Министерство спорта Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Уральский государственный университет физической культуры»
рабочая программа дисциплины (модуля)
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Физика в физической культуре
Проректор по учебно-воспитательной работе
49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Направление 49.03.01 Физическая культура Профиль "Спортивная тренировка в избранном виде спорта"
Виды контроля в семестрах:
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
Контактные часы на аттестацию
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
к.п.н., доцент, В.М. Ларионов _________________
к.п.н., начальник УМУ, О. А. Клестова;к.п.н., декан факультета ЗВСиЕ, Р. Х. Аминов _________________
Физика в физической культуре
Рабочая программа дисциплины
разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 49.03.01 Физическая культура (приказ Минобрнауки России от 19.09.2017 г. № 940)
Направление 49.03.01 Физическая культура Профиль "Спортивная тренировка в избранном виде спорта"
составлена на основании учебного плана:
утвержденного учёным советом вуза от 02.07.2021 протокол № 13.
Протокол от __ __________ 2021 г. № __
Срок действия программы: 2019-2023 уч.г.
Зав. кафедрой к.т.н., Е. С. Круглова
Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Протокол от __ __________ 2025 г. № __
Зав. кафедрой к.т.н., Е. С. Круглова
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2025-2026 учебном году на заседании кафедры
Председатель МС А. В. Окишор к.б.н., доцент
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Протокол от __ __________ 2024 г. № __
Зав. кафедрой к.т.н., Е. С. Круглова
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2024-2025 учебном году на заседании кафедры
Председатель МС А. В. Окишор к.б.н., доцент
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Протокол от __ __________ 2023 г. № __
Зав. кафедрой к.т.н., Е. С. Круглова
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры
Председатель МС А. В. Окишор к.б.н., доцент
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Протокол от __ __________ 2022 г. № __
Зав. кафедрой к.т.н., Е. С. Круглова
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2022-2023 учебном году на заседании кафедры
Председатель МС А. В. Окишор к.б.н., доцент
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
формирование базовых теоретических знаний, методов теоретического и экспериментального исследования по физике (механики, статики, кинематики, динамики; электростатики и электродинамики), а также умения их применять при решении профессиональных задач;
формирование культуры мышления и естественнонаучного мировоззрения;
воспитание творческого отношения к учебной и будущей профессиональной деятельности;
Воспитание волевых и ценностных качеств, проявляемых по отношению к организации учебной деятельности;
воспитание понимания необходимости знаний по физике в будущей профессиональной деятельности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
В методическом плане дисциплина опирается на знания, полученные при изучении школьного курса «Физики». Набор входящих знаний и умений, состоящий в обладании теоретическими знаниями и навыками решения задач по основным разделам физики в объеме курса средней школы, обеспечивает требуемый знаниевый фундамент для изучения «Физики».
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
Полученные в процессе обучения студентом знания необходимы для освоения таких дисциплин как «Биомеханика двигательной деятельности», «Биохимия человека», «Научно-методическая деятельность».
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ПК-4: Способен осуществлять тренировочный процесс занимающихся на этапах спортивной подготовки по виду спорта (группе спортивных дисциплин) с использованием базовых знаний в области смежных дисциплин
основные понятия и законы изучаемых разделов физики; основные физические величины и константы, их смысл, способы и единицы измерения; биомеханические особенности опорно-двигательного аппарата спортсмена; биомеханические основы развития физических качеств
основные понятия и законы изучаемых разделов физики; основные методы и приемы решения типовых физических задач в спортивно-физкультурной деятельности; биомеханику статических положений в различных видах движений спортсмена
систему основных понятий и законов изучаемых разделов физики; различные методы решения физических задач в избраннном виде спорта. в том числе и с использованием межпредметных знаний; биомеханические технологии формирования и совершенствования движений спортсмена с заданной результативностью; методы измерения и оценки двигательных качеств, анализа положений и движений тела человека
под руководством преподавателя использовать различные источники информации для изучения теоретических вопросов, решения практических задач по физике, в том числе и с использованием биомеханических параметров физкультурно-спортивной деятельности, подготовки реферата и т.д.; использовать отдельные методы физических исследований для решения задач, связанных с реализацией профессиональных функций; оценивать достоверность полученного решения исходя из законов физики и биомеханических свойств организма; оценивать численные порядки физических величин; оценивать эффективность статических положений и движений человека; контролировать физическое и функциональное состояние занимающихся
самостоятельно использовать различные источники информации для решения физических задач; организовать свою деятельность по самообразованию; выявлять естественнонаучные сущности проблем, которые возникают в ходе учебно-профессиональной деятельности; сформулировать цель и задачи, связанные с реализацией профессиональных функций в спортивно-физкультурной области и использовать для их решения физические методы исследования4 интерпретировать результаты научных исследований, описывая влияние физических нагрузок на организм человека исходя из законов физики и физических закономерностей; применять биомеханические технологии формирования и совершенствования движений человека с заданной результативностью; выявлять зависимость между процессами энергообразования при выполнении мышечной деятельности и уровнем физической работоспособности
поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций в спортивно-физкультурной области и использовать для их решения физические методы исследования; интерпретировать результаты научных исследований, формулируя влияние физических нагрузок на организм человека исходя из законов физики и физических закономерностей; выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах учебно-профессиональной деятельности и формулировать такие задачи; анализировать и интерпретировать данные комплексного исследования функционального состояния организма занимающегося; рационально моделировать нагрузку
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
навыками обработки научных данных с использованием формул и законов физики; биомеханического анализа статических положений и движений человека
навыками систематизации научно-технической и профессиональной информации в виде таблиц, графиков, диаграмм; построения индивидуального тренировочного процесса занимающихся; обеспечения роста интеллектуальной подготовки в области теории и методики спорта
навыками самостоятельного приобретения новых знаний с использованием периодической научной литературы; поиска и сбора необходимой информации с помощью интернета; навыкам подготовки научных статей, тезисов докладов; моделирования оптимальной тренировочной нагрузки; применения методов биомеханического контроля движений и физических способностей занимающихся в ИВС
Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с установленными в образовательной программе индикаторами достижения компетенций
особенности построения тренировочного процесса на этапах спортивной подготовки по виду спорта (группе спортивных дисциплин) с использованием базовых знаний в области смежных дисциплин (анатомии, морфологии, биохимии, биомеханики, психологии и т.д.)
применять базовые знания в области смежных дисциплин в тренировочном процессе на этапах спортивной подготовки по виду спорта (группе спортивных дисциплин)
опытом применения базовых знаний в области смежных дисциплин при осуществлении тренировочного процесса на этапах спортивной подготовки по виду спорта (группе спортивных дисциплин).
Наименование разделов и тем /вид занятия/
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Раздел 1. Введение в предмет «Физика»
Введение в предмет «Физика». Физическая картина мира /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Введение в предмет «Физика». Физическая картина мира /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Кинематика прямолинейного движения /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Кинематика прямолинейного движения /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Кинематика криволинейного движения /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Кинематика криволинейного движения /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Силы в природе. Основные законы динамики /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Силы в природе. Основные законы динамики /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Динамика твердого тела /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Динамика твердого тела /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Раздел 4. Электростатика и законы постоянного тока
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Электростатика и законы постоянного тока /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Электростатика и законы постоянного тока /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5 Л2.7 Л2.8 Л2.9 Л2.10Л3.1
Э1
Раздел 5. Электромагнетизм
Основы электромагнетизма /Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.2 Л2.3 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.10Л3.1
Э1
Основы электромагнетизма /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3Л2.2 Л2.3 Л2.5 Л2.6 Л2.7 Л2.8 Л2.10Л3.1
Э1
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Контрольные вопросы и задания
Вопросы для подготовки к контрольным работам
Контрольная работа №1 «Кинематика»:
прямолинейное равномерное движение;
равнопеременное прямолинейное движение;
свободное падение в поле сил тяжести;
движение по окружности.
Контрольная работа №2 «Динамика, статика»:
силы в механике: сила тяжести, вес тела, сила трения, сила нормального давления;
закон всемирного тяготения;
три закона Ньютона;
условия равновесия материальной точки и твердого тела; виды равновесия.
Контрольная работа №3 «Работа. Мощность. Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии»:
работа и мощность;
механическая энергия: кинетическая и потенциальная энергия;
потенциальные и не потенциальные силы; консервативная и не консервативная система;
закон сохранения механической энергии и условия его применения.
Контрольная работа №4 «Электростатика и электромагнетизм»:
электрическое поле. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность, потенциал электростатического поля;
электрический ток и направление его движения. Напряжение. Сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи;
работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца;
магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Поток вектора магнитной индукции;
закон Ампера. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Сила Лоренца.
Примерные вопросы к экзамену
Предмет изучения физики. Место физики в естествознании.
Методы физических исследований: опыты, наблюдения, гипотезы, теории, эксперименты. Физика и спорт.
Физические величины и системы единиц. Система отсчета. Механическое движение.
Равномерное прямолинейное движение. Траектория. Путь. Скорость. Средняя скорость.
Равнопеременное прямолинейное движение. Вектор перемещения. Ускорение. Мгновенная скорость.
Равномерное движение по окружности. Линейная скорость, угловая скорость.
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Равнопеременное движение по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорения, угловое ускорение.
Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона.
Второй закон Ньютона. Равнодействующая сила.
Третий закон Ньютона.
Импульс. Закон сохранения импульса.
Силы трения, упругости.
Закон всемирного тяготения. Сила тяжести.
Работа, мощность.
Потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии.
Момент силы, момент инерции, момент импульса.
Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
Кинетическая энергия вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса.
Условия равновесия материальной точки и абсолютно твердого тела в инерциальной системе отсчета.
Виды равновесия.
Электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
Потенциал электростатического поля. Связь между напряженностью и разностью потенциалов электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.
Работа сил электростатического поля.
Постоянный электрический ток. Напряжение. Закон Ома для участка цепи.
Сопротивление. Соединение проводников. Зависимость сопротивления от температуры.
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера.
Поток вектора магнитной индукции. Сила Лоренца.
5.2. Темы письменных работ
В данном разделе представлен перечень примерных тем рефератов.
Физика и спорт.
Физические законы в избранном виде спорта.
Физические основы техники движений в избранном виде спорта.
Влияние физических закономерностей на спортивные достижения.
Физика и совершенствование спортивного инвентаря.
Трение в спорте.
Сила упругости в спорте.
Физика прыжка.
Физические явления и законы в тренажерном зале.
Физические характеристики ударных движений в теннисе.
Динамика твердого тела и конькобежный спорт.
Динамика твердого тела и фигурное катание.
Физика и спортивные единоборства.
Физические основы техники лыжников–гонщиков.
Физика в фехтовании.
Бег, ходьба и физика.
Физика футбола.
Физические характеристики ударных движений в боксе.
Силы сопротивления в плавании.
5.3. Фонд оценочных средств
Контрольные работы, в том числе внеаудиторная работа над ошибками
Реферат
Индивидуальные задания повышенной сложности
Решение задач на закрепление изучаемого материала
Тестовые задания
Кейс-задания
5.4. Перечень видов оценочных средств
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Самсонова А.В., Цаллагова Р.Б.
Естественно-научные основы физической культуры и спорта: учебник
Бондарев Б.В., Калашников Н.П., Спирин Г.Г.
Курс общей физики. В 3 кн.: учебник для бакалавров
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
6.1.2. Дополнительная литература
Дмитриева Е.И., Иевлева Л.Д., Костюченко Л.С.
Физика в примерах и задачах: учеб. пособие
Физика. Механика: учеб. пособие по решению задач
Попов Г.И., Самсонова А.В.
Биомеханика двигательной деятельности: учебник
Трофимова Т.И., Фирсов А.В.
Курс физики. Задачи и решения: учеб. пособие
Электромагнетизм. Основные законы: учеб. пособие
М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014
Курс физики: учеб. пособие
Врублевская Г.В., Гончаренко И.А., Ильюшонок А.В.
Физика. Практикум: учеб. пособие
Минск: Новое знание ; М.: ИНФРА-М: , 2014
Шкиль Т.В., Мардасова И.В.
Конспект лекций по физике
Ростов-на-Дону: Феникс, 2014
Медицинская и биологическая физика: учебник
6.1.3. Методические разработки
Круглова Е.С., Парфенова Е.В., Пушкарев Е.Д., Ларионов В.М.
Основы механики: кинематика, динамика. статика: учеб.-метод. пособие
Челябинск: Уральская Академия, 2015
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3.1 Перечень программного обеспечения
Образовательный процесс осуществляется на базе операционной системы Mageia. При этом используется следующее прикладное программное обеспечение.
Текстовый процессор OpenOffice.org Writer.
Процессор электронных таблиц OpenOffice.org Calc.
Средство создания электронных презентаций OpenOffice.org Impress.
Интернет-обозреватель Opera или Mоzilla FireFox.
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
Электронный каталог библиотеки УралГУФК elibrary.uralgufk.ru
Научная электронная библиотека elibrary.ru
В связи с отсутствием лабораторной базы предлагается выполнение виртуальных лабораторных работ по механике с помощью сайтов Челябинского государственного университета (http://teachven.ru/work/mech/mechanic.htm) или Московского института открытого образования (http:fizkaf.narod.ru/labr.htm). После выполнения лабораторных работ студенты составляют отчеты и защищают их.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Занятия по дисциплине проводятся в аудиториях 1-32,1-41, 1-43.
1-32 (по адресу ул. Российская, 258): Компьютер СPU AthlonII X2250 - 2 шт; Компьютер Athlon X2215 - 3 шт; Компьютер Athlon X2-240 - 6 шт; Компьютер AthlonII X2MM - 4 шт; Компьютер AMD LE1200; Компьютер AMD Athlon II X2250MM - 2 шт; Компьютер AthlonII X2250 - 4 шт; Проектор Acer M342- 1; Экран - 1; Коммутатор D-Link DGS-1016; Коммутатор D-Linс 24х 10ХХМbps портов, неуправляемый; Кондиционер индукционная система Aurica; Стол – 43; Стул - 56 шт.
1-41 (по адресу ул. Российская, 258): Компьютер - 1; Монитор - 1; Проектор - 1; Экран - 1; Парта: 40 шт.; Доска классная трехстворчатая - 1 шт.; Жалюзи: 4 шт.; Стол 2х-тумбовый: 1 шт.; Стул: 1 шт.
1-43 (по адресу ул. Российская, 258): Компьютер - 1; Монитор - 1; Проектор - 1; Экран - 1; Стол ученический: 14 шт.; Доска классная трехстворчатая - 1 шт.; Жалюзи: 2 шт.; Стул: 1 шт; Стол: 1 шт; Парта 2х местная: 2 шт; Стол письменный: 5 шт.
УП: 49.03.01 19 СТвИВС (22).plx
Программное обеспечение всех аудиторий: Ubuntu - операционная система, свободно распространяемая по лицензии обеспечения GNU/Linux. LibreOffice - россплатформенный офисный пакет, свободно распространяемый по лицензии обеспечения GNU/Linux.
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Педагогические технологии, применяемые при обучении студентов, носят преимущественно традиционный характер с элементами компьютеризации в основном для осуществления презентаций и анимации.
Основными видами учебных занятий являются: практические занятия и самостоятельная работа студентов. В первой части каждого занятия излагается теоретическая основа практической деятельности студентов на данном занятии. Собственно практическая часть занятия проводится с целью усвоения теоретических положений в ходе выполнения учебных заданий под руководством преподавателя, выработки практических умений и приобретения навыков в решении задач, развития творческого мышления.
В связи с отсутствием лабораторной базы предлагается выполнение виртуальных лабораторных работ по механике с помощью сайтов Челябинского государственного университета (http://teachven.ru/work/mech/mechanic.htm) или Московского института открытого образования (http:fizkaf.narod.ru/labr.htm). После выполнения лабораторных работ студенты составляют отчеты и защищают их.
Самостоятельная работа студентов является составной частью их учебной работы и имеет целью закрепление и углубление полученных знаний, умений и навыков, поиск и приобретение новых знаний. В конце каждого практического занятия студенты получают «домашние задания» для закрепления пройденного материала.
При самостоятельной работе используются учебники и учебные пособия, в которых содержится соответствующий теоретический материал. Для приобретения навыков решения задач рекомендуется использовать пособие: Основы механики: кинематика, динамика. статика : учеб.-метод. пособие / Е. С. Круглова, Е. В. Парфенова, Е. Д. Пушкарева, В. М. Ларионов; УралГУФК. – Челябинск : Уральская Академия, 2015. – 93 с.; в котором полно и подробно разобраны все типы задач по разделу физики – механика, что позволит студенту самостоятельно овладеть необходимыми навыками. В качестве самостоятельной работы предусматривается написание реферата, что будет способствовать закреплению полученных знаний и осмысленному применению их в будущей работе.