7M01504 Физика в образовании в АтГУ им. Досмухамедова

Программа дисциплины ориентирована на теоретическую и практическую подготовку профессиональной деятельности будущего педагога высшей школы и позволяет сформировать у магистрантов систему знаний и представлений об основных разделах педагогической науки как одной из важнейших областей современного знания, в которой реализуется единство философского и научного подходов к образовательной сфере деятельности людей.

Программа дисциплины ориентирова на формирование психологического сознания и мышления, овладение категориями научной психологии, принципами и методами психологического исследования, развитие способности будущего специалиста самостоятельно и обоснованно выбирать и эффективно применять наиболее адекватные для конкретной ситуации психологические измерительные средства для проведения исследования личности и группы, эффективного управления персоналом организации

Современные методы и формы организации обучения в соответствии с технологизация физического образования; мотивация обучающихся к познавательной деятельности, полного изучения данного учебного материала, рефлексивного управления, а также проектирования учебного процесса на основе педагогических технологий.

Способствует формированию ясного и осмысленного понимания сущности научного познания и соотношения науки с другими областями культуры, создание философского образа современной науки, подготовка к восприятию материала различных наук для использования в конкретной области исследования, коммуникативной и профессиональной компетенций магистрантов, происходит обогащение словарного состава магистрантов, изучение грамматического и теоретического материала, письменная работа, выполнение различных заданий и упражнений, усвоение правил, развитие речи (устной и письменной), выразительность чтения, аудирование, свободное говорение.

Основные разделы и особенности современной физики, ее взаимосвязь с другими разделами естествознания. Возникновение и эволюция важнейших физических понятий. История развития физических методов исследования. Важнейшие достижения физики XX века. Сведения о жизни и научном творчестве величайших физиков прошлых времен и современности.

Целью изучения дисциплины является повышение исходного уровня владения иностранным языком, достаточным уровнем коммуникативной компетенции для решения социально-коммуникативных задач в различных областях профессиональной деятельности при общении с зарубежными партнерами, а также для относительно полного и точного понимания высказывания собеседника в распространенных стандартных ситуациях профессионального общения, необходимую информацию из текстов профессиональной направленности

Основные принципы кинематики. Основные законы динамики, работа и энергия. Основы механики сплошной среды. Статистический метод. Кинематические характеристики молекулярного движения. Термодинамика. Газы с межмолекулярным взаимодействием и жидкости, процессы переноса.

Симметрия кристаллов. Структура реальных кристаллов. Классификация твердых тел по типу связи. Структурные и физические особенности молекулярных, ионных, ковалентных, металлических кристаллов. Упругие волны, смещения атомов и фононы. Теплоемкость и теплопроводность твердых тел. Основы зонной теории. Сверхпроводимость. Особенности проводимости диэлектриков Классификация магнетиков. Соединения со спонтанной намагниченностью.

Место физики в учебных планах высших учебных заведений разного профиля. Принципы построения курса физики в вузах, его связь с другими дисциплинами. Лекции. Виды и структура лекции по физике. Проблемное построение лекций. Лекционные демонстрации. Технические средства. Семинары. Практические занятия. Лабораторный практикум. Компьютерное моделирование. Их роль и место в преподавании физики. Различные формы организации самостоятельной работы студентов на аудиторных занятиях и во внеурочное время. Учебно-исследователькая работа студентов. Формы контроля знаний студентов. Принципы рейтинговой системы и тестового контроля.

Применение ИТ в учебном процессе школы, их роль, место и условия эффективного применения. Классификация учебных средств ИТ; порядок создания и использования педагогических программных средств и технологий, ориентированных на формирование у учащегося умений осуществлять разнообразные виды самостоятельной деятельности по сбору, обработке, хранению, передаче, продуцированию учебной информации.

Актуальные проблемы и задачи методики преподавания физики на современном этапе развития среднего и высшего образования. Научно-теоретические и методические основы преподавания физики. Физика как наука и физика как учебный предмет. Структура курса физики в средних учебных заведениях. Связь курса физики с другими учебными предметами и трудовым обучением учащихся. Особенности преподавания физики в различных учебных заведениях. Система принципов, методов и средств обучения физике. Методика изучения основных физических понятий.

Новые информационные технологии в учебном процессе: структура аудио- и видео- средств и методика их применения. Структура и архитектура ПЭВМ, практические навыки работы с компьютером. Принципы построения автоматизированных обучающих и контролирующих систем. Применение пакетов прикладных программ в учебном процессе по (предмету). Текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, базы данных. Информационные и телекоммуникационные сети.

Электростатика. Электрическое поле в вакууме. Электростатическое поле в проводниках, диэлектриках и вблизи них. Постоянный электрический ток. Электрический ток в среде. Электромагнетизм, Колебания и волны.Волновая Оптика. Квантовая природа излучении.

Основные представления об общих свойствах ядерных систем, о строении и структуре атомных ядер, об основных моделях атомных ядер, их области применения и их обосновании.

Физические механизмы электромагнитных излучений радиодиапазона. Свойства излучения. Приборы и устройства генерации и регистрации радиоволн. Взаимодействие излучения радиодиапазона с веществом. Нелинейные явления. Экспериментальное изучение фундаментальных физических явлений в физике радиоволн и взаимодействия излучения с веществом. Современные теоретические представления и математические методы исследований в физике радиоволн.

Физические принципы, лежащие в основе работы вакуумных, твердотельных, газо-плазменных и других приборов и устройств. Приборы с контактами Джозефсона. Электронная и туннельная микроскопия. Интегральные схемы. Формирование и обработка сигналов. Методы и средства передачи информации. Экспериментальное изучение фундаментальных явлений, лежащих в основе радиоэлектронных технологий.

Классификация задач по физике и методика их решения. Оформление решения задач. Контроль и учет знаний, умений и навыков по физике. Методика решения задач. Практикум по решению задач: механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике, квантовой физике.

Оснащение учебного процесса по физике. Основные требования к оборудованию физических кабинетов и лабораторий. Использование наглядных пособий. Фронтальные лабораторные работы, физический практикум. Применение компьютеров в лабораторном практикуме. Технические средства информатизации образования. Современные компьютерные технологии в образовании. Методы информатизации в образовании. О готовности педагогов к профессиональному использованию ИТ-технологий.

Учебный физический эксперимент, его значение и задачи. Система современного учебного физического эксперимента. Демонстрационный эксперимент по физике, его значение в преподавании. Методические требования к современному демонстрационному эксперименту. Лабораторные занятия по физике, их значение в учебном процессе. Физические эксперименты по разделу «Механика», «Молекулярная физика», электричеству и магнетизму, «Оптика», «Атомная и ядерная физика».

Принципы дидактики. Составные части учебной дисциплины. Демонстрационный эксперимент на лекциях по общей физике. Семинарские занятия. Система оценивания учебных достижений обучающихся. Лекция по дисциплине естественнонаучного профиля.История физического образования

Методика и техника демонстрационного эксперимента. Изучение некоторых наиболее часто используемых приборов, правила их эксплуатации. В лабораторные работы включаются демонстрации, проводимые по различным темам курса физики.

Измерение физических величин и погрешности. Физические величины и их измерение. Вычисления при выполнении лабораторных работ. Прямые однократные измерения и их погрешности. Косвенные измерения и их погрешности. Оценка границ случайных погрешностей. Статистические методы. Физический практикум в средней школе. Цели и задачи физического практикума. Методика подготовки учащихся к выполнению физического практикума. Принципы организации лабораторных работ. Методика организации и проведения физического практикума в классах физико-математического профиля. Подготовка оборудования к проведению практикума.

способен демонстрировать развивающиеся знания и понимание в изучаемой области, основанные на передовых знаниях этой области, при разработке и (или) применении идей в контексте исследования

свободно владеет иностранным языком на профессиональном уровне, позволяющем проводить научные исследования и осуществлять преподавание специальных дисциплин в вузах

применяет на профессиональном уровне знания педагогики и психологии управления высшей школы в своей научно-педагогической деятельности

способен расширять и углублять знания, необходимые для повседневной профессиональной деятельности и продолжения образования в докторантуре

знания современных проблем науки и образования при решении образовательных и профессиональных задач

- знание психолого-педагогические критерии качества учебного процесса и умение применять их на практике в рамках учебного процесса, осуществлять педагогическую деятельность в современных информационных-образовательных средах

- знание дидактических принципов и методов преподавания физики в средней школе, в профессиональных и высших учебных завидениях

- способность свободно владеть фундаментальнымы разделами физики, проводить физические эксперименты адекватными экспериментальными методами, оценивать точность и погрешность измерений, анализировать физический смысл полученных результатов выдвигать гипотезы, состовлять теоретические модели, проводить анализ границ и их применимости

- знание современные инновационные технологии в сфере образования, научно-исследовательской деятельности; анализировать, планировать и оценивать образовательный процесс и его результаты. Уметь самостоятельно разработать педагогическую технологию (проект), учебную программу в соответствии с поставленными целями и задачами

- знание и умение использовать педагогической терминологии (дидактика, ее функции и принципы; педагогическая парадигма; рефлексия; интерактивное общение; коммуникация невербальная и вербальная и т.д.)

- владение способностью абстрактно мыслить, анализировать, синтезировать получаемую информацию; навыками обработки и интерпретирования результатов эксперимента

- умения оценивать результаты эксперимента, готовить отчетные материалы о проведенной исследовательской работе; анализировать информацию по физике из различных источников с разных точек зрения, оценивать, представлять в доступном для других виде