МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

В работе приведены описания лабораторных работ и краткие теоретические сведения учебной программы по дисциплине «Сопротивление материалов». Учебно-методические требования к порядку выполнения лабораторных работ и предъявлению отчёта материалов выполнены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению «Педагогическое образование» и согласуются с программой обучения по данной дисциплине, утверждённой УМУ МПГУ.

Сборник предназначен для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению «Педагогическое образование» (профиль «Информатика»), и включает в себя рабочие программы дисциплин профильной подготовки.

В учебно-методическом пособии представлены задания по общим и частным вопросам теории и методики обучения физике для студентов бакалавриата и специалитета. Задания отличает компетентностная направленность, они носят контекстный характер и адекватны задачам, которые учитель физики решает в своей профессиональной деятельности. Пособие включает задания как открытого типа, так и закрытого. Помимо заданий в него включены тесты для проверки соответствия уровня подготовки студентов по теории и методике обучения физике требованиям ФГОС.

В пособии рассмотрены основные разделы математического анализа, векторного анализа и элементы теории вероятностей в том объёме, который требуется изучить студентам 1-го и 2-го курсов факультета физики и информационных технологий. Ясный и доступный способ изложения поможет студентам овладеть необходимыми знаниями по высшей математике. Пособие можно рекомендовать также для самостоятельной работы и работы по индивидуальным планам.

Учебное пособие, подготовленное преподавателями кафедры общей и экспериментальной физики факультета физики и информационных технологий МПГУ, содержит около 450 вопросов и задач, ответы к ним и рисунки. К наиболее сложным задачам даны развернутые ответы. Пособие соответствует программе по специальности 032200 «Физика».

Учебное пособие, подготовленное преподавателями кафедры общей и экспериментальной физики факультета физики и информационных технологий МПГУ, содержит более 800 вопросов и задач, ответы к ним и рисунки. К наиболее сложным задачам даны развернутые ответы. Пособие соответствует программе по направлению 011200.62 «Физика».

В данном пособии раскрыты особенности структуры рабочей тетради по математике для начальной школы, направленной на развитие познавательной самостоятельности. Описана методика обучения математике с использованием рабочих тетрадей на примере изучения нескольких тем.

В настоящем пособии рассмотрена система основных понятий протонной теории кислот и оснований Бренстеда–Лоури и с количественной точки зрения рассмотрены протолитические равновесия в водных растворах. Даются подробные методики расчёта значения рН как в растворах индивидуальных протолитов (кислот, оснований, амфолитов), так и в их смесях.

Монография посвящена актуальной проблеме современной физики сенсоров. Авторы подробно описали теоретическое исследование новых типов сверхпроводниковых детекторов электромагнитного излучения. Работа раскрывает три основные темы: детектор на кинетической индуктивности, флуктуации проскальзывания фазы в нанопроволоках и сверхпроводниковый однофотонный детектор на основе тонкой пленки нитрида ниобия.

Производственная химико-технологическая практика студентов химического факультета МПГУ призвана способствовать лучшей подготовке специалистов по указанным профилям и закреплению теоретических знаний, полученных при изучении курсов прикладной химии и других химических дисциплин. В процессе практики студенты знакомятся с различными химическими производствами, типовым химическим оборудованием, методами контроля, автоматизацией и механизацией производственных процессов, мероприятиями в области охраны окружающей среды, с общими принципами организации производств и с важнейшими профессиями работников химической промышленности.

Пособие включает комплекты тестов и контрольных заданий, сопровождающих вузовский курс общей экологии. Задания соответствуют разделам базового учебника Н. М. Черновой и А. М. Быловой «Общая экология» (М.: Дрофа, 2007) и охватывают все его главы. Для каждой темы разработано несколько вариантов тестов и заданий на раскрытие содержания соответствующих экологических терминов, помогающих проверить знания студентов перед началом практических занятий. По всем темам сформулированы контрольные вопросы. Пособие могут использовать и сами студенты для проверки своих знаний при подготовке к лабораторным и семинарским занятиям, коллоквиумам, а также зачетам и экзаменам по дисциплинам «Общая экология» и «Основы экологии».

Пособие содержит тестовые задания и вопросы к коллоквиумам, которые могут быть использованы при изучении различных аспектов зоологии позвоночных. Базовая часть заданий разработана для контроля знаний студентов, обучающихся на втором этапе дисциплины «Зоология» на основе учебника для студентов биологических факультетов педагогических университетов (Константинов В. М., Наумов С. П., Шаталова С. П. Зоология позвоночных. – М. Академия, 2011). Приведенные тестовые задания касаются вопросов зоогеографии наземных позвоночных и могут быть использованы при изучении части дисциплины «Биогеография», а также в дисциплине «География животных», читаемом на географическом факультете. Тестовые задания охватывают все разделы программы и касаются всех основных тем изучаемой дисциплины: общая характеристика класса (группы), особенности внешнего и внутреннего строения, систематика, экология и распространение, филогения группы. Вопросы к коллоквиумам относятся к трем отдельным темам, посвященным рыбам, амфибиям и рептилиям, а также птицам и млекопитающим.

Пособие содержит тестовые задания и контрольные вопросы, разработанные для курса «Зоология беспозвоночных» на основе базового учебника для студентов биологических факультетов педагогических университетов. Вопросы и задания охватывают все разделы программы учебного курса и касаются всех основных тем изучаемого предмета. Для каждой группы беспозвоночных необходимо знание общей характеристики группы, особенностей внешнего и внутреннего строения, систематики, экологии и распространения. Задания рассчитаны прежде всего на использование в качестве тестов при проверке знаний студентов перед началом практических занятий. Пособие может быть использовано и самими студентами при подготовке к лабораторным работам и семинарским занятиям, к коллоквиумам и зачетам по курсу зоологии беспозвоночных.

Это издание, несомненно, будет полезным для студентов, магистрантов, аспирантов, преподавателей и всех интересующихся историей математики. Книга может быть использована в качестве дополнительного материала по предмету «История математики».

Предлагаемое издание знакомит читателя с методикой практико-ориентированного обучения математике в школе. Вопросы обучения школьников практическим приложениям математики рассмотрены в историческом и современном контексте, проиллюстрированы примерами задач. Пособие подготовлено на кафедре элементарной математики и методики обучения математике МПГУ.

В учебном пособии представлены материалы по арифметике (четность, делимость), логике, простейшим алгоритмам, теории информации, наглядной геометрии и многое другое. Материалы пособия можно использовать для организации работы математических кружков, факультативов. Печатается по решению Ученого совета математического факультета Московского педагогического государственного университета.

Лабораторно-практические работы по экологии человека оптимально используют в образовательной области «Технология». Выполнение студентами лабораторных работ этого практикума позволит им в дальнейшем проводить занятия по экологии человека в школе.

Данное учебное пособие может служить студентам математических и физико-математических факультетов педагогических вузов руководством к практическим занятиям по курсу математического анализа. Оно будет также полезно молодым преподавателям при подготовке и проведении семинаров по данной учебной дисциплине.

Учебное пособие подготовлено на кафедре алгебры МПГУ и адресовано студентам старших курсов и аспирантам математических факультетов университетов и педвузов. Затрагиваемые в нем вопросы не требуют специальных знаний, выходящих за рамки базового курса алгебры, и составляют базис для дальнейшего изучения абелевых групп. Издание подготовлено при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы.

Данное издание представляет собой V и VI части учебного пособия по курсу «Органическая химия». Оно охватывает соединения циклического ряда и включает современные данные по номенклатуре и изомерии, электронному строению, способам получения и характерным химическим свойствам класса алициклических углеводородов (циклоалканы), ароматических соединений, включая ряды бензола, полиядерных ароматических углеводородов с изолированными и конденсированными ядрами, а также гетероциклических соединений с одним или более гетероатомами в цикле. Свойства рассматриваются в тесной взаимосвязи со строением органических соединений. Значительное внимание уделяется механизмам реакций, объясняющим особенности химического поведения. Изложение материала сопровождается иллюстрациями биологической роли органических веществ соответствующего класса. В конце каждого раздела приведен список вопросов и заданий для повторения и закрепления материала.

Данное издание представляет собой вторую книгу учебного пособия по курсу «Органическая химия» и охватывает основные классы функциональных (часть III) и гетерофункциональных (часть IV) производных углеводородов алифатического ряда. Книга содержит современные данные по номенклатуре и изомерии, электронному строению, способам получения и характерным химическим свойствам функциональных производных алифатического ряда. Подчеркивается взаимосвязь между строением органических соединений, их реакционной способностью и химическими свойствами. Значительное внимание уделяется механизмам реакций, объясняющим особенности химического поведения. Изложение материала сопровождается иллюстрациями биологической роли органических веществ соответствующего класса.

Настоящее учебное пособие представляет первую книгу (из трех), включающую обновленное содержание, охватывающее все основные классы ациклических углеводородов алфатического ряда. Книга содержит современные данные по номенклатуре и изомерии, электронному строению, включая квантово-химические представления, по способам получения и характерным химическим свойствам органических соединений, а также иллюстрации биологической роли производных органических веществ соответствующего класса. Особое внимание уделено современным теоретическим представлениям в органической химии, взаимосвязи строения соединений с реакционной способностью, а также механизмам реакций, объясняющим особенности химического поведения. Методическое оформление пособия служит целям оптимизации учебного процесса и повышения его эффективности.

Монография написана в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования второго поколения и концепцией комплекта «Перспективная начальная школа».

В данном пособии детально рассматриваются особенности кинетики растворения оксидов кобальта в кислых средах, адсорбция оксидов кобальта, причины возникновения двойного электрического слоя на границе оксид/электролит. Широко применяют кислотноосновные и электрохимические модели для описания процессов растворения оксидов. Осуществлен поиск неформальных путей определения последовательных стадий сложных механизмов растворения, позволивших проводить сравнение теоретических результатов с экспериментальными кинетическими закономерностями.

Данное издание вводит читателя в удивительный мир нанотехнологий - многопрофильную и междисциплинарную область научных знаний и технологий, составляющую основную современную тенденцию в развитии науки и производства. Целью издания является ознакомление будущих учителей с сущностными элементами нанотехнологий и, с учетом биологической направленности обучаемых, со спецификой нанобио- и бионанотехнологий, основанных на использовании живых организмов (фагов, вирусов) и биомолекул, их составляющих (белков, липидов, нуклеиновых кислот и т.п.), в качестве объектов нанотехнологических разработок, а также с проявлениями, открытиями и внедрениями нанобиотехнологических процессов в разнообразные отрасли науки и производства, медицины, фармакологии, мониторинга, безопасности, социальной сферы и т.п.

В настоящей работе впервые представлена детерминистическая модель для количественной оценки вклада популяций в генофонд партеногенетического вида, работающая на основе данных монолокусного ПЦР-анализа и допускающая одновременный расчет по результатам ПЦР-анализа нескольких полиморфных локусов. Реализация данной математической модели позволяет количественно определить вклад популяций в генофонд партеногенетических видов и раскрывает генетико-популяционную структуру партеновида. Полученные количественные оценки могут быть широко использованы в работе по охране редких видов позвоночных животных в целом и партеновида D. unisexualis в частности.

Пособие — первая часть комплекта по теоретическому блоку курса микробиологии, предназначенная для получения базовых знаний, а также для углубленного изучения материала при самоподготовке. Пособие включает в себя обзор прокариотической клетки: морфологии, строения поверхностных и внутренних структур, генома. Обсуждаются вопросы размножения и клеточного цикла. Особое внимание уделено сравнению клеток про- и эукариот и разнообразию клеток различных групп прокариот.

В издании изложены методологические основы маркетинговых исследований в сфере физической культуры и спорта, рассмотрены методы и процедуры сбора, математико-статистической обработки и анализа маркетинговой информации, приведено большое количество примеров из спортивной практики. Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 050100 «Педагогическое образование» (профиль подготовки 050720.62 «Физическая культура», квалификация (степень) выпускника – бакалавр). Актуальность содержания пособия связана с введением в учебный план новых учебных дисциплин: «Теория и практика маркетинговых исследований», «Основы математической обработки информации» и «Статистика в физической культуре и спорте».

В данном практикуме рассматриваются методы решения некоторых типов задач из таких разделов общепринятого курса математического анализа, как предел и экстремум функции, градиент и производная функции по направлению, суммирование числовых рядов, дифференциальные уравнения и разложение их решений в степенные ряды и др. Он может быть полезным и для изучающих курс высшей математики в технических вузах.

В монографии представлены теоретические основы построения методической системы подготовки учителя физики в рамках посдипломного образования выпускников технических вузов. Дан анализ современной теории и практики подготовки специалистов в постдипломный период с учетом особенностей обучения взрослых и опорой на компетентностный подход. Описана структурная модель содержания учебной деятельности специалистов, определены принципы отбора содержания курса «Теория и методика обучения физике» в соответствии с требованиями к уровню подготовки современного учителя физики. Автор также предлагает систему заданий для педагогов в соответствии с требованиями Федерального государственного общеобразовательного стандарта нового поколения, конкретные примеры реализации идеи использования методической системы подготовки учителя в период постдипломного образования.

В данной работе представлена методика обучения доказательству учащихся основной школы на базе концепции обучения школьников доказательству с использованием средств естественного вывода. Понятие доказательства адаптировано к школьному курсу математики в виде дерева - дедуктивной схемы доказательства. Разработана методика использования этих схем при обучении анализу логической структуры доказательств и построению доказательств. Приведен комплекс специальных логико-ориентированных (дедуктивных) задач и вопросов, направленных на формирование дедуктивной деятельности учащихся.

Учебное пособие посвящено основам математического анализа. Значительное внимание уделено прикладным аспектам математического аппарата интегрального и дифференциального исчисления, рядов, функции нескольких переменных с применением систем компьютерной математики. Теоретический материал иллюстрирован большим количеством задач и примеров.

В монографии изложены математические основы нового подхода в современной теории гравитационного поля, основанного на систематическом использовании геометрически обобщенных постримановых пространств, а также на необходимом существовании в природе скалярного поля Дезера-Дирака, имеющего такой же фундаментальный статус, как и метрика.

В монографии рассмотрены проблемы развития математического образования будущего учителя информатики в свете формирования математической культуры. Исследование математической культуры учителя информатики рассматривается в контексте развития математики в областях дискретной математики, математической логики, теории алгоритмов, информационного моделирования. Существенное внимание уделено интеграции предметных областей «Информатика» и «Математика». Определены и обоснованы структура и содержание математических дисциплин дискретного блока с учетом интеграции предметных областей «Математика» и «Информатика» и основных аспектов развития общеобразовательного курса информатики. Представлено учебно-методическое обеспечение формирования математической культуры будущего учителя информатики на базе ИКТ.

Учебное пособие посвящено проблемам философии и методологии математики. В нем на материале истории математики рассматриваются проблемы становления философии математики, анализируются различные подходы к пониманию математики и её развития, соотношения в математике рационального и иррационального, а также специфика математического познания, связанная с предметом, объектами и методами этой науки и пониманием в ней истины. В пособии выделен специальный раздел, в котором раскрывается взаимосвязь математики с философией, гуманитарной наукой и искусством, значимость для любого вида творчества своеобразной диффузии интеллектуального и чувственного, научного (математического) и художественного знания.

В методическое пособие включены описания и руководства по выполнению лабораторных работ по общей физике (раздел «Электричество»). Каждая работа содержит краткое теоретическое введение, описание экспериментальной части, порядка проведения измерений и обработки их результатов. В пособии представлены лабораторные работы двух типов – в одном из них студенты выполняют измерения на с помощью аппаратуры и приборах на стендах Лаборатории Филиала, в другом используется компьютерная симуляция физических явлений и процессов.

Что такое наука? Когда и где она появилась? Какую роль она играет в жизни человека и общества? Почему под наукой в первую очередь подразумевается естествознание? Как происходит научное познание? Есть ли у науки границы? Что представляют собой научные революции и научные картины мира? Что такое макромир, микромир и мегамир? Каковы основные научные представления современного человека о происхождении и устройстве вселенной? Что такое глобальные проблемы современного мира? Обо всем этом вы узнаете, прочитав книгу, которую держите в руках. Автор – доктор философских наук, профессор кафедры философии Московского педагогического государственного университета, много лет преподающий курс концепций современного естествознания, постарался сделать предлагаемый вашему вниманию материал простым и ясным, а по возможности – интересным и увлекательным. Материалы книги с неизменным успехом используются автором в многолетней преподавательской практике.

Предлагаемое пособие «Классическая астрономия» представляет собой первую часть курса по общей астрономии. Пособие содержит все основные сведения из классических разделов астрономии, а также элементы теории запуска искусственных небесных тел. В книге изложены основы астрометрии и небесной механики, показаны принципы современных практических и теоретических методов изучения видимого положения и пространственного движения небесных тел и их систем.

Монография посвящена исследованию полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs. Дан обзор современных приёмников миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн, а также обзор работ, посвященных исследованию явления электронного разогрева. Приведено описание HEB-смесителей на основе тонких пленок NbN, NbZr и на основе 2DEG гетероструктуры AlGaAs/GaAs. Рассматривается методический аспект проведенных экспериментов с описанием используемых экспериментальных установок. Представлены результаты исследований частотных характеристик HEB смесителей на основе плёнок NbN и микромостиков NbZr, нанесенных на подложки из сапфира.

Настоящее учебное пособие содержит сведения об особенностях морфологического строения цветковых растений и биологии их размножения. Приведена всесторонняя характеристика некоторых декоративных растений, используемых в зеленом строительстве, особое внимание уделено вопросам их размножения и выращивания в культуре.

Настоящее издание посвящено юбилею выдающегося математика, академика РАН Виктора Леонидовича Матросова. Составляющие книгу научные работы по теории распознавания образов и по теории сложности вычислений стали в настоящее время основополагающими для данных областей математики.

Учебное пособие посвящено использованию в обучении биологии знаково-символической наглядности. Рассмотрена сущность знаков и символов, определена их дидактическая роль, обоснованы принципы создания средств схематической изобразительной наглядности, приведены пиктограммы и идеограммы по основным темам раздела «Животные» школьного курса биологии с кратким содержанием заключенной в них информации. В пособии разработана методика применения пиктограмм и идеограмм для формирования и развития у учащихся биологических понятий, предложен вариант организации учебного процесса по биологии, основанного на использовании в обучении знаков и символов.

В учебном пособии содержится около сорока задач, в которых рассматривается движение заряженных частиц в различных электрических и магнитных полях. Во многих задачах наряду с нерелятивистским обсуждается и релятивистское движение.

Продуцирование гетерогенных семян есть одна из стратегий, которые проявляют популяции семенных растений для успешного произрастания и самоподдержания в определенных экологофитоценотических условиях. Гетерогенность семян как потомков одной материнской особи, корректно называемая в отечественной литературе гетероспермией, может проявляться в таких признаках, как размер, форма и окраска, т.е. тех, которые обычно используют для разграничения морф в пределах гетерогенной популяции семян и которые бывают сопряжены с определенными физиологическими свойствами, проявляющимися при прорастании. Особое внимание уделено существованию мутаций семян, проявляющихся в разной степени окрашивания кожуры антоцианом вплоть до сплошного и интенсивного окрашивания (мутация obscuratum sensu Kajanus), которое не может не влиять на свойства тесты. Такие мутанты представляются важным инструментом для изучения мобильных генетических элементов, покоя, прорастания и долговечности семян.

Монография посвящена изучению специфических черт геохимии ландшафтов острова Кунашир и выявлению факторов, их определяющих. Методологической основой проведенных исследований являлись фундаментальные теоретические и практические положения учения о геохимии ландшафта как области географической науки, изучающей взаимосвязи и взаимовлияние процессов миграции и трансформации вещества в верхних частях земной коры. Полученные аналитические данные обрабатывались методом математической статистики с использованием компьютерных программ. Данные о геохимии ландшафтов острова Кунашир могут служить для оценки эколого-геохимического состояния Южной группы Курильских островов и быть рекомендованы для оптимизации мониторинга территории указанных островов и государственного заповедника «Курильский».

В монографии изложены новые фундаментальные представления о роли моноаминергических механизмов в проявлении компенсаторно-восстановительных изменений в ЦНС после судорог разного генеза. Дан анализ этих процессов в зависимости от индивидуально-типологических особенностей организма, его устойчивости к гипоксии, особенностей адаптации к ней и деадаптации. На основании результатов собственных исследований, а также опубликованных данных, вскрыты основные закономерности внутриклеточных процессов, возникающих в разных системах нейронглия в постсудорожный период. Показана возможность пролонгирования антисудорожного эффекта адаптации к гипоксии с помощью модуляции активности моноаминергических систем. Изучена эффективность применения антисудорожных препаратов, по-разному модулирующих активность моноаминергических систем.

В дополненной и переработанной программе раскрыты инновационные подходы к решению теоретических, социально-психологических и педагогических проблем формирования личности близнеца-подростка в системе дополнительного образования, акцентируется внимание на необходимости повышения квалификации социальных педагогов-исследователей-логиков. Программа является методическим пособием для проведения лекционных, семинарских и практических занятий в Близнецовом центре.

В пособии приведены индивидуальные задания по основным разделам и ее приложений: изоморфия, метрика, эйлеровы и гамильтоновы графы, паросочетания в двудольном графе, система фундаментальных циклов по Кирхгофу, планарность, раскраска карт и вершин графов и др. Задания предназначены для организации самостоятельной работы студентов по курсу. Одно из заданий посвящено организации повторения теорем теории графов. Пособие дополнено приложением, содержащим советы и вопросы общего характера, помогающие усвоить основные факты теории.

Целью работы явилось исследование характеристик однофотонных сверхпроводниковых детекторов, созданных на базе тонких пленок NbN, увеличение быстродействия детектора и исследование возможностей практического применения однофотонных сверхпроводниковых детекторов вместо традиционно используемых полупроводниковых однофотонных детекторов. Практическим результатом работы явилось создание быстродействующего детектора одиночных фотонов на основе эффекта однофотонного детектирования оптического и ИК излучений тонкопленочными сверхпроводящими наноструктурами. Детектор обладает рекордными характеристиками по быстродействию и чувствительности в широком спектральном диапазоне от УФ до ИК. Показана перспективность применения детекторов в корелляционной инфракрасной микроскопии живых биологических образцов с высоким временным разрешением.

Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической части курса «Ботаника» (систематика растений и грибов). Материал пособия может быть использован студентами как для самостоятельной работы, так и для работы в аудитории под руководством преподавателя.