Опис навчальної дисципліни

Дисципліна «Молекулярна фізика» є нормативною навчальною дисципліною зі спеціальності – 014.08 Середня освіта (Фізика) для першого (бакалаврського) рівня вищої освіти, яка викладається в 2 семестрі в обсязі 10 кредитів (за Європейською Кредитно-Трансферною Системою ECTS).

Курс розроблено таким чином, щоб надати учасникам відповідні теоретичні знання, уміння, навички, загальні та фахові компетентності для продукування нових ідей, розв’язання комплексних проблем у галузі молекулярної фізики. Тому у курсі представлені відповідні теоретичні дані та передбачене розв’язання практичних задач; виконання лабораторних робіт.

Метою викладання даної дисципліни є одержання студентами знань з розділу “Молекулярна фізика” з загального курсу фізики, вивчення фізичних властивостей речовин (газів, рідин, твердих тіл) залежно від їхньої внутрішньої будови та зовнішніх впливів (тиску, температури), розглянути явища перенесення (дифузія, теплопровідність, внутрішнє тертя) у різних агрегатних станах речовин за їхньою молекулярною будовою та характером молекулярного руху, фазову рівновагу, процеси фазових переходів (кристалізація і плавлення, випаровування і конденсація), критичний стан речовини, поверхневі явища на межі розділу.

Завдання: навчити студентів самостійно виконувати розрахунки, необхідні для розв’язування задач молекулярної фізики та термодинаміки, забезпечити отриманні практичних навиків роботи з вимірювальною апаратурою, навчити інтерпретувати отримані експериментальні та теоретично розраховані результати.

Курс формує такі загальні (ЗК) та спеціальні компетентності (СК):

Загальні компетентності:

• ЗК3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
• ЗК8. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.

Спеціальні компетентності:

• СК1. Здатність використовувати систематизовані теоретичні й практичні знання з фізики та методики навчання фізики у вирішенні професійних завдань.
• СК4. Здатність коректно застосовувати фізичні поняття, закони, принципи, теорії у поєднанні з необхідним математичним інструментарієм для пояснення фізичних явищ і процесів з використанням сучасних засобів навчання.
• СК9. Здатність до формування в учнів ключових і предметних компетентностей та здійснення міжпредметних зв’язків.
• СК12. Володіння базовими поняттями, аксіомами та постулатами загальної і теоретичної фізики, знання основних законів і принципів сучасної фізики та астрономії, вміння визначати межі їх застосування.

Програмні результати навчання (ПРН), на досягнення яких спрямоване вивчення курсу:

• ПРН5. Уміти оперувати базовими категоріями та поняттями спеціальності.
• ПРН13. Знати та розуміти основні поняття, закони, теорії, загальну структуру, предмет і методи дослідження фізики і астрономії та методики їх навчання, місце і зв’язки в системі наук, етапи історії їх розвитку.
• ПРН14. Аналізувати фізичні явища і процеси на основі фізичних законів, теорій, принципів, із застосуванням відповідних матема­тичних методів.
• ПРН17. Розв’язувати задачі різних рівнів складності курсів фізики і астрономії в базовій середній школі, чітко й раціонально пояснює розв’язання учням.
• ПРН20. Володіти основами наукових досліджень, здійснювати самостійну експериментальну діяльність з фізики та методики навчання фізики з описом, аналізом та критичним оцінюванням експериментальних даних.
• ПРН22. Володіти державною та іноземною мовами на рівні, дос­татньому для усного і письмового професійного спілкування та презентації результатів власних досліджень.

Для вивчення дисципліни необхідні знання з таких розділів математики і фізики: математичний аналіз, основи векторного аналізу та теорії диференціальних рівнянь, механіка.

У програмі використовуються приклади з науки, техніки, побуту, які дають змогу показати визначальну роль фізики у становленні інформаційної та енергетичної інфраструктури сучасного світу. Розгляд законів та явищ молекулярної фізики ілюструється експериментальними результатами. Лекційний курс передбачає використання демонстраційного експерименту, технічних засобів навчання, комп’ютерних проекторів.