Механикалық тәжірибелердің демонстрациялауға арналған және қолдануға жасалған құралдар

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ

ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. А. Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті

Шымкент институты

Физика кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «Механикалық тәжірибелердің демонстрациялауға арналған және қолдануға жасалған құралдар»

Орындаған: Медеуова Е. .

Пән әдіскері: Қоңырбаева Г.

Шымкент 2008 ж.

Мазмұны.

I Кіріспе.

1. 1 Механикалық демонстрациялық эксперимент . . . 3

II-тарау.

2. 1 Физиканы оқытудағы эксперименттің маңызы . . . 4

2. 2 Тәжірибелерді демонстрациялауға қойылатын негізгі талаптар . . . 5

2. 3 Тәжірибелерді демонстрациялаудың методикасы мен

техникасы . . . 9

Қорытынды . . . 15

Пайдаланған әдебиеттер . . . 16

Ұсыныстар.

Механикалық демонстрациялық эксперимент.

Физика-эксперименттік ғылым. Сондықтан, физикадан өткізілетін оқу эксперименті оқушылардың физика бойынша алатын білімдерінің көзі және физикалық құбылыстарды зерттеудің әдісі, физика сабақтарындағы басты көрнекілік болып табылады.

Арнаулы приборлардың жәрдемімен физикалық процестерді демонстрациялап көрсету және оқушылардың өздерінің істеп, зерттеп, бақылауы физикалық оқу эксперименті деп аталады. Ол физиканы оқытудағы ең негізгі көрнекі құрал болып саналады, себебі оны пайдаланудың нәтижесінде физикалық ұғымдар ( үдеу, өріс, жарық дисперциясы) қалыптастырылады, құбылыстар арасындағы өзара байланыстар ( күш пен масса, ток күші мен кедергі, жылудың механикалық эквивалент) тағайындалды, физикалық заңдар ( Ньютон, Ом заңдары) тексерілді.

Физикалық оқу экспериментінің оқушыларды ұқыптылыққа, төзімділікке, қиыншылықты жеңе білуге, ізденушілікке, бақылай білу ебдейлігін дамытуға, политехникалық дағдыларын қалыптастыруға күшті әсер ететіндей тәрбиелік маңызы да зор.

Демонстрациялық эксперимент немесе тәжірибелер сабақ үстінде көрсетіледі, сондықтан, ол сабақтың бір бөлігі болып есептелінеді және оқытудың басқа тәсілдерімен (әңгімелеу, лекция, проблемалық баяндау, т. т. ) бірігіп қолданылады. Демек, демонстпрациялық тәжірибелер көрсетпейінші физика сабақтарын сапалы өткізуге болмайды, оны мысалы, жарық спектрінің түрлі түстерін соқыр адамға түсіндірумен бара-бар деп түсінуіміз керек.

Сабақ үстінде физикалық тәжірибелерді көбінесе мұғалім көрсетеді, кейде оларды оқушылардың өздеріне де жасатуға болады.

Физиканы оқытудағы эксперименттің маңызы

Физикалық демонстрациялық эксперименттің әдістемелік құндылығы мұғалімнен мынадай шарттарды орындауды талап етеді:

Тәжірибе өтіліп жатқан оқу материалымен тікелей органикалық байланыста көрсетілуі керек (мысалы, сұйықтың қысымы) ;
Демонстрациялық эксперименттің айқын мақсаты болуы тиіс (Архимед күшінің шамасы неге тең?) ;
Сабақта көрсетілген физикалық тәжірибе көп уақыт алмауы керек және барлық приборларды бірден көрсетудің қажеті жоқ (атмосфералық қысым) . Олардың ең негізгілерін ғана тақырыпты түсіндіруге қолданып, қалғандарын оқушылардың сұрау, қайталау сабақтарында пайдаланған тиімді;
Физикалық тәжірибелердің негізінен физикалық заңдылықтардың сандық мағынасын дәлелдеуге арналғаны жөн (Ньютоннның екінші заңы), ал олардың сапалық жағының демонстрациялануы аз кездеседі (жарық дисперсиясы) .
Демонстрациялық эскперименттің эврикалық түрде болғаны жөн, мұндай жағдайда тәжірибенің негізінде оқушылар өздері «жаңалық» ашады немесе тиісті қорытындыға келеді (жарықтың шағылу заңы) .
Тәжірибенің бірнеше варианттарынан, жаңа сабақты түсіндіруде олардың ең көрнекісі, әсері күштісі көрсетілуі керек (инерция, қысымның берілуі) .
Тәжірибені көрсеткенде демонстрациялық столда тек керекті приборлар ғана қойылуы тиіс. Оның көрнекілігін күшейту үшін мұғалім түсті қағаздарды, ақ-қара экрандарды, түрлі түсті боялған сұйықтарды пайдаланып, приборды жарықтандырылғаны жөн (магниттік стрелка, марганцовкамен судың түсін бояу) .
Көрсетілген тәжірибеге қатысты сурет пен схемаларды дер кезінде тақтаға сызу қажет. Ең дұрысы-суретті динамикалық түрде салу (электролиз заңдары) .
Физикалық экспериментті нәтижелі көрсетуде физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігі өте-мөте қажет, кезінде тиісті түсінік және қорытынды берілуі керек.

Мектептегі физика курсындағы эксперимент -бұл физика ғылымына тән, зерттеудің ғылыми методтың мән-мағанасымен, оның физика саласындағы ғылыми зерттеулердегі ролімен таныстыру үшін, сондай-ақ мектеп оқушыларының қандай да бір практикалық дағдыларымен қарулануына тәжірибелер мен бақылаулардың маңызы зор. Физикалық экспериментті негізге алып, құбылыстарды оқып үйрену -оқушылардың ғылыми көзқарасының қалыптасуына, физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруге, мектеп оқушыларының пәнді оқып үйренудегі қызығушылығын арттыруға себін тигізеді.

Мектепте жасалатын физикалық эксперимент негізгі екі түрге бөлінеді: демонстрациялық ( ол көбінесе мұғалім орындайтын және кластағы барлық оқушылар бір мезгілде қабылдауына арналған) және лабораториялық (мұны оқушылар орындайды) . Эксперименттің бұл екі түрі бірін-бірі толықтырады. Кейбір жағдайларда оқушылардың лабораториялық жұмыстарын қойған жөн, ал басқа бір жағдайларда демонстрациялық экспериментті пайдаланған жақсы.

Тәжірибелерді демонстрациялауға қойылатын негізгі методикалық талаптар.

Демонстрациялық эксперимент құбылыстарды және заңдарды оқып үйрену үстінде, оқушының ой-өрісіне мұғалімнің белсенді басшылығы керек болған жағдайларда қажет болады. Тәжірибе демонстрациясы - мақсат көздеген процесс, оның барысында мұғалім мектеп оқушыларының сезу және қабылдау түйсіктеріне басшылық етуді іске асырады және осылардың негізінде белгілі бір түсініктер мен ұғымдарды қалыптастырады. Демонстрациялық тәжірибелерді мұғалімнің сөзімен ұштастыру - физикалық ұғымдардың ойдағыдай қалыптасуына маңызды шарттардың бірі.

VI- VII кластарға арналған физика программасында әрбір тақырыпқа демонстрациялық тәжірибелердің міндетті минимумы көрсетілген. Бұл тәжірибелер лабораториялық жұмыстармен бірге оқушылардың физикалық білімінің экспериментік негізі болып табылады. Демонстрациялық экспериментті өткізгенде түрлі мақсат көздеуге болады: бір құбылысты не екінші бір құбылысты бақылау, ұсынылған гипотезаны тексеру, физикалық заңдылықтарды айқындау және олардан келіп шығатын салдарларды тексеру. Өте маңызды физикалық ұғымдарды қалыптастыруға негіз болған заңдардың, физикалық гипотезалар мен теориялардың мән- мағанасын ашып беретін тәжірибелер ерекше орын алуы тиіс. Мұндай тәжірибелерге, мәселен, Эрстедтің, Фарадейдің классикалық тәжірибелері жатады. Бұларға физика пәнінің мұғалімі айрықша көңіл бөлуі тиіс. Сондай-ақ физиканы оқытуда көмекші сипатта болатын немесе оқушыларды жаңа материалды қабылдауға дайындайтын проблемалық тәжірибелердің алатын орны айтарлықтай. Техникалық құрылғылардың немесе приборлардың жұмыс істеу принципін, техналогиялық процестердің физикалық мәнін айқындайтын демонстрацияларға лайықты көңіл аударылуға тиіс.

Лабораториялық жұмыстарды 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. Лабораториялық 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 лабораториялық эксперименттің мынадай әдістемелік ерекшелік маңызы бар.

Физика курсында лабораториялық жұмыстардың білімдік және тәрбиелік маңызы зор. Тәжірибелерді жүргізу процесінде оқушылар физикалық заңдардың объективтілігіне көз жеткізеді және физикадағы ғылыми зерттеулерде қолданылатын методтар жөнінде мағлұмат алады. Лабораториялық жұмыстарды орындау оқушылардың физикалық заңдардың неғұрлым тереңірек меңгеруіне ықпалын тигізеді, өлшеу приборларымен жұмыс істегенде шеберліктер мен дағдыларды сіңіруіне, білімдерін өмірде саналы қолдануға үйретеді. Лабораториялық жұмыстар еңбекке баулу тәрбиесінде және оқушылардың политехникалықбілім алуында маңызды роль атқарады. Дұрыс ұйымдастырылған лабораториялық сабақтар оқушылардың ой белсенділігін арттырып, олардың қойылған сұраққа эксперименттік жолмен өз бетінше жауап іздеуге үйретеді.

Лабораториялық сабақтарда мынадай оқу есептерін шығаруды жүзеге асыруға болады:

Оқып үйренілетін заңдардың иллюстрациясы (дұрыстығын негіздеу), мәселен рычагтың тепе- теңдігін тексеру шарты, Омның тізбек учаскесіне арналған заңының иллюстрациясы;

Физикалық шамаларды өлшеу методтарын меңгеру, мысалы өткізгіштердің кедергісін анықтау электр лампасы тұтынған тоқтың қуатын анықтау;

Физикалық шамалардың арасындағы байланыстарды оқып үйрену және құбылыстар заңдылықтарын тағайындау, мысалы тоқ күшінің тізбектегі кедергіге және паралель жалғастырылған тұтынушылардың санына байланыстылығы;

өлшеу приборларымен динамометрмен, таразымен, манометрдің алуан түрлерімен, амперметрмен, вольтметрмен пайдалану шеберліктерін дарыту;

схемаларды оқи білуімен машықтандыру;

оқушылардың конструкторлық қабілеттерін және техникалық тапқырлықтарын дамыту;

физикалық приборлардың құрылысын және жұмыс принципін оқып үйрену.

Ғылыми нанымдылық. Бұл талап тәжірибенің мынадай вариантын, яғни бақыланып отырған әсер зерттелетін құбылыс арқылы мүлтіксіз түсіндірілетіндей вариантын, таңдау және көрсету керектігін білдіреді.

Демонстрациялық эксперимент- табиғи құбылыстарды жасанды қолдан туғызылған жағдайларда қайталап көрсетеді және олардың нәтижесінде ішінен экспериментаторға керекті өзара байланысқан факторларды айырып береді. Алайда көбінесе соңғы нәтижеге бақылаушының назарынан кейде тыс қалатын жанама құбылыстар елеулі әсерін тигізеді, сондықтан да алынған әсерді түгелімен бақылаушы білгісі келген факторлардың құбылысына апарып жөнсіз телиді. Нәтижесінде тәжірибенің түсіндірілуінде өрескел қате жіберіледі.

Түсініктілік. Демонстрациялар, сөз жоқ, оқушылардың түсінігіне жеңіл және олар көрсетілетін сабақтың оқу материалымен жүйелі байланысқан болуы тиіс. Сондықтан тәжірибелердің әр түрлі варианттарының ішінен оқушылардың сол кезеңдегі дайындығына сәйкесін іріктеп алу керек. Мысалы, кинетикалық энергияның потенциялық энергияға және керісінше айналуын демонстрациялаған кезде VI класта ең жақсысы Максвелл маятнигін емес, жіп маятникті пайдалану.

Бұл талап бәрінен де бұрын демонстрациялардың кластағы барлық оқушыларға жақсы көрінуін және оқып үйренілетін құбылыстардың негізгісін және бастысын нанымды көрсету жағын ойластырады.

Тәжірибелер айқын болу тиіс. Мысалы, электрлену кезіндегі денелердің тартылысын көрсететін демонстрация үшін көптеген тәжірибелерді пайдалануға болады: қағаз қиындыларының тартылысы немесе шұғаға ысылған эбонит таяқшасы бар «сұлтан» жолағы тартылысы; электростатикалық маятниктің станиол гильзасының тартылысы; ауырлық центрінен жіпке асылған метрлік сызғыштың немесетіпті су құбырының тартылысы. Осы тәжірибелердің бәрінен де айқынырағы және әсерлісі соңғысы екені көрініп тұр.

Сабақтың әр минуты қымбат. Сондықтан тәжірибелер мен приборларды оларды дайындауда уақытты минимум аз алатын, оның үстіне жұмысқа сенімді және мүдірмейтіндерін пайдалану өте маңызды. Мәселен, архимед күшінің демонстрациясының көп қарапайым және тоқтаусыз прибор «Архимед шелегімен» орындалады.

Тәжірибелерді демонстрациялаудың методикасы мен техникасы.

Оқушыларға әрбір тәжірибенің қойылу мақсаты айқын болуы тиіс. Әрбір демонстрация мектеп оқушыларының қызығушылығын арттырып, олардың белсенді ойлай білуіне түрткі болуы тиіс. Осы мақсатта бәрінен де бұрын проблемалық тәжірибелерді өткізуге сүйену дұрыс. Проблемалық тәжірибелердегі байқалған құбылыстарды түсіндірү, оқушының творчестволық ойын қозғайды, өйткені тұйыққа тіреген қиындықтарға, туындаған сұрақтарға ол өз бетінше және белсенді түрде жауап іздейді. Сонымен бірге нәтижесіз ұзақ -сонар тәжірибені демонстрациялау бақыланып отырған құбылысқа қызығушылықты мұқалтады, босқа уақыт оздыруға және баяндау қарқыны мен қабылдау қарқынын сақтамауға келтіретінін есте ұстаған жөн.

Демонстрацияға арналған қондырғыны оқушылардың көз алдында құрастырған жөн. Бұл тәжірибені түсінуді және оны қабылдауды жеңілдетеді. Тек өте қажетті жағдайларда, мысалы ұзақ-сонар жөндеуді керек ететін электр тізбектерін немесе қондырғыларды құру кезінде, приборлардың біразын немесе тұтас қондырғыны алдын ала құрастырылған күйінде демонстрациялауға болады.

Түсінуге күрделі немесе қиын процестерді тұтас тәжірибиелер сериясын көрсету, яғни бір құбылыстың өзін бірнеше тәсілмен немесе әр түрлі көзқарас тұрғысынан көрсетуге жүгіну: мәселен, электрленген денелердің қасиеттерін түсіндіретін тәжірибелер, түрлі конфигурациялы тогы бар өткізгіштерде магниттік қасиеттердің бар болатынын көрсететін тәжірибелер сериясын өткізу.

Сонымен қатар сабақты үсті-үстіне өңкей бір тектес демонстрациялармен ауырлата беруге болмайды, өйткені бұл уақыттың зая кетуіне, оқушылардың жұмысқа ықыласын, зейінін бәсеңдетіп, сабақты ойынға айналдырып жіберуге әкеліп соғады.

Денені бірқалыпты көтеру кезіндегі жұмысты анықтау.

Көлбеу жазықтықтың ПӘК-ін анықтау.

Жұмыстың мақсаты: Дененің һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелетін пайдалы жұмыстың сол дененің осы биіктікке көлбеу жазықтық бойымен көтергенде істелінетін толық жұмыстан кем болатынын көрсету.

Құрал-жабдықтар: тақтай, динамометр, өлшеуіш таспа немесе сызғыш, ағаш білеуше, жылжымалы қысқышы бар штатив.

1-тапсырма. Денені һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелінетін жұмысты анықтау.

Жұмыстың барысы: Дененің һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтеру үшін Ғ ₁ мен А ₁ жұмысын істейді: А ₁ = Ғ ₁ һ.

Дененің бірқалыпты тік жоғары көтеретін Ғ күші дененің Р ауырлық күшіне тең: Ғ ₁ =Р.

Оны динамометрмен тікелей өлшеу керек:

білеуді көтеретін һ биіктігін таңдап алыңдар;
білеудің ауырлық күшін динамометрмен өлшеңдер
білеуді һ биіктікке бірқалыпты тік жоғары көтергенде істелінетін жұмысты есептеп шығарыңдар.

2-тапсырма. Денені көлбеу жазықтықтың бойымен һ биіктікке бірқалыпты көтергенде істелінетін жұмысты анықтау.

Жұмыстың барысы: Денені жоғарыдағы таңдап алынған һ биіктігіне тік көтерудің орнына, Ғ ₂ күшін түсіріп ұзындығын l көлбеу жазықтықты пайдаланып көтеруге де болады. Алайда, көлбеу жазықтықты пайдаланғанымызда, механиканың алтын ережесі бойынша күштен ұтқанымызбен (Ғ ₁ <Ғ ₂ ) оның есесіне жолдан ұтыламыз (l>һ) . Көлбеу жазықтықты пайдаланғанда істелген А ₂ жұмыс мынаған тең: А ₂ =Ғ _2* l

«Алтын ережеге» сәйкес үйкеліс есепке алынбаған жағдайда А ₁ және А ₂ жұмыстары бір-біріне тең: А ₁ = А ₂ немесе Ғ ₁ Һ=Ғ ₂ l.

Практикада үйкелісті болдырмау мүмкін емес, сондықтан толық жұмыс А ₂ пайдалы А ₁ жұмыстан іс жүзінде үлкен: А ₂ >А ₁ .

178-суреттегідей көлбеу орналастырыңдар ( һ биіктік пен көтеретін білеу өзгеріссіз қалуы керек) ;
көлбеу жазықтықтың l ұзындығын өлшеңдер;
білеуге динанометрді іліп, оны көлбеу жазықтықтың бойымен жоғары қарай бірқалыпты қозғалтып тартыңдар да, Ғ2тарту күшін өлшеңдер;
білеуді көлбеу жазықтықтың бойымен бірқалыпты көтергенде істелінетін А2жұмысты есептеңдер

3-тапсырма: Көлбеу жазықтықтың пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК-ін) табу.

Жұмыстың барысы: Көлбеу жазықтықты пайдаланып, білеуді көтергендегі көлбеу жазықтықтың ПӘК-і пайдалы А ₁ жұмысты толық А ₂ жұмысқа бөлгенге тең:

_1/А2 немесе пайызбен (%) есептесек:

ПӘК-ті табу үшін:

көлбеу жазықтықтың ПӘК-ін есепсейміз;
механикалық «алтын ережесін» пайдаланып, үйкеліс есепке алынбаған жағдайда, көлбеу жазықтық күштен қандай ұтыс беретінін есептейміз. Есептелген Ғ2мәнімен динамометр арқылы өлшенген Ғ2мәнін салыстырамыз;
көлбеу жазықтықтың һ биіктігін өзгертіңдер де, істелінген жұмыстарды және көлбеу жазықтың ПӘК-ін анықтаймыз;

Иіндік тепе-теңдік шарттарын анықтау.

Жұмыстың мақсаты- күш моменттері ережесінің дұрыстығын иінтіректі пайдаланып, эксперимент жүзінде тексеру.

Құрал-жабдықтар: штативке орнатылған иіндік, жүктер жиынтығы, масштабы сызғыш, динанометр

1-тапсырма. Екі күштің әрекетіндегі иіндіктің тепе-теңдік шартын тексеру.

Жұмыстың барысы: 1) оқулықтағы «Иіндік»; «Иіндікке түскен күштердің тепе-теңдігі»; «Күш моменттері» туралы материалды қайталаңдар;

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.