Как защитить диссертацию?

Турагентство «Твой Тур» в Санкт-Петербурге поможет Вам провести Ваш незабываемый отпуск, отдых, свадебное путешествие или экскурсионный тур.

О необходимости разработки дифференцированных образовательных стандартов по дисциплине «концепции современного естествознания» для студентов разных специальностей

Дисциплина «Концепции современного естествознания» включена в учебные планы гуманитарных и экономических специальностей вуза для формирования научного мировоззрения, повышения культуры мышления и общего кругозора студентов. Концепции естествознания составляют суть современной научной картины мира, через познание которой формируется мировоззрение человека.

Обращает на себя внимание тот факт, что государственный образовательный стандарт унифицирован для всех специальностей, и в нем не прослеживается профессиональной ориентации. Некоторое исключение составляют государственные образовательные стандарты специальностей 060100 (экономическая теория), 061100 (менеджмент), 061000 (государственное муниципальное управление), 020400 (психология), в которых отсутствуют географические темы. Отличается от других государственный образовательный стандарт по специальности 020300 (социология), не содержащий разделов по физике, химии и географии.

Современная естественнонаучная картина мира представлена следующими частями пространства и образующими их уровнями организации материи:

Часть пространства

Уровни организации материи

Микромир

- элементарные частицы и поля;

- атомы;

- молекулы;

- клетки

Макромир

- индивиды;

- виды;

- популяции;

- сообщества;

- биосфера

Мегамир

- планеты;

- звезды;

- галактики;

- Вселенная

В XX веке появились новые подходы (системный, вероятностный, структурный) и концепции (эволюции, самоорганизации) в естествознании. Революционными открытиями в современной науке явились:

  • теория относительности А. Эйнштейна;
  • квантовая механика: корпускулярно-волновой дуализм;
  • смещение точки отсчета от материи к энергии и от вещества к полю;
  • модель Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной;
  • тектоника литосферных плит;
  • синергетика;
  • механизмы наследственности и изменчивости в генетике;
  • модели происхождения жизни в биологии;
  • кибернетика: управление в неживой и живой природе;
  • экология: взаимодействие живых организмов со средой обитания;
  • этология: формы поведения организмов;
  • социобиология: соотношение естественного и социального.

Эти открытия позволили выявить общие закономерности развития мира:

  1. Эволюция природы (от Вселенной до элементарных частиц).
  2. Относительность разделения на субъект и объект (в квантовой механике и синергетике).
  3. Имманентность природных систем пространству и времени (в теории относительности).
  4. Системность связи неживой природы, живой природы и человека.
  5. Самоорганизация (от неживых систем до биосферы). Особенностью структуры научной деятельности является

разделенность науки на относительно обособленные друг от друга дисциплины. На данном этапе развития естествознания появилась необходимость комплексных интегративных исследований окружающей среды, та как природа едина.

В государственных образовательных стандартах по «Концепциям современного естествознания» для всех специальностей, за исключением специальности 020300 — социология, около половины вопросов относится к дисциплине «Физика». Вместе с тем все концепции по астрономии лаконично обозначены всего одним лишь словом в вопросе «микро-, макро- и мегамиры». Следовательно, преподаватель может столь же кратко разъяснять это понятие — мегамиры. Астрономические исследования занимают важное место в мировой науке. Исследования грунта планеты «Марс» указывают на то, что жизнь возможно существовала на уровне бактерий. На этой планете Солнечной системы, на Луне обнаружен гелий — 3, который мог бы стать ядерным топливом для атомных реакторов. Представляется необходимым включить изучение таких вопросов как: происхождение Вселенной, эволюция звезд, Солнечная система и ее происхождение, происхождение Земли.

При изучении «Концепций современного естествознания» студентами социально-психологических специальностей думается, что следует расширить круг социально-биологических вопросов.

Необходимо уделить особое внимание эволюции форм жизни. Прокариоты — клетки без ядра, но имеющие нити ДНК, появились около 3 млрд лет. Они напоминали современные бактерии и обладали следующими свойствами: 1) питание и способность запасать пищу и энергию; 2) размножение и способность к росту; 3) подвижность; 4) раздражимость; 5) приспособление к изменяющимся внешним условиям; 6) защита от нежелательных воздействий. Примерно 2 млрд лет тому назад появились эукариоты типа простейших — одноклеточные организмы с ядром. Приблизительно 1 млрд лет тому назад появились первые многоклеточные организмы, и произошло разветвление на растительный и животный мир. Результатом растительной деятельности стал фотосинтез, продуктом которого явился кислород в атмосфере. Растения в процессе фотосинтеза получают требуемую энергию от Солнца и запасают ее в виде свободной энергии химических связей молекул АТФ. Для живых организмов АТФ является универсальным донором свободной энергии. Жизнь качественно превосходит другие формы существования материи в плане многообразия сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем упорядоченности и асимметрии в пространстве и времени. Структурная компактность и энергетическая экономичность живого — результат высочайшей упорядоченности на молекулярном уровне. На основании биохимических исследований было установлено, что биохимические процессы в клетке подчиняются нелинейным кинетическим уравнениям, выражающим положительную и отрицательную обратную связь. Если провести параллель между свойствами и условиями возникновения самоорганизующихся структур и наиболее значительными моментами биологической эволюции, то можно прийти к выводу, что в обоих случаях изменения подчиняются одним и тем же законам и проявляют сходную тенденцию. Это позволяет перекинуть мост между живой клеткой, состоящей из организованных в пространстве и во времени биомолекул и самоорганизующимися химическими системами, которые могут еще более усложняться при неравновесных условиях. При таком подходе явление жизни оказывается естественным и неизбежным следствием обычных физико-химических законов, которые царят во всей Вселенной. Молекулярная биология в последние десятилетия достигла феноменальных успехов — с помощью электронного микроскопа получены фотографии субклеточных структур, раскрыты механизмы многих из наиболее важных биохимических процессов. Молекулярная биология, изучающая биологические процессы на молекулярном уровне, является ярким примером конвергенции биологии и физики. Почти все биохимические реакции протекают в присутствии специфических катализаторов — ферментов, увеличивающих скорость реакций в миллион раз, так как один фермент может участвовать в превращении 106 молекул в 1 минуту. Ферменты по своей природе являются белками.

Фундаментальными разделами современной биологии являются: Воспроизводство и Генетика.

Развитие организма состоит из трех основных этапов: 1) оплодотворение (при половом размножении); 2) воспроизводство в клетке по данной матрице определенных веществ и структур; 3) деление клеток, в результате которого организм развивается из зиготы.

Существуют два способа деления клеток: митоз и мейоз. Митоз — это деление соматических клеток, при котором из материнской клетки образуются две дочерние клетки с наборами хромосом, идентичными набору материнской клетки. Мейоз — это деление клетки с образованием четырех дочерних клеток с гаплоидным набором хромосом (гамет). Хранителем наследственной информации является молекула ДНК, находящаяся в ядре клетки и состоящая из двух спирально закрученных цепей. В клетке человека ДНК распределена на 23 пары хромосом и содержит около 1 млрд. пар азотистых оснований, длина ее около 1 м. Если составить цепочку из ДНК всех клеток одного человека, то она сможет протянуться через всю Солнечную систему. Процесс воспроизводства состоит из трех частей: репликация, транскрипция и трансляция. Репликация — это удвоение молекулы ДНК, необходимое для последующего деления клеток. Реализация многообразной информации о свойствах организма осуществляется путем синтеза различных белков согласно генетическому коду. Сходство и различие организмов определяется набором белков. Каждый белок представлен одной или несколькими полипептидными цепями. Участок молекулы ДНК, служащий матрицей для синтеза одного белка, называют геном. Он является единицей наследственной информации. Транскрипция — это процесс переписывания генетической информации с молекулы ДНК на молекулу информационной РНК (и-РНК). Синтез белков происходит в цитоплазме на рибосомах. Этот процесс называется трансляцией. Носитель наследственной информации молекула ДНК находится в ядре, а переносчиком этой информации из ядра на рибосомы является и-РНК. Мономерами белковой молекулы являются аминокислоты, которые доставляются на рибосомы согласно генетическому коду транспортными РНК (т-РНК).

Генетика — это наука о законах наследственности и изменчивости организмов, основы которой были заложены Г. Менделем. Он открыл законы дискретной наследственности и опубликовал результаты своих исследований в 1865 году. Однако они оставались незамеченными до 1900 года. А. Вейсман показал, что половые клетки обособлены от остального организма и поэтому не подвержены влияниям, действующим на соматические ткани. В 1909 г. В. Иогансон ввел важное разграничение между фенотипом и генотипом.

Фенотип — это совокупность всех признаков организма, а генотип — это совокупность всех генов организма. В 1911 году Т. Морган обосновал хромосомную теория наследственности. Установление закономерности расположения генов в хромосомах способствовало выяснению цитологических механизмов законов Менделя и разработке теоретических основ теории естественного отбора. За эти разработки Т. Морган был удостоен Нобелевской премии в 1933 г. В. 20 — 30-е годы важную роль в развитии генетики сыграли работы советских ученых Н. И. Вавилова, Н. К. Кольцова, А. С. Серебровского и др. В 1927 году Г. Меллер установил, что генотип может изменяться под действием рентгеновских лучей. Это открытие заложило основу генной инженерии с ее грандиозными возможностями и опасностями вмешательства в генетический механизм. В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик предложили модель пространственной структуры ДНК. Это открытие было тщательно проверено и подтверждено. В 1962 г. его автором была присуждена Нобелевская премия. Гуго де Фриз открыл существование наследуемых мутаций, составляющих основу дискретной изменчивости. Он предложил, что новые виды возникли вследствие мутаций. Мутация — это изменение структуры или количества ДНК данного организма. Мутации приводят к изменениям генотипа. Они вызываются радиацией, химическими соединениями, изменением температуры или могут быть просто случайными. Современная наука, техника, производство создают все новые условия для ускорения процесса мутаций. И если не остановить рост радиационно-химического загрязнения среды, последующее влияние его скажется на многих поколениях. Важным разделом молекулярной биологии является генная инженерная, занимающаяся целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов. Она основана на извлечении из клеток какого- нибудь гена или группы генов, соединения их с определенными молекулами нуклеиновых кислот и внедрением полученных гибридных молекул в клетки другого организма. Предметом исследований генной инженерии является как организм в целом, так и его молекулярный уровень (хромосомный, клеточный), тканевой, популяционный. С помощью генной инженерии были созданы бактерии, обладающие способностью сверх синтеза нужных белков, ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков и т. п. Проводятся работы по созданию гормональных препаратов, необходимых для лечения эндокринных нарушений. Метод консервирования генов позволяет сохранять ценные породы скота, вырождающегося столетиями. Результатами генной инженерии являются повышение урожайности зерновых, продуктивности домашних животных. Генная инженерия играет огромную роль по охране окружающей среды, созданию микроорганизмов для очистки сточных вод, отходов предприятий. Созданы бактерии, очищающие воду от примесей нефти. Рассматривается вопрос продолжения жизни и возможности бессмертия путем изменения генетической программы человека. Задача заключается в увеличении защитных ферментных функций клеток, оберегание молекул ДНК от всевозможных повреждений внутреннего (нарушение обмена веществ) и внешнего (влияние окружающей среды) характера. Ученые обнаружили, что в нервных клетках накапливается пигмент старения. Им удалось создать препарат, освобождающий клетки от него. В опытах с мышами лекарство увеличило срок длительности их жизни. Молекулярная биология позволила выделить из костей давно вымерших ископаемых животных основное ядерное вещество каждой клетки — ДНК.

В парижском пригороде Эври действует научно-исследовательский центр «Генетон», развернута программа международного сотрудничества «Геном человека». Ученые исследуют возможность победить болезни на генетическом уровне. Геном — это совокупность всех генов гаплоидного набора хромосом определенного вида организмов у человека, их около 10 тысяч. Информации в них зашифровано на 2000 томов по 50 страниц в каждом. Расшифровка генома начинается с создания «атласа» генов, набора их карт. В 1996 году французский профессор Ж. Вайсенбах составил карту генов. При клонировании, т. е. выращивании их на микроорганизмах (бактериях, грибах), он выделял фрагменты ДНК. При этом он получил последовательность нуклеотидов одной цепочки ДНК, из которой состоят хромосомы. Им было локализовано 223 гена и выявлено 30 мутаций, ответственных за 200 заболеваний, в том числе глухота, слепота, диабет, гипертония, злокачественные опухоли. Благодаря карте генома уже сегодня можно определить и изучить генетический код плода на самых ранних стадиях беременности, предупреждая рождение тяжело больного ребенка. Генная терапия — это коррекция патологии измененного гена. Судебная медицина также использует исследования генома — это идентификация по каплям крови, волосам, генная дактилоскопия. Ученые считают, что уже сегодня технически доступна всеобщая ДНК — паспортизация людей, но они поддерживают мнение о том, что применение достижений ДНК — диагностики лежит вне рамок самой науки. Это право человека и общества. Программа «Геном человека» должна быть завершена в 2005 году.

При изучении вопроса «Биосфера и космические циклы» следует основываться на идее В. И. Вернадского о том, что космические излучения, генерируемые ядром Галактики, нейтронными звездами, звездными системами, Солнцем и планетами, пронизывают биосферу. В этом потоке разнообразных излучений основное место принадлежит солнечному излучению, которое обусловливает основные черты функционирования биосферы. Согласно данным современной науки, живое вещество только в том случае прогрессивно развивается, если оно своей жизнедеятельностью увеличивает упорядоченность среды своего обитания. Земная разумная форма жизни — человечество — обеспечивает два вектора своего бессмертия: биологическое продолжение рода и духовно-культурное, космическое бессмертие. Творческая активность человека является основой его личностного развития и продолжительной активной жизни. В целом это выражается в процессе человеческих популяций. Пути прогресса человечества, так же как и сопровождающие его жизнь противоречия, напряженность, катастрофы, могут быть постигнуты и подвергнуты регулированию только на основе понимания антропокосмического характера социально-природной эволюции человека. В. И. Вернадский сформулировал учение о ноосфере как особом периоде в развитии планеты и окружающего комического пространства. Становление ноосферы определяется социально- природной деятельностью человека, его трудом и знаниями, т. е. тем, что относится к космопланетарному измерению человека. Вернадский считал, что Земля вступает в новую стадию своего развития, на которой определяющую роль будет играть человек разумный как гигантская человеческая сила. Человечество вооружено огромным арсеналом воздействий на природу, включающих фантастические по мощности разрушительные силы. Вернадский отмечал, что вся человеческая деятельность пронизана разнообразными ритмами. Наибольшее влияние на все живое на Земле оказывает Солнце как колебательный источник энергии. Конечная цель изучения всех ритмических процессов — это сознательное управление ими.

Основателем гелиобиологии является А. Л. Чижевский. Главная его идея — это связь исторических событий с солнечной активностью. Изучив в историю 80 стран и народов за 2500 лет, А. Л. Чижевский показал, что с приближением к годам максимума солнцедеятельности количество исторических событий с участием масс увеличивается и достигает своей наибольшей величины, а в минимуме активности солнца наблюдается минимум массовых движений. Идея функциональной связи общественной возбудимости (войн, революций) с солнечной активностью может быть только статистической, так как на любое социальное явление влияет множество факторов. В результате анализа, данного в 12-томной работе «Исследования по истории», А. Тойнби также пришел к выводу, что в основе эволюции общества лежит вполне определенная ритмичность. Эта ритмичность оказала помощь в предвидении тенденций развития общественной системы. Исследование исторических колебаний в развитии экономики привело к открытию в ней законов циклов, которые используются в процессе планирования будущего.

Изучение темы «Человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность» на социально-психологическом факультете необходимо координировать с программами по психологическим, физиологическим и социальным дисциплинам во избежание дублирования.

На основе общенаучных методов естествознания, таких, как системный подход, концепций эволюции и самоорганизации следует разработать профессионально ориентированные образовательные стандарты по дисциплине «Концепции современного естествознания».

 

Популярные статьи по педагогике

Предыдущая Следующая

Диагностика уровня адаптации первоклассн…

Начало обучения в школе - один из наиболее сложных и ответственных моментов в жизни детей, как в социально - педагогическом, психологическом, так и физическом плане. Поступив в школу, ребенок становится школьником далеко не сразу.

09 Сен 2011

Подробнее

Воспитательный процесс и роль педагога в…

В целостном педагогическом процессе важное место занимает процесс воспитания. Сущность, а также место и роль этого процесса легче всего понять, рассматривая его в структуре общего процесса формирования личности. Воспитание имеет ряд ос...

09 Сен 2011

Подробнее

Факторы успешности профессиональной деят…

Заметной мировой тенденцией начала XXI века является усиление амбициозности и конкурентности людей из различных социальных групп (молодежи, предпринимателей, интеллигентов, бизнесменов, государственных деятелей, управленцев всех уровней и р...

22 Сен 2011

Подробнее

Последние статьи по педагогике

Предыдущая Следующая

Профессиональная готовность педагога к у…

Анализ отечественной педагогической и психологической литературы показал, что проблема готовности к профессиональной деятельности широко изучается в нескольких научных направлениях: педагогическом, психологическом, акмеологическом. В сов...

23 Ноя 2012

Подробнее

Довузовская подготовка: проблемы, поиски…

Довузовская подготовка старшеклассников - это специфическая учебная и развивающая деятельность, направленная на подготовку абитуриентов к успешному обучению в вузе, выявлению и развитию у них качеств необходимых специалисту - профессиона...

23 Ноя 2012

Подробнее

Анализ профессионального развития инжене…

Развитие науки и техники, расширение и ускоренный рост производственной сферы повысили социальную значимость результатов труда инженеров. Одновременно с возрастанием социальной значимостью инженерной профессии усложнились требования к те...

23 Ноя 2012

Подробнее