I. Естествознание в системе науки и культуры

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА»

для студентов заочной формы обучения

направления подготовки 44.03.02 Психолого-педагогическое образование

Екатеринбург

РГППУ

Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Естественнонаучная картина мира». Екатеринбург, ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2016. 34 с.

Составители: Федорова Л.М., доцент, канд. хим. наук

Конев С.Н., доцент, канд. физ.-мат. наук

Одобрены на заседании кафедры физико-математических дисциплин. Протокол №5 от 28.01.2016 г.

Заведующий кафедрой физико-математических дисциплин, канд.физ.-мат. наук, доцент

С.В. Анахов

Рекомендованы к печати научно-методической комиссией Института психолого-педагогического образования РГППУ.

Протокол № 5 от 29.01.2016 г.

Председатель научно-методической комиссии Института ППО		В.В.Пузырев
Зам. директора НБ		Е.Н.Билева

Директор института ППО И.И.Хасанова

Введение

Задания к контрольной работе составлены в соответствии с образовательной программой дисциплины «Естественнонаучная картина мира» по направлению подготовки 44.03.02 Психолого-педагогическое образование.

Дисциплина «Естественнонаучная картина мира» является междисциплинарным курсом, основанным на комплексном историко-философском, культурологическом и эволюционно-синергетическом подходах к современному естествознанию. Поэтому в основу формирования содержания разделов положены не отдельные специальные естественные дисциплины (физика, химия, биология, астрономия, экология и др.), а их концепции, обеспечивающие целостное представление о явлениях природы на различных уровнях (физическом, химическом, биологическом и др.)

Именно это обеспечивает основную задачу дисциплины - формирование у студентов основ научного мировоззрения, культуры мышления, умения понимать окружающий мир и ориентироваться в сложном многообразии происходящих в нем явлений и процессов, способности применять естественнонаучные знания в своей профессиональной деятельности при принятии конкретных решений в плане общения с природой. И, наконец, расширение общего кругозора.

Самостоятельная работа является одним из основных видов учебной деятельности студентов заочной формы обучения, поэтому структура и построение методических указаний помогут студентам систематизировать и конкретизировать знания, приобретенные в процессе самостоятельного изучения этой дисциплины по учебникам и учебным пособиям, сосредоточить свое внимание на основных понятиях, их признаках и характерных особенностях.

Задания к контрольной работе поделены на 16 разделов, что способствует активному изучению теоретического материала, его систематизации, пониманию, а также формирует опорные знания по естествознанию. Каждый раздел (подраздел) содержит теоретическую и практическую части.

Теоретическая часть представляет собой список тем, которые студент должен освоить для успешного выполнения заданий соответствующей практической части.

Практическая часть является списком индивидуальных заданий, составленных в соответствии с темами, указанными в предшествующей им теоретической части.

Применение такой структуры обеспечивает четкую и методически правильную организацию самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Естественнонаучная картина мира»

ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Многолетний опыт работы со студентами заочной формы обучения показал, что многие из них отождествляют контрольную работу с рефератом. Индивидуальная контрольная работа – это не реферат: она состоит трех вопросов, взятых из разных разделов дисциплины «Естественнонаучная картина мира», которые невзаимосвязаны между собой, и поэтому не требует написания ни «Введения», ни «Заключения».

При выполнении контрольной работы следует обратить внимание на следующие моменты:

1. Выбор варианта контрольной работы. Номер варианта контрольной работы совпадает с двумя последними цифрами Вашей зачетной книжки (или студенческого билета).

2. Контрольная работа должна быть написана или напечатана на листах бумаги форматом А4. Объем работы должен составлять 12-15 страниц. На титульном листе необходимо указать номер варианта.

3. При оформлении контрольной работы обязательно следует записать номер задания и привести его полное условие, и только после этого, изложить ответ на вопрос, который должен быть конкретным и полностью соответствовать условию задания.

4. В конце работы обязательно следует привести список литературы (ссылки на интернет-сайты категорически запрещены).

5. Контрольная работа должна быть грамотно выполнена и аккуратно оформлена, датирована, подписана студентом и затем представлена в университет на рецензирование (срок сдачи работы – не позднее, чем за две недели до начала сессии).

6. В период сессии (в первый день встречи с преподавателем) студент получает отрецензированную работу и в случае положительной оценки рецензента допускается к её защите. Если работа имеет отрицательный отзыв, то студент не допускается к её защите. Такая работа возвращается студенту, её следует доработать с учетом всех замечаний рецензента, и только после этого представит к защите. Все исправления следует проводить только в конце работы, исправления в тексте не допускаются.

7. Защита контрольной работы проводится в период экзаменационной сессии и заключается в ответе на частные вопросы, поставленные преподавателем, по ее основному содержанию. После защиты контрольной работы студент допускается к сдаче экзамена (или зачета).

Контрольная работа, выполненная по другому варианту, на рецензирование не принимается, и студент не допускается к сдаче экзамена (или зачета).

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

VI. Симметрия. Принципы симметрии. Пространственно-временная симметрия. Законы сохранения

Теоретическая часть:

· понятие симметрии и асимметрии. Инвариантность. Формы симметрии. Калибровочная симметрия;

· геометрическая симметрия – симметрия пространства и времени. Связь симметрии пространства-времени с законами сохранения классической физики;

· фундаментальные законы сохранения (законы сохранения энергии, импульса и момента импульса). Теорема Нётер. Связь между свойствами пространства и времени с законами сохранения;

· динамическая симметрия – симметрия физических взаимодействий. Связь динамической симметрии с законами сохранения электрического заряда и лептонного заряда. Следствия динамической симметрии.

Практическая часть:

47. Понятие симметрии и асимметрии. Инвариантность. Взаимосвязь симметрии с законом. Формы симметрии (геометрическая и динамическая форма). Калибровочная симметрия.

48. Геометрическая симметрия – симметрия пространства и времени. Связь симметрии пространства-времени с фундаментальными законами сохранения классической физики.

49. Фундаментальные законы сохранения (закон сохранения энергии, закон сохранения импульса и закон сохранения момента импульса), их сущность, формулировка, математическое выражение и проявление в природе. Теорема Нётер. Связь между свойствами пространства и времени и законами сохранения. Закон сохранения - следствия симметрии пространства и времени.

50. Динамическая симметрия – симметрия физических взаимодействий. Связь динамической симметрии с законами сохранения. Закон сохранения электрического заряда и закон сохранения лептонного заряда (их сущность, формулировка, математическое выражение и значение). Следствия динамической симметрии.

IX. Микромир: концепция корпускулярно-волнового дуализма, квантовая механика

X. Химические концепции современного естествознания

От молекулы к веществам

Теоретическая часть:

· вещество. Состав вещества. Учение о составе вещества – первый уровень химических знаний;

· структура химических соединений. Структурная химия – второй уровень химических знаний.

Практическая часть:

83. Химия. Главная задача химии. Сущность химии как науки. Системообразующее начало химии – двуединая проблема. Какая? Четыре способа решения этой проблемы – четыре этапа в развитии химии (укажите их периоды). Единая целостность химических знаний. Концептуальные системы химических знаний. Приведите их краткую характеристику.

84. Вещество. Состав вещества. Простые и сложные вещества. Химическое соединение. Учение о составе вещества – первый уровень химического знания. Закон сохранения массы М.В. Ломоносова. Закон постоянства состава Ж. Пруста. Закон кратных отношений Дж. Дальтона. Что доказывает закон кратных отношений Закон А. Авогадро?

85. Структура химических соединений. Структурная химия – второй уровень химического знания.Понятие «структура». Теория Й. Берцелиуса (её сущность). Работы Ф. Кекуле. Понятие «химическое сродство». Теория химического строения вещества А.М. Бутлерова. Её обоснование в квантовой механике.

86. Становление структурной химии – «триумфальное шествие органического синтеза». Поясните это конкретными примерами.

Химическое равновесие

97. Открытые системы. Обратимые и необратимые процессы. Состояние химического равновесия. Динамическое равновесие. Термодинамическое и кинетическое условия состояния равновесия. Какими параметрами характеризуется состояние равновесия? Какой процесс называют смещением химического равновесия?

98. Обратимые процессы. Состояние равновесия. Влияние внешних воздействий (температуры, давления, концентрации реагирующих веществ) на состояние равновесия. Принцип Ле Шателье-Баруна (принцип подвижного равновесия) и его сущность. Рассмотрите его применение на конкретном процессе. Найдите примеры применения этого принципа вне химии.

Эволюционная химия

Теоретическая часть:

· эволюционные процессы в химии. Самоорганизация и саморазвитие химических систем;

· биокатализ – основа живого организма;

· общая теория химической эволюции и биогенеза А.П. Руденко. Её сущность и следствия.

Практическая часть:

99. Эволюционная химия-четвертый уровень химических знаний.Эволюционные процессы в химии. Самоорганизация и саморазвитие химических систем.

100. Биокатализ – основа живого организма. Работы Й. Берцелиуса. Подражание живой природе. Работы Н.Н. Семенова (каталитический опыт живой природы).

101. Общая теория химической эволюции и биогенеза А.П. Руденко. Сущность этой теории. Основной закон химической эволюции. Важные следствия из теории саморазвития открытых каталитических систем.

Основные понятия и теория Мегамира

Теоретическая часть:

· основные структурные уровни организации материи в Мегамире. Единицы измерения в Мегамире;

· общая теория относительности А. Эйнштейна – теоретическая основа современной космологии;

· представление о Вселенной в разные эпохи (от античности до современности).

Практическая часть:

106. Мегамир (космос). Основные структурные уровни организации материи в Мегамире. Структура Мегамира. Введите основные понятия (планеты, звезды, звездные системы, Галактика, Метагалактика и Вселенная). Тождественны ли понятия Метагалактика и Вселенная? Науки Мегамира. Единицы измерения в Мегамире (световой год, парсек и астрономическая единица).

107. Теория Мегамира – специальная теория относительности Эйнштейна (СТО). Вспомните понятие «инерциальные системы отсчета». Какие два постулата лежат в основе СТО? Следствия из СТО: принцип абсолютности (поясните и приведите примеры), принцип относительности (в чем его смысл? ), объединенный закон сохранения массы-энергии (формула века). Принцип соответствия. Релятивистская механика. Каково соотношение классической и релятивистской механики? Значение СТО.

108. Теория Мегамира – общая теория относительности А. Эйнштейна (ОТО) – теоретическая основа современной космологии. Введите понятие «неинерциальные системы отсчета». Общий принцип относительности. Принцип эквивалентности. В чем причина тяготения? Искривление пространства-времени в гравитационном поле. Геодезическая линия. Каково соотношение классической механики и ОТО? Что означает гравитация (по Ньютону) и гравитация (по Эйнштейну)? Эмпирические доказательства ОТО.

109. Представления о Вселенной в разные эпохи. Космологические представления Аристотеля. Геоцентрическая система мира Птоломея. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Космология Ньютона (система мира Ньютона).

Генетика и эволюция

Теоретическая часть:

· генетика. Основы генетики. Методы генетики;

· генетика о наследственности (законы Г.И. Менделя и хромосомная теория Т.Х. Моргана);

· генетика об изменчивости;

· синтетическая теория эволюции (микро- и макроэволюция);

· биологический прогресс и биологический регресс. Основные закономерности эволюционного прогресса;

· биоэтика.

Практическая часть:

146. Генетика как наука. Краткая история генетики. Основы генетики. Роль В.Л. Иогансена в становлении генетики. Основные понятия генетики (ген, геном, генофонд, генотип, фенотип). Методы генетики.

147. Генетика о наследственности. Закономерности передачи наследственной информации (законы Г.И. Менделя). Хромосомная теория наследственности Т.Х. Моргана. Хромосомы. Роль ДНК в передаче наследственной информации. Основная функция генов.

148. Генетика об изменчивости. Формы изменчивости (генотипическая и фенотипическая (или модификационная). Генотипическая изменчивость (мутационная и комбинативная). Мутационная изменчивость (причины возникновения и факторы, вызывающие мутацию). Классификация мутаций. Частота и причины мутаций. Мутагены. Комбинативная изменчивость. Генетическая рекомбинация.

149. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) – что это такое? Современная теория эволюции. Обоснуйте её название. Вклад Н.В. Тимофеева-Ресовского в становление СТЭ. Проблема вида и популяции. Элементарная единица эволюции. Сущность СТЭ. Факторы эволюции (мутационные процессы, популяционные волны (волны жизни или волны численности) и изоляция). Направляющий фактор СТЭ. Отличие СТЭ от эволюции Дарвина.

150. Синтетическая теория эволюции. Концепции микроэволюции и макроэволюции (введите понятия, поясните их сущность и раскройте особен-

ности каждой из них). Основные положения СТЭ. Главные направления эволюции (аромоморфоз, идиоадаптация, дегенерации).

151. Биологический прогресс и биологический регресс (по А.Н. Северцову). Основные закономерности эволюционного прогресса (дивергенция, конвергенция, параллелизм, необратимость эволюционных преобразований).

152. Биоэтика. Предмет биоэтики. Основные принципы биоэтики. Значение биоэтики как механизма регулирования поведения людей. Основные проблемы биоэтики.

156.

157.

158. Состав и структура экосистемы. Биотические и абиотические компоненты. Понятия: сообщество, биота, биоценоз, бином, биотоп и биогеоценоз. Показать взаимосвязь между ними. Почему понятия «экосистема» и «биогеоценоз» не являются синонимами?

159. Функциональные группы организмов (по способу питания) в экосистеме. Автотрофы (продуценты) и гетеротрофы (консументы и редуценты).

160. Автотрофы. Охарактеризуйте особую роль зеленых растений в экосистеме и ключевой процесс, требующий их участия. Запишите этот процесс и поясните его.

161. Биотический круговорот веществ (БКВ). Биогенные элементы (микро- и макроэлементы). Составьте схему БКВ.

162. Пищевые цепи, трофические уровни и экологические пирамиды. Используя эти понятия, покажите взаимосвязь живых организмов в экосистеме. Энергетические потоки в экосистеме. Правило 10%

163. Экологические факторы: биотические, абиотические и антропогенные. Введите понятие и приведите примеры различных групп экологических факторов. Что означает понятие «лимитирующий фактор? В каком случае экологический фактор будет выполнять роль лимитирующего фактора?

162.

163.

164. Биосфера – глобальная экосистема. Введите понятие «биосфера». Границы биосферы. Состав биосферы (по В.И. Вернадскому). Распределение живого вещества в биосфере.

165. Учение В.И. Вернадского о биосфере, его сущность. Вещественный состав биосферы (живое, биогенное, косное и биокосное вещества).

166. Живое вещество биосферы. Основные его функции (энергетическая, деструктивная, концентрационная). Роль живого вещества в формировании облика нашей планеты. Его геохимическая функция (по В.И. Вернадскому).

167. Основные условия устойчивости биосферы: круговорот веществ, поток энергии и биохимическое разнообразие.

168. Основной источник энергии в биосфере. Потоки энергии. Действия первого и второго начала термодинамики. Правило 10%. Как человек нарушает баланс энергии в биосфере?

169. Саморегуляция экосистемы. Межвидовые и внутривидовые отношения. Принцип отрицательной обратной связи. Регуляция численности популяции в природе. Понятия: организм, вид, популяция. Коэволюция (взаимное приспособление видов).

170. Ноосфера (представления Э.Леруа и П. Тейяр де Шардена). Учение о ноосфере В.И. Вернадского (понятие ноосферы, ключевые идеи учения, основные предпосылки перехода биосферы в ноосферу). Его значение в современном мире.

171. Развитие концепции ноосферы. Работы А.Л. Чижевского. Космические ритмы и социальные процессы на Земле.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Таблица

Номера заданий

№ вари-анта

Литература

Основная

1. Естественно-научная картина мира: учебник для вузов /Э.В.Дюльдина и др. - 2-е изд., стер.-М.: Академия, 2013. – 218 с.

2. Концепции современного естествознания: учебник для бакалавров / под ред. В.Н. Лавриненко – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2015. – 462 с.

3. Концепции современного естествознания. Учебное пособие / А.А. Горелов. - М.: Издательство Юрайт, 2012. – 208 с.

4. Гусейханов М.К. Концепции современного естествознания: учебник и практикум. - 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2015. – 598 с.

5. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: учебное пособие. Бакалавриат. – М.: Academia, 2013. – 352 с.

Дополнительная

6. Тулинов В.Ф., Тулинов К.В. Концепции современного естествознания – М.: Дашков и Ко, 2010. – 484 c.

7. Концепции современного естествознания: краткий курс лекций / О.Н. Стрельник, - М.: Издательство Юрайт, 2012. – 223 с.

8. Концепции современного естествознания: учебник для академического бакалавриата / под общ. ред. С.А. Лебедева – 4-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2015. – 374 с.

9. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания – М.: Проспект, 2010. - 288 c.

10. Петелин А.Л., Гаева Т.Н., Бреннер А.Л. Естествознание – М.: Форум, 2011. - 256 c.

11. Горбачев В.В., Калашников Н.П., Кожевников Н.М. Концепции современного естествознания. Интернет-тестирование базовых знаний. – М.: Лань, 2010. - 208 c.

12. Агуреева О. В. Концепции современного естествознания. Краткий курс. – М.: Окей-книга, 2011. - 160 c.

13. Концепции современного естествознания: учебное пособие / А.И. Бочкарёв, Т.С. Бочкарёва, С.В. Саксонов. – М.: Кнорус, 2013. – 314 с.

14. Концепции современного естествознания: учебное пособие / К.В. Балдин, В.И. Джеффаль, А.В. Рукосуев, - М.: Кнорус, 2013. – 232 с.

15. Концепции современного естествознания: учебное пособие / коллектив авторов; под общ. ред. С.И. Самыгина – М.: Кнорус, 2013. – 464 с.

16. Концепции современного естествознания: учебник / С.Х. Карпенков. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Кнорус, 2012. – 670 с.

Оглавление

Введение……………………………………………………………………… 3

1. ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ…………………………………………… 4

2. ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ…………………………… 5

3. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ …………………………………………. 31

Литература…………………………………………………………………… 32

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА»

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл.печ.л. 2.25 Уч.-изд.л. 2.35 Тираж экз. Заказ

ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Ризограф ФГАОУ ВО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА»

для студентов заочной формы обучения

направления подготовки 44.03.02 Психолого-педагогическое образование

Екатеринбург

РГППУ

Составители: Федорова Л.М., доцент, канд. хим. наук

Конев С.Н., доцент, канд. физ.-мат. наук

Одобрены на заседании кафедры физико-математических дисциплин. Протокол №5 от 28.01.2016 г.

Заведующий кафедрой физико-математических дисциплин, канд.физ.-мат. наук, доцент

С.В. Анахов

Протокол № 5 от 29.01.2016 г.

Председатель научно-методической комиссии Института ППО		В.В.Пузырев
Зам. директора НБ		Е.Н.Билева

Директор института ППО И.И.Хасанова

Введение

ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

При выполнении контрольной работы следует обратить внимание на следующие моменты:

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

I. Естествознание в системе науки и культуры

Теоретическая часть:

· цели, задачи и структура современного естествознания;

· естественнонаучная и гуманитарная культура;

· современная наука и её характерные черты. Функции современной науки;

· классификация наук. Фундаментальные и прикладные науки;

· естествознание и гуманитарные науки.

Практическая часть:

1. Учебный курс «Естественнонаучная картина мира». Смысл названия курса. Его цели и задачи. Объект и предмет изучения естествознания. Структура современного естествознания.

2. Отличие естествознания от специальных естественных наук. Объясните, почему фундаментальными отраслями естествознания являются физика, химия, биология и геология? Что это за науки? Какова роль математики в современном естествознании?

3. Наиболее фундаментальные концепции современного естествознания: концепция системного подхода, концепция эволюции и концепция самоорганизации. Раскройте их смысл и поясните их сущность.

4. Культура. Поясните понятие «культура» (в широком и узком смысле слова). Структура культуры. Естественнонаучная и гуманитарная культуры (материальная и духовная). Специфика этих культур и в чем их взаимосвязь?

5. Наука – одна из форм духовной культуры общества. Введите понятие «наука». Что собой представляет современная наука? Характерные черты науки (поясните их).

6. Функции современной науки. Отличие науки от других отраслей культуры (или других форм познания).

7. Классификация наук. Фундаментальные и прикладные науки. Общая систематика этих наук.

8. Естествознание и гуманитарные науки. В чем их различие?

9. Дифференциация и интеграция – логика развития науки. Дифференциация и интеграция наук. В чем причина этого явления? Приведите примеры. Введите понятия таких наук, как бионика, биоэтика, кибернетика, евгенетика, генная инженерия, эвтаназия.

10. Этика науки. В чем её содержание? Основные принципы этики научных исследований. Псевдонаука и её разновидности. В чем различие между наукой и псевдонаукой? Отличительные признаки псевдонауки.

12 3 4 Следующая ⇒