Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оның физика пәнін оқытуда қолдану
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
I . Тарау. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандартынан жалпы ережелер және физика пәні бойынша бағдарламалар 8, 11. сыныптар үшін.
1.1. «Физика» пәнін оқытудың басты мақсаттары мен міндеттері ... ... ... ... ... ... .6
1.2. «Физика» пәнінің зерттеу объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.3. «Физика» пәнінің мазмұнының таяудағы даму болашағы және базистік оқу жоспарындағы орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4. «Физика» пәні бойынша оқу жүктеменің көлемі және базалық білім мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
II.Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы оптика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.2. XVII.XVIII ғасырдағы оптиканың дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
2.3. XIX.XX ғасырдағы оптиканың дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38
III.Тарау . Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы.
3.1. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы мағлұмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .52
ІV. тарау. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
4.1. Жарық толқындары тарауын оқытуда тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
4.2. Салыстырмалылық теориясының элементтері тарауындағы тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
4.3. Сәуле шығару және спектрлер тарауындағы тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
4.4. Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастың даму тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...67
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
I . Тарау. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандартынан жалпы ережелер және физика пәні бойынша бағдарламалар 8, 11. сыныптар үшін.
1.1. «Физика» пәнін оқытудың басты мақсаттары мен міндеттері ... ... ... ... ... ... .6
1.2. «Физика» пәнінің зерттеу объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.3. «Физика» пәнінің мазмұнының таяудағы даму болашағы және базистік оқу жоспарындағы орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4. «Физика» пәні бойынша оқу жүктеменің көлемі және базалық білім мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
II.Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы оптика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
2.2. XVII.XVIII ғасырдағы оптиканың дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27
2.3. XIX.XX ғасырдағы оптиканың дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38
III.Тарау . Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы.
3.1. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы мағлұмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .52
ІV. тарау. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
4.1. Жарық толқындары тарауын оқытуда тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
4.2. Салыстырмалылық теориясының элементтері тарауындағы тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
4.3. Сәуле шығару және спектрлер тарауындағы тарихи мәліметтерді қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
4.4. Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастың даму тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...67
Кіріспе.
Егеменді елдің ертеңі оқу-білімнің тереңділігімен өлшенеді. Толассыз, үздіксіз өзгеріп тұрған әлем адамынан да қабілет пен қажеттіліктерді толассыз, үздіксіз дамытуды талап етеді.
Елбасымыз Н.Ә.Назарбаевтың “Қазақстан-2030” даму бағдарламасында Қазақстан халқына арналған жолдауында “Біздің жас мемелекетіміз өсіп, жетіліп кемелденеді, жас шәкірттер онымен бірге ер жетеді. Олар өз ұрпағының жауапты да шегерлі, білім өрісі биік денсаулықтары мықты өкілдері болады ” деп көрсеткендей шәкіртерді тәрбиелеуде физика пәнінің алатын орны бөлек.
Физика материя қозғалысынң неғұрлым жалпы қасиеттері мен заңдарын зерттейді. Ол осы заманда жаратылыс тануда жетекші роль атқарады. Мұның өзі физкалық заңдардың теориялардың және зерттеу әдістерінің барлық жаратылыстану ғылымдары үшін шешуші мәні барлығымен байланысты.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғат құбылыстармен және олардың ғылыми түсініктерімен танысады, балалардың бойында дүниенің материалылығы туралы, қандай да болсын жаратылыстан тыс күштің жоқтығы, адамның қоршаған әлемді тану мүмкіндігінің шексіздігі туралы сенім қалыптасады. Физика мен техниканың даму тарихымен таныса келе оқушылар адамның, ғылыми білімдерге сүйене отырып, айналадағы шындық болмысты қалай қайта өзгертетінін, өзінің табиғатқа билігін қалай арттыратынын түсіне бастайды. [2]
Физиканы оқыту процесінде оқушыларды физиканың өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығының, транспорт пен медицинадағы аса маңызды қолданыстармен таныстыруға, автоматика туралы түсінік беруге, практикада кеңінен қолданылатын өлшеу приборларымен және құрал-саймандармен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыруға мүмкіндік туады. Оқушыларды қоғамдық пайдалы еңбекке дайындау үшін мұның үлкен маңызы бар.
Физикалық теориялар мен заңдарды оқып үйреніп, құбылыстар арасындағы себеп – салдарлық байланыстарды , анықтау, нақты физикалық есептерді шешуге теориялық білімдерді қолдану оқушылардың логикалық ойлауын, олардың танымдық қаблеттерін дамытуда үлкен роль атқарады.
Физика оқу пәнінің оқушылардың дүниеге ғылыми көзқарасын қалыптастыру үшін мүмкігдіктері зор.
Физиканы оқып үйрену барысында оқушылар дүниеге ғылыми көзқарасты қалыптастыру процесінің мынадайнегізгі элементтерін қамтиды: оқып үйренетін физикалық құбылыстардың материялық табиғатын ашу; құбылсыстар арасындағы байланыстарды тағайындау және оларды дұрыс түсіндіру; оқып үйренетін физикалық заңдардың объективтік сипатын ашу; оқушыларды табиғат заңдарын танып білу және оларды табиғатты қайта өзгерту пайдалану үшін мүмкіндігіне көздерін жеткізу; табиғатты тану процесінің диалектикалық сипатын ашу; физикадағы ғылыми жетістіктерді көрсету.[12,13]
Қазіргі заманғы ғылыми-техникалықпроцестің өте шапшаң қарқынмен дамуы жаратылыстану пәндеріне оның ішінде физика пәнінің мектепте оқытылуына көп көңіл аудару-тәуелсіз еліміздің болашақ мамандары үшін аса маңызды.
Ғылым мен техниканың даму процесін жетілдіруде физика тарихына көңіл аудару қажет. Физика тарихы – ғылым тарихының бір бөлігі, яғни физика ғылымының дамуын зерттейді Физик атарихын оқып үйрену арқылы оқушылар ғылыми түсініктерін тереңдетеді., теорияны толықтырады. Сонымен қатар әдістемелік және тәрбиелік мәні зор. Ғылым тарихын үйрете отырып оқушылардың дүние таныиын дамытуда, адамгершілік қаситетін қалыптастыруда, білімге деген сүйіспеншілігін арттыруда әсері зор.
«Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оны физика пәнін оқытуда қолдану» тақырыбындағы дипломдық жұмысты орындауда алға қойған мақсаттар:
1. Жарықтың даму тарихы жайлы деректерменоқушыларды таныстыру.
2. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғылымдардың еңбектерін нақтылау.
3. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
Осы мақсаттардың орындалу нәтижесінде оқушыларды үздіксіз білім алуға, шығармашылық қабілетін және ойын дамытуға, олардың бойында дидактикалық-материалистік көзқарасты қалыптастыруға мүмкіндік жасалады. [10]
Егеменді елдің ертеңі оқу-білімнің тереңділігімен өлшенеді. Толассыз, үздіксіз өзгеріп тұрған әлем адамынан да қабілет пен қажеттіліктерді толассыз, үздіксіз дамытуды талап етеді.
Елбасымыз Н.Ә.Назарбаевтың “Қазақстан-2030” даму бағдарламасында Қазақстан халқына арналған жолдауында “Біздің жас мемелекетіміз өсіп, жетіліп кемелденеді, жас шәкірттер онымен бірге ер жетеді. Олар өз ұрпағының жауапты да шегерлі, білім өрісі биік денсаулықтары мықты өкілдері болады ” деп көрсеткендей шәкіртерді тәрбиелеуде физика пәнінің алатын орны бөлек.
Физика материя қозғалысынң неғұрлым жалпы қасиеттері мен заңдарын зерттейді. Ол осы заманда жаратылыс тануда жетекші роль атқарады. Мұның өзі физкалық заңдардың теориялардың және зерттеу әдістерінің барлық жаратылыстану ғылымдары үшін шешуші мәні барлығымен байланысты.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғат құбылыстармен және олардың ғылыми түсініктерімен танысады, балалардың бойында дүниенің материалылығы туралы, қандай да болсын жаратылыстан тыс күштің жоқтығы, адамның қоршаған әлемді тану мүмкіндігінің шексіздігі туралы сенім қалыптасады. Физика мен техниканың даму тарихымен таныса келе оқушылар адамның, ғылыми білімдерге сүйене отырып, айналадағы шындық болмысты қалай қайта өзгертетінін, өзінің табиғатқа билігін қалай арттыратынын түсіне бастайды. [2]
Физиканы оқыту процесінде оқушыларды физиканың өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығының, транспорт пен медицинадағы аса маңызды қолданыстармен таныстыруға, автоматика туралы түсінік беруге, практикада кеңінен қолданылатын өлшеу приборларымен және құрал-саймандармен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыруға мүмкіндік туады. Оқушыларды қоғамдық пайдалы еңбекке дайындау үшін мұның үлкен маңызы бар.
Физикалық теориялар мен заңдарды оқып үйреніп, құбылыстар арасындағы себеп – салдарлық байланыстарды , анықтау, нақты физикалық есептерді шешуге теориялық білімдерді қолдану оқушылардың логикалық ойлауын, олардың танымдық қаблеттерін дамытуда үлкен роль атқарады.
Физика оқу пәнінің оқушылардың дүниеге ғылыми көзқарасын қалыптастыру үшін мүмкігдіктері зор.
Физиканы оқып үйрену барысында оқушылар дүниеге ғылыми көзқарасты қалыптастыру процесінің мынадайнегізгі элементтерін қамтиды: оқып үйренетін физикалық құбылыстардың материялық табиғатын ашу; құбылсыстар арасындағы байланыстарды тағайындау және оларды дұрыс түсіндіру; оқып үйренетін физикалық заңдардың объективтік сипатын ашу; оқушыларды табиғат заңдарын танып білу және оларды табиғатты қайта өзгерту пайдалану үшін мүмкіндігіне көздерін жеткізу; табиғатты тану процесінің диалектикалық сипатын ашу; физикадағы ғылыми жетістіктерді көрсету.[12,13]
Қазіргі заманғы ғылыми-техникалықпроцестің өте шапшаң қарқынмен дамуы жаратылыстану пәндеріне оның ішінде физика пәнінің мектепте оқытылуына көп көңіл аудару-тәуелсіз еліміздің болашақ мамандары үшін аса маңызды.
Ғылым мен техниканың даму процесін жетілдіруде физика тарихына көңіл аудару қажет. Физика тарихы – ғылым тарихының бір бөлігі, яғни физика ғылымының дамуын зерттейді Физик атарихын оқып үйрену арқылы оқушылар ғылыми түсініктерін тереңдетеді., теорияны толықтырады. Сонымен қатар әдістемелік және тәрбиелік мәні зор. Ғылым тарихын үйрете отырып оқушылардың дүние таныиын дамытуда, адамгершілік қаситетін қалыптастыруда, білімге деген сүйіспеншілігін арттыруда әсері зор.
«Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оны физика пәнін оқытуда қолдану» тақырыбындағы дипломдық жұмысты орындауда алға қойған мақсаттар:
1. Жарықтың даму тарихы жайлы деректерменоқушыларды таныстыру.
2. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғылымдардың еңбектерін нақтылау.
3. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
Осы мақсаттардың орындалу нәтижесінде оқушыларды үздіксіз білім алуға, шығармашылық қабілетін және ойын дамытуға, олардың бойында дидактикалық-материалистік көзқарасты қалыптастыруға мүмкіндік жасалады. [10]
Пайдаланған әдебиеттер
1. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты.
2. Кудрявцев П.С. Курс истории физика - М. «Просвещение»1982 г.
3. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до канца XVIII века- М. «Наука»1974 г.
4. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, Атомная и ядерная физика – М. «Просвещение»1974 г.
5. Льоцци Марио. Истории физики –М. «Мир» 1970 г.
6. Спасский Б.И. Истории физики-М. «Высшая школа» 1977 г.
7. Берн М., Вольф Э. Основы оптики-М. «Наука» 1970 г.
8. Дуков В.М. Исторические образы в курсе физики средней школы – М. «Просвещение» 1983 г.
9. Мощанский В.Н. История физики в средней школе – М. «Просвещение»1981г.
10. Құдайқұлов М., Жаңабергенов Қ. Орта мектепте физиканы оқыту әдістемесі- Алматы «Рауан» 1998 ж.
11. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Орта мектептің 11-сыныбына арналған оқулық – Алматы «Мектеп»1981 ж.
12. Орта жалпы білім беретін мектептің 10-11 сыныптарына арналған «физика» пәнінің бағдарламасы – Алматы. 2006 ж.
13. Полатбеков П. Оптика – Алматы «Мектеп» 1981 ж.
14. Қалығұлов А.Ж: Физиканы оқыту методикасы – Алматы. 1992 ж.
15. «Физика в школе» ғылыми- әдістемелік журнал N2, 2006 ж.
16. «Математика және физика»ғылыми-әдістемелік журналN6,2006 ж.
17. Трофимова Т.И. Справочник школьника по физике 7-11 кл – М. 2006г.
1. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты.
2. Кудрявцев П.С. Курс истории физика - М. «Просвещение»1982 г.
3. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до канца XVIII века- М. «Наука»1974 г.
4. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, Атомная и ядерная физика – М. «Просвещение»1974 г.
5. Льоцци Марио. Истории физики –М. «Мир» 1970 г.
6. Спасский Б.И. Истории физики-М. «Высшая школа» 1977 г.
7. Берн М., Вольф Э. Основы оптики-М. «Наука» 1970 г.
8. Дуков В.М. Исторические образы в курсе физики средней школы – М. «Просвещение» 1983 г.
9. Мощанский В.Н. История физики в средней школе – М. «Просвещение»1981г.
10. Құдайқұлов М., Жаңабергенов Қ. Орта мектепте физиканы оқыту әдістемесі- Алматы «Рауан» 1998 ж.
11. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Орта мектептің 11-сыныбына арналған оқулық – Алматы «Мектеп»1981 ж.
12. Орта жалпы білім беретін мектептің 10-11 сыныптарына арналған «физика» пәнінің бағдарламасы – Алматы. 2006 ж.
13. Полатбеков П. Оптика – Алматы «Мектеп» 1981 ж.
14. Қалығұлов А.Ж: Физиканы оқыту методикасы – Алматы. 1992 ж.
15. «Физика в школе» ғылыми- әдістемелік журнал N2, 2006 ж.
16. «Математика және физика»ғылыми-әдістемелік журналN6,2006 ж.
17. Трофимова Т.И. Справочник школьника по физике 7-11 кл – М. 2006г.
Д И П Л О М Д Ы Қ Ж Ұ М Ы С
Таќырыбы: Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оның физика
пәнін оқытуда қолдану
Орындаған:
Ғылыми жетекшісі:
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
I - Тарау. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға
міндетті стандартынан жалпы ережелер және физика пәні бойынша бағдарламалар
8, 11- сыныптар үшін.
1.1. Физика пәнін оқытудың басты мақсаттары мен
міндеттері ... ... ... ... ... ... . 6
1.2. Физика пәнінің зерттеу
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
1.3. Физика пәнінің мазмұнының таяудағы даму болашағы және базистік оқу
жоспарындағы
орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..12
1.4. Физика пәні бойынша оқу жүктеменің көлемі және базалық білім
мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
II-Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы
оптика ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 2
2.2. XVII-XVIII ғасырдағы оптиканың
дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..27
2.3. XIX-XX ғасырдағы оптиканың
дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...38
III-Тарау . Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы.
3.1. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы
мағлұмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
ІV- тарау. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
4.1. Жарық толқындары тарауын оқытуда тарихи мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
4.2. Салыстырмалылық теориясының элементтері тарауындағы тарихи
мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...61
4.3. Сәуле шығару және спектрлер тарауындағы тарихи мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
4.4. Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастың даму
тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ..63
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...65
Пайдаланылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .67
Кіріспе.
Егеменді елдің ертеңі оқу-білімнің тереңділігімен өлшенеді. Толассыз,
үздіксіз өзгеріп тұрған әлем адамынан да қабілет пен қажеттіліктерді
толассыз, үздіксіз дамытуды талап етеді.
Елбасымыз Н.Ә.Назарбаевтың “Қазақстан-2030” даму бағдарламасында
Қазақстан халқына арналған жолдауында “Біздің жас мемелекетіміз өсіп,
жетіліп кемелденеді, жас шәкірттер онымен бірге ер жетеді. Олар өз
ұрпағының жауапты да шегерлі, білім өрісі биік денсаулықтары мықты өкілдері
болады ” деп көрсеткендей шәкіртерді тәрбиелеуде физика пәнінің алатын орны
бөлек.
Физика материя қозғалысынң неғұрлым жалпы қасиеттері мен заңдарын
зерттейді. Ол осы заманда жаратылыс тануда жетекші роль атқарады. Мұның өзі
физкалық заңдардың теориялардың және зерттеу әдістерінің барлық
жаратылыстану ғылымдары үшін шешуші мәні барлығымен байланысты.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғат құбылыстармен
және олардың ғылыми түсініктерімен танысады, балалардың бойында дүниенің
материалылығы туралы, қандай да болсын жаратылыстан тыс күштің жоқтығы,
адамның қоршаған әлемді тану мүмкіндігінің шексіздігі туралы сенім
қалыптасады. Физика мен техниканың даму тарихымен таныса келе оқушылар
адамның, ғылыми білімдерге сүйене отырып, айналадағы шындық болмысты қалай
қайта өзгертетінін, өзінің табиғатқа билігін қалай арттыратынын түсіне
бастайды. [2]
Физиканы оқыту процесінде оқушыларды физиканың өнеркәсіп пен ауыл
шаруашылығының, транспорт пен медицинадағы аса маңызды қолданыстармен
таныстыруға, автоматика туралы түсінік беруге, практикада кеңінен
қолданылатын өлшеу приборларымен және құрал-саймандармен жұмыс істеу
дағдыларын қалыптастыруға мүмкіндік туады. Оқушыларды қоғамдық пайдалы
еңбекке дайындау үшін мұның үлкен маңызы бар.
Физикалық теориялар мен заңдарды оқып үйреніп, құбылыстар арасындағы
себеп – салдарлық байланыстарды , анықтау, нақты физикалық есептерді шешуге
теориялық білімдерді қолдану оқушылардың логикалық ойлауын, олардың
танымдық қаблеттерін дамытуда үлкен роль атқарады.
Физика оқу пәнінің оқушылардың дүниеге ғылыми көзқарасын
қалыптастыру үшін мүмкігдіктері зор.
Физиканы оқып үйрену барысында оқушылар дүниеге ғылыми көзқарасты
қалыптастыру процесінің мынадайнегізгі элементтерін қамтиды: оқып үйренетін
физикалық құбылыстардың материялық табиғатын ашу; құбылсыстар арасындағы
байланыстарды тағайындау және оларды дұрыс түсіндіру; оқып үйренетін
физикалық заңдардың объективтік сипатын ашу; оқушыларды табиғат заңдарын
танып білу және оларды табиғатты қайта өзгерту пайдалану үшін мүмкіндігіне
көздерін жеткізу; табиғатты тану процесінің диалектикалық сипатын ашу;
физикадағы ғылыми жетістіктерді көрсету.[12,13]
Қазіргі заманғы ғылыми-техникалықпроцестің өте шапшаң қарқынмен дамуы
жаратылыстану пәндеріне оның ішінде физика пәнінің мектепте оқытылуына көп
көңіл аудару-тәуелсіз еліміздің болашақ мамандары үшін аса маңызды.
Ғылым мен техниканың даму процесін жетілдіруде физика тарихына көңіл
аудару қажет. Физика тарихы – ғылым тарихының бір бөлігі, яғни физика
ғылымының дамуын зерттейді Физик атарихын оқып үйрену арқылы оқушылар
ғылыми түсініктерін тереңдетеді., теорияны толықтырады. Сонымен қатар
әдістемелік және тәрбиелік мәні зор. Ғылым тарихын үйрете отырып
оқушылардың дүние таныиын дамытуда, адамгершілік қаситетін қалыптастыруда,
білімге деген сүйіспеншілігін арттыруда әсері зор.
Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оны физика пәнін оқытуда
қолдану тақырыбындағы дипломдық жұмысты орындауда алға қойған мақсаттар:
1. Жарықтың даму тарихы жайлы деректерменоқушыларды таныстыру.
2. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғылымдардың
еңбектерін нақтылау.
3. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
Осы мақсаттардың орындалу нәтижесінде оқушыларды үздіксіз білім алуға,
шығармашылық қабілетін және ойын дамытуға, олардың бойында дидактикалық-
материалистік көзқарасты қалыптастыруға мүмкіндік жасалады. [10]
I-Тарау. Қазақстан Ресубликасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға
міндетті стандартыннан жалпы ережелер және физика пәні бойынша
бағдарламалар.
1.1. Физика пәнін оқытудың басты мақсаттарымен міндеттері.
Стандарт Физика оқу пәні бойынша білім мазмұнының мемелекеттік
міндетті минимумына және оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын
талаптарды тағайындайды.
Стандарт ережелері:
• Қазақстан Республикасының жалпы білім беруді жүзеге асытатын
барлық білім ұйымдарында олардың меншіктік формасына, типіне
және түріне тәуелсіз Физика пәнін оқытуды жүзеге асыру
кезінде, Мемлекеттік білім стандарттары және тестілеудің
материалдарын дайындау кезінде,
• Білім беру саласындағы Физика пәні бойынша оқу
бағдарламаларын, оқулықтар мен оқу-әдістемелік кешендер дайындау
барысында,
• Білім беру жүйесі қызметкерлерінің кәсіптік біліктілігін
жетілдіру барысында Физика пәні бойынша педагог мамандардың
біліктілігін жетілдіру және қайта даярлау бағдарламаларын жасау
барысында,
• Білім беру саласындағы орталық және жергілікті атқару
органдарында Физика пәні бойынша оқыту сапасына мемелекеттік
бақылау жүргізу кезінде қолданылуы және сақталуы міндетті.
Сонымен қатар стандарт білім ұйымдарын аттестациялау, жұмыстық оқу
жоспарларын дайындау, оларды жүзеге асырылуын бақылау кезінде пайдаланады.
[1]
Жалпы физика материяның ең негізгі қасиеттерімен заңдылықтарын
зерттейтін ғылым. Бізді қоршаған әлем қалай құрылған, оның заңдылықтары
қандай, табиғат құбылыстары қандай заңдылықтарға бағынатына жауап іздейтін
сала екенін білеміз. Сондықтан физиканы оқытуда мынадай мақсаттар қойылады:
1. Даму үстіндегі іргелі физикалық теориялардың біртұтас жүйесі
түрінде көрініс беретін әлемнің шынайы физикалық бейнесі
арқылы оқушының ғылыми дүние танымын қалыптастыру;
2. Оқушыларға жеке және әлеуметтік проблемаларды шешуге мүмкіндік
беретін физика бойынша базалық білім жүйесін шығармашылықпен
қабылдау тәсілдерін үйретудің, сондай-ақ іс-әрекет объектісіне
айналып отырған болмысқа эмоционалдық құндылық қатынастың
әлеуметтік тәжірибесін меңгеру негізінде олардың өмірлік
дағдыларын дамыту.
Бұл мақсаттар оқыту процесінде, оқытудан күтілетін нәтижені де
елеулі саралауды, сондай-ақ физиканың типтік оқу бағдарламасында көрсетілуі
тиіс көптеген қосалқы және басқа жеке мақсаттарға жетуді көздейді.
Оқушылардың айналадағы табиғи құбылыстар мен процестерді
диалектикалық – матеиалистік тұрғыдан дұрыс түсінуі үшін, олардың өмірімен
техникада қолданылуын білуі үшін, политехникалық ептіліктерімен дағдыларын
қалыптастыру үшін физикалық шамалар мен өлемдерпді меңгеру үшін физикан.ы
оқыту қажет. Физиканы оқыту процесінде оқушыларды табиғат құбылыстарын
бақылай білуге, оларды талдауға, олардың заңдылықтаврын түсініп, практикада
қолдана білуге үйрету болып табылады. [1]
Физика пәнін оқытудың басты міндеттері
Физиканы оқытудың мақсаттарынан оның мынадай басты міндеттері
туындайды:
1) білімді ұжымдық және жеке дара қабылдау тәсілдерін
тиянақты меңгеру негізінде оқушыларды үздіксіз білім
алуға дайындау: ол үшін оқу-эксперименттік зерттеулер
жүргізуге және бақыланған физикалық құбылыстарды
теориялық тұрғыда түсіндіруге мүмкіндік беретін ғылыми-
таным әдістерінің қажетті дағдыларын қалыптастыру;
2) оқушылардың санасында табиғат пен оны танып білу туралы
білімнің қисынды жүйесін қалыптастыру;
3) оқушылардың шығармашылық қабілетін жәене ойын дамыту;
4) планеталық ауқымдағы процестерге оқушылардың қатынасы
бар екенін және олардың іс-әрекетінің экологиялылығына
жеке жауапкершілігін қалыптастыру;
5) оқушыларды бүгінгі жедел қарқынмен дамып отырған
технологияландырылған қоғамда өмір сүруге бейімдеу.
Физиканы оқытудың басты міндеттері типтік бағдарламасында толығырақ
айқындалады. Орта мектептерде физиканы оқытудың алдында негізгі
мынадай міндеттер тұр:
• оқушыларға физика пәні бойынша бастапқы білімдер жүйесін
беру;
• физика жөніндегі ғылыми зерттеулерде қолданылатын әдістер
туралы түсінік беру, бұл әдістерді меңгеруге жәрдемдесу;
• мектеп оқушыларының ойлауын дамытуға, олардың бойында
дидиактикалық – материалистік көзқарастың қалыптасуына
көмектесу;
• оқушыларға политехникалық білім беруді, оларды қоғамдық
пайдалы еңбекке және мамандық таңдауға әзірлеуді жүзеге
асыру;
Физиканың бастауыш курсы өзінің оңайлығына қарамастан, жүйелі білім
беруге тиіс. Бұл жағдайда ол оқушының физикалық білімдерүгедеген қажетін
толығырақ қанағаттандырады және олардың жоғарғы сыныптарда физика мен
басқада пәндерді оқып үйренуге дайындығын жақсартады.
Физиканың білімділік маңызы: физикалық құбылыстар мен заңда;
негізгі физикалық теориялар; фиизкалық қбылыстарды зерттеу әдістері; физика-
техниканың теориялық ірге тасы; физикалық заңдылықтардың практикада
қолданылуында.
Физика пәнінің тәрбиелік міндеттері:
материя, оның таусылмайтындығы, әлемнің материялылығы; фиизкалық
құбылыстардың өзара байланыстығы, себептері мен салдары; фиизакалық сандық
өзгерістердің сапаға көшу заңдары; диаметикалық-материалистік көзқарас,
патриотизмді жетілдіру. [11]
Физиканың кәсіби бағдарлық рөлі:
политехникалық білімдердің негізі; фиизканы оқытудағы еңбек
тәрбиесі; физика-техникалық кәсібибағдар. Мектептегі физика пәнінің
білімдік, тәрбиелік, кәсібибағдарлық маңызы осындай.
Оқушылардың шығармашылық қабілетін дамытуда, оларға творчестволық
жаттығулар, тапқырлыққа баулитын қызықты үй тапсырмаларын орындату
нәтижесінде физөиканы оқытудың міндеттерінің де дұрыс шешілуіне қолайлы
жағдай жасалады.
1.2 “Физика” пәнінің зерттеу объектілері.
Жаратылыстану ғылымдары жүйесіндегі физканың басты орынға ие болуы
оның терең философиялық және ғылыми-техникалық мазмұнымен тікелей
байланысты. Физика салыстырмалы түрде материяның неғұрлым қарапайым және
сонымен қатар неғұрлым жалпылама түрлерін, сонымен қатар материя
қозғалысының неғұрлым күрделірек түрлерінің құрамына кіретін физиканың
түрлерін зерттейді. Материяның жалпылама іргелі құрылымды түзілістерімен
және қасиеттерімен айналысатын физика ғылымы білім беруді ұйымдастырудың
неғұрлым жағарғы сатысына жетті және оның дамыған математикалық,
эксперименттік зерттеу құралдары бар. Оның түсініктері зерттеу
нәтижелерімен әдістері, ойлау стилі бүкіл ғылыми – жаратылыстану ойлау
стиліне елеулі ықпалын тигізеді. Іргелі физикалық теориялардың біртұтас
жүйесі ретінде ұсынылған әлемнің физикалық бейнесі оқушылардың
дүниетанымымен біртұтас ғылыми – жаратылыстану бейнесі туралы көзқарксын
қалыптастырудағы басым моделі болып табылады.
Оқушылардың ғылыми – жаратылыстанудан алғашқы сауаттылыған
мектептің бастауыш сатысы қалыптастырады, оны биологиялық, физикалық,
химиялық және географиялық білімдер Дүниетану деп аталытын пән
енгізілген.
Мектептің келесі негізгі және жоғарғы сатыларында дүниенің ғылыми
–жаратылыстану бейнесінің мазмұны Биология, Физика, Химия сияқты жеке
пәндер сондай-ақ Физика және астрономия арқылыда беріледі.
Мектептің негізгі сатысындағы Физика пәні курстар мен бөлімдерді
олардың базалық ғылымдағы орналасу ретінде сәйкес қамтиды: механика,
молекулалық физика, термодинамика, электродинамика, атомдық физика.
Мектептің негізгі сатысының оқу материалдарын игеру физикалық
білімнің толықтырылған болуын қамтамасыз етеді, оқушыларға жоғарғы
сыныптарда, оқуын жалғастыруға мүмкіндік беретін қажетті білім қорын
жасайды.
Мектептің жоғарғы сатысында Физика пәні негізгі курстарды
қамтитын іргелі теориялар негізінде құрылады. Мектептің жоғарғы сатысының
оқу матеиалын меңгеру физикалық білімнің әлемдік білім кеңістігінің сәйкес
деңгейімен пара-пар болуын қамтамасыз етеді. [ 11]
Астрономиялық материал Физика оқу пәніне екі тәсілмен енеді:
• 7-11 сыныптардағы физиканың оқу материалдарымен органикалық
түрде біріктіру арқылы;
• ғылыми – жаратылыстану пәндерінің кірістірілген курсында жеке
тарау түрінде беру арқылы;
Физика-математика бағдардағы мектептің жоғарғы сатысында
Астрономия жеке оқу курсы аясында оқытылады.
Физика – табиғаттың алуан түрлі құбылыстары мен тәжірибеге
негізделген ғылым. Табиғат құбылыстары физикалақ шамалар арқылы
сипатталады. Физикалық шамалармен тәжірибе жасау негізінде физикалық заңдар
ашылады. Жаратылыстану пәндері бір-бірімен тығыз байланысты.
Физикада анықталған іргелі заңдар өзінің күрделілігі мен
анықтылығы жөнінен кез келген құбылыстарды зерттеу басталатын деректерден
асып түседі. Алайда олар тікелей бақыланатын қарапайым құбылыстар
жөніндегі білімдер сияқты, әрі сенімді және объективті.
Физика қазіргі табиғаттанудағы озат ғылымдардың бірі болып
табылады. Ол ғылымның, техниканың, өндірістің әр түрлі салаларына зор
ықпалын тигізеді.
Сонымен қатар физиканың химияны, геологияны және де басқа
жаратылыстану ғылымдарын жаңа бағытта қайта құрудағы ролі зор.
Биологиядағы революция процестерін зерттеу үшін молекулалық
биология мен генетиканың ашылуы ерекше екпін берді. Молекулалық биологияда
өз объектілерін аңғару үшін және зерттеу үшін негізгі құрал-жабдықтар мен
әдістерді алып пайдаланады.
Келешекте термоядорлық электр станциялар адам баласын энергия
көздері жөнінен қиыншылықтардан тудырады. Яғни, атомдық және термоядорлық
энергияның ғылыми негіздері түгелдей атомдық ядролар физикасының
жетістіктеріне сүйенеді.
Сондай-ақ қазіргі физика электрондық есептеуіш машиналарын одан
ары шағымдаудың, қимыл әрекетін шапшандатудың және сенімділігін артырудың
жаңа жолдары мен әдістерін ашып отыр.
Физика әдістемесінің ғылыми-теориялық негіздері ретінде теориялық
талдау, нобайлау эксперимент дара тұлға мен қаріптерді дамыту теориялары,
таным мен сезу және ойлау процестері, дидактикалық принциптер,
педогогикалық және психологиялық заңдылықтар, бақылау, оқушылардың ойлауы
мен еңбек ету ерекшеліктері пайдаланылады. [1]
Мектеп пәні бойынша оқу материялын, сездіру не сөзбен баяндау
тарихи не қисындық тәсілмен, абстракты немесе нақты мысал алып түсіндірудің
қай формаларын қандай кезде пайдалану проблемесын теориялық және
эксперименттік зерттеудің нәтижесінде тек қана әдістемелік ғылым шешеді.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғи құбылыстар
мен және оларға берілген ғылыми түсініктер мен танысады. Физика мен
техниканың даму тарихы мен таныса келе, оқушылар адамның, ғылыми білімдерге
сүйене отырып, айналадағы болмысты қалай өзгеретінін түсіне бастайды. Бұл
оқушы бойында диалектикалық-материалистік көзқарасты қалыптастырады.
1.3. Физика пәні мазмұнының тяудағы даму болашағы және базистік
оқу жоспарындағы орыны.
Физика саласындағы және онымен іргелес басқа да ғылым
салаларында (астрофизика, биофизика, радиология, синергетика, кибернетика)
ашылып жатқан жаңалықтар мен жаңа білімдер ауқымы жыл сайын жылдам
қарқынмен ұлғайып келеді. Орасан зор эксперименттік деректер де
жинақталуда. Физикалық теориялар да соған сәйкес дамиды. Әсіресе мынадай
іргелі физикалық теоирялар қайта қаралып, әрі терең, әрі ауқымды даму
үстінде:
- Ньютон механикасының классикалық теориясы;
- Ньютондық гравитациялық механиканың классикалық теоирясы;
- Максвелдің электродинамикалық теориясы және механиканың
релятивистік теоирясы, яғни Эйнштейннің арнайы салыстырмалық
теориясы;
- Бор постулаттарымен байытылған кванттық механика теоирясы;
- Релятивистік гравитациялық механика теорисы;
- Релятивистік кванттық механика теорисы;
- Кванттық гравитациялық механика теорисы;
- Кванттық релятивистік гравитациялық механика теорисы;
Бұл ілгері физикалық теориялардың өзара логикалық және жүйелі
байланыстағы диалектикалық бірлігі дүниенің біртұтас физикалық бейнесін
береді, физиканы оқытудың барлық әдістемелік жүйесінің басты мақсаты болып
табылды. Ол мектептегі физикалық білімнің даму болашағын да анықтайды.
Осыған байланысты іргелі теориялар төңірегінде жинақталған факталогиялық
материалдың орасан зор мөлшерін неғұрлым тереңірек жалпылау және жүйелеу
қажет. Физиканың мазмұнын жетілдіру болашақта осының негізінде жүзеге
асырылады, ал ол оқу материалын сұрыптап талдаудың (таңдап алу, логикалық
байланысын іздестіру және жүйелеу т.б.) ең жоғарғы әдістемелік деңгейін
талап етеді. Мұнда қазіргі заман талабына сай білімді жеткізуші ретінде
мұғалімнің ролі мен жауапкершілігі арта түседі.
Физиканы оқыту әдістемесі – күн сайын, ай сайын ұдайы жедел дамып
отырған ғылым. Өйткені, оның дамуына ықпал жасайтын қайнар бұлағы мол. Олар
физика, философия, педагогика мен психология, техникалық құралдар мен ЭЕТ,
экологиямен экономика ғылымдарының жетістіктері, мектепке арналған
бағдарламалар мен тұжырымдамалар, оқулықтар мен оқу құралдары. МҰғалім
мұндай жадыхаттарды күнде үзбей қарап, үздіксіз оқып, танысу барысында өз
мамандығын күнделікті жетілдіріп отырады, мектепте физиканы оқыту заман
талабына сай дәрежеде жүргізуге мүмкіндік алады.
Қазіргі заманғы негізгі талап- үздіксіз білім берудің тәсілдерін табу,
оқушыларды өз бетінше жұмыс істеуге үйрету, оларды кітаппен өздігінен жұмыс
атқаруын дамыту, техникалық және компьютерлік құралдар арқылы білім алу
жолдарын іздестіру, шығармашылық және шеберлік іске баулу.
Мұның бәрін жүзеге асыру процесіндегі, оқыту әдістерінің қандайын
қолданса да, педагог пен оқушының бірлесіп атқаратын жұмысы. [3]
Физика оқу пәні ретінде Қазақстан Республикасы жалпы орта білімінің
базистік оқу жоспарының мемлекеттік компонеттін құраушылардың бірі болып
табылады.
Базистік оқу жоспарындағы Жаратылыстану білім саласының инворианты
бөлігінде физика мектептің негізгі және жоғарғы сатысында міндетті түрде
оқытылатын пән ретінде көрсетілген. Мектептің бағдарына байланысты Физика
пәнін оқытуға бөлінентін уақыт мөлшері базистік оқу бағдарламасында
варианттиптік компонентіне (талдау пәндері, факултативтік сабақтар)
бөлінген сағаттар есебінен көбейтуге болады.
Физика пәнін оқытудың ғылымилығы мен тереңдігі елеулі түрде мұғалімнің
заңдарды білдіру үшін немесе жалпы қағидаларды салдарлар шығару үшін
математикалық апоратты қаншалықты дұрыс пайдалануымен анықталады.
Оқытудағы жүйелілікке физика пәнін келтіруде бүкіл программалық
материалды физика ғылымының ішкі логикасына сәйкес келетін бір
дәйектілікпен оқып үйренеді, әр фактіні оқып үйрену бұрын оқып үйренген
білімге сүйенеді, сонымен бірге жаңа фактілерді оқып үйренуге негіз
әзірлейді.
Қоғамның қазіргі кездегі дамуы электрониканың адам өмірімен іс-
әрекетінің барлық саласына жылдам дәл сипатталады. Электроника үдетілген
қарқынмен ғылымда, өндірісте, транспортта, байланыста, мәдениет саласында
тұрмыста және т.б. бағыттарды кеңінен қолданылуда. [1,2]
Қазіргі заманғы ғылыми техникалық процестің қарқында дамуына сәйкес
физика ғылымы ролінің өсуі; ғылым мен техниканың өзара әсерінің күнделікті
күшеюіне; ғылымның өндіріс күшімен айналуына байланысты мектепте физикалық
білім беруден мақсаттары күрделеніп, арта түсеуде. Осыған сәйкес жақсарту
міндеттері алға қойылады. Басты физикалық идеялар негізгі физикалық
теориялар арқылы айқындалады.
Осыған сәйкес жетілдірілген мектеп физика курсын инворианттық
(базистік, яғни курстық ядросы) функциялық бағдарлама негізінде оқытылады.
Кез-келген физикалық теорияны: а) негізге, б) ядроға, в) қорытынды
түйінге жіктеуге болады. Теорияның негізін эксперименттік факт, идеал
объектілер, физикалық ұғымдар мен шамалар құрайды. Теорияның ядросына
физикалық заңдар принциптер постулаттар, іргелі тұрақты шамалар жатады.
Нақты өндірістік-техникалық мәселелерді шешуде физикалық теорияның
қолданылуы, оның түпкілікті түйіні болады.
1.4. Физика пәні бойынша оқу жүктемесінің көлемі және базалық білім
мазмұны.
Физика пәнінен жалпы білім беру келесі бағдарламалар бойынша
жүзеге асырылады:
• білім берудің негізгі бағдарламасы (7-9-сыныптар);
• бағдарлы білім беру бағдарламасы (10-11-сыныптар). Мектептің
негізгі сатысына (7-9- сыныптар) арналған білім берудің
негізгі бағдарламасының базалық мазмұны екі бағдар бойынша
анықталады;
• қоғамдық-гуманитарлық бағдардағы мектептердегі (сыныптарға)
арналған оқу пәні ретіндегі физиканың базалық мазмұны;
• жаратылыстану-математикалық бағдардағы мектептерге
(сыныптарға) арналған оқу пәні ретіндегі физиканың базалық
мазмұны.
Физика пәні бойынша оқу жүктемесінің көлемі білім берудің
негізгі бағдарламаға сәйкес:
1. Мектептің негізгі сатысында (7-9-сынптар) аптасына 6
сағатты, оқу жылына 204 сағатты,
7-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат
8-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат
9-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат құрайды.
2. Мектептің жоғарғы сатысында (10-11-сынптар) оқытудың
бағдарына қарай:
1) қоғамдық-гуманитарлық бағдарда аптасында 2 сағатты,
әрбір сынпта 1 сағаттан, оқу жылында 34 сағатты, барлығы
68 сағатты.
2) жаратылыстану-математикалық бағдарда аптасына 6
сағатты,әрбір сынпта 3 сағаттан, оқу жылында 102 сағатты,
барлығы 204 сағатты құрайды. [1,8]
Базалық білім мазмұны.
Физиканың мектептік курсының мазмұқны іргелі физикалық теориялардың
динамикалық түрде дамитын жүйесі ретіндегі дүниенің ғылыми-физикалық
бейнесі туралы шынайы көзқарас қалыптастыруға бағытталған тұжырымдық идеяға
сәйкес анықталады. Физиканың базалық мазмұны осы іргелі теориялар
төңірегіне топтастырылады. Физиканың мектеп курсының құрылымы Механика,
Молекулалық физика және термодинамика, Электродинамика, Кванттық
физика бөлімдерінен тұрады. Мұнда физиканың қозғалыс жәнекүш, зат және
энергия, сондай-ақ ғылыми-физикалық таным әдістері сияқты котегориялары
аталған бөлімдер арасындағы байланыстырушы буын ретінде көрініс табады.
Физиканы оқыту оқушыларды ғылыми таным әдістерімен қаруланддыруға,
олардың жасына және білім деңгейіне сәйкес табиғи және техникалық
құрылыстарды өз бетінше теориялық және эксперименттік зерттеуге мүмкіндік
беретін интеллектуалдық және практикалық біліктіліктерін дамытуға
бағытталуы тиіс.
Оқу пәні ретінде Физика оқушыларға ғылыми танымның жалпы әдістері
мен зерделенетін ғылымның арнайы жеке әдістерінен білім береді, сондай-ақ
зерделетін әдістерді тәжірибеде қолдана алу қарастырылады.
Физикадағы әдістер қазіргі заманғы ғылыми танымның тұғыры болып
табылады. Оны игеру оқушы үшін өте маңызды. [1,10]
Механика. Материалдық нүктенің түзу бойымен қозғалысы; координата,
жылдамдық, үдеу. Бірқалыпты және қисық сызықты қозғалыс.
Механикалық тербелістер:гармониялық тербелістер;амплитуда, жиілік
және период. Еркін және еріксіз тербелістер. Резонанс. Серпімді толқындар,
олардың таралу жылдамдығы. Дыбыстың қатаңдығы. Тонның жоғарылығы.
Денелердің өзара әсерлесуі. Масса.Күш. Ньютон заңдары.Дене
импульсі, импульстің сақталу заңы. Реактивтіқозғалыс. Жұмыс және қуат.
Потенциалдық және кинетикалық энергия. Механикалық энергияның сақталу заңы.
Жай механизмнің пайдалы әсер коэффициенті.
Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Ауырлық күші. Еркін түсу. Салмақ.
Салмақсыздық. Қатты денелердің серпімді және пластикалық деформацияларды.
Серпімділік күші. Гук заңы. Үйкеліс. Үкеліс күші. Архимед күші. Денелердің
жүзуі. Сұйықтар мен газдардың қозғалысы. Бернулли теңдеуі.
Молекулалық физика және термодинамика. Атомдар мен молекулалар. Зат
бөлшектерінің жылулық қозғалысы, олардың өзара әсерлесуі. Температура. Ішкі
энергия. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Термодинамиканың екінші
бастамасы. Жылу берілу, жылу берілудің түрлері. Жылу мөлшері. Жылу
сыйымдылық
Дененің балқуы және қатаюы. Кристалл денелердің балқу
температурасы, меншікті балқу жылуы. Булану және конденсация, меншікті
булану жылуы. Қайнау, қайнау температурасы және оның сыртқы қысымға
тәуелділігі.
Электродинамика. Денелердің электрленуі. Электр заряды. Электрон.
Қозғалмайтын зарядтың өзара әсерлесуі. Заттардың электр өткізгіштігі,
өткізгіштер мен изоляторлар. Электр тогы, ток көздері. Электр тізбегі. Ток
күші. Кернеу. Металл өткізгіштің кедергісі. Тізбек бөлігі үшін Ом заңы.
Өткізгіштерді параллель және тізбектей жалғау. Токтың жылулық әсері. Токтың
жұмысы мен қуаты. Қыздыру шамы. Қысқа тұйықталу.
Токтың магниттік әсері. Денелердің электрленуі. Тұрақты магниттер.
Электромагниттер. Жер –үлкен магнит. Электр қозғалтқышы.
Электр өрісі. Потенциалдар айырымы. Конденсатор, конденсатордың
электр сыйымдылығы. Зарядталған конденсатордың энергиясы. Электролит
ерітінділеріндегі токтың өту ерекшеліктері. Плазма туралы түсінік. Шала
өткізгіштер, шала өткізгіштердегі токтың өтуі. Шала өткізгішті диод.
Магнит өрісі. Электромагниттік индукция құбылысы. Электромагниттік
өріс. Тербелмелі контурдағы электромагниттік тербелістер. Айнымалы ток.
Электромагниттік толқынлар, олардың таралу жылдамдығы. Радиобайланыс
принципі. Электромагниттік толқындарды тірі ағзаларға тигізетін әсері.[1]
Электромагниттік толқындар спектрі. Жарық толқындары. Жарықтың
интерференциясы және дифракциясы. Кескіннің дифракциялық табиғаты. Көру
механизмі. Жарық сәулелері. Жарықтың шағылуы және сынуы. Айналар, линзалар.
Жарық сәулелері. Жарықтың ортамен өзара әсері, полерезация, дисперция және
жұтылу. Денелердің түстері.
Арнайы салыстырмалық теория элементтері.
Кванттық физика. Атом құрылысының ядролық моделі. Атомның жарықтың
жұтуы және шығаруы. Лазерлер туралы ұғым.
Жарықтың затпен өзара әсері: Жарық қысымы, фотоэффект. Жарық пен
заттың корпускулалық – толқындық дуализмі.
Атом ядросы. Ядроның нуклондық моделі. Изоляторлар.
Радиоактивтілік. Ядролық сәулеленудің биологиялық әсері. Сәулелену дозасы
туралы түсінік. Сәулеленуден қорғану жолдары. Ядролық реакциялар. Байланыс
энергиясы. Масса мен энергияның пропорционалдығы. Ядролық энергия бөлінуі.
Уран ядросының бөлінуі. Тізбекті реакция. Термоядролық реакция.
Элементар бөлшектер туралы түсініктер.
Әлемнің біртұтас физикалық бейнесі. Әлем. Біздің Ғаламның құрылысы.
Жұлдызды аспан. Күн жүйесі. Птоломейдің геоцентрлік Коперниктің
гелиоцентрлік жүйелері. Күн жүйесінің планеталары. Планеталардың қозғалысы.
Аспан сферасы. Шоқжұлдыздар. Ай, оның фазалары. Жердің жасанды серіктері.
Әлемнің физикалық бейнесін қалыптастыру теориялық та
эксперименттікте зерттеу әдістерін қолдану негізінде жүзеге асырылады.
Осыған байланысты физикалық білімнің базалық мазмұны мектептік физикалық
экспериментті, лабораториялық практикумды, типтік (соның ішінде
эксперименттік және есептеу) физикалық есептерді, сонымен қатар физикалық
құралдарды және физикалық шамаларды өлшеуді де қамтиды. Эксперименттік,
лабораториялық, практикалық жұмыстардың базалық мазмұнын және физикалық
есептерді Физика пәнінің сәйкес бағдарламалық - әдістемелік құралдарды
анықтайды. [11]
Орта білімнің сәйкес сатыларында Физика пәні бойынша базалық
білім мазмұны мынадай:
1. Мектептің бастауыш сатысындағы білім мазмұны.
Мектептің бастауыш сатысындағы оқыту оқушыларды мектептің негізгі
сатысындағы ғылыми – жаратылыстану пәндерін, оның ішінде физиканы оқуға
қажетті базалық дайындықпен қамтамасыз етуі тиіс.
Мектептің бастауыш сатысындағы Дүниетану пәні бойынша білім берудің
негізгі базасы келесі дидактикалық біліктер мен бөлімдерден тұрады:
Табиғатты зерттеудің физикалық әдістері.
Механика: механикалық қозғалыс, денелердің өзара әсерлесуі, жұмыс және
қуат, қысым, механикалық құбылыстарды зерттеу әдістері.
Молекулалық физика және термодинамика: заттың молекулалық құрылысы,
жылулық құбылыстар, жылулық құбылыстарды зерттеу әдістері, жылулық
процестердегі энергия түрлері.
Электродинамика: денелердің электрленуі, тұрақты электр тогы,
магниттердің өзара әсері, электромагниттік толқындар, электромагниттік
құбылыстарды зерттеу әдістері, жарық толқындары, жарық құбылыстары.
Атом және атомдық физика: атом, атом моделі және оны зерттеу әдістері;
атом ядросы: ядроға бөлшектердің байланыс энергиясы, ядролық энергия,
ядролық физикадағы бөлшектерді бақылау және тіркеу әдістері.
Астрофизика: Күн жүйесі, оның құрылысы, планеталар мен кіші денелердің
физикалық табиғаты, аспан денелерінің қозғалысы: заңдары, Күн және
жұлдыздар, олардың физикалық сипаттамасы. [1]
2. Мектептің жоғарғы сатысының жаратылыстану- математикалық
бағдарындағы білім мазмұны Жаратылыстану-математикалық бағдарға арналған
бағдарлы білім беру бағдарламасы физиканың Ньютон механикасынан басталып,
элементар бөлшектермен аяқталатын барлық негізгі бөлімдерін ғылымның
қазіргі даму деңгейінде оқытуды көздейді. Онда материяның құрылымдық
деңгейлері біртіндеп қарастырылады, объектілердің табиғаты мен қасиеттері
сипатталады. Оның негізінде нақты дүниені оқып-үйренуде құрылатын физикалық
моделде көрсетіледі; оқк материалы жеке тауарларға бірігетін іргелі
физикалық теорияларға топтасқан.
Ғылыми таным әдістері және әлемнің физикалық бейнесі.
Механика: кинематика (негізгі ұғымдар, нүкте және қатты дене
қозғалысының заңдылықтары, механикалық қозғалыстың салыстырмалылығы),
динамика (Ньютон механикасының заңдылықтары, табиғаттағы күштер импульстің
сақталу заңы, энергияның сақталу заңы, сұйықтар мен газдардың қозғалысы).
Молекулалық физика және термодинамика: молекула-кинетикалық теория,
термодинамика заңдары, сұйықтар мен газдардың бір біріне айналуы, қатты
денелер және олардың сұйыққа айналуы.
Электродинамика негіздері: электростатика, әртүрлі ортадағы электр
тогы, тогтардың магнит өрісі, электромагниттік өріс, заттың магниттік
қасиетттері.
Тербелістер мен толқындар: механикалық тербелістер, электр
тербелістер, электр энергиясын өндіру, жеткізу тарату, механикалық және
электромагниттік толқындар, жарықтың әсерлері, жарықтың түзу сызықты
таралуы, линзалар, радио байланыстың физикалық негіздері.
Арнайы салыстырмалық теориясының негіздері.
Кванттық физика : жарық кванттары, атомдық физика, лазерлер, атом
ядросы, элементар бөлшектер.
II-Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы оптика.
Оптика өте ертедегі алғашқы ұғымдар пайда болған ұғымдарға жатады.
Өзінің көп ғасырлық даму тарихында тек дамып отырғанын және ашылып жатқан
заңдар мен құбылыстар арқылы толықтырып жатқан фундоментальды физика
ғылымдарының бір екендігін білеміз.
Оптика-жарық табиғатын жан-жақты зерттейді жарық туралы алғашқы
ұғымдар ертедегі ғасырларда пайда болды. Ертедегі индустар кезде (табиғат
оты) бар ддеп қарастырды. Б.Э.Д. 582-500 жылдар аралығындағы грек философы
және математигі Пифагор және соның мектебіндегілер көру мүмкіндігін көзден
заттарға ыстық булар шығару арқылы деп түсіндірді. Бұл теория біртіндеп
даму нәтижесінде нақты мән алды және оны б.э.д. 300 жылы Эвклид көру
сәулелерінің теориясы деп дамытты. Мұнда көзден көру сәулелері шығып
денелерге тиген кезде көру сезімі пайда болады деді. Эвклид жарықтың түзу
сызықты таралуының негізін қалаушы. Жарықта оқып үйренуде математиканы
қолдану нәтижесінде жарықтың айнадан шағылу заңын ашты. Жарықтың айнадан
шағылуында геометриялық теорияны қолдану үшін жарықтың табиғаты емес, оның
түзу сызық бойымен таралуы қажет. Эвклид ашқан заңдылықтар сақталған және
қазіргі геметриялық оптикада қолданылады. Жарықтың сынуы мен де таныс. Бұл
көзқарасты біртіндеп б.э.д. 70-147 жылдар аралығында Птолемей дамытты.
Птолемей жарықтың сыну құбылысына өте көп тәжірибелер жасады, түсу және
сыну бұрыштарын қайта - қайта көп өлшеді, бірақ сыну заңын аша алмады.
Аспандағы жарықтың өзгеруі атмосферадағы жарықтың сынуы нәтижесінде
екендігін Птолемей байқады.
Эвклидтан басқа ертедегі басқа ғалымдар да дөңес айналардың әсерін
білді. Б.Э.Д. 287-212 жылдары Архимед дөңес айна көмегімен рим кемелерін
жағым жіберген.
Б.Э.Д. 460-370 жылдары Демокрит көру көздің беткі қабатына денелерден
шыққан ұсақ атом бөлшектерінің әсері деді. Осы айтқанға 341-270 жылдары
б.э.д. Эпикурде ұстанды 384-322 ж. б.э.д. атақты грек философы Аристотель
көру сезімінің себебі адам көзінен тыс деді. Аристотель түстер жарықпен
қараңғының араласуының әсері деп түсіндіргісі келді.
Аристотель көзбен зерттелен дене арасындағы ортаға мән берді. Ертедегі
ойшылдар табиғаттағы қарапайым құбылыстарды зерттеу нәтижесінде сүйенеді.
Физиканың дамуына ертедегі ғалымдардың, ойшылдардың айтқан тұжырымдары
негіз болды. [1,4]
Құл иеленушілік қауымның ыдырауы ертедегі мәдени мұралардың бұзылуымен
қамтылды. Бұл барлық ғылымдардың соның ішінде физикалық білімніңде
төмендеуіне әкеліп соқты. Ғылымның дамыған аймақтарына християн
шіркеулерінің келуі, үстемдік жүргізуі қолайсыздықтар туғызды. Християн
шіркеулерінің үстемдігі, материялистік көзқарасқа қарсылығы ғылымның
дамуына қолайсыз жағдайлар тудырды. [3,4]
Орта ғасырдың алғашқы периодында (150-700 ж. б.э.) оптикада
айтарлықтай жұмыстар болмады. Біздің эраның 700 жылдарынан бастап арабтарда
ғылымның дамуы басталды.
Араб физигі Альгазен 1038 жылы өзінің зерттеулерінде оптиканың
бірқатар сұрақтарын дамытты. Ол көз құрылысын, жарықтың сыну және шағылуын
ойыс айнада қарастырды. Жарықтың сынуын қарастыруда Альгазен Птолемейге
қарама-қарсы түсу бұрышы сыну бұрышына пропорционал емес екндігін
дәлелдеді. Жарықтың табиғаты туралы Альгазен бағыты басқаларға қарағанда
дұрыс болды. Альгазен жарық таралуында белгілі бір жылдамдықпен
таралатындығын білді. Сонымен қатар күн мен Ай Горизонтта тал түстегіге
қарағанда үлкен екендігін сезім алданышымен түсіндірді.
Орта ғасырдағы ғылымның дамуының жағдайы онша жақсы емес еді, оған
себеп жарықтың табиғаты туралы зерттеулердің болмауы. Негізгі істелінген
жұмыстар айнадан жарықтың шағылуымен линзада өтуі жарықтың жүру жолы мен
линзадан өтуі. Философтар шіркеулік оқудың шындығын дәлелдеп берді.
Бұл кезеңдегі кемшіліктің ең негізгісі жарық табиғатын зерттеудің
болжауы. Араб ғылымының өрлеуі ойшылдардың шіркеу тарапынан жасаған
кедергілер әсер етті. Бұл кездегі жұмыстар жарықтың линзадан өтуі мен
айнадан шағылу кезіндегі сәулелер жолын оқып үйрену болды. Бұл бағыт орта
ғасыр периодынан Қайта туылу дәуіріне дейін өткелең периодқа дейін
сақталды.
1214-1294 жылдар ралығында Роджер Бэкан параболалық айнадағы жарықтың
шағылуын, айнаның сферелық аберрациясын, шашыратқыш линзаның бас фокус
аралығының орнын анықтады. Р.Бэкан сонымен қатар көз анатомиясы және
физиологиясымен айналысты. Нашар көретіндер жинағыш линзаны пайдалануды
ұсынды. 1285 жылы көзілдірікті ойлап тапты. [1,2]
ХІV ғасырда ғылым жаңалықтары барлық салада баяу дамыды, соның ішінде
оптикада енеді.
Қайта туылу дәуірі. ХІV – ХVІІ ғасырдың бірінші жартысында Батыс
Европа үшін феодализмнен капитализмге көшу кезеңі болды. Бұл кезеңде
бірқатар жаңалықтар ашылды, соның алғашқыларың бірі Колумбтың Американы
ашуы, Коперниктің әлемнің гелиоцентірлік жүйесін табулары жалпы прогрестің
дамуына әсер етті. Ол кезең жалпы прогрестің дамуына әсер етті. Ол
кезеңдерде өсуі ғылым мен техниканың дамуы, сонымен қатар мәдениетте өсе
бастады.
Табиғат туралы ғылым да өсе бастады. Осы кезеңде Оптикада үлкен
өзгеріске ұшырады. Франциско Мавролик (1494-1575) бірінші рет көз әйнекті
тапты. Мавроликтің ойлап тапқан ойыс линза сәулені жинамайды, керісінше
шашыратады деп түйді. Көз хрусталдарына түскен сәуле, көзге әсер етеді деп
түйді. Сондықтан көзге алыстан және жақыннан көру пайда болатындығын
дәлелдеді. Осының әсерінен итальяндық Порто (1538-1615) жылы
фотоаппаратыңкамерасын ойлап тапты. Микроскоптың шығу тарихы галландиялық
оптика шебері Захария Янсенге байланысты. Ол 1590 жылы микроскопты ойлап
тапты. Сонымен қатар көру трубасы да пайда болды. 1608-1610 жылдар
аралығында Голландиялық оптиктер Захария еңбектері айтарлықтай болды.
Неміс физигі және астрологі Кеплердің еңбектері ерекше болды. Кеплер
жарықтың сыну құбылыстарын терең зерттеді. Бірақ жарықтың сыну құбылысы
оған бұйырмады. Сыну құбылысы Голландиялық Вилла (1591-1626) бұйырды, бірақ
бастапқы кезде жарияланбады. Француз Рене Декарт (1596-1650) көп уақытын
жарық құбылыстарын зерттеуге арнады. Ол жарықтың қоршаған ортаға түсіретін
қысымын дәлелдеді. Шындығында жарық түскен әсер етіп қысым түсіреді, ол
кезде таралады. Геометриялық оптикаға Ферма көп еңбек сіңірді. Пьер Ферми
(1610-1665) ол былай түсіндірді. Жарық тар екі саңылаудан өткенде ол ең аз
мөлшерде жылдамдығын жоғалтады деп түсіндіреді. Бұл жағдайда Фермидің
пікірі Декарт пікімен қарама-қарсы болды. Атақты Итальян физигі Галлелей
(1564-1642) жарық туралы ешқандай жұмыс істеген жоқ. Ол физикада телескопты
ойлап табушы ретінде қалды. Телескоптыбірінші рет қолданған ол айдың
бетіндегі дақтарды, кратерлерді және тауларды анықтады. Оның ойлап тапқан
трубасы зерттелетін денені 30 есеге дейін ұлғайтуға мүмкіндік туғызды.
Өзінің көру трубасы арқылы ол Юпитер планетасының серіктерін ашты.
Негізінен Галилей астрономия ғылымымен айналысты. Галилей сонымен
қатар жарықтың жылдамдығын зерттеді. Бірақ мүмкін болмады. Ол өзінің көру
трубасы арқылы күн бетіндегі дақтарды дәл анықтады және күн бетіндегі
жалындарды анықтады.
Иезут оқымыстысы Гатер Шейнер (1575-1650) көру трубасы арқылы күн
дақтарын дәл анықтады, сонымен қатар күн алауларын дәл тапты. Көру трубасы
Кеплер жобасы бойынша жасалған. Шейнердің тамаша еңбегі көру трубасы
проекциялық аппаратқа айналдыруы еді. Ол аппарат арқылы күн системасын
экраннан әртүрлі қырынан көруге болады.
Иезуттік оқымыстысы Марк-Антониоде Доминис (1560-1624) жарық
құбылыстарымен айналысты. Жарықтың табиғаты кемпірқосақ шыны шарға түскен
жарықтың табиғаты деп қарастырды.
Гримольда (1618-1665) ашқан жаңалығы жарықтың дифракциясы тамаша
жетістік болды. [3.4.5]
Жарық тар саңылаудан өтіп мөлдір экранға түскенде ауытқитындығын
дәлелдеді. Екі жарықтың қосындысын зерттеген Гримальда олар қосылған кезде
бір-бірін күшейтудің орнына әлсірететінін байқады. Гримальда жоғарғыдағы
жағдайларға тоқтала келе жарық толқынды түрде тарайды деп жорамал жасады.
Жарық туралы сұраққа ол кез-келген жарық ақ жарықтың құрамды бөлігі
деп дәл айтты. Тараған жарықтың денеге түскен кезде оның шағыласатындығын
ашты. Әсіресе жер бетіне түскен сәуле кері шағылысады. Ол жарықтың тізбекті
түрде таралуына көңіл аудармады.
Біртіндеп жалпы экономиканың, техниканың, мәдениеттің, өнердің өрлеуі
шіркеумен әлемдік көзқарастағы прогресшілдердің арасындағы қайшылықтар үдей
түсті. Ғылымда біртіндеп эксперименттік әдістер жеңе бастады. Осы кезде
оптика саласында да біршама жаңалықтар мен ашылымдар жасалды.
1494-1575 жылдар аралығында көзілдіріктің жұмысына Французки Мавролик
дұрыс пікір берді.
Мавролик сонымен қатар ойыс линзалар жарықты жинамай шашатыны туралы
айтты.
1538-1615 жылдары италия ғалымы Порта фотоаппараттың алғашқы моделін
ашты. Бірнеше жылдан соң негізгі оптикалық құрал микроскоппен көру түтігі
шықты.
Галилей көру түтігін жетілдірді және оны астрономияға қолданып,
Коперниктің гелиоцентрлік жүйесіне сүйеніп таң қаларлық жаңалығын ашты.
Көру түтігінің мүмкіндігін 30 есе ұлғайту нәтижесінде ай бетіндегі таулар
мен кратерлерді, Юпитер серігін, жұлдыздар құрылымындағы Құс жолын ашты.
Галилей жарық жылдамдығын есептеп таппақшы болды, бірақ эксперименттік
құрал-жабдықтардың әлсіздігінен бұл мақсатқа жете алмады. Галилей күн
бетіндегі дақтарды көрді.
Осылайша эксперименттік ашылымдар жарық табиғатын зерттеудің
қаншалықты қажет екендігін көрсетті.
Келесі айналымда фундаментальді теориялық және экспериментальді
зерттеулер жарық табиғаты туралы ғылыми қорытынды жасауға негіз болды. Осы
кезде жарық табиғатын түсіндіруде екі қарама-қарсы көзқарастар болды: жарық
құбылыстарын корпускулалық құбылыстар арқылы және жарықтың толқындық
табиғаты туралы қарастыру.
Бұл екі көзқарас арасындағы күрес жарықтың табиғатының үздіксіз және
үзілісті қасиеттерімен қарастырғанда екі бағыттағы теориялар бір – біріне
қайшылық тудырмай, қайта біртұтас екендігін көрсетті. [2.3]
1611 жылы Кеплердің оптикадан – Диоптрика атты жаңа шығармасы
баспадан шықты. Мұнда телескоп конструкциясын бейнелейді, линзадағы жарық
жолдарын, линзалар жүйесін қарастырады. Осылардан жарықтың тығыздығы көп
ортадан тығыздығы аз ортаға өткенде толық шағылу болатындығын ашты, дөңес
және ойыс линзалардың фокустық ара қашықтығын анықтады.
Коперник ашқан жаңалықтардан ғылыми бағдарлама пайда болды, мұнда
жаратылыстану эксперименті мен математика құрылымы механика, оптикада
қарастырылады. [3.4]
2.2.ХVII-XVIII ғасырдағы оптиканың дамуы.
XVII ғасырда ғылым мен техника және өндіріс саласында күрт
өзгерістер етек алды. Европаның кейбір аймақтарында ғылыми қоғамдар ашылды.
Математика ғылымы қарқынмен дамыды. XVII –ғасырдың екінші жартысында
табиғат құбылыстарын зерттеу кең етек алды. Ағылшынның ғалымы Исатак
Ньютонның (1643-1727) жаңалықтары физика және математика саласына үлкен
өзгерістер әкелді.
Оптикадағы Ньюдтон ашқан жаңалық жарықтың диперциясы (1666) болды.
Үш қырлы призмада өткен ақжарықтың табиғаты туралы Ньютон пікірін
тұжырымдады. Ақ жарық деп отырғанымыз әртүрліжарықтардың қоспасын екндігін
және ақ жарық әртүрлі спектрге жіктелетіндігін дәлелдеді. Әртүрлі
жарықтарды призмаға түсіре отырып одан өткен жарықтың ақ жарық құрағанын
кері процес арқылы көреді. Ол әртүрлі жарықтарды қоса отырып олардың
спектрге айналатынын көрді. Осылардың барлығын ой елесінен өткізген Ньютон
жарықтың теориясын жасады. Бұл Ньюдтонға дейін жұмбақ күйінде болдған еді.
Одан соң Ньютон жарықтың дифракциясы мен интерференциясын жасады. Ол
жарықтың интерференциялық суретін жасады. Алынған қорытынды Ньютон сақинасы
деген атқа ие болды. Бұның барлығын қорыта келіп жарықты белгілі бір
мөлшердегі зат деп қорытты. Кез – келген зат өзінен жарық шығарады деп
ойлайды. Сонымен Ньютон жарықтың корпускалық теориясын тұжырымдады. Жжарық
бөлшектері әртүрлі болады. Қызыл жарық бөлшектері үлкен күлгін сәуленің өте
ұсақ болады деп ойлады және солай болады да.
Жарықтың толқындық теориясымен айналысқан ағылшындық Роберт Гук
(1635-1703) болды. Онымен қатар Голландиялық физик христиан Гюгенс (1629-
1695) Гуктің пікірінше жарық көзінен тараған жарық эфирде тербеліс жасай
таралады деп ойлады. Жарық толқындары көлденең толқындар деп жорамал
жасады. Бұл пікірді Фрнелде қолдады.
Жұқа пластинкадан өткен жарықты зерттеп оның құрамын анықтауға Гук
көп уақытын жұмсады. Өкініштісі оны аяғына дейін жеткізе алмады.
Осы кезге дейін Гюгенс атымен аталатын заңдылық өз күшін жойған
жоқ. Ол жарық толқындарының кинематикалық қозғалысы және жарықтың сынуы мен
шағылысуы. Мөлдір ортадан өткенде жарық екі рет сынады және кристалдардан
шағылысады деп тұжырымдады.
Бұл құбылысты дат оқымыстысы Эразмон Бахтолин (1625-1698) қолдады.
1669 жылы ғалымдар арасында жарық жарық туралы үлкен қызығушылық пайда
болды.
Жарықтың мөлдір ортада екі рет сынып өтуі, сонымен қатар Гюгенс
жарықтың поляризациялық құбылысын ашты. Бірақ ол мұны түсіндіріп бере
алмады. Свет эфирде толқындар түрінде тарайды, өте кішкене материя деп
түсіндірді Гукке Гюгенс. Бірақ ол жарық толқындарды көлденең толқындар деп
ойлады. Сондықтан жарықтың поляризациялық құбылысын анықтай алмады.
Гюгенстің бұл кемшіліктері Ньютон теориясына қарсы тұра алмады.
Жарық ағыны арқылы теорияны атақты математик Леонард Эилер (1707-
1738) түсіндірді. Өмірінің көп жылын Петербурктағы Россия Академиясында
өткізген. Жарықтың тізбекті түрде таралатындығын орыстың ұлы оқымыстысы
Михаил Василевич Ломоносов (1711-1765) түсіндірді. Ол жарық эфирде тербеліс
жасап тарайтындығын дәлелдеді. Бұл атақты оқымысты да жарықтың ағын
теориясын түсіндіре алмады. [2,5]
XVII-XVIII жүз жылдықтағы аса құнды жаңалық жарықтың жылдамдығын
анықтау болатын (1675) Ол мақсаты дат оқымыстысы Фиаф Ремер орындады.
Спектрлік анализді жасаушы немесе оны бірінші рет дәлелдеген Швед
оқымыстысы Карл Шееле (1742-1786). Ол бірінші рет инфрақызылды (1777)
тапты. Ағылшын астрономигі Фридрих-Вильгелм Гершель (1738-1822) әлтүрлі
спекторлық температурасынөлшеді(1800). Термометрддің көрсеткіші
көрсетпейтін спектрлердің температурасы жоғары болатындығын айтты.
1801 жылы неміс физигі Риттер (1776-1810) ультракүлгін сәулені
анықтады, сонымен қатар ол сәуленің химиялық құрамын тапты. Хлорлы күміс
тәріздес деп анықтады. Бұл жаңалықты онымен бірдей ашқан ағылшын физигі
Белостон (1716-1828) болды.
Оптиканың негізгі заңдарын (жарықтың түзу сызық бойымен таралу
заңын, оның шағылу және сыну заңдарын т.т.) жарықтың табиғаты туралы
айтылады. Ондай пікірлерді кезінде ерте заман ғалымдары да ұсынды, бірақ
ғылымның дамуымен қабат жарықтың табиғаты жайындағы ой-пікір өзгеріп дамып
отырды.
XVII ғасырдың аяқ кезінде жжарықтың табиғаты жайында екі түрлі
ғылыми түсінік болды. Олардың біреуі – жарықтың корпускулалық теориясы,
екіншісі- жарықтың толқындық теориясы.
Жарықтың корпускулалық теориясын тұжырымды етіп баяндаған –
ағылшынның атақты ғалымы И.Ньютон. Бұл теория бойынша, жарық дегеніміз-
жарқырауық денелерден ұшып шыққан жарық бөлшектерінің ағыны. Ньютонша,
жарық бөлшектері инерция заңына дайын, түзу сызықты қозғалады, сондықтан
жарық біртекті ортада түзудің бойымен таралады, айнаға түскен жарық
бөлшектерінің шағылуы серпімді қабырғаға соғылған кәдімгі серпімді шардың
шағылуына ұқсас, яғни шағылу бұрышы түсу бұрышына тең; екі мөлдір ортаның
шекарасында жарықтың сыну себебі жарық бөлшектері сындырушы ортаның
бөлшектеріне тартылады; соның салдарынан бірінші ортадан, екінші ортаға
өткенде жарық бөлшектерінің жылдамдығы өзгереді, содан бірінші ортадан гөрі
екінші орта тығыздау болса, жарық бөлшектерінің жылдамдығы артады. Демек,
бірінші ортадағы жарық жылдамдығы екінші ортадағы жарық жылдамдығынан
- ден кем болады. Корпускулалық теория бойынша жарықтың сыну
көрсеткіші жарықтың екінші ортадағы жылдамдығының бірінші ортадағы
жылдамдығының қатынасына тең, яғни , мұндағы . Бірақ Ньютонның
тұсында бұл қорытынды тәжірибе жүзінде тексерілген емес; өйткені ол кезде
жарықтың тек планеталар аралығында таралу жылдамдығы шамамен 3.108
екендігі ғана мәлім болатын. Жарық жылдамдығы осындай мәнге ие болса, онда
жер бетінде бір орыннан екінші орынға тез барады, оған қанша уақыт
кеткендігін өлшеу қиын. Галилейдің 1607 жылғы жарық жылдамдығын өлшемек
болған қарапайым тәжірибесінің сәтсіздікке ұшырау себебі осында. [2.5]
Жарық жылдамдығын бірінші рет ХVІІ ғасырдың жетпісінші жылдарында
астрономиялық әдіспен анықтады; жер жасалып өлшенді. Алғашқы әдістер онша
дәл болмағанмен, соңынан өте дәл әдістер шықты.
Жарық жылдамдығын бірінші рет 1676 жылы даниялық астроном Риомер
анықтады. Ол Юпитер планетасының серігінің тұтылуын бақылаған. Сонда
Юпитердің айналым периоды 1,25 тәулікке тең серігінің тұтылу мерзімі алдын
– ала есептеліп табылған уақытқа дәл келмейтіндігі байқалған. Жер ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Таќырыбы: Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оның физика
пәнін оқытуда қолдану
Орындаған:
Ғылыми жетекшісі:
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
I - Тарау. Қазақстан Республикасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға
міндетті стандартынан жалпы ережелер және физика пәні бойынша бағдарламалар
8, 11- сыныптар үшін.
1.1. Физика пәнін оқытудың басты мақсаттары мен
міндеттері ... ... ... ... ... ... . 6
1.2. Физика пәнінің зерттеу
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
1.3. Физика пәнінің мазмұнының таяудағы даму болашағы және базистік оқу
жоспарындағы
орны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..12
1.4. Физика пәні бойынша оқу жүктеменің көлемі және базалық білім
мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
II-Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы
оптика ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 2
2.2. XVII-XVIII ғасырдағы оптиканың
дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..27
2.3. XIX-XX ғасырдағы оптиканың
дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ...38
III-Тарау . Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы.
3.1. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғалымдар туралы
мағлұмат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
ІV- тарау. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
4.1. Жарық толқындары тарауын оқытуда тарихи мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
4.2. Салыстырмалылық теориясының элементтері тарауындағы тарихи
мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...61
4.3. Сәуле шығару және спектрлер тарауындағы тарихи мәліметтерді
қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
4.4. Жарық табиғаты жөніндегі көзқарастың даму
тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ..63
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...65
Пайдаланылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .67
Кіріспе.
Егеменді елдің ертеңі оқу-білімнің тереңділігімен өлшенеді. Толассыз,
үздіксіз өзгеріп тұрған әлем адамынан да қабілет пен қажеттіліктерді
толассыз, үздіксіз дамытуды талап етеді.
Елбасымыз Н.Ә.Назарбаевтың “Қазақстан-2030” даму бағдарламасында
Қазақстан халқына арналған жолдауында “Біздің жас мемелекетіміз өсіп,
жетіліп кемелденеді, жас шәкірттер онымен бірге ер жетеді. Олар өз
ұрпағының жауапты да шегерлі, білім өрісі биік денсаулықтары мықты өкілдері
болады ” деп көрсеткендей шәкіртерді тәрбиелеуде физика пәнінің алатын орны
бөлек.
Физика материя қозғалысынң неғұрлым жалпы қасиеттері мен заңдарын
зерттейді. Ол осы заманда жаратылыс тануда жетекші роль атқарады. Мұның өзі
физкалық заңдардың теориялардың және зерттеу әдістерінің барлық
жаратылыстану ғылымдары үшін шешуші мәні барлығымен байланысты.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғат құбылыстармен
және олардың ғылыми түсініктерімен танысады, балалардың бойында дүниенің
материалылығы туралы, қандай да болсын жаратылыстан тыс күштің жоқтығы,
адамның қоршаған әлемді тану мүмкіндігінің шексіздігі туралы сенім
қалыптасады. Физика мен техниканың даму тарихымен таныса келе оқушылар
адамның, ғылыми білімдерге сүйене отырып, айналадағы шындық болмысты қалай
қайта өзгертетінін, өзінің табиғатқа билігін қалай арттыратынын түсіне
бастайды. [2]
Физиканы оқыту процесінде оқушыларды физиканың өнеркәсіп пен ауыл
шаруашылығының, транспорт пен медицинадағы аса маңызды қолданыстармен
таныстыруға, автоматика туралы түсінік беруге, практикада кеңінен
қолданылатын өлшеу приборларымен және құрал-саймандармен жұмыс істеу
дағдыларын қалыптастыруға мүмкіндік туады. Оқушыларды қоғамдық пайдалы
еңбекке дайындау үшін мұның үлкен маңызы бар.
Физикалық теориялар мен заңдарды оқып үйреніп, құбылыстар арасындағы
себеп – салдарлық байланыстарды , анықтау, нақты физикалық есептерді шешуге
теориялық білімдерді қолдану оқушылардың логикалық ойлауын, олардың
танымдық қаблеттерін дамытуда үлкен роль атқарады.
Физика оқу пәнінің оқушылардың дүниеге ғылыми көзқарасын
қалыптастыру үшін мүмкігдіктері зор.
Физиканы оқып үйрену барысында оқушылар дүниеге ғылыми көзқарасты
қалыптастыру процесінің мынадайнегізгі элементтерін қамтиды: оқып үйренетін
физикалық құбылыстардың материялық табиғатын ашу; құбылсыстар арасындағы
байланыстарды тағайындау және оларды дұрыс түсіндіру; оқып үйренетін
физикалық заңдардың объективтік сипатын ашу; оқушыларды табиғат заңдарын
танып білу және оларды табиғатты қайта өзгерту пайдалану үшін мүмкіндігіне
көздерін жеткізу; табиғатты тану процесінің диалектикалық сипатын ашу;
физикадағы ғылыми жетістіктерді көрсету.[12,13]
Қазіргі заманғы ғылыми-техникалықпроцестің өте шапшаң қарқынмен дамуы
жаратылыстану пәндеріне оның ішінде физика пәнінің мектепте оқытылуына көп
көңіл аудару-тәуелсіз еліміздің болашақ мамандары үшін аса маңызды.
Ғылым мен техниканың даму процесін жетілдіруде физика тарихына көңіл
аудару қажет. Физика тарихы – ғылым тарихының бір бөлігі, яғни физика
ғылымының дамуын зерттейді Физик атарихын оқып үйрену арқылы оқушылар
ғылыми түсініктерін тереңдетеді., теорияны толықтырады. Сонымен қатар
әдістемелік және тәрбиелік мәні зор. Ғылым тарихын үйрете отырып
оқушылардың дүние таныиын дамытуда, адамгершілік қаситетін қалыптастыруда,
білімге деген сүйіспеншілігін арттыруда әсері зор.
Жарық табиғаты ғылымының даму тарихы және оны физика пәнін оқытуда
қолдану тақырыбындағы дипломдық жұмысты орындауда алға қойған мақсаттар:
1. Жарықтың даму тарихы жайлы деректерменоқушыларды таныстыру.
2. Жарық табиғаты туралы ғылымға еңбек сіңірген ғылымдардың
еңбектерін нақтылау.
3. Тарихи мәліметтерді оқу процесінде қолдану.
Осы мақсаттардың орындалу нәтижесінде оқушыларды үздіксіз білім алуға,
шығармашылық қабілетін және ойын дамытуға, олардың бойында дидактикалық-
материалистік көзқарасты қалыптастыруға мүмкіндік жасалады. [10]
I-Тарау. Қазақстан Ресубликасы Білім берудің Мемлекеттік жалпыға
міндетті стандартыннан жалпы ережелер және физика пәні бойынша
бағдарламалар.
1.1. Физика пәнін оқытудың басты мақсаттарымен міндеттері.
Стандарт Физика оқу пәні бойынша білім мазмұнының мемелекеттік
міндетті минимумына және оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын
талаптарды тағайындайды.
Стандарт ережелері:
• Қазақстан Республикасының жалпы білім беруді жүзеге асытатын
барлық білім ұйымдарында олардың меншіктік формасына, типіне
және түріне тәуелсіз Физика пәнін оқытуды жүзеге асыру
кезінде, Мемлекеттік білім стандарттары және тестілеудің
материалдарын дайындау кезінде,
• Білім беру саласындағы Физика пәні бойынша оқу
бағдарламаларын, оқулықтар мен оқу-әдістемелік кешендер дайындау
барысында,
• Білім беру жүйесі қызметкерлерінің кәсіптік біліктілігін
жетілдіру барысында Физика пәні бойынша педагог мамандардың
біліктілігін жетілдіру және қайта даярлау бағдарламаларын жасау
барысында,
• Білім беру саласындағы орталық және жергілікті атқару
органдарында Физика пәні бойынша оқыту сапасына мемелекеттік
бақылау жүргізу кезінде қолданылуы және сақталуы міндетті.
Сонымен қатар стандарт білім ұйымдарын аттестациялау, жұмыстық оқу
жоспарларын дайындау, оларды жүзеге асырылуын бақылау кезінде пайдаланады.
[1]
Жалпы физика материяның ең негізгі қасиеттерімен заңдылықтарын
зерттейтін ғылым. Бізді қоршаған әлем қалай құрылған, оның заңдылықтары
қандай, табиғат құбылыстары қандай заңдылықтарға бағынатына жауап іздейтін
сала екенін білеміз. Сондықтан физиканы оқытуда мынадай мақсаттар қойылады:
1. Даму үстіндегі іргелі физикалық теориялардың біртұтас жүйесі
түрінде көрініс беретін әлемнің шынайы физикалық бейнесі
арқылы оқушының ғылыми дүние танымын қалыптастыру;
2. Оқушыларға жеке және әлеуметтік проблемаларды шешуге мүмкіндік
беретін физика бойынша базалық білім жүйесін шығармашылықпен
қабылдау тәсілдерін үйретудің, сондай-ақ іс-әрекет объектісіне
айналып отырған болмысқа эмоционалдық құндылық қатынастың
әлеуметтік тәжірибесін меңгеру негізінде олардың өмірлік
дағдыларын дамыту.
Бұл мақсаттар оқыту процесінде, оқытудан күтілетін нәтижені де
елеулі саралауды, сондай-ақ физиканың типтік оқу бағдарламасында көрсетілуі
тиіс көптеген қосалқы және басқа жеке мақсаттарға жетуді көздейді.
Оқушылардың айналадағы табиғи құбылыстар мен процестерді
диалектикалық – матеиалистік тұрғыдан дұрыс түсінуі үшін, олардың өмірімен
техникада қолданылуын білуі үшін, политехникалық ептіліктерімен дағдыларын
қалыптастыру үшін физикалық шамалар мен өлемдерпді меңгеру үшін физикан.ы
оқыту қажет. Физиканы оқыту процесінде оқушыларды табиғат құбылыстарын
бақылай білуге, оларды талдауға, олардың заңдылықтаврын түсініп, практикада
қолдана білуге үйрету болып табылады. [1]
Физика пәнін оқытудың басты міндеттері
Физиканы оқытудың мақсаттарынан оның мынадай басты міндеттері
туындайды:
1) білімді ұжымдық және жеке дара қабылдау тәсілдерін
тиянақты меңгеру негізінде оқушыларды үздіксіз білім
алуға дайындау: ол үшін оқу-эксперименттік зерттеулер
жүргізуге және бақыланған физикалық құбылыстарды
теориялық тұрғыда түсіндіруге мүмкіндік беретін ғылыми-
таным әдістерінің қажетті дағдыларын қалыптастыру;
2) оқушылардың санасында табиғат пен оны танып білу туралы
білімнің қисынды жүйесін қалыптастыру;
3) оқушылардың шығармашылық қабілетін жәене ойын дамыту;
4) планеталық ауқымдағы процестерге оқушылардың қатынасы
бар екенін және олардың іс-әрекетінің экологиялылығына
жеке жауапкершілігін қалыптастыру;
5) оқушыларды бүгінгі жедел қарқынмен дамып отырған
технологияландырылған қоғамда өмір сүруге бейімдеу.
Физиканы оқытудың басты міндеттері типтік бағдарламасында толығырақ
айқындалады. Орта мектептерде физиканы оқытудың алдында негізгі
мынадай міндеттер тұр:
• оқушыларға физика пәні бойынша бастапқы білімдер жүйесін
беру;
• физика жөніндегі ғылыми зерттеулерде қолданылатын әдістер
туралы түсінік беру, бұл әдістерді меңгеруге жәрдемдесу;
• мектеп оқушыларының ойлауын дамытуға, олардың бойында
дидиактикалық – материалистік көзқарастың қалыптасуына
көмектесу;
• оқушыларға политехникалық білім беруді, оларды қоғамдық
пайдалы еңбекке және мамандық таңдауға әзірлеуді жүзеге
асыру;
Физиканың бастауыш курсы өзінің оңайлығына қарамастан, жүйелі білім
беруге тиіс. Бұл жағдайда ол оқушының физикалық білімдерүгедеген қажетін
толығырақ қанағаттандырады және олардың жоғарғы сыныптарда физика мен
басқада пәндерді оқып үйренуге дайындығын жақсартады.
Физиканың білімділік маңызы: физикалық құбылыстар мен заңда;
негізгі физикалық теориялар; фиизкалық қбылыстарды зерттеу әдістері; физика-
техниканың теориялық ірге тасы; физикалық заңдылықтардың практикада
қолданылуында.
Физика пәнінің тәрбиелік міндеттері:
материя, оның таусылмайтындығы, әлемнің материялылығы; фиизкалық
құбылыстардың өзара байланыстығы, себептері мен салдары; фиизакалық сандық
өзгерістердің сапаға көшу заңдары; диаметикалық-материалистік көзқарас,
патриотизмді жетілдіру. [11]
Физиканың кәсіби бағдарлық рөлі:
политехникалық білімдердің негізі; фиизканы оқытудағы еңбек
тәрбиесі; физика-техникалық кәсібибағдар. Мектептегі физика пәнінің
білімдік, тәрбиелік, кәсібибағдарлық маңызы осындай.
Оқушылардың шығармашылық қабілетін дамытуда, оларға творчестволық
жаттығулар, тапқырлыққа баулитын қызықты үй тапсырмаларын орындату
нәтижесінде физөиканы оқытудың міндеттерінің де дұрыс шешілуіне қолайлы
жағдай жасалады.
1.2 “Физика” пәнінің зерттеу объектілері.
Жаратылыстану ғылымдары жүйесіндегі физканың басты орынға ие болуы
оның терең философиялық және ғылыми-техникалық мазмұнымен тікелей
байланысты. Физика салыстырмалы түрде материяның неғұрлым қарапайым және
сонымен қатар неғұрлым жалпылама түрлерін, сонымен қатар материя
қозғалысының неғұрлым күрделірек түрлерінің құрамына кіретін физиканың
түрлерін зерттейді. Материяның жалпылама іргелі құрылымды түзілістерімен
және қасиеттерімен айналысатын физика ғылымы білім беруді ұйымдастырудың
неғұрлым жағарғы сатысына жетті және оның дамыған математикалық,
эксперименттік зерттеу құралдары бар. Оның түсініктері зерттеу
нәтижелерімен әдістері, ойлау стилі бүкіл ғылыми – жаратылыстану ойлау
стиліне елеулі ықпалын тигізеді. Іргелі физикалық теориялардың біртұтас
жүйесі ретінде ұсынылған әлемнің физикалық бейнесі оқушылардың
дүниетанымымен біртұтас ғылыми – жаратылыстану бейнесі туралы көзқарксын
қалыптастырудағы басым моделі болып табылады.
Оқушылардың ғылыми – жаратылыстанудан алғашқы сауаттылыған
мектептің бастауыш сатысы қалыптастырады, оны биологиялық, физикалық,
химиялық және географиялық білімдер Дүниетану деп аталытын пән
енгізілген.
Мектептің келесі негізгі және жоғарғы сатыларында дүниенің ғылыми
–жаратылыстану бейнесінің мазмұны Биология, Физика, Химия сияқты жеке
пәндер сондай-ақ Физика және астрономия арқылыда беріледі.
Мектептің негізгі сатысындағы Физика пәні курстар мен бөлімдерді
олардың базалық ғылымдағы орналасу ретінде сәйкес қамтиды: механика,
молекулалық физика, термодинамика, электродинамика, атомдық физика.
Мектептің негізгі сатысының оқу материалдарын игеру физикалық
білімнің толықтырылған болуын қамтамасыз етеді, оқушыларға жоғарғы
сыныптарда, оқуын жалғастыруға мүмкіндік беретін қажетті білім қорын
жасайды.
Мектептің жоғарғы сатысында Физика пәні негізгі курстарды
қамтитын іргелі теориялар негізінде құрылады. Мектептің жоғарғы сатысының
оқу матеиалын меңгеру физикалық білімнің әлемдік білім кеңістігінің сәйкес
деңгейімен пара-пар болуын қамтамасыз етеді. [ 11]
Астрономиялық материал Физика оқу пәніне екі тәсілмен енеді:
• 7-11 сыныптардағы физиканың оқу материалдарымен органикалық
түрде біріктіру арқылы;
• ғылыми – жаратылыстану пәндерінің кірістірілген курсында жеке
тарау түрінде беру арқылы;
Физика-математика бағдардағы мектептің жоғарғы сатысында
Астрономия жеке оқу курсы аясында оқытылады.
Физика – табиғаттың алуан түрлі құбылыстары мен тәжірибеге
негізделген ғылым. Табиғат құбылыстары физикалақ шамалар арқылы
сипатталады. Физикалық шамалармен тәжірибе жасау негізінде физикалық заңдар
ашылады. Жаратылыстану пәндері бір-бірімен тығыз байланысты.
Физикада анықталған іргелі заңдар өзінің күрделілігі мен
анықтылығы жөнінен кез келген құбылыстарды зерттеу басталатын деректерден
асып түседі. Алайда олар тікелей бақыланатын қарапайым құбылыстар
жөніндегі білімдер сияқты, әрі сенімді және объективті.
Физика қазіргі табиғаттанудағы озат ғылымдардың бірі болып
табылады. Ол ғылымның, техниканың, өндірістің әр түрлі салаларына зор
ықпалын тигізеді.
Сонымен қатар физиканың химияны, геологияны және де басқа
жаратылыстану ғылымдарын жаңа бағытта қайта құрудағы ролі зор.
Биологиядағы революция процестерін зерттеу үшін молекулалық
биология мен генетиканың ашылуы ерекше екпін берді. Молекулалық биологияда
өз объектілерін аңғару үшін және зерттеу үшін негізгі құрал-жабдықтар мен
әдістерді алып пайдаланады.
Келешекте термоядорлық электр станциялар адам баласын энергия
көздері жөнінен қиыншылықтардан тудырады. Яғни, атомдық және термоядорлық
энергияның ғылыми негіздері түгелдей атомдық ядролар физикасының
жетістіктеріне сүйенеді.
Сондай-ақ қазіргі физика электрондық есептеуіш машиналарын одан
ары шағымдаудың, қимыл әрекетін шапшандатудың және сенімділігін артырудың
жаңа жолдары мен әдістерін ашып отыр.
Физика әдістемесінің ғылыми-теориялық негіздері ретінде теориялық
талдау, нобайлау эксперимент дара тұлға мен қаріптерді дамыту теориялары,
таным мен сезу және ойлау процестері, дидактикалық принциптер,
педогогикалық және психологиялық заңдылықтар, бақылау, оқушылардың ойлауы
мен еңбек ету ерекшеліктері пайдаланылады. [1]
Мектеп пәні бойынша оқу материялын, сездіру не сөзбен баяндау
тарихи не қисындық тәсілмен, абстракты немесе нақты мысал алып түсіндірудің
қай формаларын қандай кезде пайдалану проблемесын теориялық және
эксперименттік зерттеудің нәтижесінде тек қана әдістемелік ғылым шешеді.
Физиканы оқып үйрене отырып, оқушылар көптеген табиғи құбылыстар
мен және оларға берілген ғылыми түсініктер мен танысады. Физика мен
техниканың даму тарихы мен таныса келе, оқушылар адамның, ғылыми білімдерге
сүйене отырып, айналадағы болмысты қалай өзгеретінін түсіне бастайды. Бұл
оқушы бойында диалектикалық-материалистік көзқарасты қалыптастырады.
1.3. Физика пәні мазмұнының тяудағы даму болашағы және базистік
оқу жоспарындағы орыны.
Физика саласындағы және онымен іргелес басқа да ғылым
салаларында (астрофизика, биофизика, радиология, синергетика, кибернетика)
ашылып жатқан жаңалықтар мен жаңа білімдер ауқымы жыл сайын жылдам
қарқынмен ұлғайып келеді. Орасан зор эксперименттік деректер де
жинақталуда. Физикалық теориялар да соған сәйкес дамиды. Әсіресе мынадай
іргелі физикалық теоирялар қайта қаралып, әрі терең, әрі ауқымды даму
үстінде:
- Ньютон механикасының классикалық теориясы;
- Ньютондық гравитациялық механиканың классикалық теоирясы;
- Максвелдің электродинамикалық теориясы және механиканың
релятивистік теоирясы, яғни Эйнштейннің арнайы салыстырмалық
теориясы;
- Бор постулаттарымен байытылған кванттық механика теоирясы;
- Релятивистік гравитациялық механика теорисы;
- Релятивистік кванттық механика теорисы;
- Кванттық гравитациялық механика теорисы;
- Кванттық релятивистік гравитациялық механика теорисы;
Бұл ілгері физикалық теориялардың өзара логикалық және жүйелі
байланыстағы диалектикалық бірлігі дүниенің біртұтас физикалық бейнесін
береді, физиканы оқытудың барлық әдістемелік жүйесінің басты мақсаты болып
табылды. Ол мектептегі физикалық білімнің даму болашағын да анықтайды.
Осыған байланысты іргелі теориялар төңірегінде жинақталған факталогиялық
материалдың орасан зор мөлшерін неғұрлым тереңірек жалпылау және жүйелеу
қажет. Физиканың мазмұнын жетілдіру болашақта осының негізінде жүзеге
асырылады, ал ол оқу материалын сұрыптап талдаудың (таңдап алу, логикалық
байланысын іздестіру және жүйелеу т.б.) ең жоғарғы әдістемелік деңгейін
талап етеді. Мұнда қазіргі заман талабына сай білімді жеткізуші ретінде
мұғалімнің ролі мен жауапкершілігі арта түседі.
Физиканы оқыту әдістемесі – күн сайын, ай сайын ұдайы жедел дамып
отырған ғылым. Өйткені, оның дамуына ықпал жасайтын қайнар бұлағы мол. Олар
физика, философия, педагогика мен психология, техникалық құралдар мен ЭЕТ,
экологиямен экономика ғылымдарының жетістіктері, мектепке арналған
бағдарламалар мен тұжырымдамалар, оқулықтар мен оқу құралдары. МҰғалім
мұндай жадыхаттарды күнде үзбей қарап, үздіксіз оқып, танысу барысында өз
мамандығын күнделікті жетілдіріп отырады, мектепте физиканы оқыту заман
талабына сай дәрежеде жүргізуге мүмкіндік алады.
Қазіргі заманғы негізгі талап- үздіксіз білім берудің тәсілдерін табу,
оқушыларды өз бетінше жұмыс істеуге үйрету, оларды кітаппен өздігінен жұмыс
атқаруын дамыту, техникалық және компьютерлік құралдар арқылы білім алу
жолдарын іздестіру, шығармашылық және шеберлік іске баулу.
Мұның бәрін жүзеге асыру процесіндегі, оқыту әдістерінің қандайын
қолданса да, педагог пен оқушының бірлесіп атқаратын жұмысы. [3]
Физика оқу пәні ретінде Қазақстан Республикасы жалпы орта білімінің
базистік оқу жоспарының мемлекеттік компонеттін құраушылардың бірі болып
табылады.
Базистік оқу жоспарындағы Жаратылыстану білім саласының инворианты
бөлігінде физика мектептің негізгі және жоғарғы сатысында міндетті түрде
оқытылатын пән ретінде көрсетілген. Мектептің бағдарына байланысты Физика
пәнін оқытуға бөлінентін уақыт мөлшері базистік оқу бағдарламасында
варианттиптік компонентіне (талдау пәндері, факултативтік сабақтар)
бөлінген сағаттар есебінен көбейтуге болады.
Физика пәнін оқытудың ғылымилығы мен тереңдігі елеулі түрде мұғалімнің
заңдарды білдіру үшін немесе жалпы қағидаларды салдарлар шығару үшін
математикалық апоратты қаншалықты дұрыс пайдалануымен анықталады.
Оқытудағы жүйелілікке физика пәнін келтіруде бүкіл программалық
материалды физика ғылымының ішкі логикасына сәйкес келетін бір
дәйектілікпен оқып үйренеді, әр фактіні оқып үйрену бұрын оқып үйренген
білімге сүйенеді, сонымен бірге жаңа фактілерді оқып үйренуге негіз
әзірлейді.
Қоғамның қазіргі кездегі дамуы электрониканың адам өмірімен іс-
әрекетінің барлық саласына жылдам дәл сипатталады. Электроника үдетілген
қарқынмен ғылымда, өндірісте, транспортта, байланыста, мәдениет саласында
тұрмыста және т.б. бағыттарды кеңінен қолданылуда. [1,2]
Қазіргі заманғы ғылыми техникалық процестің қарқында дамуына сәйкес
физика ғылымы ролінің өсуі; ғылым мен техниканың өзара әсерінің күнделікті
күшеюіне; ғылымның өндіріс күшімен айналуына байланысты мектепте физикалық
білім беруден мақсаттары күрделеніп, арта түсеуде. Осыған сәйкес жақсарту
міндеттері алға қойылады. Басты физикалық идеялар негізгі физикалық
теориялар арқылы айқындалады.
Осыған сәйкес жетілдірілген мектеп физика курсын инворианттық
(базистік, яғни курстық ядросы) функциялық бағдарлама негізінде оқытылады.
Кез-келген физикалық теорияны: а) негізге, б) ядроға, в) қорытынды
түйінге жіктеуге болады. Теорияның негізін эксперименттік факт, идеал
объектілер, физикалық ұғымдар мен шамалар құрайды. Теорияның ядросына
физикалық заңдар принциптер постулаттар, іргелі тұрақты шамалар жатады.
Нақты өндірістік-техникалық мәселелерді шешуде физикалық теорияның
қолданылуы, оның түпкілікті түйіні болады.
1.4. Физика пәні бойынша оқу жүктемесінің көлемі және базалық білім
мазмұны.
Физика пәнінен жалпы білім беру келесі бағдарламалар бойынша
жүзеге асырылады:
• білім берудің негізгі бағдарламасы (7-9-сыныптар);
• бағдарлы білім беру бағдарламасы (10-11-сыныптар). Мектептің
негізгі сатысына (7-9- сыныптар) арналған білім берудің
негізгі бағдарламасының базалық мазмұны екі бағдар бойынша
анықталады;
• қоғамдық-гуманитарлық бағдардағы мектептердегі (сыныптарға)
арналған оқу пәні ретіндегі физиканың базалық мазмұны;
• жаратылыстану-математикалық бағдардағы мектептерге
(сыныптарға) арналған оқу пәні ретіндегі физиканың базалық
мазмұны.
Физика пәні бойынша оқу жүктемесінің көлемі білім берудің
негізгі бағдарламаға сәйкес:
1. Мектептің негізгі сатысында (7-9-сынптар) аптасына 6
сағатты, оқу жылына 204 сағатты,
7-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат
8-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат
9-сынпта- аптасына 2 сағат, оқу жылында 68 сағат құрайды.
2. Мектептің жоғарғы сатысында (10-11-сынптар) оқытудың
бағдарына қарай:
1) қоғамдық-гуманитарлық бағдарда аптасында 2 сағатты,
әрбір сынпта 1 сағаттан, оқу жылында 34 сағатты, барлығы
68 сағатты.
2) жаратылыстану-математикалық бағдарда аптасына 6
сағатты,әрбір сынпта 3 сағаттан, оқу жылында 102 сағатты,
барлығы 204 сағатты құрайды. [1,8]
Базалық білім мазмұны.
Физиканың мектептік курсының мазмұқны іргелі физикалық теориялардың
динамикалық түрде дамитын жүйесі ретіндегі дүниенің ғылыми-физикалық
бейнесі туралы шынайы көзқарас қалыптастыруға бағытталған тұжырымдық идеяға
сәйкес анықталады. Физиканың базалық мазмұны осы іргелі теориялар
төңірегіне топтастырылады. Физиканың мектеп курсының құрылымы Механика,
Молекулалық физика және термодинамика, Электродинамика, Кванттық
физика бөлімдерінен тұрады. Мұнда физиканың қозғалыс жәнекүш, зат және
энергия, сондай-ақ ғылыми-физикалық таным әдістері сияқты котегориялары
аталған бөлімдер арасындағы байланыстырушы буын ретінде көрініс табады.
Физиканы оқыту оқушыларды ғылыми таным әдістерімен қаруланддыруға,
олардың жасына және білім деңгейіне сәйкес табиғи және техникалық
құрылыстарды өз бетінше теориялық және эксперименттік зерттеуге мүмкіндік
беретін интеллектуалдық және практикалық біліктіліктерін дамытуға
бағытталуы тиіс.
Оқу пәні ретінде Физика оқушыларға ғылыми танымның жалпы әдістері
мен зерделенетін ғылымның арнайы жеке әдістерінен білім береді, сондай-ақ
зерделетін әдістерді тәжірибеде қолдана алу қарастырылады.
Физикадағы әдістер қазіргі заманғы ғылыми танымның тұғыры болып
табылады. Оны игеру оқушы үшін өте маңызды. [1,10]
Механика. Материалдық нүктенің түзу бойымен қозғалысы; координата,
жылдамдық, үдеу. Бірқалыпты және қисық сызықты қозғалыс.
Механикалық тербелістер:гармониялық тербелістер;амплитуда, жиілік
және период. Еркін және еріксіз тербелістер. Резонанс. Серпімді толқындар,
олардың таралу жылдамдығы. Дыбыстың қатаңдығы. Тонның жоғарылығы.
Денелердің өзара әсерлесуі. Масса.Күш. Ньютон заңдары.Дене
импульсі, импульстің сақталу заңы. Реактивтіқозғалыс. Жұмыс және қуат.
Потенциалдық және кинетикалық энергия. Механикалық энергияның сақталу заңы.
Жай механизмнің пайдалы әсер коэффициенті.
Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Ауырлық күші. Еркін түсу. Салмақ.
Салмақсыздық. Қатты денелердің серпімді және пластикалық деформацияларды.
Серпімділік күші. Гук заңы. Үйкеліс. Үкеліс күші. Архимед күші. Денелердің
жүзуі. Сұйықтар мен газдардың қозғалысы. Бернулли теңдеуі.
Молекулалық физика және термодинамика. Атомдар мен молекулалар. Зат
бөлшектерінің жылулық қозғалысы, олардың өзара әсерлесуі. Температура. Ішкі
энергия. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Термодинамиканың екінші
бастамасы. Жылу берілу, жылу берілудің түрлері. Жылу мөлшері. Жылу
сыйымдылық
Дененің балқуы және қатаюы. Кристалл денелердің балқу
температурасы, меншікті балқу жылуы. Булану және конденсация, меншікті
булану жылуы. Қайнау, қайнау температурасы және оның сыртқы қысымға
тәуелділігі.
Электродинамика. Денелердің электрленуі. Электр заряды. Электрон.
Қозғалмайтын зарядтың өзара әсерлесуі. Заттардың электр өткізгіштігі,
өткізгіштер мен изоляторлар. Электр тогы, ток көздері. Электр тізбегі. Ток
күші. Кернеу. Металл өткізгіштің кедергісі. Тізбек бөлігі үшін Ом заңы.
Өткізгіштерді параллель және тізбектей жалғау. Токтың жылулық әсері. Токтың
жұмысы мен қуаты. Қыздыру шамы. Қысқа тұйықталу.
Токтың магниттік әсері. Денелердің электрленуі. Тұрақты магниттер.
Электромагниттер. Жер –үлкен магнит. Электр қозғалтқышы.
Электр өрісі. Потенциалдар айырымы. Конденсатор, конденсатордың
электр сыйымдылығы. Зарядталған конденсатордың энергиясы. Электролит
ерітінділеріндегі токтың өту ерекшеліктері. Плазма туралы түсінік. Шала
өткізгіштер, шала өткізгіштердегі токтың өтуі. Шала өткізгішті диод.
Магнит өрісі. Электромагниттік индукция құбылысы. Электромагниттік
өріс. Тербелмелі контурдағы электромагниттік тербелістер. Айнымалы ток.
Электромагниттік толқынлар, олардың таралу жылдамдығы. Радиобайланыс
принципі. Электромагниттік толқындарды тірі ағзаларға тигізетін әсері.[1]
Электромагниттік толқындар спектрі. Жарық толқындары. Жарықтың
интерференциясы және дифракциясы. Кескіннің дифракциялық табиғаты. Көру
механизмі. Жарық сәулелері. Жарықтың шағылуы және сынуы. Айналар, линзалар.
Жарық сәулелері. Жарықтың ортамен өзара әсері, полерезация, дисперция және
жұтылу. Денелердің түстері.
Арнайы салыстырмалық теория элементтері.
Кванттық физика. Атом құрылысының ядролық моделі. Атомның жарықтың
жұтуы және шығаруы. Лазерлер туралы ұғым.
Жарықтың затпен өзара әсері: Жарық қысымы, фотоэффект. Жарық пен
заттың корпускулалық – толқындық дуализмі.
Атом ядросы. Ядроның нуклондық моделі. Изоляторлар.
Радиоактивтілік. Ядролық сәулеленудің биологиялық әсері. Сәулелену дозасы
туралы түсінік. Сәулеленуден қорғану жолдары. Ядролық реакциялар. Байланыс
энергиясы. Масса мен энергияның пропорционалдығы. Ядролық энергия бөлінуі.
Уран ядросының бөлінуі. Тізбекті реакция. Термоядролық реакция.
Элементар бөлшектер туралы түсініктер.
Әлемнің біртұтас физикалық бейнесі. Әлем. Біздің Ғаламның құрылысы.
Жұлдызды аспан. Күн жүйесі. Птоломейдің геоцентрлік Коперниктің
гелиоцентрлік жүйелері. Күн жүйесінің планеталары. Планеталардың қозғалысы.
Аспан сферасы. Шоқжұлдыздар. Ай, оның фазалары. Жердің жасанды серіктері.
Әлемнің физикалық бейнесін қалыптастыру теориялық та
эксперименттікте зерттеу әдістерін қолдану негізінде жүзеге асырылады.
Осыған байланысты физикалық білімнің базалық мазмұны мектептік физикалық
экспериментті, лабораториялық практикумды, типтік (соның ішінде
эксперименттік және есептеу) физикалық есептерді, сонымен қатар физикалық
құралдарды және физикалық шамаларды өлшеуді де қамтиды. Эксперименттік,
лабораториялық, практикалық жұмыстардың базалық мазмұнын және физикалық
есептерді Физика пәнінің сәйкес бағдарламалық - әдістемелік құралдарды
анықтайды. [11]
Орта білімнің сәйкес сатыларында Физика пәні бойынша базалық
білім мазмұны мынадай:
1. Мектептің бастауыш сатысындағы білім мазмұны.
Мектептің бастауыш сатысындағы оқыту оқушыларды мектептің негізгі
сатысындағы ғылыми – жаратылыстану пәндерін, оның ішінде физиканы оқуға
қажетті базалық дайындықпен қамтамасыз етуі тиіс.
Мектептің бастауыш сатысындағы Дүниетану пәні бойынша білім берудің
негізгі базасы келесі дидактикалық біліктер мен бөлімдерден тұрады:
Табиғатты зерттеудің физикалық әдістері.
Механика: механикалық қозғалыс, денелердің өзара әсерлесуі, жұмыс және
қуат, қысым, механикалық құбылыстарды зерттеу әдістері.
Молекулалық физика және термодинамика: заттың молекулалық құрылысы,
жылулық құбылыстар, жылулық құбылыстарды зерттеу әдістері, жылулық
процестердегі энергия түрлері.
Электродинамика: денелердің электрленуі, тұрақты электр тогы,
магниттердің өзара әсері, электромагниттік толқындар, электромагниттік
құбылыстарды зерттеу әдістері, жарық толқындары, жарық құбылыстары.
Атом және атомдық физика: атом, атом моделі және оны зерттеу әдістері;
атом ядросы: ядроға бөлшектердің байланыс энергиясы, ядролық энергия,
ядролық физикадағы бөлшектерді бақылау және тіркеу әдістері.
Астрофизика: Күн жүйесі, оның құрылысы, планеталар мен кіші денелердің
физикалық табиғаты, аспан денелерінің қозғалысы: заңдары, Күн және
жұлдыздар, олардың физикалық сипаттамасы. [1]
2. Мектептің жоғарғы сатысының жаратылыстану- математикалық
бағдарындағы білім мазмұны Жаратылыстану-математикалық бағдарға арналған
бағдарлы білім беру бағдарламасы физиканың Ньютон механикасынан басталып,
элементар бөлшектермен аяқталатын барлық негізгі бөлімдерін ғылымның
қазіргі даму деңгейінде оқытуды көздейді. Онда материяның құрылымдық
деңгейлері біртіндеп қарастырылады, объектілердің табиғаты мен қасиеттері
сипатталады. Оның негізінде нақты дүниені оқып-үйренуде құрылатын физикалық
моделде көрсетіледі; оқк материалы жеке тауарларға бірігетін іргелі
физикалық теорияларға топтасқан.
Ғылыми таным әдістері және әлемнің физикалық бейнесі.
Механика: кинематика (негізгі ұғымдар, нүкте және қатты дене
қозғалысының заңдылықтары, механикалық қозғалыстың салыстырмалылығы),
динамика (Ньютон механикасының заңдылықтары, табиғаттағы күштер импульстің
сақталу заңы, энергияның сақталу заңы, сұйықтар мен газдардың қозғалысы).
Молекулалық физика және термодинамика: молекула-кинетикалық теория,
термодинамика заңдары, сұйықтар мен газдардың бір біріне айналуы, қатты
денелер және олардың сұйыққа айналуы.
Электродинамика негіздері: электростатика, әртүрлі ортадағы электр
тогы, тогтардың магнит өрісі, электромагниттік өріс, заттың магниттік
қасиетттері.
Тербелістер мен толқындар: механикалық тербелістер, электр
тербелістер, электр энергиясын өндіру, жеткізу тарату, механикалық және
электромагниттік толқындар, жарықтың әсерлері, жарықтың түзу сызықты
таралуы, линзалар, радио байланыстың физикалық негіздері.
Арнайы салыстырмалық теориясының негіздері.
Кванттық физика : жарық кванттары, атомдық физика, лазерлер, атом
ядросы, элементар бөлшектер.
II-Тарау. Жарықтың дамуы туралы тарихи деректер.
2.1.Ертедегі және орта ғасырдағы оптика.
Оптика өте ертедегі алғашқы ұғымдар пайда болған ұғымдарға жатады.
Өзінің көп ғасырлық даму тарихында тек дамып отырғанын және ашылып жатқан
заңдар мен құбылыстар арқылы толықтырып жатқан фундоментальды физика
ғылымдарының бір екендігін білеміз.
Оптика-жарық табиғатын жан-жақты зерттейді жарық туралы алғашқы
ұғымдар ертедегі ғасырларда пайда болды. Ертедегі индустар кезде (табиғат
оты) бар ддеп қарастырды. Б.Э.Д. 582-500 жылдар аралығындағы грек философы
және математигі Пифагор және соның мектебіндегілер көру мүмкіндігін көзден
заттарға ыстық булар шығару арқылы деп түсіндірді. Бұл теория біртіндеп
даму нәтижесінде нақты мән алды және оны б.э.д. 300 жылы Эвклид көру
сәулелерінің теориясы деп дамытты. Мұнда көзден көру сәулелері шығып
денелерге тиген кезде көру сезімі пайда болады деді. Эвклид жарықтың түзу
сызықты таралуының негізін қалаушы. Жарықта оқып үйренуде математиканы
қолдану нәтижесінде жарықтың айнадан шағылу заңын ашты. Жарықтың айнадан
шағылуында геометриялық теорияны қолдану үшін жарықтың табиғаты емес, оның
түзу сызық бойымен таралуы қажет. Эвклид ашқан заңдылықтар сақталған және
қазіргі геметриялық оптикада қолданылады. Жарықтың сынуы мен де таныс. Бұл
көзқарасты біртіндеп б.э.д. 70-147 жылдар аралығында Птолемей дамытты.
Птолемей жарықтың сыну құбылысына өте көп тәжірибелер жасады, түсу және
сыну бұрыштарын қайта - қайта көп өлшеді, бірақ сыну заңын аша алмады.
Аспандағы жарықтың өзгеруі атмосферадағы жарықтың сынуы нәтижесінде
екендігін Птолемей байқады.
Эвклидтан басқа ертедегі басқа ғалымдар да дөңес айналардың әсерін
білді. Б.Э.Д. 287-212 жылдары Архимед дөңес айна көмегімен рим кемелерін
жағым жіберген.
Б.Э.Д. 460-370 жылдары Демокрит көру көздің беткі қабатына денелерден
шыққан ұсақ атом бөлшектерінің әсері деді. Осы айтқанға 341-270 жылдары
б.э.д. Эпикурде ұстанды 384-322 ж. б.э.д. атақты грек философы Аристотель
көру сезімінің себебі адам көзінен тыс деді. Аристотель түстер жарықпен
қараңғының араласуының әсері деп түсіндіргісі келді.
Аристотель көзбен зерттелен дене арасындағы ортаға мән берді. Ертедегі
ойшылдар табиғаттағы қарапайым құбылыстарды зерттеу нәтижесінде сүйенеді.
Физиканың дамуына ертедегі ғалымдардың, ойшылдардың айтқан тұжырымдары
негіз болды. [1,4]
Құл иеленушілік қауымның ыдырауы ертедегі мәдени мұралардың бұзылуымен
қамтылды. Бұл барлық ғылымдардың соның ішінде физикалық білімніңде
төмендеуіне әкеліп соқты. Ғылымның дамыған аймақтарына християн
шіркеулерінің келуі, үстемдік жүргізуі қолайсыздықтар туғызды. Християн
шіркеулерінің үстемдігі, материялистік көзқарасқа қарсылығы ғылымның
дамуына қолайсыз жағдайлар тудырды. [3,4]
Орта ғасырдың алғашқы периодында (150-700 ж. б.э.) оптикада
айтарлықтай жұмыстар болмады. Біздің эраның 700 жылдарынан бастап арабтарда
ғылымның дамуы басталды.
Араб физигі Альгазен 1038 жылы өзінің зерттеулерінде оптиканың
бірқатар сұрақтарын дамытты. Ол көз құрылысын, жарықтың сыну және шағылуын
ойыс айнада қарастырды. Жарықтың сынуын қарастыруда Альгазен Птолемейге
қарама-қарсы түсу бұрышы сыну бұрышына пропорционал емес екндігін
дәлелдеді. Жарықтың табиғаты туралы Альгазен бағыты басқаларға қарағанда
дұрыс болды. Альгазен жарық таралуында белгілі бір жылдамдықпен
таралатындығын білді. Сонымен қатар күн мен Ай Горизонтта тал түстегіге
қарағанда үлкен екендігін сезім алданышымен түсіндірді.
Орта ғасырдағы ғылымның дамуының жағдайы онша жақсы емес еді, оған
себеп жарықтың табиғаты туралы зерттеулердің болмауы. Негізгі істелінген
жұмыстар айнадан жарықтың шағылуымен линзада өтуі жарықтың жүру жолы мен
линзадан өтуі. Философтар шіркеулік оқудың шындығын дәлелдеп берді.
Бұл кезеңдегі кемшіліктің ең негізгісі жарық табиғатын зерттеудің
болжауы. Араб ғылымының өрлеуі ойшылдардың шіркеу тарапынан жасаған
кедергілер әсер етті. Бұл кездегі жұмыстар жарықтың линзадан өтуі мен
айнадан шағылу кезіндегі сәулелер жолын оқып үйрену болды. Бұл бағыт орта
ғасыр периодынан Қайта туылу дәуіріне дейін өткелең периодқа дейін
сақталды.
1214-1294 жылдар ралығында Роджер Бэкан параболалық айнадағы жарықтың
шағылуын, айнаның сферелық аберрациясын, шашыратқыш линзаның бас фокус
аралығының орнын анықтады. Р.Бэкан сонымен қатар көз анатомиясы және
физиологиясымен айналысты. Нашар көретіндер жинағыш линзаны пайдалануды
ұсынды. 1285 жылы көзілдірікті ойлап тапты. [1,2]
ХІV ғасырда ғылым жаңалықтары барлық салада баяу дамыды, соның ішінде
оптикада енеді.
Қайта туылу дәуірі. ХІV – ХVІІ ғасырдың бірінші жартысында Батыс
Европа үшін феодализмнен капитализмге көшу кезеңі болды. Бұл кезеңде
бірқатар жаңалықтар ашылды, соның алғашқыларың бірі Колумбтың Американы
ашуы, Коперниктің әлемнің гелиоцентірлік жүйесін табулары жалпы прогрестің
дамуына әсер етті. Ол кезең жалпы прогрестің дамуына әсер етті. Ол
кезеңдерде өсуі ғылым мен техниканың дамуы, сонымен қатар мәдениетте өсе
бастады.
Табиғат туралы ғылым да өсе бастады. Осы кезеңде Оптикада үлкен
өзгеріске ұшырады. Франциско Мавролик (1494-1575) бірінші рет көз әйнекті
тапты. Мавроликтің ойлап тапқан ойыс линза сәулені жинамайды, керісінше
шашыратады деп түйді. Көз хрусталдарына түскен сәуле, көзге әсер етеді деп
түйді. Сондықтан көзге алыстан және жақыннан көру пайда болатындығын
дәлелдеді. Осының әсерінен итальяндық Порто (1538-1615) жылы
фотоаппаратыңкамерасын ойлап тапты. Микроскоптың шығу тарихы галландиялық
оптика шебері Захария Янсенге байланысты. Ол 1590 жылы микроскопты ойлап
тапты. Сонымен қатар көру трубасы да пайда болды. 1608-1610 жылдар
аралығында Голландиялық оптиктер Захария еңбектері айтарлықтай болды.
Неміс физигі және астрологі Кеплердің еңбектері ерекше болды. Кеплер
жарықтың сыну құбылыстарын терең зерттеді. Бірақ жарықтың сыну құбылысы
оған бұйырмады. Сыну құбылысы Голландиялық Вилла (1591-1626) бұйырды, бірақ
бастапқы кезде жарияланбады. Француз Рене Декарт (1596-1650) көп уақытын
жарық құбылыстарын зерттеуге арнады. Ол жарықтың қоршаған ортаға түсіретін
қысымын дәлелдеді. Шындығында жарық түскен әсер етіп қысым түсіреді, ол
кезде таралады. Геометриялық оптикаға Ферма көп еңбек сіңірді. Пьер Ферми
(1610-1665) ол былай түсіндірді. Жарық тар екі саңылаудан өткенде ол ең аз
мөлшерде жылдамдығын жоғалтады деп түсіндіреді. Бұл жағдайда Фермидің
пікірі Декарт пікімен қарама-қарсы болды. Атақты Итальян физигі Галлелей
(1564-1642) жарық туралы ешқандай жұмыс істеген жоқ. Ол физикада телескопты
ойлап табушы ретінде қалды. Телескоптыбірінші рет қолданған ол айдың
бетіндегі дақтарды, кратерлерді және тауларды анықтады. Оның ойлап тапқан
трубасы зерттелетін денені 30 есеге дейін ұлғайтуға мүмкіндік туғызды.
Өзінің көру трубасы арқылы ол Юпитер планетасының серіктерін ашты.
Негізінен Галилей астрономия ғылымымен айналысты. Галилей сонымен
қатар жарықтың жылдамдығын зерттеді. Бірақ мүмкін болмады. Ол өзінің көру
трубасы арқылы күн бетіндегі дақтарды дәл анықтады және күн бетіндегі
жалындарды анықтады.
Иезут оқымыстысы Гатер Шейнер (1575-1650) көру трубасы арқылы күн
дақтарын дәл анықтады, сонымен қатар күн алауларын дәл тапты. Көру трубасы
Кеплер жобасы бойынша жасалған. Шейнердің тамаша еңбегі көру трубасы
проекциялық аппаратқа айналдыруы еді. Ол аппарат арқылы күн системасын
экраннан әртүрлі қырынан көруге болады.
Иезуттік оқымыстысы Марк-Антониоде Доминис (1560-1624) жарық
құбылыстарымен айналысты. Жарықтың табиғаты кемпірқосақ шыны шарға түскен
жарықтың табиғаты деп қарастырды.
Гримольда (1618-1665) ашқан жаңалығы жарықтың дифракциясы тамаша
жетістік болды. [3.4.5]
Жарық тар саңылаудан өтіп мөлдір экранға түскенде ауытқитындығын
дәлелдеді. Екі жарықтың қосындысын зерттеген Гримальда олар қосылған кезде
бір-бірін күшейтудің орнына әлсірететінін байқады. Гримальда жоғарғыдағы
жағдайларға тоқтала келе жарық толқынды түрде тарайды деп жорамал жасады.
Жарық туралы сұраққа ол кез-келген жарық ақ жарықтың құрамды бөлігі
деп дәл айтты. Тараған жарықтың денеге түскен кезде оның шағыласатындығын
ашты. Әсіресе жер бетіне түскен сәуле кері шағылысады. Ол жарықтың тізбекті
түрде таралуына көңіл аудармады.
Біртіндеп жалпы экономиканың, техниканың, мәдениеттің, өнердің өрлеуі
шіркеумен әлемдік көзқарастағы прогресшілдердің арасындағы қайшылықтар үдей
түсті. Ғылымда біртіндеп эксперименттік әдістер жеңе бастады. Осы кезде
оптика саласында да біршама жаңалықтар мен ашылымдар жасалды.
1494-1575 жылдар аралығында көзілдіріктің жұмысына Французки Мавролик
дұрыс пікір берді.
Мавролик сонымен қатар ойыс линзалар жарықты жинамай шашатыны туралы
айтты.
1538-1615 жылдары италия ғалымы Порта фотоаппараттың алғашқы моделін
ашты. Бірнеше жылдан соң негізгі оптикалық құрал микроскоппен көру түтігі
шықты.
Галилей көру түтігін жетілдірді және оны астрономияға қолданып,
Коперниктің гелиоцентрлік жүйесіне сүйеніп таң қаларлық жаңалығын ашты.
Көру түтігінің мүмкіндігін 30 есе ұлғайту нәтижесінде ай бетіндегі таулар
мен кратерлерді, Юпитер серігін, жұлдыздар құрылымындағы Құс жолын ашты.
Галилей жарық жылдамдығын есептеп таппақшы болды, бірақ эксперименттік
құрал-жабдықтардың әлсіздігінен бұл мақсатқа жете алмады. Галилей күн
бетіндегі дақтарды көрді.
Осылайша эксперименттік ашылымдар жарық табиғатын зерттеудің
қаншалықты қажет екендігін көрсетті.
Келесі айналымда фундаментальді теориялық және экспериментальді
зерттеулер жарық табиғаты туралы ғылыми қорытынды жасауға негіз болды. Осы
кезде жарық табиғатын түсіндіруде екі қарама-қарсы көзқарастар болды: жарық
құбылыстарын корпускулалық құбылыстар арқылы және жарықтың толқындық
табиғаты туралы қарастыру.
Бұл екі көзқарас арасындағы күрес жарықтың табиғатының үздіксіз және
үзілісті қасиеттерімен қарастырғанда екі бағыттағы теориялар бір – біріне
қайшылық тудырмай, қайта біртұтас екендігін көрсетті. [2.3]
1611 жылы Кеплердің оптикадан – Диоптрика атты жаңа шығармасы
баспадан шықты. Мұнда телескоп конструкциясын бейнелейді, линзадағы жарық
жолдарын, линзалар жүйесін қарастырады. Осылардан жарықтың тығыздығы көп
ортадан тығыздығы аз ортаға өткенде толық шағылу болатындығын ашты, дөңес
және ойыс линзалардың фокустық ара қашықтығын анықтады.
Коперник ашқан жаңалықтардан ғылыми бағдарлама пайда болды, мұнда
жаратылыстану эксперименті мен математика құрылымы механика, оптикада
қарастырылады. [3.4]
2.2.ХVII-XVIII ғасырдағы оптиканың дамуы.
XVII ғасырда ғылым мен техника және өндіріс саласында күрт
өзгерістер етек алды. Европаның кейбір аймақтарында ғылыми қоғамдар ашылды.
Математика ғылымы қарқынмен дамыды. XVII –ғасырдың екінші жартысында
табиғат құбылыстарын зерттеу кең етек алды. Ағылшынның ғалымы Исатак
Ньютонның (1643-1727) жаңалықтары физика және математика саласына үлкен
өзгерістер әкелді.
Оптикадағы Ньюдтон ашқан жаңалық жарықтың диперциясы (1666) болды.
Үш қырлы призмада өткен ақжарықтың табиғаты туралы Ньютон пікірін
тұжырымдады. Ақ жарық деп отырғанымыз әртүрліжарықтардың қоспасын екндігін
және ақ жарық әртүрлі спектрге жіктелетіндігін дәлелдеді. Әртүрлі
жарықтарды призмаға түсіре отырып одан өткен жарықтың ақ жарық құрағанын
кері процес арқылы көреді. Ол әртүрлі жарықтарды қоса отырып олардың
спектрге айналатынын көрді. Осылардың барлығын ой елесінен өткізген Ньютон
жарықтың теориясын жасады. Бұл Ньюдтонға дейін жұмбақ күйінде болдған еді.
Одан соң Ньютон жарықтың дифракциясы мен интерференциясын жасады. Ол
жарықтың интерференциялық суретін жасады. Алынған қорытынды Ньютон сақинасы
деген атқа ие болды. Бұның барлығын қорыта келіп жарықты белгілі бір
мөлшердегі зат деп қорытты. Кез – келген зат өзінен жарық шығарады деп
ойлайды. Сонымен Ньютон жарықтың корпускалық теориясын тұжырымдады. Жжарық
бөлшектері әртүрлі болады. Қызыл жарық бөлшектері үлкен күлгін сәуленің өте
ұсақ болады деп ойлады және солай болады да.
Жарықтың толқындық теориясымен айналысқан ағылшындық Роберт Гук
(1635-1703) болды. Онымен қатар Голландиялық физик христиан Гюгенс (1629-
1695) Гуктің пікірінше жарық көзінен тараған жарық эфирде тербеліс жасай
таралады деп ойлады. Жарық толқындары көлденең толқындар деп жорамал
жасады. Бұл пікірді Фрнелде қолдады.
Жұқа пластинкадан өткен жарықты зерттеп оның құрамын анықтауға Гук
көп уақытын жұмсады. Өкініштісі оны аяғына дейін жеткізе алмады.
Осы кезге дейін Гюгенс атымен аталатын заңдылық өз күшін жойған
жоқ. Ол жарық толқындарының кинематикалық қозғалысы және жарықтың сынуы мен
шағылысуы. Мөлдір ортадан өткенде жарық екі рет сынады және кристалдардан
шағылысады деп тұжырымдады.
Бұл құбылысты дат оқымыстысы Эразмон Бахтолин (1625-1698) қолдады.
1669 жылы ғалымдар арасында жарық жарық туралы үлкен қызығушылық пайда
болды.
Жарықтың мөлдір ортада екі рет сынып өтуі, сонымен қатар Гюгенс
жарықтың поляризациялық құбылысын ашты. Бірақ ол мұны түсіндіріп бере
алмады. Свет эфирде толқындар түрінде тарайды, өте кішкене материя деп
түсіндірді Гукке Гюгенс. Бірақ ол жарық толқындарды көлденең толқындар деп
ойлады. Сондықтан жарықтың поляризациялық құбылысын анықтай алмады.
Гюгенстің бұл кемшіліктері Ньютон теориясына қарсы тұра алмады.
Жарық ағыны арқылы теорияны атақты математик Леонард Эилер (1707-
1738) түсіндірді. Өмірінің көп жылын Петербурктағы Россия Академиясында
өткізген. Жарықтың тізбекті түрде таралатындығын орыстың ұлы оқымыстысы
Михаил Василевич Ломоносов (1711-1765) түсіндірді. Ол жарық эфирде тербеліс
жасап тарайтындығын дәлелдеді. Бұл атақты оқымысты да жарықтың ағын
теориясын түсіндіре алмады. [2,5]
XVII-XVIII жүз жылдықтағы аса құнды жаңалық жарықтың жылдамдығын
анықтау болатын (1675) Ол мақсаты дат оқымыстысы Фиаф Ремер орындады.
Спектрлік анализді жасаушы немесе оны бірінші рет дәлелдеген Швед
оқымыстысы Карл Шееле (1742-1786). Ол бірінші рет инфрақызылды (1777)
тапты. Ағылшын астрономигі Фридрих-Вильгелм Гершель (1738-1822) әлтүрлі
спекторлық температурасынөлшеді(1800). Термометрддің көрсеткіші
көрсетпейтін спектрлердің температурасы жоғары болатындығын айтты.
1801 жылы неміс физигі Риттер (1776-1810) ультракүлгін сәулені
анықтады, сонымен қатар ол сәуленің химиялық құрамын тапты. Хлорлы күміс
тәріздес деп анықтады. Бұл жаңалықты онымен бірдей ашқан ағылшын физигі
Белостон (1716-1828) болды.
Оптиканың негізгі заңдарын (жарықтың түзу сызық бойымен таралу
заңын, оның шағылу және сыну заңдарын т.т.) жарықтың табиғаты туралы
айтылады. Ондай пікірлерді кезінде ерте заман ғалымдары да ұсынды, бірақ
ғылымның дамуымен қабат жарықтың табиғаты жайындағы ой-пікір өзгеріп дамып
отырды.
XVII ғасырдың аяқ кезінде жжарықтың табиғаты жайында екі түрлі
ғылыми түсінік болды. Олардың біреуі – жарықтың корпускулалық теориясы,
екіншісі- жарықтың толқындық теориясы.
Жарықтың корпускулалық теориясын тұжырымды етіп баяндаған –
ағылшынның атақты ғалымы И.Ньютон. Бұл теория бойынша, жарық дегеніміз-
жарқырауық денелерден ұшып шыққан жарық бөлшектерінің ағыны. Ньютонша,
жарық бөлшектері инерция заңына дайын, түзу сызықты қозғалады, сондықтан
жарық біртекті ортада түзудің бойымен таралады, айнаға түскен жарық
бөлшектерінің шағылуы серпімді қабырғаға соғылған кәдімгі серпімді шардың
шағылуына ұқсас, яғни шағылу бұрышы түсу бұрышына тең; екі мөлдір ортаның
шекарасында жарықтың сыну себебі жарық бөлшектері сындырушы ортаның
бөлшектеріне тартылады; соның салдарынан бірінші ортадан, екінші ортаға
өткенде жарық бөлшектерінің жылдамдығы өзгереді, содан бірінші ортадан гөрі
екінші орта тығыздау болса, жарық бөлшектерінің жылдамдығы артады. Демек,
бірінші ортадағы жарық жылдамдығы екінші ортадағы жарық жылдамдығынан
- ден кем болады. Корпускулалық теория бойынша жарықтың сыну
көрсеткіші жарықтың екінші ортадағы жылдамдығының бірінші ортадағы
жылдамдығының қатынасына тең, яғни , мұндағы . Бірақ Ньютонның
тұсында бұл қорытынды тәжірибе жүзінде тексерілген емес; өйткені ол кезде
жарықтың тек планеталар аралығында таралу жылдамдығы шамамен 3.108
екендігі ғана мәлім болатын. Жарық жылдамдығы осындай мәнге ие болса, онда
жер бетінде бір орыннан екінші орынға тез барады, оған қанша уақыт
кеткендігін өлшеу қиын. Галилейдің 1607 жылғы жарық жылдамдығын өлшемек
болған қарапайым тәжірибесінің сәтсіздікке ұшырау себебі осында. [2.5]
Жарық жылдамдығын бірінші рет ХVІІ ғасырдың жетпісінші жылдарында
астрономиялық әдіспен анықтады; жер жасалып өлшенді. Алғашқы әдістер онша
дәл болмағанмен, соңынан өте дәл әдістер шықты.
Жарық жылдамдығын бірінші рет 1676 жылы даниялық астроном Риомер
анықтады. Ол Юпитер планетасының серігінің тұтылуын бақылаған. Сонда
Юпитердің айналым периоды 1,25 тәулікке тең серігінің тұтылу мерзімі алдын
– ала есептеліп табылған уақытқа дәл келмейтіндігі байқалған. Жер ... 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