4.2.3.1. Образовательные технологии

№ п/п

Виды учебной

работы

Образовательные технологии

(формы, методы, приемы)

Лекция

проблемная, визуализация, учебные фильмы, электронная презентация, мини-лекции с участием студентов

Семинар

представление докладов и сообщений, обсуждение результатов, диспут, дискуссия, тренинг, взаимообучение, взаимооценивание.

Презентация

постановка цели, определение методов решения проблемы; изложение результатов исследований, анализ и выводы; обсуждение (дискуссия)

Тестирование

бумажные и компьютерные варианты тестов с системой оценивания их результатов

Тема занятия

Трудоемкость

Темы семинаров

Модуль 1. История зарождения естествознания. Зарождение естественных наук

Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Определения и термины научных методов. Мировоззрение и достижения древних народов и цивилизаций Вклад древнегреческих ученых в начало наук. Учения Фалеса, Пифагора, Демокрита, Сократа, Платона, Аристотеля, Архимеда, Евклида, Птолемея.

2

1.Естественнонаучная и гуманитарная культуры и науки.

2.Определения и термины научных методов.

3.Мировоззрение и достижения древних народов и цивилизаций, эмпиризм.

4.Натурфилософия, вклад древнегреческих ученых Фалеса, Пифагора, Демокрита, Сократа, Платона, Аристотеля, Архимеда, Евклида, Птолемея.

Модуль 2. Начала современного естествознания. Средневековое возрождение. Механистическая картина мира, ее приложения и триумф.

Средневековое возрождение, вклад Л. да Винчи, Н. Коперника, Р.Декарта и Г.Галилея Ф.Бэкона, И. Кеплера. Опыт и эксперимент как критерий истины. Законы Ньютона, как основа механистической картины мира. Понятия материи, пространства, времени, энергии в механике. Триумф механистической картины мира и ее влияние на технику и технологии

2

1.Неизбежность средневекового возрождения, вклад Л.да Винчи, Н.Коперника, Р.Декарта Г.Галилея Ф.Бэкона, И.Кеплера.

1. 2,Опыт и эксперимент - критерий истины.

2. 3. Законы Ньютона, как основа механистической картины мира.

3. 4.Понятия материи, пространства, времени, энергии в механике.

4. 5. Развитие механистических представлений для твердых тел, жидкостей (гидродинамика) и газов. Колебания и волны, дифракция и интерференция. Звуковые волны. Ультразвуковая локация.

5. 7. Триумф механистической картины мира и ее влияние на технику и технологии.

6. 8. Математика как язык естествознания, алфавит, системы счисления, четкие правила, переменные, функции, двоичный код

Модуль 3. Молекулярно атомистическое строение материи. Теплофизика и термодинамика.

Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества. Строение атомов и молекул. Свойства идеальных газов. Земная атмосфера. Первое начало термодинамики, закон сохранения энергии. Второе начало термодинамики. Необратимость тепловых процессов, стрела времени. Третье начало термодинамики, понятие абсолютного нуля Кельвина. Энтропия и ее свойства. Динамические и статистические закономерности в природе. Тепловые машины в жизни современного человека.

2

1.Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества.

2.Свойства и законы для идеальных газов. Земная атмосфера.

4.Строение атомов и молекул.

5.Первое начало термодинамики, закон сохранения энергии.

6.Понятие абсолютного нуля Кельвина. Агрегатные состояния вещества твердое, жидкое, Газообразное, плазменное, нейтронное

7.Второе и третье начала термодинамики. Необратимость тепловых процессов, стрела времени.

8. Энтропия, и ее свойства, порядок и хаос.

9.Динамические и статистические закономерности в природе.

10.Цикл Карно, тепловые машины в жизни современного человека.

Модуль 4. Электромагнитная картина мира

Электричество, заряды. закон Кулона, электрическое поле. Электрический ток, закон Ома, закон электромагнитной индукции Фарадея-Ленца. Основные положения электромагнитной картины мира. Взаимодействие: дальнодействие и близкодействие. Предельная скорость распространения электромагнитных волн и полей. Законы сохранения в замкнутых системах энергии, импульса, момента импульс, массы, зарядов. Электричество в жизни современного человека

2

1.Электричество, заряды, электрическое поле, закон Кулона.

2.Электрический ток, закон Ома.

3.Закон электромагнитной индукции Фарадея-Ленца. Магнитные поля их источники.

4. Основные положения электромагнитной картины мира. Взаимодействие - дальнодействие и близкодействие.

5.Предельная скорость распространения электромагнитных волн и полей.

6. Законы сохранения в замкнутых системах энергии, импульса, момента импульс, массы, зарядов.

7.Электричество в жизни современного человека

Модуль 5. Современная физическая картина мира.

Структура мира – микро, макро и мегомиры, их объекты и свойства. Основные, фундаментальные составляющие мира– материя, пространство, время, энергия и информация. их фундаментальные свойства. Понятия симметрии и ее проявление в окружающем мире. Понятия о законах атомной и ядерной физики, квантовой механики, теории относительности. Работы Резерфорда, Бора, Эйнштейна, Планка и отечественных физиков. Корпускулярная и волновая концепции описания природы. Математика как язык естествознания. Астрономическая картина мира. Движение светил по небосводу. Солнце и Солнечная система. Звезды их характеристики и эволюция. Звездные скопления, галактики, скопления галактик. Модели эволюции Вселенной.

2

1.Структура мира – микро, макро и мегомиры, их объекты и свойства.

2. Основные, фундаментальные составляющие мира– материя, пространство, время, энергия и информация. их фундаментальные свойства.

3. Понятия симметрии и ее проявление в окружающем мире.

4.Понятия о законах атомной и ядерной физики, квантовой механики.

5.Работы Резерфорда, Бора, Эйнштейна, Планка и советских физиков.

6.Корпускулярная и волновая концепции описания природы.

7. Астрономическая картина мира. Движение светил по небосводу. Солнце и Солнечная система. Звезды их характеристики и эволюция. Звездные скопления, галактики, скопления галактик.

8.Модели эволюции Вселенной.

9.Информационные технологии, как новый этап развития науки и технологий.

Модуль 6. Современная химия и биология.

Химические свойства веществ. Химическая связь; валентность; реакционная способность. Периодическая система элементов Менделеева. соединения атомов в молекулы. Неорганические и органические соединения. Химические основы жизни. Этапы эволюции в химии.

Биоэлементы и системы от молекулярного, клеточного, органного уровней, до биоценозов и биосферы. Определение жизни. Законы эволюции Дарвина. Экология. Современная генетика и генная инженерия как база развития медицинских наук, селекции, биотехнологии.

2

1.Химические свойства веществ. Химическая связь; валентность; реакционная способность.

2.Периодическая система элементов Менделеева. соединения атомов в молекулы. 3.Неорганические и органические соединения, соединения атомов в молекулы.

3.Химические основы молекулярного уровня жизни.

4.Этапы эволюции в химии и ее значение в жизни современного человека.

5.Биоэлементы и системы от молекулярного, клеточного, органного уровней, до биоценозов и биосферы.

6. Определение жизни ее формы.

7.Законы эволюции Дарвина. Экология. 8.Современная генетика и генная инженерия как база развития медицинских наук, селекции, биотехнологии.

Модуль 7. История Земли и происхождение жизни. Происхождение и эволюция человека

Земная кора, гидросфера и атмосфера как колыбель биосферы. Геологические и биологические эпохи истории Земли. Гипотезы возникновения жизни на Земле и ее развитие. Солнечная активность и биосфера. Появление приматов и человекообразных обезьян, биологическое сходство их с человеком. Австралопитеки, наяпитеки, питекантропы, неандертальцы, краминьонский человек, как путь эволюции человека Роль труда в превращении обезьяны в человека. Человек в биосфере, антропный принцип. Учение Вернадского о биосфере и ноосфере.

2

1.Земная кора, гидросфера и атмосфера как колыбель биосферы.

2. Геологические и биологические эпохи истории Земли.

3.Гипотезы возникновения жизни на Земле и ее развитие.

4.Появление приматов и человекообразных обезьян, биологическое сходство их с человеком.

5.Австралопитеки, наяпитеки, питекантропы, неандертальцы, краминьонский человек, как путь эволюции человека Роль труда в превращении обезьяны в человека. 6.Солнечная активность и биосфера.

6.Человек в биосфере, учение Вернадского о биосфере и ноосфере

7.Прогнозирование развития биосферы.

Модуль 8. Понятие системы. Общесистемные законы. Законы синергетики и кибернетики для социально экономических систем.

Понятия системного подхода и системного анализа в современном естествознании. Природные, технологические, биологические и общественные системы и общесистемные законы для них. Законы кибернетики для общественных систем, закон неизбежности кризисов и технологических катастроф. Синергетическое и традиционное мышление. Необходимость расходов энергии и материи для упорядочения системы. Порядок и хаос. Нелинейность, не замкнутость, неустойчивость, непредсказуемость. Возможность самоорганизации, образование режимов с обострением, кризисы, бифуркации, русла развития.

2

1.Понятия системного подхода и системного анализа в современном естествознании.

2.Природные, технологические, биологические и общественные системы и общесистемные законы для них.

3.Законы кибернетики для общественных систем, закон неизбежности кризисов и технологических катастроф.

3.Синергетическое и традиционное мышление. Порядок и хаос в окружающем мире.

4.Необходимость расходов энергии и материи для упорядочения системы.

5. Нелинейность, не замкнутость, неустойчивость, непредсказуемость синергетических систем, возможность самоорганизации.

6.Образование режимов с обострением, кризисы, бифуркации, русла развития.

7.Нобелевские открытия по естествознанию и технологиям в 21-ом веке.

Модуль 9. Глобальные проблемы выживания земной цивилизации.

Глобальный кризис земной цивилизации, социальный, технологический, экологический и информационный. Информационное управление, манипуляция сознанием и информационные войны в современном мире. Концепция устойчивого развития. Коэволюция человека и биосферы. Место человека во Вселенной, антропный принцип. Внеземные цивилизации и возможности их обнаружения.

2

1.Глобальный кризис земной цивилизации, социальный, технологический, экологический и информационный и его причины.

2. Информационное управление, манипуляция сознанием и информационные войны в современном мире.

3. Концепция устойчивого развития. Коэволюция человека и биосферы.

4. Место человека во Вселенной, антропный принцип.

5.Внеземные цивилизации, вероятность их обнаружения и возможные причины гибели.

Итого:

18