Лабораторный практикум не предусмотрен.

Практические занятия (семинары)

Семинарское занятие №1

ТЕМА 4. Пространство и время

Вопросы

1. Концепции пространства и времени в классическом естествознании.

2. Пространство-время в специальной теории относительности.

3. Пространство-время в общей теории относительности.

4. Кривизна пространства и неевклидовы геометрии.

Краткие методические указания

Изучение вопроса следует начинать с представлений о пространстве и времени в античности (бесконечность, конечность и замкнутость, пустоту и заполненость), познакомиться со взглядами Аристотеля, Эмпедокла, Зенона, Евклида. Рассмотреть пространство и время с точки зрения Галилея, Ньютона. Необходимо уделить внимание проблеме эфира и опыту Майкельсона-Морли. Изучить представление Эйнштейна о пространстве и времени и понятие пространственно-временного континуума. Следует разобраться во взаимосвязи свойств пространства и времени с законами симметрии и законами сохранения.

При подготовке вопроса специальной теории относительности следует уяснить принцип относительности и принцип абсолютности, лежащие в основе теории, а также следствия из них (относительность одновременности, относительность пространственных интервалов, относительность временных интервалов). Необходимо разобраться в природе света и установить зависимость скорости света и причинно-следственных связей. Изучая вопрос общей теории относительности следует понять, почему она называется обобщенной теорией тяготения, а также ознакомиться с принципом эквивалентности. Поскольку гравитационные поля способны искривлять пространство, необходимо познакомиться с неевклидовыми геометриями: гиперболическим пространством Лобачевского и эллиптическим пространством Римана. Кроме того, следует рассмотреть вопрос многомерности пространства.

Перечень докладов, сообщений и рефератов

1. Проблема эфира в физике.

2. Кризис науки и мировоззрения конца XX века. Постклассическая наука.

3. Физические картины мира.

4. Развитие представлений о пространстве и времени.

5. Неевклидовы геометрии.

6. Время и черные дыры.

7. Возможна ли машина времени?

8. Многомерная Вселенная.

ТЕМА 5. Материя и энергия

Вопросы

1. Устойчивость материальных систем.

2. Понятие вещества и физического поля.

3. Фундаментальные типы взаимодействий.

4. Эволюция представлений о строении атома.

5. Явление радиоактивности и ее применение.

6. Внутриядерное взаимодействие.

7. Корпускулярно-волновой дуализм и волновые свойства материи.

Краткие методические указания

При подготовке необходимо уяснить, что такое система, какие должны выполняться условия для обеспечения ее устойчивости. Следует рассмотреть структурные уровни организации систем: мега, макро и микро уровни. Необходимо познакомиться с формами существования материи и более подробно рассмотреть поле, как особую форму материи, дать определение силовой и энергетической характеристикам поля. Далее следует перейти к вопросу фундаментальных типов взаимодействия, рассмотреть сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействия и определить, устойчивость каких систем обеспечивает каждое из взаимодействий. Уделить внимание вопросам близкодействия и дальнодействия.

Изучение вопроса о строении атома следует начать со взглядов античных ученых на строение вещества, рассмотреть первые научные модели строения атома Томсона, Резерфорда и современную модель строения атома, уделив внимание постулатам Бора, лежащим в основе этой модели.

Рассматривая явление радиоактивности, необходимо уделить внимание понятиям изотоп, энергия связи, цепная реакция, изучить виды излучений, возникающих в результате распада ядра атома. Знакомясь с вопросами синтеза ядер, следует обратить внимание на условия протекания реакции и возникающий в результате дефект масс.

Изучая корпускулярно-волновой дуализм, необходимо разобраться в двойственности природы света, заключающейся в проявлении волновых свойств и свойств частиц (фотоэффект, опыт Лебедева). Следует обратить внимание на волновые свойства частиц, объяснить причину их возникновения, сформулировать принцип неопределенности Гейзенберга.

Перечень докладов, сообщений и рефератов

1. Структурные уровни организации материи.

2. История открытия основных элементарных частиц.

3. Фундаментальные типы взаимодействия и теория большого объединения.

4. Физические методы исследования в криминалистике.

5. Спектральный анализ и его применение в криминалистике.

6. Люминесценция и ее применение в криминалистике и специальной технике.

7. Наблюдение в невидимых лучах спектра.

8. Применение явления радиоактивности в криминалистике и специальной технике.

9. Рентгено- и радиологические методы исследования.

10. Фотоэффект и его применение.

11. Квантово-полевая картина мира.

Основная литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – М.: Академия, 2009.

2. Эйтингон А.И. Концепции современного естествознания. Учебник. – М.: Физкультура и спорт, 2010.

Семинарское занятие №2

ТЕМА 8. Эволюция биосферы

Вопросы

1. Понятие живого и атрибуты живой материи.

2. Структурные уровни организации живой материи.

3. Гипотезы происхождения жизни на Земле.

4. строение и состав клетки.

5. Эволюционные концепции в биологии.

Краткие методические указания

Подготовку вопросов семинарского занятия необходимо начать с рассмотрения определений жизни, живой материи в историческом развитии, перечислить признаки и особенности живой материи, понять общее и различия между живой и неживой природой. Перечислить и рассмотреть особенности структурных уровней организации живой материи. Разнообразие видов следует классифицировать в соответствии с категориями систематики.

Необходимо рассмотреть биохимический состав живой клетки, обращая особое внимание на свойства и функции составляющих ее веществ: неорганических и органических. Изучая биополимеры (углеводы, белки), липиды, нуклеиновые кислоты, АТФ следует перечислить функции и определить состав. Знакомясь с наследственным аппаратом нужно изучит понятия: хромосом, ДНК, геном, генетическая информация, нуклеотид, репликация.

Следует изучить следующие гипотезы происхождения жизни на Земле: Гилозоизм, Самозарождение, Креационизм, Панспермия, Биохимическая эволюция. Более детально следует изучить этапы теории биохимической эволюции Опарина-Хэлдейна и эксперимент Миллера.

Рассматривая вопрос популяционно-видового уровня организации материи, следует уделить внимание концепциям происхождения видов Ламарка, Кювье, Дарвина, определить понятия наследственность, генотипическая и фенотипическая изменчивость, естественный отбор, борьба за существование.

Перечень докладов, сообщений и рефератов

1. Биосфера Земли и ее эволюция.

2. В.И. Вернадский о начале и вечности жизни на Земле.

3. Проблемы современной эволюционной биологии.

4. Достижения генной инженерии.

5. Генетические методы идентификации личности.

6. Биологические исследования в судебной экспертизе и криминалистике.

7. Человек как предмет естествознания.

8. Антропный принцип в современной науке и философиии.

9. Русский космизм как явление культуры.

10. В.И. Вернадский о биосфере и живом веществе.

11. Концепции ноосферы (П.Тейяр де Шарден и В.И.Вернадский).

ТЕМА 9. Человек

Вопросы

1. Опорно-двигательная система.

2. Пищеварительная система.

3. Кровеносная система.

4. Дыхательная система.

5. Система органов выделения.

6. Нервная система.

7. Эндокринная система.

8. Сенсорная система.

Краткие методические указания

Подготовку к семинару следует начать с определения человека как предмета естествознания. Рассмотреть появление человека как космопланетарное и земное событие. Следует познакомиться со строением тела человека, выделить основные системы органов, определить их функции, особенности строения.