воды в химических реакциях. Гидролиз
31.Неорганические вещества: химические свойства и классификация
32.Теория строения органических соединений
33.Углеводороды, их строение и характерные химические свойства
34.Кислород- и азотсодержащие органические соединения и их природные источники
35.Сущность жизни. Основные свойства живого
36.Развитие представлений о происхождении жизни
37.Уровни организации живой материи
38.Особенности химического состава клетки
39.Строение клетки: основные органоиды и их функции
40.Неклеточные формы жизни: вирусы и бактериофаги
41.Метаболизм и превращение энергии в клетке
42.Деление клеток: митоз, амитоз, мейоз
43.Формы размножения организмов
19
44.Индивидуальное развитие многоклеточного организма (онтогенез)
45.История развития генетики
46.Закономерности наследования
47.Хромосомная теория наследственности и теория гена
48.Изменчивость. Наследственная и ненаследственная изменчивость
49.Теория эволюции органического мира Ч. Дарвина
50.Популяция – структурная единица эволюции
51.Среда обитания организмов и ее факторы
52.Основные типы экологических взаимодействий
53.Экологические сообщества
54.Положение человека в системе животного мира
55.Сущность и истоки человеческого сознания
56.Концепции происхождения человека
57.Принципы строения и функционирования органов и систем человеческого организма
58.Функции систем человеческого организма
59.Влияние систематических занятий физическими упражнениями и спортом на организм человека
60.Понятие о здоровье. Составляющие здоровья человека
61.Здоровый образ жизни и его формирование
62.Влияние психоактивных веществ (табака, алкоголя, наркотиков) на развитие и здоровье человека
63.Учение В.И. Вернадского о биосфере, ноосфере, живом веществе и его функциях в биосфере.
64.Основные виды антропогенных воздействий на биосферу
65.Глобальные изменения в биосфере под влиянием деятельности человека. Экологические проблемы. Экологический кризис
66.Основные принципы и направления охраны природы и рационального природопользования
67.Теория самоорганизации (синергетика). Характеристики самоорганизующихся систем.
68.Основные концепции развития естествознания в XXI в.
7.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
7.1.Рекомендуемая литература (основная):
1.Естествознание: энциклопедический словарь / сост. В.Д. Шолле. – М.: Большая Российская энциклопедия, 2002. – 544 с.
2.Игнатова, В.А. Естествознание: учебное пособие для студ. гуманитарных фак. вузов / В.А. Игнатова. – М.: Академкнига, 2002. – 256 с.
3.Горелов, А.А. Концепции современного естествознания: учебное пособие / А.А. Горелов. – М.: Центр, 2003. – 208 с.
4.Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям / А.П. Садохин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 447 с.