Методика навчання фізики в профільній школі

Державна атестація СПЕЦІАЛІСТА

Питання до державного екзамену

З фізики і методики навчання фізики

для студентів напряму підготовки 7.04020301 “Фізика^*”

Експериментальна фізика

1. Предмет експериментальної фізики. Методи фізичних досліджень. Одиниці фізичних величин.

2. Вимірювання, основні означення, види вимірювань.

3. Засоби вимірювань і їх характеристики.

4. Методи фізичних вимірювань.

5. Похибки вимірювань, їх класифікація. Точність вимірювань.

6. Похибки прямих вимірювань. Інтегральна і диференціальна функція розподілу.

7. Центральна гранична теорема. Розподіл Гауса.

8. Оцінка величини випадкової похибки.

9. Розподіл Стьюдента, надійний інтервал, коефіцієнт надійності.

10. Обробка результатів прямих вимірювань.

11. Способи визначення швидкості звуку фазовим методом.

12. Похибки засобів вимірювання.

13. Похибки посередніх вимірювань.

14. Обробка результатів посередніх вимірювань.

15. Наближені обчислення. Графічне зображення результатів експерименту.

16. Експериментальне визначення напруженості і індукції магнітного поля в сердечнику трансформатора.

17. Цифрові вимірювальні пристрої їх характеристики. Блок схема цифрового вимірювального пристрою. Похибки ЦВП.

18. Інформація, сигнали, повідомлення. Кількість інформації. Кодування інформації.

19. Теорема Котельникова, аналогові і цифрові сигнали. Переваги цифрових сигналів.

20. Електричне коло як пристрій для перетворення сигналів. Давачі цифрових вимірювальних пристроїв.

21. Основи квантової теорії носіїв заряду в напівпровідниках. Зони Брілюена

22. Прямозонні і непрямозонні напівпровідники. Випромінювання світла напівпровідниками.

23. Індикаторні елементи цифрових вимірювальних пристроїв. Світлодіоди:

24. Інтегральні мікросхеми.

25. Електронні ключі і їх застосування в цифрових вимірювальних пристроях. Прості ключі на біполярних транзисторах.

26. Складені ключі на біполярних транзисторах.

27. Польовий транзистор з ізольованим затвором. Ключі на КМОН структурах.

28. Логічні операції з цифровими сигналами. Базові логічні елементи типу І-НЕ на КМОН структурах.

29. Логічні операції з цифровими сигналами. Базові логічні елементи типу АБО-НЕ на КМОН структурах.

30. Базові логічні елементи І-НЕ типу ТТЛ.

Вибрані питання фізики

1.Склад ядра. Заряд і масове число ядра.

2. Енергія зв’язку ядер.

3.Момент кількості руху і магнітний момент ядра.

4. Ядерні сили.

5.Моделі атомного ядра.

6.Радіоактивність.

7 Закон радіоактивного розпаду.

8.Правила зміщення і радіоактивні сім’ї.

9.Особливості ядерних реакцій під дією -частинок.

10. Особливості ядерних реакцій під дією протонів.

11. Особливості ядерних реакцій під дією нейтронів.

12. Особливості ядерних реакцій під дією дейтронів і -квантів.

13. Штучна радіоактивність. Трансуранові елементи.

14.Поділ важких ядер.

15.Ланцюгова реакція поділу ядер.

16.Ядерні реактори на теплових та швидких нейтронах.

17. Застосування радіоактивних ізотопів.

18.Ядерна енергетика.

19.Реакції термоядерного синтезу.

20. Умови здійснення термоядерного синтезу.

21.Керований термоядерний синтез.

22.Класифікація елементарних частинок.

23. Фундаментальні взаємодії.

24.Лептони і адрони.

25. Мезони і баріони.

26.Поняття про кварки.

27.Кваркова модель адронів.

28.Закони збереження у мікросвіті.

29. Гамма-випромінювання.

30. Дефект мас.

Вибрані питання астрономії і методики навчання астрономії

1. Вимірювання променистої енергії випромінювання.

2. Особливості спектрів різних класів зір.

3. Ядерні реакції як джерела енергії зір.

4. Власні рухи і променеві швидкості зір.

5. Задача трьох тіл. Обмежена задача трьох тіл.

6. Збурення в русі тіл Сонячної системи.

7. Система Земля-Місяць. Припливні ефекти.

8. Застосування законів Кеплера для опису руху комет.

9. Обчислення ефемерид малих планет.

10. Проблема стійкості сонячної системи.

11. Визначення маси Землі фізичними методами.

12. Методи визначення параметрів зір.

13. Гідростатична рівновага зорі.

14. Актинометрія Сонця.

15. Електромагнітне випромінювання зір.

16. Нетеплові механізми випромінювання зір.

17. Фізичні властивості галактик.

18. Квазари і активні ядра галактик.

19. Червоне зміщення в спектрах галактик.

20. Плазмові процеси в космосі.

21. Методи реєстрації випромінювання.

22. Фотометрія галактик.

23. Чорні дири.

24. Оптичні телескопи та їх характеристики.

25. Електронні засоби навчання астрономії.

26. Методика проведення астрономічних спостережень.

27. Моделювання астрономічних спостережень.

28. Нетрадиційні методи навчання астрономії

29. Види задач і завдань в астрономії.

30. Демонстрації в навчанні астрономії.

Методика навчання фізики в профільній школі

1. Фізика як навчальний предмет у старшій школі. Сучасні тенденції розвитку шкільної фізичної освіти. Особливості профільного навчання. Особливості сучасних шкільних програм для старшої школи.

2. Методика формування основних понять кінематики в профільній школі. Доберіть систему завдань для формування понять переміщення, шлях, траєкторія.

3. Методика викладання теми “Рівномірний прямолінійний рух.” Застосування закону додавання швидкостей до розв’язування задач на “відносні” рухи.

4. Методика викладання теми “Нерівномірний рух”. Графічні задачі в курсі фізики профільної школи, їх роль у формуванні понять кінематики.

5. Особливості вивчення питання рівномірного руху матеріальної точки по колу.Доберіть домашні вправи, та обґрунтуйте їх доцільність перед виконанням лабораторної роботи ,,Дослідження руху тіла по колу”.

6. Закони динаміки в профільній школі.Основні етапи розв’язування задач з динаміки. Запропонуйте вправи для оволодіння цими вміннями.

7. Методика формування поняття про гравітаційну взаємодію, гравітаційне поле та вивчення закону Всесвітнього тяжіння в старшій школі. Доберіть задачі розв’язавши які можна переконатися у залежності прискорення вільного падіння від положення на поверхні Землі.

8. Методи і способи розв’язування розрахункових задач. Застосування тригонометричного способу до розв’язування задач про рух тіла в полі сил Земного тяжіння.

9. Методика вивчення питань про сили опору та тертя. Організація самостійної роботи учнів при розв’язуванні задач з теми сили тертя.

10. Вивчення механічних властивостей твердих тіл в профільній школі.Запропонуйте демонстраційний експеримент та доберіть до нього систему завдань, які дозволять ввести поняття модуля Юнга.

11. Особливості вивчення динаміки обертального руху твердого тіла в курсі фізики профільної школи.Застосування методу аналогій при вивченні динаміки обертального руху.

12. Закон збереження імпульсу.Йогозастосування до розв’язування задач про реактивний рух і теорію удару в профільній школі.

13. Поняття механічна робота та потужність, механічна енергія, закон збереження енергії особливості їх вивчення у профільній школі. Наведіть приклад розв’язання задачі аналітичним і синтетичним методом з даної теми.

14. Методика викладання теми «Механічні коливання і хвилі» в профільній школі.Розробіть систему запитань для фронтального опитування учнів з теми.

15. Основні положення спеціальної теорії відносності. Доберіть задачі, розв’язуючи які, учні можуть з’ясувати суть релятивістських ефектів (закон додавання швидкостей, зміна лінійних розмірів, уповільнення часу).

16. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та її дослідні обґрунтування.Доберіть систему завдань, які сприятимуть формуванню уявлень про молекулярно-кінетичні властивості речовин.

17. Методичні особливості вивчення газових законів.Алгоритми побудови та аналізу (читання) графіків. Доберіть систему графічних задач на газові закони та покажіть методику їх розв’язування.

18. Фазові переходи та методика їх вивчення у старшій школі.Запропонуйте варіант лабораторної роботи „Визначення питомої теплоти плавлення льоду“.

19. Будова й властивості рідин.Розробіть систему демонстраційного експерименту до уроку„Поверхневий натяг“. Обґрунтуйте його доцільність.

20.Застосування рівняння теплового балансу до розв’язування задач.

21. Електричне поле. Напруженість електричного поля. Запропонуйте вправи, які демонстрували б застосування принципу суперпозиції при відшуканні напруженості і сили електростатичного поля.

22.Доберіть завдання до уроку розв’язування задач з теми „Потенціал і різниця потенціалів електричного поля. Зв’язок напруженості з різницею потенціалів“.

23. Електроємність. Конденсатори та їх використання в техніці. Доберіть практичні завдання до уроку вивчення нового матеріалу з теми “Електрична ємність. Конденсатори. З’єднання конденсаторів”

24. Класична електронна теорія та її застосування до пояснення провідності різних середовищ у профільній школі.Запропонуйте завдання до уроку розв’язування задач з теми „Закон Ома для повного кола“ та обґрунтуйте їх доцільність.

25. Методика вивчення основних понять теми електромагнітне поле в старшій школі.Запропонуйте демонстраційний експеримент та доберіть до нього систему завдань при вивченні теми „Електромагнітна індукція“

26. Електромагнітні коливання та хвилі у профільній школі.Запропонуйте систему завдань до лабораторної роботи „Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної гратки“

27. Особливості вивчення питань геометричної оптики у профільній школі. Доберіть приклади задач, які підкреслюють практичну значимість законів геометричної оптики.

28. Значення і особливості методики вивчення питань про світлові кванти.Розробіть систему завдань до уроку„Ефект Комптона“.

29. Методика вивчення будови атома в курсі фізики профільної школи. Запропонуйте задачі до теми „Енергетичні стани атома“.