З метою відображення єдності та взаємовпливу науки і техніки необхідно привернути увагу студентів до прикладної ролі фізики, особливо це стосується розділів, пов'язаних із аналізом використання фундаментальних фізичних досліджень в авангардних областях науки, таких як: енергетика, ядерна фізика, радіоелектроніка, мікроелектроніка, дослідження напівпровідників, рідких кристалів, створення лазерів, комп'ютерів, одержання нових матеріалів, джерел енергії, тощо.
Усі досягнення цивілізації зобов'язані своїм існуванням фундаментальним дослідженням, які проводилися раніше. З метою підвищення пізнавального інтересу студентів, авангардної ролі фізики у впровадженні новітніх технологій необхідно зосередити увагу студентів на розгляді основних положень принципу дії та будови побутових приладів (кондиціонера, мікрохвильової печі, пульту дистанційного керування, сканера, програвачів СD та DVD, цифрового фотоапарату тощо); на використанні нанотехнологій (виготовлення схем з елементами, розміри яких порівнюються з розмірами одиничних молекул); на створенні наноінструментів та наномеханізмів, нових формах існування вуглецю: фулерени, нанотрубки; збиранні різних структур із молекул та атомів, розвитку засобів зв'язку (Інтернет, ІР-телефонія та ін.); способах запису та передачі інформації, тощо.
Сучасна програма курсу фізики дозволить розглядати названі проблеми, вивчаючи питання енергетики, електрифікації, механізації й автоматизації народного господарства. З аналізу екологічних чинників виходить, що багато з них (температура, вологість, освітленість тощо) е фізичними величинами і поняттями, що і визначає важливість фізичних знань для вирішення екологічних проблем. Можна виділити основні фізичні величини і параметри природного середовища, вивчаючи які варто звернути увагу на питання екологічної освіти. До них належать: сила тяжіння (прискорення вільного падіння), тиск, температура, теплоємність, вологість повітря, поверхневий натяг рідин, електричне поле, магнітне поле, вібрація, звук, електромагнітне випромінювання різних частот: низькочастотне, радіохвилі, інфрачервоне, видиме, ультрафіолетове, рентгенівське, γ-випромінювання, радіоактивність.
При вивченні в курсі фізики матеріалів екологічного змісту необхідно звертати увагу на з'ясування впливу на екологію різних технічних і енергетичних пристроїв, аналізу пози-тивних і негативних екологічних ситуацій, які вони створюють або загострюють.
Розвитку вміння студентів оцінювати стан навколишнього середовища та природних ресурсів, правильно поводитися та захищати довкілля від забруднень і руйнування може сприяти висвітлення, зокрема, таких природоохоронних екологічних питань:
-
Механіка – вплив сил гравітації на живі істоти, виникнення припливів та їх роль у екологічному балансі, проблема економії природних ресурсів, реакція людини на рух з прискоренням та стан невагомості, екологічні аспекти розвитку авіації та космонавтики, енергія води і вітру, раціональне використання природних ресурсів, тощо.
-
Молекулярна фізика і термодинаміка – забруднення атмосфери та озонова проблема, вплив температури на життя живих істот, забруднення вод та ґрунтів, параметри мікроклімату виробничих та навчальних приміщень та їх вплив на життєдіяльність людини, екологічні проблеми теплоенергетики, підвищення ККД теплових машин, шляхи зменшення негативного впливу теплових двигунів на природу, питання енергозбереження та створення екологічно чистих джерел енергії.
-
Електродинаміка – дія електричного поля та струму на живі істоти, вплив статичної електрики, засоби захисту від дії електричного поля; електричний опір тіла людини і його залежність від стану організму, причини електротравм та основи електробезпеки; характеристика магнітного поля Землі та штучно створених магнітних полів і їхнього впливу на живу природу.
-
Коливання і хвилі. Оптика – вплив вібрацій, ультра-, інфра- та звукових хвиль на живі істоти, екологічні проблеми акустики, дія змінного струму на людський організм, засоби зменшення втрат при передачі електроенергії на відстань, проблеми безпеки різних типів електростанцій, вплив природних та штучних електромагнітних хвиль на живу природу; екологічні аспекти електротехніки, радіоелектроніки, телебачення та інших сучасних засобів зв'язку, характеристика дії складових спектру видимого світла на представників живої природи, дія та використання інфрачервоного, ультрафіолетового та рентгенівського випромінювань.
-
Квантова фізика – лазерне випромінювання та його вплив на організм людини, використання лазерної техніки; екологічна характеристика альфа-, бета- і гамма-випромінювань; експозиційна, поглинута й еквівалентна дози, дія іонізуючого та неіонізуючого випромінювання на організм людини, норми радіаційної безпеки, захист від радіаційного випромінювання, екологічне забруднення середовища внаслідок використання людиною атомної енергії, радіоактивні відходи та проблема їх переробки, аварія на ЧАЕС та її екологічні наслідки, проблеми безпеки розвитку ядерної енергетики в Україні та пошуку й використання нових екологічно чистих джерел електроенергії.
З метою забезпечення активної пізнавальної діяльності студентів поряд із методами організації навчальної діяльності під керівництвом викладача слід застосовувати методи самостійної роботи студентів. Перевагу з них повинні мати пошук додаткової інформації для підготовки повідомлень, розв'язання фізичних задач на основі фактологічного матеріалу практичного та екологічного змісту, дослідницькі домашні роботи, що мають інтегрований міжпредметний характер.
У курсі повинні знайти відображення основні етапи складного історичного розвитку сучасної фізики без перевантаження їх другорядними деталями й іменами. Як класичну, так і нову фізику не слід підносити студентам як щось готове. Треба мати на увазі, що показ труднощів і помилок на шляхах розвитку науки дуже повчальний, має велике виховне значення, сприяє правильній оцінці сучасного стану науки. У зв'язку з цим дуже важливо підкреслити, що, хоча фізика досягла великих успіхів за короткий історичний період, перед нею і зараз існує ряд нових невирішених проблем.
