Рабочая программа дисциплины Б2.Б.5.1 Естественнонаучные основы физической культуры (физика) (стр. 1 )

Министерство спорта Российской Федерации

Башкирский институт физической культуры (филиал) УралГУФК

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Б2.Б.5.1 Естественнонаучные основы физической культуры (физика)

направление подготовки: 49.03.01 «Физическая культура»

профиль: Спортивная тренировка в избранном виде спорта

Квалификация выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Уфа, 2014

1. Организационно-методический раздел

1.1 Цель и задачи дисциплины

Целью дисциплины является формирование у студентов знаний в области физики, и умений проводить математизацию и формализацию знаний о физической культуре и спорте, решение практических задач в сфере физической культуры и спорта, для использования полученных знаний в различных видах физкультурно-массовой работы и спортивного совершенствования.

Для достижения данной цели необходимо выполнение следующих задач:

·  понимание специфики данного компонента образования и связи физики с другими дисциплинами;

·  познание фундаментальных законов физики;

·  изучение и понимание свойств механических систем, строения вещества, термодинамики, сущности электрических и магнитных явлений, корпускулярно-волновой теории, строения атомного ядра и квантовой физики;

·  формирование представления о физической картине мира как основе целостности и многообразии природы;

·  получение теоретических знаний по некоторым разделам физики, имеющим практическое приложение в области физического воспитания (биомеханика, спортивная метрология, биохимия), а также в области гражданской обороны и обеспечения безопасности жизнедеятельности;

развитие способностей к причинному и вероятностному анализу физических процессов, альтернативному мышлению в выборе способов решения физических задач;

·  осознание физических проблем в мире.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина Б2.В.5.1 ЕНО ФК (физикa) относится к базовой части ФГОС высшего образования, изучается на 1 курсе во 2 семестре.

1.3 Перечень формируемых компетенций

Выпускник, освоивший программу бакалавриата:

-обладает общекультурными компетенциями для формирования мировоззренческой позиции (ОК-1);

-обладает общепрофессиональными компетенциями для определения

анатомо-морфологических, физиологических, биохимических, биомехани-ческих, психологических особенностей физкультурно-спортивной деятельности и характер ее влияния на организм человека с учетом пола и возраста (ОПК-1);

-обеспечивает в процессе профессиональной деятельности соблюдение требований безопасности, санитарных и гигиенических правил и норм, проводит профилактику травматизма, оказывает первую доврачебную помощь (ОПК-7);

-осуществляет пропаганду и обучение навыкам здорового образа жизни (ПК-6);

-проводит научный анализ результатов исследований и использует их в

практической деятельности (ПК-30).

1.4 Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины:

- студент должны знать:

основы механики точки и твердого тела, статику, кинематику и динамику; механики жидкости и газа, теории колебаний и волн, основы термодинамики, основы электростатики и электродинамики, теории электрических цепей; строение атомов и молекул;

- студент должен уметь:

применять и трансформировать в соответствии с целями деятельности законы естественнонаучных дисциплин;

- студент должен владеть:

основными методами и рациональными приемами сбора обработки и представления научной, деловой и педагогической информации, методами математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в физике;

Таблица 1. Перечень и объем активных и интерактивных форм учебных занятий

Формы учебной работы
активные	интерактивные
вид	тема занятия*	категория учебной работы	вид	тема занятия*	категория учебной работы
1.Исследовательская деятельность (активный поиск информации)	темы 1-4, 5-7, 9-12	СРС	1.Контрольная работа (решение задач)	тема 2,5, 8,11	аудиторная
2.Конференции (семинары)	Темы 9,10,11,12	аудиторная	2.Дискуссия (коллоквиум)	тема 4,8,13	аудиторная
3.Лабораторные работы	темы 2,3,5,8	аудиторная, внеаудиторная	3.Презентации, видеоролики	тема 9	СРС

* - название темы см. табл. 6

Для определения уровня формирования компетенций студента при изучении дисциплины ЕНО ФК (физика) используются следующие методы:

- стандартизированный тест с дополнительным творческим заданием. Данный тест содержит задания, как с выбором правильного варианта ответа, так и включает в себя творческое задание;

- метод развивающейся кооперации. Включает решение задач, которые трудно выполнить в индивидуальном порядке и для которых нужна кооперация, объединение студентов с распределением роли в группе. Такой тип работы может быть целесообразен при подготовке презентаций и проведении лабораторных работ;

- портфолио (сборник учебных достижений студента). Оформляется в виде рабочей тетради, в которой отражены краткие сообщения по определенным темам, решения задач, лабораторные работы и пр.;

- модульно-рейтинговая система позволяет оценить работу студента в течение семестра по сумме баллов (рейтингу), которые он набрал по итогам аттестации (контрольной работы, коллоквиума, теста, портфолио и т. п.). Набрав необходимое количество баллов (табл.2) студент получает зачет по результатам первого семестра.

Таблица 2. Модульно-рейтинговая система оценки знаний студента

№	Модуль	Рейтинг, баллы	Итог
1.	Коллоквиум 1 Основы динамики точки и твердого тела	6-10
2.	Коллоквиум 2 Применение законов термодинамики	6-10
3.	Коллоквиум 3 Электрические цепи	6-10
4.	Портфолио	3-5
	21-35	Зачет

2. Содержание дисциплины

2.1 Объем дисциплины и виды учебной работы

Распределение видов и часов учебных занятий дисциплины по семестрам составлено в соответствии с учебным планом и представлено в таблице 2.

Таблица 3. Состав и объем дисциплины

Вид учебной работы	Всего часов	Распределение по семестрам (в часах)
1 семестр	2 семестр
Общая трудоемкость дисциплины (ЗЕ/часы)	(2/72)	-	(2 / 72)
Аудиторные занятия, всего в т. ч. лекции (Л) практические занятия (ПЗ)	38 14 24	-	38 14 24
Самостоятельная работа студента (СРС) в т. ч. самостоятельное изучение материала подготовка к практич. занятиям	34 14 20	-	34 14 20
Вид итогового контроля	-	экзамен

2.2 Разделы дисциплины

В соответствии с требованиями, заложенными в содержании блока дисциплин естественнонаучного цикла (Б. 2) государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования третьего поколения для направления 49.03.01 – Физическая культура, дисциплина ЕНО ФК (физика) включает 5 дидактических единиц (раздела):

Механика точки и твердого тела. Физические основы механики: кинематика и законы динамики мате­риальной точки, твердого тела, жидкостей и газов, законы сохранения, осно­вы релятивисткой механики.

Механика жидкости и газа. Элементы механики жидкостей. Гидростатика, свойства жидкостей и газов.

Теория колебаний и волн. Физика колебаний и волн: кинематика гармонических колебаний, интерференция и дифракция волн, спектральное разложение.

Основы термодинамики. Молекулярно-кинетичес­кая теория, свойства статистических ансамблей; функции распределения частиц по скоростям, законы термодинамики, элементы термодинамики открытых систем.

Основы электромагнетизма и теории электрических цепей. Электричество и магнетизм: постоянные и переменные электрические поля в вакууме и веществе, теория Максвелла, свойства и распространение электромагнитных волн, в том числе оптического диапазона.

2.3 Темы дисциплины и их краткое содержание

Таблица 4. Темы и их краткое содержание

№ п/п	Тема	Краткое содержание
1	Место физики в системе человеческой культуры	1.1  Предмет физики. Материя. 1.2  Физические законы. Связь с математи­кой, естественными науками, техникой и философией 1.3  Основные разделы физики
2	Кинематика	2.1 Кинематические уравнения движения материальной точки. Основные понятия и величины. Типы движения в кинематике. 2.2 Определение скорости материальной точки. 2.3 Ускорение материальной точки. 2.4 Вращательное движение.
3	Динамика	3.1  Динамика материальной точки и поступательного движения мате­риального тела. 3.2  Первый закон Ньютона. 3.3  Связь силы действующей на тело с его массой. Второй закон Ньютона. 3.4  Механическая система. Силы в механической системе. 3.5  Закон сохранения импульса замкнутой системы как фундаменталь­ный закон природы 3.6  Закон движения центра масс материальных точек.
4	Работа, энергия и мощность	4.1  Основные понятия и величины: работа, энергия, виды механической энергии. 4.2  Полная энергия механической системы. Закон сохранения энергии. 4.3  Удар (соударение). Центральный удар Выполнение механических законов сохранения при ударе. 4.4  Деформация.
5	Механика твердого тела	5.1 Механика твердого тела в общем случае. 5.2 Теорема Штейнера. 5.3 Момент силы и импульса. 5.4.Уравнение динамики вращатель­ного движения твердого тела. 5.5  Закон сохранения момента импульса.
6	Силы инерции	6.1  Закон всемирного тяготения 6.2 Невесомость 6.3 Закон Ньютона для неинерциальных систем отсче­та. 6.4  Основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета.
7	Механика жидкостей и газов.	7.1  Элементы механики жидкостей. Гидростатика. Закон Паскаля. Закон Архимеда. 7.2  Течение. Поток. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости. 7.3  Вязкость жидкости. Ламинарное и турбулентное течение жидкости.
8	Газовые законы	8.1  Идеальный газ. 8.2  Молекулярно-кинетическая теория. 8.3  Закон Авогадро. Парциальное давление и закон Дальтона. 8.4  Уравнение состояния. 8.5  Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя квадратичная скорость молекул. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа.
9	Основы термодинамики	9.1  Первое начало термодинамики. Закон сохранения и превращения энергии. 9.2  Теплоемкость (удельная, молярная, при постоянном объеме, при постоянном давлении). 9.3  Термодинамические изо - (изохорный, изобарный, изотермический) и адиабатный процессы. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики.
10	Колебательные процессы и волны.	10.1  Виды колебаний (свободные и вынужденные, линейные и нелинейные). Гармонические колебания. Период и частота колебаний. 10.2  Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. 10.3  Основные понятия о нелинейных колебаниях и уединенных волнах. 10.4  Уравнение плоской и сферической волн. 10.5  Интерференция волн. Когерентность и когерентные волны. Условие интерференционных максимумов и минимумов.
11	Оптические явления	11.1 Электромагнитная природа световых явлений. Шкала электромагнитных волн. 11.2 Основные законы геометрической оптики 11.3 Закон преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления, их физический смысл. 11.4 Линзы. Классификация линз. Основные характеристики линз 11.5 Фокус. Главная и побочные оптические оси. Формула тонкой линзы. Построение изображения предмета в линзах.
12	Электрический заряд и его поле. Электрические свойства вещества	12.1 Электрический заряд и его фундаментальные свойства. Закон сохранения зарядов для замкнутых систем. 12.2 Закон Кулона.. Принцип суперпозиции электростатических полей. Напряженность и потенциал электрического поля. 12.3 Поток вектора напряженности электрического поля. Разность потенциалов и работа по перемещению заряда в поле. 12.4 Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. 12.5 Диэлектрики, полупроводники и проводники. 12.6 Конденсатор. Связь емкости, разности потенциалов и заряда.
13	Электрический ток	13.1 Электрический ток. Сила тока.. ЭДС и напряжение. 13.2 Сопротивление проводников. Закон Ома для участка цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников. 13.3 Работа и мощность тока. 13.4 Вычисление разветвленных цепей. Правила Кирхгофа.
14	Магнитное поле	14.1 Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. 14.2 Закон Ампера. Закон Лоренца. Взаимодействие двух проводников с током. 14.3 Магнитные свойства вещества. Виды магнетиков (диамагнетизм, парамагнетизм и ферромагнетизм) и их природа. 14.4.Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца.

2.4 Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы