Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Естественнонаучная картина мира. Организация и проведение семинарских занятий и самостоятельной работы студентов. Учебно-методическое пособие
.pdf
6. Как биологи относятся к синергетике?
7. Какие системы и процессы изучаются в рамках
синергетики?
8. Приведите примеры самоорганизации в живой и неживой
природе.
9. Кто впервые выдвинул идею «тепловой смерти»
Вселенной? В чем еѐ несостоятельность по современным
представлениям?
3. Игра с элементами ТРИЗ (Формирование и закрепление
навыков по теме «Самоорганизация»).
1.Вспомните «Сказку о рыбаке и рыбке» А.С. Пушкина и
ответьте на следующие вопросы:
Вопрос 1. Перечислите узловые события этой сказки,
определившие именно такой ход развития событий, который
описал Пушкин?
Вопрос 2. Как мог бы закончиться процесс ловли рыбы?
Вопрос 3. Что могло бы произойти после того, как старик
поймал золотую рыбку?
2. В любой сказке, как и в жизни любого человека, можно
найти узловые, ключевые события. Найдите другие узловые
события в следующих сказках самостоятельно. Рассмотрите
одну из сказок: «Сказка о царе Салтане», «Конек-горбунок»
или поэму «Руслан и Людмила».
Вопрос 1. Назовите главных действующих лиц в этой сказке?
Вопрос 2. Перечислите «судьбоносные» события этой сказки,
без которых сказка бы развалилась.
Вопрос 3. Определите, какие «веера» событий могли бы быть
в каждой сказке?
5. Задания для самостоятельной работы
1. Какое (-ие) утверждение (-я) верно (-ы):
а) система с большей упорядоченностью имеет более низкую
энтропию;
22
в) энтропия системы не зависит от еѐ состояния;
г) возрастание энтропии повышает порядок;
д) полная энергия изолированной системы остается
неизменной.
2. Кто из приведенных в списке ученых внѐс вклад в развитие
синергетики:
С.Хокинг, Г. Хакен, А. Эйнштейн, Дж. Максвелл, Т. Кун,
И. Пригожин, Н.Бор, М.Планк, Н.И. Моисеев,
3. Исключите лишнее:
а) самоорганизации характеризуется: необратимостью,
линейностью, открытостью, кооперативностью,
нелинейностью, неравновесностью, предсказуемостью;
б) бифуркация – это плавное развитие; скачок; стабильное
состояние; неустойчивое состояние; взрыв; равновесие.
4. Какое из перечисленных облучений обладает наибольшей
энергией:
а) микроволновое;
б) инфракрасное;
в) гамма-излучение;
г) реликтовое излучение.
5. Возрастание энтропии физической системы ведет в ней к:
а) повышению температуры;
б) увеличению беспорядка;
в) повышению порядка;
г) переходу в стационарное состояние.
Литература
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М., 2011.
2. Хакен Г. Информация и самоорганизация. - М., 1991.
3. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. - М., 1997.
23
4. Самоорганизация: кооперативные процессы в природе и
обществе. Ч.1. - М.1990.
2.4. Современная астрофизическая картина мира
Цель: сформировать представление об основных
концепциях происхождения и эволюции Вселенной, строении
и истории геологического развития Земли.
1. Дать определения терминов: сингулярность, протозвезда,
звезда, планета, галактика, метагалактика, квазар, пульсар,
черная дыра, красный гигант, красное смещение.
2. Вопросы для рассмотрения:
1. Что изучают следующие науки: космогония, космология,
астрономия, астрофизика, космонавтика?
2. Когда появились первые космологические концепции?
3. Что значит стационарность и нестационарность Вселенной?
4. Когда и кем была разработана модель расширяющейся
Вселенной?
5. Когда по стандартной модели Вселенная стала
«прозрачной»?
6. Почему планету Нептун называют «планетой, открытой на
кончике пера»? Какое значение имело открытие этой
планеты?
7. Опишите главные атрибуты звезд, планет, комет?
8. Теория континентального дрейфа и теория тектоники
литосферных плит – в чем суть?
9. Как узнать метеорит?
10. Объясните высказывание: «Уже само наше существование
влечет за собой строгий отбор типов Вселенной, которую мы
могли бы познать» (Дж. Барроу).
24
3. Просмотр фрагмента фильма «Рождение Земли». Найти
ответы на вопросы:
1. Сколько лет Земле?
2. От чего зависит формирование магнитосферы?
3. Откуда взялась Луна?
4. Назовите основные гипотезы появления воды на Земле.
5. Что отличало состав первичной атмосферы от нынешней?
6. Строматолиты – что это такое?
4. Подготовить сообщение с презентацией на тему:
1. Антропологический принцип Вселенной.
2. Стивен Хокинг и его взгляды на эволюцию Вселенной.
3. Проблема поиска жизни во Вселенной
5. Задания для самостоятельной работы
1. Ниже представлен пример интеллект-карты по
структуре Вселенной. Используя имеющиеся понятия,
заполните еѐ до конца.
25
Рис. Пример «скелетной» карты понятий, относящихся к
структуре Вселенной
2. Прочитайте текст по материалам ФЭПО (Федерального
интернет-тестирования) и ответьте на вопросы.
Представьте, что с помощью машины времени организован
симпозиум, на котором могут встретиться и обменяться
мнениями выдающиеся мыслители и ученые различных эпох.
В дискуссии о сущности материи, движения, механизмах
взаимодействий участвуют: один из первых атомистов
Демокрит, древнегреческий философ Гераклит, самый
универсальный мыслитель античности Аристотель,
основоположник первой научной картины мира
(механической) Ньютон, создатель молекулярнокинетической теории газов и основоположник
электромагнитной картины мира Максвелл, один из
создателей атомно-молекулярного учения Ломоносов,
создатель теории относительности Альберт Эйнштейн,
26
основоположник и вдохновитель развития квантовой
1) вакуум не пустота, а одна из форм материи,
определяющая облик Вселенной;
2) вакуум – это пустое пространство, лишенное материи,
которое легко создать с помощью насосов;
3) пустоты не существует, Вселенная всюду плотно
заполнена материей;
4) пустота существует и, наряду с атомами, является
самостоятельным началом мироздания.
механики Нильс Бор, выдающийся физик 2-й половины XX
века Ричард Фейнман и известнейший физик современности
Стивен Хокинг.
2.1.* В своем выступлении по вопросу о движении Гераклит
заявил, что …
а) все течет
б) невозможно дважды войти в одну и ту же реку
в) Земля все-таки вертится
г) в движении атомов присутствует неизбежный элемент
случайности
2.2.* Из названных участников симпозиума доказывали, что
ни один материальный объект не может двигаться со
скоростью, превышающей скорость света в вакууме ….
а) Эйнштейн
б) Ньютон
в) Аристотель
г) Фейнман
2.3. Установите соответствие между участником
симпозиума и его мнением по вопросу о пустоте (вакууме).
а) Аристотель
б) Хокинг
в) Демокрит
27
3. В схеме изображено устройство Солнечной системы
3.1.* В схеме допущена серьезная ошибка, так как
а) пропорции между размерами Солнца и размерами
планетных орбит искажены
б) не указаны все составляющие элементы солнечной
системы
в) между размерами разных планет пропорции сильно
искажены
г) порядок следования планет от Солнца перепутан
а) планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении
б) орбиты планет лежат практически в одной плоскости
в) имеется два класса планет: земная группа - каменистые
планеты и гиганты, состоящие из газа
г) легкие химические элементы играют доминирующая
роль в составе всех планет-гигантов
3.2. * Первая научная гипотеза происхождения Солнечной
системы - гипотеза Канта – Лапласа объясняла
следующие особенности ее устройства …
28
Примечание: *-2 правильных ответа.
4. Ознакомьтесь с суждением К.Э. Циолковского об
обитаемости планет с газовыми оболочками.
«Всѐ же вывод такой: большинство крупных планет, или,
вернее, планет с газовыми оболочками, или есть, или было,
или будет обитаемо» [6].
Ответьте на вопросы: можно ли приведенное
высказывание К.Э Циолковского назвать научным? Согласны
ли вы с мнением философа об обитаемости (в том числе
потенциальной) планет с газовыми оболочками?
Литература:
1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания.
- М., 2011
2.Большой новейший справочник необходимых знаний/ авт.-
составитель А.П.Кондрашов. – М.: РИПОЛ-классик,
2007.1088 с.
3. Хокинг С..Краткая история времени: от Большого
взрыва до черных дыр. - М.: 2006.
2. 5. Достижения современной химии
Цель: сформировать представление об основных
концепциях современной химии и современных химических
технологиях
1. Дать определения ключевых понятий:
Атом. Молекула. Соединение. Структурная формула.
Химический элемент. Изотоп. Катализатор. Фермент.
2. Вопросы для рассмотрения.
1. Какие задачи ставили алхимики?
2. Кто создал теорию химического строения вещества?
3. Чем отличается формулировка периодического закона
29
элементов, данная Д.И.Менделеевым от современной
формулировки?
4. В чем отличие простого и сложного веществ?
5. Какую роль играет вода в живых системах?
6. Современные эффективные катализаторы: где
применяются и что они из себя представляют? Приведите
примеры.
7. Охарактеризуйте наиболее распространенные
металлоорганические соединения.
8. Приведите примеры применения современных химических
технологий.
9. Что является объектом изучения космохимии? Каким
образом изучается химический состав космических
объектов?
10. В чем отличие лунных пород от земных?
3. Подготовить сообщения с презентациями на темы:
1. Качественное многообразие химических элементов.
2. Перспективы применения новых материалов.
3. А.П.Руденко и его теория саморазвития элементарных
открытых каталитических систем.
4. Проблемная работа «Химические основы жизни»
Для выполнения работы присутствующие делятся на
несколько групп. Работа может выполняться как устно, так и
письменно. Студентам предлагается обоснованно ответить на
любые 3 вопроса. Все остальные ответы рассматриваются как
бонусные.
Вопросы:
1. Китайская кухня известна во всем мире, но она почти не
содержит молочных продуктов. В чем причина, если с
детства человек знает, что молоко обладает высокой пищевой
ценностью?
2. В живом организме избыток глюкозы, не используемой для
энергетических нужд, переносится кровотоком в печень и
30
превращается в животный крахмал – гликоген, который при
необходимости снова разлагается до глюкозы. Почему
глюкоза запасается в виде крахмала, являющегося
полимером, а не в мономерной форме?
3. Многие люди любят сладкое. Почему нельзя питаться
одним сахаром?
4. Вегетарианцы, как известно, не употребляют в пищу мясо
и другие продукты животного происхождения. Откуда в их
организм поступают белки?
5. Пиво и сухое вино образуются в процессе брожения
(ферментации) сахарозы или крахмала, содержащегося в
солоде и винограде. Почему с помощью одного только
процесса брожения нельзя получить пиво и вино с
концентрацией спирта (этанола) выше 15,5 %?
6. Содержание углеводов в листьях и клубнях растений
составляет почти 90% сухого веса. В клетках мышц и печени
животных углеводов 5%, а в других клетках – менее 1%. Чем
можно объяснить такое различие в количестве углеводов
животных и растительных клеток?
7. Молочные продукты являются источником витаминов А и
В2, а также минеральных солей. Объясните, с каким из
компонентов молока связан каждый из витаминов?
Источником какого химического элемента в нашей диете
являются молочные продукты?
5. Просмотр фрагмента из фильма «Нанотехнологии».
Найти ответы на вопросы:
1. «Внизу полным полно места» - как Вы понимаете это
высказывание Фейнмана? Какие материалы могут называться
наноматериалами?
2. Микроэлектронные технологии можно ли называть
нанотехнологией?
3. Где, в каких отраслях промышленности применяются
достижения современной химии?
31
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]