12

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АЗОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ - ФИЛИАЛ ДГТУ

методические указания

по подготовке к практическим занятиям

по дисциплине

концепции современного естествознания

для специальностей

080301 «Коммерция (торговое дело)

080502 «Экономика и управление на предприятиях»

Очная и заочная формы обучения

Разработал: к.б.н., доцент Хижняк Е.М.

Практическое (семинарское) занятие как форма учебных занятий служит до­полнением к лекциям. Оно обычно посвящено деталь­ному изучению отдельной темы и проводится в каждой студенческой группе отдельно.

Отличительной особенностью практического занятия является активное участие самих студентов в объяснении вынесенных на рассмотрение проблем, вопросов. Преподава­тель, давая студентам возможность свободно высказаться по обсуждаемому вопросу, только помогает им правильно построить обсуждение. Такая учеб­ная цель практического занятия требует, чтобы студенты были хорошо подготовлены к нему. В противном случае практическое занятие не будет действенным и может превратиться в скучный обмен вопросами и ответами между преподавателем и студентами.

Практические занятия могут быть различными как по содержанию, так и по построе­нию, организации работы. Обычно на практических занятиях обсуждаются заранее по­ставленные вопросы. Студенты заблаговременно знакомятся с планом практического занятия и литературой, рекомендуемой для изучения данной темы, чтобы иметь возможность для подготовки к нему.

Иногда практические занятия проводятся в форме обсуждения небольших докладов или рефератов студентов. Но это не означает, что к практическому занятию должны готовиться только те студенты, которые делают сообщения. Чтобы активно обсуждать проблему, высказывать свою точку зрения, обмениваться мнениями, наконец, спорить в поисках истины, – а это и есть главное назначение практического занятия, – гото­виться к нему должны все.

При подготовке к практическому занятию:

• проанализируйте тему практического занятия, подумайте о цели и основных проблемах, вынесенных на обсуждение;

• внимательно прочитайте материал, данный преподавателем по этой теме на лекции;

• изучите рекомендованную литературу, делая при этом конспекты или выписки, которые понадобятся на практическом занятии;

• постарайтесь сформулировать свое мнение по каждому вопросу и аргументировано его обосновать;

• запишите возникшие во время самостоятельной работы с литературой вопросы, чтобы затем на семинаре получить на них ответ.

В процессе работы на практическом занятии:

• внимательно слушайте выступления других участников практического занятия;

• старайтесь соотнести, сопоставить их высказывания со своим мнением;

• активно участвуйте в обсуждении рассматриваемых вопросов;

• не бойтесь высказывать свое мнение, но старайтесь, чтобы оно было подкреплено убедительными доводами;

• если вы не согласны с чьим-то мнением, смело критикуйте его, но помните, что критика должна быть обоснованной и конструктивной, т.е. нести в себе какое-то конкретное предложение в качестве альтерна­тивы;

• после практического занятия кратко сформулируйте окончательные правильные ответы на вопросы, которые были рассмотрены.

Необходимо также выполнение самостоятельной письменной работы, задания которой даны в каждом практическом занятии.

Практическое занятие помогает студентам глубоко овладеть предметом, способствует раз­витию у них умения самостоятельно работать с учебной литературой и пер­воисточниками, освоению ими методов научной работы и приобретению на­выков научной аргументации, научного мышления.

вопросы и задания практических занятий

Практическое занятие 1

Тема: Естественнонаучная и гуманитарная

культуры. Наука и научный метод

Контрольные вопросы

1. Что такое естествознание? Каков смысл понятия «современное естествознание»?

2. Что такое «концепции современного естествознания» и почему его надо изучать?

3. Что такое культура и цивилизация? Какие существуют классификации цивилизаций?

4. Каковы особенности естественнонаучной и гуманитарной культур? В чем состоит проблема «двух культур»?

5. Что такое естественнонаучная картина мира, парадигма и научная революция?

6. Каковы основные этапы развития науки?

7. Что такое наука? Каковы особенности и структура науки?

8. Что такое метод, методология и методика? Опишите общенаучные методы в естествознании.

9. В чем смысл понятия «система», какова и классификация?

10. Каковы основные свойства системы?

11. Каковы тенденции развития естествознания?

12. Что понимают под уровнями строения материи и каков критерий отличия микромира от макромира?

Самостоятельная письменная работа

1. Составьте схемы с указанием разделов физики и биологии.

Что изучают науки, входящие в состав физики и биологии?

2. Составьте таблицу

Микромир	Макромир	Мегамир

При заполнении таблицы используйте предложенный список:

радиус Земли, масса электрона, одна тонна, возраст Вселенной, один ангстрем, масса человека, расстояние до ближайшей галактики, один парсек, промежуток времени от начала нашей эры, длина химической связи в молекуле, расстояние до Луны, масса молекулы воды, промежуток времени между двумя ударами сердца, длина радиоволны, масса Солнца, толщина человеческого волоса, длина экватора Земли, один миллиметр.

Практическое занятие 2

Тема: Формирование первых естественнонаучных программ. Геоцентрическая и гелиоцентрическая картины мира. Формирование механической и электромагнитной картин мира

Контрольные вопросы

1. Что такое натурфилософия и в чем ее ценность?

2. Какие идеи об окружающем мире высказывали в Древней Греции представители милетской школы: Фалес, Анаксимандр, Анаксимен?

3. Какие взгляды на мир были у Гераклита Эфесского?

4. Каковы особенности программы Платона?

5. Каковы особенности программы Анаксагора-Аристотеля?

6. Каковы особенности программы Левкиппа-Демокрита?

7. В чем сущность концепции геоцентризма Птолемея?

8. В чем сущность концепции гелиоцентризма Коперника?

9. Каков вклад Галилея в формирование науки?

10. Каков вклад Ньютона в формирование науки?

11. Каковы представления Ньютона о пространстве и времени?

12. Сформулируйте основные положения механической картины мира.

13. В чем сущность лапласовского детерминизма?

14. В чем заключается вклад Эрстеда, Фарадея, Максвелла в развитие теории электромагнитного поля?

15. Опишите спектр электромагнитного поля.

16. Сформулируйте основные положения теории электромагнитного поля.

Самостоятельная письменная работа

1. Составьте таблицу

Мыслитель	Годы жизни	Страна	Основные идеи об окружающем мире
1. Фалес 2. Анаксимандр 3. Анаксимен 4. Анаксагор 5. Гераклит 6. Платон 7. Аристотель 8. Демокрит
Ученый	Годы жизни	Страна	Вклад в развитие науки
1. Птолемей 2. Коперник 3. Бруно 4. Кеплер 5. Галилей 6. Ньютон 7. Эрстед 8. Фарадей 9. Максвелл

2. Сформулируйте три закона Ньютона и закон всемирного тяготения.

Почему закон всемирного тяготения так называется?

Практическое занятие 3

Тема: Специальная и общая теории относительности

Контрольные вопросы

1. Какие постулаты Эйнштейна лежат в основе специальной теории относительности (СТО)?

2. Как происходят изменения длины, времени и массы в рамках представлений СТО?

3. Как соотносятся в СТО масса и энергия?

4. В чем заключаются недостатки СТО?

5. Чем общая теория относительности (ОТО) отличается от специальной?

6. Каковы физические выводы ОТО?

7. Каково современное естественнонаучное представление о пространстве и времени?

8. В чем сущность законов сохранения?

Самостоятельная письменная работа

Составьте таблицу

Ученый	Годы жизни	Страна	Вклад в развитие науки
1. Фридман
2. Эйнштейн

Практическое занятие 4

Тема: Современные концепции происхождения, устройства Вселенной и Солнечной системы. Строение Земли

Контрольные вопросы

1. Каковы возможные варианты эволюции Вселенной в модели Фридмана?

2. Каковы экспериментальные подтверждения расширения Вселенной?

3. В чем сущность модели Большого Взрыва?

4. Что такое реликтовое излучение?

5. Что такое галактика, и какие существуют виды галактик?

6. Каков механизм образования звезд?

Каковы основные этапы эволюции звезд?

7. Опишите структуру диаграммы Герцшпрунга-Рессела. Каково ее значение?

9. Что такое пульсары, квазары, черные дыры?

10. В чем сущность концепции образования Солнечной системы?

11. Опишите состав Солнечной системы.

12. Каково внутреннее строение Земли?

13. В чем сущность концепции тектоники литосферных плит, и каковы основные тенденции их движения?

Самостоятельная письменная работа

1. Решите задачи

1. Определите, за какой промежуток времени свет Солнца достигнет поверхности Земли? Расстояние от Солнца до Земли 14,96•10¹⁰ м.

2. Определите скорость вращения Земли вокруг Солнца, считая, что она движется по окружности. Время обращения Земли вокруг Солнца 3,15•10⁷ с.

3. Какими должны стать размеры Солнца и Земли, чтобы эти объекты превратились в черные дыры? Используйте формулу для расчета гравитационного радиуса.

R_ГР =

Масса Солнца 2•10³⁰ кг, масса Земли 6•10²⁴ кг, G=6,67•10^‑11 м³/кг•с², с=3•10⁸  м/с.

II. Составьте таблицу

Параметр	Галактика Млечный путь
Вид, структура Размеры, химический состав Местоположение Солнца в Галактике Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики

Практическое занятие 5

Тема: Возникновение и развитие квантовой механики. Современные представления о строении атома

Контрольные вопросы

1. Опишите планетарную модель атома Резерфорда.

2. В чем заключается противоречие модели атома Резерфорда классической электродинамике?

3. Опишите энергетическую модель атома Бора.

4. В чем сущность квантовой теории света?

5. В чем заключается корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности?

6. В чем заключается принцип неопределенности?

7. Опишите состав атомного ядра.

8. Какова структура электронной оболочки атома?

9. Что такое квантовые числа и

10. В чем сущность принципа Паули?

11. Опишите фундаментальные взаимодействия.

12. Какова роль фундаментальных взаимодействий в природе?

14. Приведите классификацию элементарных частиц.