аспекты естествознания. Экологические аспекты естествознания силл.. 1. общие сведения курса Преподаватель дисциплины
 Скачать 0.77 Mb.
|
  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ КУРСА: Преподаватель дисциплины: Исенгалиева Гуля Амиржановна, isengul@mail.ru ID номер конференции 6521436340 Пароль 172112 Телефон 87014027206 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ: Цель курса - сформировать экологическое мышление, обеспечивающее системный подход к изучению экологии. В ходе обучения студент знает основные среды жизни, адаптацию к ним организмов, экологию особей, популяции, сообществ, экосистем. Анализирует важнейшие концепции естествознания. Называет актуальные вопросы гармонии природы и человека. Оценивает степень влияния последствий химического, физического и биологического загрязнений на природную среду, на организм человека. Основные мировоззренческие и методологические принципы современного естествознания, ведущие направления их развития и положение в общекультурной картине мира предлагаются для изучения в курсе «Экологические аспекты естествознания» Однако подробное изложение естественнонаучных знаний, накопленных во всех отраслях естествознания, – необходимый, но сложный процесс, для решения которого в данном учебнике используется принцип концептуальности изложения научного материала. Курс «Экологические аспекты естествознания» подготовлен в соответствии с типовой учебной программой. 1.2 ПРЕРЕКВИЗИТЫ ДИСЦИПЛИНЫ: Химия, Физика, Биология, Экология и УР. 1.3 ПОСТРЕКВИЗИТЫ ДИСЦИПЛИНЫ: Экологическое нормирование и экспертиза, Экология почв и микроорганизмов, Рациональное использование природных ресурсов, Геоэкология, Экологический мониторинг, Экология сельского хозяйства. 2. ВЫПИСКА ИЗ МОДУЛЬНОГО УЧЕБНОГО ПЛАНА ОП
3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ ПО МОДУЛЮ
4. ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ: Цель преподавания дисциплины «Экологические аспекты естествознания» состоит в том, чтобы дать представление о роли и месте естествознания в науке и обществе, сформировать у студентов естественнонаучное мировоззрение и правильное представление о естественнонаучной картине мира. 5. КОМПЕТЕНЦИИ ДИСЦИПЛИНЫ: Ожидаемые результаты обучения: А) Знать и понимать выявлять и анализировать естественные и антропогенные экологические процессы и возможные пути их регулирования; разбираться в современных концепциях и стратегиях устойчивого развития человечества, направленных на планомерное изменение традиционных форм хозяйствования и образа жизни людей с целью сохранения стабильности биосферы и развития социума без катастрофических кризисов; использовать полученные знания о закономерностях взаимодействия живых организмов и окружающей среды в практической деятельности для сохранения устойчивого развития. В) Использование на практике знания анализа экологических процессов, постановки конкретных задач и приоритетов устойчивого развития природы и общества и использования полученных знаний для решения экологических задач; знания по закономерностям развития биосферы и условий сохранения её устойчивости, а также реализации идей устойчивого развития в разных странах, в том числе и в Республике Казахстан. С) Способность сопоставлять, формулировать выводы, строить собственную аргументацию, выражать и обосновывать свою позицию; D) В области общения – формирование чувства толерантности, уважения к ценностям окружающей среды; E) В области обучения –умение анализировать проблемы экологии. 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:
7. ФОРМАТ ПРОВЕДЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ: лекция, презентация, дискуссия, обсуждение, письменный и устный опрос, ZOOM, YouTube и т. д. 8. Таблица СРСП, СРС:
9. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА: 9.1 Лекции 9.1.1 Тема: Введение Количество часов 1 План темы 1.Цель и задачи дисциплины 2. История развития науки. 3. Эволюция жизни. Тезисы лекции Несколько лет назад ученые, изучая микроструктуру органической материи, сделали поразительный вывод: возникновение и развитие жизни на нашей планете, если считать по Дарвину, потребовало бы много больше времени, нежели действительная история, охватывающая период от первых на Земле живых молекул до вершины природы – человека. И тут пришлось вспомнить основоположников палеонтологии – науки о развитии жизни на Земле: Жоржа Кювье (1769–1832) и Жоффруа Сент-Илера (1772–1844). В 1812г. Кювье опубликовал первые итоги изучения своих находок под названием «Исследования об ископаемых костях». Ученый обратил внимание на то, что в земных слоях идет чередование: слои, богатые останками доисторических животных, сменяются горизонтами, бедными на эти находки. При этом Кювье обнаружил, что в каждом новом богатом костями слое останки принадлежат животным других разновидностей, а не тем, что найдены в предыдущем и последующем слоях, т. е. не тем, которые обитали на Земле раньше или позже, разумеется, в геологическом понимании времени. Вопросы для закрепления: 1. Какова цель и задачи дисциплины 2. История развития науки. 3. Эволюция жизни Литература 1-5 9.1.2 Тема: Экологические аспекты биологии Количество часов 1 План темы Типы наземных и водных экосистем. Экосистемы, сообщества и экологические пирамиды. Биосистемы, закономерности их функционирования и устойчивого развития. Тезисы лекции Биосфера – это сфера жизни и биосферу как совокупность живых организмов. Она является четвертым компонентом географической оболочки. Понятие о биосфере было введено австрийским географом Зюссом в 1875 г. Он перечислил все оболочки планеты и среди них назвал биосферу. Однако содержание этого понятия Зюсс не раскрыл. Учение о биосфере было разработано в 20-х годах ХХ столетия академиком Вернадским. Он дал определение четвертой оболочки Земли и показал ее значение. В 1926 году была опубликована книга Вернадского «Биосфера. Будучи основоположником геохимии, он провел первые исследования закономерностей строения и состава взаимодействующих элементов и структур земной коры, гидросферы и атмосферы, исследовал миграцию химических элементов в литосфере и роль радиоактивных элементов в ее эволюции. Вопросы для закрепления: Назовите типы наземных и водных экосистем. Что такое экосистемы, сообщества и экологические пирамиды? Биосистемы, закономерности их функционирования и устойчивого развития. Литература 3-5 9.1.3 Тема: Биологическая экология Количество часов 1 План темы Типы наземных и водных экосистем. Экосистемы, сообщества и экологические пирамиды. Биосистемы, закономерности их функционирования и устойчивого развития Тезисы лекции Экосистема или экологическая система- биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Понятие экосистемы- любое единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт чётко определённую трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ (обмен веществами и энергией между биотической и абиотической частями) внутри системы, представляет собой экологическую систему, или экосистему (Ю. Одум, 1971) Вопросы для закрепления: Назовите типы наземных и водных экосистем. Что такое экосистемы, сообщества и экологические пирамиды? Биосистемы, закономерности их функционирования и устойчивого развития. Литература 1-3 9.1.4 Тема: Экологические аспекты химии Количество часов 1 План темы Химическая экология и проблемы окружающей среды Химическая промышленность и ее роль в системе «природа-общество» Тезисы лекции Химия, как одна из фундаментальных областей знаний, в значительной мере определяет развитие других важнейших направлений науки и техники. Известно, что без химии, химических процессов и химических продуктов не может существовать ни одно производство, ни одна отрасль современной экономики и социальной сферы. Вопросы для закрепления: Что изучает химическая экология и проблемы окружающей среды Химическая промышленность и ее роль в системе «природа-общество» Литература 1-4 9.1.5 Тема: Химическая экология Количество часов 1 План темы Химическая экология атмосферы, гидросферы, литосферы, литосферы Биогеохимические циклы важнейших элементов Тезисы лекции Химическая экология — раздел экологии, изучающий последствия прямого и побочного воздействия на окружающую среду химических веществ и возможные пути уменьшения их отрицательного влияния. У этого термина есть и другие значения: в английской литературе под химической экологией понимают изучение химических взаимодействий между видами в экосистеме (en:Chemical ecology). Химик Э. Г. Раков предлагает понимать химическую экологию шире, включая в неё изучение всех химических процессов в экосистемах, в том числе круговоротов веществ. Вопросы для закрепления: Химическая экология атмосферы, гидросферы, литосферы, литосферы Назовите биогеохимические циклы важнейших элементов Литература 2-6 9.1.6 Тема: Химия загрязняющих веществ в окружающей среде Количество часов 1 План темы Химия загрязняющих веществ в окружающей среде и методы их разделения, очистки и контроля. Хранение и переработка отходов промышленных предприятий, химические методы и средства защиты окружающей среды Тезисы лекции Наиболее масштабными и значительными являются химические загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1\5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и её повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. Всё это влияет на процессы, происходящие в биосфере. Вопросы для закрепления: Что изучает химия загрязняющих веществ в окружающей среде и методы их разделения, очистки и контроля? Как происходит хранение и переработка отходов промышленных предприятий, химические методы и средства защиты окружающей среды? Литература 2-4 9.1.7 Тема: Экологические аспекты физики Количество часов 1 План темы Экологические аспекты физики: техногенные физические загрязнения и естественный фон. Классификация физических загрязнений. Тезисы лекции Многие исследователи факт появления и значительного распространения человека на Земле называют одной из крупнейших экологических катастроф древности. Возникновение и развитие человека происходило в определённой природной среде. Она формировала малые и большие человеческие расы, культурные типы древних людей. Человек – биосоциальное существо. Он вышел из природы, но и остался там. Он рождается, мужает, стареет и умирает по её законам, хотя и видоизменённым социальным условиями жизни. Из природы, или видоизменяя её, человек получает пищу, воду, воздух, всё остальное, необходимое для его жизни. На него действуют космические излучения, солнечный свет, климат, погода. Умирая, человек своим телом входит в природный биологический цикл. Люди преобразуют природу и оказываются под воздействием не только чисто природной среды, но и той, которая создана ими самими. Этот огромный комплекс взаимосвязей человека и окружающей его среды исследует экология человека. Вопросы для закрепления: Экологические аспекты физики: техногенные физические загрязнения и естественный фон. Классификация физических загрязнений. Литература 1-5 9.1.8 Тема: Физическая экология Количество часов 1 План темы Физическая экология: источники шума и вибрации, их классификация и биолологическое действие. Методы защиты от шума вибрации. Тезисы лекции В связи с неизмеримым ростом удельного веса физических (энергетических) загрязнений окружающей среды вследствие бурного научно-технического прогресса наукоемких областей техники с использованием ионизирующих электромагнитных полей, эта проблема на рубеже XXI в. становится одной из важнейших среди других экологических проблем. Приведено описание методов и средств экобиозащиты от воздействия физических загрязнений, когда их уровень превышает предельно допустимый. Для студентов вузов. Может быть использована также в системах послевузовского образования, повышения квалификации и для широкого круга читателей. Вопросы для закрепления: Физическая экология: источники шума и вибрации, их классификация и биолологическое действие. Методы защиты от шума вибрации. Литература 1-4 9.1.9 Тема: Электромагнитные поля, источники и биологическое действия Количество часов 1 План темы Электромагнитные поля, источники электромагнитных полей. Биологическое действие электромагнитных полей. Зашита от воздействия электромагнитных полей. Тезисы лекции Электромагнитное поле (определение из БСЭ) — это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Исходя из этого определения не понятно, что является первичным – существование заряженных частиц или же наличие поля. Быть может только благодаря наличию электромагнитного поля частицы могут получать заряд. Также как и в истории с курицей и яйцом. Суть в том, что заряженные частицы и электромагнитное поле неотделимы друг от друга и друг без друга существовать не могут. Поэтому определение не даёт нам с вами возможности понять суть явления электромагнитного поля и единственное, что следует запомнить, что это особая форма материи! Теория электромагнитного поля была разработана Джеймсом Максвеллом в 1865 г. Вопросы для закрепления: Электромагнитные поля, источники электромагнитных полей. Биологическое действие электромагнитных полей. Зашита от воздействия электромагнитных полей. Литература 1-6 9.1.10 Тема: Солнечно – земные связи и биосфера Количество часов 1 План темы Энтропия Биосфера, охрана окружающей среды. Энтропия и критерий техногенного прогресса. Тезисы лекции Солнечно-земные связи - это система прямых или опосредованных физических связей между гелио- и геофизическими процессами. Земля получает от Солнца свет и тепло, обеспечивающие освещенность и среднюю температуру ее поверхности, подвергается комбинированному воздействию УФ- и рентгеновского излучения, солнечного ветра, солнечных космических лучей. Вариации мощности этих факторов при изменении уровня СА вызывают цепочку взаимосвязанных явлений в межпланетном пространстве, в магнитосфере, ионосфере, нейтральной атмосфере, гидросфере, биосфере, и, возможно, литосфере Земли. Вопросы для закрепления: Что такое энтропия Биосфера, охрана окружающей среды. Энтропия и критерий техногенного прогресса. Литература 3-6 9.1.11 Тема: Тепловое значение радиационной и тепловой баланс Земли Количество часов 1 План темы Энтропия и тепловое излучение: второе начало термодинамики. Закон возрастания энтропии. Излучения: ультрафиолетовые, лазерные, ионизирующие. Ультрафиолетовое излучение Естественные и техногенные источники УФ излучения Биологическое действие и защитные свойства атмосферы от действия УФ излучения. Лазерные и ионизирующие излучения, свойства, биологическое действие. Тезисы лекции Радиационный баланс представляет собой разность между приходом и расходом лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой поверхностью Земли. Радиационный баланс - алгебраическая сумма потоков радиации в определённом объёме или на определённой поверхности. Говоря о радиационном балансе атмосферы или системы «Земля – атмосфера», чаще всего подразумевают радиационный баланс земной поверхности, определяющий теплообмен на нижней границе атмосферы. Он представляет собой разность между поглощённой суммарной солнечной радиацией и эффективным излучением земной поверхности. Вопросы для закрепления: Перечислите виды излучения: ультрафиолетовые, лазерные, ионизирующие. Что такое ультрафиолетовое излучение? Естественные и техногенные источники УФ излучения Биологическое действие и защитные свойства атмосферы от действия УФ излучения. Примеры лазерных и ионизирующих излучений, свойства, биологическое действие. Литература 2-5 9.1.12 Тема: Радиационная экология Количество часов 1 План темы Природа и источники радиоактивного излучения Воздействие ионизирующих излучений на человека и ОС Принципы радиационного нормирования и радиационного и дозиметрического контроля (активности и доз энергии) Способы защиты от излучений Законодательство в области радиационной безопасности Тезисы лекции Радиационная экология или радиоэкология — наука, изучающая особенности существования живых организмов и их сообществ в условиях наличия естественных радионуклидов или техногенного радиоактивного загрязнения. Существует два важнейших направления в радиоэкологии — изучение поведения радионуклидов в экосистемах и их компонентах (почве, растительном покрове, сообществах животных) и воздействия ионизирующего излучения на биоту и человека (подраздел общей радиобиологии). Радиоэкология сформировалась к середине 50-х гг. XX в. в связи с загрязнением окружающей среды радиоактивными веществами в результате ядерных испытаний, отходов атомной промышленности, аварий на атомных электростанциях и ядерных установках. Вопросы для закрепления: Каковы источники радиоактивного излучения? Воздействие ионизирующих излучений на человека и ОС Принципы радиационного нормирования и радиационного и дозиметрического контроля (активности и доз энергии) Назовите способы защиты от излучений Законодательство в области радиационной безопасности Литература 2-4 9.1.13 Тема: Основные принципы концепции устойчивого развития и охрана окружающей среды Количество часов 1 План темы Устойчивое развитие. Эволюция концепции устойчивого развития. Основные экологические принципы концепции устойчивого развития и охраны окружающей среды. Тезисы лекции Понятие Устойчивое развитие возникло в 1987 году после выхода доклада «Наше общее будущее», который был опубликован подготовленного Комиссией ООН по окружающей среде и развитию (Комиссией «Брунтланд». Коммисию возглавила Премьер-Министр Норвегии - Гру Харлем Брунтланд. Устойчивое развитие произошло от английских слов «sustain»-поддерживать, подкреплять; « development» - развитие. Устойчивое развитие – это развитие, удовлетворяющее потребности настоящего поколения и не ставящего под угрозу возможности развитие будущего поколения удовлетворять свои потребности. Вопросы для закрепления: Что такое устойчивое развитие? Назовите концепции устойчивого развития. Основные экологические принципы концепции устойчивого развития и охраны окружающей среды. Литература 1-3 9.1.14 Тема: Устойчивое энергоэкологическое развитие Количество часов 1 План темы Рио+20 «Энергетика для всех». Глобальная энергоэкологическая стратегия устойчивого развития в XXI веке. Топливно-энергетический комплекс и низкоуглеродное развитие. Устойчивое потребление и производство энергии. Ресурсо- и энергосбережение. G-global проект и другие. Тезисы лекции Научно-техническая программа «Научнотехнологическое обеспечение развития энергетического сектора экономики Республики Казахстан (возобновляемые источники энергии, энергосбережение) на 2011-2014 годы» в рамках которой предусмотрена подготовка Глобальной энергоэкологической стратегии к Конференции ООН по устойчивому развитию РИО+20 в 2012 году и дальнейшее его продвижение, а также разработка технологий и создание опытных образцов и производств в области возобновляемых источников энергии и энергосбережения Вопросы для закрепления: Глобальная энергоэкологическая стратегия устойчивого развития в XXI веке. Топливно-энергетический комплекс и низкоуглеродное развитие. Устойчивое потребление и производство энергии. Литература 1-4 9.1.15 Тема: Зеленая экономика и устойчивое развитие Количество часов 1 План темы Соизмерение производственных и природных ресурсов. Управление природными ресурсами и рациональное природопользование. Развитие гражданского общества, роль неправительственных организаций. Партнёрство в целях устойчивого развития. Тезисы лекции “Зелёная” экономика нужна, чтобы сохранить природный капитал, экосистемы и биоразнообразие и при этом обеспечить рост доходов и занятости. Это понятие появилось как часть концепции устойчивого развития (sustainable development). Устойчивым называют развитие, при котором удовлетворение потребностей нынешних поколений происходит без ущерба для возможностей поколений будущих. Такая базовая формулировка появилась в 1987 году в докладе “Наше общее будущее” Комиссии ООН по окружающей среде и развитию. Суть устойчивого развития – во взаимосвязанном и пропорциональном развитии трёх компонентов государственного устройства: экономического, социального и экологического. Вопросы для закрепления: Что такое рациональное природопользование. Приведите пример неправительственных организаций. Партнёрство в целях устойчивого развития. Литература 2-5 9.2 Практические занятия 9.2.1 Тема: Биогеохимические процессы в биосфере Количество часов: 1 Основные вопросы темы: Понятие биосферы. Функции биосферы. Биотическая и абиотическая часть биосферы. Состав биосферы по В.Вернадскому (живое, биогенное, биокосное вещество) Границы биосферы. Свойства живого вещества, его средообразующая и средорегулирующая роль. Биогеохимический цикл большой и малый. Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература 1-3 9.2.2 Тема: Биосистемы, закономерности их функционирования и устойчивого развития Количество часов: 1 Основные вопросы темы: Принцип оптимального разнообразия биосистем. Понятие биосистемы. Поддержание устойчивого развития биосистемы. Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература 1-5 9.2.3 Тема: Антропогенные воздействия как геологический и геохимический фактор эволюции биосферы Количество часов: 1 Основные вопросы темы: Загрязнение окружающей среды: физическое, химическое, биологическое. Источники загрязнения атмосферы, гидросферы, литосферы. Потеря биоразнообразия. Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература:2-6 9.2.4 Тема: Химическая эволюция и проблемы охраны окружающей среды Количество часов: 1 Основные вопросы темы: Источники химического загрязнения. Воздействие химических веществ на окружающую среду. Предпринимаемые меры для минимизации риска использования химических продуктов. Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература:2-4 9.2.5 Тема: Химическая эволюция атмосферы, гидросферы, литосферы Количество часов: 1 Основные вопросы темы: 1.Эволюция литосферы. 2.Эволюция атмосферы. 3.Эволюция гидросферы. Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература:3-6 9.2.6 Тема: Хранение и переработка отходов промышленных предприятий Количество часов: 1 Основные вопросы темы: 1. Общее понятие промышленных отходов 2. Методы утилизации и обезвреживания промышленных отходов и загрязнений 3. Складирование и захоронение промышленных отходов на свалках, полигонах и поверхностных хранилищах Методические указания: заполнение схем и таблиц, обсуждение, письменный и устный опрос Литература:2-5 9.2.7 Тема: Химия загрязняющих веществ, методы их разделения, очитки и контроля в ОС Количество часов: 1 Основные вопросы темы: Химия окружающей среды Типы загрязняющих веществ и их типы Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||