Современные проблемы физики и методики обучения физике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»

Современные проблемы физики

 и методики обучения физике

МОНОГРАФИЯ

САРАНСК 2014

УДК 53.37.016.53(035)

ББК 22.3

Рецензенты:

кафедра теоретической физики ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» (зав кафедрой доктор физ.–мат. наук, профессор Маргулис В.А.);

Ладошкин Михаил Владимирович, кандидат физ.–мат. наук, доцент кафедры математики и методики обучения математики ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институа имени М. Е. Евсевьева»;

Правосудов Роман Николаевич, кандидат физ.–мат. наук, доцент  кафедры информационных технологий и математики «Саранского кооперативного института» (филиал) АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет кооперации».

Печатается по решению научно–методического совета Мордовского государственного педагогического института им. М. Е. Евсевьева.

Работа проводилась при поддержке Минобрнауки РФ в рамках «2.2.1. Решение комплексных проблем в области физики и математики на базе научно-образовательного центра и научно ¬ исследовательских лабораторий»  программы стратегического развития института на 2012 – 2016 г.

Современные проблемы физики и методики обучения физике / Ю. Б. Малыханов, М. В. Горшунов, Н. Н. Хвастунов, В. В. Карпунин, А. В. Куренщиков, Х. Х. Абушкин,          В. И. Кудряшов, А. А. Харитонова; Мордов. гос. пед. ин-т. - Саранск, 2014. - 169 с.

Монография посвящена различным вопросам физики и методики обучения физике в общеобразовательной и высшей школе.

В первой главе представлен расчет энергии многоэлектронных атомов и ионов методом Рутана–Хартри–Фока; приведен расчет коэффициента поглощения электромагнитного излучения в квантовом браслете; подробно рассмотрены методы определения параметров разряда низкого давления в разрядных трубках. Вторая глава посвящена актуальным проблемам преподавания физики в школе и вузе. Описаны особенности преподавания основ нанотехнологий и работы оптических и сканирующих зондовых микроскопов; приведена классификация наноматериалов. Рассмотрены актуальные вопросы теории технологии проблемного обучения; описывается проблема систематизации знаний учащихся; выявлены сущность, структура и функции логических операций при изучении физических понятий.

УДК 53.37.016.53(035)

ББК 22.3

© ФГБОУ ВПО Мордовский государственный педагогический институт им. М. Е. Евсевьева, 2014

© Коллектив авторов, 2014

Предисловие

Предлагаемая вниманию читателей монография содержит материалы, в которых отражены результаты многолетних исследований, проводимых преподавателями кафедры физики и методики обучения физике Мордовского государственного педагогического института имени М. Е. Евсевьева. Научная работа членов кафедры ведется в двух направлениях: физика и методика обучения физике в высшей профессиональной и средней общеобразовательной школе. В этой связи работы авторов представлены в двух главах: «Современные  проблемы физики» и «Проблемы методики обучения физике».

В первой главе представлены материалы исследований, проводимых под руководством доктора физико-математических наук, профессора Ю. Б. Малыханова. Эти исследования посвящены теоретическим расчетам энергии атомов и ионов на основе того или иного приближенного квантовомеханического метода. Выполнены расчеты в алгебраическом приближении Хартри-Фока энергии первых двадцати девяти атомов периодической системы и всех их ионов до водородоподобного атома включительно. На примере этих чисел выполнено сравнение с экспериментальными значениями энергии, полученными из данных для потенциалов ионизации.