Концепции современного естествознания. Учебно-методическое пособие
.pdfЕДгнавлдав оЦСЦкДгъзхв мзаЗЦкланЦн ЛП. аееДзмагД дДзнД
дйзсЦисаа лйЗкЦеЦззйЙй ЦлнЦлнЗйбзДзаь
м˜В·МУ-ПВЪУ‰Л˜ВТНУВ ФУТУ·ЛВ
аБ‰‡ЪВО¸ТЪ‚У Е‡ОЪЛИТНУ„У ЩВ‰Вр‡О¸МУ„У ЫМЛ‚ВрТЛЪВЪ‡ ЛП. аПП‡МЫЛО‡ д‡МЪ‡
2011
УДК 50(075.8)
ББК 20я73
К64
Печатается по решению Редакционно-издательского совета Балтийского федерального университета им. И. Канта.
Составители
Г. Н. Чупахина, д-р биол. наук, проф. Л. Н. Скрыпник, канд. биол. наук, доц. Н. Ю. Чупахина, канд. биол. наук, доц.
К64 Концепции современного естествознания: учебно-мето- дическое пособие / сост. Г.Н. Чупахина, Л.Н. Скрыпник, Н.Ю. Чупахина. — Калининград: Изд-во БФУ им. И. Кан-
та, 2011. — 126 с.
Представлены программа курса «Концепции современного естествознания», темы и планы семинарских занятий с указанием литературы, необходимой для подготовки к семинару, тестовые задания, глоссарий, тезаурус, темы рефератов, а также вопросы к итоговой оценке знаний.
Предназначено для студентов гуманитарных факультетов университетов.
УДК 50(075.8)
ББК 20я73
©Чупахина Г. Н., Скрыпник Л. Н., Чупахина Н. Ю., составление, 2011
©БФУим. И. Канта, 2011
лйСЦкЬДзаЦ
Введение ................................................................................. |
4 |
Программа курса.......................................................................... |
5 |
Темы и планы семинарских занятий....................................... |
10 |
Темы рефератов............................................................................ |
24 |
Комплекс тестовых заданий...................................................... |
29 |
Вопросы к итоговой оценке знаний........................................ |
71 |
Глоссарий....................................................................................... |
74 |
Тезаурус по дисциплине КСЕ............................................... |
100 |
Заключение............................................................................. |
126 |
ЗЗЦСЦзаЦ
Учебная дисциплина «Концепции современного естествознания» (КСЕ) входит в федеральный компонент основных образовательных программ подготовки бакалавров и специалистов гуманитарного профиля.
Для успешного изучения дисциплины необходимо знание школьных курсов физики, химии, биологии, географии и астрономии.
Цель изучения дисциплины: формирование у студентов целостной системы знаний об основных концепциях современного естествознания как неотъемлемой составляющей современной культуры.
Врезультате изучения дисциплины слушатель должен понять природу отчуждения гуманитарных и естественнонаучных компонентов культуры и необходимость их воссоединения на основе целостного взгляда на мир. Изучение КСЕ формирует мировоззрение, логический и творческий образ мышления, способствует выработке навыков критического (познавательного и практического) отношения к окружающему миру, а также повышению уровня общей культуры и эрудиции.
Врезультате освоения дисциплины у студентов будут сформированы следующие компетенции:
— способность к пониманию современных концепций мира на основе сформированного мировоззрения, овладения достижениями естественных и общественных наук, культурологи;
— владение научными знаниями об окружающем мире и способность ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры;
—владение культурой научного мышления, обобщения, анализом и синтезом фактов и теоретических положений;
—умение использовать естественнонаучные основы современных технологий, энергетики и экологии в профессиональной деятельности.
4
èðÓ„ð‡Ïχ ÍÛðÒ‡
икйЙкДееД дмклД
Наука в современной культуре. Понятие науки и специфические черты научного знания. Естественнонаучная и гуманитарная культуры.
Свойства научного познания. Методология. Эмпирическое
итеоретическое познание. Методы научного познания. Гипотеза. Научная теория. Естествознание как комплекс наук о природе (естественных наук). Гуманитарные науки. Математика как язык естествознания. Псевдонаука как имитация научной деятельности. Биоэтика, ее основные проблемы: генная инженерия, клонирование, эвтаназия
История естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития.
Физическая картина мира и ее эволюция. Развитие представлений о материи, движении, взаимодействии. Эволюция представлений о пространстве и времени. Специальная и общая теория относительности. Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамир. Микромир: атом, элементарные частицы. Квантовая механика. Структуры микромира. Элементарные частицы. Фундаментальные частицы. Процессы в микромире. Естественная радиоактивность. Термоядерные реакции. Концепции квантовой механики. Принципы дополнительности, неопределенности, суперпозиции. Описание состояния в квантовой механике: волновая функция. Статистический характер квантового описания природы.
Современные концепции химии. Химия как наука. Сис-
темы химии. Атом. Изотопы. Химический элемент. Периодический закон Д. И. Менделеева. Молекула. Вещества: простые
исложные (соединения). Понятие о качественном и количественном составе вещества. Мономеры. Полимеры. Химический процесс. Тепловые эффекты процессов (экзо-, эндотермиче-
5
дУМˆВФˆЛЛ ТУ‚рВПВММУ„У ВТЪВТЪ‚УБМ‡МЛfl
ские). Понятие о химической кинетике. Факторы, влияющие на реакционную способность веществ. Состояние равновесия и условия его смещения: принцип Ле Шателье. Формы энергии: тепловая, химическая, механическая, электрическая. Законы термодинамики. Энтропия как мера молекулярного беспорядка. Термодинамика жизни: добывание упорядоченности из окружающей среды.
Основные концепции биологии. Особенности биологи-
ческого уровня организации материи. Системность живого. Иерархическая организация живого. Химический состав живого. Симметрия и асимметрия живого. Хиральность молекул живого. Открытость живых систем. Обмен веществ и энергии. Самовоспроизведение. Гомеостаз как относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды живой системы. Происхождение и эволюция жизни на Земле. Эволюционное учение в биологии. Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, гипотеза панспермии, постоянное самозарождение, стационарное состояние, биохимическая эволюция. Эволюция живых систем. Синтетическая теория эволюции. История жизни на Земле: понятия о геологических эрах и периодах, связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями. Прокариоты. Филогенез. Онтогенез. Адаптация. Ароморфоз. Понятие о флоре, фауне. Методы исследования эволюции.
Принципы воспроизводства живых систем. Генетика и эволюция. Полипептиды — предшественники белков. Белки как высокомолекулярные соединения с особым комплексом свойств. Аминокислоты — мономеры белков. Нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты — ДНК, РНК. Комплементарность. Функции нуклеиновых кислот и процессы редупликации, транскрипции, трансляции. Генетический код. Ген. Аллель. Рецессивные и доминантные гены. Гомозиготы, гетерозиготы. Хромосомы. Геном. Генотип. Фенотип. Виды мутаций: точковые, генные, хромосомные, геномные. Свойства мутаций: случайность, внезапность, ненаправленность, неоднократность и наследуемость.
6
èðÓ„ð‡Ïχ ÍÛðÒ‡
Концепции происхождения человека. Антропогенез. Палеонтология. Приматы. Основные этапы эволюции рода homo и его предшественников (стадиальная концепция): протоантропы (австралопитеки), архантропы, палеоантропы, неоантропы. Виды: человек умелый (homo habilis), человек прямо-
ходячий (homo erectus), человек разумный (homo sapiens). Со-
отношение биологического и социального в человеке.
Основы космологии и наук о Земле. Основные структу-
ры мегамира. Космологические модели Вселенной. Эволюция Вселенной. Наша Галактика, ее основные характеристики. Космология. Космологическая модель Фридмана. Вселенная нестационарна. Закон Хаббла. Постоянная Хаббла. Возраст Вселенной.
Солнечная система, понятие, характеристика, концепции происхождения, эволюция. Земля как планета, ее отличия от других планет земной группы. Химический состав Земли. Магнитное поле Земли. Внутреннее строение Земли и методы его исследования. Возраст Земли. Возникновение океанов и атмосферы. Эволюции геосферных оболочек Земли. Концепция глобальной геологической эволюции Земли. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофи- зико-геохимическая. Атмосфера Земли. Циркуляция атмосферы и климат Земли. Гидросфера.
Биосфера и ноосфера. Понятия об экосистеме и биогеоценозе. Элементы экосистем (биотоп, биоценоз). Биотическая структура экосистем: продуценты, консументы, редуценты. Пищевые (трофические) цепи, пирамиды. Экологические факторы. Понятие о биосфере. Вещество: живое, косное, биокосное, биогенное. Геохимические функции живого вещества. Глобальный экологический кризис. Неолитическая революция. Коэволюция. Загрязнение окружающей среды. Понятие ноосферы. Устойчивое развитие.
Современные исследовательские подходы в естество-
знании. Системные уровни организации материи. Самоорганизация в живой и неживой природе. Принципы симметрии,
7
дУМˆВФˆЛЛ ТУ‚рВПВММУ„У ВТЪВТЪ‚УБМ‡МЛfl
законы сохранения. Динамические и статистические закономерности в природе. Принципы универсального эволюционизма. Путь к единой культуре. Человечество и динамика развития Вселенной. Культура и цивилизация. Возможности человеческого познания и создания единой культуры.
Список рекомендуемой литературы
Основная
1.Горелов А. А. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Юрайт, 2011. — 344 с.
2.Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов. — 11-е изд., перераб. и доп. — М.: КноРус, 2009. — 670 с.
Дополнительная
1.Бабушкин А. Н. Современные концепции естествознания: лекции по курсу. — СПб.: Лань, 2000. — 204 с.
2.Бондарев В. П. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов. — М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2010. — 442 с.
3.Горбачев В. В. Концепции современного естествознания. Ин- тернет-тестирование базовых знаний: учеб. пособие. — СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2010. — 205 с.
4.Гусейханов М. К. Концепции современного естествознания: учеб. и практикум. — 8-е изд., перераб. и доп. — М.: Юрайт, 2011. — 598 с.
5.Дубнищева Т. Я. и др. Концепции современного естествознания: практикум. — М.: Академия, 2009. — 319 с.
6.Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов. — 10-е изд. — М.: Академия, 2009. — 606 с.
7.Концепции современного естествознания: справ. для подготовки к компьютерному тестированию / П. Н. Белкин, С. Ю. Шадрин. —
М.: Высш. шк., 2009. — 164 с.
8.Концепция современного естествознания: учеб. для вузов / под общ. ред. С. А. Лебедева. — М.: Юрайт, 2011. — 358 с.
8
èðÓ„ð‡Ïχ ÍÛðÒ‡
9.Концепции современного естествознания: учебник / Моск. гос. юр. акад.; под ред. Е. Р. Россинской. — М.: НОРМА, 2007. — 447 с.
10.Липкин А. И. Концепции современного естествознания: курс лекций. — М.: Рос. гос. гуманит. ун-т, 2009. — Ч. 1: Физика, химия, синергетика. — 126 с.
11.Малышева Ю. А. Концепции современного естествознания: учеб. пособие. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2006. — 122 с.
12.Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Альфа-М, 2010. — 704 с.
13.Савченко В. Н. Начала современного естествознания. Концепции и принципы. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — 608 с.
14.Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания: курс лекций: учеб. для студ. вузов. — Ростов н/Д: Феникс, 2003. — 478 с.
дУМˆВФˆЛЛ ТУ‚рВПВММУ„У ВТЪВТЪ‚УБМ‡МЛfl
нЦех а игДзх лЦеазДклдап бДзьнав
Тема 1 Естественнонаучная и гуманитарная культуры
1.Характерные черты науки. Фундаментальные и прикладные науки.
2.Эмпирическое и теоретическое познание.
3.Методы научного познания: понятие, классификация. Примеры.
4.Гипотеза. Требования к научным гипотезам: принципы верификации и фальсификации.
5.Научная теория. Область применимости теории. Принцип соответствия.
6.Идея «альтернативы двух культур» Ч. Сноу.
7.Место науки в системе культуры.
8 Биоэтика, ее основные проблемы: генная инженерия, клонирование, эвтаназия.
9. Значение науки в эпоху НТР. Сциентизм и антисциентизм.
Список рекомендуемой литературы
1.Валеев Г. Х. Методология научной деятельности в сфере социогуманитарного знания. — М.: Наука, 2005. — 233 с.
2.Горелов А. А. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Юрайт, 2011. — 344 с.
3.Естествознание в гуманитарном контексте / РАН. Ин-т фило-
софии. — М.: Наука, 1999. — 215 с.
4.Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов. — 11-е изд., перераб. и доп. — М.: КноРус, 2009. — 670 с.
10