МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Елецкий государственный университет им. И.А.Бунина
|
|
«УТВЕРЖДАЮ»
Заведующий кафедрой физики ______________ Кузнецов Д.В.
2 декабря 2013 г.
ПРОГРАММА
государственных итоговых испытаний
по направлению 050100.68 - Педагогическое образование
Магистерская программа «Современная физика в системе образования»
Базовое образование - бакалавриат
Квалификация магистр
Кафедра физики
Форма обучения: очная
Срок обучения: 2 года
Форма обучения: очная
Елец – 2013
-
Программа государственных итоговых испытаний разработана на основании ФГОС ВПО, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «14» января 2010 г. № 35 по направлению подготовки 050100.68 Педагогическое образование
|
Программа рассмотрена на заседании кафедры физики
(протокол № 3 от 16 ноября 2013 года)
Зав. кафедрой физики _______________ Кузнецов Д.В.
Программа утверждена методическим советом физико-математического факультета (протокол № 4 от 2 декабря 2013 года)
Председатель методического совета:________ Трофимова Е.И.
Составители: кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики Сидоров А.В., доктор педагогических наук, профессор кафедры физики Трофимова Е.И.
Общие требования к итоговой государственной аттестации
Итоговая государственная аттестация предназначена для определения практической и теоретической подготовленности выпускника к выполнению профессиональных задач, установленных настоящим ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование», и продолжению образования в аспирантуре в соответствии с п. 1.4 Государственного образовательного стандарта Высшего профессионального образования.
Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, полностью соответствуют основной образовательной программе высшего профессионального образования, которую он освоил за время обучения.
Требования государственного итогового экзамена для направления «Педагогическое образование», профиль “Физика”
Государственный экзамен для данного направления является квалификационным и предназначен для определения теоретической и практической подготовленности выпускника к выполнению профессиональных задач, установленных ФГОС ВПО.
Программа и порядок проведения государственного экзамена определен университетом на основании следующих документов:
- ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование»;
- положение об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденное Министерством образования Российской Федерации;
- положение об итоговой государственной аттестации выпускников Елецкого государственного университета им. И.А. Бунина.
Порядок проведения экзамена
На экзамене каждый из магистрантов получает билет, включающий два вопроса: по современным проблемам методики преподавания физики и по современным проблемам физики.
Получив билет с вопросами, студент готовится к ответу (50 минут).
При подготовке к первому вопросу студент имеет право пользоваться учебными пособиями по курсу физики средней и основной школы, а также учебно-методическими материалами для учителей физики, при подготовке ко второму вопросу - учебными пособиями по теоретической физике. При ответе на вопросы члены комиссии имеют право задавать дополнительные вопросы по содержанию вопросов экзаменационного билета.
Итоговая оценка выставляется после ответа всех магистрантов с учетом каждого пункта билета. Оценки доводятся до сведения студентов в тот же день после заседания ГЭК.
Программы итоговой государственной аттестации
Раздел 1. Современные проблемы методики преподавания физики
Новые концептуальные идеи и направления развития теории и методики обучения физике.
Проблемы интеграции отечественной системы образования с мировым образовательным пространством.
Нормативные документы, регламентирующие образовательный процесс.
Основные понятия и проблемы современной теории и методики обучения физике (по материалам диссертационных исследований).
Проблемы современного физического образования, связанные с внедрением новых образовательных стандартов.
Проблемы создания развивающего образовательного пространства в современной школе.
Анализ УМК и использование его результатов для построения индивидуальной образовательной траектории.
Современный урок физики.
Проблемы включения в школьное физическое образование достижений современной физики.
Анализ возможности адаптации вопросов современной физики для изучения в средней школе и специфические методы и формы работы с учащимися по изучению проблем современной физики.
Государственный образовательный стандарт по физике.
Содержание и структура курса физики средней (полной) школы.
Профильное обучение в современной школе. Концепция профильного обучения.
Дидактические и частно-методические принципы отбора учебного материала курса физики и его структурирования.
Из истории создания математических школ и классов с углубленным изучением физики.
Анализ программ и учебно-методических комплектов для классов с углубленным изучением физики.
Реализация принципа генерализации учебного материала в содержании и структуре кур сов физики профильной школы.
Связь преподавания курса физики с другими учебными предметами.
Современные технологии обучения. Технологии обучения физике, реализуемые в профильной школе.
Классификация задач по физике и методика их решения. Обучение учащихся решению задач повышенной сложности.
Проблемы отбора содержания образования по физике.
Требования к изложению содержания курса физики в старшей школе на уровне фундаментальных физических теорий: механики, статистическая физики, электродинамики, колебаний и волн, оптики, квантовой физики.
Связь преподавания математики и физики, доступность математического аппарата в профильных учебниках.
Требования к изложению теоретических сведений фундаментальной науки излагаемых на современном уровне.
Особенности преподавания физики по УМК для основной школы:
- «Физика 7-9», авторы Перышкин А. В., Гутник Е. М;
- «Физика 7-9», авторы Громов С. В., Родина Н. А.
- «Физика 7-9», автор Гуревич А. Е.
Особенности преподавания физики в старшей школе по УМК:
- «Физика 10-11» автор Касьянов В.А.;
- «Физика 10-11», авторы Мякишев Г.Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н.;
- «Физика 10-11», автор Громов С. В.
Особенности изучения физики в профильной старшей школе по УМК:
- «Физика 10-11», под редакцией Пинского А. А.;
- «Физика 10-11», авторы Мякишев Г. Я., Синяков А. З. и др.
Литература
Бершадский М.Е. Методы решения задач по физике [Текст]: Механика. Кинематика. Прямолинейное равномерное движение / М. Е. Бершадский, Е. А. Бершадская. - М.: Народное образование, 2001.
Бубликов С.В. Методологические основы вариативного построения содержания обучения физике в средней школе. Дис. ... кан-та пед. наук. - Москва, 2006.
Важеевская Н. Е. Гносеологические основы науки в школьном физиче-ском образовании : Дис. ... д-ра пед. наук. - Москва, 2002.
Голубева О.В. Реализация динамического принципа при изучении эле-ментов квантовой механики в курсе физики средней школы. - Дис. ... кан-та пед. наук, Москва, 2009.
Готовцев В.В. Электродинамика, колебания и волны: лучшие задачи: Пособие по физике для учащихся средних школ, абитуриентов вузов, учителей школ и преподавателей подготовительных курсов. - М. : МарТ, 2007.
Карасова, И.С. Изучение фундаментальных физических теорий на факультативных занятиях в средней школе /И.С. Карасова, П.В. Пекин. Челябинск: изд-во ЧОИУЧ: ЧГПИ, 1990.
Молчанов, С.Г., Симонян, Р.Я. Предпрофильное и профильное образование (терминологический словарь): учебное пособие. – Челябинск: ИДППО, 2005.
Мултановский, В.В. Физические взаимодействия и картины мира в школьном курсе /В.В. Мултановский. М.: Просвещение, 1977.
Организация профильного обучения в средней школе. Нормативы, планирование, рекомендации. Автор-составитель Ширшина Н.В. – М.: Учитель, 2005.
Примерные программы среднего (полного) общего образования: Программно- методические материалы. /Составители Н.Н. Гара, Ю.И. Дик. М.: Дрофа, 2008.
Светич Е.Г. Обучение физике учащихся старшей профильной школы в условиях синергетического подхода. Дис. ... кандидата педагогических наук. - Челябинск, 2007.
Тарасов, JI.B. Современная физика в средней школе / JI.B. Тарасов. М.: Просвещение, 1990. - 288 с.
Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями [Текст]: Учебное пособие для вузов (Гриф МО) / Т. И. Трофимова, З. Г. Павлова. - М.: Высшая школа, 2007.
Электронные ресурсы
Журнал учителя физики «Физика. Все для учителя». Режим доступа: http://www.e-osnova.ru/journal/5/
Зинковский В.И. Проблемы преподавания физики в основной и старшей школах в современных условиях //Потенциал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://potential.org.ru/Home/ArtDt200504230944PH9J4
Инфо-образовательный сайт «Физика и астрономия». Режим доступа: http://radik.web-box.ru/forum/kopilka-ssylok-na-sajty-po/novyj-zhurnal-dlja-uchitelja-fiziki
Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rusedu. info/Article95.html.
Сообщество учителей физики. Режим доступа: http://www.it-n.ru/communities.aspx?cat_no=5500&tmpl=com
Стародубцева, Е.А. Активные методы преподавания физики в профильной школе [Электронный ресурс] //Фестивать педагогических идей «Открытый урок». - Режим доступа http://festival.1september.ru/articles/566211/
Старшая школа. Профильное обучение. [Электронный ресурс] //Режим доступа: http://hs.school548.ru/edu/
Степанов С.В., Смирнов С.А. Лабораторный практикум по физике. – М.: Форум, 2010. Режим доступа: http://www.eduspb.com/public /books/teacher/laboratornyj_praktikum_po_fizike.pdf
УМК нового поколения по физике. Сетевая образовательная организация «Развивающее образование». Клуб физиков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://physclub.ru/blogs/post/38/.
Учебно-методический комплект «Живая физика». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.int-edu.ru/object.php?id=202&m1=1033&m2=2
Хуторская Л.Н. Общая и частная методика обучения физике. Л.Н. Хуторская; Под ред. А.В.Хуторского. [Электронный ресурс]. Версия 1.0. - М.: Центр дистанционного образования "Эйдос", 2005.
Раздел 2. Современные проблемы физики
Определение и назначение моделирования
Место моделирования среди методов познания. Определение и свойства моделей. Цели моделирования. Классификация моделей. Математические модели. Классификация математических моделей.
Этапы построения математических моделей
Обследование объекта моделирования. Концептуальная постановка задач моделирования. Математическая постановка задач моделирования. Выбор и обоснование выбора метода решения задачи. Реализация математической модели в виде программы на ЭВМ. Проверка адекватности модели. Практическое использование построенной модели.
Использование фундаментальных законов природы для построения математических моделей
Примеры элементарных моделей, получаемых на основе фундаментальных законов природы. Примеры моделей на основе закона сохранения материи. Примеры моделей на основе закона сохранения энергии. Совместное применение нескольких фундаментальных законов.
Вариационные принципы и математические модели
Примеры элементарных математических моделей, получаемых на основе вариационных принципов. Уравнения движения, вариационные принципы и законы сохранения в механике.
Метод аналогий при построении математических моделей Различные модели изменения динамики численности популяций: модель Мальтуса, логистическая модель, модель “хищник-жертва”. Примеры аналогий между механическими, термодинамическими и экономическими объектами.
Иерархия математических моделей
Иерархическая цепочка математических моделей на примере колебательных систем. Иерархические цепочки моделей, описывающих поведение систем с большим числом частиц.
Фундаментальные проблемы моделирования в естествознании Нелинейные эффекты в лазерной термоядерной плазме. Математическая реставрация Тунгусского феномена. Климатические последствия ядерного конфликта.
Свойства индивидуальных наночастиц. Металлические нанокластеры
Магические числа. Геометрическая структура. Электронная структура. Реакционная способность. Магнитные кластеры.
Свойства индивидуальных наночастиц. Полупроводниковые наночастицы.
Оптические свойства. Явление фотофрагментации. Кулоновский взрыв в полупроводниковых наночастицах.
Кластеры атомов редких газов. Молекулярные кластеры. Кластеры инертных газов. Сверхтекучие кластеры. Молекулярные кластеры.
Методы синтеза индивидуальных наночастиц.
Высокочастотный индукционный нагрев. Химические методы. Термолиз. Импульсные лазерные методы.
Углеродные наноструктуры.
Углеродные молекулы. Углеродные кластеры. Углеродные нанотрубки. Графен. Электрические, колебательные и механические свойства углеродных наноструктур. Применение углеродных нанотрубок.
Разупорядоченные твердотельные структуры
Методы синтеза. Механические свойства. Наноструктурированные многослойные материалы. Электрические свойства. Пористый кремний.
Наноструктурированные кристаллы
Природные нанокластеры. Упорядоченные структуры наночастиц в цеолитах. Кристаллы из металлических наночастиц. Упорядоченные решетки наночастиц в коллоидных суспензиях.
Квантовые ямы проволоки и точки. Эффекты, обусловленные размерами и размерностью объекта.
Размерные эффекты. Размерность объекта и электроны проводимости. Ферми газ и плотность состояний. Потенциальные ямы. Частичная локализация.
Приложения квантовых ям, проволок и точек.
Методы синтеза. Инфракрасные детекторы. Лазеры на квантовых точках. Сверхпроводимость.
Роль процессов самосборки и катализа в синтезе наноструктур. Процесс самосборки. Полупроводниковые осторвки. Монослои. Природа катализа.Пористые материалы. Столбчатые глины. Коллоиды.
Органические соединения и полимеры.
Образование и описание полимеров. Органические нанокристаллы. Проводящие полимеры. Блок-сополимеры. Супрамолекулярные структуры. Дендритные молекулы. Мицеллы.
Биологические наноматериалы.
Биологические строительные блоки. Полипептидная наноцепь и белковые наночастицы. Нуклеиновые килоты. Биологические наноструктуры: белки, мицеллы и везикулы, многослойные пленки.
Наномашины и наноприборы.
MEMSs системы. NEMSs системы. Молекулярные и супрамолекулярные переключатели.
Методы измерений в нанотехнологии
Кристаллография. Определение размеров частиц. Определение структуры поверхности.
Методы спектроскопии в нанотехнологии
Атомно-силовая микроскопия. Просвечивающая электронная микроскопия. Ионно-полевая микроскопия. Сканирующая микроскопия.
Методы спекторскопии в нанотехнологии
Инфракрасная и рамановская спекторсвопия. Фотоэмиссия и рентгенговская спектроскопия. Методы магнитного резонанса.
Литература
Самарский А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. [Текст]/ Михайлов А.П. – 2-е изд., стереотип. – СПб.: Лань, 2008. – 256 с.
Введение в математическое моделирование [Текст]: Учебное пособие для вузов/ Под ред. П.В. Трусова. – М.: Логос, 2005. – 440 с.
Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс [Текст]: Учебное пособие / Изд. 4-е испр. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 152 с.
Майер Р.В. Компьютерное морделирование физических явлений [Текст]: Монография. – Глазов: ГГПИ, 2009. – 112 с.
Бордовский Г.А. Физические основы математического моделирования [Текст]: Учебное пособие для вузов / Кондратьев А.С., Чоудери А.Д.Р. – М.: Академия, 2005. – 320 с.
Гулд Х. Компьютерное моделирование в физике[Текст]: В 2-х частях. Пер. с англ./ Тобочник Я. – М.: Мир, 1990. – 400 с.
Дулов В.Г. Математическое моделирование в современном естествознании. [Текст]/ Цибаров В.А. – СПб, 2001. 244 с
Пул Ч. Нанотехнологии [Текст] / Пул Ч. (мл.), Ф. Оуэне. - 2-е изд., доп. - М. : Техносфера, 2006. - 336 с.
Симон Шольце. Нанотехнологии: трезвый взгляд [Текст] / Симон Шольце // Вестник высшей школы. - №7.-С.47-52.
Лозовский В.Н.Нанотехнология в электронике [Текст] : Введение в специальность; Учебник для вузов (Гриф УМО) / В. Н. Лозовский, Г. С. Константинова, С. В. Лозовский. - 2-е изд., испр. - СПб. : Лань, 2008. - 336 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
Иммуно- и ианобиотехнология : учебное пособие по медицинскому и фармокологическому образованию [Текст] (Гриф У МО) / Э. Г. Деева [и др.]. - СПб. : Проспект Науки, 2008. - 216 с.
Прокофьев Ю.И. Метод Ленгмюра - Блоджетт в исследовании двухмерных нанообъектов [Текст] / Ю. И. Прокофьев // Неравновесные процессы в природе. - Елец : ЕГУ им. И.А. Бунина, 2010. - С. 177.
Нанонаука и нанотехнологии : энциклопедия систем жизнеобеспечения [ЮНЕСКО] [Текст] / гл. соредакторы.: Осама О. Аваделькарим, Чуньли Бай, С. П. Капица; пер. с англ. : Н. Н. Выхрестенко и др. - М. : Магистр-Пресс, 2009. - 990 с. - (Энциклопедия систем изнеобеспечения ).
Рыжиков С.Б. В каком классе можно рассказать школьникам о проблемах нанотехнологий? [Текст] / С. Б. Рыжиков// Вестник МУ Сер.20 Педагогическое образование. - 2011. - №3. - С. 100-106.
Ковшов, А.Н. Основы нанотехнологии в технике : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств" и "Автоматизированные технологии и производства" [Текст] / Ковшов, Анатолий Николаевич, Назаров, Юрий Федорович, Ибрагимов, Ильдар Маратович. - М. : Академия, 2009. - 240 с. - (Высшее профессиональное образование. Машиностроение).
Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы [Текст] : Учебное пособие для вузов (Гриф УМО) / Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля. - М. : Академия, 2005. - 192 с.
Кормилицын О.П. Механика материалов и структур нано- и микротехники [Текст] : Учебное пособие для вузов (Гриф УМО) / О. П. Кормилицын, Ю. А. Шукейло. - М. : Академия, 2008. - 224 с. - (Высшее профессиональное образование).
Воронов В.К. Физика на переломе тысячелетий. Физические основы нанотехнологий : учебник для студентов вузов, обучающихся по техническим направлениям подготовки и естественно-научным специальностям [Текст] / Воронов, Владимир Кириллович, Подоплелов, Алексей Витальевич, Сагдеев, Ренад Зиннурович. - М. : Либроком, 2011. - 432 с.
Электронные ресурсы
http://mathmod.aspu.ru/?id=4 – сайт лаборатории "Математическое моделирование и информационные технологии в науке и образовании".
http://www.imamod.ru/journal/ - Журнал Математическое моделирование
|
