Лекция 1 Концепции современного естествознания Ерофеева Галина Васильевна

Содержание дисциплины в ГОСе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Специальности: связи с общественностью, регионоведение, социальный сервиз и туризм, социальный менеджмент и др. Концепции современного естествознания. Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры; пространство и время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие; дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы, реакционная способность веществ; внутреннее строение и история геологического развития земли; современные концепции развития геосферных оболочек; литосфера как абиотическая основа жизни; экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика, человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принцип универсального эволюционизма; пути к единой культуре.

Рабочая программа Цели и задачи дисциплины 1.1. Цели преподавания дисциплины Целью преподавания является подготовка специалиста, владеющего общими закономерностями естественнонаучных дисциплин, знакомого с современными достижениями, проблемами естествознания и научными прогнозами развития Мира.

Рабочая программа Согласно квалификационной характеристике и общей фундаментальной подготовленности специалист в области связей с общественностью по курсу ЕН.Ф.02 концепции современного естествознания отвечает следующим требованиям: Федеральный компонент имеет представление об истории естествознания, о влиянии естественнонаучных достижений на социальные процессы, предмете и методе исследований естественных наук. - свойствах пространства-времени, открытых системах и их проявлениях в живой и неживой природе, целостностной иерархической картине Мира и его развитии. - периодичности процессов в живой и неживой природе. - проблемах и достижениях естествознания, их военных, экономических и социальных последствиях. - перспективах решений глобальных проблем современности. - трансформации идей естествознания в другие науки. Университетский компонент имеет представления об экологических проблемах Томска и области, влиянии излучений на живые организмы, лечебных свойствах излучений.

Рабочая программа Содержание дисциплины по ГОСу ЕН.Ф.06. Концепции современного естествознания- 100 часов Федеральный компонент- 94 часа ЕН.Р.00 Национальный - региональный компонент- 6 часов Экологические аспекты Томска и Томской области. Взаимодействие излучения с веществом. Радиоактивное загрязнение. Проблемы питьевой воды. Экологически чистые источники энергии. Вузовский компонент. Уникальное оборудование Томского политехнического университета. Лечебные свойства излучений, малогабаритные бетатроны в клинике мединститута им. Савиных (применение в лечебных целях с 1975 г.).

Рабочая программа 1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины Состав и содержание средств обеспечивающих достижение целей: 1. Рабочая программа курса, соответствующая ГОС ВПО специальности связи с общественностью. 2. Курс лекций, отвечающий программе, сопровождающийся лекционными аудио-видео демонстрациями, плакатами, рисунками. 3. Практические занятия по курсу в компьютерном классе на ЭВМ типа Макинтош. 4. Лабораторные занятия по курсу (компьютерное моделирование). 5. Семинарские занятия. Реферативные сообщения студентов. 6. Написание рефератов и их защита. 7. Коллоквиумы (тестирование в компьютерном классе).

Рабочая программа 2. Содержание теоретического раздела дисциплины 2.1. Лекционные занятия – 36 часов Введение – 4 часа История естествознания Натурфилософия (с I в. до н.э. до середины XVII в.). Возникновение естествознания. Начало дифференцированного изучения природы. Механический взгляд на природу. Период формирования физической науки. Особенности развития естествознания в России. Химия и биология в ХХ в. Корпускулярная и континуальная принципы описания природы, принципы относительности, симметрии; взаимодействие, близкодействие, дальнодействие, принципы неопределенности, дополнительности. Влияние естественнонаучных достижений на развитие общества.

Рабочая программа Естествознание как наука – 8 часов Цели и задачи курса. Предмет исследования естествознания. Научный метод исследований. Дифференцированное изучение природы, достоинства и недостатки. Свойства пространства - времени. Симметрия и асимметрия в живой и костной материи. Симметрия и равновесное состояние., асимметрия как нарушение равновесия, изменчивость, переход в новое состояние равновесия. Геометрия пространства - времени. Неевклидовы геометрии. Связь кривизны пространства с тяготением и плотностью материи. Вселенная. Происхождение и развитие. Гипотезы происхождения Вселенной. Эпохи развития: адронная, лептонная, излучения и вещества. Современные представления о Вселенной и ее дальнейшем развитии. Обоснование гипотезы о Вселенной как открытой системе.

Рабочая программа Особенности открытых систем – 8 часов Термодинамики открытых систем. Порядок и беспорядок в природе. Макросистеиы вдали от равновесия. Открытые диссипативные системы. Появление самоорганизации в открытых системах и превращение флуктуаций в макроскопические эффекты. Роль нелинейности. Понятие о бифуркациях. Теория катастроф. Идеи синергетики. Самоорганизация в неживой природе. Примеры и классификация диссипативных структур.

Рабочая программа Трансформация идей естествознания в другие науки - 6 часов Открытые системы в социальных науках, философии и экономики. Рынок как открытая система. Возникновение спонтанного порядка и равновесия между спросом и предложением. Объяснение спонтанного порядка с позиций синергетики. Самоорганизация как источник порядка и развития жизни и экономических систем. Кооперативные процессы в экономике. Эволюционные и необратимые процессы в жизни и экономике (по Н.Кондратьеву). Положительные и отрицательные обратные связи. Самоорганизация в общественной жизни. Роль самоорганизации в возникновении жизни.

Рабочая программа Возникновение жизни - 8 часов Определение понятия "жизнь". Гипотезы возникновения жизни. Первичная неокисленная атмосфера Земли. Образование вторичной атмосферы и гидросферы. Гипотеза образования органических соединений. Коацерватные капли. Образование РНК и ДНК. Экспериментальные попытки получения РНК и ДНК в лабораторных условиях. "Левая асимметрия" белковых соединений. Строение земли. Литосфера. Влияние излучений на живые организмы, лечебные свойства излучений (Бетатроны в клиниках мединститута.). Экология Томской области.

Рабочая программа Заключение - 2 часа Современная картина Мира от атома до Вселенной. Ступени иерархии материи. Силы и взаимодействия. Принцип суперпозиции. Проблемы достижения естествознания. Перспективы научных решений глобальных проблем современности и их военные, экономические и социальные последствия.

Рабочая программа 3. Содержание практического раздела дисциплины

Рабочая программа 4. Программа самостоятельной познавательной деятельности

Рабочая программа 5. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины Рейтинговая система оценки текущих и итоговых знаний Максимальный балл: Лекция:20 Практическое занятие:20 Лабораторное занятие:20 Коллоквиумы:200 Реферат: Экзамен:200 Итого за семестр:950 Коллоквиумы Максимальный балл I-й: 9 10 недели 120 II-й: недели 80

Рабочая программа 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины «Концепции современного естествознания» 6.1. Перечень используемых информационных продуктов 1. Видеофильмы: Вселенная - 15 мин. Эволюция жизни- 25 мин. 2. Практические и лабораторные занятия в компьютерном классе на платформах Macintosh и IBM PC. 3. Материалы, полученные по сети Интернет: объекты Вселенной, космические корабли, посадка на Луну. 4. Компьютерные демонстрации I. Пространственные и временные диссипативные структуры: - Ячейки Бенара. - Реакция Белоусова-Жаботинского. II. Хаос-хаотическое тепловое движение молекул.

СТРУКТУРА КУРСА «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ» Минимум потенциальной энергии, колебания относительно положения равновесия – устойчивое состояние систем от атома до Вселенной Особенности живой материи, живые организмы как кибернетические системы. Термодинамика систем (принцип Ле-Шателье- Брауна) Гипотезы происхождения Вселенной. Релятивистская модель нестационарной Вселенной Материя: способ и форма существования, свойства пространства-времени. Симметрия, асимметрия и кривизна пространства Научное обоснование «Эффекта Доплера» (лабораторная работа) Лекционные демонстрации. Явления переноса. Ячейки Бенара. Реакция Белоусова- Жаботинского (компьютерные модели) Лабораторная работа «Гармонический осциллятор». Практическое занятие «Колебания» Практическое занятие «История естествознания» Семинар «Древние научные школы» Иерархическая структура материи. Силы, взаимодействия, связи, Великое и Суперобъединения Элементы нелинейной неравновесной термодинамики (открытые системы, равновесные и неравновесные состоянии, обратимые и необратимые процессы). Направленное кооперативное движение элементов системы. Порядок из хаоса. Энтропия и негэнтропия. II начало в открытых системах. Диссипативные структуры. Понятие о синергетике. Гипотезы происхожде- ния жизни (Саган, Миллер, Вернадский, Опарин). Гипотеза на основе синергетики, жизнь, как самоорганизов анный процесс) История естество- знания. Общий предмет и метод исследо- ваний естествен- ных наук. Достиже- ния естество- знания Единство мира. Развитие цивилизации. Эволюционный путь. Роль самоорганизации. Теория катастроф. Трансформация идей и понятий естествознания в другие науки: экономику, социологию, психологию и др.

Рейтинг-план

Литература 1. Г.В. Ерофеева Концепции современного естествознания. Учебное пособие. –Томск; Изд- во ТПУ, –120 с. 2. Т.Я. Дубнищева Концепции современного естествознания./Учебник под ред. академика РАН Жукова М.Ф./Новосибирск: Изд-во ЮКЗА, – 832 с. 3. М.И. Потеев Концепции современного естествознания. М.:Питер, – 350 с. 4. В.К. Воронов, М.В. Гречнева, Р.З. Сагдеев Основы современного естествознания. Учебное пособие. –Иркутск: Изд-во ИрГТУ, –1999. –376 с.

Литература 5. Г. Хакен. Информация и самоорганизация. – М.:Мир, –360 с. 6. Г. Николис, И. Пригожин. Самоорганизация в неравновесных системах./Пер.с анг. под ред. Ю.Л. Климоновича/ –М.:Мир, –512 с. 7. В. Амбарцумян. Философские вопросы науки о Вселенной. –Ереван –423 с. 8. Г. Рузавин. Самоорганизация и организация экономики и поиск новой парадигмы экономической науки. //Вопросы экономики. 11, 1993, С.24 – И. Пригожин. От существующего к возникающему. Время и сложность в физических науках. /Пер.с анг. под ред. Ю.Л. Климоновича/ –М.:Наука, –324 с.

Литература 10. М. Эйген, П. Шустер. Гиперциклы. –М:Мир, –270 с. 11. Н.Д. Реймерс. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы. –М.:Россия молодая, –364 с. 12. Физический энциклопедический словарь /Гл. редактор А.М. Прохоров. М.:Научное из-во «Большая Российская энциклопедия», – 928 с. 13. Д.К. Самин. Сто великих научных открытий. М.: «Вече», –474 с. 14. Д.К. Самин. Сто великих ученых. М.: «Вече», –586 с.

Литература 15. Концепции современного естествознания. Учебное пособие /Под рук. проф. С.И. Самыгина. – Ростов н/Д: «Феникс», –576 с. 16. А.В. Усова. Краткий курс истории физики. М.:«Педагогика», –186 с. 17. В.В. Стогний, Г.А. Стогний. Физика Земли: Учебное пособие. Якутск: Изд-во Якутского университета, –190 с. 18. А.Д. Суханов, О.Н. Голубева. Концепции современного естествознания для гуманитарного направления. Нижний Новгород: Из-во Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, –156 с. 19. О.Л. Кузнецов, П.Г. Кузнецов, Б.Е. Большаков. Система природа – общество – человек. Устойчивое развитие. Ч.1. «Дубна», –177 с.