Презентация на тему "Методы естествознания"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Программа дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) педагогов, преподающих предметы естественнонаучного цикла, по освоению методов (технологий) преподавания курса «Естествознания» на старшей ступени средней (полной) школы

• 
  Слайд 2
  

  Раздел 1. Методология и методы естественнонаучного исследования 1.1. Исторические этапы развития естественных наук. Общие идеи .

• 
  Слайд 3

  Культура

  Культура в широком смысле этого слова понимается как система ценностей и мировоззренческих ориентиров, которые определяют жизнедеятельность человека и человеческого общества. Информационный слайд (Тип А)

• 
  Слайд 4

  Наука и культура

  Информационный слайд (Тип А) КУЛЬТУРА ИСКУССТВО НАУКА ТЕХНИКА

• 
  Слайд 5

  Естественнонаучная и гуманитарная культура

  Что-то физики в почете, Что-то лирики в загоне. Дело не в сухом расчете, Дело в мировом законе. Значит, что-то не раскрыли Мы, что следовало нам бы! Значит, слабенькие крылья – Наши сладенькие ямбы, И в пегасовом полете Не взлетают наши кони… Информационный слайд (Тип А) То-то физики в почете, То-то лирики в загоне. Это самоочевидно, Спорить просто бесполезно. Так что даже не обидно, А скорее интересно Наблюдать, как, словно пена, Опадают наши рифмы И величие степенно Отступает в логарифмы

• 
  Слайд 6

  Взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культуры

  Там огненны валы стремятся И не находят берегов, Там вихри пламенны крутятся, Борющись множество веков; Там камни, как вода, кипят, Горящи там дожди шумят. М.В.Ломоносов Информационный слайд (Тип А)

• 
  Слайд 7

  Наука и культура

  Информационный слайд (Тип А) КУЛЬТУРА ествественнонаучная гуманитарная

• 
  Слайд 8

  История развития естествознания

• 
  Слайд 9
  

  АНАКСИМЕН (ок. 566 – ок. 499), древнегреческий ученый, занимался астрономией и метеорологией. Строил единую картину мира, считая первоосновой воздух. Полагал, что Солнце — тело, аналогичное Земле и Луне, которое от быстрого движения раскалилось. Земля и небесные светила парят в воздухе; Земля неподвижна, другие светила и планеты движутся космическими ветрами.  Развитие естествознания в Древнем мире  ФАЛЕС (ок. 625-ок. 547 до н.э.), древнегреческий ученый, имел титул одного из семи мудрецов Древней Греции. Он доказал ряд теорем геометрии, предсказал солнечное затмение 585 г до н.э. Фалес считал первоосновой воду .  Информационный слайд (Тип А)

• 
  Слайд 10
  

   Развитие естествознания в Древнем мире  .  Информационный слайд (Тип А) ЭМПЕДОКЛ (ок.490 – ок.430 до н.э.) – древнегреческий философ, был первым из философов, кто признал четыре (а не одну) стихии как начала существующего: воздух, вода, земля, огонь. Все предметы видимого мира состоят из четырех элементов. Стихии Эмпедокла постоянны качественно и количественно неизменяемы. Создание вещей и их уничтожение происходит из-за сложения и разъединения элементов.

• 
  Слайд 11
  

   Развитие естествознания в Древнем мире  .  Информационный слайд (Тип А) АРИСТОТЕЛЬ (384-322 г.г. до н.э.) «Физика» - наука, «которая имеет дело с таким бытием, которое способно к движению, и с такой сущностью, … которая не может существовать отдельно от материи»

• 
  Слайд 12
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) НИКОЛАЙ КОПЕРНИК (1473-1543) польский астроном, обосновал гелиоцентрическую систему мира, разработал основания сферической астрономии и правила вычисления видимых положений звезд и планет на небесном своде. ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ (1564-1642) – итальянский астроном, доказал, что скорость падающего тела прямо про-порциональна времени его падения, а путь –квадрату времени, проведя мысленный эксперимент, сформулировал закон инерции

• 
  Слайд 13
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) Галилей изобрел телескоп, с помощью которого наблюдал звездное небо и открыл горы на Луне, пятна на Солнце, обнаружил спутники Юпитера, что положило начало развитию астрономии как самостоятельной науки со своими предметом и методами исследования.

• 
  Слайд 14
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) АНДРЕС ВЕЗАЛИЙ (1514-1564) – итальянский биолог, им была написана книга «О строении человеческого тела», положившая начало развитию анатомии и физиологии УИЛЬЯМ ГАРВЕЙ (1578-1657) – английский ученый, доказал, что артерии и вены являются частями замкнутого круга кровообращения .

• 
  Слайд 15
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) ЖАН БАТИСТ ЛАМАРК (1744-1829) – французский естествоиспы-татель, создатель первой целост-ной концепции эволюции живой природы, представлявшей процесс эволюции как восхождение от низших форм к высшим под влиянием окружающей среды ЧАРЛЬЗ ДАРВИН (1809-1882)– английский естествоиспытатель, создатель эволюционной теории, ядром которой являются положения о наследственной изменчивости и естественном отборе .

• 
  Слайд 16
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) ЛОМОНОСОВ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ (1711-1794) – выдающийся российский учёный, заложил основы физико-химических исследований; построил молекулярно-кинетическую теорию строения вещества, предвосхитившую современные представления о строении материи; открыл многие фундаментальные законы, в числе которых одно из начал термодинамики; открыл наличие атмосферы у планеты Венера

• 
  Слайд 17
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) МЕНДЕЛЕЕВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ (1834-1907) – выда-ющийся российский химик, постро-ил Периодическую систему эле-ментов, предсказал существование ряда веществ, разработал гидрат-ную теорию растворов, записал обобщённое уравнение состояния идеального газа БУТЛЕРОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ (1828-1886) – российский химик, создатель теории химического строения органических соединений, ставшей революцией в мировой науке .

• 
  Слайд 18
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) ИСААК НЬЮТОН (1642-1727) – английский физик, механик, математик и астроном, создатель классической механики, разработал дифференциальное и интегральное исчисление, теорию цвета и другие теории ДЖЕЙМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ (1831-1879)– британский физик, создатель классической электроди-намики - теории электромагнитного поля, один из основателей кинети-ческой теории газов, ввёл в физику статистические представления .

• 
  Слайд 19
  

    Естествознание в средние века  .  Информационный слайд (Тип А) АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН (1880-1952) – немецкий физик, механик, математик и астроном, создатель специальной и общей теории относительности, теории фотоэффекта, теории Броуновского движения МАКС ПЛАНК (1858-1947)– немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики, получил закон распределения энергии в спектре абсолютно чёрного тела ввел представление о квантах энергии и кванте действия .

• 
  Слайд 20

  Общие идеи и предмет современного естествознания

  Задача современного естествознания – поиск общих закономерностей природных явлений и их объяснение с использованием комплекса знаний и методов всех естественных наук Общие методологические идеи: эволюции (развития), синергетики (самоорганизации, приводящей к возникновению структур, обладающих новыми свойствами) Информационный слайд (Тип А)

• 
  Слайд 21
  

  Естествознание изучает явления, происходящие с объектами материального мира, и свойства этих объектов. Информационный слайд (Тип А) Античность Натурфилософия Средневековье Физика Химия Биология Современность Естествознание МАТЕРИАЛЬНЫЙ МИР Микромир Макромир Мегамир

• 
  Слайд 22
  

  1.2. научный метод изучения природы Становление научного метода познания, теоритический и эмпирический уровни научного исследования

• 
  Слайд 23

  Научный метод познания окружающего мира

  Научный метод включает наблюдение, создание модели изучаемого явления, выдвижение гипотезы о ее поведении и законах, управляющих поведением модели, проведение экспериментов, которые должны подтвердить или опровергнуть гипотезу Информационный слайд (Тип А)

• 
  Слайд 24

  1.23 Наблюдение, измерения, эксперимент и эксперимент

  Информационный слайд (Тип А) Наблюдение –целенапрвленный процесс восприятия объектов действительности с целью выявления их существенных свойств Звездное небо Рост растений Развитие животных

• 
  Слайд 25

  Наблюдение и эксперимент

  Информационный слайд (Тип А) Землетрясение

• 
  Слайд 26
  

  Информационный слайд (Тип А) Цунами

• 
  Слайд 27
  

  Информационный слайд (Тип А) Радуга

• 
  Слайд 28
  

  Информационный слайд (Тип А) Полярное сияние

• 
  Слайд 29
  

  Информационный слайд (Тип А) Использование приборов для проведения наблюдений Телескоп Хаббла

• 
  Слайд 30

  1.4. Естественнонаучный эксперимент

  Информационный слайд (Тип А) Использование приборов для проведения наблюдений Оптический микроскоп Сканирующий микроскоп

• 
  Слайд 31

  Наблюдение и эксперимент

  Информационный слайд (Тип А) Эксперимент - метод познания, который используется для исследования явлений в специально созданных для этого условиях Эксперимент – источник знаний

• 
  Слайд 32
  

  Информационный слайд (Тип А) Фундаментальные эксперименты Опыт Ампера Опыт Фарадея

• 
  Слайд 33
  

  Информационный слайд (Тип А) Эксперимент – критерий истинности знаний Интерферометр Майкельсона

• 
  Слайд 34

  Специальные приборы и устройства для научных исследований

  Информационный слайд (Тип А) Ускоритель элементарных частиц –Большой адронный коллайдер

• 
  Слайд 35
  

  Информационный слайд (Тип А) Большой адронный коллайдер

• 
  Слайд 36
  

  Информационный слайд (Тип А) Космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский во время работы на МКС

• 
  Слайд 37
  

  Информационный слайд (Тип А) Полярная станция

• 
  Слайд 38

  Моделирование на эмпирическом уровне познания

  Информационный слайд (Тип А) Моделирование – метод научного познания, состоящий в создании и исследовании моделей реальных объектов Материальная модель – это материально реализованная система, которая отражает существенные особенности и свойства реального объекта, явления или процесса и изучение которой дает новую информацию об этом объекте

• 
  Слайд 39
  

  Информационный слайд (Тип А) Примеры материальных моделей Модель Земли Модель ДВС Модель самолета

• 
  Слайд 40
  

  Информационный слайд (Тип А) Примеры материальных моделей Модель Земли Модель ДВС Модель самолета

• 
  Слайд 41

  Логика научного познания эмпирического уровня

  Информационный слайд (Тип А) Наблюдение Эксперимент Выдвижение гипотезы Эксперимент Научные факты Вывод

• 
  Слайд 42

  Теоретический уровень научного познания

• 
  Слайд 43

  Моделирование на теоретическом уровне познания

  Информационный слайд (Тип А) Идеальная модель - это мысленно представляемая система, которая отражает существенные особенности и свойства реального объекта, явления или процесса и изучение которой дает новую информацию об этом объекте

• 
  Слайд 44
  

  Информационный слайд (Тип А) Эволюция идеальных моделей реальных объектов Атом Томсона Атом Резерфорда Атом Бора

• 
  Слайд 45
  

  Информационный слайд (Тип А) Мысленный эксперимент -познавательный процесс, имеющий структуру реального эксперимента и осуществляемый с идеаль- ной моделью. Мысленный эксперимент позволяет переходить от реальных объек-тов и процессов к идеальным моделям, действие с которыми позволяет получить результаты, применимые к реальным объектам .

• 
  Слайд 46
  

  Информационный слайд (Тип А) Мысленный эксперимент . Насос Герона

• 
  Слайд 47
  

  Информационный слайд (Тип А) Мысленный эксперимент . Парадокс близнецов

• 
  Слайд 48

  Математическое моделирование

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 49
  

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 50

  Логика научного познания теоретического уровня

  Информационный слайд (Тип А) Наблюдение Эксперимент Моделирование Эксперимент Научные факты Вывод

• 
  Слайд 51

  Естественнонаучные понятия и величины

• 
  Слайд 52

  Естественнонаучные понятия

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 53

  Измерение величин

  Информационный слайд (Тип А) Измерить величину – значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу При измерении получают значение величины. Значение величины включает числовое значение величины и ее единицу . Масса яблока 0,2 кг (m=0,2 кг) Значение величины (массы яблока) – 0,2 кг Числовое значение величины – 0,2 Единица величины - кг Числовое значение величины зависит от единицы величины

• 
  Слайд 54

  Международная система единиц – СИ (Si – System International)

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 55
  

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 56
  

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 57

  Для справки – историческое происхождение

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 58

  Измерение величин, погрешности измерений

  Информационный слайд (Тип А) . Измерение физической величины –определение ее значения опытным путем с помощью измерительных приборов (средств измерения) Прямое измерение – определение значения физической величины непосредственно с помощью измерительного прибора. Косвенное измерение – определение значения физической величины с использованием формулы, связывающей ее с другими величинами, измерен-ными непосредственно с помощью прибора.

• 
  Слайд 59

  Абсолютная и относительная погрешность

  Информационный слайд (Тип А) . Абсолютная погрешность ∆А – отклонение измеренного значения физической вели-чины от ее истинного значения; её прини-мают равной половине цены деления С ∆А=С/2 Результат измерения: а=А±∆А

• 
  Слайд 60
  

  Информационный слайд (Тип А) . Относительная погрешностьδа равна отношению абсолютной погрешности ∆А к измеренному значению величины А

• 
  Слайд 61
  

  Информационный слайд (Тип А) . Научные понятия Величины Измерение величин Прямое Косвенное Погрешность Абсолютная ∆А Относитель-ная

• 
  Слайд 62

  Естественнонаучные законы и теории

• 
  Слайд 63

  Естественнонаучные законы

  Информационный слайд (Тип А) . Закон – устойчивая, повторяющаяся связь между величинам или характеристиками явлений

• 
  Слайд 64

  Естественнонаучные теории

  Информационный слайд (Тип А) . Теория - замкнутая система понятий, принципов и законов, позволяющих достаточно полно описывать определенный круг явлений

• 
  Слайд 65

  Структура естественнонаучной теории

  Информационный слайд (Тип А) . ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ ТЕОРИЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ: истолкование основных понятий и законов, осмысление границ применимости

• 
  Слайд 66

  1.3. Эволюция естественнонаучной картины мира

• 
  Слайд 67

  Естественнонаучная картина мира

  Информационный слайд (Тип А) . Общенаучная картина мира - обобщенная и систематизированная совокупность постоянно развивающихся знаний о природе, обществе и познании, подтвержденных на опыте или в практике, в их взаимодействии и развитии Естественнонаучная картина мира – идеальная модель природы, включающая в себя общие понятия, принципы, гипотезы естествознания и характеризующую определенный этап его развития.

• 
  Слайд 68

  Структура естественнонаучной картины мира

  Информационный слайд (Тип А) . ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА Философские категории Естественнонаучные теории Методологические принципы Материя Движение Пространство и время Взаимодействие Физические Биологические Химические Соответствия Дополнительности Причинности Симметрии

• 
  Слайд 69

  Эволюция стественнонаучной картины мира

  Информационный слайд (Тип А) .

• 
  Слайд 70
  

   Контрольный слайд (Тип D) 1. Наука 1) является компонентом культуры 2) включает в себя культуру 3)  имеет тот же статус, что и культура 2. Холистический подход к окружающему миру предполагает 1) объединение гуманитарной и естественнонаучной культур 2) примат гуманитарной культуры 3) примат естественнонаучной культуры Тестовые задания

• 
  Слайд 71
  

   Контрольный слайд (Тип D) 3. Кто из ученых ввел в научный язык термин «физика»? 1) Галилей 2) Аристотель 3) Коперник   4. Анаксимен считал первоосновой воздух 2) воду 3) землю, воду, воздух и огонь Тестовые задания

• 
  Слайд 72
  

   Контрольный слайд (Тип D) 5. Начало развития биологии как науки связано с работами Ламарка Везалия Гарвея 6. Основоположником научного метода в естествознании считают Ньютона Дарвина Галилея Тестовые задания

• 
  Слайд 73
  

   Контрольный слайд (Тип D) 7. К объектам наномира относятся объекты, размеры которых 1) много меньше м 2) много больше м 3) порядка м Тестовые задания 8. Каковы функции эксперимента в процессе познания эмпирического уровня? только источник знаний только критерий истинности знаний и источник знаний, и критерий истинности знаний

• 
  Слайд 74
  

   Контрольный слайд (Тип D) 9. Какой (-ие) из перечисленных ниже экспериментов относится (-ятся) к фундаментальным? эксперимент Ампера с параллельными токами  эксперимент Ома по изучению зависимости силы тока от напряжения на концах проводника эксперименты Галилея по изучению законов движения падающих тел 10. Модель идеального газа представляет собой материальную модель модель-аналогию идеальную модель Тестовые задания

• 
  Слайд 75
  

   Контрольный слайд (Тип D) 11. Какой из приведенных ниже законов является общим естественнонаучным законом? закон всемирного тяготения  второй закон термодинамики эволюции живой материи 12. Идеализированный объект относится к основанию теории к ядру теории к следствию теории Тестовые задания

• 
  Слайд 76
  

   Контрольный слайд (Тип D) Критерии успешного прохождения ЭУК Успешным прохождением ЭУК может считаться правильные ответы на 6 тестовых вопросов из 12.