Tantárgy részletei

Főoldal > 2023/24-es tanév képzési programja > Számítógép használata a fizikában

Tantárgy kódja

FIO1024

Tantárgy neve

Számítógép használata a fizikában

Tantárgy angol neve

Computers in Physics

Kredit

Félévi követelmény

Gyakorlati jegy

Heti óraszám

2 + 0

Elmélet + Gyakorlat

Előkövetelmény

FIO1019, TO1008

Ajánlott félév

Cél

A tárgy elsajátításának célja, hogy a hallgatók olyan alkalmazható és hasznos ismeretekre tegyenek szert, amelyeket a modern számítógépes környezetben is jól tudnak alkalmazni a fizikai problémák megoldására, kiértékelésére, és a fizikával kapcsolatos oktatási feladatok ellátására. Olyan tanárok képzése a cél, akik a képzés során megszerzett képességek, kompetenciák birtokában integrálni tudják a szakterületi és pedagógiai-pszichológiai ismereteiket, alkalmasak a fizika tanítási-tanulási folyamatának tervezésére, szervezésére, irányítására, a tanulók fizikai műveltségének, készségeinek, képességeinek, a természettudományos gondolkodás kialakítására, illetve fejlesztésére, továbbá a tanulmányok doktori képzésben történő folytatására. Ehhez a mai modern, környezetben a számítógépek alkalmazása alapvető fontosságú.

Cél angol

Providing useful and directly applicable computer skills to students. Students should be able to use modern ICT tools to solve physics problems, evaluate measurement data and teach physics efficiently.

Tartalom

A fizikatanításban és fizikai problémák megoldásában alkalmazható alapvető informatikai fogalmak, hardverek és szoftverek általános áttekintése. Algoritmusok fogalma és alkalmazása. Algoritmusok a fizika különböző területeihez tartozó problémák megoldására. Fizikai problémák, algoritmusok és numerikus módszerek kapcsolata. Numerikus módszerek alkalmazása a fizika egyes területein. A lapvető programok alkalmazása. Algoritmusok és numerikus programok készítése különböző programozható felületek alkalmazásával. Az iskolákban és a tanulók számára is elérhető programozható és fejlesztői felületek alkalmazása. Problémamegoldás Microsoft Office Excel, továbbá free programok, Open Office, Free-Pascal, Lasarus, Free-Basic stb. alkalmazásával. Bevezetés a mérőrendszerek és berendezések számítógépes vezérlésébe, a számítógépes adatgyűjtés alapjai. Számítógépes adatgyűjtés konkrét megvalósítása a tanulók és a tanárok számára elérhető eszközök segítségével. Adatgyűjtésre és mérésre alkalmazható célberendezések. Eredmények bemutatásának lehetőségei. Hang, 2D és 3D képek és grafikonok, animációk szerkesztése. Mérés-értékelési, prezentációs, oktatásban használható szoftverek. Internet használata a fizikában és a fizika oktatásában.

Tartalom angol

Overview of the basic computer science notions, hardware and software, especially those applicable to solving physics problems and teaching physics. Algorithms and their applications. Physics problems, algorithms and numerical methods. Creating algorithms and numerical programs. Using widely available programs and programming interfaces. Problem solving with spreadsheet programs, Free Pascal, Lasarus, Free Basic, etc. Introduction to computer control of measurement systems and instruments, the basics of data acquisition. Data acquisition using tools available for students and teachers. Specialized data acquisition systems. Result presentation options. Sound, 2D and 3D images and graphs, animations. Presentation programs, teaching materials. Using the internet in physics and in physics teaching.

Számonkérés

Gyakorlati jegy

Számonkérés angol

Term grade

Irodalom

Informatikai eszközök a fizika oktatásában, Szerk: Kárpáti Andrea, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2003 Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Algoritmusok, Műszaki könyvkiadó, 1997 Benkő Tiborné, Programozási feladatok és algoritmusok Delphi rendszerben, ComputerBooks, Budapest, 2003 A. A. Szamarszkij, Bevezetés a numerikus módszerek elméletébe, (Tankönyvkiadó Budapest, 1989) Obádovics J. Gyula, Gyakorlati számítási eljárások, (Gondolat kiadó, 1972)