физические науки

Основы пространственной симметрии и кристаллографии Основы пространственной симметрии и кристаллографии

НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • математические науки
  • физические науки
  • химия и науки о материалах
  • Класс

  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • семинар

    Продолжительность

    10 часов

    Краткая аннотация

  • Одной из бурно развивающихся областей современных науки и технологии является моделирование и создание новых функциональных материалов с широким набором заданных свойств. Для этой деятельности наиболее эффективным является междисциплинарный подход, сочетающий в себе совместное использование достижений вычислительной математики, физики, химии и биологии. Однако данный подход предъявляет высокие требования к качеству и разнообразию базовых и специальных знаний исследователей и разработчиков. К сожалению, в процессе изучения курсов математики, физики и химии даже в специализированных школах естественнонаучного профиля довольно сложно сформировать у учащихся устойчивые и разнообразные междисциплинарные связи, в том числе в области представлений о строении и свойствах веществ и материалов. Предлагаемый проект позволит существенно помочь в этом процессе и повысить интерес учащихся к точным и естественнонаучным предметам. Результаты выполнения проекта могут быть использованы в качестве основы для развития проектной и исследовательской деятельности школьников.

    В рамках проекта в ходе лекций и практических занятий предлагается представить кристаллографию, как современную междисциплинарную науку, зародившуюся ещё в античности и активно развивающуюся до настоящего времени. В ходе проведения мероприятий проекта учащиеся 10-11 классов должны закрепить и расширить свои знания и навыки по планиметрии и стереометрии, познакомиться с разнообразием кристаллических структур, современными физическими методами исследования вещества и перспективными функциональными материалами.

  • Космическое Радио Космическое Радио

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • исследовательская лаборатория
    • семинар

    Продолжительность

    до 20 часов

    Краткая аннотация

  • Образовательная программа «Космическое Радио» основана на предыдущим опыте занятий со школьниками по направлению космическая физика, космическая связь и информатика в части явлений радиоволн в космосе естественного и искусственного происхождения.

    После вводной лекции школьники анализируют имеющиеся сведения в сети Интернет по космической связи, по наблюдениям электромагнитных волн, возникающих в верхней атмосфере, в том числе во время грозовой активности, магнитных бурь и полярных сияний.

    Учащиеся знакомятся с инструментами для наблюдений электромагнитного поля Земли по приборам на земле (магнитометры, ОНЧ-приемники, радиотелескопы) и по приборам на спутниках в магнитосфере Земли и за ее пределами.

    В рамках программы будут рассмотрены данные по учебным проектам по космическому радио у нас в стране и за рубежом, обсуждены сведения по образовательным проектам с использованием радиолюбительских спутников типа КубСат и радиолюбительской связи через Луну.

     

  • Волны де-Бройля и теория электронных свойств веществ Волны де-Бройля и теория электронных свойств веществ

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция

    Продолжительность

    3–4 часа

    Краткая аннотация

  • Программа обучающих мероприятий предполагает проведение лекций, излагающих введение в квантовую физику и теорию электронных свойств твердых тел. Материал лекций построен на основе школьного курса физики и не требует предварительных специальных знаний. Лекция начинается с популярного изложения и систематизации общих свойств волн, явления интерференции и дифракции. Затем излагаются основы волновых свойств частиц (электронов) по аналогии с обычными волнами, и теория атома Бора, основанная на понятии волны де-Бройля. В дальнейшем изложенный материал используется для краткого объяснения теории электронной структуры твердых тел, классификации материалов на проводники, диэлектрики и полупроводники, а также описания свойств таких новых необычных материалов, как графен.

     

  • Атомные частицы и радиоактивность - своими глазами Атомные частицы и радиоактивность - своими глазами

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • лабораторная работа

    Продолжительность

    до 17 часов

    Краткая аннотация

  • Почти все физические явления, изучаемые в школе, имеют прямое наблюдение в опытах, проводимых на глазах школьников и ядерные явления одно из немногих исключений.

    В рамках программы обучающих мероприятий осуществляется демонстрация ядерных процессов на глазах учащихся в реальном времени с помощью современного детектора излучения – Медипикс.

    Школьники  своими глазами могут увидеть как выглядят космические мезоны, их распад, гамма кванты и бета частицы.

    После вступительных лекций проводятся лабораторные работы, с использованием детекторов, поясняющие, что такое естественный радиационный фон и от каких частиц он зависит, рассматривается применение детекторов в радиационной медицине – PET   и  SPECT томографы, экологии и контроле за радиоактивными объектами.

     

  • Научный метод

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция

    Продолжительность

    2 часа

    Краткая аннотация

  • Подавляющее большинство предметов, изучаемых в школе, основаны на такой форме познания как наука. При этом в школьном курсе не предполагается изучение структуры науки, ее особенностей как формы познания. В рамках данной лекции предполагается рассказать учащимся о том, что такое наука на примере физики. Например, во многих учебниках школьного курса физика не дается ясного представления о том, что такое теория, закон или принцип, не говорится о том, что общего и чем различаются эти понятия, хотя они встречаются на протяжении всего школьного курса. В лекции будут освящены такие подтемы, как различие реальности и модельного описания устройства мира, как уже говорилось выше будут рассмотрены такие понятия как "закон", "теория" и "принцип", основные виды научных экспериментов, различные типы погрешностей, а также ряд друг вопросов.

  • Международный чемпионат «Сферы» по программированию роботизированных устройств

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • нанотехнологии и информационные технологии
  • энергетика, машиностроение, механика и процессы управления
  • Класс

  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • мастер-класс
    • исследовательская лаборатория
    • симуляционная игра

    Продолжительность

    до 20 часов

    Краткая аннотация

  • Zero Robotics (Сферы) — это соревнование по программированию роботов, где роботы представляют собой сферы (SPHERES — Synchronized Position Hold Engage and Reorient Experimental Satellites — экспериментальные роботизированные устройства, способные к ориентации и занятию ранее определенных синхронизованных координатных позиций, работающие внутри Международной космической станции (МКС). Соревнования проходят онлайн. Задача команд — создать программу для Сфер в рамках ежегодного задания (каждый год создается новое задание). После нескольких фаз виртуальных туров в специальной среде, созданной специально для Сфер (следует отметить, что среда полностью воспроизводит реальную среду для Сфер), финалисты заканчивают соревнования реальными состязаниями, которые проводятся на борту МКС. Космонавты и астронавты проводят соревнования в условиях микрогравитации. Состязания сопровождаются видеотрансляцией.

  • Электрические рыбы и базовые идеи

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • семинар
    • дискуссионный клуб

    Продолжительность

    до 12 часов

    Краткая аннотация

  • Одной из негативных особенностей естественнонаучного образования в России является то, что ни школы, ни ВУЗы не приучают к чтению научной классики, знанию истории науки, прослеживанию эволюции базовых идей, их взаимному влиянию и динамике.

    Большинство школьников читали Пушкина, Толстого, Маяковского, Достоевского и множество других авторов, причем интерес к чтению литературы сохраняется и после школы. Между тем даже среди профессиональных специалистов чтение исходных книг классиков науки скорее исключение, чем правило. Опыт общения с физиками показывает, что на вопросы читали ли они Ньютона, Фарадея, Максвелла, самый распространенный ответ «А зачем?».

    Предлагается цикл лекций и семинар-дискуссия, чтобы попытаться ответить на этот вопрос:  «А зачем?»

  • Школьники - школьникам о физике

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 10 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • мастер-класс
    • деловая игра
    • семинар
    • дискуссионный клуб
    • симуляционная игра
    • квест-марафон
    • лабораторная работа

    Продолжительность

    до 20 часов

    Краткая аннотация

  • Цель программы обучающих мероприятий – популяризация современных научных достижений силами самих школьников. Обычно друг друга школьники понимают намного лучше, чем даже заслуженного лектора или учителя. В рамках обучающих мероприятий ученики старших классов образовательных школ побывают в реальных лабораториях научно-исследовательских институтов с целью разработки своей концепции образовательного видеоролика по понравившейся научной тематике. Под руководством опытных преподавателей ученики пройдут путь от формирования идеи до непосредственной съемки и монтажа научно-популярного видеоролика. Все получившиеся в ходе выполнения проекта ролики станут в последствии доступны на свободном видеохостинге (youtube или аналоги).

     

  • «Комплекс NICA» – Вселенная в Лаборатории

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • лабораторная работа

    Продолжительность

    2-20 часов

    Краткая аннотация

  • Современная фундаментальная наука достаточно глубоко продвинулась в понимании законов природы, лежащих в основе нашего мира. Одним из блестящих результатов нового тысячелетия стало экспериментальное подтверждение существования бозона Хиггса, кванта скалярного поля, отвечающего за формирование массы фундаментальных «кирпичиков» материи – кварков и лептонов. Однако, механизм формирования и эволюции Вселенной, как и ряд обнаруженных до настоящего времени особенностей окружающего нас мира на сегодняшний день остаются «terra incognita».

    «Комплекс NICA» нацелен на воссоздание и исследование в лаборатории ядерной материи в экстремальных условиях, возникавших в природе на ранних стадиях эволюции Вселенной и в недрах нейтронных звезд.

    В ходе занятий со школьниками будут проведены лекции и лабораторные занятия по программе «Комплекс NICA» с целью популяризацию естественно-научных дисциплин, повышение престижа ученого в глазах молодежи, стимулирование интереса к занятиям наукой.

  • Космические исследования, современные достижения космической науки и техники для школьников

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • математические науки
  • физические науки
  • нанотехнологии и информационные технологии
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • мастер-класс
    • семинар

    Продолжительность

    2-10 часов

    Краткая аннотация

  • В рамках образовательной программы  проводится активная работа с учащимися 7–11 классов общеобразовательных школ. В работу входит организация и проведение лекций с последующей возможностью в рамках выставки узнать о научных исследованиях у их непосредственных участников и увидеть примеры образцов космической техники, что может стать мощным фактором, пробуждающим у школьников интерес к космическим исследованиям как к будущей профессии, и к научному познанию в целом.

  • Как пошли в ФИЗИКУ школьники

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • 11 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • дискуссионный клуб

    Продолжительность

    2 часа

    Краткая аннотация

  • В рамках обучающего занятия преподавателем представляется и предлагается для обсуждения мотивационное эссе студентки 4-го курса, (в последствие аспирантки), написанное для школы-конференции «Международная балтийская школа по физике твердого тела и магнетизму» г. Светлогорск, Калининградская обл.

  • Взгляни на СВЕТлый мир!

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • математические науки
  • физические науки
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • семинар

    Продолжительность

    4 академических часа

    Краткая аннотация

  • Проект направлен на краткое «погружение» школьников в научную среду, а также углублённое ознакомление с оптическими явлениями. В рамках мультимедийных лекций доступным языком излагаются наиболее важные оптические явления, описываются технологии. Наглядная демонстрация ряда явлений и свойств света способствует лучшему усвоению материала, вызывает желание экспериментального взаимодействия. Проект затрагивает темы: свет, спектр, распространение света, лазеры, мощность, информационные технологии и оптика.

  • Магнитные бури как индикатор космической погоды

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • науки о Земле
  • Класс

  • 7 класс
  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • Форма проведения

    • лекция
    • семинар

    Продолжительность

    4 академических часа

    Краткая аннотация

  • В предлагаемом проекте будет показано, как магнитные бури дают непрерывную информацию о процессах, происходящих в околоземном пространстве на расстояниях от сотен до десятков и сотен тысяч километров от поверхности Земли. При этом учащиеся могут сами сделать оценки силы токов и их изменений в пространстве и во времени по данным конкретных магнитных обсерваторий.  На поверхности Земли изменчивость вариаций магнитного поля высока и потому важно иметь детальную информацию по сети из многих точек наблюдений. Обобщенная информация используется для глобальных и региональных прогнозов в формате «космической погоды».  В рамках предлагаемого проекта учащиеся получат основы знаний и навык использования сообщений действующих центров космической погоды в институтах Академии наук, например, в ИЗМИРАН. Предлагаемый проект (расширенная лекция и семинар) сыграют роль введения к исследованиям вариаций магнитного поля Земли как информационной основы исследований окружающего космического пространства.

  • День Экологии в Химической физике

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • химия и науки о материалах
  • биологические науки
  • Класс

  • 8 класс
  • 9 класс
  • 10 класс
  • Форма проведения

    • лекция

    Продолжительность

    до 5 академических часов

    Краткая аннотация

  • Мероприятие “День экологии в Химической физике” направлено не только на популяризацию науки среди школьников старших классов, но и на привлечение школьников к проектной деятельности под руководством молодых ученых ИХФ РАН. Участие школьников в проектной деятельности под руководством ученых является важным составляющим при формировании карьерной траектории школа-вуз-научная организация, которая направлена на решение до сих пор актуальной кадровой проблемы в науке.

    Формат мероприятия включает лекции по междисциплинарным темам, демонстрацию работы научных приборов и разработок, а также викторину для школьников в формате “вопрос-ответ” для закрепления полученных знаний в игровой форме. Данный формат позволит школьникам получить новые знания в разных дисциплинах (химия, физика и биология), навык работы с научными приборами, увидеть и “потрогать плоды” научной деятельности, а также получить памятные подарки за правильные ответы в рамках викторины.

    Тематики лекций охватывают различные дисциплины (химия, физика, биология) и объединены общим направлением – разработка материалов и устройств, позволяющих повысить экологическую и энергетическую эффективность в различных отраслях. Также мероприятие соответствует задачам в рамках проводимого года Экологии в России

  • Радиоволны вокруг нас

    НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

  • физические науки
  • Класс

  • 10 класс
  • Форма проведения

    • семинар

    Продолжительность

    8 академических часов

    Краткая аннотация

  • Проект предполагает разработку и внедрение механизмов взаимодействия муниципальных школ г. Иркутска и Института в рамках формирования инновационной образовательной среды в сфере науки. В ходе реализации проекта предполагается: а) проведение занятия, где на доступном для школьников уровне  будут подаваться теоретические сведения по основам распространения радиоволн; б) демонстрация работы современного радиофизического инструмента в Институте солнечно-земной физики; в) закрепление предметного материала с помощью компьютерного моделирования экспериментальных данных (ионограмм) для простейших моделей среды распространения.