Общефизической подготовкой студентов всех факультетов занимается общеинститутская кафедра физической культуры. Кафедра ведет работу в двух направлениях: совершенствование учебного процесса и организация досуга студентов.
Анализ обследования общей и специальной физической подготовки студентов свидетельствует о положительных сдвигах в их физическом развитии. Антропометрические измерения показывают определенные изменения в росте и весе: отмечено увеличение жизненной емкости легких и очевидное улучшение результатов скоростно-силовых качеств и общей выносливости. Полученные данные свидетельствуют об укреплении здоровья студентов, о пользе и эффективности регулярных учебных занятий по физической культуре.
Коллектив кафедры организует спортивно-массовую физкультурно-оздоровительную работу. Ежегодно в институте проводится 12 соревнований по различным видам спорта, 9 из них включены в зачет спартакиады вузов области. Сборные команды студентов неспециализированных факультетов в спартакиаде среди вузов области по своей группе в 1992 году заняли второе, а в 1993 – первое место. Во всех видах спортивных соревнований, проводимых в течение учебного года, принимают участие около 3000 студентов разных курсов.
Студентки математического факультета III–V курсов И. Попова, Э. Га-лимжанова и студентка естественно-географического факультета IV курса Н. Попова являются сильнейшими в России по спортивной аэробике. В 1993 году они участвовали в чемпионате Европы и мира, а в 1994 году стали бронзовыми призерами Игр Доброй Воли.
Значительное место в деятельности института по подготовке творческой личности учителя отводится научно-исследовательской работе.
Научные коллективы кафедр успешно ведут фундаментальные исследования по различным отраслям науки и имеют конкретные результаты. Сложившиеся научные школы, возглавляемые профессорами института, известны не только среди преподавателей педвузов, но и научных работников университетов и академических учреждений. Среди них научная школа заслуженного деятеля науки РФ, профессора, действительного члена-корреспондента РАО А.В. Усовой.
Общая проблема, над которой работает коллектив кафедры методики преподавания физики, – совершенствование содержания, методов и форм обучения в средней школе. В рамках этой проблемы разрабатываются авторские программы по физике для лицеев и гимназий (Л.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева, И.С. Карасова, М.Д. Даммер). Ведущие преподаватели кафедры А.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева принимали участие в разработке Временного государственного стандарта физического образования.
Большой коллектив ученых института и учителей школ ведет исследование по проблеме новой концепции естественно-научного образования и педагогических условий его реализации.
В течение многих лет ведется экспериментальная работа в школах г. Челябинска и в других районах страны (гг. Ульяновск, Саратов, Омск) по формированию учебно-познавательных умений учащихся как необходимого условия интенсификации учебного процесса. Результаты исследования по этой проблеме опубликованы в книгах А.В. Усовой и А.А. Боброва «Формирование учебных навыков и умений учащихся на уроках физики» («Просвещение», 1988 г.) У А.В. Усовой и З.А. Вологодской «Организация самостоятельной работы учащихся на уроках физики» («Просвещение», 1986 г.), А.В. Усовой и 3.А. Вологодской «Дидактический материал по физике» (6,7,8 классы: 1985, 1986 гг.).
С 1991/92 учебного года в школах № 80 и 102 г. Челябинска ведется педагогический эксперимент по формированию у учащихся общих учебно-познавательных умений на основе межпредметных связей. Данный эксперимент базируется на материале всех предметов естественно-математического цикла по разработанной А.В. Усовой методике. В этом эксперименте отрабатывается методика формирования умения работать с книгой, наблюдать, самостоятельно ставить опыты и решать задачи. Разработанная профессором К.Н. Тулькибаевой методика обучения решению задач апробирована в школе-гимназии № 102 и в лицее № 11 г. Челябинска, где она читает по этой проблеме спецкурс.
Подобная работа проводится и со студентами пединститута на практикуме по решению физических задач. Результаты многочисленных исследований отражены в пособии для студентов и учителей школ «Практикум по решению физических задач» («Просвещение», 1992 г.). В настоящее время находится в печати пособие для учащихся «Учись самостоятельно получать знания» А.В. Усовой и В.А. Беликова.
В течение многих лет ведутся исследования и по теории формирования понятий (школа профессора Усовой А.В.). По этой проблеме издана монография «Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения» («Педагогика», 1986 г.). В 1989 г. эта монография была переведена на испанский язык. На базе института по данной проблеме проведено 22 межвузовских научно-практических семинара, две всесоюзные, две всероссийские и одна межрегиональная конференции (с участием ученых всех стран СНГ). Изданы доклады и тезисы докладов трех конференций.
Профессор А.В. Усова подготовила 65 кандидатов и 3-х докторов наук. Кафедра методики преподавания физики института на протяжении 30 лет возглавляет зональный совет Преподавателей физики и общетехнических дисциплин Урала, Сибири, Дальнего Востока. Труды А.В. Усовой и ее многочисленных учеников широко публикуются и известны не только в Российской Федерации, но и за рубежом. В специализированном совете по методике преподавания физики преподавателями вузов и учителями школ защищены десятки диссертаций. В марте 1995 г. в совете будет защищена первая докторская диссертация профессором Новосибирского педуниверситета В.Я. Синенко.
В институте разрабатывается ряд крупных педагогических и народнохозяйственных направлений. Так, большое народнохозяйственное значение имеют исследования водных ресурсов Южного Урала, которые ведутся профессором, доктором географических наук М.А. Андреевой. Основы этой работы были заложены профессором А.Д. Сысоевым, организовавшим экспедиционное изучение водных объектов Южного Урала. Под руководством М.А. Андреевой экспедиционные исследования водоемов проводятся не только на Южном, но и Среднем Урале и направлены на выяснение общих закономерностей их гидрологического режима. На основании изучения влияния зональных и азональных факторов на гидрологический режим рек и озер разработаны расчетно-прогностические связи, которые применяются в народном хозяйстве. Проведена большая работа по расчету водных ресурсов рек и озер Южного Урала. Материалы исследования использованы для разработки схем водообеспечения и водопользования отдельных регионов. Практическую ценность представляет и прогноз гидрологического режима озера Увильды в связи с планом переброски в него части стока р. Уфы, изучение экологических последствий горнодобывающих работ для речных долин Урала и т.д.
Кафедра физической географии исследует закономерности многолетних колебаний гидрометеорологического режима Урала. Многолетняя ритмика природных процессов и явлений – один из важнейших вопросов современной географии. Преподавателями кафедры установлены циклы колебаний и территориальные различия в их продолжительности и интенсивности, доказана зависимость этих колебаний от характера атмосферной циркуляции и солнечной активности. Выявленные закономерности изменчивости и определяющие их факторы способствуют совершенствованию методики прогноза режима водоемов и более правильному их использованию в народном хозяйстве.
Программа «Гидрологический режим водоемов Урала и их водные ресурсы» включена в «Сводный план научно-исследовательской работы» Министерства образования России, а проблема «Экологическое состояние озер Урала» входит в международную программу (грант Сороса). По результатам выполненных исследований изданы монографии «Озера Среднего и Южного Урала» (М.А. Андреева), учебные пособия: «Реки Челябинской области» (М.А. Андреева), «Стохастические основы гидрологии» (В.К. Баскаков), «Климат Челябинской области» (А. Румянцева) и др.
Опубликованы многочисленные статьи и тезисы. Под руководством М.А. Андреевой успешно работает аспирантура, подготовлено 5 кандидатских диссертаций, три из них уже защищены. В исследованиях кафедры принимают активное участие студенты, что способствует улучшению их профессиональной подготовки, выработке у них умений и навыков выполнения полевых и камеральных работ при изучении родного края.
Научные исследования, проводимые в институте, направлены на решение актуальных и перспективных проблем в области народного хозяйства культуры, образования и здравоохранения. Кафедрой зоологии на протяжении последних пяти лет проведены комплексные исследования по концептуальной разработке непрерывной системы эколого-вялеологического воспитания в едином комплексе детский сад–школа–вуз. Эколого-валеологическое образование и воспитание молодежи осуществляется по следующим направлениям:
- на базе детского сада № 33 и школы № 118 Курчатовского района г. Челябинска сформирован эколого-валеологический комплекс детский сад-школа;
- в челябинской школе № 78 отрабатывается система непрерывного биолого-экологического образования в условиях общеобразовательной школы, расположенной в экологически неблагоприятном регионе, каковым является Южный Урал;
- в челябинском лицее № 124 формируется система биологического образования в условиях инновационной школы;
- студенты-биологи участвуют в экологическом просвещении дошкольников и экологическом образовании школьников. Работа в детских садах и школах ведется на постоянной, систематической многолетней основе в связи с практической разработкой системы непрерывного экологического образования и гуманитарно-экологических комплексов;
- осуществляется подготовка воспитателей детских садов к работе по вариантным программам экологического просвещения и воспитания детей в детском саду;