Методика преподавания микро- и наноэлектроники в курсе физики профильных классов : на примере сельской школы

• Автор: Официн, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Оглавление
Введение
Общая характеристика работы
Главы основной части
Глава I Современное состояние проблемы формирования нового знания у учащихся профильных классов сельской средней школы в области микро-и наноэлектроники
1.1. Анализ содержания действующих программ и учебных пособий по изучению физико-технических основ микро- и наноэлектроники в школьном курсе физики
1.2. Состояние методики преподавания микро- и наноэлектроники в
средней профильной школе
1.3. Школьное учебное оборудование по микро- и наноэлектронике
1.4. Компетентностный подход в оценке индивидуальных образовательных достижений учащихся
1.5. Выводы из обзора литературных данных и выбор основных методических направлений исследований. Постановка задачи
Глава И Методика изучения физико-технических основ микроэлектроники и элементов наноэлектроники в курсе физики профильной сельской средней
школы
2.1. Экспериментальные образовательные программы по микроэлектронике и элементам наноэлектроники для профильных классов средней школы и объединения по интересам дополнительного образования детей и подростков
2.1.1. Программа элективного курса по микроэлектронике и элементам наноэлектроники для физико-математического и индустриальнотехнологического профилей обучения физике
2.1.2. Программа по микроэлектронике и элементам наноэлектроники
для объединения « Радиотехническое » Дома детского творчества
2.2. Методика изучения отдельных вопросов тем, включенных в экспериментальные образовательные программы
2.2.1. Собственная электрическая проводимость полупроводников
2.2.2. Электрическая проводимость полупроводников на основе
зонных представлений
2.2.3. Технология поверхности в микро- и наноэлектронике
2.2.4. Роль радиолюбительства в формировании знаний о микроэлектронике
2.2.5. Эволюция дискретных электронных компонентов электрической цепи и конструкций на их основе
2.2.6. Фундаментальные научные достижения в области нанотехнологии, включая наноэлектронику
2.3. Демонстрационные экспериментальные модели по микроэлектронике и элементам наноэлектроники как средство формирования знаний по физике
2.3.1. Модель транзисторного радиоприемника и методика его
применения в образовательном процессе
2.3.2. Модель усилителя мощности низкой частоты с интегральной схемой и методика его использования на уроках физики
2.3.3. Макроскопическая модель элементов микросхемы
2.4. Лабораторный физический эксперимент по микроэлектронике и элементам наноэлектроники
2.4.1. Изучение микросхемы на экспериментальной модели усилителя мощности низкой частоты с интегральной схемой
2.4.2. Определение параметров биполярного транзистора малой
мощности
2.4.3. Определение параметров униполярного транзистора малой
мощности
2.4.4. Изучение эволюции дискретных электронных компонентов электрической цепи и конструкций на их основе
2.4.5. Снятие вольт-амперной характеристки полупроводникового плоскостного диода и определение дифференциального
сопротивления р-п-перехода
2.5. Выводы по методике преподавания физико-технических основ микроэлектроники и элементов наноэлектроники
Глава III Эффективность применения методики преподавания микроэлектроники и элементов наноэлектроники в профильных классах сельской средней школы
3.1. Место микроэлектроники и элементов наноэлектроники в педагогической технологии комплексного подхода в обучении физико-математическим дисциплинам
3.2. Формирование ключевых компетенций у учащихся в процессе воспитания и развития через дополнительное образование и проектную
форму обучения физике
3.3. Результаты педагогического эксперимента по проверке гипотезы исследования
3.4. Выводы. Пути совершенствования методики изучения физико-технических основ микроэлектроники и элементов наноэлектроники в профильных классах средней школы
Заключение
Литература
Приложения

1.3. Школьное учебное оборудование по микро- и наноэлектронике
Анализ состояния современного учебно-методического комплекса выявил недостаточное оснащение оборудованием по микро- и наноэлектронике физических лабораторий. Очевидно, традиционные приборы и конструкции обеспечивают удовлетворение требований государственного образовательного стандарта в базовой части учебного плана средней школы. Однако успешное решение задач вариативного профильного образования возможно при условии разработки и внедрения новых современных учебных конструкций, в том числе по микро- и наноэлектронике.
Лабораторией I .-микро РНПО «Росучприбор» выпущено демонстрационное и лабораторное оборудование, которое может быть применено для постановки работ по микроэлектронике и элементам наноэлектроники [41, 51]. В его состав входит:
1. Приставка — осциллограф к компьютерному измерительному блоку.
2. Компьютерный осциллограф.
3. Источник постоянного и переменного тока 4,5 В, 2А.
4. Источник питания ИП — 24.
5. Трансформатор универсальный ТрУ (учебный).
6. Набор для изучения принципов радиосвязи.
7. Высоковольтный источник регулируемого напряжения О...ЗОкВ — двуполярный ВИДН-30.
8. Функциональный генератор сигналов для демонстрационных экспериментов и практикума ФГ-100.
9. Наборы «Электричество 1-3»: №1 — Постоянный электрический ток,
№2 - Электрический ток в полупроводниках, №3 - Опыты с конденсатором и катушкой индуктивности, переменный ток.
Набор №2 позволяет осуществить следующие опыты:
1. Зависимость сопротивления полупроводника от температуры.