Матрица компетенций

Содержание дисциплины

Раздел 1. Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира

1. Научный метод познания. Уровни научного познания: эмпирический, теоретический; свойства научного знания; определения (суть) методов научного познания; требования к научным гипотезам; принцип соответствия, область применимости теории.

2. Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Предмет естествознания, математики и гуманитарных наук; процессы интеграции и дифференциации наук; отличия гуманитарно-художественой культуры от научно-технической; отличительные признаки псевдонауки.

3. Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития. Понятие научной картины мира и ее отличия от научной теории и от художественного образа; названия и периодизация основных естественнонаучных картин мира; фундаментальные вопросы, на которые отвечает научная картина мира; основные элементы исторических и современной научных картин мира (синхронически и диахронически).

4. Развитие представлений о материи. Понятие о материи, ее формах; представления о материи в античный период и в научных картинах мира (механической, электромагнитной, современной); эффект Доплера.

5. Развитие представлений о движении. Понятия состояния и движения как изменения состояния; представления о движении в античный период и в научных картинах мира; формы движения материи (механическая, биологическая, химическая), их многообразие.

6.Развитие представлений о взаимодействии. Представления Аристотеля о взаимодействии; представления о взаимодействии в научных картинах мира – механической, электромагнитной, современной; виды фундаментальных взаимодействий; принципы дальнодействия, близкодействия; полевой и квантово-полевой механизмы передачи взаимодействия; частицы-переносчики фундаментальных взаимодействий; объекты, стабильность которых обеспечивается конкретным видом взаимодействия.

Раздел 2. Пространство, время, симметрия

7. Принципы симметрии, законы сохранения. Понятие симметрии в естествознании; симметрии пространства и времени; теорема Нетер о взаимосвязи симметрий с законами сохранения; законы сохранения энергии, импульса, момента импульса и соответствующие симметрии пространства, времени; представление об эволюции как цепочке нарушения симметрий. Конкретный закон сохранения с соответствующей симметрией пространства-времени.

8. Эволюция представлений о пространстве и времени. История развития представлений о пространстве и времени; пространство и время как инвариантные самостоятельные сущности (пустота древнегреческих атомистов, Абсолютные пространство и время Ньютона); пространство и время как система отношений между материальными телами (пространство и время Аристотеля, современные представления); концепция мирового эфира; классический закон сложения скоростей и его нарушение в опыте Майкельсона-Морли; следствие из опыта Майкельсона-Морли; взаимосвязь между пространством, временем, материей и ее движением.

9. Специальная теория относительности. Принцип относительности Галилея, постулаты Эйнштейна как проявление симметрии пространства и времени; основные релятивистские эффекты (следствия из постулатов Эйнштейна); примеры, для которых предсказания СТО и классической механики совпадают.

10. Общая теория относительности. Принцип эквивалентности гравитационного поля и поля сил инерции; взаимосвязь материи и пространства-времени, эмпирические доказательства ОТО; соответствие ОТО и классической механики.

Раздел 3. Структурные уровни и системная организация материи

11. Микро-, макро-, мегамиры. Масштабные уровни материи и критерии подразделения; основные структуры микро-, макро- и мегамира; единицы измерения расстояний в мегамире; атрибуты планеты, звезды, галактики; характеристики нашей Галактики; пространственные масштабы Вселенной; основные масштабные уровни материи их характеристики и соответствующие структурные элементы.

12. Уровни организации материи. Cистемность, целостность, иерархичность природы; аддитивные и интегративные свойства (интегративность), витализм, редукционизм, взаимосвязь системных уровней организации материи; иерархические ряды природных систем; совокупности, не являющиеся системами.

13. Структуры микромира. Иерархия структур микромира; основные фундаментальные и элементарные частицы, критерии их классификации; основные законы природы, определяющие возможность и ход процессов в микромире.

14. Процессы в микромире. Взаимопревращения элементарных частиц, основные законы природы, определяющие возможность и ход процессов в микромире, явление естественной радиоактивности, ее вероятностный характер; основные виды радиоактивного распада; цепной характер деления ядер урана; термоядерные реакции, необходимые для них условия; звезды как естественные термоядерные реакторы; понятие дефекта массы; относительные величины энергий реакций ядерного синтеза, деления ядер, химических процессов (в сравнении).

15. Химические системы. Понятия: «химический элемент», «атом», «изотопы», «молекула», «вещество»; представление о мономерах, полимерах, катализаторах, биокатализаторах, качественном и количественном составе вещества; современные представления о строении атома.

16. Реакционная способность веществ. Понятия о химических, экзо-, эндотермических процессах, химической кинетике, энергии активации, катализе, автокатализе; свойства катализаторов; влияние различных факторов на скорость, закон действующих масс, правило Вант-Гоффа; состояние равновесия и условия его смещения; принцип Ле Шателье.

17. Особенности биологического уровня организации материи. Иерархическая организация уровней живого; признаки и свойства живых систем; химический состав живого, особенности атома углерода, биополимеров, воды; хиральность молекул живого; целостность живых систем.

18. Принципы воспроизводства живых систем. Важнейшие биополимеры – белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, их функции; аминокислоты и нуклеотиды как мономеры биополимеров; принцип комплементарности, комплементарные пары азотистых оснований; процессы редупликации, транскрипции, трансляции; генетический код, его свойства.

Раздел 4. Порядок и беспорядок в природе

19. Динамические и статистические закономерности в природе. Суть концепции механического детерминизма; динамические теории как детерминистское описание природы, их примеры; статистические теории, описывающие системы с хаосом и беспорядком, их основные понятия и примеры; соответствие динамических и статистических теорий; причины несостоятельности механического детерминизма даже для динамических систем.

20. Концепции квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи; соотношение неопределенностей: координата–импульс; формулировка принципа дополнительности в узком (квантовомеханическом) смысле; примеры проявления принципа дополнительности в широком смысле: необходимость несовместимых точек зрения для полного понимания любого предмета или процесса; статистический характер квантового описания природы.

21. Принцип возрастания энтропии. Основные формы энергии; первый закон термодинамики; различные формулировки второго закона термодинамики, их эквивалентность; энтропия как мера молекулярного беспорядка; закономерность эволюции на фоне всеобщего роста энтропии; термодинамические условия существования и эволюции жизни на Земле.

22. Закономерности самоорганизации. Принципы универсальногоэволюционизма. Синергетика – теория самоорганизации; самоорганизация в природных и социальных системах; необходимые условия самоорганизации; основные понятия (диссипация, диссипативная структура, точка бифуркации) и закономерности самоорганизации; цели и принципы универсального эволюционизма.

Раздел 5. Панорама современного естествознания

23. Космология (мегамир). Предмет космологии; основные вехи развития натурфилософских и научных космологических представлений (космологические модели Аристотеля, Птолемея, Коперника, Эйнштейна, Фридмана, модель «Большого взрыва»); основные наблюдаемые свойства Вселенной (однородность в больших масштабах, красное смещение в спектрах далеких галактик, интерпретируемое как эффект Допплера, возникающий вследствие разбегания галактик, закон и постоянная Хаббла); расширение Вселенной; возраст Вселенной – понятие, методы оценки, современная оценка.

24. Геологическая эволюция. Внутреннее строение и история геологического развития Земли, ее формирование и дифференциация недр, химический состав; отличие Земли от других планет земной группы; методы определения внутреннего строения и возраста Земли; концепции развития геосферных оболочек и тектоника литосферных плит; структура и химический состав атмосферы.

25. Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем). Исторические концепции происхождения жизни: креационизм, постоянное самозарождение, стационарное состояние, гипотеза панспермии, биохимическая эволюция; предпосылки и этапы возникновения жизни; методологические подходы в вопросе происхождения жизни: голобиоз, генобиоз.

26. Эволюция живых систем. Теория эволюции Дарвина; синтетическая теория эволюции, её основные положения об элементарных единице, материале, явлении, факторах; микро-, макроэволюции; основные атрибуты эволюции: самопроизвольность, необратимость, направленность.

27. История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем). Понятия о геологических эрах и периодах, связь границ между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями; основные понятия, связанные с эволюцией жизни; важнейшие ароморфозы в истории жизни; основные таксономические группы растений, животных и последовательность их эволюции; методы исследования эволюции.

28. Генетика и эволюция. Основные понятия генетики; свойства генетического материала; изменчивость, её типы: ненаследственная (модификационная, фенотипическая), наследственная (генотипическая, мутационная); мутации, их свойства.

Раздел 6. Биосфера и человек

29. Экосистемы (многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости живых систем). Понятие и признаки экосистемы, структура экосистемы, виды природных экосистем, принципы функционирования; понятия пищевых цепей, пирамид, направления энергетических потоков в экосистемах; толерантность, пределы толерантности; биотические, абиотические и антропогенные факторы; формы биотических отношений на примере конкретных организмов.

30. Биосфера. Биосфера как экосистема высшего ранга; состав и границы биосферы; вещество живое, биогенное, косное, биокосное; геохимические функции живого вещества; биогенная миграция химических элементов в биосфере и ее принципы.

31. Человек в биосфере. Основные этапы эволюции рода Homо и его предшественников (стадиальная концепция); виды (Человек умелый, прямоходящий, разумный); характерные особенности человека; возрастание роли социальных эволюционных факторов и ослабление биологических; неолитическая революция и ее экологические последствия; коэволюция человека и природы.

32. Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье). Понятия экологического кризиса, глобального экологического кризиса, его признаки и следствия, основные направления преодоления; понятие ноосферы, устойчивого развития; вид загрязнения окружающей среды (ингредиентное, физическое, деструктивное), его возможные последствия.

Date: 2015-09-23; view: 327; Нарушение авторских прав