Опорный конспект изучения Темы: Введение в естествознание» для преподавателей и студентов учреждений среднего специального (профессионального) образования
изучения Темы: Введение в естествознание»
для преподавателей и студентов учреждений среднего специального (профессионального) образования.
ТЕМА 1. Введение в дисциплину «Естествознание».
«Мировые загадки» естественных наук
Взаимосвязь наук о природе.
Комплексность современного естествознания.
Иерархическая последовательность естественных наук.
Основная задача и цели естествознания.
Программа курса «Естествознание» для специальностей гуманитарного и социально-экономического профилей СПО.
Естествознание – область науки, изучающая совокупность естественных наук, взятых как целое.
Естествознание появилось более 3000 лет назад.
Тогда не было разделения на физику, биологию, географию.
Науками занимались философы.
С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а с развитием техники – развитие физики, химии.
Естествознание, в конечном счете, пытается разрешить так называемые «мировые загадки», сформулированные учеными еще в конце 19-го века:
Естествознание, развиваясь, приближается к решению этих загадок, но возникают новые вопросы, и процесс познания бесконечен.
Действительно, наши знания можно сравнить с расширяющейся Вселенной.
Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с неизвестным.
Увеличение сферы знания приводит к появлению новых, нерешенных проблем.
Все исследования природы сегодня можно наглядно представить в виде большой сети, состоящей из ветвей и узлов.
Эта сеть связывает многочисленные ответвления физических, химических и биологических наук, включая науки синтетические, возникшие на стыке основных направлений (биохимия, биофизика и др.).
Даже исследуя простейший организм, мы должны учитывать, что это может быть:
- механический агрегат, термодинамическая система, химический реактор с разнонап-равленными потоками масс, тепла, электрических импульсов; некая «электрическая машина», генерирующая и поглощающая электромагнитное излучение.
И поэтому естествознание является комплексной наукой.
Современное естествознание характеризуется взаимопроникновением естественных наук друг в друга, но в нем всегда есть и определенная упорядоченность, иерархичность.
В середине 19-го века немецкий химик Кекуле составил иерархическую последовательность наук по степени возрастания их сложности (по степени сложности объектов и явлений, которые они изучают).
Такая иерархия естественных наук позволяла как бы «выводить» одну науку из другой.
При этом физику называли «механикой молекул», химию – «физикой атомов», биологию – «химией белков или белковых тел».
Эта схема достаточно условна. Но и сегодня она актуальна т. к. показывает значение естествознания, как универсальной науки: в одном и том же природном или социальном явлении просматриваются законы физики, химии, экологии, биологии и др. естественных наук одновременно.
Исходя из этого, основной задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.
Две единые цели естествознания:
1. Раскрытие сущности явлений природы, познание ее законов, предвидения на их основе новых явлений;
2. Указание на возможность использования на практике познанных законов природы.
Знания в области естественных наук создаются в результате исследований и обобщений наблюдений человека за природой.
Эти знания становятся теоретической основой для научных теорий и открытий человеком закономерностей в области физики, химии, биологии, др. естественных науках, а также гуманитарных науках.
Программа Естествознания для специальностей гуманитарного и социально-экономического профиля.
Естествознание включает изучение:
Будущим специалистам гуманитарного и социально-экономического профиля (юристам, экономистам т. д.) естественнонаучные знания обеспечивают:
формирование современного научного мировоззрения и способствуют самоопределению личности в современном мире.
Содержание Программы курса Естествознание
Введение в дисциплину «Естествознание».
Тема 1. Введение в дисциплину «Естествознание».
Тема 2. Основы естественнонаучного познания.
Тема 3. Естественнонаучные законы природы.
РАЗДЕЛ I. Физика – наука о движении и взаимодействии тел.
Тема 4. Механическое движение. Законы динамики Ньютона.
Тема 5. Закон всемирного тяготения. Закон сохранения механической энергии.
Тема 6. Основы термодинамики
Тема 7. Основы электродинамики
Тема 8. Основы электромагнетизма.
Тема 9. Основы оптики.
РАЗДЕЛ II. Химия – наука о веществах.
Тема 10. Значение химии. Введение в химию.
Тема 11. Химические реакции неорганических веществ.
Тема 12. Химические особенности кислорода и водорода. Их значение для человека.
Тема 13. Растворение твердых веществ и газов.
Тема 14. Теоретические основы органической химии.
Тема 15. Предельные и непредельные углеводороды.
Тема 16. Ароматические углеводороды, спирты и карбоновые кислоты
Тема 17. Основные жизненно-необходимые вещества в организме человека.
РАЗДЕЛ III. Основы экологических знаний.
Тема 18. Основы экологических знаний. Значение и проблемы загрязнения воды.
Тема 19. Значение и проблемы загрязнения атмосферы.
Тема 20. Экология питания человека.
Тема 21. Понятие биогеценоза и экосистем.
РАЗДЕЛ IV. Биология – наука о жизни (живой природе).
Тема 22. Общие представления о жизни (живой природе).
Тема 23. Уровни организации живой природы. Эволюция живого.
Тема 24. Клетка – единица строения и жизнедеятельности организма.
Тема 25. Системы органов человека и их функционирование
Тема 26. Индивидуальное развитие организма.
Тема 27. Предупреждение заболеваний органов человека.
Мировые загадки природы
Комплексный характер естествознания
1. Контрольные вопросы
Сформулируйте определение естествознания как науки. Обоснуйте естественнонаучные признаки взаимосвязи наук о природе. В чем проявляется комплексность современного естествознания. Составьте иерархическую последовательность естественных наук. Назовите основную задачу и цели естествознания. Обоснуйте, что физика – объединяющее понятие наук о природе. Двойственность термина «Естествознание». Сформулируйте, по каким признакам естествознание рассматривает природу как единую целостность.
, Естествознание: Учебное пособие. – М.: РАП, 2012. – 463 с.
Рабочая программа по естествознанию 1 курс спо
Управление образования и науки
МБОУ «Жердевская СОШ»
Директор ТОГБОУ СПО «Жердевский колледж
«Жердевская СОШ» ______________Г.В.Голубева
Рабочая программа
Рабочая программа учебной дисциплины Естествознание разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 38.02.04 Коммерция (по отраслям).
Организация – разработчик: МБОУ «Жердевская СОШ»;
ТОГБОУ СПО «Жердевский колледж сахарной
Разработчик: Розман Б.Г.
Рецензенты: Рязанцева В.А., учитель физики МБОУ «Жердевская СОШ», Терешкина Н.И., учитель химии МБОУ «Жердевская СОШ»;
Бредищева Л.В., учитель физики МБОУ «Жердевская СОШ».
Зам.директора по учебной работе
ТОГБОУ СПО «Жердевский
колледж сахарной промышленности» ____________________Н.В.Зингер
Зам.директора по учебно-воспитательной
работе МБОУ «Жердевская СОШ» ___________________Н.С.Лесникова
СОДЕРЖАНИЕ
П аспорт рабочей программы учебной дисциплины
С труктура и содержание учебной дисциплины
у словия реализации учебной дисциплины
К онтроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины
1 п аспорт рабочей программы учебной дисциплины
1.1Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основании примерной основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 38.02.04 «Коммерция (по отраслям)».
1.2 Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы:
1.3 Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:
приводить примеры экспериментов и (или) наблюдений, обосновывающих: атомно-молекулярное строение вещества, существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов, разбегание галактик, зависимость свойств вещества от структуры молекул, зависимость скорости химической реакции от температуры и катализаторов, клеточное строение живых организмов, роль ДНК как носителя наследственной информации, эволюцию живой природы, превращения энергии и вероятностный характер процессов в живой и неживой природе, взаимосвязь компонентов экосистемы, влияние деятельности человека на экосистемы;
объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук для: развития энергетики, транспорта и средств связи, получения синтетических материалов с заданными свойствами, создания биотехнологий, лечения инфекционных заболеваний, охраны окружающей среды;
выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки, делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;
работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: оценки влияния на организм человека электромагнитных волн и радиоактивных излучений; энергосбережения; безопасного использования материалов и химических веществ в быту; профилактики инфекционных заболеваний, никотиновой, алкогольной и наркотической зависимостей; осознанных личных действий по охране окружающей среды.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:
вклад великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 162 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 108 часов;
самостоятельной работы обучающегося 54 часа.
2 Структура и содержание учебной дисциплины
2.1 Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
Выполнение устных и письменных домашних заданий
Подготовка сообщений, докладов.
Выполнение работ исследовательского характера.
Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ»
Наименование разделов и тем
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) (если предусмотрены)
Содержание учебного материала
Основные науки о природе (физика, химия, биология), их сходство и отличия. Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория.
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с Интернет-ресурсами.
Составление таблицы «Науки о природе».
Содержание учебного материала
Механическое движение, его относительность.
Законы динамики Ньютона. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести. Закон всемирного тяготения. Невесомость.
Импульс. Закон сохранения импульса и реактивное движение.
Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии.Работа и мощность.
Механические колебания. Период и частота колебаний. Механические волны. Свойства волн. Звуковые волны.
«Определение коэффициента трения скольжения».
«Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника».
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с дополнительной литературой.
Реферат «Ультразвук и его использование в технике и медицине».
Тема 1.2 Тепловые явления
Содержание учебного материала
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Массы и размеры молекул.
Тепловое движение. Температура как мера средней кинетической энергии молекул.
Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы.
Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Первое и второе начала термодинамики. Тепловые машины, их применение.
«Определение относительной влажности воздуха в помещении с помощью психрометра».
«Определение температурного коэффициента линейного расширения твердого тела».
Самостоятельная работа обучающихся:
Выполнение тестов на ПК.
Доклады «Экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин», «Проблема энергосбережения».
Тема 1.3 Электромагнитные явления
Содержание учебного материала.
Электрические заряды и их взаимодействие. Электрическое поле. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
Постоянный электрический ток. Сила тока, напряжение, сопротивление. Закон Ома для участка цепи.
Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля – Ленца.
Магнитное поле и действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель.
Явление электромагнитной индукции. Электрогенератор. Переменный ток. Получение и передача электроэнергии.
Электромагнитные волны. Свет как электромагнитная волна.
Интерференция и дифракция света.
«Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока».
«Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки».
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с дополнительной литературой.
Расчет электрических цепей.
Подготовка рефератов: «Радиосвязь», «Телевидение».
Тема 1.4 Строение атома и квантовая физика
Содержание учебного материала.
Фотоэффект и корпускулярные свойства света.
Строение атома: планетарная модель и модель Бора. Поглощение и испускание света атомом. Квантование энергии.
«Изучение треков заряженных частиц и расчет радиуса кривизны траектории».
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с Интернет-ресурсами.
Доклад «Использование фотоэффекта в технике».
Подготовка презентации «Воздействие радиоактивных излучений на организм человека».
Раздел 2. ХИМИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ЭКОЛОГИИ
Тема 2.1 Вода, растворы
Содержание учебного материала.
Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Растворение твердых веществ и газов.
«Определение коэффициента поверхностного натяжения воды».
«Определение массовой доли вещества в растворе».
«Определение показателя кислотности раствора».
Самостоятельная работа обучающихся
Составление уравнений реакций смягчения воды.
Доклад «Водные ресурсы Земли».
Тема 2.2 Химические процессы в атмосфере
Содержание учебного материала.
Химический состав воздуха. Атмосфера и климат.
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с дополнительной литературой.
Исследовательская работа «Механизм образования кислотных дождей».
Раздел 3. БИОЛОГИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ЭКОЛОГИИ
Тема 3.1 Наиболее общие представления о жизни
Содержание учебного материала.
Понятие «жизнь». Основные признаки живого: питание, дыхание, выделение, раздражимость, подвижность, размножение, рост и развитие.
Понятие «организм». Разнообразие живых организмов, принципы их классификации.
Клетка – единица строения и жизнедеятельности организмов. Обмен веществ и превращение энергии в клетке. Молекула ДНК – носитель наследственной информации
Уровни организации живой природы: клеточный, организменный, надорганизменный. Эволюция живого. Движущие силы эволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор.
«Рассматривание клеток и тканей в оптический микроскоп».
Самостоятельная работа обучающихся:
Тестирование на ПК.
Составление таблицы «Уровни организации живой природы».
Тема 3.2 Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности
Содержание учебного материала.
Ткани, органы и системы органов человека.
Питание. Значение питания для роста, развития и жизнедеятельности организма. Пищеварение как процесс физической и химической обработки пищи. Система пищеварительных органов. Предупреждение пищевых отравлений – брюшного тифа, дизентерии, холеры.
Дыхание организмов как способ получения энергии. Органы дыхания. Жизненная емкость легких. Тренировка органов дыхания. Болезни органов дыхания и их профилактика. Курение как фактор риска.
Движение. Кости, мышцы, сухожилия – компоненты опорно-двигательной системы. Мышечные движения и их регуляция.
Утомление мышц при статической и динамической работе. Изменение мышцы при тренировке, последствия гиподинамии. Причины нарушения осанки и развития плоскостопия.
Внутренняя среда организма: кровь, тканевая жидкость, лимфа. Основные функции крови. Кровеносная система.
Иммунитет и иммунная система. Бактерии и вирусы как причина инфекционных заболеваний.
Индивидуальное развитие организма. Половое созревание. Оплодотворение. Образование и развитие зародыша и плода.
Беременность и роды. Наследственные и врожденные заболевания, передающиеся половым путем.
«Расчет оптимальных антропометрических показателей».
Самостоятельная работа обучающихся:
Работа с Интернет-ресурсами.
Реферат «Пагубные последствия вредных привычек».
Доклад «Заболевания, передающиеся половым путем, и их профилактика».
Тема 3.3 Человек и окружающая среда
Содержание учебного материала.
Биогеоценоз, экосистема, биосфера. Устойчивость экосистем.
Воздействие экологических факторов на организм человека и влияние деятельности человека на окружающую среду.
Химические элементы в организме человека. Органические и неорганические вещества.
Основные жизненно необходимые соединения: белки, углеводы, жиры, витамины. Углеводы-главный источник энергии организма.
Минеральные вещества в продуктах питания.
Самостоятельная работа обучающихся:
Доклад «Рациональное природопользование».
3 у словия реализации учебной дисциплины
3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета физики, учебного кабинета химии, учебного кабинета биологии, физической и химической лабораторий; компьютерного класса.
Оборудование учебного кабинета: таблицы по темам «Механическое движение», «Законы сохранения в механике», «Механические колебания», «Основные положения МКТ», «Принцип действия теплового двигателя», «Законы постоянного тока», «Магнитное поле», «Получение и передача электрического тока», «Электромагнитные волны», «Физическая оптика», «Работа АЭС»; периодическая система химических элементов Менделеева, таблица растворимости солей, таблица показателей кислотности, психрометрическая таблица; таблица «Белки, жиры, углеводы», таблица «Строение клетки», таблицы дыхательной, кровеносной, опорно-двигательной, выделительной, нервной, мочеполовой систем человека; таблица «Экосистемы».
Лабораторное оборудование: набор динамометров и грузов, математический и пружинный маятники, секундомер, камертон, модель броуновского движения, установка для определения поверхностного натяжения жидкости, психрометр, набор стержней для изучения теплового расширения тел, источник тока, соединительные провода, реостат, амперметр, вольтметр, набор резисторов, электрофорная машина, набор султанов, эбонитовая и стеклянная палочки, железные опилки, постоянные магниты, компас, модель трансформатора, набор дифракционных решеток, транспортиры, установка для демонстрации колец Ньютона, бипризма Френеля, фотоэлемент, набор колб и пробирок, спиртовка, химические реактивы (соли, кислоты, основания), индикаторы, оптический микроскоп, модель молекулы ДНК.
Технические средства обучения: микрокалькуляторы, компьютеры, интерактивная доска.
3.2 Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.
Головин, Ю.И. Универсальные принципы естествознания (наука в общечеловеческом измерении): Учеб.пособие для студ. Социогуманитарных специальностей по курсу «Концепции современного естествознания». – Тамбов: Тамбов ун-та, 2002.
Дмитриева, В.Ф. Физика: Учеб.пособие для техникумов./Под ред.В.Л.Прокофьева. – М.: Высш.школа, 1999.
Константинов, В.М. Экологические основы природопользования: Учеб.пособие для студ.учрежд.среднего проф.образования. – М.: Издательский центр «Академия»; Высш.школа, 2001.
Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб.пособие для вузов, средних школ и колледжей. – М.: ФАИР – ПРЕСС, 2002.
Перышкин, А.В. Физика, 9 кл.: Учебник для общеобразоват.учеб.заведений/А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – М.:Дрофа, 2002.
Петров, М.М., Михалев, Л.А., Кукушкин, Ю.Н. Неорганическая химия. Под ред.проф.Кукушкина Ю.Н. – Л.: «Химия», 1974.
Пурышева, Н.С. Физика. 10 кл. Базовый уровень: учебник для общеобразоват.учреждений/Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, Д.А. Исаев; под ред.Н.С. Пурышевой. – М.: Дрофа, 2011.
Рымкевич, А.П. Физика. Задачник. 10 – 11 кл.: пособие для общеобразоват.учреждений/А.П. Рымкевич. – М.: Дрофа, 2010.
Тупикин, Е.И. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб.пособие для нач.проф.образования. – М.: ПрофОбрИздат, 2001.
Блудов, М.И. Беседы по физике: Книга для чтения по физике в 2-х частях. – М.: Просвещение, 1964.
Бендриков, Г.А. Физика. Сборник задач (с решениями)/ Г.А.Бендриков, Б.Б.Буховцев, В.В.Керженцев, Г.Я.Мякишев. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ЗАО «Альянс – В», 2005.
Касьянов, В.А. Физика. 10 кл. Профильный уровень: тетрадь для лабораторных работ/В.А. Касьянов, В.А. Коровин. – М.: Дрофа, 2007.
Мякишев, Г.Я. Физика. 10 кл.: учебник для общеобразоват.учреждений: базовый и профильный уровни/Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2010.
Пурышева, Н.С. Физика. Базовый уровень. 10 кл.: методическое пособие /Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, Д.А. Исаев. – М.: Дрофа, 2007.
Цветков, Л.А. Органическая химия: Учебник для учащихся 10-11 кл. общеобразоват.учебных заведений. – М.: Гуманит.изд. центр «ВЛАДОС», 2003.
Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. / Министерство образования РФ. – М., 2004.
4 К онтроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся умеет:
приводить примеры экспериментов и (или) наблюдений, обосновывающих: атомно-молекулярное строение вещества, существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов, зависимость свойств вещества от структуры молекул, зависимость скорости химической реакции от температуры и катализаторов, клеточное строение живых организмов, роль ДНК как носителя наследственной информации, эволюцию живой природы, вероятностный характер процессов в живой и неживой природе, взаимосвязь компонентов экосистемы, влияние деятельности человека на экосистемы;
объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук для развития энергетики, транспорта и средств связи, получения синтетических материалов с заданными свойствами, создания биотехнологий, лечения инфекционных заболеваний, охраны окружающей среды;
выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки, делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;
работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернет-ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для оценки влияния на организм человека электромагнитных волн и радиоактивных излучений; энергосбережения; безопасного использования материалов и химических веществ в быту; профилактики инфекционных заболеваний, никотиновой, алкогольной и наркотической зависимостей; осознанных личных действий по охране окружающей среды.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся знает:
вклад великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира.
по результатам индивидуальных устных ответов и письменных работ;