Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 403.99 Kb.
|
1 2
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ УДК 374.3 № гос. регистрации Инв. № 31 «УТВЕРЖДАЮ» Проректор по НР и РСФ профессор, доктор техн. наук Е.Е. Нечаев «___» декабря 2010г. О Т Ч Е Т по договору № 75 от 02.11.2010 г. на выполнению цикла мероприятий по социальному обслуживанию населения в части предоставления образовательных услуг Мероприятие 75.3 Формирование и развитие системы специализированных классов, лицеев и колледжей, обеспечивающих профессиональную ориентацию учащихся школ САО г. Москвы в направлении перспективных технологий ГА Раздел 75.3.1: Обеспечение профессиональной ориентации учащихся средних школ на основе создания программы профильного уровня по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») с использованием современных информационных технологий при ее реализации в школах, профессионально ориентированных на гражданскую авиацию Научный руководитель цикла мероприятий проф., д.ю.н. Б.П. Елисеев Ответственный исполнитель цикла мероприятий проф., д.ф.-м.н. А.И. Козлов Научный руководитель мероприятия 75.3. проф., д.т.н. С.К. Камзолов Заместитель научного руководителя мероприятия 75.3. проф., д.т.н. А.В. Самохин Руководитель научно-образовательного коллектива раздела 75.3.1. проф., д.т.н. С.К. Камзолов Москва 2010г. Коллектив исполнителей работ по разделу 75.3.1 Научно-образовательный коллектив 1. Руководитель коллектива - проф., д.т.н., Камзолов С.К. 2. проф., д.ф.-м.н. Козлов А.И. 3. Козлова Е.Н.. 4. доц., к.ф.-м.н. Куколева А.А. 5. проф., д.т.н., Машошин О.Ф. 6. доц., к.э.н. Меланин В.А. 7. проф., д.т.н. Нечаев Е.Е.. 8. доц., к.ф.-м.н. Новиков С.М. К выполнению организационной работы (сбор информационной информации, вычислительные работы, подбор литературы, оформительская работа, расчет заработной платы и т.д.) привлекались также 1. Васильев А.В. 2. Рыбалкина А.Л. РЕФЕРАТ В работе проведен сравнительный анализ школьной программы по физике и вузовской рабочей программы по физике МГТУ ГА (раздел «Молекулярная физика и термодинамика»), ориентированной на подготовку специалистов эксплуатационных авиапредприятий. Определены темы и вопросы, отражающие специфику такой подготовки. Разработана рабочая программа теоретических занятий по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика»), профессионально ориентированная на подготовку будущих специалистов авиакомпаний и авиапредприятий. Разработано мультимедиа-сопровождение теоретической части урока в соответствии с рабочей программой профильного уровня. В соответствии с рабочей программой разработаны НОМ для проведения практического занятия. Определен перечень решаемых на занятиях задач. Страниц 119, рис. 141, литература 16 наименований. Ключевые слова: молекулярная физика, термодинамика, идеальный газ, реальный газ, жидкость, твердое тело, решение задач, лабораторный эксперимент. 75.3.1.1 Этап 1. Разработка профессионально ориентированной рабочей программы профильного уровня по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») для учащихся специализированных классов средних школ, гимназий и лицеев. Разработка НОМ для проведения профессионально ориентированного практического занятия по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») для учащихся специализированных классов средних школ, гимназий и лицеев. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................ 5 1. Сравнительный анализ школьной программы по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») и вузовкой рабочей программы из учебного плана подготовки авиаспециалиста....................... 8 2. Профессионально ориентированная рабочая программа по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») для учащихся специализированных классов средних учебных заведений........................ 13 3. План проведения профессионально ориентированного практического занятия по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») для учащихся специализированных классов средних школ, гимназий, лицеев................................................................................................................ 17 Список литературы .......................................................................................... 36 ВВЕДЕНИЕ В работе, проведённой в МГТУ ГА по договору по договору № СР-СО - 75/2009 от 06.11.2009, раздел 75.1.1 уже была начата работа по созданию школьной программы профильного уровня по физике (раздел «Механика») с использованием современных информационных технологий для ее реализации в школах, профессионально ориентированных на гражданскую авиацию. Заметим вновь, что в зависимости от профиля выпускных классов в школе в образовательных программах реализуется либо базовый уровень программы по физике, либо профильный уровень. Первый уровень ориентирует выпускников школы на вузовские специальности гуманитарного профиля или на специальности, например, экономического, логистического и др. направлений технических вузов. Школьная программа по физике в этом случае должна быть сопряжена, чаще всего, с программой такой вузовской дисциплины, как «Концепции современного естествознания». При ориентации школьников на технические специальности втузов выпускные классы должны получать углублённую физико-математическую подготовку, т.е. в этих классах должен реализовываться профильный уровень Программы по физике [3.1.2]. В данном разделе представлена разработка рабочей программы по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика»), профессионально ориентированная на подготовку специалистов в области эксплуатации авиационной техники. Такая рабочая программа должна предусматривать сопряжение школьной программы по физике и вузовской программы по физике для технических специальностей. Если при этом решать задачу сокращения срока обучения в вузе за счет переноса содержания обучения первого курса в программу средней школы, то, естественно, потребуется повышение (иногда существенное) уровня изложения школьного материала и введения в школьную программу некоторых новых подразделов, понятий, формулировок. На решение такой задачи изначально накладывается ограничение, запрещающее увеличивать учебную нагрузку на школьника. В указанной выше работе рассмотрены три основных принципа модернизации школьной программы. Первое, это – повышение уровня изложения школьной физики за счет более полного использования материала, содержащегося в школьной программе по математике. В работе показано, что в школьной физике недостаточно используются получаемые школьниками знания (например, по элементам математического анализа) даже по программе нынешнего курса школьной математики. Кроме того, концепция разрабатываемой рабочей программы потребует модернизации школьной программы по математике и перенос в неё большой части содержания обучения по таким разделам вузовской математики, как «Математический анализ» и «Теория вероятностей». Второе. Введение в школьную программу по физике некоторых новых подразделов, понятий, формулировок может быть проведено за счёт минимизации научного содержания тех разделов школьной программы по физике, которые изучаются во втузе на старших курсах. Полностью исключить такие разделы нельзя, так как не все выпускники школы, которые будут обучаться по предлагаемой схеме, в обязательном порядке перейдут на следующую ступень – поступят во втуз. Поэтому минимизация содержания может заключаться, например, в переводе указанных разделов с профильного уровня на базовый. Третье: повышение интенсивности обучения без увеличения учебной нагрузки на школьника даёт широкое внедрение в школьную физику современных информационных технологий обучения, которые, к тому же, существенно повышают эффективность процесса усвоения школьниками и студентами сложного теоретического материала. Подготовительная работа для разработки рабочей программы, профессионально ориентированной на подготовку специалистов в области эксплуатации авиационной техники, была проведена, как уже указывалось в рамках договоров № СР-СО - 73 /2008 от 29.10.08 и № СР-СО - 75/2009 от 06.11.2009 по выполнению цикла мероприятий по социальному обслуживанию населения в части предоставления образовательных услуг. В частности, было проведено сравнение школьной программы по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») соответствующий раздел рабочей программы по физике МГТУ ГА. Были определены сходные по содержанию темы и вопросы. Проведено сравнение уровней изложения этих вопросов и разработаны предложения по гармонизации уровней изложения путем использования в школьной программе по физике элементов высшей математики. Также были определены различия в содержании раздела. Составлен перечень дополнительных тем и вопросов для школьной программы. Сформулированы компетенции, определяющие уровень освоения школьниками дополнительных тем. В заключительной части работы были даны рекомендации преподавателям по уровню изложения дополнительного содержании в школьной программе по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика»), а также реализации компетенций, определяющих уровень освоения школьниками дополнительных тем. Для создания школьной рабочей программы по физике, профессионально ориентированной на подготовку специалистов в области эксплуатации авиационной техники, следует остановиться на результатах проведённого в указанной предыдущей работе сравнительного анализа школьной и вузовской программ по физике. 1. Сравнительный анализ школьной программы по физике (раздел «Молекулярная физика и термодинамика») и вузовкой рабочей программы из учебного плана подготовки авиаспециалиста Образовательный стандарт среднего общего образования содержит три Примерные программы по физике: Примерную программу основного общего образования по физике для 7-9 классов общим объёмом 140 часов из расчета 2 учебных часа в неделю и два варианта программы для 10-11 классов: Примерная программа среднего (полного) общего образования (базовый уровень) общим объёмом 140 часов из расчета 2 учебных часа в неделю [3.1.6] и Примерная программа среднего (полного) общего образования (профильный уровень) общим объёмом 350 часов из расчета 5 учебных часов в неделю [3.1.7]. При ориентации школьников на технические специальности втузов выпускные классы должны получать профильную физико-математическую подготовку, т.е. в этих классах должен реализовываться профильный уровень Программы по физике [3.1.2]. В этом разделе проекта определимся, в первую очередь, с дополнительным содержанием и объёмом физических знаний, которые в рамках рассматриваемого проекта необходимо добавить в школьную программу. Перейдём ко второму разделу курса физики: молекулярная физика и термодинамика. Сравним программу школьную и втузовскую. Для примера возьмём рабочую программу одной из технических специальностей МГТУГА (см. таблицу ниже). Примечание: кажущаяся разница в объёмах содержания на самом деле отражает лишь разную степень детализации программ.
Как уже указывалось, многие темы и вопросы школьной и вузовской программ совпадают по названию. Но реализуются они на разных математических уровнях. Уровень применяемого в школьной физике математического аппарата нельзя определить из программы. Он определяется уровнем изложения материала в учебниках. При анализе проблемы и выработке рекомендаций по корректировке школьной программы по физике (раздел молекулярная физика и термодинамика) будем, в основном, использовать учебники физики для 10-го класса, рекомендованные Минобрнауки РФ [3.3]: авторы Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский (10-й класс) [3.4], В.А.Касьянов (10-й класс) [3.6], а также учебник для углубленного изучения физики под редакцией Г.Я. Мякишева [3.9]. Тема «Макроскопическое состояние вещества. Идеальный газ» на хорошем уровне представлена в учебнике [3.9] для углублённого изучения физики, рекомендованном Рособразованием в качестве учебника для профильного уровня изучения физики в 10-м классе [3.3]. Однако в этой теме полезно было бы добавить формулировки методов исследования макроскопических явлений в макросистемах, состоящих из очень большого числа микрочастиц, а также чуть более формализованные по сравнению с учебником [3.9] определения макросистемы и методов ее описания. Наряду с понятием макропараметры введено понятие: микропараметры системы. Понятие температуры лучше вводить через рассмотрение типов контактов макросистем: наряду с тепловым контактом рассмотрен и механический контакт. Аналогии в записи условия равновесия при таких контактах способствуют более глубокому усвоению понятий температура и тепловое равновесие. Основное уравнение термодинамики – уравнение состояния – уравнение Менделеева-Клапейрона в учебнике [3.9] выведено весьма добротно и доходчиво. В предлагаемой программе представлен вариант его вывода из другого уравнения состояния, получаемого теоретически путем определения давления молекул идеального газа на стенку за счет упругих соударений. При этом используется связь средней кинетической энергии молекул с температурой газа. Именно последний подход предполагается в школьной программе по физике для профильного уровня изучения (см. сравнительную таблицу программ). В этом случае уравнения изопроцессов, протекающих в идеальном газе и рассматриваемых как равновесные процессы, легко получаются с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона. При рассмотрении работы газа в произвольном процессе даже в учебнике для углублённого изучения физики [3.9] авторы необоснованно пренебрегают возможностью применения основ математического анализа (хотя в предыдущей книге «Механика» [3.8] этим уже широко пользуются). На примере вычисления работы при изотермическом процессе можно показать преимущества такой возможности. Понятие внутренняя энергия идеального газа без теоремы Больцмана о равнораспределении энергии молекул такого газа по степеням свободы существенно ограничивает строгость рассмотрения энергии и теплоёмкости многоатомного газа. Т.е. приходится ограничиваться описанием одноатомного газа, хотя авторы учебника [3.9] и вводят декларативно понятие число степеней свободы молекулы, давая возможность для записи значения внутренней энергии идеального многоатомного газа. Отсутствие в школьной программе понятий теплоёмкости идеального газа при постоянном объёме и постоянном давлении, не позволяет рассмотреть уравнение, описывающее адиабатический процесс (уравнение Пуассона) – один из важнейших процессов в термодинамике. Очевидно, этим и объясняется отсутствие изучение адиабатического процесса в школьной программе. Авторы учебника [3.9] ограничиваются лишь определением рассмотрением адиабатического процесса при изучении 1-го начала термодинамики. Если уравнение Пуассона всё же ввести, то в мультимедиа-конспекте показано, как с использованием интегрирования получить работу в адиабатическом процессе. В конспекте показан также пример рассмотрения таких вопросов, как циклические процессы и работа цикла, к.п.д. цикла ( к.п.д. тепловой машины). Отсутствие в школьной программе понятия энтропия существенно обедняет возможности строгого и простого доказательства выражения для к.п.д. идеальной тепловой машины (цикла Карно). Поэтому его вывод в учебнике [3.9], приведён фактически из качественного рассмотрения соотношений 1-го начала термодинамики. Из-за отсутствия в школьной программе понятия энтропия также усложняется статистическое истолкование второго начала термодинамики, хотя сама школьная программа включает такой вопрос. Как обходить эти противоречия – тема другого исследования. Ниже приведен вариант рабочей программы по разделу «Молекулярная физика и термодинамика» для специализированных классов средних учебных заведений, ориентированных на получение в будущем высшего профессионального образования в области эксплуатации авиационного транспорта, которое получают, например, в Московском государственном техническом университете гражданской авиации (МГТУ ГА). |
1 2
Добавить документ в свой блог или на сайт
