Физическое образование в вузах

Учитывая исключительную актуальность проблемы, связанной с распространением волн в средах с отрицательным преломлением, предлагается изучить это явление при чтении курса общей физики для студентов технических вузов.

Ключевые слова

Дана краткая характеристика нового научного и технологического направления – фотоника. Показаны основные направления исследований и инноваций в фотонике, а также проанализирован мировой рынок фотоники. На примере национального исследовательского университета ИТМО показано место фотоники в образовательном процессе.

Ключевые слова

Обсуждается современный этап развития учебного курса «Основы современного естествознания» для студентов физических специальностей вузов. Основной вывод заключается в том, что сочетание высокого научного уровня и концептуального универсализма учебных курсов можно обеспечить путем их разработки с опорой на подготовку студентов по основной специализации – физике. При этом подбор содержания, структура и методика изложения курса «Основы современного естествознания» должны быть различными для будущих физиков, химиков, биологов, географов и др. В РГПУ им. А.И. Герцена успешно осуществляется преподавание построенного на данных принципах курса, прежде всего, для студентов факультета физики, а также других естественнонаучных и гуманитарных факультетов.

Ключевые слова

В статье утверждается, что формирование профессиональных компетенций творческого характера в области учебного физического эксперимента следует начинать уже в педагогическом вузе. С этой целью на кафедре теории и методики обучения физике Московского педагогического государственного университета в рамках специального курса по проектированию школьного физического эксперимента создан практикум по технологии творчества учителя в области разработки учебных экспериментальных установок, являющийся одним из элементов общей методической системы экспериментальной подготовки по физике студентов педвуза. Основные его задачи: научить будущего педагога конструировать и создавать учебные экспериментальные установки, подбирать для этой цели необходимое оборудование и согласовывать его между собой, производить настройку собранных установок, содействовать развитию у студентов профессиональных компетенций в области физического эксперимента, подготовить их к творческой работе с приборами физического кабинета, сформировать умение применять созданные ими физические экспериментальные установки в учебном процессе. Компетенции, полученные студентами при выполнении этого практикума, могут быть использованы в дальнейшем во время педагогической практики и в будущей педагогической работе.

Ключевые слова

Предлагается при изучении второго закона термодинамики принять в качестве основной формулировку Клаузиуса-Пригожина о неотрицательности производства энтропии в любых термодинамических системах и для произвольных процессов. Показано, как из нее могут быть получены другие распространенные формулировки второго закона и какие из них могут быть сохранены в своем классическом виде, а какие требуют уточнения и обобщения.

Ключевые слова

В статье описывается методика изучения циклического процесса, состоящего из трех изопроцессов. В ходе выполнения лабораторной работы рассчитываются составляющие энергетического баланса и КПД двигателя.

Ключевые слова

В рамках концепции «снизу – вверх» современной теоретической и прикладной наноэлектроники рассматриваются причины возникновения тока и роль электрохимических потенциалов и фермиевских функций в этом процессе.

Ключевые слова

Обсуждаются имеющиеся в руководствах по электродинамике разногласия относительно числа независимых уравнений в системе уравнений Максвелла. Рассматриваются уравнения статических полей с учетом релятивистской инвариантности и теоремы Гельмгольца о разложении векторного поля, покоординатные волновые уравнения, уравнения для мод монохроматического поля и переход между уравнениями для статических и нестатических полей.

Ключевые слова

Проведены преобразования формул, описывающих в учебных пособиях по физике амплитуду вынужденных механических колебаний, а также амплитуду колебаний напряжения на активном сопротивлении, напряжения на емкости, напряжения на индуктивности в простейшей замкнутой цепи, содержащей источник гармонически колеблющегося напряжения. Формулы приведены к виду, визуально анализируемому в окрестности экстремума.

В 2009 году исполнилось сто лет с выхода в свет первого руководства к выполнению лабораторных работ по физике профессора Московского университета А.П. Соколова [1]. С тех пор и в московском университете и в других вузах нашей страны и за рубежом было создано множество лабораторных работ, посвященных изучению различных физических явлений и физических законов самыми разнообразными методами. По материалам учебных пособий различных вузов, посвященных физическому практикуму, по материалам публикаций в различных журналах, в том числе в реферативном журнале «Физика», на физическом факультете МГУ создана книга [2], в которой собрана информация о лабораторных работах по механике, опубликованных за прошедшие сто лет. В настоящей статье представляется книга, в которой описаны лабораторные работы по молекулярной физике, опубликованные за эти годы.

Ключевые слова

Данная научная работа является составной частью исследования физико-технических и биологических процессов на примере создания и эксплуатации почвенных гальванических элементов. В работе получены комплексные результаты, показан алгоритм проектирования исследования, создан учебно-лабораторный комплекс по заданной теме.

Приводится описание лабораторной работы физического практикума по волновой оптике для демонстрации явления интерференции электромагнитных волн СВЧ диапазона с поточечным зондированием интерференционного поля. В статье анализируются результаты измерений диэлектрической проницательности на интерферометре Юнга 8-мм диапазона длин волн. Показаны преимущества данной схемы перед интерферометрами 3-см диапазона и волноводными методами измерений. Обсуждаются возможные пути повышения точности измерений.

Ключевые слова

Представлена разработанная и используемая в учебном процессе система физических величин и закономерностей (ФВиЗ) как физический практикум по изучению системных закономерностей электромагнитных величин. Цель практикума: углубленное изучение студентами единиц измерения, размерностей и закономерных взаимосвязей в системе электромагнитных величин.

Ключевые слова

Статья посвящена применению для дистанционного обучения студентов технического вуза разработанного нами 3 D -компьютерного лабораторного физического практикума

Ключевые слова

Система дистанционного обучения Moodle используется для мониторинга текущей деятельности студентов заочного факультета. На примере обучения физике обсуждается трёхуровневое тестирование.

Ключевые слова

В работе дан анализ динамики выбора будущего трудоустройства студентами Волгоградского государственного социально-педагогического университета специальности «Физика» со времени введения в действие Национального проекта«Образование» в 2006 году. Отмечено очевидное повышение престижности работы учителя среди студентов – физиков 3-5 курсов, что связано с мерами Правительства по модернизации школьного образования, заметного улучшения социального положения учителей, укрепления материальной базы преподавания физики и информатики.

Ключевые слова

Обсуждаются возможности, которые открываются при организации совместной проектной деятельности школьников старших классов, их учителей и преподавателей высших учебных заведений. В качестве предметного материала такой деятельности предлагается освоение современных достижений науки и техники.

Ключевые слова

В статье обсуждается структура научно-исследовательской практики магистров по программе «Современное естествознание» (направление «Педагогическое образование»). Концепция базируется на инновационном сочетании двух взаимодополняющих компонентов: «Естественнонаучный проект» и «Лабораторный практикум “Естествознание”». Подробно рассмотрено содержание деятельности магистров при освоении каждого из компонентов научно-исследовательской практики.

Ключевые слова

В статье рассмотрен образовательный процесс в средней школе с точки зрения организации и управления им как системой взаимосвязанных элементов на примере изучения темы «Электрический ток в жидкостях». Описаны все этапы урока, начиная с подбора материала, учета психологических особенностей учеников, эргономики и материальной базы физического кабинета и школы в целом до мониторинга успеваемости учащихся и сформированности у них ключевых компетенций.

Ключевые слова

На базе филиала Красноярского государственного педагогического института с 2007 г. ведется работа по дедуктивному преобразованию учебного материала, по модулю«электричество и магнетизм», в рамках общего курса физики, путем поиска оптимального сочетания необходимых и достаточных методологических подходов психодидактики к изучению той или иной темы, в зависимости от конкретных ситуаций обучения. В данной статье рассматривается задача вывода выражений для напряженности электрического и индукции магнитного полей равномерно и прямолинейно движущегося точечного заряда из системы уравнений Максвелла в интегральной форме, и ее место в структуре модуля «электричество и магнетизм».

Ключевые слова