Физикалық оқу эксперименттің түрлері
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан мемлекеттік университеті
Оралбекова Т.О.
Физиканы оқыту әдістемесін қашықтықтан оқытуда демонстрациялық эксперименттер әзірлеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
5В011000 - Физика мамандығы бойынша
Өскемен 2021
Мазмұны
Кіріспе
32
I
Физикалық эксперимент
J4
1.1
Физиканы оқыту үдерісіндегі физикалық
эксперименттің маңызы мен мақсаты
57
1.2
Физикалық оқу эксперименттің түрлері
6
1.3
Сыныптан және мектептен тыс жүргізілетін эксперимент
716
1.4
Зертханалық эксперименттер
918
1.5
Демонстрациялық эксперимент
120
II
Қашықтықтан оқытуда демонстрациялық эксперимент әзірлеу
123
2.1
Қашықтықтан оқытуды
125
2.2
Виртуальды білім беру туралы түсінік
228
2.3
Виртуальды білім берудің педагогикалық-психологиялық ерекшеліктерінің теориялық негіздері
330
2.4
Орта мектептегі физикалық оқу экспериментін әзірлеу
232
III
Орта мектепте физика курсындағы механикаға оқыту әдістемесі
235
3.1
Электр өрісіндегі өткізгіштер мен диэлектриктер тақырыбына арналған сабақ жоспары
237
3.2
Тәжірибелік эксперименттік жұмысқа талдау жасау
240
IV
Есептер шығару әдістемесі
442
Корытынды
445
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
846
1.Физикалық эксперимент
Мектептегі физика курсындағы эксперимент - бұл физика ғылымына тән, зерттеудің ғылыми әдісінің көрінісі. Оқушыларды эксперименттік әдістің мән-мағынасымен, оның физика саласындағы ғылыми зерттеулердегі раймен таныстыру үшін, сондай-ақ мектеп оқушыларының қандай да бір практикалық дағдыларымен қарулануына тәжірибелер мен бақылаулардың маңызы зор. Физикалық экспериментті негізге ала отырып құбылыстарды оқып үйрену - оқушылардың ғылыми көзқарасының қалыптасуына, физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруге, мектеп оқушыларының пәнді оқып үйренудегі қызығушылығын арттыруға себебін тигізеді. Физикалық эксперименттік тапсырмаларды беру осы пәнге ерекше қызығушылықты тудырады. Өйткені мұндай жергілікті табиғи және тұрмыстық (техникалық) жағдайлар ескеріледі.Берілетін эксперименттік тапсырмалар жүйесі құрылған. Бұл жүйе төмендегідей бірқатар мәселелерді шешуге бағытталған:
-- Тәжірибелерді физикалық тұрғыдан қарастыру;
-- Физикалық шамаларды өлшеу арқылы физикалық заңдар мен заңдылықтардағы функционалдық тәуелділікті анықтау;
-- Физикалық процестерді тұрмыстық техника көмегімен басқару мүмкіндігін түсіндіру (тігін машинасындағы реостаттың және потенциометр - дыбыс реттегіштің телевизордағы, магнитофондағы, радиоқабылдағыштағы міндетін анықтау);
-- Тұрмысқа қажетті техникалық құрылғылардың параметрлерін өлшеу және есептеулер жүргізу (элекр құрылғыларының - үтіктің, электрплитасының қуатын электр энергиясын есептегіш пен секундтық тілі бар сағат арқылы анықтау және оны осы құралдың құжаттық көрсеткіштерімен салыстыру; егер олар сәйкес келмесе себептерін түсіндіру);
-- Техникалық білімдерін күнделікті еңбек тәжірибесінде қолдану (май қабатымен жабылған суда картоп тезірек піседі. Мұны тәжірибе тексеріп, құбылысты түсіндіру керек). Физикалық құбылыстардың негізін ұғыну, түсініктерді, теорияны игеру процессі әр оқушыда бірдей жүрмейді. Оқыған материалды біреулер тез игереді, енді біреулеріне ой қорытуына және есіне сақтауына көп уақыт қажет. Оқушылар әрқайсысы өз қарқынымен жұмыс істейді. Тапсырманы дұрыс ұйымдастырылса сабақ кезіндегі алған білімдерін бекітуге және тереңдетуге көмектеседі. Берілген бақылаулар мен тәжірибелердің қорытындылары, есептердің шешімі, шығармашылық тапсырмалардың орындалуы оқушылардың үй жұмыстарына арналған дәптерлеріне жазылады. Үй жұмысының қорытындылары туралы мәліметтер жазу оқушыларды өз ойын сауатты және қысқаша жеткізуге үйретеді. Сонымен қатар жазу мәдениеті, яғни белгілі жүйе, нақтылық және реттілік қалыптасады. Тәжірибелерді және бақылауларды баяндау оқушыға көргенін терең ойлауға, негізгіні ажырата білуге үйретеді. Эксперименттік есептерді шешу тәсілдері оларды шешудегі эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін барлық тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес жазады. Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынса, онда экспериментті құру және өлшеулер жүргізу маңызды. Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды анализдеу, өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеден тексеру. Эксперементтік есептердің бағалы жері - ол оқушылардың алған білімін практикада қолдана білуін тексеруге жол ашады. Физикада білімнің және зерттеу әдісінің негізі эксперимент болып табылады. Мектептегі оқу эксперименті физикалық құбылыстарды оқып білудің ғылыми әдісінің бейнесін көрсетеді. Сондықтан оқушылар ғылыми эксперименттің әдісі туралы түсінік алу үшін онда өзіне тән физикалық эксперименттің негізгі элементтері болуы мүмкін. Оқу эксперименті - бұл физикалық құбылыстарды зерттеп білу үшін қолайлы сабақ жағдайында арнаулы аспаптардың көмегімен есептеу. Сонымен бірге ол білімнің көзі оқу әдісінің және көрнекілік түрі сияқты қызмет атқарады. Орта мектептегі физика курсының қашаннан да экспериментке сүйенетіні белгілі. Бұл физикалық түсініктің қалыптасуындағы негізгі кезең болып табылады. Құбылысты бақылау, оның басқалармен байланысын анықтау, оны анықтайтын шамаларды енгізу, тағы басқалар. Сабақта тәжірибе көрсету, оқушылардың зертханалық жұмыстарды орындауы мектепте физиканы оқыту әдісінің экспериментальді негізін жасайды.Оқу эксперименті болашақ таным хабары құралмен бірге физиканы оқып білудегі басты көрнекі құрал болып табылады. Ол шынайы физикалық құбылыстарды және оларды байланыстыратын процестер мен заңдардың оқушылардың санасына нақтылы бейнелерін табысты және нәтижелі қалыптасуы мүмкіндік береді. Дұрыс ұйымдастырылған мектеп физика эксперименті сондай-ақ мақсатқа жетемін деген табандылық, фактілерді алудағы ұқыптылық, жұмыстағы жинақылық және тағы басқа сияқты мінездерді тәрбиелеу құралы болып табылады. Оқушыларға терең және тиянақты білім беру үшін, оларда қажетті практикалық шеберлікпен дағды қалыптастырып, оқу экспериментінің әр түрін қалыптастыру керек. Мектептегі физика курсындағы эксперимент - бұл физика ғылымына тән, зерттеудің ғылыми әдісінің көрінісі. Оқушыларды эксперименттік әдістің мән-мағынасымен, оның физика саласындағы ғылыми зерттеулердегі раймен таныстыру үшін, сондай-ақ мектеп оқушыларының қандай да бір практикалық дағдыларымен қарулануына тәжірибелер мен бақылаулардың маңызы зор. Физикалық экспериментті негізге ала отырып құбылыстарды оқып үйрену - оқушылардың ғылыми көзқарасының қалыптасуына, физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруге, мектеп оқушыларының пәнді оқып үйренудегі қызығушылығын арттыруға себебін тигізеді. Эксперименттік физика -- арнайы дайындалған жағдайларда, табиғи құбылыстарды зерттеуден тұратын табиғатты тану тәсілі. Табиғаттың математикалық моделін зерттейтін теориялық физикадан айырмашылығы, эксперименталды физика табиғаттың өзін зерттеуге арналған. Физикалық теорияның жаңылысуы немесе дәлірек айтқанда, теорияның біздің әлемге қолданылмауы критерийі болып табылатын эксперименттің нәтижесімен келіспеушілік. Эксперимент келісімі теорияның дұрыстығын (қолданылуын) дәлелдей алмайды. Яғни физикалық теорияның өміршеңдігінің негізгі өлшемі эксперимент арқылы тексеру болып табылады. Сонымен қатар, физикалық эксперименттердің видеокөріністері орын алған. Әрбір экспериментте компьютерлік анимациялар, графиктер, сандық нәтижелер көрсетілген. Компьютерлік эксперименттің параметрлерін өзгертіп және нәтижелерін бақылай отырып, студент әрбір экспериментке интерактивті физикалық зерттеулер жүргізе алады. Видиокөріністер сабақты қызықты етіп жандандыра түседі. Мұндай бағдарламалардағы белсенділік жастарды пассивтіктен құтқарады. Бұл тәсіл арқылы студент өзі белсенді жеке жұмыс істей алады. Студенттің жеке жұмысын жеңілдетіп, тек қана алғашқы сәтте жол көрсетушілік жасауды қажет етеді. Сонда оқытушы студенттердің өзіндік жұмысына бағыт беріп оны бақылаушы, технологиялық аппаратты басқарушы болады. Мұндай оқытушының белсенділігі кеміп, білім алушының белсенділігі артады. Уақытты пайдалану да тиімді. Электродинамика бөлімі бойынша дайындалған белсенділігі кеміп, білім алушының белсенділігі артады. Уақытты пайдалану да тиімді. Электродинамика бөлімі бойынша дайындалған. Эксперименттің бұл айқын рөлін тек Галилео Галилей мен кейінірек зерттеушілер жүзеге асырды, олар ерекше жағдайдағы заттардың мінез-құлқын бақылау негізінде, яғни эксперименттер жасай отырып, әлемнің қасиеттері туралы қорытынды жасады. Байқаңыз, бұл ежелгі гректердің көзқарастарына толығымен қарама-қайшы екеніне назар аударыңызшы: әлем құрылымы туралы шынайы білімнің көзі тек ойлауға ұқсады, ал сенсорлық тәжірибе көптеген жалғандықтар мен белгісіздіктерге ұшырады және сондықтан шынайы білім болуды талап ете алмады. Ең дұрысы, эксперименталды физика эксперименттік нәтижелерді ғана сипаттауға тиіс, оларды түсіндіру емес. Алайда іс жүзінде бұл мүмкін емес. Көп немесе аз күрделі эксперименттің нәтижелерін түсіндіру эксперименталды қондырғының барлық элементтері қалай әрекет ететінін түсінуімізге негізделеді. Бұл ұғым, өз кезегінде, кез келген теорияға сене алмайды. Осылайша, қарапайым бөлшектердің үдеткіш физикасы бойынша эксперименттер - барлық эксперименттік физикадағы ең күрделі бірі - элементтер бөлшектердің қасиеттерін нақты детектордың барлық элементтерінің механикалық және серпінді қасиеттерінен кейін ғана, олардың жауап электр және магнит өрісі, вакуум камерасындағы қалдық газдардың қасиеттері, пропорционалды камераларда электр өрісі мен иондардың дрейфі, иондану үдерістері және т.б
Физика - эксперименттік ғылым. Соңдықтан, физикадан өткізілетін оқу эксперименті оқушылардың физика бойынша алатын білімдерінің көзі және физикалық кұбылыстарды зерттеудің әдісі, физика сабақтарындағы басты көрнекілік болып табылады. Арнаулы құралдардың жәрдемімен физикалық процестерді демонстрациялап көрсету және оқушылардың өздерінің істеп, зерттеп, бақылауы физикалық оқу эксперименті деп аталады. Ол фазиканы оқытудағы ең негізгі көрнекі құрал болып саналады, себебі оны пайдаланудың нәтижесінде физикалық ұғымдар (үдеу, өріс, жарық дисперсиясы т.б.) қалыптастырылады, құбылыстар арасындағы өзара байланыстар (күш пен масса, ток күші мен кедергі, жылудың механикалық эквиваленті т.б.) тағайындалады, физикалық заңдар (Ньютон, Ом заңдары т.б.) тексеріледі. Физикадық оқу экспериментінің оқушыларды ұқыптылыққа, төзімділікке, қиыншылықты жеңе білуге, ізденушілікке, бақылай білу ептілігін дамытуға, политехникалық дағдыларын қалыптастыруға күшті әсер ететіндей тәрбиелік маңызы да зор. Оқушы кезеңіндегі эксперимент - бұл сабақ үстіндегі физикалық құбылыстарды арнайы приборлармен қалай етіп зерттеу. Сондықтан ол бір жағынан білім көзі болып, екінші жағынан оқыту әдісі және көмекші құрал ретінде пайдаланылады. Жалпыға белгілі орта мектептерде физика курсының мазмұны экспериментке сүйенеді. Бұл мыналарға байланысты, физикалық таным-түсініктерді құрудың негізгі этаптары-құбылысты бақылауды, оның басқалармен байланысын анықтауда, оны сипаттайтын шаманы енгізуде, физикалық тәжірибелерді қолданбаса өте тиімсіз болуы мұмкін. Тәжірибені сабақта жүргізу, олардың кейбірін кино, теледидар көмегімен көрсету, оқушыларға лабораториялық жұмыстар орындату, бұлардың бәрі мектептерде физиканы оқытудың эксперименттік әдістерінің негізін құрайды. Оқулық эксперимент болашақ танудың мәліметтік құралы болып, сонымен бірге физиканы оқытуда ең басты көмекші құрал бола алады; ол оқушылардың табиғи физикалық құбылыстарды тануына, оларды біріктіретін процестер мен заңдарды үйренуіне, олар жайында нақты образдар құруына неғұрлым тиімді көмектеседі. Сонымен бірге, мектептерде дұрыс ұйымдастырылған физикалық эксперимент мынадай адам мінездерін тәрбиелеуде басты құрал болады, мысалы: алға қойған мақсатына жету, фактілерді алуда тазалық, жұмыста ұқыпты болу, бақылай білу және зерттелініп жатқан құбылыстың нақты белгілерін анықтай білу және тағы басқа.Оқушыларға терең және нақты білім беру үшін, тәжірибелік жасай білу және әдістенуді үйрету үшін, оларға оқулық эксперименттің әр түрін пайдалану координациясы қажет. Берілген тақырыптар бойынша физиканың заңдылықтарын, олардың ашылу тарихын, күнделікті тұрмыста қолданылуын, техникамен және ғарышты игерумен байланыстылығын ашып көрсету; пәнаралық байланысты жүзеге асыра отырып оқушының шығармашылық қабілетін дамыту, жеке тұлғаны білімділікке және іздемпаздыққа, тапқырлыққа ынталандырып, болашақ мамандығына дұрыс бағдар беру ,өз бетінше жұмыс істеу қабілетін.
Ұйымдастыру формасына қарай физикадағы оқу экспериментінің жүйесі мынадай 6 түрден құрылады:
1) демонстрациялық эксперимент;
2) лабораториялық эксперимент;
3)физикалық практикум;
4) сыныптан және мектептен тыс жүргізілетін эксперимент;
5)эксперименттік есептер шығару;
6)қолдан физикалық приборлар мен көрнекі құралдар жасау.
Мектепте физикалық экспериментті тиісті дәрежеде өткізудің ең басты шарты - физика кабинетін жабдықтау және оның жұмысын жоспарлы түрде дұрыс жолға қоя білу. Бұл - физика мұғалімінің ынта-жігеріне және іскерлік қабілетіне бірден-бір байланысты жұмыс. Демонстрациялық эксперимент немесе тәжірибелер сабақ үстіңде көрсетіледі, сондықтан, ол сабақтың бір бөлігі болып есептелінеді және оқытудың басқа тәсілдерімен (әңгімелеу, дәріс, проблемалық баяндау, т.т.) бірігіп қолданылады. Демек, демонстрациялық тәжірибелер көрсетпейінше физика сабақтарын сапалы өткізуте болмайды. Сабақ үстінде физикалық тәжірибелерді көбінесе мұғалім көрсетеді, кейде оларды оқушылардың өздеріне де жасатуға болады. Физикалық эксперимент - оқытудың ең нәтижелі, әсерлі әдістерінің бірі. Демонстрациялық тәжірибелер көрсетілгенде физика сабағы қызықты өтеді. Демонстрациялық экспериментке қойылатын талаптар Физикалық демонстрациялық эксперименттің әдістемелік құндылығы мұғалімнен мынадай шарттарды орындауды талап етеді:
1.Тәжірибе өтіліп жатқан оқу материалымен тікелей органикалық байланыста көрсетілуі керек.
2.Демонстрациялық эксперименттің айқын мақсаты болуы тиіс.
3.Сабақта көрсетілетін физикалық тәжірибе көп уақыт алмауы керек және барлық құралдарды бірден көрсетудің қажеті жоқ. Олардың ең негізгілерін ғана тақырыпты түсіндіруде қолданып, қалғандарын оқушылардың сұрау, қайталау сабақтарында пайдаланған тиімді.
4. Физикалық тәжірибелер негізінен физикалық заңдылық-тардың сандық мағынасын дәлелдеуге тиісті.
5.Демонстрациялық эксперименттің эврикалық түрде болғаны жөн, мұндай жағдайда тәжірибенің негізінде оқушылар өздері "жаңалық" ашады немесе тиісті қорытындыға келеді.
6.Тәжірибенің бірнеше нұсқаларынан, жаңа сабақты түсіндіруде олардың ең көрнекісі, әсері (эффектісі) күштісі көрсетілуі керек.
7.Тәжірибені көрсеткенде демонстрациялық үстелде тек керекті құралдар ғана қойылуы тиіс. Оның көрнекілігін күшейту үшін мұғалім түсті қағаздарды, ақ-қара экрандарды, түрлі түсті боялған сұйықтарды пайдаланып, құралдарды жарықтандырғаны жөн.
8. Көрсетілген тәжірибеге қатысты сурет пен сұлбаларды дер кезінде тақтаға сызу қажет. Ең дұрысы - суретті динамикалық түрде салу.
9. Физикалық экспериментті нәтижелі көрсетуде физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігі өте-мөте қажет.
Зертханалық жұмыстар және оларды
ұйымдастырып өткізудің әдістемесі
Зертханалық жұмысты (экспериментті) орындағанда, физикалық құбылыстарды оқушылардың өздері бақылайды, тексеріп
көреді; табиғат заңдылықтарын зерттейді; "қолдан қайта жасайды", сандық және сапалық қасиеттерін байқап, өлшейді; өз
бетінше қорытынды жасауға үйренеді, физикалық процестерді
біліп-тануға және өмірде қолдануға мүмкіндік болатындығына
сенімі артады. Зертханалық эксперимент оқытудың ең әсерлі
және нәтижелі әдістеріне жатады. Оны физика ғылымындағы
эксперименттік зерттеу тәсілдерінің бейнесі және тікелей
"көшірмесі" деп түсіну керек. Сондықтан ол мектеп физика
пәніне ғылыми-зерттеу сипат береді. Мектепте физиканы оқытудың мақсаттарын орындайтындай зертханалық эксперименттің
мынадай әдістемелік ерекшелік маңызы бар.
1.Демонстрациялық тәжірибені көрсеткенде оқушылар тек
ғана пассивті түрде бақылаушы рөл атқаратын болса,
зертханалық экспериментке олардың өздері белсене қатынасады,
физикалық құбылыстарды өздері қолымен істеп көріп, өлшеулер
жүргізеді, физикалық шамалар мен тұрақтыларды тағайындайды.
2.Зертханалық жұмыстарды орындағанда оқушылар физикалық приборлармен, аппаратуралармен жұмыс істеуге үйреніп,
политехникалық ебдейліктері мен дағдыларын дамытады,
практикалық маңызын түсініп, олардың табиғат құбылыстарын
біліп-тануға қажетті құрал екендігіне көз жеткізеді.
3.Зертханалық эксперимент жасау үстінде оқушылар бізді
қоршаған табиғат құбылыстары туралы өзінше қорытынды
жасауға үйренеді, физика заңдарының практикалық маңызына
түсінеді, физика ғылымының техникамен және өмірмен байланыстылығына сенетін болады. Бұл физиканы оқытудағы
формализмді жоюға жәрдемдеседі.
4.Зертханалық сабақтарда окушылар ғылыми-зерттеу жұмыстарды жүргізуге дағдыланады, физика ғылымының танымдық
күшіне сеніп, оқуға деген олардың ынта-жігері артады.
Мектепте өткізілетін зертханалық эксперимент белгіерекшеліктеріне қарай мынадай 5 топқа классификацияланады:
I. Зертханалық экспериментке оқушыларды
қатыстырылуы бойынша :
1) олардың барлығы түгел міндетті
түрде орындайтын сыныптық зертханалақ, жұмыстар;
2)сыныптан тыс уақытта (физика кабинетінде, үйде), физикаға
қызығушы оқушылардың ғана істейтін зертханалық жұмыстары
болып бөлінеді.
Физикада қазіргі оқулық эксперимент жүйесінде оның негізгі төрт түрі бар:
1. Демонстрациялық тәжірибелер. Курстың әрбір тақырыбы бойынша міндетті түрде жүргізілетін демонстрациялар болады. Біріншіден оған фундаментальді тәжірибелер жатады. Мысалы, Галилейдің, Кавендиштің, Штерннің, Кулонның, Эрстедтің, Фарадейдің, Герцтің, Столетовтың тәжірибелері кіреді. Бұл тәжірибелер қазіргі физиканың экспериментальді негізін қалайды. Ең маңызды орынды оқытушының тәжірибені демонстрациялауда иллюстрацияланған түсіндірмесі жатады. Мысалы: тура сызықты қозғалысты зерттегенде демонстрациялық үстелде тіркеменің тепе-теңдіктегі және теңсіздіктегі қозғалысын, ал агрегаттық айналымнан судың қайнауын көрсетеді. Бұл құбылыстарды, әрине, оқушылар бұрын көрді, бірақ практиканың көрсетуі бойынша мұндай демонстрациялар жоғары педагогикалық теңділікті береді. Бұл жағдайда оқытушы оқушыларды бақылаумен жетекшілік етеді және олардың назарын құбылыстың ең маңызды жеріне аударады.
Маңыздысы, бұл жағдайда оқушы тек қана нақты техникалық обьектілердің жұмыстарымен ғана танысып қоймайды, сонымен бірге бұрын зерттеген құбылыстар жөнінде білімдерін бекітіп, тереңдетеді. Көптеген техникалық обьектілерде бірдей физикалық құбылыстар қолданылады. Осыны ескере отырып мұғалім политехникалық оқу жағынан неғұрлым бағалылырақ демонстрацияны таңдап алады.
2. Фронтальды лабораториялық жұмыстар, тәжірибелер және бақылаулар.
Оқушылардың эксперименттік жұмысының жалпы және маңыздырақ белгісі болып, оны жүргізудің фронтальды әдісі болып табылады, қысқа мерзімді сапалық сипаттағы фронтальды тәжірибелер, яғни эксперименттің жіктелуіне оны жүргізілу ұзақтығы әсер етпейді, себебі тәжірибенің ұзақтығын анықтау мүмкін емес. Маңыздысы, жұмыс сынып оқушыларымен бірдей уақытта бірыңғай типтегі жабдықтарды және оқытушының жетекшілігімен орындалады.
Лабораториялық жұмыстарда басқа білім түрлеріне қарағанда мұғалімнің барынша белсенді болу керектігін айқындайды. Мұндай жұмыстарда мұғалім әрбір оқушымен қарым-қатынаста болады және олардың өзіндік жұмыстарын тиімді басқаруға көмектеседі.Лабораториялық сабақтарды оқу процессін ұйымдастырушы форма ретінде қарауға болады, яғни эксперименттік зерттеулерді жүргізу және қалыптастыру кезіндегі теорияны өмірде қолдана алуы, шығармашылық қабілеттіліктің дамуы, құрал-саймандарға практикалық машықтануы ұйымдастырады.
Қазіргі уақытта мектептегі физика пәнінен лабораториялық жұмыстарын өңдеген келесі авторлардың А.В.Беклемешев, Ю.А.Кравцов, А.Н.Мансуров, Н.Г.Майсов, А.Г.Белянкин, Г.П.Мотулевич және т.б. ғалымдардың оқулықтарымен өтіледі. Мазмұнының көрсетілуі және жаңа ғылыми лабораториялық оқу формалары - ғылыми-әдістемелік кітаптарда талқыланады, алайда ұйымдастыру бөлімі аз қамтылған. Физика пәні бойынша оқушылардың кәсіптік оқытылуын және оқу мен экспериментке дайындығын арттыру үшін практикалық және лабораториялық сабақтарды зерттеу жеткіліксіз болады. Мектептерде физика пәнінен лабораториялық сабақтардың өтілуі мен дайындық кезіндегі біршама кемшіліктерді атап көрсетсек болады:
- лабораториялық сабақтарға қолданатын құрал-жабдықтар қазіргі заман талабына сай еместігі;
- өтілген материалға лабораториялық жұмыстардың сәйкес келмеуі;
- лабораториялық жұмыстарға көптеген әдістемелік сипаттаманың берілуі;
- жұмысты орындауда оқушылардың дайындығының аздығы;
- оқушылардың әрқашан болып жатқан құбылысты талдауға машықтанбауы және жасалған эксперименттен қорытынды жасауға қабілетінің жетіспеуі;
- оқушылардың көп уақыты өтпелі тапсырмаларды орындауға кетеді, нәтижесінде эксперименттің тиімділігі төмендейді;
- оқушылардың педагогикалық еңбек мәдениетін қалыптастыруға назар аударылмауы.
Лабораториялық жұмыстың орындалуынан алынған нәтижелер бағаланады, ал практикалық жұмыстарды жасағанда оқушылардың қабілеттілігі мен дағдылануы жетіспейді.
Жоғарыда аталған ұйымдастыру кезіндегі кететін кемшіліктер бойынша физика курсы бойынша жүргізілген лабораториялық жұмыстардың өтілуі, сонымен бірге оқушылардың қабілетсіздігі мен білімінің жоқтығы, осының барлығы мектептерде физика пәні бойынша жүргізілетін лабораториялық жұмыстардың теориясы мен жүргізу әдістемесін жаңарту керектігін көрсетеді.
Орта мектепте фронтал лабораториялық жұмыстарды орындауда қарама-қайшылықтар байқалады. Физика пәнінің мұғалімдері лабораториялық жұмыстарды өткізу мен ұйымдастыру әдістемесін жаңартуға үлес қосуда. Осы мәселелерді орындауға мүмкіндік беретін келесі бағыттарды атасақ:
- лабораториялық жұмыстарға жаңа тақырыптағы лабораториялық жұмыстарды қосу;
- орындау (жаңа тапсырмалар қосу, бар тапсырмаларды өңдеу) және бұрын орындалған жұмыстарды күрделендіру (К.А.Барсуков, Ю.И.Уханов);
- лабораториялық сабақтардың құрылымын модернизациялау, есептеу мен өлшеу әдістері (А.З.Загайнов, В.В.Майер, Е.С.Мамаев және т.б.);
- оқушылардың жұмыс орындары мен лабораториялық жұмыстарды техникалық модернизациялау (С.Г.Каленков, Г.И.Соломахо және т.б.);
- лабораториялық жұмыстарда оқушылардың шығармашылығын, белсенділігін арттыру (А.Г.Петров және т.б.);
- лабораториялық жұмыстарды орындауда компьютерлік технология мен компьютерді пайдалану (М.Сабиров, Н.Н.Темиркулов, Г.И.Грейсух және т.б.).
Басқа сабақтармен салыстырғанда лабораториялық жұмыстардың әдістемесі мен мазмұны өте баяу өткізіледі. Сонымен бірге, физика курсының лабораториялық сабақтарында алынған білімнің жоғарлауындағы негізгі мәселелердің әлі шешілмегендігі.
3. Физикалық практикумдер.
Бұл арқылы әрбір сыныпта оқудың екінші кезеңінде физиканы зерттеу жүзеге асырылады. Оқушылар эксперименттің орындалуына алдын ала дайындалған жазбаша инструкцияны пайдалана отырып, жұмысты өзінше жеке орындайды (екі адамнан құралған топпен). Практикумның лабораториялық жұмыстары фронтальдыға қарағанда өте күрделі, сондықтан олардың орындалуына екі сабақтан бөледі (тіпті одан кеңрек практикалануы мүмкін және бір сағаттан).
4.Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылаулар.
Мұндай тәжірибелерде оқушылар арқылы үйде орындалатын жай тәжірибелер және күнделікті қоршаған ортада, табиғатта, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық өндірісте жүргізілетінбақылауға жатады. Бұл тәжірибелердің барысын оқушылар оқытушының бақылауынсыз орындайды. Бұл түрде эксперименттік жұмыстарға оқушылар үй тұрмысындағы заттарды және қолдан жасалған материалдарды, ойыншықтарды, ойыншықтар жиынтығын және өнеркәсіп шығарған конструкторлар мен комплектілерді пайдаланады.
Сонымен физикалық оқу экспериментінің дамуына озық әдістемелік идеялар, оқудың жетілдірілген және кеңейтілген мазмұндары, техниканың жетістіктері мен экономикалық факторлар көп әсерін тигізеді.
Виртуальды білім беру туралы түсінік
Қазiргi таңда дидактикалық оқыту жүйелерiн қалыптастырудың перспективалық бағыттарының бiрi - мультимедиалық технологияларды оқыту процесiнде пайдалану.
Ең әуелі, виртуальды білім беру терминінің мағынасын ақпараттық технологиялардың көмегімен оқыту деп қана түсінетін көзқарасты өзгертіп, виртуальды білім беру терминін кең мағынада виртуальды білім беру кеңістігінде білім беру субъектілері мен объектілерінің әрекеттесуі нәтижесінде өтетін үдеріс деп қарастыруымыз қажет. Білім беру кеңістігінде виртуальды орта құрып, виртуальды оқытуға жағдай жасау білім беруді виртуализациялау болып табылады.
Виртуальды білім берудің негізгі мақсаты - бұл әр адам баласы үшін өзінің жеке және кәсіби тиімділігін арттыру құралы, ол адамның өзін өзі дамытуына бағытталады.
Қазіргі таңда білім беру саласын виртуализациялау өздігінен оқу, күндізгі, сырттай оқу түрлерінде жүргізілуде және мультимедиа, телекоммуникациялық жүйелердің қарқынды дамуында, әлеуметтік желілерде көрініс табуда. Виртуальды білім беру жүйесінің принциптерін түсіну үшін виртуалды білім берудің бірқатар артықшылықтарына тоқталып өтсек:
жеделділік ( кеңістіктік және уақыттық кедергілерді жеңу, өзекті тың ақпараттар алу, жедел кері байланысты орнату);
ақпараттық ( оқушыға интерактивті веб арналардың көмегімен ақпараттардың жеткізілуі, телеконференцияларда және интернет желісінің басқа да құралдарында жариялану);
коммуникациялық (сабақтарды, олимпиадаларды өткізуде, жобаларға қатысуда аймақтық шектеулерді жою);
педагогикалық (оқытудың интерактивтілігі, дараландырылуы; оқушы жұмыстарының желіде жариялануы және оларды сараптау мен бағалаудың жеңілдетілуі);
психологиялық ( оқушыға өзін таныту үшін қолайлы жағдай жасау; оқытушымен қарымқатынаста психологиялық кедергілердің болмауы);
экономикалық (жол шығындары және үй жайды жалға алу және т.б. шығындарды үнемдеу есебінен оқуға жұмсалатын жалпы шығындарды кеміту);
эргономикалық ( оқушыға сабақ кестесін ыңғайландыру, техника мен басқа да білім беру құралдарын таңдауға және пайдалануға мүмкіндік беру).
Білім беру саласында жұмыс принципі виртуалды нақтылық технологиясына негізделген мультимедиалық құралдар да қолданылуда.
Нақты, бар нысандар мен процестерді бейнелейтін электрондық модельдер виртуальды нақтылықтың объектісі болып табылады.
Виртуальды сын есімі қағаз немесе басқа да әртүрлі заттық ақпарат тасымалдағыштарда ұсынылған мәліметтердің электрондық баламасын сипаттау үшін қолданылады.
Виртуальды нақтылық - оқушыны стереоскопиялық негіздегі виртуальды кеңістікте уақыт кезеңінде жүргендей әсерге бөлейтін және сол кеңістікте оқушыға әртүрлі типті ақпараттарды ұсына алатын мультимедиалық технология қызметі.
Виртуальды нақтылық оқушыны объектімен тікелей байланыстыруды қамтамасыз етеді. Мысалы, оқытушы немесе студент тіркегіш құралмен жабдықталған арнайы қолғап арқылы компьютер жадында сақталған электрондық объектіні монитор экранынан қолымен ұстап көреді және материалдық объектіні ұстағандай әсерде қалады. Виртуальды киімдер мен көзілдіріктер кию арқылы пайдаланушы виртуальды кеңістікте қозғала алады . Мұндай мультимедиалық технологиялар студенттердің, оқушылардың ақпаратты қабылдау және түйсіну механизмін өзгертеді және дамытады. Бұл кезде оқушылардың ақпаратты қабылдау процесі тек көру, есту көмегімен ғана емес, сонымен қатар, сипап сезу арқылы да жүзеге асырылады. Бүгiнгi күннiң өзiнде виртуальды нақтылықты иiс сезу рецепторларымен, үш өлшемдi кескiндермен, әртүрлi жиiлiктегi вибрациямен толықтыруға мүмкiндiк бар. Бұл жасанды орта кескiн мен дыбысты берiп қана қоймайды, оның физикалық әсерiн де бередi. Жасанды түрде автомобиль қозғалысын, кеме жүзуiн, желдiң әсерiн беруге болады, сондай-ақ, пайдаланушы бейнеленген затты экранда жылжыту мүмкiндiгіне ие бола алады. Сондықтан да, педагог ғалымдар виртуальды нақтылық технологиясын дидактиканың көрнекілік принципін толық іске асыра алатын құрал деген пікірлер білдіруде.
Оқытудың бұл әдісі оқушының өзіндік жұмысын жетілдіруді ұйымдастыруда қосымша ресурс ретінде бола алады. Виртуальды сыныптардың техникалық мүмкіндіктері қазіргі уақыт режимінде оқытудың барлық субъектілеріне бейнероликтерді , электрондық оқулықтарды, презантация слайдтарын , үлкен көңіл бөлетін жерлері бар әртүрлі құжаттарды көрсету, алмасу және өз файлдарын пайдалануға рұқсат беру, электронды тақтаны қолдану, барлық қатысушылардан қандай да бір сұрақ бойынша қазіргі уақытта ақпарат жинау, дауыс беру және сауалнама өткізу; тез арада хабарламалар алмасуға мүмкіндік береді.
Визуалды (көрінетін) ақпаратты қабылдау жеңіл болғандықтан, символдық ақпаратты қабылдау кезінде теориялық ойлауға қарағанда практикалық ойлау адамнан көп күш-жігерді қажет етпейді. Сол себептен де, виртуальды кеңістік жүйесінің көрнекілік-образдық, көрнекілік-әрекеттік ... жалғасы
С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан мемлекеттік университеті
Оралбекова Т.О.
Физиканы оқыту әдістемесін қашықтықтан оқытуда демонстрациялық эксперименттер әзірлеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
5В011000 - Физика мамандығы бойынша
Өскемен 2021
Мазмұны
Кіріспе
32
I
Физикалық эксперимент
J4
1.1
Физиканы оқыту үдерісіндегі физикалық
эксперименттің маңызы мен мақсаты
57
1.2
Физикалық оқу эксперименттің түрлері
6
1.3
Сыныптан және мектептен тыс жүргізілетін эксперимент
716
1.4
Зертханалық эксперименттер
918
1.5
Демонстрациялық эксперимент
120
II
Қашықтықтан оқытуда демонстрациялық эксперимент әзірлеу
123
2.1
Қашықтықтан оқытуды
125
2.2
Виртуальды білім беру туралы түсінік
228
2.3
Виртуальды білім берудің педагогикалық-психологиялық ерекшеліктерінің теориялық негіздері
330
2.4
Орта мектептегі физикалық оқу экспериментін әзірлеу
232
III
Орта мектепте физика курсындағы механикаға оқыту әдістемесі
235
3.1
Электр өрісіндегі өткізгіштер мен диэлектриктер тақырыбына арналған сабақ жоспары
237
3.2
Тәжірибелік эксперименттік жұмысқа талдау жасау
240
IV
Есептер шығару әдістемесі
442
Корытынды
445
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
846
1.Физикалық эксперимент
Мектептегі физика курсындағы эксперимент - бұл физика ғылымына тән, зерттеудің ғылыми әдісінің көрінісі. Оқушыларды эксперименттік әдістің мән-мағынасымен, оның физика саласындағы ғылыми зерттеулердегі раймен таныстыру үшін, сондай-ақ мектеп оқушыларының қандай да бір практикалық дағдыларымен қарулануына тәжірибелер мен бақылаулардың маңызы зор. Физикалық экспериментті негізге ала отырып құбылыстарды оқып үйрену - оқушылардың ғылыми көзқарасының қалыптасуына, физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруге, мектеп оқушыларының пәнді оқып үйренудегі қызығушылығын арттыруға себебін тигізеді. Физикалық эксперименттік тапсырмаларды беру осы пәнге ерекше қызығушылықты тудырады. Өйткені мұндай жергілікті табиғи және тұрмыстық (техникалық) жағдайлар ескеріледі.Берілетін эксперименттік тапсырмалар жүйесі құрылған. Бұл жүйе төмендегідей бірқатар мәселелерді шешуге бағытталған:
-- Тәжірибелерді физикалық тұрғыдан қарастыру;
-- Физикалық шамаларды өлшеу арқылы физикалық заңдар мен заңдылықтардағы функционалдық тәуелділікті анықтау;
-- Физикалық процестерді тұрмыстық техника көмегімен басқару мүмкіндігін түсіндіру (тігін машинасындағы реостаттың және потенциометр - дыбыс реттегіштің телевизордағы, магнитофондағы, радиоқабылдағыштағы міндетін анықтау);
-- Тұрмысқа қажетті техникалық құрылғылардың параметрлерін өлшеу және есептеулер жүргізу (элекр құрылғыларының - үтіктің, электрплитасының қуатын электр энергиясын есептегіш пен секундтық тілі бар сағат арқылы анықтау және оны осы құралдың құжаттық көрсеткіштерімен салыстыру; егер олар сәйкес келмесе себептерін түсіндіру);
-- Техникалық білімдерін күнделікті еңбек тәжірибесінде қолдану (май қабатымен жабылған суда картоп тезірек піседі. Мұны тәжірибе тексеріп, құбылысты түсіндіру керек). Физикалық құбылыстардың негізін ұғыну, түсініктерді, теорияны игеру процессі әр оқушыда бірдей жүрмейді. Оқыған материалды біреулер тез игереді, енді біреулеріне ой қорытуына және есіне сақтауына көп уақыт қажет. Оқушылар әрқайсысы өз қарқынымен жұмыс істейді. Тапсырманы дұрыс ұйымдастырылса сабақ кезіндегі алған білімдерін бекітуге және тереңдетуге көмектеседі. Берілген бақылаулар мен тәжірибелердің қорытындылары, есептердің шешімі, шығармашылық тапсырмалардың орындалуы оқушылардың үй жұмыстарына арналған дәптерлеріне жазылады. Үй жұмысының қорытындылары туралы мәліметтер жазу оқушыларды өз ойын сауатты және қысқаша жеткізуге үйретеді. Сонымен қатар жазу мәдениеті, яғни белгілі жүйе, нақтылық және реттілік қалыптасады. Тәжірибелерді және бақылауларды баяндау оқушыға көргенін терең ойлауға, негізгіні ажырата білуге үйретеді. Эксперименттік есептерді шешу тәсілдері оларды шешудегі эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін барлық тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес жазады. Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынса, онда экспериментті құру және өлшеулер жүргізу маңызды. Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды анализдеу, өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеден тексеру. Эксперементтік есептердің бағалы жері - ол оқушылардың алған білімін практикада қолдана білуін тексеруге жол ашады. Физикада білімнің және зерттеу әдісінің негізі эксперимент болып табылады. Мектептегі оқу эксперименті физикалық құбылыстарды оқып білудің ғылыми әдісінің бейнесін көрсетеді. Сондықтан оқушылар ғылыми эксперименттің әдісі туралы түсінік алу үшін онда өзіне тән физикалық эксперименттің негізгі элементтері болуы мүмкін. Оқу эксперименті - бұл физикалық құбылыстарды зерттеп білу үшін қолайлы сабақ жағдайында арнаулы аспаптардың көмегімен есептеу. Сонымен бірге ол білімнің көзі оқу әдісінің және көрнекілік түрі сияқты қызмет атқарады. Орта мектептегі физика курсының қашаннан да экспериментке сүйенетіні белгілі. Бұл физикалық түсініктің қалыптасуындағы негізгі кезең болып табылады. Құбылысты бақылау, оның басқалармен байланысын анықтау, оны анықтайтын шамаларды енгізу, тағы басқалар. Сабақта тәжірибе көрсету, оқушылардың зертханалық жұмыстарды орындауы мектепте физиканы оқыту әдісінің экспериментальді негізін жасайды.Оқу эксперименті болашақ таным хабары құралмен бірге физиканы оқып білудегі басты көрнекі құрал болып табылады. Ол шынайы физикалық құбылыстарды және оларды байланыстыратын процестер мен заңдардың оқушылардың санасына нақтылы бейнелерін табысты және нәтижелі қалыптасуы мүмкіндік береді. Дұрыс ұйымдастырылған мектеп физика эксперименті сондай-ақ мақсатқа жетемін деген табандылық, фактілерді алудағы ұқыптылық, жұмыстағы жинақылық және тағы басқа сияқты мінездерді тәрбиелеу құралы болып табылады. Оқушыларға терең және тиянақты білім беру үшін, оларда қажетті практикалық шеберлікпен дағды қалыптастырып, оқу экспериментінің әр түрін қалыптастыру керек. Мектептегі физика курсындағы эксперимент - бұл физика ғылымына тән, зерттеудің ғылыми әдісінің көрінісі. Оқушыларды эксперименттік әдістің мән-мағынасымен, оның физика саласындағы ғылыми зерттеулердегі раймен таныстыру үшін, сондай-ақ мектеп оқушыларының қандай да бір практикалық дағдыларымен қарулануына тәжірибелер мен бақылаулардың маңызы зор. Физикалық экспериментті негізге ала отырып құбылыстарды оқып үйрену - оқушылардың ғылыми көзқарасының қалыптасуына, физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруге, мектеп оқушыларының пәнді оқып үйренудегі қызығушылығын арттыруға себебін тигізеді. Эксперименттік физика -- арнайы дайындалған жағдайларда, табиғи құбылыстарды зерттеуден тұратын табиғатты тану тәсілі. Табиғаттың математикалық моделін зерттейтін теориялық физикадан айырмашылығы, эксперименталды физика табиғаттың өзін зерттеуге арналған. Физикалық теорияның жаңылысуы немесе дәлірек айтқанда, теорияның біздің әлемге қолданылмауы критерийі болып табылатын эксперименттің нәтижесімен келіспеушілік. Эксперимент келісімі теорияның дұрыстығын (қолданылуын) дәлелдей алмайды. Яғни физикалық теорияның өміршеңдігінің негізгі өлшемі эксперимент арқылы тексеру болып табылады. Сонымен қатар, физикалық эксперименттердің видеокөріністері орын алған. Әрбір экспериментте компьютерлік анимациялар, графиктер, сандық нәтижелер көрсетілген. Компьютерлік эксперименттің параметрлерін өзгертіп және нәтижелерін бақылай отырып, студент әрбір экспериментке интерактивті физикалық зерттеулер жүргізе алады. Видиокөріністер сабақты қызықты етіп жандандыра түседі. Мұндай бағдарламалардағы белсенділік жастарды пассивтіктен құтқарады. Бұл тәсіл арқылы студент өзі белсенді жеке жұмыс істей алады. Студенттің жеке жұмысын жеңілдетіп, тек қана алғашқы сәтте жол көрсетушілік жасауды қажет етеді. Сонда оқытушы студенттердің өзіндік жұмысына бағыт беріп оны бақылаушы, технологиялық аппаратты басқарушы болады. Мұндай оқытушының белсенділігі кеміп, білім алушының белсенділігі артады. Уақытты пайдалану да тиімді. Электродинамика бөлімі бойынша дайындалған белсенділігі кеміп, білім алушының белсенділігі артады. Уақытты пайдалану да тиімді. Электродинамика бөлімі бойынша дайындалған. Эксперименттің бұл айқын рөлін тек Галилео Галилей мен кейінірек зерттеушілер жүзеге асырды, олар ерекше жағдайдағы заттардың мінез-құлқын бақылау негізінде, яғни эксперименттер жасай отырып, әлемнің қасиеттері туралы қорытынды жасады. Байқаңыз, бұл ежелгі гректердің көзқарастарына толығымен қарама-қайшы екеніне назар аударыңызшы: әлем құрылымы туралы шынайы білімнің көзі тек ойлауға ұқсады, ал сенсорлық тәжірибе көптеген жалғандықтар мен белгісіздіктерге ұшырады және сондықтан шынайы білім болуды талап ете алмады. Ең дұрысы, эксперименталды физика эксперименттік нәтижелерді ғана сипаттауға тиіс, оларды түсіндіру емес. Алайда іс жүзінде бұл мүмкін емес. Көп немесе аз күрделі эксперименттің нәтижелерін түсіндіру эксперименталды қондырғының барлық элементтері қалай әрекет ететінін түсінуімізге негізделеді. Бұл ұғым, өз кезегінде, кез келген теорияға сене алмайды. Осылайша, қарапайым бөлшектердің үдеткіш физикасы бойынша эксперименттер - барлық эксперименттік физикадағы ең күрделі бірі - элементтер бөлшектердің қасиеттерін нақты детектордың барлық элементтерінің механикалық және серпінді қасиеттерінен кейін ғана, олардың жауап электр және магнит өрісі, вакуум камерасындағы қалдық газдардың қасиеттері, пропорционалды камераларда электр өрісі мен иондардың дрейфі, иондану үдерістері және т.б
Физика - эксперименттік ғылым. Соңдықтан, физикадан өткізілетін оқу эксперименті оқушылардың физика бойынша алатын білімдерінің көзі және физикалық кұбылыстарды зерттеудің әдісі, физика сабақтарындағы басты көрнекілік болып табылады. Арнаулы құралдардың жәрдемімен физикалық процестерді демонстрациялап көрсету және оқушылардың өздерінің істеп, зерттеп, бақылауы физикалық оқу эксперименті деп аталады. Ол фазиканы оқытудағы ең негізгі көрнекі құрал болып саналады, себебі оны пайдаланудың нәтижесінде физикалық ұғымдар (үдеу, өріс, жарық дисперсиясы т.б.) қалыптастырылады, құбылыстар арасындағы өзара байланыстар (күш пен масса, ток күші мен кедергі, жылудың механикалық эквиваленті т.б.) тағайындалады, физикалық заңдар (Ньютон, Ом заңдары т.б.) тексеріледі. Физикадық оқу экспериментінің оқушыларды ұқыптылыққа, төзімділікке, қиыншылықты жеңе білуге, ізденушілікке, бақылай білу ептілігін дамытуға, политехникалық дағдыларын қалыптастыруға күшті әсер ететіндей тәрбиелік маңызы да зор. Оқушы кезеңіндегі эксперимент - бұл сабақ үстіндегі физикалық құбылыстарды арнайы приборлармен қалай етіп зерттеу. Сондықтан ол бір жағынан білім көзі болып, екінші жағынан оқыту әдісі және көмекші құрал ретінде пайдаланылады. Жалпыға белгілі орта мектептерде физика курсының мазмұны экспериментке сүйенеді. Бұл мыналарға байланысты, физикалық таным-түсініктерді құрудың негізгі этаптары-құбылысты бақылауды, оның басқалармен байланысын анықтауда, оны сипаттайтын шаманы енгізуде, физикалық тәжірибелерді қолданбаса өте тиімсіз болуы мұмкін. Тәжірибені сабақта жүргізу, олардың кейбірін кино, теледидар көмегімен көрсету, оқушыларға лабораториялық жұмыстар орындату, бұлардың бәрі мектептерде физиканы оқытудың эксперименттік әдістерінің негізін құрайды. Оқулық эксперимент болашақ танудың мәліметтік құралы болып, сонымен бірге физиканы оқытуда ең басты көмекші құрал бола алады; ол оқушылардың табиғи физикалық құбылыстарды тануына, оларды біріктіретін процестер мен заңдарды үйренуіне, олар жайында нақты образдар құруына неғұрлым тиімді көмектеседі. Сонымен бірге, мектептерде дұрыс ұйымдастырылған физикалық эксперимент мынадай адам мінездерін тәрбиелеуде басты құрал болады, мысалы: алға қойған мақсатына жету, фактілерді алуда тазалық, жұмыста ұқыпты болу, бақылай білу және зерттелініп жатқан құбылыстың нақты белгілерін анықтай білу және тағы басқа.Оқушыларға терең және нақты білім беру үшін, тәжірибелік жасай білу және әдістенуді үйрету үшін, оларға оқулық эксперименттің әр түрін пайдалану координациясы қажет. Берілген тақырыптар бойынша физиканың заңдылықтарын, олардың ашылу тарихын, күнделікті тұрмыста қолданылуын, техникамен және ғарышты игерумен байланыстылығын ашып көрсету; пәнаралық байланысты жүзеге асыра отырып оқушының шығармашылық қабілетін дамыту, жеке тұлғаны білімділікке және іздемпаздыққа, тапқырлыққа ынталандырып, болашақ мамандығына дұрыс бағдар беру ,өз бетінше жұмыс істеу қабілетін.
Ұйымдастыру формасына қарай физикадағы оқу экспериментінің жүйесі мынадай 6 түрден құрылады:
1) демонстрациялық эксперимент;
2) лабораториялық эксперимент;
3)физикалық практикум;
4) сыныптан және мектептен тыс жүргізілетін эксперимент;
5)эксперименттік есептер шығару;
6)қолдан физикалық приборлар мен көрнекі құралдар жасау.
Мектепте физикалық экспериментті тиісті дәрежеде өткізудің ең басты шарты - физика кабинетін жабдықтау және оның жұмысын жоспарлы түрде дұрыс жолға қоя білу. Бұл - физика мұғалімінің ынта-жігеріне және іскерлік қабілетіне бірден-бір байланысты жұмыс. Демонстрациялық эксперимент немесе тәжірибелер сабақ үстіңде көрсетіледі, сондықтан, ол сабақтың бір бөлігі болып есептелінеді және оқытудың басқа тәсілдерімен (әңгімелеу, дәріс, проблемалық баяндау, т.т.) бірігіп қолданылады. Демек, демонстрациялық тәжірибелер көрсетпейінше физика сабақтарын сапалы өткізуте болмайды. Сабақ үстінде физикалық тәжірибелерді көбінесе мұғалім көрсетеді, кейде оларды оқушылардың өздеріне де жасатуға болады. Физикалық эксперимент - оқытудың ең нәтижелі, әсерлі әдістерінің бірі. Демонстрациялық тәжірибелер көрсетілгенде физика сабағы қызықты өтеді. Демонстрациялық экспериментке қойылатын талаптар Физикалық демонстрациялық эксперименттің әдістемелік құндылығы мұғалімнен мынадай шарттарды орындауды талап етеді:
1.Тәжірибе өтіліп жатқан оқу материалымен тікелей органикалық байланыста көрсетілуі керек.
2.Демонстрациялық эксперименттің айқын мақсаты болуы тиіс.
3.Сабақта көрсетілетін физикалық тәжірибе көп уақыт алмауы керек және барлық құралдарды бірден көрсетудің қажеті жоқ. Олардың ең негізгілерін ғана тақырыпты түсіндіруде қолданып, қалғандарын оқушылардың сұрау, қайталау сабақтарында пайдаланған тиімді.
4. Физикалық тәжірибелер негізінен физикалық заңдылық-тардың сандық мағынасын дәлелдеуге тиісті.
5.Демонстрациялық эксперименттің эврикалық түрде болғаны жөн, мұндай жағдайда тәжірибенің негізінде оқушылар өздері "жаңалық" ашады немесе тиісті қорытындыға келеді.
6.Тәжірибенің бірнеше нұсқаларынан, жаңа сабақты түсіндіруде олардың ең көрнекісі, әсері (эффектісі) күштісі көрсетілуі керек.
7.Тәжірибені көрсеткенде демонстрациялық үстелде тек керекті құралдар ғана қойылуы тиіс. Оның көрнекілігін күшейту үшін мұғалім түсті қағаздарды, ақ-қара экрандарды, түрлі түсті боялған сұйықтарды пайдаланып, құралдарды жарықтандырғаны жөн.
8. Көрсетілген тәжірибеге қатысты сурет пен сұлбаларды дер кезінде тақтаға сызу қажет. Ең дұрысы - суретті динамикалық түрде салу.
9. Физикалық экспериментті нәтижелі көрсетуде физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігі өте-мөте қажет.
Зертханалық жұмыстар және оларды
ұйымдастырып өткізудің әдістемесі
Зертханалық жұмысты (экспериментті) орындағанда, физикалық құбылыстарды оқушылардың өздері бақылайды, тексеріп
көреді; табиғат заңдылықтарын зерттейді; "қолдан қайта жасайды", сандық және сапалық қасиеттерін байқап, өлшейді; өз
бетінше қорытынды жасауға үйренеді, физикалық процестерді
біліп-тануға және өмірде қолдануға мүмкіндік болатындығына
сенімі артады. Зертханалық эксперимент оқытудың ең әсерлі
және нәтижелі әдістеріне жатады. Оны физика ғылымындағы
эксперименттік зерттеу тәсілдерінің бейнесі және тікелей
"көшірмесі" деп түсіну керек. Сондықтан ол мектеп физика
пәніне ғылыми-зерттеу сипат береді. Мектепте физиканы оқытудың мақсаттарын орындайтындай зертханалық эксперименттің
мынадай әдістемелік ерекшелік маңызы бар.
1.Демонстрациялық тәжірибені көрсеткенде оқушылар тек
ғана пассивті түрде бақылаушы рөл атқаратын болса,
зертханалық экспериментке олардың өздері белсене қатынасады,
физикалық құбылыстарды өздері қолымен істеп көріп, өлшеулер
жүргізеді, физикалық шамалар мен тұрақтыларды тағайындайды.
2.Зертханалық жұмыстарды орындағанда оқушылар физикалық приборлармен, аппаратуралармен жұмыс істеуге үйреніп,
политехникалық ебдейліктері мен дағдыларын дамытады,
практикалық маңызын түсініп, олардың табиғат құбылыстарын
біліп-тануға қажетті құрал екендігіне көз жеткізеді.
3.Зертханалық эксперимент жасау үстінде оқушылар бізді
қоршаған табиғат құбылыстары туралы өзінше қорытынды
жасауға үйренеді, физика заңдарының практикалық маңызына
түсінеді, физика ғылымының техникамен және өмірмен байланыстылығына сенетін болады. Бұл физиканы оқытудағы
формализмді жоюға жәрдемдеседі.
4.Зертханалық сабақтарда окушылар ғылыми-зерттеу жұмыстарды жүргізуге дағдыланады, физика ғылымының танымдық
күшіне сеніп, оқуға деген олардың ынта-жігері артады.
Мектепте өткізілетін зертханалық эксперимент белгіерекшеліктеріне қарай мынадай 5 топқа классификацияланады:
I. Зертханалық экспериментке оқушыларды
қатыстырылуы бойынша :
1) олардың барлығы түгел міндетті
түрде орындайтын сыныптық зертханалақ, жұмыстар;
2)сыныптан тыс уақытта (физика кабинетінде, үйде), физикаға
қызығушы оқушылардың ғана істейтін зертханалық жұмыстары
болып бөлінеді.
Физикада қазіргі оқулық эксперимент жүйесінде оның негізгі төрт түрі бар:
1. Демонстрациялық тәжірибелер. Курстың әрбір тақырыбы бойынша міндетті түрде жүргізілетін демонстрациялар болады. Біріншіден оған фундаментальді тәжірибелер жатады. Мысалы, Галилейдің, Кавендиштің, Штерннің, Кулонның, Эрстедтің, Фарадейдің, Герцтің, Столетовтың тәжірибелері кіреді. Бұл тәжірибелер қазіргі физиканың экспериментальді негізін қалайды. Ең маңызды орынды оқытушының тәжірибені демонстрациялауда иллюстрацияланған түсіндірмесі жатады. Мысалы: тура сызықты қозғалысты зерттегенде демонстрациялық үстелде тіркеменің тепе-теңдіктегі және теңсіздіктегі қозғалысын, ал агрегаттық айналымнан судың қайнауын көрсетеді. Бұл құбылыстарды, әрине, оқушылар бұрын көрді, бірақ практиканың көрсетуі бойынша мұндай демонстрациялар жоғары педагогикалық теңділікті береді. Бұл жағдайда оқытушы оқушыларды бақылаумен жетекшілік етеді және олардың назарын құбылыстың ең маңызды жеріне аударады.
Маңыздысы, бұл жағдайда оқушы тек қана нақты техникалық обьектілердің жұмыстарымен ғана танысып қоймайды, сонымен бірге бұрын зерттеген құбылыстар жөнінде білімдерін бекітіп, тереңдетеді. Көптеген техникалық обьектілерде бірдей физикалық құбылыстар қолданылады. Осыны ескере отырып мұғалім политехникалық оқу жағынан неғұрлым бағалылырақ демонстрацияны таңдап алады.
2. Фронтальды лабораториялық жұмыстар, тәжірибелер және бақылаулар.
Оқушылардың эксперименттік жұмысының жалпы және маңыздырақ белгісі болып, оны жүргізудің фронтальды әдісі болып табылады, қысқа мерзімді сапалық сипаттағы фронтальды тәжірибелер, яғни эксперименттің жіктелуіне оны жүргізілу ұзақтығы әсер етпейді, себебі тәжірибенің ұзақтығын анықтау мүмкін емес. Маңыздысы, жұмыс сынып оқушыларымен бірдей уақытта бірыңғай типтегі жабдықтарды және оқытушының жетекшілігімен орындалады.
Лабораториялық жұмыстарда басқа білім түрлеріне қарағанда мұғалімнің барынша белсенді болу керектігін айқындайды. Мұндай жұмыстарда мұғалім әрбір оқушымен қарым-қатынаста болады және олардың өзіндік жұмыстарын тиімді басқаруға көмектеседі.Лабораториялық сабақтарды оқу процессін ұйымдастырушы форма ретінде қарауға болады, яғни эксперименттік зерттеулерді жүргізу және қалыптастыру кезіндегі теорияны өмірде қолдана алуы, шығармашылық қабілеттіліктің дамуы, құрал-саймандарға практикалық машықтануы ұйымдастырады.
Қазіргі уақытта мектептегі физика пәнінен лабораториялық жұмыстарын өңдеген келесі авторлардың А.В.Беклемешев, Ю.А.Кравцов, А.Н.Мансуров, Н.Г.Майсов, А.Г.Белянкин, Г.П.Мотулевич және т.б. ғалымдардың оқулықтарымен өтіледі. Мазмұнының көрсетілуі және жаңа ғылыми лабораториялық оқу формалары - ғылыми-әдістемелік кітаптарда талқыланады, алайда ұйымдастыру бөлімі аз қамтылған. Физика пәні бойынша оқушылардың кәсіптік оқытылуын және оқу мен экспериментке дайындығын арттыру үшін практикалық және лабораториялық сабақтарды зерттеу жеткіліксіз болады. Мектептерде физика пәнінен лабораториялық сабақтардың өтілуі мен дайындық кезіндегі біршама кемшіліктерді атап көрсетсек болады:
- лабораториялық сабақтарға қолданатын құрал-жабдықтар қазіргі заман талабына сай еместігі;
- өтілген материалға лабораториялық жұмыстардың сәйкес келмеуі;
- лабораториялық жұмыстарға көптеген әдістемелік сипаттаманың берілуі;
- жұмысты орындауда оқушылардың дайындығының аздығы;
- оқушылардың әрқашан болып жатқан құбылысты талдауға машықтанбауы және жасалған эксперименттен қорытынды жасауға қабілетінің жетіспеуі;
- оқушылардың көп уақыты өтпелі тапсырмаларды орындауға кетеді, нәтижесінде эксперименттің тиімділігі төмендейді;
- оқушылардың педагогикалық еңбек мәдениетін қалыптастыруға назар аударылмауы.
Лабораториялық жұмыстың орындалуынан алынған нәтижелер бағаланады, ал практикалық жұмыстарды жасағанда оқушылардың қабілеттілігі мен дағдылануы жетіспейді.
Жоғарыда аталған ұйымдастыру кезіндегі кететін кемшіліктер бойынша физика курсы бойынша жүргізілген лабораториялық жұмыстардың өтілуі, сонымен бірге оқушылардың қабілетсіздігі мен білімінің жоқтығы, осының барлығы мектептерде физика пәні бойынша жүргізілетін лабораториялық жұмыстардың теориясы мен жүргізу әдістемесін жаңарту керектігін көрсетеді.
Орта мектепте фронтал лабораториялық жұмыстарды орындауда қарама-қайшылықтар байқалады. Физика пәнінің мұғалімдері лабораториялық жұмыстарды өткізу мен ұйымдастыру әдістемесін жаңартуға үлес қосуда. Осы мәселелерді орындауға мүмкіндік беретін келесі бағыттарды атасақ:
- лабораториялық жұмыстарға жаңа тақырыптағы лабораториялық жұмыстарды қосу;
- орындау (жаңа тапсырмалар қосу, бар тапсырмаларды өңдеу) және бұрын орындалған жұмыстарды күрделендіру (К.А.Барсуков, Ю.И.Уханов);
- лабораториялық сабақтардың құрылымын модернизациялау, есептеу мен өлшеу әдістері (А.З.Загайнов, В.В.Майер, Е.С.Мамаев және т.б.);
- оқушылардың жұмыс орындары мен лабораториялық жұмыстарды техникалық модернизациялау (С.Г.Каленков, Г.И.Соломахо және т.б.);
- лабораториялық жұмыстарда оқушылардың шығармашылығын, белсенділігін арттыру (А.Г.Петров және т.б.);
- лабораториялық жұмыстарды орындауда компьютерлік технология мен компьютерді пайдалану (М.Сабиров, Н.Н.Темиркулов, Г.И.Грейсух және т.б.).
Басқа сабақтармен салыстырғанда лабораториялық жұмыстардың әдістемесі мен мазмұны өте баяу өткізіледі. Сонымен бірге, физика курсының лабораториялық сабақтарында алынған білімнің жоғарлауындағы негізгі мәселелердің әлі шешілмегендігі.
3. Физикалық практикумдер.
Бұл арқылы әрбір сыныпта оқудың екінші кезеңінде физиканы зерттеу жүзеге асырылады. Оқушылар эксперименттің орындалуына алдын ала дайындалған жазбаша инструкцияны пайдалана отырып, жұмысты өзінше жеке орындайды (екі адамнан құралған топпен). Практикумның лабораториялық жұмыстары фронтальдыға қарағанда өте күрделі, сондықтан олардың орындалуына екі сабақтан бөледі (тіпті одан кеңрек практикалануы мүмкін және бір сағаттан).
4.Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылаулар.
Мұндай тәжірибелерде оқушылар арқылы үйде орындалатын жай тәжірибелер және күнделікті қоршаған ортада, табиғатта, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық өндірісте жүргізілетінбақылауға жатады. Бұл тәжірибелердің барысын оқушылар оқытушының бақылауынсыз орындайды. Бұл түрде эксперименттік жұмыстарға оқушылар үй тұрмысындағы заттарды және қолдан жасалған материалдарды, ойыншықтарды, ойыншықтар жиынтығын және өнеркәсіп шығарған конструкторлар мен комплектілерді пайдаланады.
Сонымен физикалық оқу экспериментінің дамуына озық әдістемелік идеялар, оқудың жетілдірілген және кеңейтілген мазмұндары, техниканың жетістіктері мен экономикалық факторлар көп әсерін тигізеді.
Виртуальды білім беру туралы түсінік
Қазiргi таңда дидактикалық оқыту жүйелерiн қалыптастырудың перспективалық бағыттарының бiрi - мультимедиалық технологияларды оқыту процесiнде пайдалану.
Ең әуелі, виртуальды білім беру терминінің мағынасын ақпараттық технологиялардың көмегімен оқыту деп қана түсінетін көзқарасты өзгертіп, виртуальды білім беру терминін кең мағынада виртуальды білім беру кеңістігінде білім беру субъектілері мен объектілерінің әрекеттесуі нәтижесінде өтетін үдеріс деп қарастыруымыз қажет. Білім беру кеңістігінде виртуальды орта құрып, виртуальды оқытуға жағдай жасау білім беруді виртуализациялау болып табылады.
Виртуальды білім берудің негізгі мақсаты - бұл әр адам баласы үшін өзінің жеке және кәсіби тиімділігін арттыру құралы, ол адамның өзін өзі дамытуына бағытталады.
Қазіргі таңда білім беру саласын виртуализациялау өздігінен оқу, күндізгі, сырттай оқу түрлерінде жүргізілуде және мультимедиа, телекоммуникациялық жүйелердің қарқынды дамуында, әлеуметтік желілерде көрініс табуда. Виртуальды білім беру жүйесінің принциптерін түсіну үшін виртуалды білім берудің бірқатар артықшылықтарына тоқталып өтсек:
жеделділік ( кеңістіктік және уақыттық кедергілерді жеңу, өзекті тың ақпараттар алу, жедел кері байланысты орнату);
ақпараттық ( оқушыға интерактивті веб арналардың көмегімен ақпараттардың жеткізілуі, телеконференцияларда және интернет желісінің басқа да құралдарында жариялану);
коммуникациялық (сабақтарды, олимпиадаларды өткізуде, жобаларға қатысуда аймақтық шектеулерді жою);
педагогикалық (оқытудың интерактивтілігі, дараландырылуы; оқушы жұмыстарының желіде жариялануы және оларды сараптау мен бағалаудың жеңілдетілуі);
психологиялық ( оқушыға өзін таныту үшін қолайлы жағдай жасау; оқытушымен қарымқатынаста психологиялық кедергілердің болмауы);
экономикалық (жол шығындары және үй жайды жалға алу және т.б. шығындарды үнемдеу есебінен оқуға жұмсалатын жалпы шығындарды кеміту);
эргономикалық ( оқушыға сабақ кестесін ыңғайландыру, техника мен басқа да білім беру құралдарын таңдауға және пайдалануға мүмкіндік беру).
Білім беру саласында жұмыс принципі виртуалды нақтылық технологиясына негізделген мультимедиалық құралдар да қолданылуда.
Нақты, бар нысандар мен процестерді бейнелейтін электрондық модельдер виртуальды нақтылықтың объектісі болып табылады.
Виртуальды сын есімі қағаз немесе басқа да әртүрлі заттық ақпарат тасымалдағыштарда ұсынылған мәліметтердің электрондық баламасын сипаттау үшін қолданылады.
Виртуальды нақтылық - оқушыны стереоскопиялық негіздегі виртуальды кеңістікте уақыт кезеңінде жүргендей әсерге бөлейтін және сол кеңістікте оқушыға әртүрлі типті ақпараттарды ұсына алатын мультимедиалық технология қызметі.
Виртуальды нақтылық оқушыны объектімен тікелей байланыстыруды қамтамасыз етеді. Мысалы, оқытушы немесе студент тіркегіш құралмен жабдықталған арнайы қолғап арқылы компьютер жадында сақталған электрондық объектіні монитор экранынан қолымен ұстап көреді және материалдық объектіні ұстағандай әсерде қалады. Виртуальды киімдер мен көзілдіріктер кию арқылы пайдаланушы виртуальды кеңістікте қозғала алады . Мұндай мультимедиалық технологиялар студенттердің, оқушылардың ақпаратты қабылдау және түйсіну механизмін өзгертеді және дамытады. Бұл кезде оқушылардың ақпаратты қабылдау процесі тек көру, есту көмегімен ғана емес, сонымен қатар, сипап сезу арқылы да жүзеге асырылады. Бүгiнгi күннiң өзiнде виртуальды нақтылықты иiс сезу рецепторларымен, үш өлшемдi кескiндермен, әртүрлi жиiлiктегi вибрациямен толықтыруға мүмкiндiк бар. Бұл жасанды орта кескiн мен дыбысты берiп қана қоймайды, оның физикалық әсерiн де бередi. Жасанды түрде автомобиль қозғалысын, кеме жүзуiн, желдiң әсерiн беруге болады, сондай-ақ, пайдаланушы бейнеленген затты экранда жылжыту мүмкiндiгіне ие бола алады. Сондықтан да, педагог ғалымдар виртуальды нақтылық технологиясын дидактиканың көрнекілік принципін толық іске асыра алатын құрал деген пікірлер білдіруде.
Оқытудың бұл әдісі оқушының өзіндік жұмысын жетілдіруді ұйымдастыруда қосымша ресурс ретінде бола алады. Виртуальды сыныптардың техникалық мүмкіндіктері қазіргі уақыт режимінде оқытудың барлық субъектілеріне бейнероликтерді , электрондық оқулықтарды, презантация слайдтарын , үлкен көңіл бөлетін жерлері бар әртүрлі құжаттарды көрсету, алмасу және өз файлдарын пайдалануға рұқсат беру, электронды тақтаны қолдану, барлық қатысушылардан қандай да бір сұрақ бойынша қазіргі уақытта ақпарат жинау, дауыс беру және сауалнама өткізу; тез арада хабарламалар алмасуға мүмкіндік береді.
Визуалды (көрінетін) ақпаратты қабылдау жеңіл болғандықтан, символдық ақпаратты қабылдау кезінде теориялық ойлауға қарағанда практикалық ойлау адамнан көп күш-жігерді қажет етпейді. Сол себептен де, виртуальды кеңістік жүйесінің көрнекілік-образдық, көрнекілік-әрекеттік ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz