Document 866260

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
УТВЕРЖДЕНА
Советом факультета ИФМИП
________________/Е.Ю. Булыгина/
«___» _________________ 2012 г.
Обсуждена на заседании кафедры
специальной психологии ИФМИП
Протокол № __ от «__» _________ 2012 г.
________________ /А.Ф. Повещенко/
ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ЕН.Ф. 2.2. «Концепции современного естествознания»
Направление 050700.62 Педагогика
Профиль: Психологическое сопровождение образования лиц с проблемами в развитии
Квалификация: Бакалавр педагогики
Составитель: д.м.н. проф. М.Г. Чухрова,
ассистент Н.В. Пивченко
Новосибирск 2012
ВЫПИСКА ИЗ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА
ЕН.Ф.2.2. Концепции современного естествознания.
Естественнонаучная 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, неопределённости, дополнительности; динамические и
статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических
процессах; принципы 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;
человек, биосфера и космические циклы; ноосфера; необратимость времени;
самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма;
путь к единой культуре.
Цели и задачи дисциплины
Целью курса является формирование у бакалавров целостного мировоззрения,
основанного на современной естественнонаучной картине мира, и рационального способа
мышления.
Общие задачи дисциплины:
- формирование убежденности в единстве и целостности мира
- ознакомление студентов на уровне общих представлений с наиболее важными
данными естественных наук о мире и месте человека в нём
- усвоение основных принципов и методов исследования, применяемых в
современном естествознании
- привитие студентам естественнонаучного способа мышления, базирующегося на
системном подходе, универсальном эволюционизме, синергетике
- понимание специфики гуманитарного и естественнонаучного компонентов
культуры, ее связи с особенностями мышления, природы отчуждения и нобходимости их
воссоединения на основе целостного взгляда на окружающий мир
- понимание задач и возможностей рационального естественнонаучного метода, его
дополнительной природы по отношению к художественному методу освоения
действительности
- изучение и понимание сущности конечного числа фундаментальных законов
природы, определяющих облик современного естествознания, к которым сводится
множество частных закономерностей физики, химии и биологии, а также ознакомление с
принципами научного моделирования природных явлений
- формирование ясного представления о физической картине мира как основе
целостности и многообразия природы
- понимание принципов преемственности, соответствия и непрерывности в изучении
природы, а также необходимости смены адекватного языка описания по мере усложнения
природных систем: от квантовой и статистической физики к химии и молекулярной
биологии, от неживых систем к клетке, живым организмам, человеку, биосфере и обществу
- понимание сущности жизни, принципов основных жизненных процессов,
организации биосферы, роли человечества в ее эволюции
- осознание природы, базовых потребностей и возможностей человека, возможных
сценариев развития человечества в связи с кризисными явлениями в биосфере, роли
естественнонаучного знания в решении социальных проблем и сохранении жизни на Земле
- формирование представлений о смене типов научной рациональности, о революциях
в естествознании и смене научных парадигм как ключевых этапах развития естествознания
- формирование представлений о принципах универсального эволюционизма и
синергетики как диалектических принципах развития в приложении к неживой и живой
природе, человеку и обществу
- понимание роли исторических и социокультурных факторов и законов
самоорганизации и в процессе развития естествознания и техники, в процессе диалога науки
и общества.
Требования к уровню освоения содержания курса
В процессе изучения курса «Концепции современного естествознания» студенты должны
овладеть базовыми терминами дисциплины, приобрести определенные умения и навыки.
Студент будет знать основные концепции в области физики, химии, космологии,
геологии, биологии и других естественных наук и важнейшие направления в развитии
современного естествознания.
Студент будет уметь обосновывать свою мировоззренческую позицию в области
естествознания и применять современные научные методы при решении профессиональных
задач.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Семестры
Общая трудоемкость дисциплины
120
5
Аудиторные занятия
54
5
Лекции
36
5
Семинарские занятия
18
5
Лабораторные работы
Самостоятельная работа
66
5
Вид итогового контроля
экзамен
5
Содержание дисциплины
Разделы дисциплины и виды занятий
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Название темы
Естественно-научная и
гуманитарная культуры
Научный метод.
История естествознания.
Научные революции.
Концепции пространства и
времени.
Структурные уровни
организации материи.
Принципы современной
физики
Начала термодинамики
Современные концепции
химии
Космологические модели
Вселенной
Проблемы самоорганизации
Лекции
2
Семинары
-
Самостоятельная
работа
4
Всего
6
2
4
2
2
4
8
8
14
2
-
4
6
4
2
6
12
2
-
4
6
2
2
2
2
4
4
8
8
2
2
4
8
2
-
4
6
11
12
13
14
материи. Происхождение и
сущность жизни.
Структурная организация
живой материи. Эволюция
органического мира.
Генетическая информация.
Человек как предмет
естествознания. Человек,
биосфера и экология.
Проблемы биоэтики.
Особенности современной
естественно-научной картины
мира.
ВСЕГО
6
2
6
14
2
2
2
2
6
6
10
10
2
-
2
4
18
66
120
36
Содержание разделов дисциплины
Естественно-научная и гуманитарная культуры.
Предмет и задачи курса. Культура: материальная, социальная, духовная. Место науки в
системе культуры и её отличие от других отраслей культуры. Естественно-научная и
гуманитарная культура. Естествознание. Виды естественных наук, их цель и предмет.
Научный метод.
Научное познание. Основные элементы научного знания. Научная картина мира. Критерии
научности. Границы научного познания. Парадигма науки. Научные революции. Научный
метод. Классификация общенаучных методов исследования.
История естествознания. Научные революции.
Картина мира древних, её становление и основные идеи. Зарождение научных школ.
Возникновение науки и первая научная революция. Доклассический этап развития
естествознания. Основные черты научной картины мира.
Формирование основ естествознания в эпоху Средневековья и Возрождения. Вторая научная
революция 16-18 веков. Становление классического этапа развития естествознания.
Характеристика научной картины мира этого периода.
Развитие науки и основные открытия конца 19-го и начала 20-го веков Третья научная
революция. Характеристика научной картины мира этого периода. Принцип соответствия.
Концепции пространства и времени.
Пространство, время и материя в контексте культуры. Пространство-временные масштабы.
Единицы измерения. Основные свойства пространства и времени.Структура пространства.
Геометрия Евклида, Гаусса-Больяя-Лобачевского и Римана. Общая теория относительности
Эйнштейна.
Структурные уровни организации материи.
Структурные уровни организации материи. Микро-, макро- и мегамир. Структура системы.
Горизонтальные и вертикальные связи. Целостность структуры. Структурные уровни
неживой и живой материи. Вещество и поле. Основные характеристики, сходство, отличие,
взаимосвязь и взаимопереходы. Состояние вещества. Волновые свойства материи.
Взаимодействие: концепции «дальнодействия» и «близкодействия». Вещество как система
частиц. Молекула, атом, электрон. Модели атома. Элементарные частицы, классификация,
характеристика. Полевая форма материи. Виды фундаментальных взаимодействий: сильное
ядерное, слабое ядерное, электромагнитное и гравитационное. Теории большого
объединения.
Принципы современной физики.
Детерминизм и причинность в современной физике. Динамические и статистические законы.
Механический и вероятностный детерминизм. Соотношение динамических и
статистических законов. Порядок и хаос. Упорядоченная система и «детерминированный
хаос». Переход из одного состояния в другое. Точки бифуркации. Мера неупорядоченности
системы - энтропия. Неравновесные системы. Устойчивая неравновесность как характерный
признак живых систем. Симметрия и асимметрия. Принцип симметрии и законы
сохранения.. Пространственно-временные и внутренние симметрии. Зеркальная асимметрия
и киральность. Симметрия и асимметрия в живой природе. Принцип дополнительности
Н.Бора и соотношение неопределённостей В.Гейзенберга. Теория Луи де Бройля и
корпускулярно-волновой дуализм. Экспериментальное подтверждение корпускулярноволнового дуализма материи. Принцип суперпозиции в физике и квантовой механике.
Основные представления и принципы квантово-полевой картины мира как базы развития
современного естествознания и их характеристика.
Начала термодинамики.
Теплота и температура. Промышленная революция и развитие классической термодинамики.
Начала термодинамики как феноменологические законы природы. Первое начало
термодинамики – закон сохранения энергии. Виды энергии. Открытые и изолированные
системы. Энтропия и негэнтропия. Принцип возрастания энтропии в изолированной системе
и второе начало термодинамики. Понятие абсолютного нуля, нулевой энтропии, теорема
Нернста и третье начало термодинамики.
Современные концепции химии.
Возникновение химии. Арабская и западноевропейская алхимия. Зарождение научной
химии. Открытие основных законов химии. Этапы развития химической науки: проблема
химических элементов; структура химических соединений; учение о химических процессах;
эволюционная химия.
Системный подход в химии. Д.И. Менделеев и его Периодическая система элементов.
Космологические модели Вселенной.
Начало научной космологии. Космологические парадоксы. Модель расширяющейся
Вселенной. Эволюция Вселенной. Эволюция и строение галактик. Источники энергии звёзд.
Типы звёзд, их эволюция. Астрономия и космонавтика. Солнечная система, её
происхождение и строение. Строение и эволюция Земли. Теория дрейфа континентов.
Элементы геохронологии. Изменение климата.
Проблемы самоорганизации материи. Происхождение и сущность жизни.
Понятие самоорганизации. Происхождение и сущность жизни. . Гипотезы происхождения
жизни. Голобиоз и генобиоз. Определение понятия жизни. Гомеостатические системы и
принципы их регуляции. Понятие об обратной связи. Механизмы управления в живой
природе. Особенности химического состава живых существ. Вода, её свойства.
Метаболические процессы.
Структурная организация живой материи. Эволюция органического мира.
Клетка как мельчайшая основа, сохраняющая все признаки живого. Строение, клеточные
структуры, их характеристика. Клеточная теория. Хронология появления живых существ на
планете. Разнообразие форм жизни. Эволюция органического мира. Теории эволюции.
Доказательства эволюции органического мира. Основные принципы синтетической теории
эволюции.
Генетическая информация.
Генетика. Этапы развития генетики. Современные представления об организации, хранении
и передаче генетической информации. Генная инженерия.
Человек как предмет естествознания. Человек, биосфера и экология.
Проблемы антропогенеза. Биологическое и социальное в онтогенезе человека. Человек,
биосфера и экология. Хозяйственная деятельность человека и экология. Рост
народонаселения. Проблемы биоэтики.
Особенности современной естественно-научной картины мира.
Понятие сложной системы. Кибернетика. Неравновесные системы. Неравновесная
термодинамика И.Р.Пригожина. Синергетика Г.Хакена. Общие закономерности
современного естествознания. Современная естественно-научная картина мира. Трудности и
парадоксы в развитии науки. Наука как эволюционный процесс.
Лабораторный практикум
(не предусмотрен)
Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
Рекомендуемая литература.
А) Основная литература:
1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания : практикум : рек. УМО вузов
РФ / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский. - Москва : Академия, 2009. - 320 с.
2. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания : учебник для вузов : рек. Мвом образования РФ / С. Х. Карпенков. - Москва : КНОРУС, 2009. - 334 с.
Б) Дополнительная литература
1. Азимов А. Мир измерений. М., «Центрополиграф», 2003. – 219 с.
2. Вернадский В.И.Биосфера и ноосфера. М., «Айрис-Пресс», 2009. – 576 с.
3. Гамов Г. Мистер Томпкинс исследует атом. «Едиториал УРСС», 2003. – 160 с.
4. Гарднер М. Теория относительности для миллионов. М., «Либроком», 2010. – 240 с.
5. Де Шарден Тейяр Феномен человека. М., «АСТ», 202. – 554 с.
6. Естествознание. Энциклопедический словарь/Состю ВюДю Шолле. М., «Большая
Российская энциклопедия», 2002. – 543 с.
7. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. М., «Из-во НЦ ЭНАС», 2004. - 312 с.
8. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания : учебник для вузов : рек. Мвом образования РФ / С. Х. Карпенков. - Москва : КНОРУС, 2009. - 334 с.
9. Кассирер Э. Теория относительности Эйнштейна. М., «Либроком», 2009. – 146 с.
10. Клайн М. Математика. Поиск истины. М., «Римис», 2007. – 400 с.
11. Кун Т. Структура научных революций. М., «АСТ», 2009. - 320 с.
12. ЛеутинВ.П., Николаева Е.Н. Функциональная асимметрия мозга. СПб., «Речь», 2005, 368
с.
13. Миллс С. Теория эволюции. М., «Эксмо», 2008. – 208 с.
14. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. М., «Терра-Книжный клуб», 2008. – 272 с.
15. Поппер К. Логика научного исследования. М., «Республика», 2004. – 448 с.
16. Поппер К. Объективное знание. Эволюционный подход. «Едиториал УРСС», 2010. – 384
с.
17. Пуанкаре А. Наука и гипотеза. М., «Либроком», 2010. – 240 с.
18. Ридли М. Геном. М., «Эксмо», 2009. – 432 с.
19. Саган К. Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого разума. М.,
«Амфора», 2005. – 272 с.
20. Томпсон М. Философия науки. М., «ФАИР-ПРЕСС», 2003. 304 с.
21. Тулинов В.Ф. Концепции современного естествознания : учебник для студентов вузов :
рек. УМЦ / В. Ф. Тулинов, К. В. Тулинов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва : Дашков и
К, 2011. - 484 с.
22. Харгиттаи И. Откровенная наука. М., «КомКнига», 2006, 544 с.
23. Чижевский А.Л. На берегу Вселенной. М., «Айрис-Пресс», 2007. – 456 с.
24. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. М., «Терра-Книжный клуб», 2009. – 320 с.
В) Периодические издания
Журналы «Наука и жизнь», «В мире науки», «Наука из первых рук».
Электронные ресурсы НГПУ (авторизованный доступ)
1. Ердаков Л.Н. Непрерывное экологическое
образование: монография / Л. Н. Ердаков ; Новосиб.
гос. пед. ун-т. - Новосибирск : НГПУ, 2009. - 382 с.
http://lib.nspu.ru/file/library/152
568/IJQfJO1gkWwqI56ywCpvg
QhgYY.pdf
2. Завьялова Я.Л. Концепции современного
естествознания [Электронный ресурс] : учебнометодический комплекс / Я. Л. Завьялова, Е. Н. Боровец ;
Новосиб. гос. пед. у-т, Ин-т открытого дистанционного
образования. - Новосибирск: НГПУ, 2008. - 1,13 ГБ.
http://lib.nspu.ru/umk/83e79a1
4e5e5da27/
3. Развитие человека в современном мире: материалы II
Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием (20-21 апреля 2011 г., г.
Новосибирск) / редкол.: Н. Я. Большунова, О. М.
Шамшикова ; Новосиб. гос. пед. ун-т. - Новосибирск :
НГПУ, 2011. - 400 с.
http://lib.nspu.ru/file/library/20
4207/0358df2502658ad8.pdf. ISBN 978-5-85921-848-6
Средства обеспечения освоения дисциплины
1. Краткие конспекты лекций предлагаются в электронном (формат Power Point) и
«бумажном» вариантах. Для демонстрации лекций используются аудитории, оснащенные
медиа-проектором, экраном и компьютером (202, 302 ауд.). Лаборатория специальной
психологии и психофизиологии (318 ауд.).
2. Аудио- и видеоаппаратура.
3. Для подготовки к занятиям студенты пользуются ресурсами научной библиотеки ГОУ
ВПО «НГПУ», в том числе имеющимися в читальном зале № 3.
Формы текущей аттестации
Участие в семинарских занятиях в течение семестра, подготовка индивидуальных заданий
(устных сообщений), проверка знаний при дискуссиях и на коллоквиумах являются
основанием для выставления оценок текущего контроля в рамках контрольных недель.
Формы промежуточной аттестации
Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом предусмотрен экзамен,
который является итоговым по курсу и проставляется в приложении к диплому (выписке из
зачётной книжки).
Качественной подготовкой, оцениваемой на «отлично» является:
- полное знание всего учебного материала по курсу, выражающееся в строгом
соответствии излагаемого студентом материалу учебника, лекций и семинарских занятий;
- свободное оперирование материалом, выражающееся в выходе за пределы тематики
конкретного вопроса с целью оптимально широкого освещения вопроса;
- демонстрация знаний дополнительного материала;
- чёткие правильные ответы на дополнительные вопросы, задаваемые экзаменатором с
целью выяснить объём знаний студента.
Хорошей подготовкой, оцениваемой на «хорошо» является:
- в целом знание всего учебного материала по курсу, выражающееся в недостаточно
строгом соответствии излагаемого студентом материалу учебника, лекций и семинарских
занятий.
- чёткие, правильные ответы на дополнительные вопросы, задаваемые экзаменатором
с целью выяснить объём знаний студента.
Удовлетворительной подготовкой, оцениваемой на «удовлетворительно» является:
- недостаточно полное знание всего учебного материала по курсу, выражающееся в
общем соответствии излагаемого студентом материалу учебника, лекций и семинарских
занятий;
- нечёткие ответы или отсутствие ответа на дополнительные вопросы, задаваемые
экзаменатором с целью выяснить объём знаний студента.
Неудовлетворительной подготовкой, оцениваемой «неудовлетворительно» является:
- недостаточное знание всего учебного материала по курсу, выражающееся в слишком
общем соответствии либо отсутствии соответствия излагаемого студентом материалу
учебника, лекций и семинарских занятий.
- отсутствие подготовки к экзамену или отказ студента от экзамена.
Список вопросов для подготовки к экзамену
1. Наука как специфическая деятельность человека; место науки в системе культуры.
2. Естествознание и гуманитарные науки: сходные и отличительные черты.
3. Основные элементы научного знания.
4. Критерии научности знания.
5. Научный метод познания. Классификация научных методов исследования.
6. Международные системы единиц. Система эталонных единиц СИ.
7. Зарождение научных школ и возникновение науки. Доклассический этап развития
естествознания. Основные черты античной научной картины мира.
8. Вторая научная революция 16-18 веков и становление классического этапа развития
естествознания. Характеристика научной картины мира классического периода.
9. Развитие науки и основные открытия конца 19-го и начала 20-го веков.
Характеристика научной картины мира постклассического периода.
10. Научные революции и принцип соответствия Н.Бора.
11. Основные свойства пространства и времени.
12. Общая теория относительности Эйнштейна.
13. Структурные уровни организации материи. Микро-, макро- и мегамиры.
14. Вещество и поле; типы фундаментальных взаимодействий.
15. Строение атома.
16. Элементарные частицы, классификация, характеристика.
17. Динамические и статистические закономерности.
18. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности Н.Бора.
19. Промышленная революция и развитие классической термодинамики.
20. Закон сохранения энергии.
21. Энтропия и второе начало термодинамики.
22. Понятие абсолютного нуля.
23. Основные этапы развития химической науки.
24. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.
25. Эволюция и строение Вселенной.
26. Систематика небесных тел.
27. Солнечная система, её происхождение и строение.
28. Строение и эволюция Земли.
29. Определение понятия жизни.
30. Гипотезы происхождения жизни. Голобиоз и генобиоз. Элементы геохронологии.
Эволюция органического мира.
31. Особенности химического состава живых существ.
32. Клетка как мельчайшая основа, сохраняющая все признаки живого. Строение,
клеточные структуры, их характеристика. Клеточная теория.
33. Гомеостаз. Понятие об обратной связи. Механизмы управления в живой природе.
34. Этапы развития генетики. Современные представления об организации, хранении и
передаче генетической информации.
35. Генная инженерия.
36. Человек, биосфера и экология.
37. Проблемы биоэтики.
38. Современная естественно-научная картина мира.
Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Методические рекомендации преподавателям
Достижения естественных наук являются неотъемлемой частью человеческой культуры.
Знание основных современных теорий и концепций естествознания, научных методов
формирует у студента рациональный стиль мышления и адекватное отношение к
окружающему миру в противовес всевозможным ненаучным видам знания.
Курс состоит из аудиторных занятий (лекции и семинары) и самостоятельной работы.
Аудиторные занятия: лекции – 36 часов и семинары – 18 часов в 6 семестре.
Самостоятельная работа – 66 часов.
Основные темы курса раскрываются на лекциях. Наиболее сложные вопросы выносятся
на семинарские занятия, где разбираются и обсуждаются более подробно и детально. Для
активного участия студентам заранее даются конкретные узкие вопросы, на которые они
должны подготовить ответы, опираясь на лекционный материал и дополнительную
литературу, указанную преподавателем. Ответы оцениваются на коллоквиумах. По сложным
вопросам проводятся дискуссии.
Методические рекомендации студентам
Самостоятельная работа студентов является важным элементом учебного процесса.
Одним из видов самостоятельной работы, выполняемой студентами, является подготовка
сообщений на указанные преподавателем темы. Сообщения носят форму устных докладов и
их дискуссионного обсуждения всеми студентами с последующими комментариями
преподавателя.
Готовя устное сообщение, студент должен придерживаться темы сообщения, раскрыть
суть проблемы и сделать выводы, основанные на литературных данных. При подготовке
сообщения студент расширяет свой кругозор и углубляет знания в области данной науки,
учится
самостоятельно находить научную информацию, анализировать полученную
информацию, сопоставляя мнения разных авторов, и приходить к собственным
обоснованным заключениям.
Подготовка сообщения складывается из выбора темы (предложенной преподавателем
или выбранной самим студентом после согласования с преподавателем), составления плана,
работы с литературными источниками, глубокого осмысления полученной информации и её
анализа, формулирования выводов. По изучаемым в курсе темам преподавателем составлен
список основной и дополнительной литературы. Кроме того, в качестве источников
информации студент может использовать различную литературу соответствующей тематики
(учебная литература, монографии, журнальные статьи), а также материалы интернетресурсов.
Преподаватель уточняет план сообщения и рекомендует необходимую литературу. По
всем вопросам, вызывающим у студента трудности (недостаток доступной литературы,
неоднозначная трактовка данных и другие), он консультируется с преподавателем.
Участвуя в дискуссиях и выступая с сообщениями на семинарских занятиях, студент
учится излагать свои мысли вслух и обосновывать их, отвечая на вопросы студентов и
преподавателя.
Другим видом самостоятельной работы является самопроверка по тестам,
подготовленным преподавателем соответственно содержанию дисциплины.