Московское Физическое Общество

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.

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.

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.

А.Д. Суханов

Ю.Г. Рудой, А.Д. Суханов

В.В. Фоменко

53 Лабораторная работа по исследованию свойств фазовых двояко-преломляющих пластинок

Н.Я. Молотков, В.Б. Дивак, А.В. Постульгин

60 Компьютерные демонстрации

С.Н. Конев

В.И. Трухин, А.Н. Сандалов, Н.А. Сухарева

Б.А. Барихин, А.В. Никитин, В.В. Ступакова

90 Опыт создания видеозадачника по физике

А.И. Фишман, А.И. Скворцов

106 Недостатки школьной подготовки абитуриентов к поступлению в технический вуз

М.Я. Юшина, И.Л. Скворцова

А.Д. Суханов

119 Информация, реклама.

5 Ecological Education at Physics Department of Moscow State University

V.I. Trukhin, G.I. Petrunin, Y.A. Pirogov, K.V. Pokazeev

16 Connection between Deterministic and Stochastic Description in the General Physics Course

Yu.G. Rudoy, A.D. Sukhanov

53 Laboratory on the Investigation of Phase Birefringence Plates

N.Ya. Molotkov, V.B. Divak, A.V. Postul'gin

60 Computer Demonstrations

S.N. Konev

64 Physics Education with Telecommunication Support

V.I. Trukhin, A.N. Sandalov, N.A. Sukhareva

101 Theorem of a Movement of the Centre of Mass (Methodical Aspects of its Interpretation)

I.B. Gorbunova

106 Shortcomings of the School Training to the Entering Examinations of Technical High School

M.Ya. Yushina, I.L. Skvortsova

110 Author Program of "Fundamental Natural Science" Course for Magistrates of Different Physics Branches

A.D. Sukhanov

119 Information, advertisements

АННОТАЦИИ

Он открывается программной статьёй декана физического факультета Московского государственного университета Трухина В.И. и его соавторов "Экологическое образование на физическом факультете МГУ". В ней ставится проблема экологизации физического образования как необходимого элемента формирования гармонических специалистов - физиков. В статье приводится учебно-научная программа "Физические проблемы экологии", а также проект учебного плана специализации "Физическая экология", который с 1997/98 учебного года реализуется на физическом факультете МГУ. Приведен перечень спецкурсов экологической направленности, включая курс "Фундаментальное естествознание".

Статья Рудого Ю.Г. (Российский университет дружбы народов) и Суханова А.Д. (Московский государственный университет) "Связь детерминированного и стохастического описания в общем курсе физики" посвящена важной проблеме отражения в общем курсе физики вопросов физической кинетики. Авторы предлагают положить в основу соответствующего раздела подход, основанный на уравнении Фоккера-Планка в обобщенном фазовом пространстве. В этом случае удается с единых позиций рассмотреть как равновесные, так и неравновесные функции распределения для процессов, которые традиционно описываются разными кинетическими уравнениями. В итоге в рамках такого подхода появляется возможность обсуждения принципиального методологического вопроса о соотношении классической и неклассической стратегий познания.

В небольшой статье Гнитецкой Т.Н. (Дальневосточный государственный университет) ставится вопрос о необходимости привлечения научных методов в процесс обучения физике на младших курсах.

Проблемам преподавания физики в технических вузах посвящено две статьи. В статье Показеева К.П. и Куркина Ю.П. (Московский государственный университет прикладной биотехнологии) "Концепция преподавания физики в МГУПБ" обсуждаются типичные трудности, связанные с преподаванием физики в технологическом вузе. Показано, как в нынешних сложных условиях может быть реализована линия на фундаментализацию физического образования. В статье Фоменко В.В. (Государственная летная академия Украины) "Структура физической модели и ее освещение в курсе физики технического вуза" говорится о технологии построения физических моделей и их роли в учебном процессе по курсу общей физики.

Последующие две статьи посвящены проблемам учебного эксперимента и демонстраций в курсе физики. Статья Молоткова Н.Я. и др. (Тамбовский государственный университет) содержит описание лабораторной работы, в которой двойное лучепреломление изучается на примере электромагнитных волн сантиметрового диапазона. Конев С.Н. (Уральский государственный профессионально-педагогический университет) представил статью на тему "Компьютерные демонстрации", в которой показаны возможности использования персональных компьютеров для этих целей.

Принципиальным вопросам использования информационных технологий в физическом образовании посвящена статья Трухина В.И., Сандалова А.Н. и Сухаревой Н.А. (Московский государственный университет) "Телекоммуникационное сопровождение физического образования". В ней рассказывается о разработке на физическом факультете МГУ системы телекоммуникационного сопровождения разделов лекционного курса общей физики, в первую очередь нуждающихся в современной интерактивной информационной поддержке.

Практическим проблемам внедрения информационных технологий посвящены статьи Барихина Б.А., Никитина А.В. и Ступаковой В.В. "Компьютерная интерпретация максвелловского распределения в идеальном газе" и Фишмана А.И. и Скворцова А.И. (Казанский государственный университет) "Опыт создания видеозадачника по физике".

Большой интерес вызывают методические проблемы преподавания физики в педагогических вузах. Среди них статья Ханина С.Д. и Урицкой И.А. (Российский государственный педагогический университет) "Изучение взаимосвязи строения и свойств твердого тела на физических факультетах педагогических вузов". В ней излагается общий подход к изложению современной физики твердого тела, в котором наряду с моделью идеального кристалла активно используется модель идеального стекла. При этом важное место в учебном процессе отводится учебной деятельности студентов. Небольшая методическая статья "Теорема о движении центра масс" представлена Горбуновой И.Б. (Российский государственный педагогический университет). В ней показано, что внутренние силы будут влиять на движение центра масс, если внешнее силовое поле неоднородно. Существенные проблемы подготовки школьников к поступлению в вуз обсуждаются в статье Юшиной М.Я. и Скворцовой И.Л. (Московский автомобильно-дорожный институт) "Недостатки школьной подготовки абитуриентов к поступлению в технический вуз".

В конце данного номера публикуется авторская программа Суханова А.Д. (Московский государственный университет) "Фундаментальное естествознание" для магистров физических направлений, которая была опробована в 1997/98 учебном году в ходе чтения курсов лекций для магистров радиофизического факультета ННГУ и отделения геофизики физического факультета МГУ.

В заключение номера публикуется информация о выходе в свет очередного выпуска новой серии журнала "Вестник Российского университета дружбы народов" - "Фундаментальное естественнонаучное образование", об организации межвузовского семинара РУДН-ННГУ по проблемам фундаментального естествознания и о предстоящих научно-методических конференциях: V конференции стран Содружества "Современный физический практикум" в период 22-24 сентября 1998 г. в г. Новороссийске и II-ой Всероссийской конференции "Физические проблемы экологии" в период 18-21 января 1999 г. в г. Москве. 

Обсуждаются задачи высшей школы в связи с экологической опасностью, обусловленной катастрофически возрастающим антропогенным воздействием на природу. Подчеркивается необходимость усиления экологической направленности высшего образования, формулируются основные принципы и пути реализации этой программы на примере экологической подготовки на физическом факультете МГУ.

Автор рассматривает привлечение научных методов исследования в процесс обучения и приводит примеры, иллюстрирующие возможность эффективного использования этих методов.

Вопросы преподавания курса общей физики в технических университетах

Рассмотрено положение курса физики и обсуждается концепция его преподавания в Московском государственном университете прикладной биотехнологии, являющимся типичным вузом технологического профиля.

Рассматриваются проблемы, связанные с систематизацией модельных представлений в курсе общей физики. Предлагается структура учебного описания физической модели, обсуждаются основные элементы этой структуры.

Изложен опыт реализации программы курса физики, рекомендованной для технических вузов в 1988 году, на основе комплексной организации изучения курса физики начиная с лицея и физико-математической школы. Особенно подробно описаны принципы построения самостоятельной работы студентов по физике.

Современный лабораторный практикум по физике

Демонстрационный лекционный эксперимент

Предложен простой метод для создания компьютерных демонстраций, работающих под управлением Windows. Он основан на использовании макрокоманд стандартных программ пакета Microsoft Office. Это иллюстрировано некоторыми примерами компьютерных демонстраций на основе электронной таблицы Excel.

Методика аудио-, видео- и компьютерного обучения

На основе высокоскоростной информационно вычислительной сети физического факультета МГУ (скорость передачи данных 100 Мб/с) создана система телекоммуникационного сопровождения лекционных курсов учебного цикла. Описаны этапы разработки и внедрения данной системы с адаптацией техники и технологии к учебным задачам университетского курса общей физики и специальных дисциплин, нуждающихся в современной интерактивной информационной поддержке.

Разработки учебных курсов Общей физики, "Геофизика и экология", "Астрофизика и физика космоса", "История мировой культуры" и "История России" представлены в виде постоянно дополняемых каталогов глобальных информационных блоков. Создан ряд сетевых учебных информационных блоков, предложенных студентам в качестве дополнительных учебных пособий для внеаудиторной работы

Б.А. Барихин, А.В. Никитин, В.В. Ступакова

С момента возникновения кинетическая теория идеального газа строилась на представлении о дискретном строении газа как физического тела, и беспорядочном движении образующих его дискретных частиц. Чтобы создать "физику дискретности", то есть дать общий и точный способ количественного описания движения этих частиц, приходится пользоваться статистическими данными и вычислительными методами теории вероятности.

Перечисленные особенности кинетической теории позволяют успешно применять для моделирования кинетических процессов вычислительную технику. Наглядность и возможность визуализации результатов на любой стадии процесса установления максвелловского распределения в работе обеспечиваются непротиворечивостью логической схемы при включении в нее методов теории вероятности.

Описан опыт создания видеозадачника по физике. Видеозадачник использует принцип: лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Преподаватель демонстрирует явления в таком виде, в котором они существуют в природе. Студент, наблюдая эти явления, должен самостоятельно разобраться в их физической сути и решить, какие именно физические величины требуется измерить для количественного описания явлений. Учащийся при этом проходит путь ученого - исследователя: наблюдение явления, удивление, математическое описание и рекомендации по практическому использованию явления

Вопросы преподавания общего курса физики в педвузах и специальных средних учебных заведениях

Анализируются возможности развития исследовательских способностей студентов в процессе изучения курса физики твердого тела. Показано, как это может быть сделано при изучении проблемы взаимосвязи строения и свойств твердого тела как центральной проблемы курса. Определены содержание и технология организации учебно - исследовательской работы студентов по изучению данной проблемы.

Теорема о движении центра масс (методические аспекты ее толкования)

Автором проведен анализ теоремы о движении центра масс, при изучении которой часто допускаются неточности и ошибочные утверждения.

В статье проанализированы результаты проведения вступительных экзаменов по физике в МГАДИ(ТУ) и отмечены типичные недостатки школьного преподавания физики. Выявлена общая тенденция к ухудшению подготовки абитуриентов.

Attention is drawn to the insufficiency of the discussion in a frame of the general physics course of the question of nonequilibrium statistical description of complex physical system. It is suggested a sufficiently simple and general way of the description of this kind. This way is based on the master equation for the nonequilibrium distribution function and contains as the limiting case the strongly deterministic description.

Application of the methods of scientific investigations in education process are considered and the examples illustrating an opportunity of an effective utilization of these methods are presented.

Concept of Physics Teaching in Moscow State University of Applied Biotechnology

The role of a physics course is considered and the concept of it's teaching is discussed on the example of Moscow State University of Applied Biotechnology being a typical high school with a technological bias.

The experience related to the realization of the physics course, recommended for technical high school in 1988, is presented. It is organized the complex process of studying of the physics course starting from the lyceum and specialized classes of physics and mathematics. Most extensively the principles of organization of the independent work of students are described.

Based on the high speed performance (100 Mbps) Information computer network of Physics Department at MSU the lecture courses telecommunication support system were created. The system steps development and its realization with the technical and technology adaptation to teaching tasks of university courses of general physics and special disciplines which are needed in IT support is described.

From the moment of its creation the kinetic theory of ideal gas was built under the assumption that a gas as a physical body consists of the discrete structure and chaotic movement of discrete particles, forming it. To create "Physics of a discreteness" that is to give a general and exact way of the quantitative description of a movement of these particles, it is necessary to use statistical and computing methods of the theory of probability.

The listed features of the kinetic theory allow to apply successfully the computer facilities for a kinetic process simulation. Opportunity of an easy -to- grasp visualization of results at any stage of a process of the Maxwell's distribution transition to a steady state is provided by the logic scheme selfconsistency under including in it the probability theory methods.

Creation experience of the video book on physics problems is described. The video book uses a principle: "It is better once to see, than hundred times to hear". The teacher demonstrates some phenomena and the students observe them as they exist in a nature and have to decide by themselves what physical values are required to be measured for the quantitative description of the phenomena. The pupil thus passes a way of a scientist - researcher: observation of the phenomenon, surprise, its mathematical description, and recommendations for practical use.

Opportunities now of research abilities development of the students are analyzed the process of study of a solid state physics course. It is shown, as it can be made under study of a problem of interrelation of a structure and properties of a solid state as a central goal of the course. The contents and technology of organization training- research work of the students are determined to study of the above problem.