- •Ен. Ф.02 Концепции современного естествознания
- •Специальность 031800 Логопедия
- •Содержание
- •I. Рабочая программа дисциплины
- •1. Цели и задачи изучения дисциплины
- •2. Требование к уровню освоения содержания курса
- •3. Объём дисциплины, формы промежуточного и текущего контроля
- •Объём дисциплины:
- •4. Содержание курса
- •1. Материальность мира, его познаваемость, система научного знания
- •2. Основные физические концепции природы
- •3. Биологическая форма организации материи с позиций физики и химии
- •4. Происхождение и развитие вселенной. Земля и другие планеты солнечной системы. Происхождение жизни
- •5. Человек как высшая форма организации материи
- •6. Степень сложности материальных систем и методы преодоления сложности
- •7. Экологические проблемы
- •5. Темы семинарских занятий
- •6. Задания для самостоятельной работы студентов
- •7. Вопросы для подготовки к зачету
- •8. Учебно-методическое обеспечение
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Ен. Ф.02 Концепции современного естествознания
- •614990, Г. Пермь, ул. Сибирская, 24, корп. 2, оф. 71,
- •614990, Г. Пермь, ул. Сибирская, 24, корп. 1, оф. 11
6. Степень сложности материальных систем и методы преодоления сложности
Природа сложной организации живых систем. Комбинаторика как раздел математики, раскрывающий сложность биосистем. Математическая теория графов и её применение в описании сложных систем. Системный подход как средство преодоления сложности. Общая теория систем Л. Берталанфи. Тектология А.А. Богданова. Кибернетика как наука об управлении сложными системами. Принцип «чёрного ящика». Понятия «вход» и «выход» системы, обратная связь Биологические системы как объекты управления и самоуправления.
Управление и информационные процессы. Общая характеристика информационных процессов, их соответствие основным фундаментальным законам природы - законам сохранения и превращения энергии. Живые организмы как энергоинформационные системы. Измерение количества информации. Роль математики в создании теории информации. Формулы Хартли и Шеннона. Примеры использования теории информации в биологии. Передача информации в системах нервного и гуморального управления организмом. Информационные процессы в экосистемах. Проблемы развития теории информации. Виды информации. Статистическая, семантическая и прагматическая информация.
7. Экологические проблемы
Строение и функции экосистемы. Превращение энергии в экосистеме. Продуктивность экосистем. Определение необходимых затрат на охрану природы. Экологические кризисы в истории человечества.
5. Темы семинарских занятий
Семинар 1. МАТЕРИАЛЬНОСТЬ МИРА, ЕГО ПОЗНАВАЕМОСТЬ, СИСТЕМА НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
-
Материальность мира. Виды материи. Движение материи. Эволюция материи. Познающая материя.
-
Развитие знания в истории человечества. Религиозный и научный подходы к познанию.
-
Парадигмы и научные революции
-
Бесконечность процесса познания. Принцип иерархии как средство преодоления бесконечности. Современная система научного знания как отражение иерархии уровней организации материи. Физическая, химическая, биологическая и социальная формы организации материи.
-
Возникновение математики. Познавательная роль принципа иерархии на примере десятичной и других систем исчисления в математике.
-
Место математики в системе научных знаний. Источники возникновения и развития математических теорий. Значение математики в процессе познания.
-
Основные количественные характеристики материального мира: масса, пространство, время, сила. Единицы измерения.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 2. физические концепции естествознания
-
Строение материи. Атомистические представления, их возникновение и развитие.
-
Современное представление о строении атома. Элементарные частицы.
-
Энергия как важнейшая характеристика материальных процессов.
-
Виды сил и виды энергии.
-
Классификация материальных систем по отношению к потокам вещества и энергии. Открытые, закрытые и изолированные системы.
-
Первый закон термодинамики. Определение и примеры. Справедливость для всех форм организации материи.
-
Второй закон термодинамики. Определение и примеры.
-
Энтропия как мера рассеивания энергии и мера необратимости процессов.
-
Практические следствия законов природы.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 3. химические концепции естествознания
-
Химические элементы и их классификация. Изотопы.
-
Принципы взаимодействия атомов. Виды химических связей. Валентность. Молекулы и ионы.
-
Минеральные вещества и органические вещества.
-
Пространственная организация молекул.
-
Химические реакции. Скорость химических реакций. Влияние температуры и катализаторов.
-
Углеводороды. Строение, распространение в природе. Значение.
-
Углеводы, строение, свойства и значение.
-
Жиры и липиды, строение, свойства и значение.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 4. строение живых организмов
-
Живая форма организации материи с точки зрения витализма и физикализма. Атомарный состав живых организмов. Химические элементы клетки и окружающей неживой среды. Классификация элементов.
-
Доказательство справедливости первого закона« термодинамики для живых организмов.
-
Антиэнтропийность» жизни, её уникальность и сложность организации.
-
Основные положения теории клеточного строения живых организмов. Клетка как элементарная единица жизни.
-
Многообразие типов клеток живых организмов. Прокариоты, эукариоты. Неклеточные формы жизни.
-
Строение и значение неорганических веществ в живой клетке.
-
Белковые молекулы как основа жизни. Аминокислоты. Строение, свойства и функции белков.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 5. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ЖИВОГО
-
Нуклеиновые кислоты, строение и функции. ДНК, нуклеотиды, матричный синтез, репликация. Жизнь как космическое явление. Гипотезы возникновения жизни.
-
Наследственность как передача способности синтезировать специфически белки. Кодирование строения белка в ДНК. Редупликация.
-
Синтез белка в клетке. Транскрипция и синтез информационной РНК. Трансляция - сборка белковой молекулы при участии иРНК, тРНК и рибосом.
-
Организация и упорядоченность процессов в клетке. Биологические мембраны как важнейшие структурные элементы. Жидкостно-мозаичная модель строения мембраны. Функции мембран.
-
Энергетические процессы в клетке. Способы получения энергии. Гетеротрофное питание. Дыхание и роль митохондрий.
-
Автотрофное питание. Фотосинтез и хлоропласты.
-
Изменчивость организмов, механизмы изменчивости. Мутация как предпосылка эволюционного процесса. Естественный отбор как важнейший фактор эволюции.
-
Размножение организмов.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 6. Вселенная, ЗВЁЗДЫ, ПЛАНЕТЫ
-
Внегалактическая астрономия. Вселенная, её происхождение и строение.
-
Звёзды и звёздные системы. Характеристика галактики «Млечный путь».
-
Солнечная система, планеты солнечной системы.
-
Строение Земли и биосферы.
Литература: Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 7. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ
-
Жизнь как космическое явление. Гипотезы возникновения жизни.
-
Условия на первобытной Земле. Эксперименты по зарождению жизни.
-
Зарождение и первые этапы развития жизни.
-
Геохронология эволюции жизни.
-
Система органического мира. Классификация живого.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 8. ЧЕЛОВЕК КАК РЕЗУЛЬТАТ ЭВОЛЮЦИИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ
-
Человек в системе животного мира. Основные этапы эволюции человека.
-
Нервная система человека как основа высшей психической деятельности (разума). Специфические особенности нервной ткани. Строение и функции нейрона.
-
Природа нервного импульса. Строение нервной системы как системы обработки информации и управления.
-
Эволюция системы нервного управления. Безусловно-рефлекторное, условно-рефлекторное, разумное поведение.
-
Появление речи и формирование человеческого общества как социальной формы организации материи.
-
Мышление образное и абстрактное.
-
Скорости и дальнейшие пути развития человеческой цивилизации.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 9. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД. СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ
-
Природа сложной организации систем.
-
Комбинаторика как раздел математики, раскрывающий сложность биосистем.
-
Математическая теория графов и её применение в описании сложных систем.
-
Системный подход как средство преодоления сложности. Общая теория систем Л. Берталанфи.
-
Тектология А.А. Богданова.
-
Самоорганизующиеся системы и синергетика.
-
Кибернетика как наука управления сложными системами. Принцип «чёрного ящика». Понятия «вход» и «выход» системы, обратная связь
-
Биологические системы как объекты управления и самоуправления.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 10. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ
-
Управление и информационные процессы. Общая характеристика информационных процессов, их соответствие основным фундаментальным законам природы - законам сохранения и превращения энергии. Живые организмы как энергоинформационные системы.
-
Измерение количества информации. Роль математики в создании теории информации. Формулы Хартли и Шеннона.
-
Примеры использования теории информации в биологии. Передача информации в системах нервного и гуморального управления организмом. Информационные процессы в экосистемах.
-
Проблемы развития теории информации. Виды информации. Статистическая, семантическая и прагматическая информация.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар11. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
-
Естественнонаучные аспекты информатики.
-
Проблемы изучения и представления информационных задач.
-
построение современных информационных технологий.
-
Роль вычислительных средств в информатике и их развитие.
-
Персональные компьютеры и поколения ЭВМ.
-
Современные средства накопления информации.
-
Мультимедийные системы и виртуальный мир.
Литература:
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 520
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 12. МИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ И ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
-
Общая характеристика.
-
Развитие твёрдотельной электроники.
-
Истоки современной микроэлектронной техники.
-
Повышение степени интеграции и новые технологии.
-
Технологические возможности реализации высокой информационной плотности.
-
Развитие лазерных технологий.
Литература: Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 520
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 13. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
-
Что такое экология?
-
Строение и функции экосистемы.
-
Экологические факторы.
-
Превращение энергии в экосистеме.
-
Продуктивность экосистем.
-
Определение необходимых затрат на охрану природы.
-
Экологические кризисы в истории человечества.
Литература:
Золотухин, И.А. Концепции современного естествознания : конспект лекций / И.А. Золотухин ; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 150 с.
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 14. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
-
Особенности развития отечественной энергетики.
-
Стратегия отечественной энергетики.
-
Развитие атомной энергетики.
-
Гелиоэнергетика.
-
Энергия ветра.
-
Геотермальные источники энергии.
-
Энергия мирового океана.
-
Энергетика будущего.
Литература:
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 520
Концепции современного естествознания: сборник тестовых заданий для самостоятельной работы студентов / сост. В.И. Якушин (отв. ред.), А.Л. Жуланов, И.А. Золотухин, Н.А. Литвинов, С.Б. Шатунов; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2008. – 96.
Интернет.
Семинар 15. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Естествознания (Итоговое занятие)