|
"Физическое образование в ВУЗах"
Издательский Дом Московского Физического общества "Физическое образование в ВУЗах"
Учредители: Главный редактор Крохин Олег Николаевич - член-корреспондент Российской Академии наук, Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия. Заместители Главного редактора Грибков Владимир Алексеевич - Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Суханов Александр Дмитриевич - Московский государственный университет, Российский научный центр физического образования, Москва, Россия. Шапочкин Михаил Борисович - Московский энергетический институт, Московское физическое общество, Москва, Россия. Редакционная коллегия Бруццоне Орасио - Университет Буенос-Айреса, Буенос-Айрес, Аргентина. Быковский Юрий Алексеевич - Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Москва, Россия. Врублевски Анжей - Варшавский университет, Варшава, Польша. Гладун Анатолий Деомидович - Московский государственный технологический университет (СТАНКИН), Москва, Россия. Кудрявцев Николай Николаевич - Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московской области, Россия Кунце Ганс Иохим - Рурский университет, Бохум, ФРГ. Кьянг Давид - Дальхаузи университет, Канада. Ли Синг - Наньянгский технический университет, Сингапур. Песоцкий Юрий Сергеевич - Российское научно-производственное объединение "Росучприбор", Москва, Россия. Рудой Юрий Григорьевич - Университет дружбы народов, Москва, Россия. Светозаров Владимир Владимирович - НТЦ "ВЛАДИС", Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет), Москва, Россия. Сенашенко Василий Савельевич - Министерство общего и профессионального образования РФ, Москва, Россия. Спирин Геннадий Георгиевич - Московский авиационный институт (технический университет), Москва, Россия. Трухин Владимир Ильич - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия. Чернышев Виктор Викторович - Военно-воздушная инженерная академия им. Н.Е. Жуковского, Москва, Россия. Техническая редакция Калачев Николай Валентиновнч - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Никулин Валерий Яковлевич- Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Перегудова Елена Нинелевна - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия.
1 Вступительная статья. IY Конференция СНГ "Современный физический практикум". Приветствие участникам конференции, отчеты руководителей секций 39 Лабораторный практикум по общей физике М.Б. Шапочкин 43 Основное уравнение макроскопической электродинамики магнетиков Л.И. Антонов, Г.А. Миронова, Е.В. Лукашева 49 Наглядность при обучении физике А.А. Червова 58 Физические основы возобновляемых источников энергии. Лабораторный практикум М.И. Федоров 69 Принципы построения лабораторного практикума по молекулярной физике и термодинамике М.Б. Шапочкин, П.П. Щербаков 73 Физический практикум для региональной системы образования В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров 79 Лабораторный практикум по радиоспектроскопии В.М. Чернов, Р.И. Валеев 82 Опыты по демонстрации структуры магнитного поля в средах с резкими границами П.В. Казарин, Н.С. Степанов 90 Компьютерный курс лекций по физике, созданный на кафедре ОТФ ЧГТУ в 1993-1997 годах Б.М. Золотаревский, А.К. Демидов 97 Опыт разработки учебного CD-ROM по курсу общей физики Г.Л. Башнина, Ю.Л. Колесников, А.А. Королев, В.Я. Михновец, О.Б. Прищепенок, А.В. Смирнов, С.К. Стафеев, Д.Н. Федотов 104 Применение интерактивного компьютерного физического практикума для дистанционного обучения В.М. Цаплев, В.М. Шевцов 111 Компьютерный практикум по квантовой механике В.И. Чижиков, Р.Э. Палий Г.А. Гурьянов 127 Краткие сообщения 159 Памятные даты 167 Аннотации 177 Реклама
V. 3, N 3, 1997
Contents 1 Introduction, the IY CIS Conference "Modern Physics Laboratory", reports of sections' chairmen M.B. Shapochkin 43 The Basic Equation of Macroscopic Electrodynamics of Magnetics L.I.Antonov, G.A.Mironova, E.V.Lukashova 49 Visual Aids in Physics Education A. A. Chervova 58 The Physical Basis for Renewable Energy Sources: A Laboratory Course M. I. Fedorov 69 A Laboratory Course on Molecular Physics and Thermodynamics M. B. Shapochkin and P. P. Shcherbakov 73 A Physical Laboratory Course for Regional Educational Centers V. V. Svetozarov and Yu. V. Svetozarov 79 A Laboratory Course in Radio Spectroscopy V. M. Chernov and R. I. Valeev 82 Demonstration Experiments on Magnetic Field Structures in Media with Sharp Edges P. V. Kazarin and N. S. Stepanov B.M. Zolotarevsky, A.K. Demidov 97 Development of an Educational CD for General Physics Training G.L. Bashina, Yu.L. Kolesnikov, A.A. Korolev, V.Ya. Mikhnovets, O.B. Prishchepenok, A.V. Smirnov, S. K. Stafeev, D. N. Fedotov 104 Application of an Interactive Computer Physics Laboratory Course for Remote Teaching V. M. Tsaplev, V. M. Shevtsov 111 A Computer Laboratory Course on Quantum Mechanics V. I. Chizhikov and R. E. Paliy 121 The Enhanced Role of Self-Made Instruments and Experiments in High School Physics Laboratories G. A. Gur'yanov 127 Short communications 159 Memorial dates 167 Abstracts 177 Advertisements
Аннотации
Лабораторный практикум по общей физике
М.Б. Шапочкин Московский энергетический институт
Лаборатория квантовой физики в вузах развита слабо, что тормозит развитие лекционного курса. Формирование лаборатории квантовой физики должно учитывать опыт спецпрактикумов таких как: лазерная техника, физика плазмы и газового разряда, физика атомов и молекул, оптическая спектроскопия, физика твердого тела и полупроводников, основы микроэлектроники, физика ядерных излучений и т.д. Отбор экспериментов из спецпрактикумов должен сочетаться с наличием классических квантовых экспериментов таких, как эффект Комптона. В статье предлагаются для обсуждения некоторые эксперименты лаборатории квантовой физики.
Основное уравнение макроскопической электродинамики магнетиков
Л. И. Антонов, Г. А. Миронова, Е. В. Лукашёва МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва тел. факс (095)939-14-89, E-mail: dl@crystal.icl.msu.su
Обсуждаются методические проблемы преподавания раздела "Магнитостатика" в курсе общей физики для студентов физических специальностей.
Наглядность при обучении физике
А.А.Червова Нижегородское высшее зенитное ракетное командное училище ПВО
Непременным условием повышения эффективности деятельности высшей школы является ее техническое переоснащение, которое заключается в разработке, создании современного лабораторного и демонстрационного оборудования, наглядных пособий, технических средств обучения. Применение на лекциях демонстраций, ЭВМ, технических средств обучения существенно повышает активность обучаемых, а кроме того, создает возможность наиболее полно реализовать один из важнейших дидактических принципов - принцип наглядности.
Физические основы возобновляемых источников энергии. Лабораторный практикум
М.И. Федоров Вологодский политехнический институт
В Вологодском политехническом институте впервые в 1997 г. для студентов специальности "Электроснабжение" (100400) введена дисциплина "Физические основы возобновляемых источников энергии". Автором разработана рабочая программа, которая представлена в данной статье. При разработке программы использован опыт английских ученых, которые сделали научно обоснованный анализ возможностей использования ВИЭ в связи с фундаментальными физическими процессами
Принципы построения лабораторного практикума по молекулярной физике и термодинамике
М. Б. Шапочкин, П. П. Щербаков Московский энергетический институт
Универсальный комплект лабораторного оборудования по Молекулярной физике (УКЛО), изготовляемый НТЦ ЛАБЭКС, и содержащий 9 лабораторных установок, реализует принципы построения лабораторного практикума по молекулярной физике и термодинамике. Он состоит из лабораторных установок, в которых: а) исследуются статистические распределения, б) измеряются термодинамические параметры процессов, а для объяснения полученных результатов используется статистическая физика, в) реализуются классические термодинамические эксперименты.
Физический практикум для регионального учебного центра
В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров Научно-технический центр "ВЛАДИС", МИФИ. 115409, Москва, Каширское шоссе, 31. Тел. 323-94-60, тел/факс 325-01-16 e-mail: vladis@vladis.park.mephi.ru
Физический практикум в стандартах ВЛАДИС является мощным инструментом интенсивного экспериментального изучения физики на различных уровнях - от школьного до университетского, а также средством тестирования, аттестации и коррекции знаний студентов и специалистов по многим критериям. Методическая полнота практикума при малом времени доступа к обширному "банку экспериментов" расширяет возможности физического образования и позволяет поставить систему изучения физики и других дисциплин методом "обучения через действие" ("learning by doing"). Одним из важных применений практикума является оперативная и качественная переподготовка как по фундаментальной дисциплине в целом, так и по отдельным разделам, особенно в случаях, когда требуется обнаружение и ликвидация пробелов в знаниях.
Лабораторный практикум по радиоспектроскопии
В.М. Чернов, Р.И. Валеев Физический факультет Челябинского государственного университета, ул. Бр. Кашириных, 129, 454136 Челябинск, Российская федерация.
Сообщается о специальном лабораторном физическом практикуме по радиоспектроскопии для студентов, обучающихся специальности радиофизика и электроника на физическом факультете Челябинского государственного университета. Практикум включает в себя восемь лабораторных работ по изучению принципов действия радиоспектрометров и строения вещества.
Опыты по демонстрации структуры магнитного поля в средах с резкими границами
П.В. Казарин, Н.С. Степанов Нижегородский государственный университет, радиофизический факультет 603600, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, Россия тел. (7-8312) 65-81-73
Обсуждаются способы, позволяющие при помощи железных опилок получить достаточно качественную картину поведения силовых линий магнитного поля вблизи образцов магнетика с резкими границами. Описывается соответствующая установка, приводятся примеры получающихся картин для некоторых характерных форм образцов и полостей в магнетиках.
Компьютерный курс лекций по физике, созданный на кафедре ОТФ ЧГТУ в 1993-1997 гг.
Б.М. Золотаревский, А.К. Демидов Челябинский Государственный технический университет
Использование современных технических и программных средств дает возможность наглядно, в динамике, учитывая новейшие достижения наук, с высокой эффективностью вести преподавание физики, совмещая теоретическое изложение с демонстрацией физических моделей, процессов, явлений; с созданием проблемных ситуаций; с контролем усвоения материала. Созданная авторами часть курса (21 двухчасовая лекция) существует как в виде программного продукта, так и в виде распечаток кадров, что является готовым конспектом.
Опыт разработки учебного CD-ROM по курсу общей физики
Г.Л.Башнина,
Ю.Л. Колесников, А.А. Королев,
В.Я. Михновец,
Обсуждается опыт создания комплексного интерактивного учебного пособия на компакт-диске (CD-ROM). Дан обзор содержания и структуры диска.
Применение интерактивного компьютерного физического практикума для дистанционного обучения
В.М.Цаплев (1), В.М.Шевцов (2) (1)Северо-западный заочный политехнический институт, 191186, Санкт-Петербург, Миллионная ул., д.5 2)Государственный Морской технический университет, 190008, Санкт-Петербург, Лоцманская ул., д.3.
Рассматриваются возможности использования и особенности применения методов компьютерного моделирования физических процессов для учебного лабораторного физического практикума. Для дистанционного обучения студентов таким дисциплинам, как физика, в которых важную роль играет лабораторный практикум, обычные методы непригодны, поскольку студент, находясь вдалеке от учебного заведения, не в состоянии работать с приборами. В этих условиях применяется компьютерный интерактивный "лабораторный практикум", построенный на основе известного курса "Interactive Physics", разработанного фирмой Knowledge Revolution.
Компьютерный практикум по квантовой механике
В.И. Чижиков, Р.Э. Палий Кубанский государственный университет
Обсуждаются некоторые аспекты преподавания квантовой теории. Подробно рассматривается разработанный компьютерный практикум по квантовой механике. Обращается внимание на то, что в будущем компьютерные методы образования станут доминирующими.
О повышении роли самодельных приборов и опытов в организации в проведении школьного физического эксперимента
Г.А. Гурьянов г. Челябинск, Педагогический университет
Школьный физический эксперимент занимает ведущее место в процессе обучения учащихся общей физике. Изготовление самодельных приборов требует наличия у учащихся ремесленных навыков во владении различными инструментами и знаний технологий обработки различных материалов. Эти навыки и знания приобретаются во время работы. При этом велика роль учителя физики, который должен в решение этих вопросов помочь учащимся.
Abstacts
M.B. Shapochkin Moscow Power-Engineering Institute
Quantum physics laboratories are poorly developed in institutions of higher education, which slows the development of lecture courses. The formation of a quantum physics laboratory course should take into account the experience of specialized laboratory courses in laser technology, plasma and gas discharge physics, atomic and molecular physics, optical spectroscopy, solid state and semiconductor physics, basic microelectronics, physics of nuclear radiation, etc.. A selection of experiments from such specialized laboratory courses should fit well with classical quantum experiments, dealing with concepts such as the Compton effect. Some quantum physics laboratory experiments are proposed for discussion.
The Basic Equation of Macroscopic Electrodynamics of Magnetics
L.I. Antonov, G.A. Mironova, E.V. Lukashova Physics Department, Moscow State University
Methodical problems of teaching of the section "Magnetostatics" in a course of general physics for the students of physical specialities are discussed.
Visual Aids in Physics Education
A. A. Chervova Nizhnii Novgorod Higher Zenith Rocket Command School
A constant condition for the increase in the efficiency of institutes of higher education is their technical capabilities, which include the development and establishment of modern laboratory and demonstration equipment, visual aids, and technical teaching aids. The use of demonstrations, personal computers, and technical aids during lectures substantially increases the activity of the students, and also creates the possibility of realizing most fully one of the most important didactic principles - the principle of visualization.
The Physical Basis for Renewable Energy Sources: A Laboratory Course
M. I. Fedorov Vologda Pedagogical Institute
In the Vologda Pedagogical Institute, a course entitled "The Physical Basis for Renewable Energy Sources" was first introduced for students specializing in "Energy Supply" (100400) in 1997. We have developed a working program, which is presented in the article. When developing this program, we used the experience of English scientists, who made a scientific analysis of the possible use of renewable energy sources in connection with fundamental physical processes.
A Laboratory Course on Molecular Physics and Thermodynamics
M. B. Shapochkin and P. P. Shcherbakov Moscow Power Engineering Institute
A molecular physics laboratory complex developed at the LABEKS Science Technology Center realizes the needs of a laboratory course in molecular physics and thermodynamics. The nine laboratory setups included in the complex enable (a) study of statistical distributions, (b) measurement of thermodynamic parameters and explanation of the results using statistical physics, and (c) reproduction of classical thermodynamics experiments.
A Physical Laboratory Course for Regional Educational Centers
V. V. Svetozarov and Yu. V. Svetozarov VLADIS Scientific - Technical Center, Moscow Engineering Physics Institute, Kashirskoe shosse 31, Moscow, 115409 Russia
A physics laboratory course in the VLADIS standards is a powerful instrument for the intensive experimental study of physics at various levels from high school to university. It also provides means to test, evaluate, and correct the knowledge of students and specialists according to many criteria. The methodical completeness of the course and relatively small time required to access a general "experiments bank" expands possibilities for physics education, and makes it possible to create a system for studying physics and other disciplines using a "learn by doing" approach. One of the important applications of the course is operational and qualitative retraining, both in the fundamental discipline as a whole and in individual subfields, when the detection and elimination of gaps in knowledge is required.
A Laboratory Course in Radio Spectroscopy
V. M. Chernov and R. I. Valeev Chelyabinsk State University
A special physics laboratory course on radio spectroscopy for students of radio physics and electronics in the Physics Department of the Chelyabinsk State University is discussed. The course includes eight laboratories concerning the operational principles of radio spectrometers and the structure of matter.
Demonstration Experiments on Magnetic Field Structures in Media with Sharp Edges
P. V. Kazarin and N. S. Stepanov Nizhnii Novgorod State University
Means to obtain rather high-quality pictures of the behavior of magnetic field lines near magnetic samples with sharp edges using iron filings are discussed. The corresponding setup is described and examples are presented for pictures obtained for some characteristic sample shapes and cavities in magnetic media.
The Computer Lecture Course on Physics made by the General and Theoretical Physics of Chelyabinsk State Technical University
B.M. Zolotarevsky, A.K. Demidov Chelyabinsk State Technical University
The use of the modern technical equipment and software let us the possibilities to teach physics evidently, in dynamics, taking into account recent achievements of science, with high efficiency combining the theory and physical models and phenomenon demonstrations, with the control of materials comprehension, with the creation of problem situations. 21 two- hours lectures made by the authors like a part of the course exist as the form of the program (software) and as the printed materials (summary).
Development of an Educational CD for General Physics Training
G.L. Bashina, Yu.L. Kolesnikov, A.A. Korolev, V.Ya. Mikhnovets, O.B. Prishchepenok, A. V. Smirnov, S. K. Stafeev, D. N. Fedotov St. Petersburg State Institute of Precise Mechanics and Optics
Our experience in creating an interactive educational compact disk for use in general physics courses is discussed. A survey of the contents and structure of the disk is provided.
Application of an Interactive Computer Physics Laboratory Course for Remote Teaching
V. M. Tsaplev Northwest Polytechnic Correspondence Institute V. M. Shevtsov State Marine Technical University
The possibilities and peculiarities of using computer methods for modeling physics processes for a student physics laboratory course are considered. For correspondence studies in disciplines such as physics, in which an important role is played by laboratory courses, the usual teaching methods are unacceptable, since the student is not present at the educational institution, and is not able to work with instruments. Under these conditions, an interactive computer "laboratory course" was constructed based on the "Interactive Physics" course developed by "Knowledge Revolution".
A Computer Laboratory Course on Quantum Mechanics
V. I. Chizhikov and R. E. Paliy Cuban State University
Some aspects of teaching quantum theory are discussed. A computer laboratory course on quantum mechanics is considered in detail. It is emphasized that computer teaching methods will become dominant in the future.
The Enhanced Role of Self-Made Instruments and Experiments in High School Physics Laboratories
G. A. Gur'yanov Chelyabinsk State Pedagogical University
High school physics experiments occupy a leading place in general physics education. The manufacture of self-made instruments requires that students have practical skills in the use of various instruments and knowledge of the technical processing of various materials. These skills and knowledge are acquired during the laboratory work. The role of the physics teacher is important, since he must help the students with regard to these issues.
|