Том 19, номер
3, 2013 ISSN 1609 - 3143
Физическое образование
в вузах
Издательский Дом Московского Физического общества
Совет журнала
Крохин Олег Николаевич – главный редактор, академик РАН, проф. МИФИ
Гладун Анатолий Деомидович – заместитель главного редактора, проф. МФТИ
Калашников Николай Павлович — заместитель главного редактора, проф., зав. каф. НИЯУ МИФИ
Николаев Владимир Иванович — заместитель главного редактора, проф. МГУ им. М.В. Ломоносова,
Шапочкин Михаил Борисович — заместитель главного редактора, проф., председатель Правления МФО
Колесников Юрий Леонидович — проф., проректор НИУ СПбИТМО
Кудрявцев Николай Николаевич — проф., ректор МФТИ (ГУ)
Стриханов Михаил Николаевич — ректор НИЯУ МИФИ, проф.
Сысоев Николай Николаевич — проф., декан физфака МГУ им. М.В. Ломоносова
Хохлов Дмитрий Ремович — проф., зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова, член-корреспондент РАН
Редакционная коллегия
Ответственный секретарь
Калачев Николай Валентинович -- старший научный сотрудник отдела
ученого секретаря ФИАН, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана и Финансового
университета при Правительстве РФ, кандидат физико-математических наук
Гороховатский Юрий Андреевич — проф., зав. каф. РГПУ им. А.И. Герцена
Завестовская Ирина Николаевна — директор Института магистратуры НИЯУ МИФИ, декан
Высшей школы физиков им. Н.Г. Басова НИЯУ МИФИ, ведущий научный сотрудник ФИАН
Лебедев Владимир Сергеевич — проф., зав. каф. МФТИ (ГУ)
Лебедев Юрий Анатольевич — проф., зам. Председателя Правления Объединённого физического
общества РФ
Морозов Андрей Николаевич — проф., зав. каф. НИУ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Песоцкий Юрий Сергеевич — проф., ген. дир. ассоциации «Марпут»
Пурышева Наталия Сергеевна — проф., зав. каф. МПГУ
Салецкий Александр Михайлович — проф., зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова
Спирин Геннадий Георгиевич — проф., каф. МАИ
Стефанова Галина Павловна — проф., первый проректор Астраханского госуниверситета
Рудой Юрий Григорьевич — проф. РУДН
Чернышев Виктор Викторович — проф., каф. ВА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина
Техническая редакция
Березин Павел Дмитриевич -- руководитель РИИС ФИАН.
Алексеева Татьяна Валерьевна -- инженер РИИС ФИАН.
Алексеева Татьяна Викторовна -- редактор РИИС ФИАН.
Издательский дом МФО, 2013 г.
Физическое образование в вузах
Т. 19, N 3, 2013
Содержание
3 Решение XII Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО–2013)
10 Решение участников Международной школысеминара, состоявшейся в Москве 24-26 июня 2013 г.
13
Опыт организации и проведения в 2013 году Всероссийской студенческой олимпиады
по физике ВСО-13 в НИЯУ МИФИ
Н.П. Калашников, А.С. Ольчак, Д.А. Самарченко, Е.В. Хангулян
19 Опыт сетевого взаимодействия в Герценовском университете
Н.И. Анисимова, Г.А. Бордовский, В.А. Бордовский, В.И. Сельдяев, Е.Ю. Семенова
27 Актуальные проблемы реализации УМКД общей физики в магистратуре НИЯУ МИФИ
И.Н. Завестовская, Н.П. Калашников, О.Н. Крохин, С.С. Муравьев-Смирнов
33 Методическая подготовка студентов по направлению «Педагогическое образование»,
магистерская программа «Физическое образование»: опыт реализации
В.И. Данильчук, Е.В. Донскова, Т.В. Клеветова
46 Эволюция курса общей физики от Хвольсона до наших дней
Н.М. Кожевников
52
Об инновационной методике обучения общей физике в университете
В.М. Дубовик, Н.П. Калашников, Д.А. Самарченко
66 Адаптация студентов к модульной технологии обучения
А.В. Черных
74
Повышение мотивационной составляющей физического образования студентов
строительной специальности вуза
Д.В. Елаховский
82
Зарядка конденсатора как неравновесный термодинамический процесс
Р.Р. Закиров, И.И. Латыпов
89 Практикум по радиоэлектронике: аналоговый раздел
О.Ю. Волков, Е.Р. Канунов, В.Ф. Марченко, А.А. Руденко, И.В. Румянцев,
Н.А. Сухарева, А.П. Сухоруков
99 Уроки наноэлектроники. 3. Электронная проводимость и моды проводимости в концепции «снизу–вверх»
Ю.А. Кругляк, Н.Е. Кругляк
111
Ещё раз о сверхпроводящей сфере во внешнем магнитном поле
С.Н. Сазонов
123
Интерференция света при отражении от тонких пластинок и пленок
Е.К. Наими
131
Бесконтактное измерение электросопротивления проводников в переменном магнитном поле. Часть 1
А.Г. Черных
138
Бесконтактное измерение электросопротивления проводников в переменном магнитном поле. Часть 2
А.Г. Черных
151 Аннотации
Physics in Higher Education
V. 19, N 3, 2013
The contents
3 The Decision of XII International Conference «Physics in System of Modern Education» (PSME12)
10
The Decision of Participants in the International Workshop, Held in Moscow on 24-26 June, 2013
13 The National Physics Student Contest (Olympiad) in National Research Nuclear University
«MEPhI» in 2013. The Organization and Conduct Experience
N.P. Kalashnikov, A.S. Olchak, D.A. Samarchenko, E.V. Khangulyan
19 NetInteraction Experience in Herzen University
N.I. Anisimova, G.A. Bordovsky, V.A. Bordovsky, V.I. Seldyaev, E.U. Semenova
27 Urgent Aspects of the General Physics Course Realization in the Master of Science
(Magister) Program in National Research Nuclear University «MEPhI»
I.N. Zavestovskaya, N.P. Kalashnikov, О.N. Krokhin, S.S. Murav’ev-Smirnov
33 Methodical Training of Students in the Field of «Pedagogical Education»,
Master’s Program «Physical Education»: Implementation Experience
V.I. Danilchuk, E.V. Donskova, T.V. Klevetova
46
General Physics Course Evolution from Khvolson till Nowadays
N.M. Kozhevnikov
52
On Innovative Methods in Teaching of General Physics at a University
V.M. Dubovik, N.P. Kalashnikov, D.A. Samarchenko
66 Adaptation of Students to Modular Technology Education
A.V. Chernykh
74 Improvement of the Motivation Component of Students’ Physical Education at the Civil
Engineering Department
D.V. Elakhovskiy
82
The Capacitor Charging as NonEquilibrium Thermodynamic Process
R.R. Zakirov, I.I. Latypov
89 Educational Radioelectronics Laboratory: Analog Section
O.J. Volkov, E.R. Kanunov, V.F. Marchenko, A.A. Rudenko, I.V. Rymiantzev,
N.A. Suhareva, A.P. Sukhorukov
99 Lessons of Nanoelectronics. 3. Electronic Conductivity and Conductivity Modes by «Bottom–Up» Approach
Yu.A. Kruglyak, N.E. Kruglyak
111
Harking Back to Theme of the Superconducting Sphere in an External Magnetic Field
S.N. Sazonov
123
Light Interference at Reflection from Thin Plates and Films
E.K. Naimi
131
Contactless Measurement of Electrical Resistance in Alternating Magnetic Field. Part 1
A.G. Chernyh
138
Contactless Measurement of Electrical Resistance in Alternating Magnetic Field.
Part 2
A.G. Chernyh
151 Abstracts
Решение XII Международной конференции
«Физика в системе современного образования» (ФССО–2013)
Международная конференция «Физика в системе современного образования (ФССО–2013)» была проведена под эгидой Министерства образования и науки Российской Федерации с 3 по 7 июня 2013 г. на базе Петрозаводского государственного университета (ПетрГУ). Непосредственное участие в организации и проведении конференции принял Научно-методический совет по физике Минобрнауки РФ. В подготовке и организации конференции наряду с сотрудниками ПетрГУ принимали участие представители Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург), Московского государственного педагогического университета, Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.
В конференции приняли участие более 200 человек, из них 126 – иногородние участники. На конференции были представлены доклады от учебных и научных учреждений Украины, Казахстана, США, Узбекистана, Молдавии, Швеции, а также доклады представителей 23 городов Российской Федерации.
Работа конференции была проведена в соответствии с Программой, одобренной оргкомитетом и программным комитетом конференции. На конференции работали 8 секций и два круглых стола: «Актуальные проблемы реализации ФГОС-3 в учебном процессе по курсу общей физики» и «Универсальные учебные действия как индикатор метапредметных результатов обучения физике». Всего, включая пленарное заседание, было проведено 9 заседаний, заслушано 60 докладов, обсуждено 73 стендовых доклада.
На конференции работали выставки учебного оборудования и новых учебных изданий по физике, в которых принимали участие представители фирм-производителей учебно-лабораторного оборудования и программного обеспечения: ООО «3Б Сайнтифик», ООО «Лаборатории Позитивного Развития», ООО «Научные развлечения», ЗАО «Научные приборы», а также издательств «Лань», «Дрофа» и журнала «Физика в школе». Была организована экскурсия в учебные и научные лаборатории ФТФ ПетрГУ.
В рамках конференции был проведен семинар для учителей физики на тему: «Реализация требований ФГОС основной и полной школы в УМК по физике».
На пленарном заседании было заслушано 9 докладов, посвященных актуальным направлениям современной физической науки, разработке и обоснованию методик и способов, позволяющих сохранить инвариантную фундаментальную составляющую образования в области наукоемких технологий, основу которых составляет физика.
Обсуждались вопросы преемственности физического образования, приемы и способы, активизирующие познавательную деятельность, в т. ч. с помощью мультимедийных ресурсов. Был представлен обзор об оборудовании современного физического практикума. Все доклады, представленные на пленарном заседании, рекомендованы к опубликованию.
На конференции работали следующие секции:
1. Профессиональное физическое образование.
По тематике все устные и стендовые доклады можно разделить на три блока:
1) Организация образовательного процесса в обучении физике (дипломное проектирование, базовые кафедры, классический физический эксперимент, спецпрактикум и др.).
2) Содержательный аспект физического образования (модели в микро" и мегамире, «вечные барьеры», задачи физического практикума, фотоэлектрические эксперименты и др.).
3)Учебно-методическое обеспечение (методики преподавания, учебные пособия и др.).
2. Физика в системе инженерного образования.
Тематика представленных докладов:
1) Физический практикум (проблемы) в технических университетах.
2) Сложные вопросы физики (наноэлектроника, квантовые явления и т.д.), их доступность для студентов.
3) Изложение курса физики, ориентированного на повышение заинтересованности студентов в изучении данной дисциплины. Применение методов физики в решении практических задач.
4) Организация самостоятельной работы студентов.
5) Практикум для магистров, демонстрации и эксперимент в курсе физики.
3. Физика в системе естественнонаучного образования.
На секции обсуждались вопросы преподавания физики для школьников и
студентов нефизических направлений подготовки. Секция считает необходимым: 1) Реализовать подготовку студентов-педагогов к преподаванию дисциплины «Естествознание» в старшей школе. Данная подготовка должна проходить в магистратуре на базе бакалавриата естественнонаучных и математических профилей.
2) Увеличить число зачетных единиц и аудиторных часов, выделяемых на освоение дисциплины «Физика» на математических и естественнонаучных профилях и направлениях за счет увеличения объема математического и естественнонаучного цикла.
3) Четко определить статус магистра по направлению «педагогическое образование».
4. Подготовка педагогических кадров по физике.
Участники имели возможность обсудить исследования, посвященные Решение XII Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО–2013) содержательным и процессуальным аспектам подготовки педагогических кадров по физике.
По итогам работы секции были приняты следующие рекомендации:
• вынести на обсуждение на следующей конференции профессиональный стандарт педагога, для определения общего взгляда на дескрипторы будущего учителя физики;
• рассмотреть возможность включения в рамках регионального или школьного компонентов вопросов космологии при обучении старших школьников;
• рассмотреть возможность организации отдельной секции конференции, посвященной вопросам использования балльно-рейтинговой системы, в качестве инструментария для отслеживания учебных достижений по физике учащихся и студентов.
5. Физика в системе общего среднего образования.
Содержание докладов посвящено обсуждению следующих тем:
1) Актуальные вопросы методики преподавания физики в школе в условиях перехода на новые ФГОС.
2) Проблемы реформирования общего среднего образования.
3) Современные тенденции управления образовательным процессом.
4) Физическое образование в школе и единый государственный экзамен.
Секция считает необходимым:
• Разработать образцы диагностических материалов, четко задающих уровень усвоения содержания физического образования, и включить их в виде приложения в стандарт.
• Прекратить разного рода внешкольное промежуточное тестирование учащихся.
• Прекратить разрушение системы педагогического образования, повысить статус учителя.
• Расширить базовую часть профессионального цикла стандарта педагогического образования, включив в нее физику как обязательную дисциплину для студентов математического и естественнонаучных факультетов.
• Заменить «Обществознание» в качестве вступительного экзамена на все профили педагогического образования экзаменов по профильному предмету.
Произносимые доклады предложено опубликовать в журнале «Физика в школе».
6. Информационные и коммуникационные технологии в преподавании физики.
На заседании секции обсуждались вопросы, связанные с выбором эффективных форм использования информационных технологий в преподавании физики, были представлены презентации новых разработок электронного образовательного контента.
По результатам работы секции вынесены следующие решения:
1) Признать состоявшимся процесс соединения информационных технологий и Решение XII Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО–2013) образовательного процесса в области точных наук, подтверждением чему является активное использование большинством обучающихся электронного контента.
2) Признать факт существования негативных тенденций, выражающихся в снижении среднего уровня подготовки выпускников средних и высших учебных заведений в области физико-математических дисциплин.
3) Предложить оргкомитету ФССО организовать работы по созданию постоянно действующего сайта конференций ФССО, используя потенциал и опыт постоянных участников секции компьютерных технологий.
7. Физика в современной естественнонаучной картине мира.
Основной темой докладов было обсуждение методических проблем реализации естественнонаучного цикла для непрофильных направлений образования (рабочих программ по математике, КСЕ и факультативных курсов).
Всеми докладчиками было отмечено неудовлетворительное положение, сложившееся в настоящее время в преподавании естественнонаучных дисциплин и математики для непрофильных направлений образования в результате внедрения ФГОС 3"го поколения, приводящее к массовой неграмотности бакалавров гуманитарного и экономического профилей в области естественнонаучной картины мира.
8. Проблемы математической подготовки физиков.
По тематике можно выделить следующие группы докладов:
1) Методика преподавания математики для физиков. В частности, обсуждался опыт преподавания теории вероятностей на основе теории графов.
2) Организация самостоятельной работы студентов, адаптированная к новым условиям преподавания в высшей школе.
3) Анализ современных тенденций в преподавании математики в России и за рубежом.
Оживленную дискуссию вызвал вопрос о последовательности преподавания курса математики в вузе для различных направлений подготовки.
На заседании круглого стола «Актуальные проблемы реализации ФГОС-3 в учебном процессе по курсу общей физики» присутствовало 46 человек. На обсуждение были вынесены следующие вопросы: как противодействовать снижению трудоемкости дисциплины «Физика» в базовой части государственных образовательных стандартов 3-го поколения; как сохранить гармоничное сочетание теории и эксперимента в курсе общей физики; как реагировать на снижение подготовки по физике выпускников средней общеобразовательной школы.
Особенно активно обсуждалась первая тема. Выступавшие отмечали почти повсеместный переход на двух-семестровый курс с одной лекцией в неделю. Имеются случаи полного исключения физики из учебного процесса для некоторых направлений бакалавриата. Состоялась свободная дискуссия о необходимости изменения программ по физике в связи с переходом обучения по этой дисциплине на 2 семестра; о том, как
научить решать задачи по физике по всем разделам в условиях ограниченного времени; о сочетании фундаментальной и прикладной составляющих физики в процессе подготовки бакалавров.
В выступлениях участников звучала озабоченность существующим в настоящее время стремлением готовить потребителей, а не людей науки; существенным уменьшением доли курса общей физики в рабочих программах бакалавриатов.
Участники круглого стола предложили:
1. Усилить контакты «на местах» с руководством выпускающих кафедр по согласованию содержания курса физики в базовой и вариативной части учебных планов.
2. Не ослаблять работы по пропаганде роли физики в системе современного образования, используя средства массовой информации, научно-методические журналы, конференции и другие мероприятия, где решается судьба высшего профессионального образования в России.
3. Развернуть вектор учебной дисциплины «Физика» с дедуктивно-обобщающего на концептуально-познавательный с целью усиления эмоционального компонента процесса обучения.
4. Шире использовать различные формы пропедевтики на начальном этапе изучения вузовской физики.
В результате обсуждения было предложено обратиться в Совет ректоров РФ и Президиум Российской Академии наук с письмом, в котором найдут отражение рекомендации XII Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО–2013).
В работе круглого стола «Универсальные учебные действия как индикатор метапредметных результатов обучения физике» приняли участие 42 человека. По итогам обсуждения было предложено:
• На базовом уровне обучения создать условия для того, чтобы учащиеся научились решать задачи. Для этого увеличить число часов на освоение дисциплины «физика» вдвое.
• Предоставить учителям широкие возможности для повышения квалификации, в т.ч. в классических университетах.
• Привести в порядок школьные учебники.
Подводя итоги работы, Конференция констатирует:
1. Снижение среднего уровня подготовки выпускников средних и высших учебных заведений в области физико-математических дисциплин.
2. Многозначность и сложность проблем, стоящих перед участниками образовательного процесса в части преподавания физики с учетом современных достижений этой науки, находится в противоречии с недостаточным числом зачетных единиц и аудиторных часов, выделяемых на освоение дисциплины «физика» в вузах.
3. Наличие тенденции в разрушении системы педагогического образования, сокращении числа педагогических вузов, что сказывается на качестве подготовки учителей.
4. Неопределенный на настоящее время статус магистра направления «педагогическое образование».
5. Проявление устойчивого интереса преподавателей физики к применению инновационных технологий в образовании, интерактивным методам обучения, методике формирования компетенций, и в то же время недостаточное в среднем качество цифровых образовательных ресурсов по физике.
6. Слабое взаимодействие УМО, научно-методических советов Минобрнауки по соответствующим дисциплинам, а также ведущих специалистов естественнонаучного и математического профиля к процессу разработки Федеральных стандартов и соответствующих контрольно-измерительных материалов.
Конференция рекомендует:
1. Совершенствовать систему подготовки научных, инженерных и педагогических кадров на основе интеграции достижений физической науки, инновационных педагогических и ИТ-технологий.
2. Пригласить представителей институтов РАН, медицинских, химико-технологических и других вузов для обсуждения достижений современной физики и путей их использования.
3. Рассмотреть возможность использования практики организации ряда престижных международных конференций, состоящую в представлении всех заявленных докладов в виде стендовых, дифференцированных в соответствии с тематикой секций, с предоставлением всем авторам возможности для кратких сообщений и обсуждения.
4. Предусмотреть в рамках каждой секции заказной (программный) доклад, ориентированный на общий охват проблематики ее научного направления.
5. В обязательном порядке привлекать Научно-методические советы Минобрнауки по соответствующим дисциплинам, а также ведущих специалистов естественнонаучного и математического профиля к процессу разработки Федеральных стандартов следующего поколения и соответствующих контрольно-измерительных материалов.
6. Одобрить и продолжить деятельность по созданию, развитию и продвижению качественного электронного образовательного контента и его внедрению в образовательный процесс в форме дополнений к имеющимся и зарекомендовавшим себя традиционным методикам обучения.
7. В процессе разработки Федеральных стандартов следующего поколения предусмотреть для непрофильных направлений образования обязательное включение цикла естественнонаучных и математических дисциплин в базовую часть стандарта.
8. В системе общего среднего образования четко определить содержание учебного предмета «физика» для всех профилей. Разработать образцы диагностических материалов, четко задающих уровень усвоения содержания физического образования, и включить их в виде приложения в стандарт.
9. Провести следующую, XIII международную конференцию «Физика в систем современного образования» в 2015 году в Санкт-Петербурге на базе РГПУ им. А.И. Герцена.
Участники конференции отмечают высокий уровень организации и проведения XII международной научной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО"2013) и выражают благодарность за ее организацию ректору Петрозаводского государственного университета профессору А.В. Воронину, Организационному комитету и всем, кто содействовал успешному проведению конференции.
Решение участников Международной школы-семинара, состоявшейся в Москве 24-26 июня 2013 г.
Международная школа-семинар по проблеме «Физика в системе высшего и среднего образования России» состоялась в Москве 24–26 июня 2013 г. Организаторам школы-семинара выступило Межрегиональное Общественное движение «Физика и
образование». Школа-семинар работала на базе двух вузов: Московского физико-технического института (государственный университет) и Московского авиационного института (национальный исследовательский университет).
В работе школы-семинара приняли участие 78 человек, представляющие практически все регионы России, а также ряд стран СНГ (Белоруссия, Армения, Азербайджан, Узбекистан).
Для обсуждения в рамках школы семинара было предложено 117 докладов.
Доклады обсуждались на двух секциях: «Общие методологические проблемы преподавания физики» и «Реальный учебный процесс».
Участники школы-семинара приняли следующее решение.
Участники школы-семинара отмечают:
– Низкий уровень знаний школьников по физике, поступающих в технические вузы страны.
В частности, по результатам ЕГЭ 2012 года 13,5 % школьников не набрали минимального балла необходимого для положительной аттестации, т.е. другими словами получили двойки. И это при том, что порог положительной аттестации, по общему мнению, существенно занижен.
Показателен и другой факт: в том же году из двухсот с лишним тысяч школьников только 44 получили сто баллов! Упадок физического образования школьников очевиден.
– Не лучше обстоит дело с изучением физики у студентов. Общественный мониторинг показывает, что лишь пятая часть студентов технических вузов относительно успешно осваивает курс физики на уровне, соответствующем государственным стандартам. Для 80% студентов, будущих инженеров, физика остается «вещью в себе». В этой ситуации необходимо создание учебников с несколькими (по крайней мере, двумя) уровнями изложения. Один из уровней, ориентированный на слабых студентов, не должен быть строго доказательным.
Он должен фиксировать основные понятия и законы физики, и их практическое использование.
Учебники с более или менее строгим изложением большей частью студентов инженерных вузов просто на просто не воспринимаются. И процесс этот часто необратим.
– Невнимание государства к естественнонаучному образованию, в частности физическому, привело к тому, что в обществе наметилась тенденция сползания к средневековью. Сформировался многомиллиардный рынок оккультных услуг.
Исчезает понятие научного, материалистического мировоззрения. На бытовом уровне у значительной части молодежи знания о мироздании соответствуют докоперниковскому периоду.
– Стимулируя в обществе идеи религиозного воспитания молодежи (а гуманитарная составляющая религии, несомненно, важна) государство в лице его институтов умалчивает о наивной вульгарной стороне религиозных представлений, сформированных до возникновения науки, как таковой.
– Объективным фактором, непосредственно влияющим на качество образования, является зарплата преподавателей. Зарплата 28-30 тысяч рублей в месяц для вузовского преподавателя позор, уверен министр науки и образования Д. Ливанов. С этим согласны все преподаватели. К сожалению, практика такова, что 30 тысяч рублей в месяц для большинства преподавателей это многолетняя мечта. Требование Путина В.В. о двукратном превышение зарплат вузовского преподавателя к 2018 году по сравнению со средней по региону не находит воплощения в Дорожной карте образования.
Дорожная карта видит основной путь увеличения фонда заработной платы вузов в сокращении и увольнении преподавателей. К 2018 году предполагается сократить 38% профессорско-преподавательского состава, что составляет 260 тысяч человек.
Соответственно, на 38% должна вырасти зарплата преподавателей, в абсолютном выражении это немного больше 6 тысяч рублей в месяц. Дорожная карта фактически девальвирует распоряжение президента. Еще один негативный момент Дорожной карты – увеличение нагрузки на одного преподавателя с нынешних 9,4 студента до 12.
– Создается ощущение, что единственная цель реформы образования – сэкономить на образовании. Правительство России выделяет на образование 3,5% ВВП. На эти же цели Бразилия тратит 10%, Финляндия 16,4%, Япония 14%, а Южная Корея 25%. Экономит только Россия, страна равнодушная к разворовыванию огромных бюджетных средств (только на откаты чиновникам ежегодно тратятся триллионы рублей), вторая держава по числу миллиардеров, безумно сорящая деньги на неадекватные нашему положению спортивные мероприятия.
– Физика является в определенном смысле лакмусовой бумажкой, определяющей отношение государства к инженерному образованию, к формированию технической интеллигенции. И отношение это не соответствует тем запросам общества по модернизации и индустриализации страны, без чего невозможно создание 20 миллионов высокотехнологичных рабочих мест, озвученное президентом В. Путиным.
Участники школы-семинары считают необходимым:
– рассмотреть на НМС по физике Минобрнауки вопрос о концепции многоуровневого учебника по физике для технических вузов, ориентированного на студентов с разным уровнем базовой школьной подготовки;
– рекомендовать зав. кафедрами физики изыскивать возможности для чтения пропедевтических курсов физики студентам;
– рекомендовать профессорско-преподавательскому составу шире использовать традиционные способы лекционного сопровождения (ясный, живой эксперимент);
– кафедрам прилагать усилия к сохранению учебно-вспомогательного персонала;
– рекомендовать заведующим кафедрам ставить и использовать возможности курса «физические основы современных технологий»;
– общественному движению «Физика и образование», обобщив мнение физического сообщества, направить на рассмотрение Государственной Думы предложение об обязательности ЕГЭ по физике для всех школьников;
– преподавателям физики активно присутствовать на сайте общественного движения» Физика и образование», высказывать свою позицию по различным вопросам преподавания физики и ее положения в структуре образования (http://www.physicsnet.ru/).
УДК 378.14
Опыт организации и проведения в 2013 году Всероссийской студенческой олимпиады по физике ВСО-13 в НИЯУ МИФИ
Николай Павлович Калашников, Андрей Станиславович Ольчак, Дмитрий Александрович Самарченко, Елена Владимировна Хангулян
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
115409, г. Москва, Каширское ш., 31; e-mail: kalash@mephi.ru , ASOlchak@mephi.ru,
dasamarchenko@mephi.ru , EVKhangulyan@mephi.ru
Анализируется опыт проведения Всероссийской студенческой олимпиады (ВСО-13) по физике в НИЯУ МИФИ. Обсуждаются результаты ВСО&13 по физике.
Ключевые слова: Всероссийская студенческая олимпиада, ВСО-13, физика.
УДК 53:372.8
Опыт сетевого взаимодействия в Герценовском университете
Надежда Ивановна Анисимова, Геннадий Алексеевич Бордовский,
Владимир Алексеевич Бордовский, Валерий Иванович Сельдяев,
Елена Юрьевна Семенова
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена,
наб. реки Мойки, д. 48, 191186 Санкт-Петербург, Россия; e-mail: n_anisim@mail.ru
Рассмотрены формы сетевого взаимодействия разного уровня, реализуемые в Российском государственном педагогическом университете.
Ключевые слова: сетевое взаимодействие, сетевая магистерская программа,
взаимодействие школа-вуз, повышение квалификации.
УДК 537.226
Актуальные проблемы реализации УМКД общей физики в магистратуре НИЯУ МИФИ
Ирина Николаевна Завестовская, Николай Павлович Калашников,
Олег Николаевич Крохин, Сергей Сергеевич Муравьев-Смирнов
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ
E-mail: INZavestovskaya@mephi.ru ;
kalash@mephi.ru ; krokhin@sci.lebedev.ru; SSMuravyevsmirnov@mephi.ru
В статье описаны методика преподавания общей физики в магистратуре НИЯУ МИФИ, приведено описание Учебно-методического комплекса дисциплины общей физики, обобщен опыт работы авторов с магистрантами.
Ключевые слова: преподавание общей физики, методика обучения, УМКД, магистратура.
УДК 378
Методическая подготовка студентов по направлению «Педагогическое образование», магистерская программа «Физическое образование»: опыт реализации
Валерий Иванович Данильчук, Елена Владимировна Донскова, Татьяна Валентиновна Клеветова
ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный социально-педагогический университет»; кафедра теории и методики обучения физике и информатике 400005, Волгоград, пр. им. В.И. Ленина, 27, ФГБОУ ВПО «ВГСПУ»; e-mail:
danivi@yandex.ru ,
donskova@vspu.ru , ktv@vspu.ru
Представлен опыт реализации магистерской программы «Физическое образование». Рассмотрены система методической подготовки магистрантов, роль производственной практики в этом процессе и система оценки достижений профессиональных компетентностей в соответствии с требованиями ФГОС.
Ключевые слова: федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС); профессиональные компетентности учителя; производственная практика; методика обучения физике.
УДК 53:37.016
Эволюция курса общей физики от Хвольсона до наших дней
Николай Михайлович Кожевников
Санкт-Петербург, Государственный политехнический университет, E-mail: nkozhevn@mail.ru
Анализируются изменения курса общей физики за последние сто лет. Показано, что в середине ХХ века произошел переход от индуктивно-исторической к дедуктивно-теоретической концепции изучения физики в вузе, которая привела к серьезным проблемам в преподавании этой дисциплины. Многие современные курсы физики фактически выполняют роль словарей-справочников для подготовки студентов к централизованному тестированию.
Ключевые слова: преподавание общей физики, теоретический и эмпирический компоненты содержания, федеральный образовательный стандарт 3-го поколения, примерная программа по физике.
УДК 378.14
Об инновационной методике обучения общей физике в университете
Владислав Михайлович Дубовик, Николай Павлович Калашников, Дмитрий Александрович Самарченко
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
115409, г. Москва, Каширское ш., 31, e-mail:
vdubovik44@mail.ru , dasamarchenko@mephi.ru
Предложена инновационная методика обучения общей физике студентов 1-го курса университета с недостаточным уровнем довузовской физико-математической подготовки. Проведён анализ результатов апробации предложенной методики обучения и её влияние на успеваемость студентов двух групп как на 1-ом, так и 2-ом курсах.
Ключевые слова: Единый государственный экзамен, входной контроль, программа курса общей физики.
УДК 372.853
Адаптация студентов к модульной технологии обучения
Александра Валерьевна Черных
ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет», 119992, г. Москва, Малая Пироговская, д. 29;
e-mail: fu3rh@mail.ru
В данной статье рассматриваются дидактические условия адаптации студентов к модульной технологии обучения. Кроме того, описывается метод для выявления способностей студентов адаптироваться к образовательной среде.
Ключевые слова: модульная система обучения, технология, контроль знаний, адаптация.
УДК 378.147
Повышение мотивационной составляющей физического образования студентов строительной специальности вуза
Дмитрий Вячеславович Елаховский
Петрозаводский государственный университет, 185910, Россия, Респ. Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33;
E-mail: Elahovsky@mail.ru
В предлагаемой статье рассматривается возможность повышения качества преподавания физики на строительном факультете вуза за счёт методического обеспечения курса, адаптированного к профилю данной специализации с учётом межпредметных связей физики с другими дисциплинами и выбранной профессиональной деятельности студентов.
Ключевые слова: повышение мотивации, межпредметные связи, строительная физика.
УДК 536.14; 537.214
Зарядка конденсатора как неравновесный термодинамический процесс
Рашид Рахимович Закиров, Ильмир Ибрагимович Латыпов
Бирская государственная социально-педагогическая академия Республика Башкортостан, 452450;
e-mail: Zakirovrashid@rambler.ru , Latypov196@rambler.ru
На основе первого начала термодинамики рассмотрена иллюстративная задача, выясняющая влияние режима зарядки на передачу энергии конденсатору. В предельном случае квазистатического процесса величина КПД, как и ожидалось, равна 1. Для кривой диссипативных потерь обнаруживается максимум в области существенно неравновесных процессов.
Ключевые слова: неравновесный процесс; первое начало термодинамики; зарядка конденсатора; модель; релаксация.
УДК 378.162.33, 004.942, 53.083.8
Практикум по радиоэлектронике: аналоговый раздел
Олег Юрьевич Волков, Евгений Рэмович Канунов, Владимир Фёдорович Марченко, Андрей Андреевич Руденко, Илья Владимирович Румянцев, Наталия Александровна Сухарева, Анатолий Петрович Сухоруков
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, кафедра фотоники и физики микроволн
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2; e-mail: volkov@physics.msu.ru
Представлена обновлённая структура общего практикума по радиоэлектронике для студентов физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Отличие новых методических решений от традиционных практических занятий состоит в индивидуализации разработки, выполняемой на заранее подготовленном шаблоне, гибкой структуре формирования нового комплекса задач, расширением функционала выполняемых измерений. Введение SPICE моделирования позволяет ознакомить студентов с полным спектром стандартных тестов радиоэлектронного изделия – нагрузочными, частотными (амплитудными и фазовыми), импульсными характеристиками. Самоподготовка студентов, обработка результатов и создание
отчётов по выполненным задачам проходит с привлечением ресурсов NX-сервера, предоставляющего студентам настроенную рабочую среду моделирования системы, анализа результатов и ведения собственной базы данных выполненных работ.
Ключевые слова: общий физический практикум, радиоэлектроника, SPICE моделирование, аналоговая электроника.
УДК 537.1
Уроки наноэлектроники. 3. Электронная проводимость и моды проводимости в концепции «снизу–вверх»
Юрий Алексеевич Кругляк1, Наталья Ефимовна Кругляк2
1Одесский государственный экологический университет, Одесса, Украина;
e-mail: quantumnet@yandex.ua
2Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Одесса, Украина;
e-mail: krtstudio@yandex.ua
В рамках концепции «снизу–вверх» современной наноэлектроники рассматриваются общие вопросы электронной проводимости, моды проводимости, проводники n- и p-типа и графен.
Ключевые слова: наноэлектроника, молекулярная электроника, снизу–вверх, электронная проводимость, моды проводимости, проводники n-типа, проводники p-типа, графен.
УДК 538.945
Ещё раз о сверхпроводящей сфере во внешнем магнитном поле
Сергей Николаевич Сазонов
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет,
450000, г. Уфа, ул. К. Маркса – 12, кафедра физики; e-mail: SazonovSN@mail.ru
Рассматривается полая сверхпроводящая сфера (сверхпроводящая оболочка) в однородном внешнем магнитном поле, на которое накладывается поле точечного диполя, находящегося в её центре. Даны два способа доказательства того, что вне сферы её магнитное поле имеет дипольный характер. При первом из них, решение уравнения Лондона сшивается с решением уравнений Максвелла на обеих поверхностях сверхпроводника. Второй способ основан на сведении уравнения Лондона к интегральному уравнению для вектор-потенциала. Сделан вывод, что второй способ методически предпочтительнее первого.
Ключевые слова: эффект Мейсснера, уравнение Лондона, вектор-потенциал.
УДК 535.41
Интерференция света при отражении от тонких пластинок и пленок
Евгений Кадырович Наими
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
119049, Москва, Ленинский пр-т, 4; e-mail: e.naimi@mail.ru
Рассмотрены возможные способы получения и условия наблюдения интерференции монохроматических световых волн при отражении от тонких прозрачных пластинок и пленок. Показано, что помимо известных случаев – полос равной толщины и равного наклона – имеется еще одна возможность получения интерференции отраженных световых лучей – образование так называемых полос равной оптической плотности (или «равной рефракции»). Обсуждаются свойства структур с периодическим изменением показателя преломления – фотонных кристаллов. Как частный случай, получено условие Вульфа-Брэгга для дифракции рентгеновских лучей.
Ключевые слова: интерференция света, показатель преломления.
УДК 53.02
Бесконтактное измерение электросопротивления проводников в переменном магнитном поле. Часть 1
Анатолий Григорьевич Черных
Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева
660049, г. Красноярск, ул. Ады Лебедевой, 89; e-mail: agchernyh@mail.ru
Приводится описание лабораторной установки для измерения ЭДС, наведенной индукционными токами исследуемого образца. Измерения проводятся методом компенсации сигнала от внешнего переменного поля. Образец – короткозамкнутый на амперметр однослойный соленоид. Задача имеет точное решение. Описанный экспериментальный метод лежит в основе более совершенного, опирающегося на уравнения Максвелла (Часть 2).
Ключевые слова: лабораторная работа, закон электромагнитной индукции, переменное магнитное поле, компенсационный метод измерения, бесконтактное измерение тока и электропроводности.
УДК 53.02
Бесконтактное измерение электросопротивления проводников в переменном магнитном поле. Часть 2
Анатолий Григорьевич Черных
Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева
660049, г. Красноярск, ул. Ады Лебедевой, 89; e-mail: agchernyh@mail.ru
Предложенный в части 1 метод бесконтактного измерения электропроводности применен для массивных проводников, имеющих цилиндрическую симметрию. На основе уравнений Максвелла, в квазистационарном приближении, получены точные решения в широком интервале частот. Все расчеты приведены в форме, удобной для анализа экспериментальных измерений. Выполняя работу, студент интегрирует физику, математику и информационные технологии.
Ключевые слова: лабораторная работа, бесконтактное измерение электропроводности, уравнения Максвелла, точное решение в широком интервале частот.
Abstracts
The Decision of XII International Conference «Physics in System of Modern Education» (PSME-12)
Summary record about the conference which has passed from June, 03ed till June, 06th, 2013 in Petrozavodsk on the basis of the Petrozavodsk State University.
The Decision of Participants in the International Workshop, Held in Moscow on 24-26 June, 2013
Summary record about the International Workshop which has passed from June, 24th till June, 26th, 2013 in Moscow on the basis of the Moscow Aviation Institute (National Research University).
The National Physics Student Contest (Olympiad) in National Research Nuclear University «MEPhI» in 2013. The Organization and Conduct Experience
N. Kalashnikov, A. Olchak, D. Samarchenko, E. Khangulyan
National Research Nuclear University «MEPhI», Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
Russia; e-mail: vdubovik44@mail.ru ,
kalash@mephi.ru , dasamarchenko@mephi.ru
The analyses of the experience of conducting of the National Contest in Physics among students in NNRU «MEPhI» is presented. The results of the Contest are discussed.
Keywords: National Contest in Physics among Students.
Net-Interaction Experience in Herzen University
N.I. Anisimova, G.A. Bordovsky, V.A. Bordovsky, V.I. Seldyaev, E.U. Semenova
Herzen State Pedagogical University of Russia; e-mail: n_anisim@mail.ru
In the article aspects of net-interaction experience realized in Herzen University are under discussion.
Keywords: net interaction, net-master program, school-university interaction.
Urgent Aspects of the General Physics Course Realization in the Master of Science (Magister) Program in National Research Nuclear University «MEPhI»
I.N. Zavestovskaia1,2, N.P. Kalashnikov1,2, O.N. Krokhin1,2, S.S. Muraviev_Smirnov1
1National Research Nuclear University «MEPHI», 115409 Moscow, Kashirskoye sh., 31
2Lebedev Physics Institute, Russian Academy of Sciences, 119991 Moscow, Leninsky prosp., 53;
e-mail: INZavestovskaya@mephi.ru ;
kalash@mephi.ru ; krokhin@sci.lebedev.ru; SSMuravyevsmirnov@mephi.ru
The methods of the learning in general physics in the Master of Science (Magister) in National Research Nuclear University «MEPhI» are described. The general physics course in the Master of Science (Magister) Program is given, and the generalization of authors’ learning experience with the Masters of Science is proposed.
Keywords: the learning in general physics, the methods of the learning, General Physics Course, magistracy.
Methodical Training of Students in the Field of «Pedagogical Education», Master’s Program «Physical Education»: Implementation Experience
Valeriy Danilchuk, Elena Donskova, Tatiana Klevetova
Volgograd State Social-Pedagogical University
Department of theory and methods of teaching physics and computer science
400005, Lenin Avenue, 27, Volgograd; e-mail: danivi@yandex.ru , donskova@vspu.ru, ktv@vspu.ru
Experience of implementation of master’s program «Physical education» is represented. The system of methodical training of master students, the role of work practice in this process and the system of assessment of the achievements of professional competences in accordance with the requirements of federal state educational standard are considered.
Keywords: federal state educational standard; professional competences of teacher; work practice; methodology of teaching physics.
General Physics Course Evolution from Khvolson till Nowadays
N.M. Kozhevnikov
St-Petersburg State Polytechnic University; e-mail: nkozhevn@mail.ru
Evolution of general physics course during XX century is analyzed. It is shown that in the middle of the last age the transformation from inductive-historical to deductive-theoretical paradigm in physics teaching took place. As a result we have a lot of short handbooks and dictionaries instead of serious textbooks which are not necessary for test – examinations.
Keywords: general physics teaching, theoretical and experimental content of the physics course, federal state educational standard, exemplary general physics program.
On Innovative Methods in Teaching of General Physics at a University
V. Dubovik, N.P. Kalashnikov, D. Samarchenko
National Research Nuclear University MEPhI, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409 Russia;
e-mail: vdubovik44@mail.ru, dasamarchenko@mephi.ru
Innovative methods in teaching of general physics the first year university students with insufficient school training in physics and mathematics are proposed. The test results and the influence of those methods on the academic progress of two groups of the first and second year students are analyzed.
Keywords: united states examination, input control, the program of the general physics course.
Adaptation of Students to Modular Technology Education
A.V. Chernykh
Moscow Pedagogical State University
119992, Moscow, M. Pirogovskaya, 29; e-mail: fu3rh@mail.ru
This article examines the didactic conditions adaptation of students to modular technology education. In addition, describes a method to identify students’ abilities to adapt to the educational environment.
Keywords: modular system of education, technology, control of knowledge, adaptation.
Improvement of the Motivation Component of Students’ Physical Education at the Civil Engineering Department
D.V. Elakhovskiy
Petrozavodsk State University; e-mail: Elahovsky@mail.ru
The article describes the possibility to increase the quality of teaching Physics at the Civil Engineering Department applying methodological back-up of the course. The course is adapted to the profile of the given specialty and has been created in view of interdisciplinary links between Physics and other subjects and student selected professional activities.
Keywords: motivation increase, intersubject communications, physics for builders.
The Capacitor Charging as Non-Equilibrium Thermodynamic Process
R.R. Zakirov, I.I. Latypov
Birsk State Social Pedagogical Academy Republic Bashkortostan
E-mail: Zakirovrashid@rambler.ru , Latypov196@rambler.ru
On the base of the first thermodynamics law the illustrative problem revealing the influence of charging rate on the energy stored by capacitor is considered. For the case of quasistatical processes in limit the coefficient of efficiency value is equal to 1, which has been forecasted. The maximum of dissipative losses curve is found in the extremely non-equilibrium process domain.
Keywords: non-equilibrium process; thermodynamics first law; capacitor charging; model; relaxation.
Educational Radio-electronics Laboratory: Analog Section
O.J. Volkov, E.R. Kanunov, V.F. Marchenko, A.A. Rudenko, I.V. Rymiantzev, N.A. Suhareva, A.P. Sukhorukov
Faculty of Physics M.V. Lomonosov Moscow State University, Photonics and microwave physics division
Leninskie Gory, Moscow 119991 Russia; e-mail: flot@hovrino.net
Updated structure of general radio-electronics practicum for students of physics faculty at M.V. Lomonosov Moscow State University is presented. Difference of new methodical decisions from a traditional practical training consists in the individualization of development which is carried out on in advance prepared template, flexible structure of a new series of trainings, expansion of functionality of carried-out measurements. Introduction the SPICE modeling allows to acquaint students with a full spectrum of standard tests for radio-electronic production – load’s, frequency amplitude and phase, pulse characteristics. Additional students activity, processing of results and creation of reports takes place via NX service, providing to students the adjusted working environment for modeling, analysis of results and maintaining own database of the performed works.
Keywords: general physics practicum; radio-electronics; SPICE modeling; analog electronics.
Lessons of Nanoelectronics. 3. Electronic Conductivity and Conductivity Modes by «Bottom–Up» Approach
Yu.A. Kruglyak1, N.E. Kruglyak2
1Odessa State Environmental University, Odessa, Ukraine; e-mail: quantumnet@yandex.ua
2Odessa National University. I.I. Mechnikov University, Odessa, Ukraine;
e-mail: krtstudio@yandex.ua
General questions of electronic conductivity, conductivity modes, n- and p-type conductors and graphene are discussed in the frame of the «bottom – up» approach of modern nanoelectronics.
Keywords: nanoelectronics, molecular electronics, bottom – up, electronic conductivity, conductivity modes, n-type conductor, p-type conductor, graphene.
Harking Back to Theme of the Superconducting Sphere in an External Magnetic Field
S.N. Sazonov
Ufa State Aviation Technical University, 450000, Ufa, street. Marx_12; e-mail: SazonovSN@mail.ru
The aim of this article is to give the student's understanding of the available evidence that hollow superconducting sphere (superconducting shell) behaves as a point magnetic Dipole: 1) in a uniform external magnetic field, 2) in the point dipole, placed in its center. The way evidence is based on minimizing equation integral equation for London to vector-potential. It is an alternative to the traditional equation of London is closed with the decision of Maxwell's equations for the surface of the Superconductor. For a solid sphere (ball) integral equation can be solved completely.
Keywords: Meissner effect, London’s equation, vector-potential.
Light Interference at Reflection from Thin Plates and Films
E.K. Naimi
National University of Science and Technology «MISIS», 119049, Moscow, Leninskiy prosp. 4; e-mail: e.naimi@mail.ru
Possible ways to obtain and conditions for observation of monochromatic light waves interference at reflection from thin transparent plates and films are considered. It is shown that besides well known cases – stripes of an equal thickness and an equal inclination – there is one more possibility to obtain of interference of the reflected light beams – formation of so-called stripes of equal optical density (or «an equal refraction»). Properties of structures with periodic change of refraction index – photonic crystals are discussed. As a special case, Bragg’s condition for diffraction of X-rays is received.
Keywords: light interference, refraction index.
Contactless Measurement of Electrical Resistance in Alternating Magnetic Field. Part 1
A.G. Chernyh
Krasnoyarsk State Pedagogical University after V.P. Astafiev;
660049, Krasnoyarsk, st. Ada Lebedeva, 89; e-mail: agchernyh@mail.ru
There is given the description of the laboratory setup for the measurement of the emf induced by inductive currents of the test specimen. The measurements are made by the compensation of a signal from an external alternating field. The test specimen is a short-circuit single-layer solenoid. The problem has an exact solution. The described experimental method is the basis of an improved method based on Maxwell’s equation (Part 2).
Keywords: laboratory work, Faraday law of electromagnetic induction, alterating magnetic field, compensation method, contactless measurement of current and conduction.
Contactless Measurement of Electrical Resistance in Alternating Magnetic Field. Part 2
A.G. Chernyh
Krasnoyarsk State Pedagogical University after V.P. Astafiev;
660049, Krasnoyarsk, st. Ada Lebedeva, 89; e-mail: agchernyh@mail.ru
Introduced in Part 1 method of contactless measurement of conduction is applied for massive conductors with cylindrical symmetry. On the basis of Maxwell’s equations in the quasi-static approximation the exact solutions in a wide frequency range were obtained. All calculations are presented in a form suitable for the analysis of the experimental measurements. Doing the work a student integrates physics, mathematics and information technology.
Keywords: laboratory work, alterating magnetic field, Maxwell’s equations, the exact solution in a wide frequency range.
|