Физиканы оқыту әдістемесінің негізгі қызметтері
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ҚОРҚЫТ АТА АТЫНДАҒЫ ҚЫЗЫЛОРДА УНИВЕРСИТЕТІ
Битуғанов Жанболат Нұртуғанұлы
МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУ
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
6В01582(5В011000) - ФИЗИКА
БІЛІМ БЕРУ БАҒДАРЛАМАСЫ
Қызылорда.2022ж
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ
ҚОРҚЫТ АТА АТЫНДАҒЫ ҚЫЗЫЛОРДА УНИВЕРСИТЕТІ
Физика және математика кафедрасы
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі
________ Л.С.Каинбаева
____ __________ 2022 ж.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУ
6В01582(5В011000) -ФИЗИКА
БІЛІМ БЕРУ БАҒДАРЛАМАСЫ
Орындаған : Битуғанов.Ж.Н
Ғылыми жетекші: доцент Калиев.Б.К
Қызылорда.2022
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1-ТАРАУ. МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
1.2. Қазіргі кездегі физиканы оқытудың ерекшеліктері.
1.3. Мектепте материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын оқыту мәселесі.
2-ТАРАУ. ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКАСЫ КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
2.1 Мектеп бағдарламасындағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарының мазмұндық моделі.
2.2. Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы түсінігін енгізу әдістемесі
2.3 Мектеп бағдарламасында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының меңгерілу деңгейін анықтау эксперименті және оны жетілдіру бойынша ұсыныстар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
І МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
1.2. Қазіргі кездегі физиканы оқытудың ерекшеліктері.
1.3. Мектепте материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын оқыту мәселесі.
2-ТАРАУ. ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКАСЫ КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
2.1 Мектеп бағдарламасындағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарының мазмұндық моделі.
2.2. Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы түсінігін енгізу әдістемесі
2.3 Мектеп бағдарламасында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының меңгерілу деңгейін анықтау эксперименті және оны жетілдіру бойынша ұсыныстар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасының Білім туралы Заңына және 2030 жылға дейінгі кезеңге арналған қазақстандық білім беруді модернизациялау тұжырымдамасына сәйкес білім беруді жетілдіру бойынша жалпы ұсыныстарды анықтауға болады, олар бағдарлы білім беру мазмұны, оның шеңберінде мектепті бітіру мектеп бағдарламаларының мазмұнында қарастырылған белгілі бір білім, білік және дағдыларды игерумен ғана емес, сонымен қатар кең ауқымды табысты жүзеге асыру үшін жалпыға бірдей қабілеттерді дамытумен байланысты тәжірибені құрудан тұрады және оның құрамына оқушылардың сабақтағы іс-әрекеттері (қиялдау; рефлексия; мақсат қою; ұйымдастыру, жоспарлау және жобалау; қарым-қатынас және түсіну, сыни ойлау және қақтығыстарды шешу қабілеті; өз мүмкіндіктерін барабар бағалау қабілеті; өз дамуының бағдарламаларын және оларды жүзеге асыру стратегияларын құру кіреді.
Мектеп бағдарламасындағы мұндай құзіреттіліктерді құруға мүмкіндік беретін пәндердің бірі, қазіргі жаратылыстану ғылымының негізі, өздеріңіз білетіндей, физика. Ол инновациялық технологияларды жасаудағы прогресті қамтамасыз етеді. Бірақ физиканың барлық жетістіктері, қандай да бір жолмен, мектептегі білім беруден басталады, ол жас кезінен бастап болашақ инженерлер мен физиктердің санасына енеді және осылайша университеттердегі білім берудің табыстылығының негізі болып табылады.
Физика сабағында оқу-тәрбие процесін ұйымдастыру сонымен қатар оқушының интеллектуалдық және тұлғалық қасиеттерінің дамуын қамтамасыз етуі керек, мысалы: 1) танымдық - қоршаған әлем проблемаларына сезімталдық, болып жатқан құбылыстың себептерін таба білу, жасай білу. өз пікірі және т.б.; 2) шығармашылық (креативті) - ақыл-ойдың икемділігі, қиялдау, сыншылдық және т.б.; 3) ұйымдастырушылық белсенділік (әдістемелік) сапалар - мақсат қоя білу, мақсатқа жетуді ұйымдастыра білу, рефлексиялық ойлау, интроспекция, өзін-өзі бағалау және т.б.; 4) коммуникативті қасиеттер - оқушылардың бір-бірімен және ақпарат ағындарымен іс-әрекеттерді жүзеге асыру қабілеті, ақпаратты бағалау, түрлендіру және беру, басқа адамдарды түсіну және қабылдау, басқаша ойлау қабілеті және т.б.; 5) оқушының эмоционалдық-құндылық қатынасын, жалпыадамзаттық ұмтылыстарын, патриоттық және толеранттылық қасиеттерін анықтайтын дүниетанымдық қасиеттер.
Қазіргі кезеңдегі физика сабағын оқытудың және физика курсында матриалдық нұктелерд жүйесінің динамикасы бойынша білім берудің мақсаты - оқушыларда пән бойынша негізгі білімді қалыптастыру емес, олардың білімді өз бетінше меңгеру және жетілдіру, яғни оқу іс-әрекетінің әдіс-тәсілдерін меңгеру қабілетін дамыту. Осыдан-ақ біздің зерттеу жұмысымыздың өзектілігі шығады.
Зерттеудің өзектілігі: сонымен қатар келесі компоненттер арасында тәжірибеде көрінетін бірқатар қарама-қайшылықтардың болуымен байланысты:
- мектеп бағдарламасында физика негіздерін және олардың жүйелі тұтас, физикалық терең ғылыми мазмұнын дәстүрлі, ресми және жеке шектеулі зерттеу; оқушылардың математикалық дайындығы мен динамика негіздерін саналы түрде көрсетуге қажетті математикалық құралдардың жеткіліксіздігі;
- мектепте физика курстарында физиканың орны мен рөлін және оның тұжырымдамалық және қолданбалы маңызы.
Зерттеудің мақсаты: орта мектеп физика курсында динамикалық принцип негізінде материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын тиімді зерттеу әдістемесін жасау және негіздеу.
Зерттеу нысаны: жалпы білім беретін мектепте оқушылардың материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының элементтерін оқыту процесі.
Зерттеу пәні: материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын үйретуге негізделген физиканы оқыту әдістемесі.
Зерттеудің гипотезасы:мектеп бағдарламасында оқушылардың материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын зерттеуі педагогикалық тиімді болады деген болжам болды, егер ол: динамикалық принципке негізделсе;
- физиканың әртүрлі салаларының, әсіресе классикалық механиканың арасындағы ұқсастықтарды қолданумен қатар жүрсе;
- физиканы оқытуда сабақтастықты жүзеге асыруға мүмкіндік беретін пропедевтикалық тәсілдер ескерілсе.
Осы гипотезаға негізделген әдіснамалық тәсіл мыналарға ықпал етуі керек деп болжанады:
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша түсініктерді қалыптастыру, оларды теориялық және практикалық қолдану;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша білімді жалпылау және жүйелеу;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбына негізделген тұтас ғылыми дүниетанымды қалыптастыру.
Зерттеудің проблемасына, мақсаттарына, объектісіне, пәніне және гипотезасына сәйкес келесі міндеттер анықталды және шешілді:
- зерттеу тақырыбы бойынша ғылыми, әдістемелік, педагогикалық, психологиялық әдебиеттерге талдау жасау;
- мектеп бағдараламасында физика курсында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқытудың педагогикалық тәжірибесін зерделеу;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқыту әдістемесінің теориялық негіздерін ашу;
- физиканың мектеп курсы үшін өлшемді талдау әдісін қолдана отырып, материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша дәйекті сипаттамалар енгізудің ғылыми негізделген әдісін әзірлеу; әзірленген әдісті тәжірибе жүзінде тексеріп, алынған нәтижелерді талдау.
Дипломдық жұмыстың теориялық және әдістемелік негізін оқыту процесіне қойылатын талаптарға қатысты педагогиканың, философияның, психологияның ережелері, физика курсын жалпылау және фундаментализациялау тұжырымдамасы, оқу процесінде жаңа технологияларды қолдану әдістемесі алынды.
Қойылған міндеттерді шешу және гипотезаны тексеру үшін әртүрлі зерттеу әдістерінің кешені пайдаланылды: теориялық: зерттеу мәселесі бойынша философиялық, педагогикалық, әдістемелік әдебиеттерді талдау, синтездеу, салыстыру, жүйелеу, жалпылау; эмпирикалық: мектептегі физика курсының қазіргі мазмұнын талдау, модельдеу, педагогикалық эксперимент, тестілеу; эксперименттік мәліметтерді өңдеудің математикалық және статистикалық әдістері.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы мен теориялық маңыздылығы
:: орта мектепте физика курсында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқытуда динамикалық принципті жүзеге асыру әдістемесі әзірленді;
:: өлшемдік талдау әдісін қолдана отырып, материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша оқытуды қолдау жүйесі әзірленді және негізделді.
Зерттеудің практикалық маңызы:
:: дәлелденген теориялық ережелер мен қорытындыларды жүзеге асыру бойынша нақты әдістемелік ұсыныстар;
:: физиканың әртүрлі салаларына қатысты динамика элементтерін сипаттауды қамтитын физика бойынша орта (толық) білім берудің үлгілік бағдарламасы (бейіндік деңгей, X-XI сыныптар) әзірленді;
:: Оқу орындарында физика негіздерін зерттеудің тиімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік беретін сабақ конспектілері жасалды;
Дипломдық жұмыстың құрылымы: КІРІСПЕ,2 ТАРАУ,ҚОРЫТЫНДЫ,ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ.
І ТАРАУ МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
Физика - материяның ең жалпы қасиеттері мен қозғалысының формалары туралы ғылым. Физика бізді қоршаған әлемді түсінуге көмектеседі. Физиканың міндеті - физикалық құбылыстардың заңдылықтарын зерттеу және осы құбылыстарды адам өмірінде қолдану жолдарын табу. Мұғалім - физиканың оқу-тәрбие үрдісіндегі орталық тұлға. Оқушылардың оқу-тәрбие жұмысын ұйымдастырады, бағыттайды, түзетеді. Өзінің функцияларын іс жүзінде жүзеге асыру үшін ол әртүрлі сипаттағы дағдылар мен дағдылардың белгілі бір жүйесіне ие болуы керек. Атап айтқанда:
:: физиканы ғылым ретінде жетік білу, физика әдістерін меңгеру және оның даму болашағын білу;
:: оқушыларды физикадан білім мен дағдының белгілі бір бағдарламасымен қаруландыра білу;
:: сынып ұжымын ұйымдастырудың әдіс-тәсілдері мен әдістерін меңгеру, оларға бағдарлама бойынша қойылған міндеттерді орындау.
Белгілі физик-әдіскер П.А.Знаменскийдің айтуынша, Физиканы оқыту әдістемесінің пәні физика негіздерін оқытудың теориясы мен практикасы болып табылады.
Физиканы оқыту әдістемесі процесс пен заңдылықтарды зерттеумен, физика негіздерін, осы негіздерді тиімді меңгеру әдістерін және студенттердің бағдарламада қарастырылған практикалық дағдылар мен дағдыларды меңгеруімен айналысады. Физика әдістемесі - білім берудің жолдары мен құралдарын, оның заңдылықтарын және оқушыларды тәрбиелеу мен дамытудың жолдары мен құралдарын зерттейтін педагогикалық ғылым. Педагогикалық ғылым ретінде физиканы оқыту әдістемесі физикадан жоғары тиімді оқу процесін қамтамасыз ету мәселелерін шешеді. Ол анықтайды:
:: орта мектептің оқу-тәрбие процесінде физиканың алатын орны;
:: физиканы оқыту мазмұны;
:: оқу процесінің құрылымы;
:: тәсілдер, әдістер және құралдар.
Физика әдістемесінің пәні - физика негіздерін оқытудың теориясы мен практикасы. Физика әдістемесінің пәні - физикадағы оқу процесі. Физиканы оқыту әдістемесінің объектісі - оқушылар мен мұғалім.
Физиканы оқыту әдістемесінің негізгі қызметтері
1. жалпы білім беру (оқушыларға қазіргі деңгейде физика негіздерін белгілі бір жүйеде: негізгі ұғымдар, заңдар, теориялар бойынша білім беру; студенттерде әлемнің қазіргі жаратылыстану-ғылыми бейнесін қалыптастыру; ғылыми зерттеу әдістерін меңгеру студенттердің қазіргі заманғы технологиялардың ғылыми негіздерімен таныстыру.).
2. Дамытушылық (танымдық қабілеттері дамиды: жаңа әдебиеттерді өз бетінше оқу, ғылыми-техникалық ақпараттар ағынында бағдарлау, логикалық ойлауға және логикалық ойлаудан диалектикалық және шығармашылыққа өтуге үйрену).
3. Тәрбиелік (физикалық оқыту адам мен еңбек, адам мен машина сияқты аспектілерді зерттегенде жүзеге асырылатын ғылыми дүниетанымның қалыптасуына негіз болады).
Физиканы оқыту әдістемесінің міндеттері (менің түсіндіруім бойынша):
1. Неліктен оқыту керек - мектепте физиканы оқытудың мақсатын негіздеу.
2. Нені оқыту керек - физика курсының мазмұны мен құрылымын анықтау және жүйелі түрде жетілдіру.
3. Қалай оқыту керек - бұл оқушыларды оқытудың, тәрбиелеудің және дамытудың ең тиімді әдістері мен тәсілдерін, сондай-ақ физика сабақтарының оқу жабдықтарын әзірлеу, тәжірибе жүзінде тексеру және оқыту тәжірибесіне енгізу. Негізінде физика сабағында оқу материалын меңгеруге байланысты туындайтын әрбір сұрақ оқушыларға тапсырма болып табылады. Белсенді мақсатқа бағытталған ойлау сөздің кең мағынасында әрқашан мәселені шешу болып табылады. Әдістемелік және оқу әдебиетінде тапсырмаларды әдетте мақсатқа сай таңдалған жаттығулар деп түсінеді, олардың негізгі мақсаты физикалық құбылыстарды зерттеу, ұғымдарды қалыптастыру, оқушылардың физикалық ойлауын дамыту және алған білімдерін практикада қолдана білуге баулу [3] .
Есептерді орында практикалық оқыту әдістеріне енетіні белгілі және физиканы оқытудың өте маңызды бөлігі ретінде физиканы оқытумен бірдей міндеттерді орындайды.
есептің тәрбиелік қызметіоқушылардың практикалық дағдылары мен дағдыларын дамытуда, олардың нақты физикалық және танымдық әдістермен және ғылыми таным принциптерімен танысуында кездесетін мақсатқа жеткендігі туралы хабарлайды.
Физиканы оқыту әдістемесінің құрылымы:
:: жалпы мәселелер - физиканы оқытудың мазмұны мен бірізділігі, физика сабағында білім беру, физиканы оқыту әдістемесі, мектеп физикасы мазмұнындағы заманауи технологиялар, оқу-тәрбие үрдісін белсендіру, сыныптан тыс жұмыстарды ұйымдастыру және оқу үрдісіндегі жаңа ақпараттық технологиялар, т.б.;
:: жеке тақырыптарды зерттеу әдістемесі - тақырыптардың мазмұны, оқу реттілігі, демонстрациялық және зертханалық эксперимент, тапсырмалар, экскурсиялар, графикалық анықтық, тақырыптың тәрбиелік аспектілері және т.б.;
:: мектептегі физикалық эксперименттің әдістемесі - демонстрациялар мен зертханалық жұмыстардың мазмұны және оларды орындау әдістемесі, тәжірибелерді қайта құру әдістемесі, эксперименттің тиімділігі және т.б.
Физика әдістерін жасау барысында нақты зерттеу әдістері дамыды. О.И.Бугаев оларды мазмұнды және формалданған деп бөледі.
Мазмұнды зерттеу әдістері:
Педагогикалық бақылау - сабақтан, сабақтан, зертханалық және сынақ жұмыстарынан мәліметтер жинауға негізделген ғылыми зерттеу материалдарын жинақтау, т.б.
Құжаттық бақылаулар - жазба материалдарды, күнделіктерді, жұмыс жоспарларын, мұғалімдердің жазбаларын, оқушы дәптерін, сынып журналдарын және т.б.
Педагогикалық эксперимент - педагогикалық құбылыстарды бақыланатын жағдайларда байқауға болатындай ұйымдастырылған оқу процесінің бір түрі.
Табыс тесті - нақты параметрлер бойынша студенттердің білімін бағалауды көздейтін арнайы таңдалған тапсырмалар жиынтығы.
Сұрақ қою - студенттердің өздеріне қойылған сұрақтарға берген жауаптары негізінде оқу процесінің әртүрлі аспектілерін нақтылау Оқушылардың танымдық қызығушылығын дамытуға ықпал ететін әдіс-тәсілдердің бірі - сөзжұмбақ, сөзжұмбақпен жұмыс. Мұндай тапсырмалар анықтамаларды, ұғымдарды, заңдылықтарды меңгеруге, ғалымдардың есімдерін, құрылғылардың атын есте сақтауға ықпал етеді. Оларды жалпы сабақтарда бекіту және қайталау үшін пайдалануға болады. Пішін қайталау тақырыбына байланысты сөзжұмбақ оқушылар үшін өте қызықты. Ребусты шешкеннен кейін балаларға тақырып бойынша алған білімдеріне сүйене отырып, берілген сөзді сипаттауды сұрауға болады.
Кроссвордтарды құрастыру физикадан алған білімдерін нығайтуға ғана емес, сонымен қатар әртүрлі анықтамалықтарды, сөздіктерді және басқа да оқу құралдарын пайдалану қабілетін дамытуға мүмкіндік береді, сонымен қатар кроссвордтармен жұмыс пәнаралық байланысты нығайтуға мүмкіндік береді, өйткені олар физикадан ғана емес, басқа пәндерден де әртүрлі терминдер мен ұғымдарды қамтиды.
Бұл толтырылған тор, оған осы терминдерге сұрақтар құрастыру қажет. Бұл ретте оқушыларға ұсынылатын сұрақтар талқыланып, нысаны жағынан ең түсінікті, мазмұны жағынан ғылыми болып табылатынын таңдауға болады. Кроссвордтардың бұл түрін толтыру - білімді тексерудің бір түрі.
Балалар жұмбақтарды шешкенді ұнатады, бірақ жұмбақтар физика сабағында сирек кездеседі. Сонымен қатар олар пәнді меңгеру үшін құнды дидактикалық материал болып, оқу процесін байыта алады.
Жұмбақ - бұл В.И.Далдың пікірінше, шешуіне ұсынылған объектінің қысқаша аллегориялық сипаттамасы. Аристотель жұмбақты жақсы тұжырымдалған метафора деп анықтады. Әдетте белгілі тақырып көркем әдебиетпен сипатталғандықтан, көбінесе күтпеген жақтан, болжамды болжау оңай емес. Ол үшін байқағыштық пен ұшқыр ойлы болу, әртүрлі нәрселерде салыстыра және ортақ тіл таба білу керек.
Оқушылардың ой-өрісін дамытуда ойын-сауықтық және зерттеушілік физикалық экспериментті қолдану маңызды рөл атқарады. Бұл сабақты жандандырып қана қоймай, оқушылардың физикалық құбылысқа деген қызығушылығын оятады. Сіз физикалық трюктерді және қызықты эксперименттерді пайдалана аласыз. Олар қарапайым, оқу материалымен байланысты, ең қолжетімді жабдықты қажет етеді, олардың шешімі физикалық мағынаға ие. Көбінесе оқушылар оларды үйде өздігінен қайталауға тырысады, бұл да маңызды.
Формальды зерттеу әдістері:
Теориялық талдау - жетекші идеяны анықтау және зерттеу гипотезасын дамыту. Теориялық талдаудың құралдары: оқу-тәрбие процесінің мазмұны мен құрылымын оның жеке бөліктері арасындағы қалыптасқан байланыстарды ескере отырып, құрылымдық-логикалық талдау; оқытудағы жеке құбылыстарды статистикалық бағалау, онтодидактикалық талдау, ол білімді жалпылау процесіне негізделеді, ол оның көптеген жақтықтарды жалпыға бірдей заңдылықтармен жалпылауға бейімділігінде көрінеді.
Оқу процесін ұйымдастыру үшін дене тәрбиесінің мазмұнын анықтап, оқушылар физиканы қай жастан бастап оқуды және мектеп физика курсын құруда қандай принципті негізге алу керектігін анықтау қажет. Физика негіздерін оқып-үйренудің мазмұны мен реттілігі бағдарламамен орындалуы міндетті негізгі мемлекеттік құжат ретінде реттеледі. Орта мектепте білім берудің үш мүмкін жүйесі және сәйкес физика бағдарламалары бар: радиалды (сызықтық), концентрлік және сатылы. Radial барлық курстардың, бөлімдердің және тақырыптардың жүйелі және дәйекті көрсетілімін ұсынады. Мысалы: институттағы жалпы физика курсы. Оның кемшіліктері: даму психологиясы мен дидактикасының принциптеріне сәйкес келетін материалды меңгеру қиындықтарының біртіндеп артуы байқалмайды.
Концентрлік екі концентрден тұрады:
- барлық материалды бастауыш деңгейде көрсету;
- бірдей материалды, бірақ физикалық теориялардың тереңірек деңгейінде, абстракцияларды жалпылау және математикалық аппаратты көрсету.
Оның кемшіліктері: көп уақытты алады, бағдарлама шашыраңқы, қызығушылық жоғалады
Қадамды радиалды және концентрлі біріктіреді. Радиалдан ол жүйелі түрде, ал концентрліктен - жас ерекшеліктерін ескере отырып алады. Мысалы, 7-сыныпта гидростатика, 10-сыныпта гидродинамика; 8-сыныпта тізбектің қимасы үшін Ом заңы, ал 11-сыныпта толық тізбек үшін.
Физика бағдарламасы сатылы негізде құрастырылған. Ол физиканы екі кезеңде оқытуды қарастырады:
I - 7-8 сыныптар;
II - 9-11 сыныптар
Физика курсы орта мектеп курсында міндетті болып табылады (Америкада физиканы тек 20% оқиды - Америка үшін бұл норма). Физика мектеп оқушыларына политехникалық білім береді, ой-өрісін дамытады, дүние туралы ғылыми түсініктерді қалыптастырады, жалпы адамзат мәдениетінің элементі болып табылады. Физика математиканы аппарат ретінде пайдаланды. Физиканың арқасында математика дамып келеді (қазір). Физика элементтері геологияда, биологияда, химияда қолданылады. Ғылымдардың дифференциациясы мен интеграциясы бар.
Физика курсын құруға қойылатын талаптар:
1. заманауилық,
2. қолжетімділік,
3. тұрақтылық.
Оқулықтарға материал таңдағанда мыналарды ескеру қажет:
1. ғылыми мазмұны,
2. жүйелі таныстыру,
3. теория мен практиканың бірлігі,
4. физика курсының басқа пәндермен байланысы
5. оқу материалын жылдар бойынша бөлу
Физика бағдарламалары орта мектепке қойылатын талаптармен құрастырылған және білім берудің деңгейлік және бейіндік саралануын қамтамасыз етуі керек. Деңгейлік саралау концепциясы білімнің міндетті нәтижелерінің деңгейін бөлуді көздейді және осының негізінде оқу материалын меңгерудің ең жоғары деңгейлері құрылады. Мұндай үш деңгей бар: A, B, C. (A - міндетті нәтижелер деңгейі, B, C - ең жоғары деңгейлер).
Деңгейлік саралау оқу тапсырмаларының күрделілік деңгейлеріне және осы тапсырмаларға қойылатын талаптарға сәйкес саралауды білдіреді.
Оқытудың әртүрлі әдістерін қолданғанда ғана тиімді заманауи оқыту сабағын ұйымдастыруға болады деп есептейміз. Физиканы оқытудың ең тиімді әдістерін репродуктивті деп санаймын; проблемалық мәлімдеме; ішінара іздеу немесе эвристикалық; зерттеу (М.М.Скаткин мен И.Я.Лернердің оқу мазмұнының түрлерінің классификациясы және оларды игеру әдістері бойынша, дамытушы функцияның жүзеге асу дәрежесі бойынша). Федералдық мемлекеттік білім беру стандартының талаптарына сәйкес мұғалім студентке оқу материалымен танысу, оның маңыздылығы мен практикалық қолданылуын көрсету мүмкіндігін ұйымдастыруы керек. Оқушылардың деңгейлерін саралаудың әртүрлі топтары үшін әртүрлі әдістерді қолданамын: қабілетті 7-9 сынып оқушылары мен 10-11 сынып бейіндік топ оқушылары жаңа білімді ашу сабағында зерттеу жұмыстарын жүргізеді, басқа топтар ішінара іздеу арқылы сол материалды зерттейді.
Сабақта қолданылатын оқу құралдарын есепке ала отырып, оқыту әдістерін классификациялау кең етек алды. Әртүрлі сабақтарда әртүрлі мақсаттарда осы әдістердің барлығын қолдануға болады:
:: ауызша;
:: демонстрация;
:: зертханалық;
:: мәселені шешу;
:: иллюстративті;
:: студенттердің білімі мен дағдысын бақылау және есепке алу әдістері.
Сонымен қатар, студенттерге физика бойынша әртүрлі зерттеулерді жүргізумізге болады: теориялық және эксперименттік әдістер. Теориялық физика әдістері модельдік гипотеза, математикалық гипотеза және принциптер болып бөлінеді. Оқушылар идеал газдың практикалық моделін жасайды, электронды микроскоптың көмегімен броундық қозғалысты зерттейді. Математикалық гипотеза әдісі математикалық экстраполяцияны қолданады. Эксперименттік мәліметтер негізінде физикалық шамалар арасындағы функционалдық байланыстың математикалық өрнегі табылады (бейінді топ газ заңдарын осылай зерттейді). Физикалық есептердің бірыңғай классификациясы жоқ. Тапсырмалар көптеген критерийлер бойынша жіктеледі:
* шарттың айтылу тәсіліне қарай;
* күрделілік дәрежесі бойынша;
* зерттеу сұрақтарының сипаты мен әдісі бойынша;
* мазмұны бойынша;
* негізгі шешу әдісі бойынша;
Физикалық есептердің бірыңғай классификациясы жоқ. Тапсырмалар көптеген критерийлер бойынша жіктеледі:
* шарттың айтылу тәсіліне қарай;
* күрделілік дәрежесі бойынша;
* зерттеу сұрақтарының сипаты мен әдісі бойынша;
* мазмұны бойынша;
* негізгі шешу әдісі бойынша;
* көзделген мақсат бойынша;
* физикалық түсініктерді қалыптастырудағы рөлі бойынша;
* бөлімдер бойыншамақсат бойынша;
* физикалық түсініктерді қалыптастырудағы рөлі бойынша;
бөлімдер бойынша
Эксперименттік әдіс оқу физикалық эксперименттің әртүрлі түрлерінде жүзеге асырылады. Оқу эксперименті бір уақытта оқыту әдісі, білім көзі және оқу құралы ретінде әрекет етеді. Мен демонстрациялық және зертханалық тәжірибені қолданамын. Физика курсының әрбір тақырыбы бойынша демонстрациялар тізімі бағдарламада бар. Зертханалық эксперимент оқытушы мен студенттердің іс-әрекетінің сипатын барынша толық көрсететін ұйымдастыру белгілеріне қарай жіктеледі. Бұл классификацияға сәйкес оқу зертханалық экспериментінің төрт түрі бар:
:: фронтальды зертханалық жұмыс;
:: шеберханалар;
:: үйдегі бақылаулар мен эксперименттер;
:: эксперименттік тапсырмалар.
Олардың барлығын оқу үрдісінде қолданамын.
Педагогикалық қызметте, әрине, таным мен логикалық ойлаудың барлық әдістері: индукция, дедукция, абстракция және жалпылау, талдау мен синтез, аналогия, модельдер көрініс тапты. Есептеу есептерінің көпшілігі аналитикалық жолмен шешіледі, бірақ біз оларды шешудің әртүрлі жолдарын көрсетеміз, соның ішінде синтез арқылы.
Мұғалім ғана өзінің теориялық дайындығына, тәжірибесіне сүйене отырып, оқыту әдісте Кейбір тапсырмалардың ерекшеліктері:
Сұрақ-есептер - шешуде осы немесе басқа физикалық құбылыстарды түсіндіру немесе оның берілген жағдайда қалай жүретінін болжау қажет болатын тапсырмалар; бұл тапсырмалардың мазмұнында сандық деректер жоқ.
Мысалы: Неліктен лампочканың қылы аппақ болып жанады, ал сымдар олардан бірдей ток өткенімен, суық болып қалады (8-сынып). Ал мұндай мәселелер ауызша шешіледі; қойылған сұрақтарға жауаптарды негіздеу қажеттілігі оқушыларды ой қорытуға үйретеді, физикалық заңдардың мәнін жақсы түсінуге көмектеседі.
Сандық есептер - қойылған сұрақтың жауабын есептеулерсіз алуға болмайтын есептер. Сандық есептерді шешу кезінде сапалық талдау да қажет, бірақ ол сонымен қатар процестің белгілі бір сандық сипаттамаларын есептеу арқылы сандық талдаумен толықтырылады.
Жаттығу тапсырмалары деп қарапайым талдауды және қарапайым есептеуді қажет ететін тапсырмаларды айтамыз. Мұндай мәселелерді шешу (аз санда) жаңа ғана хабарланған заңдылықты нақтылау үшін қажет. Олардың ең жеңілі ауызша шешіледі.
Мысалы: Ұзындығы 150 м, ал көлденең қимасының ауданы 0,2 мм2 нихромды сымның кедергісін анықтаңыз.
Графикалық тапсырмалар - бұл шешу процесінде графиктер қолданылатын тапсырмалар.
Графикалық есептерді шешу физикалық шамалар арасындағы функционалдық байланысты түсінуге, графиктермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыруға, масштабпен жұмыс істеу дағдыларын дамытуға көмектеседі.
Мысалға:
1. υ = 2 мс болса, бірқалыпты қозғалыс жолының графигін тұрғызыңыз.
2. Графиктің әрбір бөлігін қандай құбылыстар сипаттайды ...
Тарихи мазмұны бар тапсырмалар физика заңдарының ашылуы немесе кез келген өнертабыс туралы тарихи фактілер қолданылатын тапсырмалар. Олардың танымдық және тәрбиелік мәні зор.
1.2. Казіргі кездегі физиканы окытудын ерекшеликтери.
Физиканы окыту әдістемесі-педагогикалык гылым саласы,окытудын негізгі мәселелері мен тәсілдери.Физиканы окыту адистемеси-педагогиka гылымдары жуйесінің бір тармагы болып келеди.
Негізгі мәселесі-орта мектептеги гылым негіздерінің бірі физиканы окытудын теориясын карастыру.
Негизги миндети:
1.Мектеп физика курсында оку багдарламасы мен мазмунын аныктау.
2.окушыға табигаттагы құбылыстарды тусіндіру,окыту әдістемесин уйрету.
Физиканы келесі нұсқаулықтар бойынша өткізуге болады:
1.Демонстарция-мұғалімнің физикалык құбылыстарды интерактивти тақтамен түсіндіру болып табылады.
2.Фронтальды эксперимент-мұғалімнің қарауынсыз окушылардын қандай да бір практикалык іс-әрекеті.
3.Сыныптан тыс іс-тәжірибелер мен бакылау жұмыстары-табигатта,ауылшаруашыылык салаларында окушылардын өз бетимен жасайтын жұмыстары.
4.Физика кабинеті-оқу қондырғылармен,корнекі кұралдармен,техникалык кұралдармен жабдыкталган мектептің оку кабинет.
5.Физикалық есеп-ой корыту,физикалык эксперименттерді шығару математикалық амалдардың процесі.
6.Сынақ-сабақ үстінде оқушылардың үлгерімдерін тексеру формасы.
7.Топтық жұмыс-окушылардың топқа бөлініп сабақты менгеру максатында өткізілетін сабак өткізу формасы.
Жалпы мектеп кабырғасында бағдарламаның түсініктемелік жазбашасында окушылар білуі тиіс негізгі білім элементтері:
-эксперименттік фактілер;
-ұғымдар;
-теориялар;
-әлемнің физикалық моделі;
-физика зандарының техника мен технологияда қолдану;
Бұл элементтерди окушылар әртүрлі білуі мүмкін.Практикалык максаттарга биршама ыңғайлысы окытудын максатын аныктайтын американдык галымы Блум таксономиясына негізделген оку жүйесі болып табылады.Блум таксономисының окыту жүйесі:
-білімді есте сактау;
-білімдерді түсінп алу;
-таныс жагдаятта білімді колдану;
-жаңа жагдаяттта білімді қолдану болып табылады.
Мысалы,окушыға Ньютонның 2 заңын карастырсак, бұл заңды менгерудің 1 денгейіне-заңның жазылу формасын,формуласын білуі,экспермент жүзінде түсінщдіру,ал 2 денгейіне заңның толық мағынасын түсінуіді талап етіледі,ал менгерудін 3 деңгейіне осы заңды есептеп шығару,білімді менгерудіңт 4 денгейінде окушылардың стандартты емес есептерди шыгара білуі болып табылады,қабілеттілігімен жұмысты жоспарлау.
Физиканы окыту әдістемеси мынадай проблемарды шешип берееді:
-физика оку максатын негздеп береді;
-тәрбие максатын физиканын негізн окытумен үйлестірп окыту;
-мектеп физика курсынын мазмуны мен құрыылмын аныктау;
-тиімді әдістерди ойластырy;
Эксперименттік тапсырмалар-бұл практикамен байланысты физикалық есептерді құрастыру және шешу: әртүрлі өлшемдермен, физикалық құбылыстарды көбейтумен, физикалық процестерді басқарумен, электр тізбектерін құрумен.
Бірақ эксперименттік тапсырмалар, мәтіннен айырмашылығы, дайындық пен шешуге көп уақытты қажет етеді, сонымен қатар мұғалім мен оқушылардың эксперимент дағдыларын қажет етеді. Алайда, мұндай мәселелерді шешу физиканы оқыту сапасына оң әсер етеді. Эксперименттік тапсырмалар оқушыларға сабақта өз іс-әрекеттерін жандандыруға, барлық теориялық білім мен практикалық дағдыларды бекітуге, логикалық ойлауды дамытуға, құбылыстарды талдауға және оқушыны мұқият ойластыруға көмектеседі.
Эксперименттік тапсырмаларды талдай отырып, оқушылар нақты мысалдармен олардың мектептегі білімі практикалық мәселелерді шешуге өте ыңғайлы екендігіне көз жеткізеді және осы білімнің көмегімен физикалық құбылыс пен оның заңдылықтарын болжауға болады. Яғни, кітаптың тұжырымдары белгілі бір мағынаға ие болады. Мұндай мәселелерді шешу оқушыларға күшті, маңызды білім алуға және осы білімді өмірде қолдануға көмектеседі.
Оқушылардың эксперименттік тапсырмаларды өз бетінше шешуі зерттеу дағдылары мен дағдыларын белсенді меңгеруге, сондай-ақ шығармашылық қабілеттерін дамытуға ықпал етеді. Мұнда сіз мәселені шешу жоспарын жасап қана қоймай, кейбір деректерді қалай алуға және блоктарды өзіңіз құруға болатындығын анықтауыңыз керек.
Мұндай есептерді талдау оқушыларды өлшеу нәтижелеріне сыни қарауға шақырады. Іс жүзінде сіз өлшеу нәтижелері әрдайым шамамен болатынына сенімдісіз, олардың дәлдігіне әртүрлі себептер әсер етеді, сондықтан эксперимент барысында барлық жанама әсерлерді жою қажет.Эксперименттік есептер оқушыларға есептелген есептерді жақсырақ шешуге көмектеседі, олардың шешімі көбінесе есептің физикалық мағынасын түсінбей, шартта берілген сандарды формулаларға ауыстыруға келеді. Әдетте, эксперименттік есептерде шешуге қажетті барлық деректер болмайды, сондықтан оқушы ең алдымен есепте айтылған физикалық құбылысты немесе заңдылықты түсінуі керек, оған қандай мәліметтер қажет екенін анықтауы, оларды анықтаудың жолдары мен мүмкіндіктерін ойластыруы, табу және тек соңғы кезеңде оқушы мәнді орындайтын формуланы ауыстырыңыз.
Бұл тапсырмалар оқушының шығармашылық дербестігін көрсетуге мүмкіндік береді және нақты мәселелерді шешуде теория мен тәжірибенің ажырамас байланысынан шығуға дағдыландырады. Осы байланыстың нәтижесінде есепті шешудің бүкіл барысы және оның физикалық мәні оқушылар үшін ерекше айқындыққа ие болады. Физика сабақтарында тәжірибелердің көптеп көрсетілуі өз алдына, әлі де болса таным процесінің негізгі кезеңдерін қажетті деңгейде жүзеге асыруды қамтамасыз етпейді және осылайша саналы және белсенді білімді меңгеруге жеткілікті ықпал етпейді, т.б. практикалық есептерді шешу үшін оқушылар өз бетінше пайдалана алатын осындай білім. Эксперименттік есептерді қою оқушылар іс-әрекеттегі физикалық заңдылықтарды көрсетеді, табиғат заңдарының объективтілігін ашады, олардың міндетті түрде орындалуы адамдардың табиғат заңдары туралы білімін құбылыстарды болжау және оларды басқару үшін пайдалануын, оларды зерттеудің маңыздылығын көрсетеді. нақты, практикалық мақсаттарға жету.
Шешу үшін мәліметтер оқушылардың көз алдында болып жатқан тәжірибеден алынған, ал шешімнің дұрыстығы тәжірибе немесе бақылау құрылғысы арқылы тексерілетін осындай эксперименттік есептерді ерекше құнды деп тану керек.
1.3. Мектепте материалдык нүктелер жүйесінің динамика тақырыптарын оқыту мәселесі. Динамика материалды нүктенің қозғалысын оған әсер ететін күштерге байланысты зерттейді. Материалдық нүкте динамикасының негізгі заңдарын Ньютон тұжырымдаған.Материалдық нүкте - кез келген пішіндегі материалдық дененің моделі,белгілі бір мәселедегі өлшемдерін елемеуге болады.Динамиканың бірінші заңы (инерция заңы): материалдық нүкте сыртқы әсерлер болмаған жағдайда өзінің тыныштық күйін сақтайды немесеқолданылғанға дейін біркелкі түзу сызықты қозғалыс оның күштері бұл жағдайды өзгертпейді.Күштерсіз нүктенің жасаған қозғалысы инерция деп аталады. Денелердің жылдамдығын өзгеріссіз ұстау қасиетін инерция қасиеті деп атайды. Материалдық нүктенің инерциясының сандық өлшемі онның массасы болып табылады.Инерциялық санақ жүйесі - бұлинерция заңы.Шындығында, санақ жүйесі нәтиже ретінде инерциалды болып саналадыондағы инерция заңының орындалуын тәжірибе жүзінде тексеру. Көптеген техникалық есептерді шешкен кезде, Жермен байланысты анықтамалық жүйені инерция ретінде қабылдауға болады.
2-ТАРАУ.ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
Динамика (грек тілінен. dinamikos - күшті) - материалдық объектілердің қозғалысын оларға әсер ететін күштерге байланысты зерттейтін теориялық механиканың бөлімі. Материалдық нүкте - өлшемдері жеткілікті кіші және оның қозғалысын зерттегенде геометриялық нүкте ретінде қабылданатын кез келген пішіндегі материалдық дененің ең қарапайым моделі Материалдық нүктелердің еркін емес жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері Егер а материалдық нүктелер жүйесі бос емес, онда оған белсенді күштер әсер етеді Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы және байланыс реакциялары Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Еркін емес жүйе массалары тиісінше тең болатын материалдық нүктелерден тұрсын Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы Бұл жүйені формальды түрде бос жүйеге айналдырып, дифференциалды құрастырамыз.
Ньютонның бірінші заңы (инерция заңы): материалдық нүкте сыртқы әсерлер болмаған жағдайда өзінің тыныштық күйін сақтайды немесе қолданылғанға дейін біркелкі таралады.Инерциялық санақ жүйесі - бұл инерция заңы.Шындығында, санақ жүйесі нәтиже ретінде инерциалды болып саналады ондағы инерция заңының орындалуын тәжірибе жүзінде тексеру. Көптеген техникалық есептерді шешу кезінде Жермен байланысты анықтамалық жүйені инерция ретінде алуға болады mүзу сызықты қозғалыс оның күштері бұл жағдайды өзгертпейді.
Ньотонның екінші заңы-инерциялық жүйеде сілтеме, материалдык нүктенің массасы мен оның үдеу векторының көбейтіндісі нүктеге әсер ететін күш векторына тең:
* F=ma, a=Fm
* a=үдеу(мс2)
* m=масса(кг)
* F=денеге түсірілген барлық күштердің нәтижесі(Н) Егер нүктеге бір уақытта бірнеше күш әсер етсе, онда олар нәтижеге эквивалентті, қолданылған күштің геометриялық қосындысына тең болады.онда күш ∑ k ma F Ньютонның екінші заңын координаталық осьтердегіпроекцияларда жазайық:
max=∑Fkx, may=∑Fky, maz=∑Fkz
Декарттық тікбұрышты координаталар жүйесіндегі нүктенің орны теңдеулер арқылы анықталады
x = x(t), y = y(t), z = z(t)
Еркін материалдық нүктенің түзу сызықты қозғалысы мүмкін нүктеге әсер ететін күштердің нәтижесі және оның бастапқы жағдайы жылдамдықтары бірдей түзу бойында. Еркін емес материалдық нүктенің түзу сызықты қозғалыс оған қойылған шектеулерге байланысты.
Ньютонның үшінші заңы-әсерлесуші екі дененіің бір-біріне әсері санн жағынан тең,бағыттары жағынан қарама-қарсы болып келеді:
F1=-F2
Мысалы:массалары m1 және m2 екі дене алып карастырайык.ОЛ F1 және F2 күштерінің әсерінен a1 және a2 үдеу алады: a1=F1m1 ,a2=F2m2
Дененің ілгерілемелі қозғалысындағы динамиканың негізгі теңдеуі
Дененің қозғалысын (материалдық нүктелер жүйесі) анықтау үшін динамиканың екінші заңын қолдануға болады
Жүйе нүктелеріне әсер ететін күштер сыртқы және ішкі болып бөлінеді. Бұл жүйенің нүктелерінің арасындағы әсерлесу күштері ішкі деп аталады. Сыртқы күштерге осы жүйеге кірмейтін нүктелерден әсер ететін күштер жатады.Сыртқы күштердің мысалдары ауырлық, қысым, үйкеліс және т.б.
Ішкі күштер серпімді күштер. Механикалық жүйенің қозғалысы тек сыртқы күштерге ғана емес, жүйенің жалпы массасына да байланысты.Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері, мұндағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері жеке нүктелердің массасы. механикалық жүйе.Қатты денені механикалық жүйе ретінде қарастыра отырып, оны массалары бар материалдық нүктелер жиынына бөлейік Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері. Әрбір нүкте радиус шеңберінің бойымен қозғалады Тангенциалды үдеумен материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері және нормаль үдеулері. материалдық нүктелер жүйесі - бұрыштық үдеу
Әрбір нүкте үшін д'Аламбер принципін қолданамыз және инерция күштерін қолданамыз:
-материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері;
- қалыпты
∆Fинt=-∆mkakt;
∆Fинкn=-mkakn;
-
Инерциялық санақ жүйесіне қатысты n бос материал нүктесінің қозғалысын қарастырайық(1сурет)
1-сурет
.
Бүкіл жүйенің салмағы: M=i=0nma
Материалдык нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқыту
Материалдық нүкте динамикасының барлық ұғымдары, анықтамалары, заңдары мен теоремалары бір бетте. Материал келесі бөлімдерге бөлінген: нүкте динамикасының негізгі заңдары (Ньютон заңдары), күштердің түрлері, қозғалыстың дифференциалдық теңдеулері, тербелістер, нүкте динамикасының жалпы теоремалары, күш өрістері және потенциалдық энергия(1)
(1)
Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негізгі түсініктері:
Материалдық нүктелер жүйесі дегеніміз - орындары мен қозғалыстары өзара байланысты материалдық нүктелердің жиынтығы.Еркін және бос емес жүйелерді ажыратыңыз. Жүйедегі нүктелердің қозғалысы қозғалыс заңына тәуелді емес алдын ала белгіленген шектеулерге бағынбайтын болса, онда жүйе еркін деп аталады. Басқаша айтқанда, жүйенің нүктелері кез келген уақыт мезетінде ерікті орын алып, еркін жылдамдықтарға ие бола алатын болса онда мұндай материалдык нуктелер жүйесі деп аталады.Еркін жүйенің мысалы - күн жүйесі, күн мен планеталар материалдық нүктелер ретінде қарастырылады. Себебі Күн мен планеталар арасындағы қашықтық олардың өлшемдерімен салыстырғанда өте үлкен.
Қозғалысына байланыстар салынған мұндай материалдық нүктелер жүйесі бос емес деп аталады. Техникалық мәселелерде негізінен бос емес жүйелер (еркін емес қатты денелер) кездеседі.
Еске салайық, шектеулер геометриялық және кинематикалық болып бөлінеді. Геометриялық сілтемелер жүйе нүктелерінің координаталарына, кинематикалық - жүйе нүктелерінің жылдамдығына шектеулер қою.
Жүйенің материалдық нүктелерінің қозғалыс еркіндігін шектейтін шарттар белгілі бір теңдеулер арқылы өрнектеледі, олар шектеу теңдеулері деп аталады. Жалпы жағдайда бұл теңдеулер материалдық нүктелердің координаталары, осы нүктелердің жылдамдықтарының проекциялары және уақыт арасындағы байланыстарды орнатады. Геометриялық байланыс теңдеулері пішінге ие(2)
(2)
Кинематикалық байланыс теңдеуі мына түрде жазылады(3)
(3)
Егер геометриялық және кинематикалық шектеулер бір уақытта материалдық нүктелер жүйесіне қойылса, онда байланыстардың жалпы саны
K=k1+k2, k1=геометриялык байланыстың саны, k2=кинематикалык байланыстардың саны болып табылады.
Ішкі және сыртқы күштер
Еске салайық, бір жүйенің материалдық нүктелері арасындағы әрекеттесу күштері ішкі күштер деп аталады. Ішкі күштерді материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп белгілейік. Олардың келесі қасиеттері бар:
Қандай да бір нүктеге қатысты ішкі күштердің бас векторы мен бас моменті, мысалы, О, нөлге тең(4)
(4)
Белсенді күштер және байланыс реакциялары
Екінші классификация бойынша күштер белсенді және реакциялық байланыстар болып бөлінеді. Активті күшті материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп, ал байланыс реакциясын материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп белгілейік. Бұл классификация материалдық нүктелердің еркін емес жүйtсі жағдайында қолданылады. Байланыс реакциялары
байланысты материалдық нүктелер жүйесіне әсер ететін күштер деп аталады.
Байланыс реакциялары, белсенді күштерден айырмашылығы, белгісіз шамалар және жалпы механикалық жүйенің қозғалыс заңына тәуелді.
Байланыс реакцияларын анықтау әдістерін жасау еркін емес жүйе динамикасының міндеттерінің бірі болып табылады. Байланыс реакциялары байланыстардан босату аксиомасы негізінде енгізілгенін байқаймыз.
Осылайша, байланыстардан босату аксиомасының көмегімен еркін емес жүйе бос жүйеге айналады, бірақ оған белсенді күштермен бірге қосымша күштер әсер етеді - байланыс реакциялары.Материалдық нүктелердің еркін жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негізгі міндеті жүйеге әсер ететін берілген күштер үшін оның қозғалысын зерттеу болып табылады. Материалдық нүктелер жүйесінің ішкі динамикасы және күштің материалдық нүктелер жүйесінің сыртқы динамикасы әсер ететін материалдық нүктелер жүйесін қарастырайық. Ерікті материалдық нүкте үшін қозғалыс теңдеулер жүйесі келесі түрде болады(5):
(5)
Бұл векторлық түрдегі қозғалыс теңдеулері координаталық түрдегі дифференциалдық теңдеулерге сәйкес келеді(6):
(6)
Теңдеулер екінші қарапайым дифференциалдық теңдеулер жүйесін құрайды. Бұл теңдеулер жүйесін интегралдағанда қозғалыстың бастапқы шарттарынан анықтайтын интегралдау тұрақтыларын аламыз. Белгісіз функцияларды табу Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы, теңдеулер жүйесіне, жалпы алғанда,маңызды және кейде еңсерілмейтін математикалық қиындықтар, бұл теңдеулер алдымен анықталуы керек белгісіз ішкі күштерді қамтуы мүмкін.
Материалдық нүктелердің еркін емес жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері Егер а материалдық нүктелер жүйесі бос емес, онда оған белсенді күштер әсер етеді Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы және байланыс реакциялары Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Еркін емес жүйе массалары тиісінше тең болатын материалдық нүктелерден тұрсын Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы Бұл жүйені байланыстардан босатып, оларды реакциялармен ауыстырып, оны формальды түрде бос жүйеге айналдырып, дифференциалды құрастырамыз. вектор түріндегі еркін емес жүйенің қозғалыс теңдеуі(7)
немесе (7)
-жүйенің i-ші нүктесіне әсер ететін белсенді күштердің нәтижесі; Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы жүйенің i-ші нүктесінде қолданылатын байланыстардың реакцияларының нәтижесі болып табылады.Векторлық түрдегі теңдеу координаталық түрдегі еркін емес жүйенің қозғалыс теңдеулеріне сәйкес келеді(8):
( 8)
-декарттық координаталар осьтеріндегі нәтижелі белсенді немесе орнатылған күштердің проекциялары, -Нәтижелі реакциялардың проекциялары Бірдей координаталық осьтердегі материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы.
Салмақ. Жүйенің масса центрі
Материалдық нүктелерден тұратын жүйенің массасы жүйе нүктелерінің массаларының қосындысы болып табылады.
Жүйенің барлық нүктелері бірдей үдеумен қозғалады деп есептейік, Ньютонның екінші заңына сәйкес материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы, оның әрекетінен туындаған деп санауға болады.
оған параллель күштер жүйесі Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Жүйенің масса центрі немесе инерция центрі
материалдық нүктелер параллель күштер центрі деп аталады.Жүйенің бірдей үдеуімен нүктелеріне қозғалысты немесе өзгермеген жүйеге ілгерілемелі қозғалысты қамтамасыз ететін материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. алдыңғы формулаларға сүйене отырып, массалар центрінің координаталарын анықтаймыз(9):
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ҚОРҚЫТ АТА АТЫНДАҒЫ ҚЫЗЫЛОРДА УНИВЕРСИТЕТІ
Битуғанов Жанболат Нұртуғанұлы
МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУ
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
6В01582(5В011000) - ФИЗИКА
БІЛІМ БЕРУ БАҒДАРЛАМАСЫ
Қызылорда.2022ж
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ
ҚОРҚЫТ АТА АТЫНДАҒЫ ҚЫЗЫЛОРДА УНИВЕРСИТЕТІ
Физика және математика кафедрасы
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі
________ Л.С.Каинбаева
____ __________ 2022 ж.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУ
6В01582(5В011000) -ФИЗИКА
БІЛІМ БЕРУ БАҒДАРЛАМАСЫ
Орындаған : Битуғанов.Ж.Н
Ғылыми жетекші: доцент Калиев.Б.К
Қызылорда.2022
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1-ТАРАУ. МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
1.2. Қазіргі кездегі физиканы оқытудың ерекшеліктері.
1.3. Мектепте материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын оқыту мәселесі.
2-ТАРАУ. ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКАСЫ КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
2.1 Мектеп бағдарламасындағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарының мазмұндық моделі.
2.2. Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы түсінігін енгізу әдістемесі
2.3 Мектеп бағдарламасында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының меңгерілу деңгейін анықтау эксперименті және оны жетілдіру бойынша ұсыныстар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
І МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
1.2. Қазіргі кездегі физиканы оқытудың ерекшеліктері.
1.3. Мектепте материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын оқыту мәселесі.
2-ТАРАУ. ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКАСЫ КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
2.1 Мектеп бағдарламасындағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарының мазмұндық моделі.
2.2. Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы түсінігін енгізу әдістемесі
2.3 Мектеп бағдарламасында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының меңгерілу деңгейін анықтау эксперименті және оны жетілдіру бойынша ұсыныстар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Қазақстан Республикасының Білім туралы Заңына және 2030 жылға дейінгі кезеңге арналған қазақстандық білім беруді модернизациялау тұжырымдамасына сәйкес білім беруді жетілдіру бойынша жалпы ұсыныстарды анықтауға болады, олар бағдарлы білім беру мазмұны, оның шеңберінде мектепті бітіру мектеп бағдарламаларының мазмұнында қарастырылған белгілі бір білім, білік және дағдыларды игерумен ғана емес, сонымен қатар кең ауқымды табысты жүзеге асыру үшін жалпыға бірдей қабілеттерді дамытумен байланысты тәжірибені құрудан тұрады және оның құрамына оқушылардың сабақтағы іс-әрекеттері (қиялдау; рефлексия; мақсат қою; ұйымдастыру, жоспарлау және жобалау; қарым-қатынас және түсіну, сыни ойлау және қақтығыстарды шешу қабілеті; өз мүмкіндіктерін барабар бағалау қабілеті; өз дамуының бағдарламаларын және оларды жүзеге асыру стратегияларын құру кіреді.
Мектеп бағдарламасындағы мұндай құзіреттіліктерді құруға мүмкіндік беретін пәндердің бірі, қазіргі жаратылыстану ғылымының негізі, өздеріңіз білетіндей, физика. Ол инновациялық технологияларды жасаудағы прогресті қамтамасыз етеді. Бірақ физиканың барлық жетістіктері, қандай да бір жолмен, мектептегі білім беруден басталады, ол жас кезінен бастап болашақ инженерлер мен физиктердің санасына енеді және осылайша университеттердегі білім берудің табыстылығының негізі болып табылады.
Физика сабағында оқу-тәрбие процесін ұйымдастыру сонымен қатар оқушының интеллектуалдық және тұлғалық қасиеттерінің дамуын қамтамасыз етуі керек, мысалы: 1) танымдық - қоршаған әлем проблемаларына сезімталдық, болып жатқан құбылыстың себептерін таба білу, жасай білу. өз пікірі және т.б.; 2) шығармашылық (креативті) - ақыл-ойдың икемділігі, қиялдау, сыншылдық және т.б.; 3) ұйымдастырушылық белсенділік (әдістемелік) сапалар - мақсат қоя білу, мақсатқа жетуді ұйымдастыра білу, рефлексиялық ойлау, интроспекция, өзін-өзі бағалау және т.б.; 4) коммуникативті қасиеттер - оқушылардың бір-бірімен және ақпарат ағындарымен іс-әрекеттерді жүзеге асыру қабілеті, ақпаратты бағалау, түрлендіру және беру, басқа адамдарды түсіну және қабылдау, басқаша ойлау қабілеті және т.б.; 5) оқушының эмоционалдық-құндылық қатынасын, жалпыадамзаттық ұмтылыстарын, патриоттық және толеранттылық қасиеттерін анықтайтын дүниетанымдық қасиеттер.
Қазіргі кезеңдегі физика сабағын оқытудың және физика курсында матриалдық нұктелерд жүйесінің динамикасы бойынша білім берудің мақсаты - оқушыларда пән бойынша негізгі білімді қалыптастыру емес, олардың білімді өз бетінше меңгеру және жетілдіру, яғни оқу іс-әрекетінің әдіс-тәсілдерін меңгеру қабілетін дамыту. Осыдан-ақ біздің зерттеу жұмысымыздың өзектілігі шығады.
Зерттеудің өзектілігі: сонымен қатар келесі компоненттер арасында тәжірибеде көрінетін бірқатар қарама-қайшылықтардың болуымен байланысты:
- мектеп бағдарламасында физика негіздерін және олардың жүйелі тұтас, физикалық терең ғылыми мазмұнын дәстүрлі, ресми және жеке шектеулі зерттеу; оқушылардың математикалық дайындығы мен динамика негіздерін саналы түрде көрсетуге қажетті математикалық құралдардың жеткіліксіздігі;
- мектепте физика курстарында физиканың орны мен рөлін және оның тұжырымдамалық және қолданбалы маңызы.
Зерттеудің мақсаты: орта мектеп физика курсында динамикалық принцип негізінде материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын тиімді зерттеу әдістемесін жасау және негіздеу.
Зерттеу нысаны: жалпы білім беретін мектепте оқушылардың материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбының элементтерін оқыту процесі.
Зерттеу пәні: материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын үйретуге негізделген физиканы оқыту әдістемесі.
Зерттеудің гипотезасы:мектеп бағдарламасында оқушылардың материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыптарын зерттеуі педагогикалық тиімді болады деген болжам болды, егер ол: динамикалық принципке негізделсе;
- физиканың әртүрлі салаларының, әсіресе классикалық механиканың арасындағы ұқсастықтарды қолданумен қатар жүрсе;
- физиканы оқытуда сабақтастықты жүзеге асыруға мүмкіндік беретін пропедевтикалық тәсілдер ескерілсе.
Осы гипотезаға негізделген әдіснамалық тәсіл мыналарға ықпал етуі керек деп болжанады:
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша түсініктерді қалыптастыру, оларды теориялық және практикалық қолдану;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша білімді жалпылау және жүйелеу;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбына негізделген тұтас ғылыми дүниетанымды қалыптастыру.
Зерттеудің проблемасына, мақсаттарына, объектісіне, пәніне және гипотезасына сәйкес келесі міндеттер анықталды және шешілді:
- зерттеу тақырыбы бойынша ғылыми, әдістемелік, педагогикалық, психологиялық әдебиеттерге талдау жасау;
- мектеп бағдараламасында физика курсында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқытудың педагогикалық тәжірибесін зерделеу;
- материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқыту әдістемесінің теориялық негіздерін ашу;
- физиканың мектеп курсы үшін өлшемді талдау әдісін қолдана отырып, материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша дәйекті сипаттамалар енгізудің ғылыми негізделген әдісін әзірлеу; әзірленген әдісті тәжірибе жүзінде тексеріп, алынған нәтижелерді талдау.
Дипломдық жұмыстың теориялық және әдістемелік негізін оқыту процесіне қойылатын талаптарға қатысты педагогиканың, философияның, психологияның ережелері, физика курсын жалпылау және фундаментализациялау тұжырымдамасы, оқу процесінде жаңа технологияларды қолдану әдістемесі алынды.
Қойылған міндеттерді шешу және гипотезаны тексеру үшін әртүрлі зерттеу әдістерінің кешені пайдаланылды: теориялық: зерттеу мәселесі бойынша философиялық, педагогикалық, әдістемелік әдебиеттерді талдау, синтездеу, салыстыру, жүйелеу, жалпылау; эмпирикалық: мектептегі физика курсының қазіргі мазмұнын талдау, модельдеу, педагогикалық эксперимент, тестілеу; эксперименттік мәліметтерді өңдеудің математикалық және статистикалық әдістері.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы мен теориялық маңыздылығы
:: орта мектепте физика курсында материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқытуда динамикалық принципті жүзеге асыру әдістемесі әзірленді;
:: өлшемдік талдау әдісін қолдана отырып, материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбы бойынша оқытуды қолдау жүйесі әзірленді және негізделді.
Зерттеудің практикалық маңызы:
:: дәлелденген теориялық ережелер мен қорытындыларды жүзеге асыру бойынша нақты әдістемелік ұсыныстар;
:: физиканың әртүрлі салаларына қатысты динамика элементтерін сипаттауды қамтитын физика бойынша орта (толық) білім берудің үлгілік бағдарламасы (бейіндік деңгей, X-XI сыныптар) әзірленді;
:: Оқу орындарында физика негіздерін зерттеудің тиімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік беретін сабақ конспектілері жасалды;
Дипломдық жұмыстың құрылымы: КІРІСПЕ,2 ТАРАУ,ҚОРЫТЫНДЫ,ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ.
І ТАРАУ МЕКТЕП БАҒДАРЛАМАСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ.
1.1. Орта мектепте физиканы оқытудың әдістемелік негіздері
Физика - материяның ең жалпы қасиеттері мен қозғалысының формалары туралы ғылым. Физика бізді қоршаған әлемді түсінуге көмектеседі. Физиканың міндеті - физикалық құбылыстардың заңдылықтарын зерттеу және осы құбылыстарды адам өмірінде қолдану жолдарын табу. Мұғалім - физиканың оқу-тәрбие үрдісіндегі орталық тұлға. Оқушылардың оқу-тәрбие жұмысын ұйымдастырады, бағыттайды, түзетеді. Өзінің функцияларын іс жүзінде жүзеге асыру үшін ол әртүрлі сипаттағы дағдылар мен дағдылардың белгілі бір жүйесіне ие болуы керек. Атап айтқанда:
:: физиканы ғылым ретінде жетік білу, физика әдістерін меңгеру және оның даму болашағын білу;
:: оқушыларды физикадан білім мен дағдының белгілі бір бағдарламасымен қаруландыра білу;
:: сынып ұжымын ұйымдастырудың әдіс-тәсілдері мен әдістерін меңгеру, оларға бағдарлама бойынша қойылған міндеттерді орындау.
Белгілі физик-әдіскер П.А.Знаменскийдің айтуынша, Физиканы оқыту әдістемесінің пәні физика негіздерін оқытудың теориясы мен практикасы болып табылады.
Физиканы оқыту әдістемесі процесс пен заңдылықтарды зерттеумен, физика негіздерін, осы негіздерді тиімді меңгеру әдістерін және студенттердің бағдарламада қарастырылған практикалық дағдылар мен дағдыларды меңгеруімен айналысады. Физика әдістемесі - білім берудің жолдары мен құралдарын, оның заңдылықтарын және оқушыларды тәрбиелеу мен дамытудың жолдары мен құралдарын зерттейтін педагогикалық ғылым. Педагогикалық ғылым ретінде физиканы оқыту әдістемесі физикадан жоғары тиімді оқу процесін қамтамасыз ету мәселелерін шешеді. Ол анықтайды:
:: орта мектептің оқу-тәрбие процесінде физиканың алатын орны;
:: физиканы оқыту мазмұны;
:: оқу процесінің құрылымы;
:: тәсілдер, әдістер және құралдар.
Физика әдістемесінің пәні - физика негіздерін оқытудың теориясы мен практикасы. Физика әдістемесінің пәні - физикадағы оқу процесі. Физиканы оқыту әдістемесінің объектісі - оқушылар мен мұғалім.
Физиканы оқыту әдістемесінің негізгі қызметтері
1. жалпы білім беру (оқушыларға қазіргі деңгейде физика негіздерін белгілі бір жүйеде: негізгі ұғымдар, заңдар, теориялар бойынша білім беру; студенттерде әлемнің қазіргі жаратылыстану-ғылыми бейнесін қалыптастыру; ғылыми зерттеу әдістерін меңгеру студенттердің қазіргі заманғы технологиялардың ғылыми негіздерімен таныстыру.).
2. Дамытушылық (танымдық қабілеттері дамиды: жаңа әдебиеттерді өз бетінше оқу, ғылыми-техникалық ақпараттар ағынында бағдарлау, логикалық ойлауға және логикалық ойлаудан диалектикалық және шығармашылыққа өтуге үйрену).
3. Тәрбиелік (физикалық оқыту адам мен еңбек, адам мен машина сияқты аспектілерді зерттегенде жүзеге асырылатын ғылыми дүниетанымның қалыптасуына негіз болады).
Физиканы оқыту әдістемесінің міндеттері (менің түсіндіруім бойынша):
1. Неліктен оқыту керек - мектепте физиканы оқытудың мақсатын негіздеу.
2. Нені оқыту керек - физика курсының мазмұны мен құрылымын анықтау және жүйелі түрде жетілдіру.
3. Қалай оқыту керек - бұл оқушыларды оқытудың, тәрбиелеудің және дамытудың ең тиімді әдістері мен тәсілдерін, сондай-ақ физика сабақтарының оқу жабдықтарын әзірлеу, тәжірибе жүзінде тексеру және оқыту тәжірибесіне енгізу. Негізінде физика сабағында оқу материалын меңгеруге байланысты туындайтын әрбір сұрақ оқушыларға тапсырма болып табылады. Белсенді мақсатқа бағытталған ойлау сөздің кең мағынасында әрқашан мәселені шешу болып табылады. Әдістемелік және оқу әдебиетінде тапсырмаларды әдетте мақсатқа сай таңдалған жаттығулар деп түсінеді, олардың негізгі мақсаты физикалық құбылыстарды зерттеу, ұғымдарды қалыптастыру, оқушылардың физикалық ойлауын дамыту және алған білімдерін практикада қолдана білуге баулу [3] .
Есептерді орында практикалық оқыту әдістеріне енетіні белгілі және физиканы оқытудың өте маңызды бөлігі ретінде физиканы оқытумен бірдей міндеттерді орындайды.
есептің тәрбиелік қызметіоқушылардың практикалық дағдылары мен дағдыларын дамытуда, олардың нақты физикалық және танымдық әдістермен және ғылыми таным принциптерімен танысуында кездесетін мақсатқа жеткендігі туралы хабарлайды.
Физиканы оқыту әдістемесінің құрылымы:
:: жалпы мәселелер - физиканы оқытудың мазмұны мен бірізділігі, физика сабағында білім беру, физиканы оқыту әдістемесі, мектеп физикасы мазмұнындағы заманауи технологиялар, оқу-тәрбие үрдісін белсендіру, сыныптан тыс жұмыстарды ұйымдастыру және оқу үрдісіндегі жаңа ақпараттық технологиялар, т.б.;
:: жеке тақырыптарды зерттеу әдістемесі - тақырыптардың мазмұны, оқу реттілігі, демонстрациялық және зертханалық эксперимент, тапсырмалар, экскурсиялар, графикалық анықтық, тақырыптың тәрбиелік аспектілері және т.б.;
:: мектептегі физикалық эксперименттің әдістемесі - демонстрациялар мен зертханалық жұмыстардың мазмұны және оларды орындау әдістемесі, тәжірибелерді қайта құру әдістемесі, эксперименттің тиімділігі және т.б.
Физика әдістерін жасау барысында нақты зерттеу әдістері дамыды. О.И.Бугаев оларды мазмұнды және формалданған деп бөледі.
Мазмұнды зерттеу әдістері:
Педагогикалық бақылау - сабақтан, сабақтан, зертханалық және сынақ жұмыстарынан мәліметтер жинауға негізделген ғылыми зерттеу материалдарын жинақтау, т.б.
Құжаттық бақылаулар - жазба материалдарды, күнделіктерді, жұмыс жоспарларын, мұғалімдердің жазбаларын, оқушы дәптерін, сынып журналдарын және т.б.
Педагогикалық эксперимент - педагогикалық құбылыстарды бақыланатын жағдайларда байқауға болатындай ұйымдастырылған оқу процесінің бір түрі.
Табыс тесті - нақты параметрлер бойынша студенттердің білімін бағалауды көздейтін арнайы таңдалған тапсырмалар жиынтығы.
Сұрақ қою - студенттердің өздеріне қойылған сұрақтарға берген жауаптары негізінде оқу процесінің әртүрлі аспектілерін нақтылау Оқушылардың танымдық қызығушылығын дамытуға ықпал ететін әдіс-тәсілдердің бірі - сөзжұмбақ, сөзжұмбақпен жұмыс. Мұндай тапсырмалар анықтамаларды, ұғымдарды, заңдылықтарды меңгеруге, ғалымдардың есімдерін, құрылғылардың атын есте сақтауға ықпал етеді. Оларды жалпы сабақтарда бекіту және қайталау үшін пайдалануға болады. Пішін қайталау тақырыбына байланысты сөзжұмбақ оқушылар үшін өте қызықты. Ребусты шешкеннен кейін балаларға тақырып бойынша алған білімдеріне сүйене отырып, берілген сөзді сипаттауды сұрауға болады.
Кроссвордтарды құрастыру физикадан алған білімдерін нығайтуға ғана емес, сонымен қатар әртүрлі анықтамалықтарды, сөздіктерді және басқа да оқу құралдарын пайдалану қабілетін дамытуға мүмкіндік береді, сонымен қатар кроссвордтармен жұмыс пәнаралық байланысты нығайтуға мүмкіндік береді, өйткені олар физикадан ғана емес, басқа пәндерден де әртүрлі терминдер мен ұғымдарды қамтиды.
Бұл толтырылған тор, оған осы терминдерге сұрақтар құрастыру қажет. Бұл ретте оқушыларға ұсынылатын сұрақтар талқыланып, нысаны жағынан ең түсінікті, мазмұны жағынан ғылыми болып табылатынын таңдауға болады. Кроссвордтардың бұл түрін толтыру - білімді тексерудің бір түрі.
Балалар жұмбақтарды шешкенді ұнатады, бірақ жұмбақтар физика сабағында сирек кездеседі. Сонымен қатар олар пәнді меңгеру үшін құнды дидактикалық материал болып, оқу процесін байыта алады.
Жұмбақ - бұл В.И.Далдың пікірінше, шешуіне ұсынылған объектінің қысқаша аллегориялық сипаттамасы. Аристотель жұмбақты жақсы тұжырымдалған метафора деп анықтады. Әдетте белгілі тақырып көркем әдебиетпен сипатталғандықтан, көбінесе күтпеген жақтан, болжамды болжау оңай емес. Ол үшін байқағыштық пен ұшқыр ойлы болу, әртүрлі нәрселерде салыстыра және ортақ тіл таба білу керек.
Оқушылардың ой-өрісін дамытуда ойын-сауықтық және зерттеушілік физикалық экспериментті қолдану маңызды рөл атқарады. Бұл сабақты жандандырып қана қоймай, оқушылардың физикалық құбылысқа деген қызығушылығын оятады. Сіз физикалық трюктерді және қызықты эксперименттерді пайдалана аласыз. Олар қарапайым, оқу материалымен байланысты, ең қолжетімді жабдықты қажет етеді, олардың шешімі физикалық мағынаға ие. Көбінесе оқушылар оларды үйде өздігінен қайталауға тырысады, бұл да маңызды.
Формальды зерттеу әдістері:
Теориялық талдау - жетекші идеяны анықтау және зерттеу гипотезасын дамыту. Теориялық талдаудың құралдары: оқу-тәрбие процесінің мазмұны мен құрылымын оның жеке бөліктері арасындағы қалыптасқан байланыстарды ескере отырып, құрылымдық-логикалық талдау; оқытудағы жеке құбылыстарды статистикалық бағалау, онтодидактикалық талдау, ол білімді жалпылау процесіне негізделеді, ол оның көптеген жақтықтарды жалпыға бірдей заңдылықтармен жалпылауға бейімділігінде көрінеді.
Оқу процесін ұйымдастыру үшін дене тәрбиесінің мазмұнын анықтап, оқушылар физиканы қай жастан бастап оқуды және мектеп физика курсын құруда қандай принципті негізге алу керектігін анықтау қажет. Физика негіздерін оқып-үйренудің мазмұны мен реттілігі бағдарламамен орындалуы міндетті негізгі мемлекеттік құжат ретінде реттеледі. Орта мектепте білім берудің үш мүмкін жүйесі және сәйкес физика бағдарламалары бар: радиалды (сызықтық), концентрлік және сатылы. Radial барлық курстардың, бөлімдердің және тақырыптардың жүйелі және дәйекті көрсетілімін ұсынады. Мысалы: институттағы жалпы физика курсы. Оның кемшіліктері: даму психологиясы мен дидактикасының принциптеріне сәйкес келетін материалды меңгеру қиындықтарының біртіндеп артуы байқалмайды.
Концентрлік екі концентрден тұрады:
- барлық материалды бастауыш деңгейде көрсету;
- бірдей материалды, бірақ физикалық теориялардың тереңірек деңгейінде, абстракцияларды жалпылау және математикалық аппаратты көрсету.
Оның кемшіліктері: көп уақытты алады, бағдарлама шашыраңқы, қызығушылық жоғалады
Қадамды радиалды және концентрлі біріктіреді. Радиалдан ол жүйелі түрде, ал концентрліктен - жас ерекшеліктерін ескере отырып алады. Мысалы, 7-сыныпта гидростатика, 10-сыныпта гидродинамика; 8-сыныпта тізбектің қимасы үшін Ом заңы, ал 11-сыныпта толық тізбек үшін.
Физика бағдарламасы сатылы негізде құрастырылған. Ол физиканы екі кезеңде оқытуды қарастырады:
I - 7-8 сыныптар;
II - 9-11 сыныптар
Физика курсы орта мектеп курсында міндетті болып табылады (Америкада физиканы тек 20% оқиды - Америка үшін бұл норма). Физика мектеп оқушыларына политехникалық білім береді, ой-өрісін дамытады, дүние туралы ғылыми түсініктерді қалыптастырады, жалпы адамзат мәдениетінің элементі болып табылады. Физика математиканы аппарат ретінде пайдаланды. Физиканың арқасында математика дамып келеді (қазір). Физика элементтері геологияда, биологияда, химияда қолданылады. Ғылымдардың дифференциациясы мен интеграциясы бар.
Физика курсын құруға қойылатын талаптар:
1. заманауилық,
2. қолжетімділік,
3. тұрақтылық.
Оқулықтарға материал таңдағанда мыналарды ескеру қажет:
1. ғылыми мазмұны,
2. жүйелі таныстыру,
3. теория мен практиканың бірлігі,
4. физика курсының басқа пәндермен байланысы
5. оқу материалын жылдар бойынша бөлу
Физика бағдарламалары орта мектепке қойылатын талаптармен құрастырылған және білім берудің деңгейлік және бейіндік саралануын қамтамасыз етуі керек. Деңгейлік саралау концепциясы білімнің міндетті нәтижелерінің деңгейін бөлуді көздейді және осының негізінде оқу материалын меңгерудің ең жоғары деңгейлері құрылады. Мұндай үш деңгей бар: A, B, C. (A - міндетті нәтижелер деңгейі, B, C - ең жоғары деңгейлер).
Деңгейлік саралау оқу тапсырмаларының күрделілік деңгейлеріне және осы тапсырмаларға қойылатын талаптарға сәйкес саралауды білдіреді.
Оқытудың әртүрлі әдістерін қолданғанда ғана тиімді заманауи оқыту сабағын ұйымдастыруға болады деп есептейміз. Физиканы оқытудың ең тиімді әдістерін репродуктивті деп санаймын; проблемалық мәлімдеме; ішінара іздеу немесе эвристикалық; зерттеу (М.М.Скаткин мен И.Я.Лернердің оқу мазмұнының түрлерінің классификациясы және оларды игеру әдістері бойынша, дамытушы функцияның жүзеге асу дәрежесі бойынша). Федералдық мемлекеттік білім беру стандартының талаптарына сәйкес мұғалім студентке оқу материалымен танысу, оның маңыздылығы мен практикалық қолданылуын көрсету мүмкіндігін ұйымдастыруы керек. Оқушылардың деңгейлерін саралаудың әртүрлі топтары үшін әртүрлі әдістерді қолданамын: қабілетті 7-9 сынып оқушылары мен 10-11 сынып бейіндік топ оқушылары жаңа білімді ашу сабағында зерттеу жұмыстарын жүргізеді, басқа топтар ішінара іздеу арқылы сол материалды зерттейді.
Сабақта қолданылатын оқу құралдарын есепке ала отырып, оқыту әдістерін классификациялау кең етек алды. Әртүрлі сабақтарда әртүрлі мақсаттарда осы әдістердің барлығын қолдануға болады:
:: ауызша;
:: демонстрация;
:: зертханалық;
:: мәселені шешу;
:: иллюстративті;
:: студенттердің білімі мен дағдысын бақылау және есепке алу әдістері.
Сонымен қатар, студенттерге физика бойынша әртүрлі зерттеулерді жүргізумізге болады: теориялық және эксперименттік әдістер. Теориялық физика әдістері модельдік гипотеза, математикалық гипотеза және принциптер болып бөлінеді. Оқушылар идеал газдың практикалық моделін жасайды, электронды микроскоптың көмегімен броундық қозғалысты зерттейді. Математикалық гипотеза әдісі математикалық экстраполяцияны қолданады. Эксперименттік мәліметтер негізінде физикалық шамалар арасындағы функционалдық байланыстың математикалық өрнегі табылады (бейінді топ газ заңдарын осылай зерттейді). Физикалық есептердің бірыңғай классификациясы жоқ. Тапсырмалар көптеген критерийлер бойынша жіктеледі:
* шарттың айтылу тәсіліне қарай;
* күрделілік дәрежесі бойынша;
* зерттеу сұрақтарының сипаты мен әдісі бойынша;
* мазмұны бойынша;
* негізгі шешу әдісі бойынша;
Физикалық есептердің бірыңғай классификациясы жоқ. Тапсырмалар көптеген критерийлер бойынша жіктеледі:
* шарттың айтылу тәсіліне қарай;
* күрделілік дәрежесі бойынша;
* зерттеу сұрақтарының сипаты мен әдісі бойынша;
* мазмұны бойынша;
* негізгі шешу әдісі бойынша;
* көзделген мақсат бойынша;
* физикалық түсініктерді қалыптастырудағы рөлі бойынша;
* бөлімдер бойыншамақсат бойынша;
* физикалық түсініктерді қалыптастырудағы рөлі бойынша;
бөлімдер бойынша
Эксперименттік әдіс оқу физикалық эксперименттің әртүрлі түрлерінде жүзеге асырылады. Оқу эксперименті бір уақытта оқыту әдісі, білім көзі және оқу құралы ретінде әрекет етеді. Мен демонстрациялық және зертханалық тәжірибені қолданамын. Физика курсының әрбір тақырыбы бойынша демонстрациялар тізімі бағдарламада бар. Зертханалық эксперимент оқытушы мен студенттердің іс-әрекетінің сипатын барынша толық көрсететін ұйымдастыру белгілеріне қарай жіктеледі. Бұл классификацияға сәйкес оқу зертханалық экспериментінің төрт түрі бар:
:: фронтальды зертханалық жұмыс;
:: шеберханалар;
:: үйдегі бақылаулар мен эксперименттер;
:: эксперименттік тапсырмалар.
Олардың барлығын оқу үрдісінде қолданамын.
Педагогикалық қызметте, әрине, таным мен логикалық ойлаудың барлық әдістері: индукция, дедукция, абстракция және жалпылау, талдау мен синтез, аналогия, модельдер көрініс тапты. Есептеу есептерінің көпшілігі аналитикалық жолмен шешіледі, бірақ біз оларды шешудің әртүрлі жолдарын көрсетеміз, соның ішінде синтез арқылы.
Мұғалім ғана өзінің теориялық дайындығына, тәжірибесіне сүйене отырып, оқыту әдісте Кейбір тапсырмалардың ерекшеліктері:
Сұрақ-есептер - шешуде осы немесе басқа физикалық құбылыстарды түсіндіру немесе оның берілген жағдайда қалай жүретінін болжау қажет болатын тапсырмалар; бұл тапсырмалардың мазмұнында сандық деректер жоқ.
Мысалы: Неліктен лампочканың қылы аппақ болып жанады, ал сымдар олардан бірдей ток өткенімен, суық болып қалады (8-сынып). Ал мұндай мәселелер ауызша шешіледі; қойылған сұрақтарға жауаптарды негіздеу қажеттілігі оқушыларды ой қорытуға үйретеді, физикалық заңдардың мәнін жақсы түсінуге көмектеседі.
Сандық есептер - қойылған сұрақтың жауабын есептеулерсіз алуға болмайтын есептер. Сандық есептерді шешу кезінде сапалық талдау да қажет, бірақ ол сонымен қатар процестің белгілі бір сандық сипаттамаларын есептеу арқылы сандық талдаумен толықтырылады.
Жаттығу тапсырмалары деп қарапайым талдауды және қарапайым есептеуді қажет ететін тапсырмаларды айтамыз. Мұндай мәселелерді шешу (аз санда) жаңа ғана хабарланған заңдылықты нақтылау үшін қажет. Олардың ең жеңілі ауызша шешіледі.
Мысалы: Ұзындығы 150 м, ал көлденең қимасының ауданы 0,2 мм2 нихромды сымның кедергісін анықтаңыз.
Графикалық тапсырмалар - бұл шешу процесінде графиктер қолданылатын тапсырмалар.
Графикалық есептерді шешу физикалық шамалар арасындағы функционалдық байланысты түсінуге, графиктермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыруға, масштабпен жұмыс істеу дағдыларын дамытуға көмектеседі.
Мысалға:
1. υ = 2 мс болса, бірқалыпты қозғалыс жолының графигін тұрғызыңыз.
2. Графиктің әрбір бөлігін қандай құбылыстар сипаттайды ...
Тарихи мазмұны бар тапсырмалар физика заңдарының ашылуы немесе кез келген өнертабыс туралы тарихи фактілер қолданылатын тапсырмалар. Олардың танымдық және тәрбиелік мәні зор.
1.2. Казіргі кездегі физиканы окытудын ерекшеликтери.
Физиканы окыту әдістемесі-педагогикалык гылым саласы,окытудын негізгі мәселелері мен тәсілдери.Физиканы окыту адистемеси-педагогиka гылымдары жуйесінің бір тармагы болып келеди.
Негізгі мәселесі-орта мектептеги гылым негіздерінің бірі физиканы окытудын теориясын карастыру.
Негизги миндети:
1.Мектеп физика курсында оку багдарламасы мен мазмунын аныктау.
2.окушыға табигаттагы құбылыстарды тусіндіру,окыту әдістемесин уйрету.
Физиканы келесі нұсқаулықтар бойынша өткізуге болады:
1.Демонстарция-мұғалімнің физикалык құбылыстарды интерактивти тақтамен түсіндіру болып табылады.
2.Фронтальды эксперимент-мұғалімнің қарауынсыз окушылардын қандай да бір практикалык іс-әрекеті.
3.Сыныптан тыс іс-тәжірибелер мен бакылау жұмыстары-табигатта,ауылшаруашыылык салаларында окушылардын өз бетимен жасайтын жұмыстары.
4.Физика кабинеті-оқу қондырғылармен,корнекі кұралдармен,техникалык кұралдармен жабдыкталган мектептің оку кабинет.
5.Физикалық есеп-ой корыту,физикалык эксперименттерді шығару математикалық амалдардың процесі.
6.Сынақ-сабақ үстінде оқушылардың үлгерімдерін тексеру формасы.
7.Топтық жұмыс-окушылардың топқа бөлініп сабақты менгеру максатында өткізілетін сабак өткізу формасы.
Жалпы мектеп кабырғасында бағдарламаның түсініктемелік жазбашасында окушылар білуі тиіс негізгі білім элементтері:
-эксперименттік фактілер;
-ұғымдар;
-теориялар;
-әлемнің физикалық моделі;
-физика зандарының техника мен технологияда қолдану;
Бұл элементтерди окушылар әртүрлі білуі мүмкін.Практикалык максаттарга биршама ыңғайлысы окытудын максатын аныктайтын американдык галымы Блум таксономиясына негізделген оку жүйесі болып табылады.Блум таксономисының окыту жүйесі:
-білімді есте сактау;
-білімдерді түсінп алу;
-таныс жагдаятта білімді колдану;
-жаңа жагдаяттта білімді қолдану болып табылады.
Мысалы,окушыға Ньютонның 2 заңын карастырсак, бұл заңды менгерудің 1 денгейіне-заңның жазылу формасын,формуласын білуі,экспермент жүзінде түсінщдіру,ал 2 денгейіне заңның толық мағынасын түсінуіді талап етіледі,ал менгерудін 3 деңгейіне осы заңды есептеп шығару,білімді менгерудіңт 4 денгейінде окушылардың стандартты емес есептерди шыгара білуі болып табылады,қабілеттілігімен жұмысты жоспарлау.
Физиканы окыту әдістемеси мынадай проблемарды шешип берееді:
-физика оку максатын негздеп береді;
-тәрбие максатын физиканын негізн окытумен үйлестірп окыту;
-мектеп физика курсынын мазмуны мен құрыылмын аныктау;
-тиімді әдістерди ойластырy;
Эксперименттік тапсырмалар-бұл практикамен байланысты физикалық есептерді құрастыру және шешу: әртүрлі өлшемдермен, физикалық құбылыстарды көбейтумен, физикалық процестерді басқарумен, электр тізбектерін құрумен.
Бірақ эксперименттік тапсырмалар, мәтіннен айырмашылығы, дайындық пен шешуге көп уақытты қажет етеді, сонымен қатар мұғалім мен оқушылардың эксперимент дағдыларын қажет етеді. Алайда, мұндай мәселелерді шешу физиканы оқыту сапасына оң әсер етеді. Эксперименттік тапсырмалар оқушыларға сабақта өз іс-әрекеттерін жандандыруға, барлық теориялық білім мен практикалық дағдыларды бекітуге, логикалық ойлауды дамытуға, құбылыстарды талдауға және оқушыны мұқият ойластыруға көмектеседі.
Эксперименттік тапсырмаларды талдай отырып, оқушылар нақты мысалдармен олардың мектептегі білімі практикалық мәселелерді шешуге өте ыңғайлы екендігіне көз жеткізеді және осы білімнің көмегімен физикалық құбылыс пен оның заңдылықтарын болжауға болады. Яғни, кітаптың тұжырымдары белгілі бір мағынаға ие болады. Мұндай мәселелерді шешу оқушыларға күшті, маңызды білім алуға және осы білімді өмірде қолдануға көмектеседі.
Оқушылардың эксперименттік тапсырмаларды өз бетінше шешуі зерттеу дағдылары мен дағдыларын белсенді меңгеруге, сондай-ақ шығармашылық қабілеттерін дамытуға ықпал етеді. Мұнда сіз мәселені шешу жоспарын жасап қана қоймай, кейбір деректерді қалай алуға және блоктарды өзіңіз құруға болатындығын анықтауыңыз керек.
Мұндай есептерді талдау оқушыларды өлшеу нәтижелеріне сыни қарауға шақырады. Іс жүзінде сіз өлшеу нәтижелері әрдайым шамамен болатынына сенімдісіз, олардың дәлдігіне әртүрлі себептер әсер етеді, сондықтан эксперимент барысында барлық жанама әсерлерді жою қажет.Эксперименттік есептер оқушыларға есептелген есептерді жақсырақ шешуге көмектеседі, олардың шешімі көбінесе есептің физикалық мағынасын түсінбей, шартта берілген сандарды формулаларға ауыстыруға келеді. Әдетте, эксперименттік есептерде шешуге қажетті барлық деректер болмайды, сондықтан оқушы ең алдымен есепте айтылған физикалық құбылысты немесе заңдылықты түсінуі керек, оған қандай мәліметтер қажет екенін анықтауы, оларды анықтаудың жолдары мен мүмкіндіктерін ойластыруы, табу және тек соңғы кезеңде оқушы мәнді орындайтын формуланы ауыстырыңыз.
Бұл тапсырмалар оқушының шығармашылық дербестігін көрсетуге мүмкіндік береді және нақты мәселелерді шешуде теория мен тәжірибенің ажырамас байланысынан шығуға дағдыландырады. Осы байланыстың нәтижесінде есепті шешудің бүкіл барысы және оның физикалық мәні оқушылар үшін ерекше айқындыққа ие болады. Физика сабақтарында тәжірибелердің көптеп көрсетілуі өз алдына, әлі де болса таным процесінің негізгі кезеңдерін қажетті деңгейде жүзеге асыруды қамтамасыз етпейді және осылайша саналы және белсенді білімді меңгеруге жеткілікті ықпал етпейді, т.б. практикалық есептерді шешу үшін оқушылар өз бетінше пайдалана алатын осындай білім. Эксперименттік есептерді қою оқушылар іс-әрекеттегі физикалық заңдылықтарды көрсетеді, табиғат заңдарының объективтілігін ашады, олардың міндетті түрде орындалуы адамдардың табиғат заңдары туралы білімін құбылыстарды болжау және оларды басқару үшін пайдалануын, оларды зерттеудің маңыздылығын көрсетеді. нақты, практикалық мақсаттарға жету.
Шешу үшін мәліметтер оқушылардың көз алдында болып жатқан тәжірибеден алынған, ал шешімнің дұрыстығы тәжірибе немесе бақылау құрылғысы арқылы тексерілетін осындай эксперименттік есептерді ерекше құнды деп тану керек.
1.3. Мектепте материалдык нүктелер жүйесінің динамика тақырыптарын оқыту мәселесі. Динамика материалды нүктенің қозғалысын оған әсер ететін күштерге байланысты зерттейді. Материалдық нүкте динамикасының негізгі заңдарын Ньютон тұжырымдаған.Материалдық нүкте - кез келген пішіндегі материалдық дененің моделі,белгілі бір мәселедегі өлшемдерін елемеуге болады.Динамиканың бірінші заңы (инерция заңы): материалдық нүкте сыртқы әсерлер болмаған жағдайда өзінің тыныштық күйін сақтайды немесеқолданылғанға дейін біркелкі түзу сызықты қозғалыс оның күштері бұл жағдайды өзгертпейді.Күштерсіз нүктенің жасаған қозғалысы инерция деп аталады. Денелердің жылдамдығын өзгеріссіз ұстау қасиетін инерция қасиеті деп атайды. Материалдық нүктенің инерциясының сандық өлшемі онның массасы болып табылады.Инерциялық санақ жүйесі - бұлинерция заңы.Шындығында, санақ жүйесі нәтиже ретінде инерциалды болып саналадыондағы инерция заңының орындалуын тәжірибе жүзінде тексеру. Көптеген техникалық есептерді шешкен кезде, Жермен байланысты анықтамалық жүйені инерция ретінде қабылдауға болады.
2-ТАРАУ.ОРТА МЕКТЕП ФИЗИКА КУРСЫНДА МАТЕРИАЛДЫҚ НҮКТЕЛЕР ЖҮЙЕСІНІҢ ДИНАМИКАСЫ ТАҚЫРЫПТАРЫН ОҚЫТУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ.
Динамика (грек тілінен. dinamikos - күшті) - материалдық объектілердің қозғалысын оларға әсер ететін күштерге байланысты зерттейтін теориялық механиканың бөлімі. Материалдық нүкте - өлшемдері жеткілікті кіші және оның қозғалысын зерттегенде геометриялық нүкте ретінде қабылданатын кез келген пішіндегі материалдық дененің ең қарапайым моделі Материалдық нүктелердің еркін емес жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері Егер а материалдық нүктелер жүйесі бос емес, онда оған белсенді күштер әсер етеді Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы және байланыс реакциялары Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Еркін емес жүйе массалары тиісінше тең болатын материалдық нүктелерден тұрсын Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы Бұл жүйені формальды түрде бос жүйеге айналдырып, дифференциалды құрастырамыз.
Ньютонның бірінші заңы (инерция заңы): материалдық нүкте сыртқы әсерлер болмаған жағдайда өзінің тыныштық күйін сақтайды немесе қолданылғанға дейін біркелкі таралады.Инерциялық санақ жүйесі - бұл инерция заңы.Шындығында, санақ жүйесі нәтиже ретінде инерциалды болып саналады ондағы инерция заңының орындалуын тәжірибе жүзінде тексеру. Көптеген техникалық есептерді шешу кезінде Жермен байланысты анықтамалық жүйені инерция ретінде алуға болады mүзу сызықты қозғалыс оның күштері бұл жағдайды өзгертпейді.
Ньотонның екінші заңы-инерциялық жүйеде сілтеме, материалдык нүктенің массасы мен оның үдеу векторының көбейтіндісі нүктеге әсер ететін күш векторына тең:
* F=ma, a=Fm
* a=үдеу(мс2)
* m=масса(кг)
* F=денеге түсірілген барлық күштердің нәтижесі(Н) Егер нүктеге бір уақытта бірнеше күш әсер етсе, онда олар нәтижеге эквивалентті, қолданылған күштің геометриялық қосындысына тең болады.онда күш ∑ k ma F Ньютонның екінші заңын координаталық осьтердегіпроекцияларда жазайық:
max=∑Fkx, may=∑Fky, maz=∑Fkz
Декарттық тікбұрышты координаталар жүйесіндегі нүктенің орны теңдеулер арқылы анықталады
x = x(t), y = y(t), z = z(t)
Еркін материалдық нүктенің түзу сызықты қозғалысы мүмкін нүктеге әсер ететін күштердің нәтижесі және оның бастапқы жағдайы жылдамдықтары бірдей түзу бойында. Еркін емес материалдық нүктенің түзу сызықты қозғалыс оған қойылған шектеулерге байланысты.
Ньютонның үшінші заңы-әсерлесуші екі дененіің бір-біріне әсері санн жағынан тең,бағыттары жағынан қарама-қарсы болып келеді:
F1=-F2
Мысалы:массалары m1 және m2 екі дене алып карастырайык.ОЛ F1 және F2 күштерінің әсерінен a1 және a2 үдеу алады: a1=F1m1 ,a2=F2m2
Дененің ілгерілемелі қозғалысындағы динамиканың негізгі теңдеуі
Дененің қозғалысын (материалдық нүктелер жүйесі) анықтау үшін динамиканың екінші заңын қолдануға болады
Жүйе нүктелеріне әсер ететін күштер сыртқы және ішкі болып бөлінеді. Бұл жүйенің нүктелерінің арасындағы әсерлесу күштері ішкі деп аталады. Сыртқы күштерге осы жүйеге кірмейтін нүктелерден әсер ететін күштер жатады.Сыртқы күштердің мысалдары ауырлық, қысым, үйкеліс және т.б.
Ішкі күштер серпімді күштер. Механикалық жүйенің қозғалысы тек сыртқы күштерге ғана емес, жүйенің жалпы массасына да байланысты.Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері, мұндағы материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері жеке нүктелердің массасы. механикалық жүйе.Қатты денені механикалық жүйе ретінде қарастыра отырып, оны массалары бар материалдық нүктелер жиынына бөлейік Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері. Әрбір нүкте радиус шеңберінің бойымен қозғалады Тангенциалды үдеумен материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері және нормаль үдеулері. материалдық нүктелер жүйесі - бұрыштық үдеу
Әрбір нүкте үшін д'Аламбер принципін қолданамыз және инерция күштерін қолданамыз:
-материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негіздері;
- қалыпты
∆Fинt=-∆mkakt;
∆Fинкn=-mkakn;
-
Инерциялық санақ жүйесіне қатысты n бос материал нүктесінің қозғалысын қарастырайық(1сурет)
1-сурет
.
Бүкіл жүйенің салмағы: M=i=0nma
Материалдык нүктелер жүйесінің динамикасы тақырыбын оқыту
Материалдық нүкте динамикасының барлық ұғымдары, анықтамалары, заңдары мен теоремалары бір бетте. Материал келесі бөлімдерге бөлінген: нүкте динамикасының негізгі заңдары (Ньютон заңдары), күштердің түрлері, қозғалыстың дифференциалдық теңдеулері, тербелістер, нүкте динамикасының жалпы теоремалары, күш өрістері және потенциалдық энергия(1)
(1)
Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негізгі түсініктері:
Материалдық нүктелер жүйесі дегеніміз - орындары мен қозғалыстары өзара байланысты материалдық нүктелердің жиынтығы.Еркін және бос емес жүйелерді ажыратыңыз. Жүйедегі нүктелердің қозғалысы қозғалыс заңына тәуелді емес алдын ала белгіленген шектеулерге бағынбайтын болса, онда жүйе еркін деп аталады. Басқаша айтқанда, жүйенің нүктелері кез келген уақыт мезетінде ерікті орын алып, еркін жылдамдықтарға ие бола алатын болса онда мұндай материалдык нуктелер жүйесі деп аталады.Еркін жүйенің мысалы - күн жүйесі, күн мен планеталар материалдық нүктелер ретінде қарастырылады. Себебі Күн мен планеталар арасындағы қашықтық олардың өлшемдерімен салыстырғанда өте үлкен.
Қозғалысына байланыстар салынған мұндай материалдық нүктелер жүйесі бос емес деп аталады. Техникалық мәселелерде негізінен бос емес жүйелер (еркін емес қатты денелер) кездеседі.
Еске салайық, шектеулер геометриялық және кинематикалық болып бөлінеді. Геометриялық сілтемелер жүйе нүктелерінің координаталарына, кинематикалық - жүйе нүктелерінің жылдамдығына шектеулер қою.
Жүйенің материалдық нүктелерінің қозғалыс еркіндігін шектейтін шарттар белгілі бір теңдеулер арқылы өрнектеледі, олар шектеу теңдеулері деп аталады. Жалпы жағдайда бұл теңдеулер материалдық нүктелердің координаталары, осы нүктелердің жылдамдықтарының проекциялары және уақыт арасындағы байланыстарды орнатады. Геометриялық байланыс теңдеулері пішінге ие(2)
(2)
Кинематикалық байланыс теңдеуі мына түрде жазылады(3)
(3)
Егер геометриялық және кинематикалық шектеулер бір уақытта материалдық нүктелер жүйесіне қойылса, онда байланыстардың жалпы саны
K=k1+k2, k1=геометриялык байланыстың саны, k2=кинематикалык байланыстардың саны болып табылады.
Ішкі және сыртқы күштер
Еске салайық, бір жүйенің материалдық нүктелері арасындағы әрекеттесу күштері ішкі күштер деп аталады. Ішкі күштерді материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп белгілейік. Олардың келесі қасиеттері бар:
Қандай да бір нүктеге қатысты ішкі күштердің бас векторы мен бас моменті, мысалы, О, нөлге тең(4)
(4)
Белсенді күштер және байланыс реакциялары
Екінші классификация бойынша күштер белсенді және реакциялық байланыстар болып бөлінеді. Активті күшті материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп, ал байланыс реакциясын материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы деп белгілейік. Бұл классификация материалдық нүктелердің еркін емес жүйtсі жағдайында қолданылады. Байланыс реакциялары
байланысты материалдық нүктелер жүйесіне әсер ететін күштер деп аталады.
Байланыс реакциялары, белсенді күштерден айырмашылығы, белгісіз шамалар және жалпы механикалық жүйенің қозғалыс заңына тәуелді.
Байланыс реакцияларын анықтау әдістерін жасау еркін емес жүйе динамикасының міндеттерінің бірі болып табылады. Байланыс реакциялары байланыстардан босату аксиомасы негізінде енгізілгенін байқаймыз.
Осылайша, байланыстардан босату аксиомасының көмегімен еркін емес жүйе бос жүйеге айналады, бірақ оған белсенді күштермен бірге қосымша күштер әсер етеді - байланыс реакциялары.Материалдық нүктелердің еркін жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері материалдық нүктелер жүйесінің динамикасының негізгі міндеті жүйеге әсер ететін берілген күштер үшін оның қозғалысын зерттеу болып табылады. Материалдық нүктелер жүйесінің ішкі динамикасы және күштің материалдық нүктелер жүйесінің сыртқы динамикасы әсер ететін материалдық нүктелер жүйесін қарастырайық. Ерікті материалдық нүкте үшін қозғалыс теңдеулер жүйесі келесі түрде болады(5):
(5)
Бұл векторлық түрдегі қозғалыс теңдеулері координаталық түрдегі дифференциалдық теңдеулерге сәйкес келеді(6):
(6)
Теңдеулер екінші қарапайым дифференциалдық теңдеулер жүйесін құрайды. Бұл теңдеулер жүйесін интегралдағанда қозғалыстың бастапқы шарттарынан анықтайтын интегралдау тұрақтыларын аламыз. Белгісіз функцияларды табу Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы, теңдеулер жүйесіне, жалпы алғанда,маңызды және кейде еңсерілмейтін математикалық қиындықтар, бұл теңдеулер алдымен анықталуы керек белгісіз ішкі күштерді қамтуы мүмкін.
Материалдық нүктелердің еркін емес жүйесінің қозғалысының дифференциалдық теңдеулері Егер а материалдық нүктелер жүйесі бос емес, онда оған белсенді күштер әсер етеді Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы және байланыс реакциялары Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Еркін емес жүйе массалары тиісінше тең болатын материалдық нүктелерден тұрсын Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы Бұл жүйені байланыстардан босатып, оларды реакциялармен ауыстырып, оны формальды түрде бос жүйеге айналдырып, дифференциалды құрастырамыз. вектор түріндегі еркін емес жүйенің қозғалыс теңдеуі(7)
немесе (7)
-жүйенің i-ші нүктесіне әсер ететін белсенді күштердің нәтижесі; Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы жүйенің i-ші нүктесінде қолданылатын байланыстардың реакцияларының нәтижесі болып табылады.Векторлық түрдегі теңдеу координаталық түрдегі еркін емес жүйенің қозғалыс теңдеулеріне сәйкес келеді(8):
( 8)
-декарттық координаталар осьтеріндегі нәтижелі белсенді немесе орнатылған күштердің проекциялары, -Нәтижелі реакциялардың проекциялары Бірдей координаталық осьтердегі материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы.
Салмақ. Жүйенің масса центрі
Материалдық нүктелерден тұратын жүйенің массасы жүйе нүктелерінің массаларының қосындысы болып табылады.
Жүйенің барлық нүктелері бірдей үдеумен қозғалады деп есептейік, Ньютонның екінші заңына сәйкес материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы, оның әрекетінен туындаған деп санауға болады.
оған параллель күштер жүйесі Материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. Жүйенің масса центрі немесе инерция центрі
материалдық нүктелер параллель күштер центрі деп аталады.Жүйенің бірдей үдеуімен нүктелеріне қозғалысты немесе өзгермеген жүйеге ілгерілемелі қозғалысты қамтамасыз ететін материалдық нүктелер жүйесінің динамикасы. алдыңғы формулаларға сүйене отырып, массалар центрінің координаталарын анықтаймыз(9):
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
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