Контрольное мероприятие - экзамен

1.1. Примерные вопросы / задания

1. Общая характеристика естествознания.

2. Понятие науки. Классификация, характерные черты.

3. Уровни научного познания.

4. Понятие естественнонаучной картины мира.

5. Понятие культуры. Место естествознания в системе культуры.

6. Классический этап развития естествознания.

7. Пространство и время в классической физике.

8. Сравнительная характеристика механической, электромагнитной и квантово-полевой картин мира.

9. Концепции пространства, времени и движения: концепция пространства и законы механики И. Ньютона; теория относительности А. Эйнштейна (специальная и общая): сущность, основные положения и выводы. Что изменила теория относительности в научных представлениях о пространстве и времени?

10. Квантовая механика: причины ее возникновения, предмет изучения и основные принципы: принцип неопределенности В. Гейзенберга, принцип дополнительности Н. Бора и др.

11. Структурные уровни организации материи на микроуровне. Развитие концепции строения атома (модель «изюминки в тесте», планетарная модель, постулаты Н. Бора и кантовая модель атома). Классификация элементарных частиц. Современные представления о мельчайших неделимых частицах мироздания (кварки).

12. Характерные черты механической картины мира.

13. Электромагнитная картина мира

14. Кризис классического естествознания.

15. Сущность и выводы специальной теории относительности.

16. Сущность и выводы общей теории относительности.

17. Пространство и время в неклассическом и постнеклассическом естествознании.

18. Модель Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной.

19. Механизм образования и эволюции звезд.

20. Концепции организации материи на уровне микромира.

21. Двойственность природы на уровне микромира.

22. Понятие квантовой механики. Принципы квантовой механики.

23. Учение В.И. Вернадского о биосфере.

24. Эволюция биосферы.

25. 19. Физические взаимодействия в природе.

26. Понятие симметрии в природе.

27. Геологическая эволюция.

28. Особенности биологического уровня организации материи.

29. Развитие представлений о формах материи в природе.

30. Развитие представлений о взаимодействии в природе.

31. Динамические и статистические закономерности в природе.

32. Антропный принцип.

33. «Золотое сечение» в природе.

34. Синергетическая картина мира. Характерные черты природных систем.

35. Фрактальность в природе.

1.2. Критерии оценки ответа на вопросы экзамена.

5 баллов – дан неполный ответ на два вопроса билета, но основная суть изученного на аудиторных занятиях материала, касающегося вопросов билета, отражена.

10 баллов - дан полный, развернутый ответ на два вопроса билета. Ответ полностью отражает изученный на аудиторных занятиях материал, касающийся вопросов билета.

15 баллов – дан полный, развернутый, структурированный ответ на два вопроса билета; ответ содержит не только материал, изученный на аудиторных занятиях, но и дополнительную информацию, почерпнутую студентом из различных источников в процессе самостоятельной работы.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. - М., 1965

2. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. - М., 1989

3. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. – М., 2008.

4. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Любое издание.

5. Гриб А.А. Концепции современного естествознания. – М., 2003.

6. Добротина Н.А. Биология человека, экология и здоровье. - Н. Новгород, ННГУ, 1999.

7. Дэвис П. Случайная Вселенная. - М., 1985.

8. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. – М., 1994.

9. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М., 1990.

10. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., 1999.

11. Новиков И. Д. Эволюция вселенной. – М., 1991.

12. Планк М. Единство физической картины мира. - М.,1966.

13. Шарден П. Феномен человека. - М., 1987.

14. Энциклопедия «Современное естествознание» в 10-ти томах. Т. 2., 2001.

б) дополнительная литература:

1. Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации. - М., 1994.

2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. - М., 1980.

3. Гладышев Г., Курячая М. Какая сила движет эволюцией? //Знание-сила. - 1994. - № 3. - С. 39-45.

4. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск, 1997.

5. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М., 1989.

6. Дольник В. Р. Непослушное дитя биосферы. - М., 1994.

7. Денбиг К. К вопросу об энтропии, беспорядке и организации. //Знание-сила. - 1995. - № 9. - С. 35-40.

8. Зигель Ю.А. Астрономическая мозаика. - М.: Наука, 1987.

9. Зельдович Я.Б., Хлопов М.Ю. Драма идей в познании природы. - М., 1988.

10. Левитан Е.П. Физика Вселенной. - М., 1976.

11. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы. - М., 1986.

12. Мякишев Г.Я. Элементарные частицы. М., 1979.

13. Новиков И.Д. Черные дыры и Вселенная. - М., 1985.

14. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М., 1986.

15. Пригожин И. От существующего к возникающему. - М., 1985.

16. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, смерть. - М., 1984.

17. Шкловский И.С. Вселенная, Жизнь, Разум. - М., 1980.

 

в) программное обеспечение:

- программа АСТ-тест для проведения электронного тестирования в ходе контрольных мероприятий;

- электронное учебно-методическое пособие (ЭУМП) по дисциплине ЕНКМ для самостоятельной работы студентов;

- коллекция презентаций по дисциплине ЕНКМ.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

- аннотированный каталог Интернет-ресурсов по темам дисциплины ЕНКМ.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Научно-популярные фильмы «Космос», «Золотое сечение», «Фрактальность в природе» на DVD.

2. Учебный фильм «Астрономия» на DVD.

3. Научно-популярный фильм «Home, свидание с планетой».

4. Компьютерный класс для проведения электронного тестирования в ходе контрольных мероприятий

 

9. Методические рекомендации для студентов и преподавателей по организации изучения дисциплины

 

Настоящая программа составлена в соответствии с “Требованиями (Федеральный Государственный стандарт высшего профессионального образования третьего поколения) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра по циклу “Общие математические и естественнонаучные дисциплины”, утвержденными Минобразования и науки. Учебная дисциплина “Естественнонаучная картина мира ” (ЕНКМ) является обязательным компонентом в подготовке бакалавров по гуманитарным направлениям. Это принципиально новая общеобразовательная дисциплина из цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин. Основное назначение ЕНКМ – повышение общекультурного статуса через ознакомление с естественнонаучной культурой и уровня эрудиции в области современного естествознания, достижение высокого и устойчивого уровня профессионализма через фундаментализацию естественнонаучного образования. Исходя из этого, в содержании данной дисциплины нежелателен крен в сторону исторических и философско-методологических аспектов естественнонаучного знания. Вместе с тем значимость этих вопросов может быть отражена в некоторых дисциплинах по выбору, которые входят в вариативный компонент или в блок дисциплин по выбору студентов, предусмотренный Требованиями.

Общий замысел программы состоит в том, чтобы представить естествознание как феномен мировой культуры. Эта цель подразумевает изложение классической, неклассической и постнеклассической стратегии мышления. Эти стратегии исторически формировались благодаря изучению природы, но сейчас их следует рассматривать как достояние единой мировой культуры. Оно состоит в том, что благодаря становлению стратегий естественнонаучного мышления человечество обрело дар понимания природы и одновременного осознания значимости мысленной позиции исследователя для получения того или иного знания. Данная программа составлена с трансдисциплинарных позиций, позволяющих установить единство естественных наук в целях построения концептуального каркаса целостной картины мира. Структура программы подчинена изложению некоторых ведущих естественнонаучных идей, в которых отражается квинтэссенция современных представлений о природе.

Концепция формирования содержания данной программы дисциплины сводится к следующему:

1. Естествознание рассматривается как самостоятельная наука со своим предметом и методами исследования.

2. В естествознании существуют сквозные специфически- естественнонаучные идеи и принципы, отличные от общеметодологических и частнодисциплинарных.

3. Естествознание является одним из центров роста и объединения мировой культуры.

Основной массив содержания программы подразделяется на классическую, неклассическую и постнеклассическую версии естественнонаучной картины мира. В каждую из них включены ведущие частнодисциплинарные концептуальные представления отдельных естественных наук, упорядоченные в соответствии с общепринятой иерархией уровней фундаментальности данных наук. При этом по возможности прослеживается генезис данных концепций, т.е. обращается внимание на их происхождение из одной или нескольких исходных трансдисциплинарных идей. Наиболее разработанной в этом плане является физика, поэтому соответствующий материал представлен достаточно детально. В силу незавершенности в настоящее время построения теоретической биологии и ее трансдисциплинарного анализа, в данной программе биологические концепции рассматриваются менее подробно. Определенным препятствием к реализации трансдисциплинарного подхода к построению данной программы является концептуальная и терминологическая несогласованность между естественными науками. Вместе с тем, не ставя целью систематически излагать содержание естественнонаучных представлений и теорий, его можно преодолеть, если целый ряд вопросов химии и биологии, имеющих бесспорную самостоятельную значимость в этих науках, рассматривать в качестве примеров, иллюстрирующих междисциплинарные отношения между естественными науками. На этом основании особое внимание в содержании программы уделено тем проблемам, в интерпретации которых явно прослеживается влияние фундаментальных концепций физики, сформулированных в настоящее время наиболее определенно. По усмотрению лектора перечень подобных проблем может быть дополнен.

В отдельный раздел выделено современное эволюционное естествознание (синергетическая картина мира), в котором заметно снижен уровень концептуальности изложения, что вызвано целым рядом причин. Прежде всего, к ним относится отсутствие сегодня общепризнанной универсальной теории эволюции и трудности в последовательном сопряжении моделей эволюции отдельных природных объектов с фундаментальными представлениями теории открытых систем и диссипативных структур. Все они находятся в стадии бурного роста и разрешение подобных проблем, а тем более их включение в образование станет возможно после оформления синергетики в самостоятельную науку. К необходимым элементам курса ЕНКМ помимо изучения теоретического материала при любой форме получения образования (очной, дистантной и т.д.) относятся семинарские занятия. Их целью является не только активизация материала, но и стимулирование самостоятельных размышлений о происходящем в природе. Она также может учитывать специфику будущей профессиональной деятельности студентов, поэтому целесообразно, чтобы ее формировал лектор с учетом всех конкретных обстоятельств. В процессе проведения семинарских занятий рекомендуется использовать вопросы, активизирующие мыслительную деятельность студентов, например:

- вопросы, в которых сталкиваются противоречия. Необходимость преодолеть противоречие – один из самых сильных двигателей ищущей мысли. Примеров таких противоречий достаточно много. Прежде всего, противоречие между старыми и новыми знаниями (принцип близкодействия и электромагнитная картина мира) и т. д.;

- вопросы, требующие установления сходства и различия. Чем менее очевидно это различие или сходство, тем интереснее его обсуждать (например, объекты микро- и мега- мира);

- одна из наиболее глубоких и серьезных форм умственного поиска – это установление причинно-следственных связей. «Открытие» каждой причины служит шагом к более глубокому пониманию явления. Чем менее явно выражены причинно-следственные отношения, тем интереснее их устанавливать (например, неевклидовая геометрия и теория относительности);

- задания, требующие выбрать из багажа знаний те единственные, которые необходимы в данной ситуации (например, фундаментальные константы);

- вопросы, направляющие мысль на «открытие» не только новых знаний и закономерностей, но и новых способов действия (например, поиск наиболее эффективных методических приемов изложения изучаемых вопросов школьникам);

- задания, требующие исправления чьих-либо логических, фактических и других ошибок.

Текущий и промежуточный контроль успеваемости осуществляется на основе балльно-рейтинговой системы оценивания результатов обучения.

Система текущего контроля включает:

1) контроль посещения и работы на лекциях и семинарских/практических занятиях;

2) контроль выполнения студентами заданий для самостоятельной работы;

3) контроль знаний, умений, навыков усвоенных в данном курсе в форме письменной контрольной работы.

Работа на семинарских занятиях оценивается преподавателем по итогам подготовки и выполнения студентами практических заданий, по степени активности работы в группе. Пропуск семинарских занятий предполагает отработку пропущенных тем. Форма отработки определяется преподавателем, ведущим семинар (письменное эссе, написание реферата по теме пропущенного семинарского занятия, письменный отчет о выполнении практического задания, конспект статьи, проведение промежуточного тестирования знаний и др.).

Контрольное мероприятие (тестирование) рекомендуется проводить в интерактивной форме с использованием электронного банка тестовых заданий (компьютерная программа АСТ-тест). Место проведения – специализированный компьютерный класс. Рекомендуемое число заданий в тестовом варианте (индивидуальном комплекте) - не менее 60 заданий (по 10 на каждый из разделов курса). Продолжительность сеанса тестирования - 60 минут.

Итоговая контрольная работа проводится на последнем лекционном или семинарском занятии и предназначена для определения качества сформированных компетенций как динамического набора знаний, умений, навыков и личностных качеств, приобретенных студентом в процессе теоретических и практических занятий курса.

Если совокупное количество баллов, набранное студентом в ходе текущего контроля и контрольных мероприятий, превышает 56, то студент автоматически получает зачет по дисциплине. Если количество баллов < 56, то студент проходит промежуточную аттестацию.

Полнота естественнонаучного цикла в соответствии с Требованиями обеспечивается введением дисциплин по выбору студента. В качестве примерного перечня элективных курсов, дополняющих основную дисциплину ЕНКМ, рекомендуются следующие:

1. Природа и человек. Природа человека.

2. Информационный подход к описанию сложных природных систем.

3. История естествознания.

4. Очерки естественнонаучных исследований, удостоенных Нобелевской премии.

5. Фундаментальные идеи современной физики.

6. Биология сегодня: успехи и поиски.

7. Естествознание и экология.

8. Вклад естествознания в развитие цивилизации

9. Естествознание как феномен мировой культуры

 

Разработчики:

к.п.н., доцент С.В. Левина

 

к.и.н., доцент Е. Д. Макеева

Эксперты:

 

 

ФГБОУ ВПО «СГАУ» д.п.н., профессор кафедры физики В.А. Гусев

 

 

ФГБОУ ВПО «ПГСГА» к.п.н., доцент, декан факультета

математики, физики, информатики В.Н. Аниськин