- •Концепции современного естествознания
- •А.И. Бочкарёв, в.М. Васюков, о.В. Козловская, и.А. Дымченко
- •«Поволжский государственный университет сервиса»
- •Концепции современного естествознания
- •1. Рабочая учебная программа дисциплины
- •1.1. Цели освоения дисциплины
- •1.2. Место дисциплины в структуре ооп специальности
- •1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •1.4. Структура и объем дисциплины
- •1.4.1. Структура дисциплины (распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий)
- •1.4.2. Содержание дисциплины (распределение фонда времени по темам и видам занятий)
- •Человеческой культуры. История естествознания
- •1.1. Научное познание и роль науки в обществе. Структура естествознания
- •1.2. Естественные и гуманитарные науки
- •1.3. Эмпирический и теоретический уровни в естествознании
- •1.4. Возникновение рационального мышления. Формирование научного метода. Классический и неклассический периоды естествознания Геоцентрическая система мира
- •Гелиоцентрическая система мира
- •2.1. Механика Ньютона и детерминизм Лапласа. Законы сохранения
- •2.2. Дискретность и непрерывность материи в классическом естествознании
- •2.3. Концепции дальнодействия и близкодействия
- •3.1. Эволюция представлений о пространстве и времени
- •3.2. Постулаты и следствия специальной теории относительности
- •3.3. Взаимосвязь массы и энергии как основа ядерной энергетики. Основные положения и выводы общей теории относительности
- •3.4. Описание состояний в динамических и статических теориях. Законы термодинамики
- •3.5. Хаос, беспорядок и порядок в природе. Энтропия
- •В физике микромира. На переднем плане микромира
- •4.1. Противоречия в классической теории излучения и проявления концепции квантов. Корпускулярно-волновой дуализм
- •4.2. Особенности описания состояний в квантовой механике. Дискретные уровни энергии электронов в атомах и принцип Паули
- •4.3. Методы изучения микромира. Ускорители элементарных частиц. Стандартная модель элементарных частиц
- •I. Классификация элементарных частиц по значению спина
- •II. Классификация элементарных частиц по участию во взаимодействиях
- •4.4. Проблемы объединения фундаментальных взаимодействий
- •5.1. Химия и алхимия
- •5.2. Учение о составе вещества. Понятие о химических элементах. Периодическая система д.И. Менделеева
- •5.3. Учение о структуре вещества
- •5.4. Химические связи и строение молекул. Учение о химических процессах
- •5.5. Неорганические и органические соединения
- •Неорганические соединения
- •Органические соединения
- •5.6. Каталитическая и эволюционная химия
- •6.1. Масштабы и строение Вселенной
- •6.2. Развитие космологических и космологических представлений
- •6.3. Экспериментальные обоснования концепции Большого Взрыва. Темная материя и темная энергия
- •6.4. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение и термоядерная жизнь звезд. Смерть звезд
- •6.5. Солнце и солнечная система
- •6.6. Предмет и методы наук и Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции
- •6.7. Внутренние и внешние оболочки Земли
- •6.8. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы
- •7.1. Структурная иерархия живой материи. Феноменология жизни Признаки живой материи
- •Уровни организации живой материи
- •7.2. Молекулярные процессы в клетке
- •Строение клеток
- •Воспроизведение клеток
- •Обмен веществ и превращение энергии в клетке
- •Биосинтез белка
- •3 Нуклеотида → 1 аминокислота
- •7.3. Происхождение жизни и основные этапы ее эволюции Гипотезы происхождения жизни на Земле
- •Начальные этапы развития жизни на Земле
- •7.4. Генетика и эволюция
- •Закономерности наследования
- •Изменчивость
- •Генная инженерия и клонирование
- •Основные эволюционные теории
- •Микро- и макроэволюция
- •Факторы эволюции
- •Основные направления эволюции
- •Правила эволюции
- •8.1. Человек в иерархической структуре царства животных. Основные стадии антропогенеза
- •8.2. Социальная природа человека
- •8.3. Человек разумный Социально-географические особенности демографии
- •Социально-экологические особенности демографии. Окружающая среда и здоровье человека
- •8.4. Экосистема и ее элементы
- •Типы взаимодействия организмов
- •8.5. Геохимические функции живого вещества. Биосфера и человек
- •8.6. Глобальный экологический кризис
- •9.1. Естествознание и техника
- •9.2. Особенности эволюционных процессов в природе Самоорганизация в неживой природе
- •Самоорганизация в живой природе
- •Принципы универсального эволюционизма
- •Структурность и целостность в природе
- •Принципы целостности современного естествознания
- •9.3. Синергетика как наука о самоорганизации. Закономерности самоорганизации. Генезис синергетики. Моделирование самоорганизующихся процессов в природе и обществе
- •Методология постижения открытого мира
- •Принципы синергетики и синергетическая среда
- •Формирование инновационной культуры
- •3.Практические занятия (лабораторный практикум)
- •Практическое занятие 7. Естествознание и научно-технический прогресс. Самоорганизация в природе и в обществе (раздел 9)
- •Правила выполнения и оформления лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1. Изучение движения тел
- •Лабораторная работа № 2. Изучение статического равновесия механических систем
- •Лабораторная работа № 3. Изучение эволюции организационных структур методом моделирования электростатических полей
- •Лабораторная работа № 4. Исследование обменных процессов
- •Лабораторная работа № 5. Основные закономерности протекания химических процессов
- •Лабораторная работа № 6. Земля во вселенной
- •Лабораторная работа № 7. Солнечная активность
- •Лабораторная работа № 8. Сравнение строения клеток прокариот и эукариот
- •Лабораторная работа 9. Выявление активности процесса фотосинтеза
- •Лабораторная работа № 10. Исследование динамики открытых систем
- •Лабораторная работа № 11. Имитационное моделирование филогенеза
- •Лабораторная работа № 12. Изучение индивидуальных авторитмов
- •Лабораторная работа № 13. Исследование принципа симметрии
- •Лабораторная работа № 14. Экологическая характеристика места жительства, жилища и образа жизни
- •Лабораторная работа № 15. Изучение информационного поля конкурентного взаимодействий в малой социальной группе
- •Лабораторная работа № 16. Изучение оптических явлений и иллюзий восприятия действительности
- •Иллюзии цвета и контраста
- •Иллюзии восприятия глубины
- •4.Самостоятельная работа
- •Перечень тем творческих реферативных работ
- •5.Образовательные технологии
- •6.Оценочные средства для контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
- •Примерные тестовые задания для текущего, промежуточного и итогового контроля успеваемости обучающихся
- •Тема 1. Естествознание в контексте человеческой культуры. История естествознания
- •Тема 2. Механический детерминизм. Корпускулярные и континуальные концепции в естествознании
- •Тема 3. Пространство, время, относительность. Статистические закономерности в природе
- •Тема 4. Квантовые представления в физике микромира. На переднем крае физики микромира
- •Тема 5. Строение вещества
- •Тема 6. Вселенная. Звезды. Земля
- •Тема 7. Жизнь
- •Тема 8. Человек. Биосфера
- •Тема 9. Естествознание и научно-технический прогресс. Самоорганизация в природе и в обществе
- •7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •«Концепции современного естествознания»
- •445677, Г. Тольятти, ул. Гагарина, 4.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»
кафедра «Современное естествознание»
Согласовано |
Утверждаю |
Протокол УМС № _____ «____»______________20 г. |
Проректор по УР и КО _________ к.э.н., доц. О.Н.Наумова |
Проректор по УМР __________к.ф.н., доц. С.П. Ермишин |
«____»______________20 г. |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине
Концепции современного естествознания
для студентов всех специальностей
среднего профессионального образования
А.И. Бочкарёв, в.М. Васюков, о.В. Козловская, и.А. Дымченко
Тольятти-2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Поволжский государственный университет сервиса»
Кафедра «Современное естествознание»
Согласовано Утверждаю
Протокол УМС №___ Проректор по УР и КО
«___»____________2012 г. _____к.э.н., доц. О.Н. Наумова
Проректор по УМР «___»____________2012 г
______к.ф.н., доц. С.П. Ермишин
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине
Концепции современного естествознания
для студентов всех специальностей
среднего профессионального образования
Одобрено
Учебно-методическим
Советом университета
Составители: А.И. Бочкарёв, В.М. Васюков, О.В. Козловская, И.А. Дымченко
Тольятти - 2012
ББК
УДК
Рецензент:
зам. директора Института экологии Волжского бассейна РАН,
Заслуженный деятель науки Российской Федерации,
доктор биологических наук, профессор С.В. Саксонов
Концепции современного естествознания: учебно-методический комплекс для студентов всех специальностей среднего профессионального образования / А.И. Бочкарёв, В.М. Васюков, О.В. Козловская, И.А. Дымченко. – Тольятти: изд-во ПВГУС, 2012 – 184 с.
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов специальностей среднего профессионального образования и разработан на основании Федеральных государственных образовательных стандартов Российской Федерации для студентов СПО
© А.И. Бочкарёв, В.М. Васюков, О.В. Козловская, И.А. Дымченко
© Поволжский государственный
университет сервиса
Содержание
1. Рабочая учебная программа дисциплины 6
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины 6
1.2. Место дисциплины в структуре ООП специальности 7
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины 7
1.4. Структура и объем дисциплины 9
1.4.1. Структура дисциплины (распределение фонда времени по семестрам, неделям и видам занятий) 9
1.4.2. Содержание дисциплины (распределение фонда времени по темам и видам занятий) 10
2. Конспект лекций 14
Лекция № 1. Естествознание в контексте человеческой культуры. История естествознания 14
1.1. Научное познание и роль науки в обществе. Структура естествознания 14
1.2. Естественные и гуманитарные науки 15
1.3. Эмпирический и теоретический уровни в естествознании 16
1.4. Возникновение рационального мышления. Формирование научного метода. Классический и неклассический периоды естествознания 17
Лекция № 2. Механический детерминизм. Корпускулярные и континуальные концепции в естествознании 21
2.1. Механика Ньютона и детерминизм Лапласа. Законы сохранения 21
2.2. Дискретность и непрерывность материи в классическом естествознании 23
2.3. Концепции дальнодействия и близкодействия 24
Лекция № 3. Пространство, время, относительность. Статические закономерности в природе 25
3.1. Эволюция представлений о пространстве и времени 25
3.2. Постулаты и следствия специальной теории относительности 27
3.3. Взаимосвязь массы и энергии как основа ядерной энергетики. Основные положения и выводы общей теории относительности 28
3.4. Описание состояний в динамических и статических теориях. Законы термодинамики 29
3.5. Хаос, беспорядок и порядок в природе. Энтропия 30
Лекция № 4. Квантовые представления в физике микромира. На переднем плане микромира 32
4.1. Противоречия в классической теории излучения и проявления концепции квантов. Корпускулярно-волновой дуализм 32
4.2. Особенности описания состояний в квантовой механике. Дискретные уровни энергии электронов в атомах и принцип Паули 33
4.3. Методы изучения микромира. Ускорители элементарных частиц. Стандартная модель элементарных частиц 35
4.4. Проблемы объединения фундаментальных взаимодействий 37
Лекция № 5. Строение вещества 39
5.1. Химия и алхимия 39
5.2. Учение о составе вещества. Понятие о химических элементах. Периодическая система Д.И. Менделеева 40
5.3. Учение о структуре вещества 42
5.4. Химические связи и строение молекул. Учение о химических процессах 42
5.5. Неорганические и органические соединения 43
5.6. Каталитическая и эволюционная химия 46
Лекция № 6. Вселенная. Звезды. Земля 47
6.1. Масштабы и строение Вселенной 47
6.2. Развитие космологических и космологических представлений 48
6.3. Экспериментальные обоснования концепции Большого Взрыва. Темная материя и темная энергия 48
6.4. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение и термоядерная жизнь звезд. Смерть звезд 49
6.5. Солнце и солнечная система 50
6.6. Предмет и методы наук и Земле. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции 51
6.7. Внутренние и внешние оболочки Земли 52
6.8. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы 54
Лекция № 7. Жизнь 55
7.1. Структурная иерархия живой материи. Феноменология жизни 55
7.2. Молекулярные процессы в клетке 58
7.3. Происхождение жизни и основные этапы ее эволюции 66
7.4. Генетика и эволюция 69
Лекция № 8. Человек. Биосфера 77
8.1. Человек в иерархической структуре царства животных. Основные стадии антропогенеза 77
8.2. Социальная природа человека 79
8.3. Человек разумный 81
8.4. Экосистема и ее элементы 85
8.5. Геохимические функции живого вещества. Биосфера и человек 90
8.6. Глобальный экологический кризис 93
Лекция № 9. Естествознание и научно-технический прогресс. Самоорганизация эволюционных процессов в природе 95
9.1. Естествознание и техника 95
9.2. Особенности эволюционных процессов в природе 97
9.3. Синергетика как наука о самоорганизации. Закономерности самоорганизации. Генезис синергетики. Моделирование самоорганизующихся процессов в природе и обществе 109
3. Практические занятия (лабораторный практикум) 117
3.1. Практические занятия 117
3.2. Лабораторный практикум 119
Лабораторная работа № 1. Изучение движения тел 120
Лабораторная работа № 2. Изучение статического равновесия механических систем 122
Лабораторная работа № 3. Изучение эволюции организационных структур методом моделирования электростатических полей 124
Лабораторная работа № 4. Исследование обменных процессов 127
Лабораторная работа № 5. Основные закономерности протекания химических процессов 130
Лабораторная работа № 6. Земля во Вселенной 134
Лабораторная работа № 7. Солнечная активность 137
Лабораторная работа № 8. Сравнение строения клеток прокариот и эукариот 140
Лабораторная работа № 9. Выявление активности процесса фотосинтеза 141
Лабораторная работа № 10. Исследование динамики открытых систем 142
Лабораторная работа № 11. Имитационное моделирование филогенеза 144
Лабораторная работа № 12. Изучение индивидуальных авторитмов 147
Лабораторная работа № 13. Исследование принципа симметрии 149
Лабораторная работа № 14. Экологическая характеристика места жительства, жилища и образа жизни 154
Лабораторная работа № 15. Изучение информационного поля конкурентного взаимодействий в малой социальной группе 155
Лабораторная работа № 16. Изучение оптических явлений и иллюзий восприятия действительности 158
4. Самостоятельная работа 162
5. Образовательные технологии 166
6. Оценочные средства для контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины 166
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 173
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины 176
Примерная технологическая карта дисциплины 179