Данный курс опирается на требования ГОС ВПО по направлению 050200.62 -Физико-математическое образование, профиль 050202-Физика и его содержание построено в логике: основные виды деятельности – компетенции – умения – знания обучаемых. В странах Западной Европы в русле реализации Болонского процесса постоянно уточняются профессиональные и ключевые компетенции, актуальные на сегодняшний день, обсуждаются условия их формирования в процессе преподавания учебного, предметного материала. При этом метод проекта рассматривают как условие развития разных профессиональных и ключевых компетенций обучаемых. В России, с началом процесса модернизации образования, метод проекта актуализируется в образовательной деятельности с этих же позиций. Большинство исследователей, занимающихся вопросами введения проектного обучения в школьную систему образования, разделяют результаты выполнения проекта (анализ продукта) и «педагогические эффекты от включения обучаемого в добывание знаний», способности и умения, формирующиеся во время работы в проекте.
Методика разработки и реализации элективных курсов по физике.
Шифр дисциплины по УП: ОПД. В.06.2. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число часов: 32 ч.
Выпускник должен уметь осуществлять процесс обучения физике учащихся основной и средней общеобразовательной школы с ориентацией на задачи обучения, воспитания и развития личности школьников и с учетом специфики преподаваемого предмета, решать задачи, соответствующие его квалификации; учитывать особенности учащихся с тем, чтобы осуществлять дифференцированное обучение. Такую задачу призваны решить элективные курсы как в основной, так и в средней общеобразовательной школе.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Выпускник будет:
иметь представление: о видах элективных курсов, их возможных целях и задачах, роли в современном учебном процессе по физике;
знать: особенностях разработки, требованиях к реализации элективных курсов по физике;
уметь: разрабатывать и анализировать имеющиеся элективные курсы по физике для основной и средней общеобразовательной школы.
Математическое моделирование.
Шифр дисциплины по УП: ОПД. В.07.1. Год обучения: 4 год, 8 семестр. Число часов: 32 ч.
В настоящее время моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, причем по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам.
Целью дисциплины является освоение методов математического моделирования при изучении объектов различной природы. Для этого решаются следующие задачи: ознакомление с основными принципами применения математических методов и моделей; овладение основными принципами по организации, планированию и реализации эксперимента; изучение моделей методами математической статистики; приобретение навыков интерпретации и применения моделей, создание условий для формирования у студентов самостоятельности, способности к успешной специализации в обществе, профессиональной мобильности и других профессионально значимых личных качеств.
Необходимо отметить, что процесс моделирования требует проведения математических вычислений, которые в подавляющем большинстве случаев являются весьма сложными. Для разработки программ, позволяющих моделировать тот или иной процесс, от обучающихся потребуется не только знание конкретных языков программирования, но и владение методами вычислительной математики. При изучении данного курса представляется целесообразным использовать пакеты прикладных программ для математических и научных расчетов, ориентированных на широкие круги пользователей.
Изучение дисциплины «Математическое моделирование» предполагает разные формы учебной деятельности студента: прослушивание лекционного курса, практическая работа на лабораторных занятиях. Специфика обучения студентов требует от них большого объема самостоятельной работы, поэтому важное значение приобретает контроль за ходом и качеством самостоятельного усвоения знаний. Контролирующую функцию выполняет зачет.
Технологии создания электронного учебника.
Шифр дисциплины по УП: ОПД. В.07.2. Год обучения: 4 год, 8 семестр. Число часов: 32 ч.
Цель учебной дисциплины «Технологии создания электронного учебника» заключается в подготовке выпускника, владеющего знаниями и умениями применения электронных ресурсов в организации учебного процесса с ориентацией на задачи обучения, воспитания и развития личности школьников с учетом специфики преподаваемого предмета; решающего задачи, соответствующие квалификации учителя; осуществляющего научно-методическую, социально-педагогическую, воспитательную, культурно-просветительскую, управленческую деятельность.
Общая и экспериментальная физика/Механика.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.01. Год обучения: 3 год, 5 семестр. Число часов: 72 ч.
Курс общей и экспериментальной физики является важнейшей дисциплиной, лежащей в основе профессиональной подготовки будущего учителя физики. Он формирует у студентов представление о физике как науке, имеющей экспериментальный характер, знакомит с историей важнейших физических открытий и возникновением теорий, идей и понятий, а также показывает вклад выдающихся отечественных и зарубежных ученых в развитие физики. Он призван раскрыть взаимосвязь фундаментальных и прикладных проблем физики, ее роль в развитии техники и других областей человеческой деятельности.
Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом.
Другой важнейшей задачей дисциплины является формирование у студентов широкого круга физических понятий, глубокое изучение фундаментальных законов неживой природы, лежащих в основе современной физической картины мира.
Лекции по дисциплине должны сопровождаться хорошо подготовленными демонстрационными опытами, которые могли бы служить для студентов образцом постановки школьного эксперимента и методики его использования при объяснении нового материала. При проведении семинаров и практических занятий нужно стремиться выработать у студентов навыки грамотного изложения теоретического материала и умения решать задачи. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них физическое явление или закон, понимали сущность применяемого метода измерения и умели не только осмыслить полученные результаты, но и оценить степень их достоверности. Особое внимание должно быть обращено на проверку глубины усвоения вопросов, непосредственно относящихся к школьному курсу физики.
Дидактические единицы раздела «Механика»: Кинематика поступательного движения. Динамика материальной точки. Динамика системы материальных точек, законы сохранения импульса и энергии. Динамика в неинерциальных системах отсчета. Кинематика и динамика вращательного движения. Механика жидкостей и газов. Силы в механике. Кинематика и динамика колебательного движения. Механические волны. Элементы специальной теории относительности.
Общая и экспериментальная физика/Электродинамика.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.01. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число часов: 76 ч.
Дидактические единицы раздела «Электродинамика»: Электрическое поле в однородной среде. Проводники в электрическом поле. Электрическое поле в диэлектриках. Энергия электрического поля. Постоянный ток. Электропроводность твердых тел. Термоэлектронная эмиссия и контактные явления в металлах и полупроводниках. Электрический ток в электролитах. Электрический ток в газах. Магнитное поле. Электромагнитная индукция. Магнитные свойства вещества. Квазистационарные токи. Электромагнитное поле.
После изучения раздела студент должен
знать:
- свойства электрического заряда, электростатического, стационарного и переменного электромагнитного полей, уравнения Максвелла в интегральной форме;
- законы Кулона, Ома, Джоуля-Ленца, Ампера, Био-Саварра-Лапласа, правила Кирхгофа для разветвленных цепей, законы электролиза и электромагнитной индукции Фарадея; принцип суперпозиции для электрических и магнитных полей;
- определения и единицы измерения физических величин: заряда, напряженности и потенциала электрического поля, индукции магнитного поля, электроемкости проводников и конденсаторов, силы и плотности тока, электродвижущей силы, сопротивления проводников;
- механизмы электропроводности металлов, электролитов, газов и полупроводников. Физические процессы в колебательном контуре;
- принципиальную идею и практическую реализацию фундаментальных физических экспериментов: опыта Кулона, опытов Милликена-Иоффе и Томсона по определению элементарного и удельного заряда электрона, опыта Толмена и Стюарта по исследованию механизма электропроводности металлов и Камерлинг-Онесса по обнаружению сверхпроводимости, опытов Ампера по изучению взаимодействия проводников с токами, опытов Фарадея по обнаружению явления электромагнитной индукции;
- примеры применения электромагнитных взаимодействий в технике. Физические принципы, лежащие в основе действия электроизмерительных приборов, трансформаторов, генераторов переменного тока, датчиков магнитного поля, полупроводникового диода и транзистора;
уметь:
- производить расчет электрических полей с использованием принципа суперпозиции и теоремы Остроградского-Гаусса при распределении зарядов, обладающем определенной симметрией;
- производить расчет магнитных полей с использованием закона Био-Савара-Лапласа, принципа суперпозиции и теоремы полного тока при распределении токов, обладающем определенной симметрией;
- производить расчет электрических цепей постоянного и переменного токов с использованием закона Ома, правил Кирхгофа, метода векторных диаграмм;
- описывать электрические и магнитные поля с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей;
- пользоваться электроизмерительными приборами для определения силы тока, напряжения на участке цепи, ЭДС источника тока, мощности тока, сопротивлений проводников, магнитной индукции;
- определять погрешность измерений;
- производить подбор приборов для измерений в электрических цепях с учетом значений определяемых величин и допустимой погрешности измерений;
- производить подбор шунтов и дополнительных сопротивлений к электроизмерительным приборам;
- производить сборку электрической цепи по ее принципиальной схеме;
- пользоваться осциллографом для изучения электрических колебаний;
- планировать свою учебную деятельность при изучении дисциплины, а также при проведении эксперимента на лабораторных занятиях.
иметь представление:
- о механизмах поляризации диэлектриков и намагничивания магнетиков;
- о явлении сверхпроводимости, его использовании в науке и технике; о достижениях физики в области высокотемпературной сверхпроводимости;
- о плазме, ее свойствах и проблеме удержания плазмы в установках термоядерного синтеза;
- об основных событиях в истории электромагнетизма и ученых, открывших его законы.
Общая и экспериментальная физика/Оптика. Квантовая физика.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.01. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число часов: 102 ч.
Дидактические единицы раздела «Оптика»: Геометрическая оптика. Фотометрия. Волновые свойства света. Релятивистские эффекты в оптике.
После изучения раздела студент должен
знать:
- современные представления о природе света;
- физическую сущность явлений интерференции, дифракции, поляризации, дисперсии, поглощения и рассеяния света, фотоэффекта; проявление и практическое использование указанных явлений;
- понятия: естественный и поляризованный свет, оптический путь, оптическая разность хода, фазовая и групповая скорости света, световой луч, показатель преломления, тонкие линзы, оптический центр, оптическая ось, фокус, фокальная плоскость, оптическая сила, увеличение линзы, оптическая ось кристалла;
- принципы: Гюйгенса-Френеля, построения зон Френеля, Ферма;
- законы: Малюса, Брюстера, Бугера, Рэлея, геометрической оптики, теплового излучения, фотоэффекта;
- формулы: тонкой линзы, фокусного расстояния линзы, Вульфа-Брэгга;
- эффекты Доплера (в оптике);
- идею и практическую реализацию фундаментальных физических экспериментов: классических и современных опытов по определению скорости света, опытов по распространению света в движущихся средах, опытов Ньютона, Столетова, Лебедева, Вавилова;
- устройство, назначение и основные характеристики оптических приборов;
- определения и единицы измерения физических величин: светового потока, силы света, яркости, светимости, освещенности, дисперсии и разрешающей способности дифракционной решетки, излучательной и поглощательной способности тел;
уметь:
- рассчитывать интерференционную картину от двух когерентных источников монохроматического и белого света;
- пользуясь формулами разности хода лучей, интерферирующих на тонкой пластинке и условиями максимума и минимума, рассчитывать расстояние между интерференционными полосами, толщину пластинки, угол клина, длину волны света, оптическую толщину пленки для просветления оптических стекол;
- определять временную когерентность излучения;
- пользоваться методом зон Френеля для расчета дифракционной картины, возникающей в результате дифракции на различных препятствиях;
- пользуясь формулами дисперсии и разрешающей способности объяснять изменение дифракционной картины с изменением параметров решетки;
- использовать явления интерференции и дифракции света для определения длины световой волны (бипризма Френеля, кольца Ньютона, зонная пластинка);
- пользоваться оптическими приборами: окулярами, микроскопами, зрительными трубами, интерферометрами, поляриметром, монохроматором и др.;
- строить изображения предметов, получаемые с помощью оптических приборов;
иметь представление:
- о голографии и её применении;
- о нелинейной оптике;
- об оптических явлениях в природе;
- о свойствах и природе тормозного и характеристического рентгеновского излучения;
- о закономерностях люминесцентного излучения и его практическом применении.
Дидактические единицы раздела «Квантовая физика»: Квантовые свойства излучения. Модель атома Резерфорда-Бора. Волновые свойства микрочастиц. Квантовое состояние. Уравнение Шредингера. Квантовая теория водородоподобного атома. Многоэлектронный атом и молекулы. Квантовая теория излучения. Строение и свойства атомных ядер. Элементарные частицы.
После изучения раздела студент должен
знать:
- современные представления о природе света;
- законы: теплового излучения, фотоэффекта;
- формулы: Планка (квант энергии), Эйнштейна (фотоэффект), Вульфа-Брэгга;
- эффекты Вавилова-Черенкова, Комптона;
- как использовать законы теплового излучения для измерения температуры раскаленных тел, а из опытов по фотоэффекту определять постоянную Планка;
- постулаты Бора и их квантовомеханическую интерпретацию;
- модель атома Резерфорда-Бора, расчет энергетического спектра водородоподобного атома в рамках этой модели;
- понятие корпускулярно-волнового дуализма в свойствах света и микрочастиц; соотношения неопределенностей Гейзенберга и их физический смысл;
- вероятностный характер поведения микрообъектов и его экспериментальное подтверждение; статистический смысл волновой функции состояния микрочастицы;
- место и роль в становлении квантовой физики фундаментальных экспериментов: опытов Франка и Герца, Девиссона-Джермера, Фабриканта, Бибермана и Сушкина, Штерна и Герлаха;
- основное уравнение квантовой физики – уравнение Шредингера (общее и стационарное); стандартные требования, предъявляемые к волновой функции; связь энергетического спектра частицы с характером силового поля, в котором она находится;
- методологические принципы, положенные в основу квантовой механики (принцип соответствия, принцип причинности, принцип дополнительности, принцип суперпозиции);
- классификацию частиц по спину (бозоны и фермионы), принцип Паули и принцип тождественности частиц;
- полный набор квантовых чисел для электрона в водородоподобном атоме; понятие вырождения состояний; кратность вырождения энергетических уровней в водородоподобном атоме;
- квантовомеханический смысл первого боровского радиуса для электрона в атоме водорода;
- строение и модели атомных ядер, характеристики ядер, свойства ядерных сил;
- закон радиоактивного распада ядер; основные закономерности радиоактивных превращений ядер; реакции синтеза ядер легких элементов и реакции деления ядер тяжелых элементов и их практическое использование;
- экспериментальные методы регистрации частиц; биологическое действие радиоактивных излучений и способы защиты от них;
- классификацию элементарных частиц, обменный механизм фундаментальных взаимодействий;
уметь:
- рассчитывать энергетический спектр состояний атома водорода и водородоподобных атомов в рамках модели Резерфорда-Бора;
- рассчитывать длину волн и частоту излучения при различных переходах электрона между состояниями в атоме водорода и водородоподобных атомах;
- рассчитывать длину волны де Бройля для свободной микрочастицы в нерелятивистском приближении и релятивистском случае;
- использовать соотношения неопределенностей Гейзенберга для оценки энергии основного состояния атома водорода и линейного гармонического осциллятора;
- использовать стационарное уравнение Шредингера для описания движения свободной частицы и частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме, для оценки коэффициентов прозрачности потенциального барьера;
- определять нормировочный коэффициент волновой функции и рассчитывать вероятность нахождения частицы в заданной области пространства в модельных (одномерных) задачах квантовой механики;
- записывать распределение электронов по квантовым состояниям в многоэлектронном атоме в соответствии с принципом Паули и принципом минимума энергии без учета взаимодействия между электронами;
- пользоваться периодической системой элементов Менделеева;
- рассчитывать энергию связи ядер, а также энергию ядерных реакций (поглощаемую либо выделяющуюся);
- применять закон радиоактивного распада ядер для определения периода полураспада, или среднего времени жизни радиоактивных ядер;
иметь представление:
- о свойствах лазерного излучения и принципе работы оптического квантового генератора;
- о спин-орбитальном взаимодействии, отвечающем за дублетное расщепление спектральных линий в излучении атомов;
- о космических лучах и их природе, о способах зашиты от радиоактивного излучения;
- о кварковой модели строения адронов.
Общая и экспериментальная физика/Молекулярная физика.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.01. Год обучения: 4 год, 8 семестр. Число часов: 64 ч.
Дидактические единицы раздела «Молекулярная физика»: Основы МКТ. Идеальный газ. Явления переноса в газах. Основные положения термодинамики. Реальные газы. Жидкость. Твердое тело. Электроны в твердом теле.
После изучения раздела студент должен
знать:
- основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества и опыты, подтверждающие их;
- понятия: внутренней энергии, теплового равновесия, теплового движения молекул, длины свободного пробега, энтропии и т. д.
- законы: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля;
- процессы: адиабатный, изобарный, изохорный, изотермический, политропный;
- цикл Карно;
- функции: распределения молекул по скоростям, а также распределения числа молекул по кинетическим энергиям их беспорядочного теплового движения;
- уравнения: Ван-дер-Ваальса, кинетической теории идеального газа, состояния (Клапейрона);
- определения и единицы измерения физических величин: плотности, давления, температуры, объема, количества теплоты, работы, теплоемкости (молярной и удельной), массы, молярной массы, количества вещества, скорости;
- постоянные: Авогадро, Больцмана;
- коэффициенты: диффузии, поглощения, полезного действия;
уметь:
- определять число молекул (атомов) в данной массе вещества;
- объяснять давление газа на стенки сосуда с точки зрения молекулярно-кинетической теории;
- решать задачи с использованием основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов;
- производить переходы от практической шкалы температур к термодинамической и наоборот;
- решать задачи с использованием уравнения Клапейрона-Менделеева;
- строить и анализировать графики изопроцессов в газе;
- решать задачи с применением формул, определяющих внутреннюю энергию одно-, двух - и многоатомных идеальных газов;
- вычислять работу газа при изопроцессах;
- решать задачи на применение 1 и 2 начала термодинамики в тепловых процессах;
- составлять уравнения теплового баланса и решать задачи на изменение внутренней энергии тел при тепловых и механических процессах;
- строить диаграммы замкнутых термодинамических циклов и анализировать их;
- объяснять фазовые переходы с точки зрения молекулярно-кинетической теории;
- проводить и объяснять опыты, подтверждающие наличие и свойства сил поверхностного натяжения;
- объяснять физические свойства твердых тел на основе молекулярно-кинетической теории;
- применять статистический метод при изучении хаотического характера движения большого числа молекул;
иметь представление:
- о связях между свойствами микрочастиц вещества с макропараметрами вещества;
- о природе сил поверхностного натяжения;
- о явлениях переноса: диффузии, вязкости, теплопроводности;
- о фазовых переходах.
Теоретическая физика.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.02. Год обучения: 3-4 год, 5-8 семестр. Число часов: 156 ч.
Цели и место дисциплины «Теоретическая физика» (ТФ) определены государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Изучение дисциплины ТФ преследует следующие педагогические цели:
а) обобщить совокупность знаний студентов по курсу общей физики, дать единую физическую картину мира;
б) познакомить студентов с математическими методами исследований и математическим аппаратом, применяемым в основных разделах теории для решения простейших задач;
в) дать прочную теоретическую основу для преподавания курса физики в средней школе.
Требования к уровню усвоения содержания дисциплины
В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению ФМО и вузовским компонентом ООП к бакалавру предъявляются следующие требования к уровню усвоения содержания дисциплины ТФ.
Бакалавр:
- осознает личностную и социальную значимость своей профессии; обладает целостным представлением об образовании как особой сфере социокультурной практики, обеспечивающей передачу (трансляцию) культуры от поколения к поколению и выступающей как контекст становления личности;
- обладает научно-гуманистическим мировоззрением, знает основные закономерности развития природы и общества;
- владеет системой знаний о закономерностях и принципах образовательного процесса и умеет использовать их в своей профессиональной деятельности;
- знает формы и методы научного познания и их эволюцию, владеет различными способами познания и освоения окружающего мира; понимает роль науки в развитии общества;
- владеет профессиональным языком предметной области знания, умеет корректно выражать и аргументированно обосновывать положения предметной области знания;
- способен в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к пересмотру собственных позиций, выбору новых форм и методов работы;
- обладает организационно-деятельностными умениями, необходимыми для самоанализа, развития своих творческих способностей и повышения квалификации;
- обладает культурой мышления, речи, общения;
- осознает здоровье как ценность; владеет знаниями и умениями по охране здоровья и безопасности жизнедеятельности;
- имеет представление о физических основах естественнонаучной картины мира;
- владеет основными понятиями высшей математики, умеет использовать математический аппарат при изучении и количественном описании физических процессов и явлений;
- осознает значение физики как фундаментальной науки о природе, понимает взаимосвязь фундаментальных и прикладных проблем физики для развития техники и других областей человеческой деятельности;
- владеет системой знаний о фундаментальных физических законах и теориях, физической сущности явлений и процессов в природе и технике;
После изучения дисциплины ТФ студент должен
Иметь представление:
Об основных законах теоретической физики (ТФ);
Знать:
- общую структуру физической науки и структуры конкретных физических теорий;
- общие понятия, принципы и законы физики;
- основы современной физической картины мира;
- связь изучаемых физических теорий с современной техникой;
Уметь использовать:
- общие понятия, принципы и законы физики для анализа конкретных физических процессов и явлений;
- математический аппарат в основных разделах теории для решения достаточно простых задач ТФ.
Иметь опыт: грамотного использования основных понятий ТФ при обсуждении классических задач.
Физическая электроника.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.03. Год обучения: 3 год, 5-6 семестр. Число часов: 184 ч.
Дисциплина «Физическая электроника» является одной из дисциплин блока дисциплин предметной подготовки и составной частью федерального компонента подготовки учителей по направлению 050200.62 – Физико-математическое образование. Профиль 050202 – Физика. Целью изучения дисциплины является подготовка учителя по соответствующим разделам программы изучения физики в средней школе.
Задачи дисциплины – формирование у будущего учителя представлений о современных технических средствах получения, обработки, передачи, обмена информацией, направлений и социальных аспектов развития этих средств и способов, а также навыков работы с современной электронной аппаратурой.
Успешное изучение дисциплины «Физическая электроника» предполагает:
· максимальное привлечение знаний, полученных студентами при изучении курсов математики, общей и экспериментальной физики;
· активное использование лабораторного эксперимента, как средства для иллюстрации и закрепления теоретического материала;
· выполнение лабораторных работ.
Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса.
Лекции по дисциплине должны сопровождаться хорошо подготовленными демонстрационными опытами. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них явление или закон, понимали сущность применяемого метода измерения и умели не только осмыслить полученные результаты, но и оценить степень их достоверности.
Основы вычислительной физики.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.04. Год обучения: 2 год, 4 семестр. Число часов: 60 ч.
Дисциплина «Основы вычислительной физики» относится к федеральному компоненту раздела «Дисциплины профильной подготовки».
Курс построен на закреплении и формировании у студента информационного мировоззрения.
В настоящее время моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, причем по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам.
Цель курса - расширить представления студентов о моделировании физических явлений как методе научного познания, ознакомить с использованием компьютера как средства познания и научно-исследовательской деятельности.
Задачи курса - раскрыть цели и задачи моделирования физических процессов; познакомить с различными видами физических моделей и способами их построения.
Необходимо отметить, что процесс моделирования требует проведения математических вычислений, которые в подавляющем большинстве случаев являются весьма сложными. Для разработки программ, позволяющих моделировать тот или иной процесс, от обучающихся потребуется не только знание конкретных языков программирования, но и владение методами вычислительной математики. При изучении данного курса представляется целесообразным использовать пакеты прикладных программ для математических и научных расчетов, ориентированных на широкие круги пользователей.
Изучение дисциплины «Основы вычислительной физики» предполагает разные формы учебной деятельности студента: прослушивание лекционного курса, работа на практических и лабораторных занятиях. Специфика обучения студентов требует от них большого объема самостоятельной работы, поэтому важное значение приобретает контроль за ходом и качеством самостоятельного усвоения знаний. Контролирующую функцию выполняет зачет.
Практикум по решению физических задач.
Шифр дисциплины по УП: ДПП.05. Год обучения: 3-4 год, 5-8 семестр. Число часов: 140 ч.
Цели и место курса «Практикум по решению физических задач» определены государственным образовательным стандартом ВПО по специальности 050200.62 – Физико-математическое образование, профиль 050202 – Физика от 01.01.01г. № 000 пед/бак (новый).
Курс базируется на материале, излагаемом в курсах «Введение в экспериментальную физику», «Общая физика».
Цели курса:
а) обобщить, дополнить необходимые для обучения решению задач по физике знания и умения студентов, полученные ими в курсах педагогики, психологии, методики преподавания физики, на практических занятиях по общей физике;
б) проанализировать структурные особенности различных типов физических задач;
в) ознакомить студентов с проведением различных типов уроков решения задач, контрольных работ, олимпиад, с имеющейся в наличии в вузе литературой (задачники, учебники, пособия и т. п.);
г) способствовать формированию умения трансформировать знания студентов, полученные в курсе общей и теоретической физики на элементарный уровень;
д) научить методике составления, решения и проверки задач различных типов.
Практикум по основам компьютерных наук.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.1. Год обучения: 1 год, 1 семестр. Число часов: 22 ч.
Цели и место дисциплины «Практикум по основам компьютерных наук» определены государственным образовательным стандартом. Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста по циклу "Общеобразовательные дисциплины" в государственных образовательных стандартах второго поколения", утвержденными Минобразования России 31.01.2005.
Выпускник, получивший квалификацию учителя математики, информатики, физики должен быть готовым осуществлять обучение и воспитание обучающихся с учетом специфики преподаваемого предмета; способствовать социализации, формированию общей культуры личности, осознанному выбору и последующему освоению профессиональных образовательных программ; использовать разнообразные приемы, методы и средства обучения; обеспечивать уровень подготовки обучающихся, соответствующий требованиям Государственного образовательного стандарта.
Занимательные задачи в школьной физике.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.2. Год обучения: 1 год, 2 семестр. Число часов: 36 ч.
Цели и место курса «Занимательные задачи в школьной физике» определены государственным образовательным стандартом ВПО по направлению подготовки 050200.62 Физико-математическое образование профиль 050202.62 Физика от 01.01.01г. № 000 ПЕД\БАК (новый). Курс базируется на материале, излагаемом в курсах “Элементарная физика”, “Общая физика”.
Цели курса:
а) обобщить, дополнить необходимые для обучения решению занимательных задач по физике знания и умения студентов, полученные ими в курсах педагогики, психологии, методики преподавания физики, на практических занятиях по общей физике;
б) проанализировать структурные особенности различных занимательных физических задач;
в) ознакомить студентов с проведением различных типов уроков решения задач, контрольных работ, олимпиад, с имеющейся в наличии в вузе литературой (задачники, учебники, пособия и т. п.);
г) способствовать формированию умения трансформировать знания студентов, полученные в курсе общей и теоретической физики на элементарный уровень;
д) научить методике составления, решения и проверки занимательных задач различных типов.
Введение в радиоэлектронику.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.3. Год обучения: 2 год, 3 семестр. Число часов: 34 ч.
Дисциплина «Введение в радиоэлектронику» является факультативным курсом и преследует пропедевтические цели перед изучением дисциплины блока ДПП «Физическая электроника».
Целью изучения дисциплины является также подготовка будущего учителя по соответствующим разделам физики и к руководству техническим творчеством школьников.
Задачи дисциплины – формирование у будущего учителя представлений о современных технических средствах радиоэлектроники.
Успешное изучение дисциплины предполагает:
· максимальное привлечение знаний, полученных студентами при изучении курсов математики, общей и экспериментальной физики;
· активное использование лабораторного эксперимента, как средства для иллюстрации и закрепления теоретического материала;
· выполнение лабораторных работ.
Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса.
Лекции по дисциплине должны сопровождаться демонстрационными опытами. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них явление или закон, понимали сущность применяемого метода измерения и умели не только осмыслить полученные результаты, но и оценить степень их достоверности.
Элементы физики фазовых переходов.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.4. Год обучения: 3-4 год, 5, 8 семестр. Число часов: 28 ч.
Цели и место курса по выбору студентов «Элементы физики фазовых переходов» определены методологией государственного образовательного стандарта. Настоящая программа составлена в соответствии с "Требованиями (Федеральный компонент) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра и дипломированного специалиста по циклу "Дисциплины предметной подготовки" в государственных образовательных стандартах второго поколения", утвержденными Минобразования России 31.01.2005. Дисциплина базируется на материале, излагаемом в курсах «Общая физика», «Основы теоретической физики». Изучение курса «Элементы физики фазовых переходов» преследует следующие педагогические цели:
а) обобщить совокупность знаний студентов по физике фазовых превращений;
б) познакомить студентов с математическим аппаратом, применяемым в теории фазовых переходов;
в) подготовить студентов к ведению элективных курсов по физике в средней школе по новым направлениям физики.
Школьный кабинет физики.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.5. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число часов: 28 ч.
Выпускник должен уметь осуществлять процесс обучения физике учащихся основной общеобразовательной школы с учетом основной специфики физики как науки – экспериментальной науки. Для этого кабинет физики школьной общеобразовательной школы оснащен оборудованием. Информация о требованиях к лабораторному и демонстрационному оборудованию, правилам хранения, технике безопасности в кабинете физики является важным моментом в подготовке специалиста.
Компьютерный комплекс «Открытая физика» и его применение в учебной работе
Шифр дисциплины по УП: ФТД.6. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число часов: 20 ч.
Компьютерный комплекс «Открытая физика» представляет собой полный мультиме-дийный курс физики, разработанный авторским коллективом для учащихся школ, лицеев, гимназий, колледжей. Он позволяет обучаемому в интерактивном режиме разобраться в различных вопросах курса физики, постичь ее основы, досконально понять сущность физических законов. Цель факультатива – подготовка будущих учителей физики к активному использованию компьютерного комплекса на уроках физики в школе и в самостоятельной работе учащихся, формирование мотивов для компьютеризации учебного процесса по дисциплине.
Педагогическое мастерство.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.7. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число часов: 34 ч.
Рабочая программа курса «Педагогическое мастерство» предназначена для студентов, обучающихся по направлению 050200.62 - Физико-математическое образование (профиль 050202 – Физика).
Цели учебной дисциплины:
- подготовить будущих педагогов к работе в образовательных учреждениях, наиболее полно реализовать свой творческий потенциал и сформировать стремление к самосовершенствованию в процессе овладения основами педагогического мастерства.
- научить студентов соотносить идеалы педагогической деятельности с уровнем собственной готовности к этой деятельности;
- помочь студентам выработать свой индивидуальный стиль педагогической деятельности на основе личностных особенностей;
- помочь научиться в определенной степени управлять педагогическими ситуациями;
- научить управлять собственным психическим состоянием и регулировать самочувствие.
Современная нанофизика: достижения и перспективы развития.
Шифр дисциплины по УП: ФТД.8. Год обучения: 4 год, 8 семестр. Число часов: 24 ч.
Дисциплина «Современная нанофизика: достижения и перспективы развития» (далее Нанофизика) является факультативом в рамках блока ФТД. Целью изучения дисциплины является знакомство учителя физики с новейшими достижениями в области нанофизики и перспективами ее развития и использования.
Задачи дисциплины – формирование у будущего учителя представлений о современных технических средствах производства и исследования наночастиц.
Успешное изучение дисциплины «Нанофизика» предполагает максимальное привлечение знаний, полученных студентами при изучении курсов математики, общей и экспериментальной физики, физической электроники.
Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса.
6. Итоговая государственная аттестация.
Итоговая государственная аттестация бакалавра образовательного профиля «Физика» включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен. Итоговые аттестационные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности бакалавра профиля «Физика» к выполнению образовательных задач, установленных государственным образовательным стандартом, и продолжению образования по программам подготовки магистра вышеупомянутого стандарта. Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, должны полностью соответствовать основной образовательной программе высшего профессионального образования, которую он освоил за время обучения.
6.1. Требования к выпускной работе бакалавра.
Выпускная работа бакалавра должна быть представлена в форме рукописи.
Требования к содержанию, объему и структуре выпускной работы бакалавра определяются высшим учебным заведением на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, государственного образовательного стандарта по направлению 050100.62 «Педагогическое образование» образовательный профиль «Физика».
Время, отводимое на подготовку квалификационной работы, составляет для бакалавра не менее шести недель.
6.2. Требования к государственному экзамену бакалавра образовательного профиля «Физика»
Порядок проведения и программы государственных экзаменов определяются вузом на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, государственного образовательного стандарта по направлению 050100.62 «Педагогическое образование» образовательный профиль «Физика», методических рекомендаций и соответствующей примерной программы, разработанных УМО по педагогическому образованию.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
