Создание и методика применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов: На примере раздела "Механика" курса общей физики классического университета тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Якута, Алексей Александрович

• Якута, Алексей Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Якута, Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ современного демонстрационного физического эксперимента и разработка принципов создания автоматизированных лекционных демонстраций по физике

1.1. Применение компьютеров в лекционных демонстрациях

1.2. Методические принципы отбора демонстрационных экспериментов для использования в автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексах

1.3. Основные принципы построения автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов

Выводы к первой главе

ГЛАВА 2. Создание автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов для раздела «Механика» курса общей физики

2.1. Модернизация автоматизированного демонстрационного аппаратно-программного комплекса для подраздела

Механика материальной точки» курса общей физики

2.2. Автоматизированный демонстрационный аппаратно-программный комплекс для подраздела «Механика твердого тела» курса общей физики

2.2.1. Устройство демонстрационной установки

Стол на воздушной подушке»

2.2.2. Система регистрации данных и метод определения угловой координаты

2.2.3. Изучение характеристик демонстрационной установки и обоснование методики обработки экспериментальных данных

2.2.3.1. Изучение влияния нескомпенсированного момента сил на вращательное движение платформы

2.2.3.2. Учет влияния сил трения, масс блоков и нити на вращательное движение платформы

2.2.3.3. Измерение эффективного момента инерции подвижных частей установки

2.2.3.4. Изучение зависимости эффективного собственного момента силы от величины приложенного момента внешних сил и от нагрузки платформы

2.3. Автоматизированный демонстрационный аппаратно-программный комплекс для подраздела «Механические колебания» курса общей физики

2.3.1. Демонстрационная установка для изучения собственных механических колебаний

2.3.1.1. Устройство демонстрационной установки

2.3.1.2. Методы обработки экспериментальных данных

2.3.2. Демонстрационная установка для изучения автоколебаний

2.4. Автоматизированный демонстрационный аппаратно-программный комплекс для подраздела «Механика сплошных сред» курса общей физики

2.4.1. Демонстрационная установка для изучения падения тел в воздухе

2.4.1.1. Устройство демонстрационной установки и способ проведения экспериментов

2.4.1.2. Построение математической модели явления

2.4.1.3. Метод обработки экспериментальных данных

2.4.2. Использование демонстрационной установки для изучения падения тел в воздухе в качестве модели баллистического гравиметра

2.4.2.1. Обоснование модифицированного баллистического метода измерения ускорения свободного падения

2.4.2.2. Исследование возможности использования демонстрационной установки для определения вида зависимости силы вязкого трения от скорости

Выводы ко второй главе

ГЛАВА 3. Методика применения автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики

3.1. Демонстрационные эксперименты по проверке второго закона Ньютона при действии переменной силы

3.1.1. Проверка второго закона Ньютона при «абсолютно упругом» соударении тел

3.1.2. Проверка второго закона Ньютона при частично упругом соударении тел

3.1.3. Проверка второго закона Ньютона при абсолютно неупругом соударении тел

3.2. Демонстрационные эксперименты по изучению механики вращательного движения вокруг фиксированной оси

3.2.1. Изучение кинематики вращательного движения

3.2.2. Проверка основного уравнения динамики вращательного движения при постоянном моменте инерции

3.2.3. Проверка основного уравнения динамики вращательного движения при постоянном моменте внешней силы

3.2.4. Измерение главных центральных осевых моментов инерции симметричных тел

3.2.5. Проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера

3.3. Демонстрационные эксперименты по изучению механических колебаний

3.3.1. Изучение кинематики колебательного движения

3.3.2. Изучение затухающих колебаний при наличии различных сил трения

3.3.3. Изучение связанных колебаний и спектральный анализ колебательных процессов

3.3.4. Изучение неизохронности колебаний физического маятника

3.3.5. Изучение автоколебаний

3.4. Демонстрационные эксперименты по изучению падения тел в воздухе

3.4.1. Измерение коэффициентов лобового сопротивления у тел различной формы

3.4.2. Измерение ускорения свободного падения модифицированным баллистическим методом

3.5. Рекомендации по использованию новых автоматизированных количественных демонстрационных экспериментов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики

Выводы к третьей главе

ГЛАВА 4. Педагогический эксперимент по применению в учебном процессе классического университета автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов

4.1. Констатирующий этап педагогического эксперимента

4.2. Поисковый этап педагогического эксперимента

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание и методика применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов: На примере раздела "Механика" курса общей физики классического университета»

В практике преподавания курса общей физики в классических университетах большое внимание традиционно уделяется демонстрационным экспериментам, позволяющим наблюдать реальные физические явления и служащим базой для излагаемых теоретических положений. Постановкой демонстрационного эксперимента в разное время занимались ведущие ученые и профессора университетов, которые стремились использовать для этого самые современные технические средства. В настоящее время происходит интенсивное внедрение вычислительной техники в учебный процесс. Компьютер предоставляет преподавателю и обучающемуся массу новых возможностей. К числу возможностей, наиболее часто реализуемых для нужд учебного процесса, в частности, относятся:

- автоматизация экспериментальных учебных установок (как лабораторных, так и демонстрационных) [21, 60, 79, 95, 96,111,162];

- численное моделирование различных физических явлений [28,29,155,166];

- создание различных баз данных, допускающих использование для нужд учебного процесса [31, 61, 63];

- использование различных мультимедиа-технологий (работа со справочниками, обучающими и тестирующими программами, и т.п.) [34,74,150,151, 152,153];

- доступ к информационным ресурсам всемирной сети Internet (в том числе - пользование справочными ресурсами, тестирующими модулями, системами удаленного доступа к эксперименту) [31, 56, 61, 117].

Особый интерес для использования в практике преподавания курса общей физики представляет автоматизация экспериментальных учебных установок, которая позволяет изучать реальные физические явления, а не их модели. Следует различать автоматизацию установок в лабораторном практикуме и автоматизацию демонстрационного - или, как его часто называют, лекционного - эксперимента.

Автоматизация эксперимента в лабораторном практикуме [23, 67] имеет много общего с аналогичной задачей, которую приходится решать в научных лабораториях при сопряжении с компьютером установок исследовательского эксперимента [53,2]. Такие установки обычно стационарны, то есть собираются и разбираются достаточно редко. Кроме того, учащиеся, работающие на этих установках, обычно имеют некоторый запас времени как для проведения эксперимента, так и для его повторения (в случае возникновения такой необходимости). Наконец, результаты этих экспериментов в большинстве случаев могут быть обработаны не непосредственно по окончании измерений, а в течение некоторого срока после проведения эксперимента. Таким образом, при создании автоматизированных установок для лабораторного практикума разработчики имеют достаточно много степеней свободы и могут использовать весь обширный опыт, накопленный при автоматизации научных исследований. В настоящее время существует большое количество учебных лабораторных установок, работающих с использованием компьютера, которые успешно применяются в общем физическом практикуме [1, 25, 24, 89,103, 26, 68].

Иначе обстоит дело с автоматизацией демонстрационного эксперимента. Основная трудность здесь состоит в том, что такие эксперименты демонстрируются непосредственно во время чтения лекций. В связи с этим эксперимент должен быть наглядным и легко объяснимым, должен проходить быстро (в течение нескольких минут), а результаты должны выводиться сразу после его окончания в удобном для восприятия виде (таблицы, графики). Кроме того, установка для проведения эксперимента должна достаточно просто собираться и разбираться и легко сопрягаться с компьютерной техникой. По изложенным причинам создание и методика применения в учебном процессе автоматизированных установок, предназначенных для показа демонстрационных экспериментов по физике, представляет собой научно-методическую проблему, требующую для своего решения новых технических и методических подходов, отличных от используемых при автоматизации лабораторного эксперимента.

Важность сформулированной проблемы обусловлена тем, что до сих пор подавляющее большинство показываемых на лекциях по физике демонстрационных экспериментов имеет «качественный» характер, то есть они демонстрируют само физическое явление без каких-либо численных результатов. Лекционные эксперименты такого типа, безусловно, занимают важное место в процессе преподавания курса общей физики, однако они не в полной мере отвечают современному состоянию используемой в науке и технике приборной базы, одной из характерных черт которого в настоящее время является интенсивное применение средств и методов вычислительной техники. Кроме того, использование одних лишь «качественных» демонстрационных экспериментов сужает возможности лектора при обучении студентов физике, не позволяя ему приводить количественные доказательства справедливости изучаемых закономерностей. При этом современное состояние компьютерной техники вполне позволяет проводить не только «качественные», но и количественные демонстрационные эксперименты, что дает возможность непосредственно на лекциях получать, обрабатывать и представлять данные, оценивать их точность и, таким образом иллюстрировать справедливость изучаемых физических закономерностей. Поэтому можно говорить о том, что автоматизация дает возможность создания нового класса демонстрационных установок - установок для проведения количественного автоматизированного демонстрационного эксперимента. Использование при чтении лекций таких установок наряду с классическими опытами позволяет значительно осовременить процесс преподавания курса общей физики, продемонстрировать обучаемым методы, применяемые в научных лабораториях для экспериментальных исследований, познакомить обучаемых с возможностями современной вычислительной техники, а также расширить круг демонстрируемых явлений за счет эффектов, проявления которых недоступны непосредственному визуальному наблюдению и требуют точного количественного анализа. Однако до настоящего времени количество созданных и внедренных в учебный процесс экспериментальных установок, позволяющих проводить количественный демонстрационный эксперимент по различным разделам курса общей физики, весьма невелико. Следовательно, существует противоречие между имеющимися потребностями поддержки процесса преподавания курса общей физики в классическом университете современными автоматизированными лекционными демонстрациями и недостатком специальных приборов, отсутствием единого научного подхода к их созданию и неразработанностью методики их применения в практике преподавания. Указанное противоречие определяет актуальность проводимого исследования.

При конкретизации возможных направлений исследования было учтено, что одной из характерных особенностей лекционного эксперимента, существенно отличающих его от экспериментов других типов, является выразительность (или наглядность). Поэтому разрабатываемые автоматизированные демонстрационные установки нужно было создавать таким образом, чтобы они совмещали в себе высокую степень наглядности, характерную для классического «качественного» эксперимента, с возможностью получения количественных результатов. Кроме того, ввиду значительности объема курса общей физики, преподаваемого в настоящее время в классических университетах, было решено при проведении исследования ограничиться тематикой лишь одного раздела курса. В качестве такого раздела был выбран раздел «Механика», поскольку именно с него в классическом университете традиционно начинается изучение курса общей физики. Все это определило выбор темы исследования: «Создание и методика применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов (на примере раздела «Механика» курса общей физики классического университета)».

Сформулированная тема определила объект исследования данной диссертационной работы и его предмет.

Объектом исследования являются процессы создания и применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов по физике.

Предметом исследования являются процесс создания и методика применения аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов при изучении раздела «Механика» в курсе общей физики классического университета.

Идея исследования состоит в том, что одним из путей повышения эффективности демонстрационного эксперимента является применение автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов (далее — АДАПК) для постановки количественных демонстрационных экспериментов.

В соответствии с выдвинутой идеей исследования сформулированы следующие цели исследования:

- теоретическое обоснование возможности применения АДАПК для постановки количественных лекционных экспериментов;

- разработка теоретических принципов построения АДАПК для количественных демонстрационных физических экспериментов, а также требований, предъявляемых к аппаратной и программной частям этих комплексов;

- создание АДАПК, предназначенных для постановки количественных лекционных экспериментов для раздела «Механика» курса общей физики классического университета;

- экспериментальная проверка возможностей использования АДАПК для постановки новых количественных демонстрационных экспериментов и модернизации имеющихся классических демонстрационных экспериментов;

- разработка методики применения созданных АДАПК при преподавании раздела «Механика» курса общей физики;

- проверка методики применения АДАПК в учебном процессе.

Для достижения указанных целей исследования и проверки выдвинутой идеи поставлены следующие конкретные задачи:

- провести анализ научно-технической и научно-методической литературы, посвященной вопросам постановки современного демонстрационного эксперимента и использованию имеющихся разработок при преподавании курса общей физики в высшей школе;

- провести анализ методических требований к классическому демонстрационному физическому эксперименту; выдвинуть на их основе теоретические принципы построения АДАПК для количественных демонстрационных экспериментов, а также сформулировать и теоретически обосновать требования, предъявляемые к аппаратной и программной частям АДАПК;

- разработать аппаратную и программную части АДАПК, предназначенных для постановки количественных демонстрационных экспериментов по механике, и осуществить сопряжение созданных демонстрационных установок с компьютером;

- провести теоретический анализ характеристик и возможностей созданного оборудования, экспериментально проверить полученные теоретические выводы, разработать методику постановки количественных автоматизированных демонстрационных экспериментов с использованием созданных АДАПК;

- разработать методику применения созданных АДАПК при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете;

- провести педагогический эксперимент по применению созданных АДАПК в учебном процессе классического университета.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение и анализ монографий, специализированных журналов, трудов и сборников тезисов научных и научно-методических конференций, литературы по технике и методике демонстрационного эксперимента; изучение и анализ государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности «Физика», примерных учебных программ классических университетов по курсу общей физики; проектирование и конструирование экспериментальных установок и средств их сопряжения с компьютерной техникой; программирование компьютера IBM PC с использованием языка высокого уровня Borland Pascal; применение методов классической динамики и теоретической механики, теории колебаний, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, теории статистической обработки результатов физического эксперимента, математического моделирования и численных методов; экспериментальное преподавание, опрос, анкетирование, получение экспертных оценок.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- разработаны научно-теоретические принципы построения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов и требования, предъявляемые к аппаратной и программной частям этих комплексов;

- созданы три автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплекса и модернизирован один такой комплекс, позволяющие демонстрировать цикл количественных демонстрационных экспериментов по механике;

- разработана и апробирована методика применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что:

- теоретически обоснованы требования к аппаратной и программной частям АДАПК;

- построены математические модели, адекватно описывающие процессы, происходящие в разработанных демонстрационных установках;

- теоретически проанализированы возможности созданных АДАПК, получены оценки для максимальной скорости обмена данными между созданными экспериментальными установками и компьютером, сделаны оценки точности измерений, которую обеспечивают созданные АДАПК при постановке количественных автоматизированных лекционных экспериментов по механике;

- теоретически обосновано, что применение АДАПК для постановки количественных демонстрационных экспериментов является одним из перспективных направлений развития техники и методики лекционного физического эксперимента.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

- создан набор АДАПК и разработана методика их применения, которые могут использоваться для поддержки преподавания раздела «Механика» курса общей физики в высшей школе;

- поставлено 23 автоматизированных демонстрационных эксперимента для подразделов «Механика материальной точки», «Механика твердого тела», «Механические колебания» и «Механика сплошных сред» раздела «Механика» курса общей физики;

- разработаны методические рекомендации по применению новых автоматизированных демонстрационных экспериментов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете;

- созданные в результате настоящего исследования АДАПК внедрены в учебный процесс физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, а их отдельные компоненты используются в Витебском государственном университете (Республика Беларусь) и в Кыргызско-Славянском Российском университете (Республика Кыргызстан);

- результаты исследований могут быть использованы при создании АДАПК для других разделов курса общей физики, а также для постановки лабораторных работ общего физического практикума;

- разработанные экспериментальные методы и полученные результаты могут использоваться при создании автоматизированных измерительных установок, предназначенных для проведения научных исследований.

Достоверность и обоснованность полученных в данной диссертационной работе научных результатов и выводов обеспечиваются адекватностью методов исследования поставленным в работе целям, опираются на результаты классической механики и дидактики физики, на анализ различных концепций применения компьютерной техники при преподавании физики в вузе, а также подтверждаются тем, что:

- сформулированные принципы построения АДАПК для количественных лекционных экспериментов по разделу «Механика» и требования к аппаратной и программной частям этих АДАПК не противоречат основным методическим требованиям, предъявляемым к демонстрационному учебному физическому эксперименту;

- предложенные теоретические описания и математические модели процессов, происходящих в созданных демонстрационных установках, соответствуют их реальному функционированию;

- экспериментальные результаты, полученные при использовании разработанных и созданных АДАПК, в пределах погрешностей измерений согласуются с результатами теоретических расчетов для соответствующих физических величин, и (или) с данными других авторов, опубликованными в научной и справочной литературе;

- целесообразность применения созданных АДАПК в учебном процессе классического университета при изучении раздела «Механика» курса общей физики подтверждается результатами проведенного педагогического эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

- задача повышения эффективности количественного демонстрационного эксперимента может решаться путем создания и применения автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов (АДАПК);

- АДАПК должны разрабатываться на основе набора специфических принципов и с учетом ряда требований, основными из которых являются многофункциональность, тематическая целостность и техническая полнота;

- при постановке новых автоматизированных количественных лекционных экспериментов, демонстрируемых с использованием АДАПК, должны применяться чувствительные и достаточно быстродействующие датчики физических величин, современные математические и программные методы, а также должны специально учитываться технические особенности аппаратной части АДАПК;

- создан набор АДАПК для использования в разделе «Механика» университетского курса общей физики, и на его основе поставлено 23 автоматизированных демонстрационных эксперимента по механике;

- методика применения АДАПК при обучении физике в классическом университете должна базироваться на том, что необходимо проводить количественные демонстрационные эксперименты для каждого из подразделов курса в сочетании с классическими лекционными демонстрациями и в следующих целях: а) для иллюстрации явлений, которые трудно или невозможно продемонстрировать иными способами; б) для количественного подтверждения изучаемых закономерностей; в) для мотивации изучения нового материала путем выдвижения познавательных задач и создания проблемных ситуаций перед началом рассмотрения новых тем курса.

Апробация исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования были доложены автором и обсуждались на:

1. III Международной конференции «Физика в системе современного образования», г. Петрозаводск, 26-30 июня 1995 г.

2. Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-96», г. Москва, 12 апреля 1996 г.

3. 1-й Всероссийской научно-методической конференции «Университетский курс общей физики: современные проблемы», г. Москва, 9-11 июля 1996 г.

4. IV Международной конференции «Физика в системе современного образования», г. Волгоград, 15-19 сентября 1997 г.

5. V Международной конференции «Физика в системе современного образования», г. С.-Петербург, 21-24 июня 1999 г.

6. II Международной научно-методической конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз», г. Москва, 13-16 марта 2000 г.

7. VI Международной конференции «Физика в системе современного образования», г. Ярославль, 28-31 мая 2001 г.

8. VII учебно-методической конференции стран Содружества «Современный физический практикум», г. С.-Петербург, 28-30 мая 2002 г.

9. Международной конференции «Проблемы физического образования в средней и высшей школе», г. Рязань, 25-28 июня 2002 г.

10. Первой Международной конференции «Образование в области лазеров, лазерных воздействий и технологий (ELIT-I)», г. С.-Петербург, 30 июня - 3 июля 2003 г.

11. Научной конференции «Ломоносовские чтения - 2004». Секция «Физика», г. Москва, 20 - 27 апреля 2004 г.

12. VIII Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», г, Москва, 22-24 июня 2004 г.

Материалы и основные результаты диссертационного исследования отражены в 22 публикациях, в том числе в 8 статьях в научных журналах [6, 13, 14, 17, 51, 131, 134,124] и в 14 тезисах докладов на научных конференциях [15, 16, 18,19, 52, 120,122, 123, 125, 127, 128,135, 136, 126].

Структура и объем диссертации. Диссертационное исследование содержит 246 страниц основного текста, 15 таблиц, 5 диаграмм, 46 рисунков, 6 фотографий и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 176 наименований, а также четырех приложений.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Якута, Алексей Александрович

Выводы к четвертой главе

1. В результате констатирующего этапа педагогического эксперимента показано, что разработка АДАПК для количественных демонстрационных экспериментов и их применение в практике преподавания является одним из перспективных направлений развития техники и методики физического демонстрационного эксперимента.

2. В ходе поискового этапа педагогического эксперимента разработаны основные элементы АДАПК для количественных демонстрационных экспериментов по физике, созданы методические рекомендации по применению новых автоматизированных демонстрационных экспериментов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете, осуществлено внедрение созданных АДАПК в учебный процесс классического университета.

3. В результате обучающего этапа педагогического эксперимента показано, что применение созданных АДАПК для постановки количественных демонстрационных экспериментов повышает уровень усвоения студентами изучаемого материала по тем темам, для поддержки преподавания которых предназначены АДАПК, активизирует познавательную деятельность студентов, способствует повышению качества преподавания раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулируем основные результаты и выводы, полученные при выполнении диссертационной работы.

1. В результате проведенного анализа научной и методической литературы, посвященной технике и методике постановки современного демонстрационного физического эксперимента, а также основным способам использования компьютеров для поддержки лекций по курсу общей физики, теоретически обоснована целесообразность применения автоматизированных аппаратно-программных комплексов для количественных демонстрационных экспериментов.

2. На основе анализа методических требований к классическому демонстрационному физическому эксперименту предложены теоретические принципы построения автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов для количественных лекционных экспериментов по разделу «Механика» курса общей физики, а также сформулированы и теоретически обоснованы требования к аппаратной и программной частям этих комплексов.

3. В результате осуществленной разработки экспериментальных установок и программного обеспечения созданы три автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплекса и модернизирован один такой комплекс, предназначенные для постановки количественных демонстрационных экспериментов при преподавании подразделов «Механика твердого тела», «Механические колебания», «Механика сплошных сред» и «Механика материальной точки» курса общей физики.

4. На основе результатов проведенного теоретического и экспериментального изучения характеристик и возможностей разработанного оборудования, с использованием созданных автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов поставлены 23 новых автоматизированных демонстрационных эксперимента для четырех подразделов раздела «Механика» курса общей физики: проверка второго закона Ньютона для случая действия зависящей от времени силы при «абсолютно упругом» ударе; проверка второго закона Ньютона для случая действия зависящей от времени силы при частично упругом ударе; проверка второго закона Ньютона для случая действия зависящей от времени силы при абсолютно неупругом ударе; изучение кинематики вращательного движения; проверка основного уравнения динамики вращательного движения при постоянной величине момента инерции; проверка основного уравнения динамики вращательного движения при постоянной величине момента внешней силы; измерение главных центральных осевых моментов инерции ./симметричных тел (измеряются 15 значений J у специально изготовленных стандартных тел); проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера; осцил-лографическая запись колебаний; получение зависимостей кинематических характеристик колебаний от времени и фазовых портретов; изучение затухающих колебаний при наличии вязкого трения, пропорционального скорости; изучение затухающих колебаний при наличии вязкого трения, пропорционального квадрату скорости; изучение затухающих колебаний при наличии «сухого» трения; изучение связанных колебаний; получение мод колебаний; спектральный анализ «цуга»; получение в спектре колебаний второй гармоники; получение в спектре колебаний набора высших гармоник; получение в спектре колебаний нечетных гармоник; наблюдение комбинационных частот; изучение неизохронности колебаний физического маятника, т.е. зависимости частоты его колебаний от амплитуды; изучение автоколебаний с использованием демонстрационной установки «Прибор Рухардта»; измерение коэффициентов лобового сопротивления Сх у тел различной формы (измеряются 7 значений Сх у специально изготовленных стандартных тел).

5. Разработана методика применения созданных автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете. В соответствии с ней необходимо проводить количественные демонстрационные эксперименты для каждого из подразделов курса в сочетании с классическими лекционными демонстрациями и в следующих целях: а) д ля иллюстрации явлений, которые трудно или невозможно продемонстрировать иными способами; б) для количественного подтверждения изучаемых закономерностей; в) для мотивации изучения нового материала путем выдвижения познавательных задач и создания проблемных ситуаций перед началом рассмотрения новых тем курса.

6. Проведенный педагогический эксперимент показал, что применение созданных автоматизированных демонстрационных аппаратно-программных комплексов для постановки количественных демонстрационных экспериментов повышает уровень усвоения студентами изучаемого материала, активизирует познавательную деятельность студентов, способствует повышению качества преподавания раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете. Также показано, что эффективное применение созданных АДАПК при преподавании раздела «Механика» курса общей физики в классическом университете может быть достигнуто путем использования разработанной методики.

Дальнейшие исследования по тематике данной диссертационной работы могут быть связаны с дополнением и модернизацией описанных выше АДАПК для раздела «Механика» [122], с созданием новых АДАПК, предназначенных для использования при преподавании разделов «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм», «Оптика», «Физика атомов и атомных явлений» и «Физика атомного ядра и частиц» курса общей физики, а также с разработкой методики использования указанных АДАПК для постановки новых количественных демонстрационных экспериментов.

Другим перспективным направлением исследований является создание современных демонстрационных компьютерных программ, предназначенных для поддержки преподавания сложных подразделов и тем курса общей физики, которые по различным объективным причинам не могут быть обеспечены (или обеспечены недостаточно) натурными лекционными демонстрациями. К ним могут быть отнесены:

- подраздел «Специальная теория относительности», темы «Движение материальной точки в неинерциальной системе отсчета», «Виды деформаций», «Автоколебания, релаксационные и параметрические колебания» (раздел «Механика»);

- подраздел «Молекулярно-кинетическая теория газов», темы «Теплоемкость», «КПД циклических процессов», «Энтропия», «Кристаллические решетки» (раздел «Молекулярная физика»);

- темы «Проводники и диэлектрики в электростатическом поле», «Магнетики в магнитном поле, диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм», «Зонная теория твердых тел», «Сверхпроводимость» (раздел «Электричество и магнетизм»);

- темы «Энергия и давление электромагнитной волны», «Фурье-анализ и Фурье-синтез волновых полей», «Оптические явления на границе раздела изотропных диэлектриков», «Распространение света в анизотропных средах», «Излучение света», «Квантовые свойства света», «Устройство и принцип работы лазера», «Нелинейные оптические явления» (раздел «Оптика»);

- практически все подразделы разделов «Физика атомов и атомных явлений» и «Физика атомного ядра и частиц».

Проведение систематических исследований по данной тематике позволит значительно модернизировать экспериментальную базу для поддержки преподавания курса общей физики, которая на современном этапе должна сочетать классический демонстрационный эксперимент, автоматизированный количественный демонстрационный эксперимент и компьютерное моделирование.

Отметим, что в настоящее время уже опубликован ряд работ по результатам таких исследований [4, 5, 22, 33, 116, 139]. Среди них можно упомянуть компьютерный демонстрационный комплекс [100, 101], предназначенный для поддержки преподавания темы «Акустика» подраздела «Механика сплошных сред», который был разработан при участии автора данного диссертационного исследования.

В заключение я выражаю свою глубокую признательность моему научному руководителю - доценту кафедры общей физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Семенову Михаилу Владимировичу - за постановку задачи, руководство работой, многочисленные обсуждения, советы и критические замечания, а также за неоценимую практическую помощь, оказанную мне на всех этапах проведения исследований, подготовки и оформления диссертационной работы. Я также благодарю своего научного консультанта — профессора кафедры теории и методики обучения физике Московского педагогического государственного университета Смирнова Александра Викторовича- за консультативную помощь, оказанную при подготовке части диссертации, касающейся проведения педагогического исследования и оформления его результатов, а также за советы и критические замечания, высказывавшиеся им при обсуждении текста диссертации. Я также благодарен: заведующему кафедрой общей физики физического факультета МГУ профессору Салецкому A.M. и заведующему Кабинетом физических демонстраций доценту Слепкову А.И. - за создание условий для завершения работы над диссертацией, постоянное внимание и ценные советы; профессорам физического факультета МГУ Алешкевичу В.А., Караваеву В.А., Деденко Л.Г., Николаеву В.И. и Киселеву Д.Ф., а также доценту Сухаревой Н.А. - за внесенные ими предложения по возможной тематике исследований и составу разрабатываемого набора автоматизированных лекционных демонстраций, а также за высказанные замечания, направленные на улучшение структуры и содержания диссертационной работы; профессорам и преподавателям кафедр общей физики, общей физики и волновых процессов, общей физики и магнитоупорядоченных сред, общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ - за оказанное содействие в апробации новых автоматизированных демонстрационных экспериментов на лекциях и за дальнейшее участие в экспертной оценке эффективности применения этих экспериментов; инженерам и учебным мастерам кафедры общей физики физического факультета МГУ Мусаеву Т.Ш., Государеву В.Н., Посадскову Н.А. и Саввину А.Д. - за помощь в изготовлении механических узлов экспериментальных установок; сотрудникам и выпускникам физического факультета МГУ Яковлеву Д.В., Горбачеву М.Е. и Червякову А.В. - за помощь в разработке и сборке ряда электронных схем, а также за консультации по вопросам радиоэлектроники и схемотехники; сотрудникам, выпускникам, аспирантам и студентам физического факультета МГУ Виноградову М.П., Чечендаеву А.В., Бегуну А.Ю., Дунину М.С., По-техину В.В. и Нагорскому Н.М. - за консультации по архитектуре ЭВМ и написанию программного обеспечения, а также за помощь в разработке некоторых блоков компьютерных программ; коллегам по работе в Кабинете физических демонстраций Рыжикову С.Б., Старокурову Ю.В., Селиверстову А.В., Погожеву В.А. и Кувшинову Ф.А. - за высказанные в ходе проведенных мной исследований предложения по составу разрабатываемого набора лекционных демонстраций и за помощь в апробировании результатов работы на лекциях по курсу общей физики; сотрудникам учебного отдела физического факультета МГУ за помощь в организации обучающего этапа педагогического эксперимента; заведующему разделом «Молекулярная физика» общего физического практикума физического факультета МГУ доценту Булкину П.С. - за помощь в апробировании результатов работы в общем физическом практикуме; профессору физического факультета МГУ Полякову П.А. - за консультативную помощь, оказанную при оформлении диссертационной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Якута, Алексей Александрович, 2005 год

1. Авакянц Л.П., Пономарев А.С., Боков П.Ю., Митин И.В., Салецкий А.М., Червяков А.В. Статистика фотоотсчетов ФЭУ: Учеб. пособие - М.: Физический ф-т МГУ, 2004. - 20 с.

2. Автоматизированные системы сбора и моделирования данных / Кудинов И.А., Пономарев Ю.В., Рендель Ю.С. и др. М.: Физический факультет МГУ, 1998.-94 с.

3. Акимов А.И., Баранов А.Н., Салецкий A.M. Физический маятник: пути повышения точности измерения g. II Физическое образование в вузах. -2000. Т.6. - 2. - С. 52-61.

4. Алешкевич В.А., Ахметьев В.М. Компьютерная трехмерная графика в курсе общей физики «Механика». // VII международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. С.-Пб., 2003. -Т.З.-С. 219-221.

5. Алешкевич В.А., Ахметьев В.М. Параметрические колебания в курсе общей физики. // Физическое образование в вузах. 2000. - Т.7. - 4. - С. 44-49.

6. Алешкевич В.А., Бегун А.Ю., Киселёв Д.Ф., Сухарева Н.А., Чеченда-евА.В., Якута А.А. Количественный автоматизированный демонстрационный эксперимент в курсе общей физики. // Физическое образование в ВУЗах. Серия «Б». 1996. - Т.2. - 3. - С. 21-29.

7. Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Колебания и волны. Лекции. (Университетский курс общей физики): Учеб. М.: Физический факультет МГУ, 2001.-144 с.

8. Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Механика сплошных сред. Лекции. (Университетский курс общей физики): Учеб. М.: Физический факультет МГУ, 1998. - 92 с.

9. Алешкевич В.А., Деденко Л.Г., Караваев В.А. Механика твердого тела. Лекции. (Университетский курс общей физики): Учеб. М.: Физический факультет МГУ, 1997. - 72 с.

10. Алешкевич В.А., Сухарева Н.А. Современный лекционный эксперимент. // III международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. Петрозаводск, 1995. - С. 34-35.

11. Анциферов Д.И. Оптимизация школьного физического эксперимента: Дисс. докт. пед. наук. Курск, 1985. - 427 с.

12. Багинский А.В., Бельченко Ю.И., Задорожный A.M. и др. Описание лабораторных работ по физике. Измерительный практикум: Учеб. пособие. / Под ред. Багинского А.В. Н.: Изд-во НГУ, 1999. - 4.2. - 95 с.

13. Бегун А.Ю., Виноградов М.П., Семенов М.В., Якута А.А. Датчик углового перемещения и автоматизированные демонстрационные эксперименты на его основе. // Физическое образование в ВУЗах. 1997. - Т.З. - 4. - С. 50-58.

14. Бегун А.Ю., Виноградов М.П., Семенов М.В., Якута А.А. Использование датчика силы для изучения механических колебаний. // Физическое образование в ВУЗах. 1997. - Т.З. - 4. - С. 41-49.

15. Бегун А.Ю., Семенов М.В., Якута А.А. Измерение импульса силы при соударениях. // IV Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. Волгоград, 1997. - С. 113-115.

16. Бегун А.Ю., Семенов М.В., Якута А.А. Измерение импульса силы при соударениях. // Физическое образование в ВУЗах. 1997. - Т.З. - 4. - С. 30-40.

17. Бегун А.Ю., Якута А.А. Измерение показателя адиабаты у газов. // Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-96»: Тез. докл. М., 1996. - С. 46-48.

18. Беженцев М.В. Техника и методика лекционного эксперимента по курсу физики. — Л.-М.: Главн. ред. технико-теоретической литературы, 1938. -281с.

19. Бем А .Я., Коржавина О. А. Применение ЭВМ в лабораторном практикуме по общей физике. // Сб. научн. трудов «Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе» / Свердловский государственный педагогический институт. 1987. - С. 92-96.

20. Биченков Е.И., Климкин В.Ф., Клинков К.В. Лекционный эксперимент по волновой оптике с компьютерной под держкой. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2001. - №6. - С. 48-55.

21. Боков П.Ю., Иванцов А.А., Митин И.В., Нифанов А.С., Салецкий A.M., Червяков А.В. Автоматизация физического эксперимента. // VII учебно-методическая конференция стран Содружества «Современный физический практикум»: Тез. докл. С.-Пб., 2002. - С.34.

22. Боков П.Ю., Иванцов А.А., Митин И.В., Салецкий A.M., Червяков А.В. Изучение явления резонанса в колебательном контуре: Учеб. пособие.-М.: Физический ф-т МГУ, 2001. 20 с.

23. Боков П.Ю., Иванцов А.А., Митин И.В., Салецкий A.M., Червяков А.В. Амплитудные и фазовые соотношения в цепях переменного тока: Учеб. пособие. -М.: Физический ф-т МГУ, 2001. 18 с.

24. Боков П.Ю., Иванцов А.А., Митин И.В., Салецкий A.M., Червяков А.В. Исследование переходных процессов в RC-, RL- и RLC-цепях: Учеб. пособие. М.: Физический ф-т МГУ, 2001. - 18 с.

25. Боярчук А.А., Келдыш Л.В. От физического кабинета до Отделения общей физики и астрономии. // УФН. 1999. - Т.169. - 12. - С. 1289-1298.

26. Бутиков Е.И. Классическая динамика. Компьютерные модели в физике: Учеб. пособие. С.-Пб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 1996.-80 с.

27. Бутиков Е.И. Компьютерное моделирование в преподавании физики. // Сб. «Компьютерные технологии в высшем образовании». / МГУ. 1994. -С. 288-294.

28. Вабищевич М.Г., Куницын В.Е., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В., Филиппов Н.С. Устройство для демонстрации законов динамики «Воздушная дорога с ЭВМ». // А.с. АС №1675927, выдано Госкомизобретений СССР 08.05.1991.

29. Васильев В.Н., Стафеев С.К. Единая система компьютерного тестирования: состояние и перспективы. // Открытое образование. -2002. 2. -С. 42-55.

30. Власов Т.В., Жуков М.А., Пономарев Ю.В., Савельев А.Б., Селиверстов А.В., Чутко О.В. Программные средства автоматизации в системе Lab-VIEW: Учеб. пособие. М.: Физический факультет МГУ, 1998. - 55 с.

31. Глазков В.В. Компьютерные демонстрации по рассеянию частиц. // VII международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. С.-Пб., 2003. - Т.З. - С. 227-228.

32. Гомулина Н.Н. Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании: Дисс. на соиск. уч. степени канд. пед. наук. М., 2003. - 265 с.

33. Горбатов Д.С. Практикум по психологическому исследованию: Учеб. пособие. Самара: Изд. дом «БАХРАХ-М», 2003. - 272 с.

34. Горбачев А.Ф., Москалев В.А., Пивоваров Ю.Л. Физический лекционный кабинет Томского политехнического университета. // Физическое образование в вузах. 2003. - Т.9. - 2. - С. 103-108.

35. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 010400 «Физика», квалификация физик.-М.: Министерство образования РФ, 2000. - 27 с.

36. Грабовский М.А. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 2. Механика жидкостей и газов. / Под ред. Млодзеевского А.Б. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1948. - 160 с.

37. Грабовский М.А. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 3. Магнетизм. / Под ред. Млодзеевского А.Б. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1949. - 267 с.

38. Грабовский М.А. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 7. Колебания и волны. /Под ред. Млодзеевского А.Б. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1952. - 232 с.

39. Грабовский М.А., Млодзеевский А.Б., Телеснин Р.В. и др. Лекционные демонстрации по физике. / Под ред. Ивероновой В.И. М.: Наука, 1972. - 640 с.

40. Грабовский М.А., Млодзеевский А.Б., Усагин С.И. Каталог лекционных демонстраций по общему курсу физики (на правах рукописи). М.: Изд-во МГУ, 1959. - 144 с.

41. Грушинский Н.П. Основы гравиметрии. М.: Наука, 1983. - 352 с.

42. Даминов Р.В. Разработка методики оценки эффективности физического эксперимента: Дисс. канд. пед. наук. М., 1991. - 208 с.

43. Датчики измерительных систем. Кн. 1,2/ Аш Ж., Андре П., Бофрон Ж. и др. М.: Мир, 1992. - 900 с.

44. Деденко Л.Г., Киселев Д.Ф., Петерсон В.К., Слепков А.И. Общий физический практикум. Механика. М.: Изд-во МГУ, 1991. - С. 94-97.

45. Дементьев Ю.Н., Селиверстов А.В. Учебный комплекс по оптике на основе лазерной указки. // VI Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. Ярославль, 2001. - Т.П. — С. 207.

46. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Механика, теплота: Пособие для учителей / Буров В.А., Зворыкин Б.С., Кузьмин А.П. и др. / Под ред. Покровского А.А. М.: Просвещение, 1971.-366 с.

47. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Электричество. Оптика. Физика атома: Пособие для учителей / Буров В.А., Зворыкин Б.С., Кузьмин А.П. и др. / Под ред. Покровского А.А. -М.: Просвещение, 1972. 448 с.

48. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT. М.: Финансы и статистика, 1992. - 543 с.

49. Дунин М.С., Семенов М.В., Якута А.А. Новые автоматизированные лекционные эксперименты по теме «Механические колебания». // Физическое образование в вузах. 1999. - Т.5.- 4. - С. 160-173.

50. Дунин М.С., Семенов М.В., Якута А.А., Новые автоматизированные лекционные эксперименты по теме «Механические колебания». // V Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. С.-Пб., 1999. - Т.1. - С. 49-51.

51. Задков В.Н., Пономарев Ю.В. Компьютер в эксперименте: Архитектура и программные средства систем автоматизации. М.: Наука, 1988. — 373 с.

52. Зимин А.И., Куницын В.Е., Матвеев А.Н., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В. Устройство для демонстрации реактивного движения. // А.с. АС №1802370, выдано Госкомизобретений СССР 09.10.1992.

53. Зимин А.И., Куницын В.Е., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В. Демонстрационный прибор по физике. // А.с. АС №1767514, выдано Госкомизобретений СССР 08.06.1992.

54. Зинчик А.А., Стафеев С.К., Селиверстов А.В. Сетевой виртуальный лабораторный практикум по оптике в режиме on-line доступа. // Конференция «Оптика и образование-2002»: Сб. трудов. С.-Пб, 2002. - С. 61-62.

55. Иван Филиппович Усагин. / Под ред. А.С. Предводителева. М.: Изд-во МГУ, 1959.-300 с.

56. Иверонова В.И., Грабовский М.А. Лекционные демонстрации по физике и задачи конференции. // I межвузовская конференция по лекционным демонстрациям «Методика и техника лекционных демонстраций»: Сб. трудов. М.: Изд-во МГУ, 1964. - С. 12-19.

57. Извозчиков ВА., Мартыненко В.П. Применение ЭВМ в эксперименте при обучении физике. // Сб. научн. трудов «Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе» / Свердловский государственный педагогический институт. 1987. - С. 89-92.

58. Интернет-порталы: содержание и технологии: Сб. научн. статей. М.: Просвещение, 2003. - 720 с.

59. Использование виртуальных инструментов LabView / Жарков Ф.П., Каратаев

60. B.В., Никифоров В.В. и др. / Под ред. Демирчяна К.С. и Миронова В.Г. М.: Солон-Р, Радио и связь, Горячая линия - Телеком, 1999. - 268 с.

61. Ишханов Б.С., Лисютин А.С., Павлов С.И. Компьютерные базы данных в учебном процессе. // Физическое образование в вузах. 2000. - Т.6. — 3. —1. C. 66-69.

62. Кабардин О.Ф. Методические основы физического эксперимента в средней школе: Автореф. дисс. докт. пед. наук. М., 1985. - 48 с.

63. Как провести социологическое исследование / Под ред. Горшкова М.К., Шереги Ф.Э. М.: Политиздат, 1990. - 288 с.

64. Калитеевский Н.И., Михалев B.C., Пеньков С.Н. и др. Некоторые лекционные демонстрации по курсу общей физики с использованием телевидения. // УФН. 1977. - Т.121. - Вып. 2. - С. 345-348.

65. Китов И.А., Митин И.В., Салецкий A.M., Червяков А.В. Базовая автоматизированная система для практикума по общей физике. // Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке»: Тез. докл. М., 2002. - С. 220.

66. Китов И.А., Митин И.В., Салецкий А.М., Червяков А.В. Изучение распределения термоэлектронов по энергии и скорости: Учеб. пособие. — М.: Физический ф-т МГУ, 1997. 16 с.

67. Корчажкин В.В., Куницын В.Е., Матвеев А.Н., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В. Учебный прибор по физике. // А.с. АС №1756929, выдано Гос-комизобретений СССР 22.04.1992.

68. Костюнин А.В. Совершенствование лекционного эксперимента по общей физике в педвузе на основе информационного подхода: Дисс. канд. пед. наук. М., 1987.-235 с.

69. Кренцис Р.П., Сидоренко Ф.А., Кротов Д.В. Компьютерное и видеосопровождение лекций по общей физике: новые технологии. // Физическое образование в вузах. 1995. - Т. 1. - 1. - С. 47-52.

70. Кройтор Д.С. Лекционные демонстрации по физике. Кишинев, Лумина, 1974.-204 с.

71. Кулакова М.Я. Создание компьютерной обучающей среды для учебно-исследовательской работы на занятиях по физике: Автореф. дисс. канд. пед. наук. М., 1996. - 16 с.

72. Культин Н.Б. Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1997.-240 с.

73. Куницын В.Е., Лузянин Д.Б., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В., Яковлев Д.В. Разработка демонстрационного комплекса по механике для средних школ: Отчет о НИР (на правах рукописи) / МГУ; руководитель Куницын В.Е. -М., 1989.-60 с.

74. Куницын В.Е., Лузянин Д.Б., Мусаев Т.Ш., Семенов М.В., Яковлев Д.В. Разработка экспериментального комплекса по механике на линии с ЭВМ для средних школ: Отчет о НИР (на правах рукописи) / МГУ; руководитель Куницын В.Е. М., 1992. - 76 с.

75. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: В 10 т. М.: Наука, 1988 - Гидродинамика. Т. VI. - 736 с.

76. Ланской Д.Е. О новой методике использования ЭВМ в теоретическом ядерном практикуме. // Сб. «Автоматизация научных исследований» (Под ред. Свешникова А.Г.) / Изд-во МГУ 1984. - С. 165-169.

77. Левченко Е.Ю., Лузгин К.В. Опыты по механике поступательного движения с компьютерной поддержкой. // VI Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. Ярославль, 2001. — Т.П.-С. 187-188.

78. Лекционные эксперименты по оптике / Пеньков С.Н., Полищук В.А., Марченко О.М. и др. / Под ред. Калитеевского Н.И. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1981. - 160 с.

79. Лекционный эксперимент по курсу общей физики. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны / Кренцис Р.П., Зеленин Л.П., Костина Т.К. и др. Свердловск, Уральский политехнический институт, 1981. - 47 с.

80. Майер (Акатов) Р.В. Формирование наглядно-чувственных образов при постановке сложного учебного физического эксперимента: Автореф. дисс. канд. пед. наук. Екатеринбург, 1998. - 19 с.

81. Маликова М.А. Краткая библиография по лекционным демонстрациям по физике. // I межвузовская конференция по лекционным демонстрациям

82. Методика и техника лекционных демонстраций»: Сб. трудов. М., 1964.-С. 269-277.

83. Малов Н.Н., Козлова А.Н. Лекционные демонстрации по курсу общей физики. / Под ред. Малова Н.Н. М.: МГПИ им В.И. Ленина, 1978. - Вып. 1,2, 3.-218 с.

84. Мансуров А.Н. Применение видеопроекции в демонстрационном эксперименте по курсу общей физики. // VII учебно-методическая конференция стран Содружества «Современный физический практикум»: Тез. докл. -С.-Пб, 2002.-С. 176.

85. Марпл С.Л. (мл.). Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990. - 584 с.

86. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа, 1986.-320 с.

87. Митин И.В., Салецкий A.M., Червяков А.В. Новые задачи по оптике. Лабораторный практикум. М.: Физический факультет МГУ, 2003. - 196 с.

88. Млодзеевский А.Б. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 1. Общие указания. Молекулярная физика и термодинамика. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1948. - 171 с.

89. Млодзеевский А.Б. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 4. Оптика. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1949. - 100 с.

90. Млодзеевский А.Б. О лекционных демонстрациях по физике. // I межвузовская конференция по лекционным демонстрациям «Методика и техника лекционных демонстраций»: Сб. трудов. М.: 1964. - С. 5-12.

91. Млодзеевский А.Б., Телеснин Р.В. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 8. Общая механика. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1954. - 84 с.

92. Млодзеевский А.Б., Шаскольская М.П. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 5. Оптика. 2-я часть. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1950. - 88 с.

93. Моисеев А.И., Муркин Л.П. Звуковая карта компьютера для исследования продольных волн в курсе общей физики. // Физическое образование в вузах. 2002. - Т.8. - 2. - С. 112-126.

94. Моркотун В.Л. Комплексное применение экранно-звуковых средств в профессиональной подготовке будущих учителей физики: Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. пед. наук. М., 1986. - 16 с.

95. Нагорский Н.М., Семенов М.В., Якута А.А. Компьютеризированные демонстрационные эксперименты по механике: Препринт физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. М., №15/2004. - 48 с.

96. Нагорский Н.М., Семенов М.В., Якута А.А. Компьютерный демонстрационный комплекс по акустике. // VII международная конференция «Физика в системе современного образования»: Сб. трудов. С.-Пб., 2003. — Т. I. -С. 98-100.

97. Нагорский Н.М., Семенов М.В., Якута А.А. Получение и демонстрация осциллограмм и спектров звуковых сигналов с помощью звуковой карты и быстрого преобразования Фурье. // Физическое образование в вузах. -2002. Т.8. - 4. - С. 127-133.

98. Наумчик В.Н., Саржевский A.M. Наглядность в демонстрационном эксперименте по физике (эргономический подход). Минск: Изд-во БГУ им. В .И. Ленина, 1983. - 96 с.

99. Нифанов А.С. Свободные и вынужденные колебания: Учеб. пособие. М.: Физический ф-т МГУ, 2002. - 18 с.

100. Нортон П., Йао П. Программирование на Borland С++ в среде Windows. -Киев: Диалектика, 1993. В 2 т. - 640 с.

101. Объедков Е.С., Поваляев О.А. Физическая микролаборатория. М.: Просвещение, 2001. - 112 с.

102. Огородова Л.В., Шимбирев Б.П., Юзефович А.П. Гравиметрия. — М.: Наука, 1978. 325 с.

103. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. М.: Наука, 1970.-447 с.

104. Перкальсьсис Б.Ш. Волновые явления и демонстрации по курсу физики. -Томск: Изд-во Томского университета, 1984. 280 с.

105. Перкальсьсис Б.Ш. Использование современных научных средств в физических демонстрациях. М:. Наука, 1971. - 207 с.

106. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. - 576 с.

107. Рубан П.И. Программирование КАМАК в практикуме по автоматизации. // Сб. «Автоматизация научных исследований» / (Под ред. Свешникова А.Г.) / Изд-во МГУ. 1984. - С. 162-165.

108. Рыжиков С.Б., Слепков А.И., Семенов М.В., Якута А.А. Избранные лекционные демонстрации по курсу «Молекулярная физика». М.: Физический факультет МГУ, 2001. - 120 с.

109. Рыжиков С.Б., Старокуров Ю.В. Реализация классического эксперимента «Опыт Галилея» с помощью техники фотофиниша. // Физическое образование в вузах. 2002. - Т.8. - 3. - С. 70-74.

110. Салецкий A.M., Слепков А.И. Механика твердого тела. Лабораторный практикум. (Университетский курс общей физики). М.: Физический факультет МГУ, 1999. - 83 с.

111. Селиверстов А.В., Дунин М.С. Использование устройств видеозахвата в лекционном эксперименте по физике. // Физическое образование в вузах. — 2002.-Т.8.-3.-С. 97-102.

112. Селиверстов А.В., Крашенинников А.П. Научно-образовательный сервер по физике Phys.Web.Ru. // Всероссийская научная конференция «Научный сервис в сети Интернет»: Сб. трудов. Новороссийск, 2002. - С. 194-195.

113. Селиверстов А.В., Чурикова Ю.В., Якута А.А. Использование функций цветового соответствия при компьютерном моделировании оптических задач. // Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке»: Тез. докл. М., 2000. - С. 243.

114. Семенов B.C. Датчики механических величин и анализа состава вещества в АСУТП. М.: МИФИ, 1984. - 87 с.

115. Семенов М.В., Нагорский Н.М., Якута А.А. Современные автоматизированные лекционные демонстрации по разделу «Механика» курса общей физики. // Научная конференция «Ломоносовские чтения 2004». Секция «Физика»: Расш. тез. докл. - М., 2004. - С. 156-160.

116. Семенов М.В., Рыжиков С.Б., Якута А.А. Некоторые замечания к решению задачи о падении тела в воздухе. // Международная конференция «Проблемы физического образования в средней и высшей школе»: Тез. докл. -Рязань, 2002. С. 133-134.

117. Семенов М.В., Якута А.А. Автоматизированная демонстрационная установка «Стол на воздушной подушке» и лекционные эксперименты на ее основе. // Физическое образование в вузах. 2004. - Т. 10. - 1. - С. 55-70.

118. Семенов М.В., Якута А.А. Автоматизированные лекционные эксперименты по демонстрации нелинейных колебаний. // VI Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. — Ярославль, 2001. Т.П. - С. 158-159.

119. Семенов М.В., Якута А.А. Видеозаписи лекционных экспериментов. // Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке»: Тез. докл. М., 2000. - С. 244.

120. Семёнов М.В., Якута А.А. Измерение отношения у = CplCy у газов методом Рухардта: Учеб. пособие. М.: Физический факультет МГУ, 1996. -16 с.

121. Семенов М.В., Якута А.А. Измерение ускорения свободного падения баллистическим методом в рамках демонстрационного эксперимента. // Физическое образование в вузах. 2002. - Т.8. - 3. - С. 55-66.

122. Семенов М.В., Якута А.А. Механика сплошных сред. Лекционный эксперимент. (Университетский курс общей физики). / Под общ. ред. Алешке-вича В.А. М.: Физический факультет МГУ, 1999. - 56 с.

123. Семенов М.В., Якута А.А. Механика твердого тела. Лекционный эксперимент. (Университетский курс общей физики). / Под общ. ред. Алешкеви-ча В.А. М.: Физический факультет МГУ, 1998. - 30 с.

124. Семенов М.В., Якута А.А. Новая автоматизированная лекционная демонстрация «Измерение коэффициента лобового сопротивления у тел различной формы». И Физическое образование в вузах. 2002. - Т.8. - 4. -С. 134-142.

125. Семенов М.В., Якута А.А. О пособиях по лекционному эксперименту «Механика твердого тела» и «Механика сплошных сред». // V Международная конференция «Физика в системе современного образования»: Тез. докл. С.-Пб., 1999. - Т.1. - С. 57-58.

126. Сивухин Д.В. Общий курс физики: В 5 т. М.: Наука, 1989. - Механика. Т.1.-576 с.

127. Скворцов А.И., Фишман А.И. Измерительный комплекс на базе компьютера в лекционных демонстрациях: I. Анализ механического движения с помощью видеокамеры. // Физическое образование в вузах. 2001. - Т.7. -2.-С. 85-92.

128. Скворцов А.И., Фишман А.И. Измерительный комплекс на базе компьютера в лекционных демонстрациях: И. Оптический спектрометр. // Физическое образование в вузах. 2001. -Т.7. - 2. - С. 93-102.

129. Скворцов АИ, Фишман А.И. Компьютер в современном демонстрационном эксперименте. // Физическое образование в вузах. -1999. Т.5. - 2. - С. 130-133.

130. Скэнлон JI. Персональные ЭВМ IBM PC и XT. Программирование на языке Ассемблера. М.: Радио и связь, 1991. - 336 с.

131. Сотириади Г.Н. Развитие основ физического эксперимента по общей теории колебаний и волн: Автореф. дисс. канд. пед. наук. Томск, 1989. - 17 с.

132. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. М.: Мир, 1985. - 272 с.

133. Телеснин Р.В. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 6. Электричество. / Под ред. Млодзеевского А.Б. М.-Л.: ОГИЗ Гос. изд-во технико-теоретической литературы «Гостехиздат», 1952. - 248 с.

134. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений / Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. и др.; Под ред. Каменецкого С.Е., Пурышевой Н.С.- М.: Академия, 2000. 368 с.

135. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Носова Т.И. и др.; Под ред. Каменецкого С.Е. М.: Академия, 2000. - 384 с.

136. Теория колебаний / Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. и др. М,: Наука, 1981.-568 с.

137. Толстик A.M. Компьютерная лабораторная работа «Изучение броуновского движения и определение постоянной Больцмана по пробегу броуновской частицы» / Ред. журн. «Изв. вузов. Физика». Томск, 2001. — Деп. в ВИНИТИ 23.04.01, 1051-В2001.

138. Толстик A.M. Компьютерный лабораторный практикум по молекулярной физике. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2001. — 6.— С. 43-47.

139. Толстик А.М. Роль компьютерного эксперимента в физическом образовании. // Физическое образование в вузах. 2002. - Т.8. - 2. - С. 94-103.

140. Толстик A.M., Брусова О.А. Компьютерная лабораторная работа «Изучение процессов релаксации в газах» / Ред. журн. «Изв. вузов. Физика». -Томск, 2001. Деп. в ВИНИТИ 23.04.01, 1052-В2001.

141. Трухин В.И., Сандалов А.Н., Сухарева Н.А. Телекоммуникационное сопровождение физического образования. // Физическое образование в вузах. 1998. - Т.4. - 2. - С. 64-78.

142. Федорова Ю.В. Физическое моделирование при изучении вопросов современной физики в специальном практикуме педагогического вуза: Дисс. на соиск. уч. степени канд. пед. наук. М., 2001. - 205 с.

143. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. М.: Инфра, 1995. - 432 с.

144. Физические величины. Справочник / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

145. Фишман А.И., Скворцов А.И. Опыт создания видеозадачника по физике. // Физическое образование в вузах. 1998. - Т.4. - 2. - С. 90-94.

146. Фролов А.В., Фролов Г.В. Аппаратное обеспечение IBM PC. // Библиотека системного программиста. М.: Диалог-МИФИ, 1992. - Т.2, ч.1. - 208 с.

147. Хайкин С.Э. Физические основы механики. М.: Наука, 1971. - 751 с.

148. Шилов В.Ф. Физический эксперимент по курсу «Физика и астрономия». -М.: Просвещение, 2000. 142 с.

149. ЭВМ в курсе общей физики. / Под ред. Матвеева А.Н. М.: Изд-во МГУ, 1982.-230 с.

150. Analog Devices. Designer's Reference Manual. Каталог электронных компонентов компании Analog Devices. Norwood: 1996.

151. Butikov E.I. The Rigid Pendulum an Antique but Evergreen Physical Model. // European Journal of Physics. - 1999. - 20. - 6. - P. 429 - 441.

152. Cronin J. David. The Temperature Variation of Gamma for Various Gases: A Student Experiment. // Amer. J. Phys. 1964. - 32. - 9. - P. 700-704.

153. Flammersfeld A. Messung von CplCv von Gasen mit ungedampften Schwingun-gen. // Z. F. Naturforschung. 1972. - 27A. - 3. - P. 540-541.

154. Francon M. Exp6riences de physique. Experiences de demonstration. P. Rev. d'optique: 1958. - 339 c.

155. General Catalogue Physics. Каталог демонстрационного оборудования компании Leybold Didactic GmbH. FRG, 1992. - 504 p.

156. Lang S.W., McClellan J.H. Frequency Estimation with Maximum Entropy Spectral Estimators. // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process. 1980. - Vol. ASSP-28.-pp. 716-724.

157. Meiners H.F. Physics Demonstration Experiments. New-York: Ronald Press, 1970.-1395 p.

158. Physics Experiments and Apparatus. Каталог демонстрационного оборудования компании Pasco Scientific. Roseville, California, USA, 1992. - 212 p.

159. Ruchardt E. Eine einfache Methode zur Bestimmung von Cp/Cy. J J Physik. Zeitschr. 1929.-30.-1.-58-59.

160. Sutton R.M. Demonstration Experiments in Physics. College Park: AAPT, 2003. - 545 p.

161. University Laboratory Experiments Physics. Каталог демонстрационного оборудования компании Phywe Systeme GMBH. Gottingen: 1990. - Vol. 1+2 + 3 + 4.