Естественно-научная картина мира

Приложение
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Физический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической работе,
профессор
__________________________ Е.Г. Елина
"__" __________________20__ г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
Естественнонаучная картина мира
Направление подготовки
Педагогическое образование
050100
Профиль подготовки
Физика и информатика
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Саратов
2011
1
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Целями освоения дисциплины (модуля) «Естественнонаучная картина
мира» (Б2.Б.3) являются:
формирование интереса к изучению современного естествознания,
понимания его важнейшей роли в развитии различных сфер человеческой
деятельности (производственной, экономической и экологической),
формирование готовности использовать знания о современной
естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной
деятельности,
-систематизация знаний о материальном мире во всех его проявлениях;
-развитие критического, научного мышления через совершенствование
умений работы с веществом, полями, информацией;
- активное владение концепциями ЕНКМ;
-ориентирование будущих учителей на использование в учебном
процессе современных образовательных технологий и методов обучения с
целью оптимизации образовательного процесса;
-развитие навыков эффективной самостоятельной работы
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Естественнонаучная картина мира» относится к базовой
части математического и естественнонаучного цикла (Б2.Б.3).
Для освоения дисциплины «Естественнонаучная картина мира»
используются знания, умения, виды деятельности и установки,
сформированные в ходе изучения дисциплин «Информатика», «Общая и
экспериментальная
физика»,
«Теоретическая
физика»,
«Высшая
математика», «Астрофизика».
Освоение данной дисциплины является основой для подготовки к
итоговой государственной аттестации.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины (модуля) Естественнонаучная картина мира.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование
следующих компетенций:
- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения
(ОК-1);
- способен анализировать мировоззренческие, социально и личностно
значимые философские проблемы (ОК-2);
- способен использовать знания о современной естественнонаучной
картине мира в образовательной и профессиональной деятельности,
применять методы математической обработки информации, теоретического и
экспериментального исследования (ОК-4).
2
- готов к толерантному восприятию социальных и культурных
различий, уважительному и бережному отношению к историческому
наследию и культурным традициям (ОК-14);
- способен понимать движущие силы и закономерности исторического
процесса, место человека в историческом процессе, политической
организации общества (ОК-15).
Общепрофессиональные:
- способен использовать систематизированные теоретические и
практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при
решении социальных и профессиональных задач (ОПК-2).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
 основные этапы развития естественнонаучной картины мира;
 выдающихся представителей естественных наук, основные
достижения их научного творчества и роль в развитии естественнонаучного
познания;
 ключевые эксперименты, приведшие к изменению представлений об
окружающем мире;
 основные направления развития современных естественных наук;
уметь:
 использовать научную информацию для описания фрагментов
естественнонаучной картины мира;
 применять знания физики и других естественных наук для описания
естественнонаучной картин мира;
 использовать знания о естественнонаучной картине мира для анализа
научно-популярных публикаций и сообщений в средствах массовой
информации;
владеть:
 навыками структурирования естественнонаучной информации,
используя представления о современной естественнонаучной картине мира;
 навыками анализа природных явлений и процессов с помощью
представлений о естественнонаучной картине мира.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы 72 часа.
№
п/п
1.
Разделы, темы,
дисциплины
Тема 1
Виды учебной работы
Неделя
(в часах)
семестра Л.
Пр.
Лаб. Сам.
раб
Семестр
2
Формы
текущего
контроля
успеваемости
2
3
2.
3.
4.
5.
Тема 2
Тема 3
Тема 4
Тема 5
Всего
10
6
12
6
36
10
6
12
6
36
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Учебная дисциплина «Естественнонаучная картина мира» изучается во 4 и 5
семестрах.
5.1. Темы и их аннотации
Тема 1. Мировосприятие и научное мировоззрение (2ч)
Предмет и задачи курса. Мировосприятие и научное мировоззрение. 1 т.1,
2 гл.1.
Тема 2. Методологические основы современной науки (10ч)
2.1. Материя и её виды. Научный метод познания материального мира. 1
с.25-28.
2.2. Модели представления материального мира – аристотелева,
атомистическая, полевая, информационная. 2 с.5-10.
2.3. Структурные уровни организации материи. Микро-, макро- и мегамиры.
2 с.412-420.
2.4. Взаимодействие и его виды. 2 с.61-111.
2.5. Порядок и беспорядок в природе. Энергия и энтропия; принцип
возрастания энтропии. 2 с.445-446,471-487.
2.6. Фундаментальные законы и принципы современной научной картины
мира (законы сохранения, динамические и статистические закономерности в
природе, точки бифуркации; принципы относительности, неопределенности,
дополнительности, суперпозиции, симметрии.). 1 с.253-259, 2 с.61-111.
2.7. Представления о пространстве и времени. Теорема Нётер. 1 т.6.
Тема 3. Космологические представления современной научной картины
мира (6ч).
3.1. Вселенная, её зарождение и эволюция. 1 с.264-285.
3.2. Звездные системы и их характеристики. Млечный путь.
3.3. Солнечная система и эволюция представлений о ней. 1 т.4.
3.4. Земля, как космический объект. Общие представления о строении
Земли. Литосфера как абиотическая основа жизни. Гидросфера, атмосфера.
1 т.4.
4
Тема 4. Научные картины мира и их эволюция (12ч)
4.1. Научные картины мира и их суть. Принципиальные особенности
современной научной картины мира. 1 с.290-304, 2 с.456-470.
Биологические, химические и механические представления, как основа
научных картин мира. Особенности биологического уровня организации
материи. Клетка и ее функции. Принципы эволюции, воспроизводства и
развития живых систем. Многообразие живых организмов — основа
организации и устойчивости биосферы. Циклические процессы в природе.
2 с.445-446.
4.3. Необратимость времени. Самоорганизация в живой и неживой природе.
Принцип универсального эволюционизма. 2 гл.15.
4.4. Предмет познания химической науки. Химические процессы.
Реакционная способность веществ. Концепции познания в химии.
Самоорганизация и эволюция химических систем. 2 гл.5-9.
4.5.
Закономерности в механике, как проявление концептуальных
представлений СНКМ.
4.6. Информационная картина мира. 2 с.412-420.
Тема 5. Человек как космо-, био-, социальное существо (6ч).
5.1. Естественнонаучные гипотезы происхождения жизни и человека.
5.2. Человек, биосфера и космические циклы. Представление о ноосфере. 1
т.12-13, 2 гл.18.
5.3. Человек: физиология, здоровье, творчество, работоспособность,
воспитание. Биоэтика.
5.4. Психологические основы участия человека в информационных
процессах.
5.2. Планы практических занятий (при наличии в учебном плане)
Нет
5.3. Планы лабораторного практикума (при наличии в учебном плане)
нет
5.4. Программа самостоятельной работы студентов
Структура СРС
Код
формируемой
компетенции
Тема
Тема 1
Вид
Форма
Срс
Объем учебной
работы (часов)
2
Учебнометодические
материалы
Осн. лит-ра,
доп. ресурсы
согласно 7.
5
Тема 2
Срс
10
Тема 3
Срс
6
Тема 4
Срс
12
Тема 5
Срс
6
Всего
36
№ Раздел Семе Нед
п/ дисципл стр еля
п
ины
сем
ест
ра
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов
и трудоемкость (в часах)
1
Л
2
3
36
Лаб
Пр
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
Сам
36
Экзамен 4 ч
Образовательные технологии
№
Виды учебной
работы
Образовательные технологии
(формы, методы, приемы)
2
3
проблемная, визуализация, учебные фильмы,
электронная презентация, мини-лекции с
участием студентов
диспут, дискуссия, круглый стол, тренинг,
взаимообучение,
обсуждение
результатов,
работа с литературой, взаимооценивание.
постановка цели, определение методов решения
проблемы;
изложение
результатов
исследований, анализ и выводы; обсуждение
(дискуссия)
бумажные и компьютерные варианты тестов с
системой оценивания их результатов
п/
п
1
1. Лекция
2. Семинар
3. Презентация
4. Тестирование
6
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Основным видом самостоятельной работы является изучение лекционного
материала и, при необходимости, дополнительной литературы, написание
рефератов и подготовка докладов. Список литературы и интернет-ресурсов
указан в п. 7.
Вопросы для проверки знаний
1. Материя и её виды.
2. Научный метод познания материального мира.
3. Модели представления материального мира – аристотелева,
атомистическая, полевая, информационная.
4. Структурные уровни организации материи.
5. Микро-, макро- и мегамиры.
6. Взаимодействие и его виды.
7. Порядок и беспорядок в природе.
8. Энергия и энтропия; принцип возрастания энтропии.
9. Фундаментальные законы и принципы современной научной картины
мира
10.Законы сохранения, динамические и статистические закономерности в
природе
11.Точки бифуркации
12.Принципы относительности и неопределенности
13.Принципы дополнительности, суперпозиции, симметрии.
14.Представления о пространстве и времени. Теорема Нётер.
15.Вселенная, её зарождение и эволюция.
16.Звездные системы и их характеристики. Млечный путь.
17.Солнечная система и эволюция представлений о ней.
18.Земля, как космический объект. Общие представления о строении
Земли.
19.Литосфера как абиотическая основа жизни. Гидросфера, атмосфера.
20.Научные картины мира и их суть. Принципиальные особенности
современной научной картины мира.
21.Биологические, химические и механические представления, как основа
научных картин мира.
22.Особенности биологического уровня организации материи. Клетка и ее
функции.
23.Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем.
24.Многообразие живых организмов — основа организации и
устойчивости биосферы.
25.Циклические процессы в природе.
26.Необратимость времени.
7
27.Самоорганизация в живой и неживой природе. Принцип
универсального эволюционизма.
28.Предмет познания химической науки. Химические процессы.
29.Реакционная способность веществ.
30.Концепции познания в химии. Самоорганизация и эволюция
химических систем.
31.Закономерности в механике, как проявление концептуальных
представлений СНКМ.
32.Информационная картина мира.
33.Естественнонаучные гипотезы происхождения жизни и человека.
34.Человек, биосфера и космические циклы.
35.Представление о ноосфере.
36.Человек: физиология, здоровье, творчество, работоспособность,
воспитание. Биоэтика.
37.Психологические основы участия человека в информационных
процессах.
БИЛЕТЫ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА»
БИЛЕТ 1
1. Научный метод познания материального мира.
2. Человек: физиология, здоровье, творчество, работоспособность,
воспитание.
БИЛЕТ 2
1. Модели представления материального мира.
2. Представление о ноосфере.
БИЛЕТ 3
1. Материя и её виды.
2. Психологические основы
процессах.
участия
человека
в
информационных
БИЛЕТ 4
1. Структурные уровни организации материи.
2. Человек, биосфера и космические циклы.
БИЛЕТ 5
1. Микро-, макро- и мегамиры.
2. Естественнонаучные гипотезы происхождения жизни и человека.
БИЛЕТ 6
8
1. Взаимодействие и его виды.
2. Информационная картина мира.
БИЛЕТ 7
1. Порядок и беспорядок в природе.
2. Закономерности в механике, как проявление концептуальных
представлений современной научной картины мира.
БИЛЕТ 8
1. Энергия и энтропия; принцип возрастания энтропии.
2. Концепции познания в химии.
БИЛЕТ 9
1. Фундаментальные законы и принципы современной научной картины
мира.
2. Самоорганизация и эволюция химических систем.
БИЛЕТ 10
1. Законы сохранения, динамические и статистические закономерности в
природе.
2. Химические процессы. Реакционная способность веществ.
БИЛЕТ 11
1. Принципы относительности и неопределенности.
2. Самоорганизация в живой и неживой природе.
универсального эволюционизма.
Принцип
БИЛЕТ 12
1. Принципы дополнительности, суперпозиции, симметрии.
2. Точки бифуркации
БИЛЕТ 13
1. Представления о пространстве и времени. Теорема Нётер.
2. Многообразие живых организмов — основа организации и
устойчивости биосферы.
БИЛЕТ 14
1. Вселенная, её зарождение и эволюция.
2. Необратимость времени.
БИЛЕТ 15
1. Звездные системы и их характеристики. Млечный путь.
9
2. Циклические процессы в природе.
БИЛЕТ 16
1. Солнечная система и эволюция представлений о ней.
2. Принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем.
БИЛЕТ 17
1. Земля, как космический объект. Общие представления о строении
Земли.
2. Особенности биологического уровня организации материи. Клетка и ее
функции.
БИЛЕТ 18
1. Литосфера как абиотическая основа жизни. Гидросфера, атмосфера.
2. Биологические, химические и механические представления, как основа
научных картин мира.
ТЕМЫ ДОКЛАДОВ И РЕФЕРАТОВ
1. Научные революции.
2. Роль математики в современном естествознании.
3. Модели в физике и математике.
4. Место и роль науки в общественной жизни современного человека.
5. Симметрия и асимметрия в природе.
6. Понятие энтропии и концепция эволюции Клаузиуса.
7. Основные положения учения Дарвина.
8. Происхождение жизни на Земле.
9. Генетика и самовоспроизводство жизни. Проблема клонирования.
10.Аналитическая психология К.Юнга.
11.Психоанализ З.Фрейда.
12.Проблемы этнологии и теория пассионарности Л.Гумилева.
13.Учение о биосфере.
14.Естественнонаучные взгляды В.И.Вернадского.
15.Концепция ноосферы.
16.Проблемы экологии городов.
17.Радиоактивное воздействие на биосферу.
18.Проблемы происхождения и развития Земли.
19.Галактики и структура Вселенной.
20.Картина мира Н.Коперника.
21.Жизнь и творчество Дж. Бруно.
22.Современные проблемы астрофизики.
23. Проблема множественности разумных миров и изучение НЛО.
24.Основные проблемы современной химии.
25.Естественнонаучные взгляды К.А. Тимирязева.
10
26.Жизнь и творчество Вавилова Н.И. и Вавилова С.И.
27.Естественнонаучные взгляды Леонардо да Винчи.
28.А.Эйнштейн: жизнь и творчество.
29.И.Ньютон и его роль в развитии науки.
30.Работы Н.Н. Семенова.
31.Норберт Винер и кибернетика.
32.Н.Бор: жизнь в науке.
7.
Учебно-методическое
и
информационное
дисциплины (модуля) Естественнонаучная картина мира
обеспечение
Литература
а) Основная
1. Концепции современного естествознания [Текст] : курс лекций :
учебник / С. Г. Хорошавина. - 5-е изд. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. 478, [2] с.
2. Концепции современного естествознания [Текст] : учеб. пособие / под
общ. ред. С. И. Самыгина. - 10-е изд. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 412,
[4] с.
б) Дополнительная
1. Концепции современного естествознания [Текст] : учеб. пособие / А. А.
Горелов. - М. : Центр, 2001. - 205, [3] с.
2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. М.КНОРУС,
2009.-669.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http://school-collection.edu.ru/
2. www.phys.spb.ru
3. www.nature.ru
4. http://phys.web.ru
5. www.collegge.ru
6. Федеральный портал «Российское образование» http://www.edu.ru/
7. Федеральное хранилище «Единая коллекция цифровых образовательных
ресурсов»
11
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Для изучения дисциплины должны быть подготовлены следующие
помещения:
‑специализированная аудитория для чтения лекций, оборудованная
доской, мультимедийным проектором, персональным компьютером, экраном,
плакатами;
‑дисплейный класс, оснащенный обучающими и контролирующими
программами для самоподготовки студентов.
Автор (ы)
проф. Бурова Т.Г.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО № 788 от
22.12.2009 г. с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по
направлению и профилю подготовки Педагогическое образование профиль
«Физика и информатика»
Программа одобрена на заседании _кафедры физики и методикоинформационных технологий от 9 марта 2011 года, протокол № 9.
Подписи:
Зав. кафедрой
Декан
факультета/Директор
разрабатывалась программа)
Института
(факультет/Институт,
где
Декан факультета/Директор Института (факультет/Институт, где реализуется
программа)
12