инновационный курс
«Компьютерная физика + биофизика» 2023-2024
комплексное углубленное повторение школьной программы 7, 8 классов по физике, математике, информатике
Открыт набор на годовой курс «Компьютерной физики» (+биофизика) для учащихся 7-8 классов.
Инновационный совмещенный курс «Компьютерная физика + биофизика» направлен на комплексное изучение физики, математики, информатики и биологии (во 2й части курса) через программирование на языке PYTHON.
Курс «Компьютерная физика» дает возможность:
- освоить компьютер как универсальный инструмент в образовании
- сформировать востребованный навык в современном «цифровом» мире – умение ставить задачу и составлять алгоритм ее решения
- провести предварительную профориентацию в научно-инженерных областях
- обеспечить 100% родительский контроль (после каждого занятия ученик должен продемонстрировать родителям созданную им программную модель).
Очные занятия проходят в МФТИ г. Долгопрудный, а также в Московском корпусе МФТИ г. Москва.
Онлайн – на платформе zoom.
Преподаватель курса
Джумаев Мансур Рамзанович
• Один из разработчиков и преподаватель курса «Компьютерная физика»
• Выпускник РНИМУ им. Н.И.Пирогова, отделения «Медицинская кибернетика» (окончил с красным дипломом)
• Врач-кибернетик, программист, биофизик, статистик, аналитик данных
• Опыт преподавания для учащихся от 3-го класса до студентов 3-го курса
• Физика, математика, статистика, информатика, робототехника, программирование (python, kotlin, android studio)
• Люблю вести диалог с детьми, стимулировать их учиться, постигать большее, расширять кругозор; мыслить их «нестандартно»
• Ценю в людях: энергичность, интеллект, трудолюбие, стремление к саморазвитию и самосовершенствованию.
Годовой курс включает в себя:
16 занятий «Компьютерная физика» и
16 занятий «Компьютерная биофизика»
Для вновь поступивших бесплатное подтягивающее занятие.
Курс комплексного изучения биологии, физики, математики, информатики,
объединенных на платформе программирования на языке PYTHON
В отличие от описательного школьного курса биологии компьютерная биофизика рассматривает организм как биокибернетическую систему, подчиняющуюся строгим законам физики и математики
На занятиях учащиеся
- изучают теорию биофизики с применением математики, статистики и информатики
- расширяют кругозор в области естественных и точных наук
- создают программные модели биофизических процессов
- выполняют лабораторные работы по изучению физиологи организма
- получают рекомендации по профилактике и коррекции образа жизни
Программа годового курса 2023-2024
5-6 классы
Программа годового курса – 20 тем (30-32 занятия)
1. Чудеса и фокусы компьютерной физики
Физика – наука о природе. Физические явления.
Наблюдение. Измерение. Документирование.
Измерительные приборы (линейка, термометр, мультиметр). Измерение цены деления приборов.
Компьютер. Программы компьютера.
Геометрические фокусы в Word.
2. Измерение длины. Система метрических единиц СИ
Длина. Единицы длины. Система СИ. Чудо-шаг!
Word - черчение простых схем и изображений.
Опыт. Измерение средней длины человеческого шага.
Графическое логическое мышление.
Поиск кратчайшего пути в графах. Алгоритм Дейкстры.
Составление лабиринта для поиска сокровищ.
3. Измерение площади. Друдлы
Площадь – характеристика плоских (2d) фигур. Плоские фигуры: квадрат, прямоугольник, треугольник.
Измерение площадей графических фигур.
Разгадывание друдлов – графических головоломок.
Сборка робота из геометрических фигур.
4. Измерение объема
Объем – характеристика объемных (3d) фигур.
Объемные фигуры: куб, параллелепипед, шар.
Измерение объемов фигур. Графический квест.
Создание объемных моделей фигур в Word и Paint.
Онлайн-викторина по объемным фигурам.
5. Техническая компьютерная графика
Способы отображения объемных изображений на плоскости. Эффект псевдо3d. Затенение.
Работа с текстурой и градиентом.
Работа с редакторами: Paint, Paint3d, Word.
Создание программной модели молекулы воды.
6. Масса тела. Инертность. Измерение массы
Масса – мера инертности тела. Единицы массы.
Измерение массы бруска на электронных весах.
Измерение массы тела на напольных весах.
Измерение массы семян риса, мака, ячменя.
Цветовое обозначение массы и плотности.
Мысленное взвешивание предметов по их изображениям.
7. Плотность тела. Измерение плотности
Плотность тела. Единицы плотности в СИ.
Плотности разных веществ: вода, железо, золото.
Измерение плотности человеческой кости.
Paint – обработка и монтаж фотографий.
Составить фотоколлаж «Я легче, но дороже золота».
8. Время в физике. Пульс
Время. Единицы времени: старинные и современные.
Приборы для измерения времени: часы, секундомер.
Время в древности. Пирамида Солнца. Теотиуакан.
Измерение пульса и скорости дыхания.
Paint, Paint3D: обработка и монтаж фотографий.
Разгадывание кроссвордов с научными терминами.
9. Движение. Путь. Скорость
Движение в физике. Виды движения в природе.
Параметры движения: скорость, время, путь.
Измерение скорости ходьбы человека.
Измерение скорости бега человека.
Работа в среде PencilCode.
10. Температура в физике. Термометрия.
Температура. Единицы измерения.
Шкала Кельвина. Абсолютный «0».
Работа с термометром. Цена деления.
Измерение температуры воды в сосуде.
Создание цветовой шкалы изменения температуры.
11. Работа с изображениями. Анимация
Анимация. Создание эффекта движения тела.
Кадры анимации. Скорость смены кадров.
Создание кадров анимации в разных средах.
Создание простых gif-анимаций.
Создание динамической модели движения шарика.
Второе полугодие Компьютерная биофизика
12. Физика в биологии. Биообъекты
Связь физики, математики, информатики.
Физика и биология. Физические приборы в биологии.
Измерение линейных параметров организма.
Биообъекты: бактерии, вирусы, морские звезды.
13. Геометрические формы в биологии
Геометрия – наука о фигурах. Виды фигур.
Причудливые формы живых организмов: бактерии, вирусы, иглокожие.
Работа с 2D. Создание 2D-модели бактерии и вируса.
Моделирование форм микроорганизмов.
Работа с Word, Paint и Paint 3D.
14. Компьютерное зрение. Измерение площади
Площадь – характеристика плоских (2d) фигур. Плоские фигуры в биологии. Формулы.
Наложение плоских фигур на биообъекты.
Измерение площади листочка по клеткам.
Компьютерное зрение. Формула подсчета.
15. Масштабирование объектов
Масштаб. Основы масштабирования.
Изменение масштаба и пропорций изображения.
Расчет масштабов. Основы проектирования.
Работа в Paint, Paint 3d и Word.
Создаем масштабные модели биообъектов.
16. Биология в архитектуре
Геометрические формы в архитектуре.
Связь между биологией и архитектурой.
Графическое моделирование объектов.
Сравнение архитектурных объектов и их биологических прототипов.
17. Биометрия. Цифровой портрет человека
Основы биометрии. Параметры тела человека.
Измерение массы тела и роста человека.
Расчет индекса массы тела (ИМТ). Анализ.
Сбор биометрических данных. Работа в Excel.
Построение цифрового портрета человека.
18. Шифрование и дешифрование изображений
Дискретные изображения. Пиксельная графика.
Как видит компьютер. Основы компьютерного зрения.
Шифрование известной картинки.
Дешифрование числового кода. Поиск нарушителя.
Квест «Разработка уникального шифра картинки».
19. Температура в биофизике. Тепловизор
Измерение температуры тела. Термометрия.
Изображения в тепловизоре. Цветовые шкалы.
Расшифровка теплограмм.
Цветовая шкала температуры.
Составление тепловой карты человека.
20. Электричество
Электрические явления. Приборы. Единицы.
Измерение напряжения батарейки и аккумулятора.
Измерение напряжения картофеля и лимона.
Сборка электрической цепочки из фруктов и овощей.
Макет мини-биоэлектростанции.
7 класс. 1-я часть годового курса – Компьютерная физика
7-й класс: очный и дистанционный варианты
1-я часть годового курса – Компьютерная физика
1. Первые шаги в компьютерную физику
Введение в компьютерную физику.
Связь физики с другими науками. Физические явления.
PYTHON: библиотека turtle graphics.
Первые программы в turtle graphics.
Оформление программ (digital-этикет).
Решение простейших физических задач в терминале.
2. Пикселеметрия. Метод рядов
Пиксель: свойства, размеры. Пиксельная графика.
Среда лабораторной совмещенной реальности.
Новые команды в turtle graphics. Цикл.
Основы работы с цветом в PYTHON.
Лаб. работа. Измерение размера пикселя в среде лабораторной совмещенной реальности методом рядов.
3. Измерение площадей фигур. Макроскопия
Геометрические фигуры. 2d- и 3d-фигуры
Площадь – характеристика плоских фигур
PYTHON: новые команды, функция def
Измерение площадей многоугольников в turtle
«Миграция» черепашки. Черепашья маркировка
4. Строение вещества. Молекулы и атомы
Строение молекул и атомов
Программируем молекулу кислорода в turtle
Клонирование молекулы кислорода
PYTHON: новые команды, условный оператор
Основы работы с цветом в PYTHON
5. Динамические модели. Основы анимации
Модели статические и динамические
Элементы анимации. Псевдоанимации
Закрепление циклов, функций, условий
Проект «Заставляем молекулу кислорода двигаться»
PYTHOH: новые команды, модуль time
6. Прямолинейное равномерное движение
6. Прямолинейное равномерное движение.
Прямолинейное равномерное движение тел.
Параметры движения: скорость, путь, время.
PYTHON: модуль time, циклы, функции.
Основы анимационного программирования.
Программная модель движения шарика
7. Цвет в физике и компьютерной физике
Физика цвета. Система RGB
Цветокодирование. Биты. Байты
Работа с цветом в turtle
Программный bg-листатор цвета
Цветовые линейки RGB
PYTHON: циклы, функции, списки цветов
8. Сила черепашки
Сила – мера взаимодействия тел
Единицы силы. Приборы
Равнодействующая сил. Сложение сил
Создаем векторы сил в turtle
Измеряем силу черепашки!
9. Механическая работа черепашки
Механическая работа. Единицы работы
Мощность. Единицы мощности. Формулы
Моделируем перенос объектов в turtle
Измеряем работу и мощность черепашки!
10. Сила упругости. Закон Гука
Деформация. Сила упругости. Закон Гука.
PYTHON: массивы, циклы, функции.
Создание программной графической модели закона Гука.
Решение задач ЕГЭ и ОГЭ с использованием модели.
Руководство пользователя.
8 класс. 1-я часть годового курса – Компьютерная физика
Годовой курс 32 занятия очно и дистанционно
16 занятий по компьютерной физике
16 занятий по компьютерной биофизике
ведущий преподаватель: врач-кибернетик, программист
Джумаев Мансур Рамзанович
8-й класс: очный и дистанционный варианты
1-я часть годового курса – Компьютерная физика
1. Компьютерная физика – новое направление в науке.
1. Компьютерная физика – новое направление в науке.
Связь физики с другими науками. Физические явления.
Наблюдение, опыт, измерение. Протоколирование.
Основы алгоритмизации и программирования.
PYTHON: библиотека turtle graphics, базовые команды.
Первые программы в turtle graphics.
Решение простейших физических задач в терминале.
2. Лабораторная пикселеметрия
Пиксель: свойства, размеры. Макроскопия.
Среда лабораторной совмещенной реальности.
Понятия PPI и DPI. Измерение диагонали смартфона.
Основы работы с цветом в PYTHON. Цикл for.
Лаб. работа. Измерение размера пикселя в среде лабораторной совмещенной реальности методом рядов.
3. Программное графическое моделирование
Плоские и объемные фигуры. Стилизация фигур.
Площадь – характеристика плоских фигур. Периметр.
PYTHON: новые команды, функция def.
Измерение площадей многоугольников в turtle.
«Миграция» черепашки. Элементы комбинаторики.
4. Строение вещества. Молекулы и атомы
Молекула. Планетарная модель строения атома.
Программируем молекулы озона и азота в turtle.
Клонирование молекул. Эффект отталкивания.
PYTHON: новые команды, условный оператор.
Основы работы с цветом в PYTHON.
5. Анимирование молекул и частиц
Модели статические и динамические.
Визуализация трека элементарной частицы.
Закрепление циклов, функций, условий.
Динамизация молекулы азота. Элементы анимации.
PYTHOH: новые команды, модуль time.
6. Тепловые явления. Цветокодирование
Температура – мера хаотического движения молекул.
Внутренняя энергия тела. Теплопроводность.
Цвет в физике. Цветовая шкала температуры.
PYTHON: условный оператор, циклы, функции.
Измерение теплопроводности черепашки.
7. Электрические явления. Сборка цепи
Электрический заряд. Электрическое поле.
Сила тока. Напряжение. Сопротивление.
Электрическая цепь. Закон Ома для участка цепи.
PYTHON: циклы, функции, RGB-кодировка.
Сборка электрической цепи с проводниками в PYTHON.
Цветовое кодирование электрического тока.
8. Световые явления. Гонка лучей
Распространение света. Геометрическая оптика.
Законы отражения и преломления света.
Линзы. Оптическая сила линзы. Глаз.
PYTHON: вложенные циклы, списки, метод onclick().
Моделирование отражения и преломления лучей.
Моделирование гонки лучей в PYTHON.
9. Равноускоренное прямолинейное движение
Движение. Виды движения. Параметры движения.
Перемещение. Ускорение. Единицы измерения.
Свободное падение тел. Визуализация.
PYTHON: функции, условия, циклы, модуль random.
Анимационное моделирование равноускоренного прямолинейного движения тела.
7-8 классы. 2-я часть годового курса – Компьютерная биофизика
Подготовительные курсы МФТИ проводят дополнительный набор учащихся 7-8 классов на полугодовой курс 16 занятий
2-я часть годового курса – Компьютерная биофизика
Движение тела, брошенного под углом к горизонту
Траектория полета баллистического снаряда
PYTHON: циклы, функции, метод onkeypress()
Моделирование броска тела с высоты
Моделирование полета мины. Параболическая траектория
Оформление документации программного продукта.
Микроорганизмы. Бактерии
Микроорганизмы: бактерии, вирусы, простейшие.
Взаимодействие организма и микроорганизмов.
Экзотические формы бактерий. Спириллы. Тороиды.
Моделирование спирилл и тороидов.
Моделирование движения бактерий.
Правильные многоугольники в природе. Пчелиные соты
Правильные многоугольники: 5,6, 8, 10, 12-угольники
Площадь многоугольников. Приведенная площадь.
Моделирование пчелиных сот в PYTHON.
Измерение площади пчелиных сот.
Сравнение приведенных площадей многоугольников.
Cтатистика в биофизике
Введение в статистику. Основные понятия.
Среднее, медиана, мода, размах ряда.
Исследование статистических параметров в группе.
Построение графиков в электронной таблице Excel.
Время в биофизике. Измерение пульса
Время – мера изменения объектов.
Шестидесятеричная система. Приборы.
Измерение пульса человека.
Измерение частоты дыхания человека.
Создание простейшего медицинского интерфейса.
Введение в биометрию
Что такое биометрия?
Параметры тела человека: рост, масса.
Измерение индекса массы тела (ИМТ).
Проект «Установление личности объекта по параметрам».
Создаем свой QR-код в Python.
Движение в биологии и биофизике
Движение. Виды движения в природе.
Реактивное движение в живой природе.
Программная модель движения биообъекта.
Визуализация траектории движения биообъектов.
PYTHON: модуль random. Варианты случайного движения.
Рекурсия. Фракталы
Что такое рекурсия? Рекурсивные функции.
Создаем рекурсивные фигуры в PYTHON.
Свойство самоподобия в живой природе.
Фракталы. Виды фракталов.
Программное моделирование фракталов на PYTHON.
Проект «Придумываем свой фрактал!»
Глаз. Оптические иллюзии
Глаз – орган зрения и биофизическая матрица.
Секрет оптических иллюзий. Слепое пятно.
Виды оптических иллюзий. Маскировка в природе.
Черно-белые бинарные иллюзии.
Моделирование иллюзий в PYTHON.
Цветокодирование в биофизике
Цвет как дополнительная координатная ось.
Колориметрия. Цветомузыка Скрябина.
Температуры тела. Плотность костей.
Лаба: Расшифровка термограммы человека.
Программное моделирование термокарты человека.
Мозг и «искусственный интеллект»
Принципы строения нервной системы человека.
Мозг – мощнейший биопроцессор.
Принципы построения искусственного интеллекта.
Построение блок-схемы работы ИИ.
Моделирование работы нейрона в PYTHON.
Расписание и стоимость очных занятий (МФТИ, г. Москва)
Класс | День недели | Время занятий | Стоимость за 4 занятия/ месяц |
Кол-во ак. часов за 1 занятие |
Количество занятий за годовой курс (сентябрь-апрель) |
7-8 класс
|
суббота | 12.15-14.15 | 6500р | 2,5 | 32 |
Расписание и стоимость очных занятий (МФТИ, г. Долгопрудный)
Класс | День недели | Время занятий | Стоимость за 4 занятия/ месяц |
Кол-во ак. часов за 1 занятие |
Количество занятий за годовой курс (сентябрь-апрель) |
5 - 6 класс
|
воскресенье | 10.00-12.00 | 6500р | 2,5 | 32 |
7-8 класс
|
воскресенье | 12.15-14.15 | 6500р | 2,5 | 32 |
Расписание и стоимость онлайн занятий (zoom)
Класс | День недели | Время занятий | Стоимость за 4 занятия/ месяц |
Кол-во ак. часов за 1 занятие |
Количество занятий за годовой курс (сентябрь-апрель) |
5 - 6 классы
|
четверг | 18.00-20.00 | 5900р | 2,5 | 32 |
8-7 классы
|
среда | 18.00-20.00 | 5900р | 2,5 | 32 |
Курс "Компьютерные технологии в физике"
Компьютерные технологии в физике в настоящее времяпозволяют взглянуть на предмет с другой стороны, делая процесс обучения увлекательным и эффективным. Подготовительные курсы МФТИ по компьютерной физике позволят учащимся повторить и качественно освоить школьный материал, а также получить углублённые знания по физике, математике и информатике.
Физика – это экспериментальная наука. Она не может существовать без проведения различных опытов и построения моделей, поэтому в эту сферу в настоящее время активно внедряются информационные технологии, позволяющие наглядно показать детям образование и развитие тех или иных физических свойств и процессов.
На базе Московского Физико-технического Института проводятся курсы по компьютерной физике, ведут которые опытные преподаватели. На занятиях учащиеся осваивают программирование, восполняют пробелы в знаниях, учатся моделировать и решать различные по сложности задачи. Полученные навыки помогают успешно справляться со школьной программой, олимпиадными заданиями, сдавать экзамены и проходить вступительные испытания в ВУЗах.
Чтобы записаться на курсы по компьютерным технологиям в физике или задать уточняющие вопросы, звоните по телефону +7 (495) 542-65-62!
Часто задаваемые вопросы
Что такое «Компьютерная физика»?
Зачем нужно изучать программирование?
Программирование – это фундаментальный навык, который учит мыслить абстрактно и системно.
В отличие от других школьных предметов, программирование помогает сразу закрепить его принципы на практике. Чтобы написать простейшую программу, отображающую любой физический процесс, ученик должен:
• понять суть физического процесса
• описать процесс математическими формулами
• изучить необходимые команды языка программирования для написания программы
• написать и отладить компьютерную программу
• написать инструкцию, как другие могут пользоваться его программой
Если написанная программа не работает, ученику приходится разбираться и придумывать решение задачи, что требует большого внимания и усидчивости.
Чем ваши курс отличаются от многочисленных курсов программирования?
Какой язык программирования лучше изучать?
Что такое «конвергентная платформа»?
Как строятся занятия?
Будет ли контролироваться посещаемость?
Смогу ли я устроится на работу программистом?
Поможет ли курс «Компьютерная физика» при поступлении в ВУЗ?
Отзывы о курсе «Компьютерная физика»
Отзывы учеников 6 кл по Зимней школы 2-6 января 2024 года 1. Мне понравился курс МФТИ, потому что я многому научился на компьютерной физике – Прудников Анри, 6й класс 2. Курс очень интересный, но местами не такой сложный – Ажыгулов Тимур, 6й класс 3. Курс «Компьютерная физика» мне очень понравился! Задания очень интересные и увлекательные. Учитель очень приятный и хороший. Правда ребята иногда очень мешали, а так все очень круто. Спасибо огромное за курс! – Сокольцова Майя, 6й класс 4. Мне понравились занятия по компьютерной физике. Были темы, которые давались мне с трудом, но я все равно пытался понять их. Хочу поблагодарить преподавателя за интересные занятия и получение новых знаний. – Колесников Иван, 6й класс Курс понравился, интересный, по сложности средний – Александров Алексей, 6й класс Курс «Компьютерная физика 5-6 класс» Полугодовой курс окт - дек 2023 года 1. Мне очень понравился курс. В нём я узнала много нового, чего раньше не знала. Думаю эти знания очень помогут мне в следующем году, когда у меня появится новый предмет физика 2. Мне все нравится, только я бывает не успеваю доделывать задания. Очень интересно и познавательно! Понравилась сама идея и сам курс даже очень, но он только раз в неделю. Лучше 2 раза в четверг и во вторник. Мне все понравилось, особенно проект с 3D моделью коронавируса и викторины. Я бы порекомендовал этот курс тем людям, которым интересна тема физики и биологии, и тем, кому хочется узнать что-то новое. Мне очень понравился Ваш курс, я бы обязательно порекомендовала его своим знакомым. Я считаю, что этот курс даёт не только общее понятие о физике, но и также развивает свой кругозор. Понравилось всё. Курс неплохой, для начала, но в следующих, я надеюсь, будет больший масштаб проектов. Курс очень понравился. Когда родители меня на него записывали, я даже и представить не могла, что это будет так интересно. Очень хочу в следующем году снова записаться на компьютерную физику. Спасибо большое. Было очень круто. После прохождения курса, хочу резюмировать свои впечатления от участия в нем. Могу однозначно сказать, что реализованное вами мероприятие в форме настоящего курса, было определенно мне интересно и несло в себе большой объем полезной и важной для меня информации. Я периодически участвую в различных мероприятиях сопоставимых с настоящим курсом, но подача материала, осуществленная Вами, выгодно выделяет данный курс среди прочих равных. Считаю, что вы в высшей степени похвалы реализовали в данном курсе все «выжимки знаний» которые донесли до нас, участников данного проекта. Искренне благодарен вам за предоставленные знания и надеюсь на продолжение в том же ключе!!! Достаточно занятный курс, прекрасные и отзывчивые преподаватели. Лично мои познания в физике с точки зрения определений не сильно изменились, а познания в области информатики и программирования (особенно) сильно увеличились. Больше всего я на курсе научился решению задач нестандартно. Хочется поблагодарить организаторов и преподавателей курса! Знания и практические навыки, что сой ребенок получил за несколько месяцев обучения на этом курсе, бесценны! Благодарим! Присоединяюсь к благодарностям! Потрясающий, интересный авторский курс! Респект преподавателю. Домашнее задание. Оценка 5, очень классно и красиво, как маленькие с мужем сидели и игрались подстановкой цифр разных. Огромное спасибо за Вашу работу. Отзывы учеников 6 кл. по Зимней школы 2-6 января 2024 года
Отзывы учеников Курс «Компьютерная физика 5-6 класс»
Катя Кочетова, 6 класс, 28 декабря
Андрей Сотников, 6 класс, 28 декабряОтзывы учеников Курс «Компьютерная физика + биофизика» 5-6 классы. 2023/24 год
Константинов Денис 5 кл.
Сотников Андрей 5 кл.
Кочетова Катя 6 кл.Отзывы учеников Курс «Компьютерная физика + биофизика» 8-9 классы. 2023/24 год
Невзоров Виталий 8 кл.
Больше всего мне понравилась программа курса. Все то, что там есть очень полезно и важно. Также одной из главных особенностей являются квизы*. Это реально сильно помогает. Я уже посоветовал летний курс друзьям и также сам на него записался.
Закхеев Макар 8 кл.
*Квиз— это командная интеллектуальная игра, в которой участники отвечают на вопросы из самых разных областей знаний.
Отзывы учеников
Элеонора Б. 8 кл.
Артур Б. 7 кл.
Егор К. 9 кл.Отзывы родителей
Остались вопросы? Звоните!
8-800-302-77-42
8-495-542-65-62
8-495-743-29-02