Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісіндегі олардың ролi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1 Физика есептерінің маңызы және классификациясы ... ... ... ... ...
1.2 Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі ... ... ... ...
1.3 Эксперименттік есептердің мәні
1.4 Эксперименттік есептерді шығару жолдары
1.5 Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
2 Эксперименттік есептер шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 9.шы сыныптарда физикасы пәні бойынша эксперименттік есептерді шығару әдісі
2.2 10.шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
2.3 11.шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланған әдебиеттер тiзiмi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісіндегі олардың ролi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1 Физика есептерінің маңызы және классификациясы ... ... ... ... ...
1.2 Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі ... ... ... ...
1.3 Эксперименттік есептердің мәні
1.4 Эксперименттік есептерді шығару жолдары
1.5 Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
2 Эксперименттік есептер шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 9.шы сыныптарда физикасы пәні бойынша эксперименттік есептерді шығару әдісі
2.2 10.шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
2.3 11.шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланған әдебиеттер тiзiмi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Ұсынылып отырған дипломдық жұмыс қазіргі қоғамдағы маңызды педагогикалық және жоғары тәрбие беру проблемаларының бірі ретінде танылатын эксперименттік есептерді физика сабағында қолданудың мәселелерімен тікелей байланысты.
Сондықтан бұл жұмыс бүгінгі күнге дейін әлі шешімін таппаған «Физика пәні бойынша эксперименттік есептер шығару әдістемесі» тақырыбын зерттеп, оның тиімді жақтарын ұсыну мақсатында қарастырылып отыр.
Оқушыларды сөйлеуге, өз ойларын жеткізе білуге, пікір таластыруға тек тестік бақылау кезінде емес, оқыту барысында, күнделікті сабақта, тіпті сабақтан тыс жұмыстарда да (үйірме, факультативтік сабақ, т.б.) қалыптастырып үйрету қажет. Мұғалімнің рөлі тек емтихан алып, баға қоюмен шектелмейді, сабақты бере білу мен оқушыларды еңбекке баулып, тәрбиелеу және пәнге деген қызығушылығын арттырумен байқалады. Ал оқушы білімнің сапасы – мұғалім білімділігі мен біліктілігінің, іскерлігінің айнасы, нарық заңдылығына сүйенсек, кез келген өнімнің сапасын мұғалім емес, оны тұтынушы бағалағаны жөн.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі: Эксперимент физиканы оқыту үдерісінде әртүрлі функцияларды атқарады. Демонстрациялық тәжірибе ретінде ол физикаға деген қызығушылықты арттырудың құралы, айғақтың негізгі көзі, әлем туралы білім береді. Фронталь зертханалық жұмыс және физикалық практикумда ол оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуін ұйымдастырып, теориялық білімдерін практикада қолдануға зор үлесін тигізеді.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
Дипломдық жұмыста 9-11 сынып үшін эксперименттік тапсырмалар келтіріліген. Біріншіден, оқушының шығармашылық қабілетін дамытуға бағытталған, екіншіден, бұл жұмыста физиканы тереңдетіп оқытатын сыныптардағы физика пәнінің мұғалімдері, физикаға қызығушылығы жоғары оқушылар өзіндік эксперименттік жұмыстарды ұйымдастыру үшін пайдалануға болады.
Өте қарапайым құралдар мен аспаптарды пайдалана отырып, физикалық эксперимент сабақтарын физика кабинетінде жеке өткізуге немесе үйде орындауға болады.
Сонымен қатар дипломдық жұмыста физикалық олимпиадаларда берілген эксперименттік есептерді іріктеп, шығару әдістемесі көрсетілген.
Бұл жұмыстың басты мақсаты: физикадан эксперименттік есептерді шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату және оқушыларды олимпиадаларға дайындауға арналған әдістемелік нұсқау дайындау.
Зерттеу нысанасы: Қиындығы әртүрлі эксперименттік есептерді іріктеу және шығару әдістемесін көрсету, оны оқу үрдісінде, олимпиадаға дайындық кезінде пайдалану.
Сондықтан бұл жұмыс бүгінгі күнге дейін әлі шешімін таппаған «Физика пәні бойынша эксперименттік есептер шығару әдістемесі» тақырыбын зерттеп, оның тиімді жақтарын ұсыну мақсатында қарастырылып отыр.
Оқушыларды сөйлеуге, өз ойларын жеткізе білуге, пікір таластыруға тек тестік бақылау кезінде емес, оқыту барысында, күнделікті сабақта, тіпті сабақтан тыс жұмыстарда да (үйірме, факультативтік сабақ, т.б.) қалыптастырып үйрету қажет. Мұғалімнің рөлі тек емтихан алып, баға қоюмен шектелмейді, сабақты бере білу мен оқушыларды еңбекке баулып, тәрбиелеу және пәнге деген қызығушылығын арттырумен байқалады. Ал оқушы білімнің сапасы – мұғалім білімділігі мен біліктілігінің, іскерлігінің айнасы, нарық заңдылығына сүйенсек, кез келген өнімнің сапасын мұғалім емес, оны тұтынушы бағалағаны жөн.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі: Эксперимент физиканы оқыту үдерісінде әртүрлі функцияларды атқарады. Демонстрациялық тәжірибе ретінде ол физикаға деген қызығушылықты арттырудың құралы, айғақтың негізгі көзі, әлем туралы білім береді. Фронталь зертханалық жұмыс және физикалық практикумда ол оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуін ұйымдастырып, теориялық білімдерін практикада қолдануға зор үлесін тигізеді.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
Дипломдық жұмыста 9-11 сынып үшін эксперименттік тапсырмалар келтіріліген. Біріншіден, оқушының шығармашылық қабілетін дамытуға бағытталған, екіншіден, бұл жұмыста физиканы тереңдетіп оқытатын сыныптардағы физика пәнінің мұғалімдері, физикаға қызығушылығы жоғары оқушылар өзіндік эксперименттік жұмыстарды ұйымдастыру үшін пайдалануға болады.
Өте қарапайым құралдар мен аспаптарды пайдалана отырып, физикалық эксперимент сабақтарын физика кабинетінде жеке өткізуге немесе үйде орындауға болады.
Сонымен қатар дипломдық жұмыста физикалық олимпиадаларда берілген эксперименттік есептерді іріктеп, шығару әдістемесі көрсетілген.
Бұл жұмыстың басты мақсаты: физикадан эксперименттік есептерді шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату және оқушыларды олимпиадаларға дайындауға арналған әдістемелік нұсқау дайындау.
Зерттеу нысанасы: Қиындығы әртүрлі эксперименттік есептерді іріктеу және шығару әдістемесін көрсету, оны оқу үрдісінде, олимпиадаға дайындық кезінде пайдалану.
1. И.Г. Антипин, Экспериментальные задачи по физике в 6-7 классах. М.Просвещение 1974.
2. С.У.Каменчкий, В.П.Орехов. Методика решение задач по физике в средней школе, М.Провещения. 1987ж.
3. В.И. Луканшик. Физическая олимпиада. М. Просвецение 1987.
4. О.Ф.Кабардин, В.А. Орлов. Международные физические олимпиады школьников. М.Наука выпуск 43 1985.
5. А.И.Буздин, В.А.Ильин, И.В.Кривченков и др. Задачи московских физических олимпиад. М.Наука выпуск 60.
6. С.С. Машков. Экспериментальные задачи по физике. Л.Учпедгиз 1955.
7. В.Г. Размовский. Творческие задачи по физике в средней школе. М.Просвещение 1966.
8. Луканина В.И. Физическая олимпиада М.Просвещение 1976.
9. Областная олимпиада 1999 год. Репититор. Мектеп оқушыларына арналған математика және жаратылыстану журналы. А.1999.2.
10. В.П. Орехов, А.В.Усов. Методика преподавание физики в 6-7 классах средней школы. М.Просвещение. 1972.
11. П.Л. Капиза. Эксперимент – основ преподавания физики в школе. Физика в школе. 1967.2.
12. В.А. Буров. Физический эксперимент в VII классе. Физика в школе. 1969.3.
13. Имамбеков О. Физикадан республикалық олимпиада. И.Ф.М. 2000. 4.
14. А.В. Засов. Опыты по оптике с использованием маленьких отверстий. Физика в школе. 1982.1.
15. Машевский Н.В. Экспериментальные задачи по физике. М.Просвещение. 1972.
16. О.Ф. Кабардин, В.А.Орлов. Международные физические олипиады школьников. М. Наука. 1995. выпуск 50.
17. С.С. Кротов, Н.А. Свешников и. др. Задачи Московских физических олимпиад. М.Наука 1992. выпуск 64.
18. Имамбекова О. Физикадан XXXI халықаралық олимпиада. ИФМ. 2000.6.
19. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов “Сборник экспериментальных заданий и практических работ по физике” 9-11 кл. Астрель. 2005.
2. С.У.Каменчкий, В.П.Орехов. Методика решение задач по физике в средней школе, М.Провещения. 1987ж.
3. В.И. Луканшик. Физическая олимпиада. М. Просвецение 1987.
4. О.Ф.Кабардин, В.А. Орлов. Международные физические олимпиады школьников. М.Наука выпуск 43 1985.
5. А.И.Буздин, В.А.Ильин, И.В.Кривченков и др. Задачи московских физических олимпиад. М.Наука выпуск 60.
6. С.С. Машков. Экспериментальные задачи по физике. Л.Учпедгиз 1955.
7. В.Г. Размовский. Творческие задачи по физике в средней школе. М.Просвещение 1966.
8. Луканина В.И. Физическая олимпиада М.Просвещение 1976.
9. Областная олимпиада 1999 год. Репититор. Мектеп оқушыларына арналған математика және жаратылыстану журналы. А.1999.2.
10. В.П. Орехов, А.В.Усов. Методика преподавание физики в 6-7 классах средней школы. М.Просвещение. 1972.
11. П.Л. Капиза. Эксперимент – основ преподавания физики в школе. Физика в школе. 1967.2.
12. В.А. Буров. Физический эксперимент в VII классе. Физика в школе. 1969.3.
13. Имамбеков О. Физикадан республикалық олимпиада. И.Ф.М. 2000. 4.
14. А.В. Засов. Опыты по оптике с использованием маленьких отверстий. Физика в школе. 1982.1.
15. Машевский Н.В. Экспериментальные задачи по физике. М.Просвещение. 1972.
16. О.Ф. Кабардин, В.А.Орлов. Международные физические олипиады школьников. М. Наука. 1995. выпуск 50.
17. С.С. Кротов, Н.А. Свешников и. др. Задачи Московских физических олимпиад. М.Наука 1992. выпуск 64.
18. Имамбекова О. Физикадан XXXI халықаралық олимпиада. ИФМ. 2000.6.
19. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов “Сборник экспериментальных заданий и практических работ по физике” 9-11 кл. Астрель. 2005.
йҚостанай мемлекеттік педагогикалық институты
Жаратылыстану-математика факультеті
Физика-математика және жалпы техникалық пәндер кафедрасы
Қорғауға жіберілді ____________201__ж.
___________________________Калаков Б.А.
(кафедра меңг.)
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
5В011000-Физика
Орындаған: Жұманғали Н.Е.
Ғылыми жетекшісі: А.Г. Косжанова,
ФМжЖТП кафедрасыныңаға аға оқытушысы
Қостанай, 2017
Қостанай мемлекеттік педагогикалық институты
Жаратылыстану - математика факультеті
Физика-математика және жалпы техникалық пәндер кафедрасы
Жұманғали Нұржан Есенұлы
Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
5В011000-Физика
Қостанай 2017
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1
Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісіндегі олардың ролi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1
Физика есептерінің маңызы және классификациясы ... ... ... ... ...
1.2
Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі ... ... ... ...
1.3
Эксперименттік есептердің мәні
1.4
Эксперименттік есептерді шығару жолдары
1.5
Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
2
Эксперименттік есептер шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1
9-шы сыныптарда физикасы пәні бойынша эксперименттік есептерді шығару әдісі
2.2
10-шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
2.3
11-шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланған әдебиеттер тiзiмi ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
КІРІСПЕ
Ұсынылып отырған дипломдық жұмыс қазіргі қоғамдағы маңызды педагогикалық және жоғары тәрбие беру проблемаларының бірі ретінде танылатын эксперименттік есептерді физика сабағында қолданудың мәселелерімен тікелей байланысты.
Сондықтан бұл жұмыс бүгінгі күнге дейін әлі шешімін таппаған Физика пәні бойынша эксперименттік есептер шығару әдістемесі тақырыбын зерттеп, оның тиімді жақтарын ұсыну мақсатында қарастырылып отыр.
Оқушыларды сөйлеуге, өз ойларын жеткізе білуге, пікір таластыруға тек тестік бақылау кезінде емес, оқыту барысында, күнделікті сабақта, тіпті сабақтан тыс жұмыстарда да (үйірме, факультативтік сабақ, т.б.) қалыптастырып үйрету қажет. Мұғалімнің рөлі тек емтихан алып, баға қоюмен шектелмейді, сабақты бере білу мен оқушыларды еңбекке баулып, тәрбиелеу және пәнге деген қызығушылығын арттырумен байқалады. Ал оқушы білімнің сапасы - мұғалім білімділігі мен біліктілігінің, іскерлігінің айнасы, нарық заңдылығына сүйенсек, кез келген өнімнің сапасын мұғалім емес, оны тұтынушы бағалағаны жөн.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі: Эксперимент физиканы оқыту үдерісінде әртүрлі функцияларды атқарады. Демонстрациялық тәжірибе ретінде ол физикаға деген қызығушылықты арттырудың құралы, айғақтың негізгі көзі, әлем туралы білім береді. Фронталь зертханалық жұмыс және физикалық практикумда ол оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуін ұйымдастырып, теориялық білімдерін практикада қолдануға зор үлесін тигізеді.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
Дипломдық жұмыста 9-11 сынып үшін эксперименттік тапсырмалар келтіріліген. Біріншіден, оқушының шығармашылық қабілетін дамытуға бағытталған, екіншіден, бұл жұмыста физиканы тереңдетіп оқытатын сыныптардағы физика пәнінің мұғалімдері, физикаға қызығушылығы жоғары оқушылар өзіндік эксперименттік жұмыстарды ұйымдастыру үшін пайдалануға болады.
Өте қарапайым құралдар мен аспаптарды пайдалана отырып, физикалық эксперимент сабақтарын физика кабинетінде жеке өткізуге немесе үйде орындауға болады.
Сонымен қатар дипломдық жұмыста физикалық олимпиадаларда берілген эксперименттік есептерді іріктеп, шығару әдістемесі көрсетілген.
Бұл жұмыстың басты мақсаты: физикадан эксперименттік есептерді шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату және оқушыларды олимпиадаларға дайындауға арналған әдістемелік нұсқау дайындау.
Зерттеу нысанасы: Қиындығы әртүрлі эксперименттік есептерді іріктеу және шығару әдістемесін көрсету, оны оқу үрдісінде, олимпиадаға дайындық кезінде пайдалану.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
1. Білім деңгейін көтеру, сол сияқты, оқушыларды эксперименттік есептерді шығаруға үйрету мәселесі бойынша әдебиеттерге талдау жасау;
2. Оқушылардың эксперименттік есептерді шығаруы барысында олардың білім деңгейін жоғарылату үшін әдістемелік тәсілдерді қарастыру;
3. Оқушылардың білім деңгейін жоғарылатудағы эксперименттік есептердің ролін анықтау.
Қойылған міндеттерді шешу барысында төмендегі зерттеу әдістері қолданылады: тақырып бойынша педагогикалық және әдістемелік әдебиеттерді талдау.
Эксперименттік есептерді физика сабағында қолданудың әдіс-тәсілдерін жинау, зерттеу, бағалау және оларды тиімді қолдану мәселелері зерттеу жұмысының затын құрайды.
Жұмыс кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісiндегi олардың ролi.
1.1 Физика есептерінің маңызы және классификациясы
Физикалық есеп дегеніміз - ол оқушының алдына қойылатын қандай да бір мәселе. Оны шешуде белгілі бір логикалық амалдар жүзеге асып, физикалық эксперимент жасалып, математикалық амалдар қолданылады.
Есеп шығару - оқу үрдісінің бөліп алуға болмайтын бір бөлігі болып табылады, себебі ол оқушыларға физикалық ұғымдарды қалыптастыруда, физикалық құбылыстарды игертуде, олардың ойлау қабілетін дамытуда тигізетін пайдасы зор. Есептер шығаруды мынадай жағдайларда қолданады:
- мәселелік жағдайлар туғызғанда;
- жаңа мәлімет беруде;
- практикалық іскерлік пен дағдыларды қалыптастыруда;
- оқушылардың білімін (нақтылығын, тереңдігін) тексеруде;
- оқушылардың алған білімін бекітуде, материалды қайталауда;
- техникалық құралдардың жұмыс істеу принциптерін түсіндіруде;
- оқушылардың шығармашылық қабілеттерін жетілдіруде және т.б.
Есептерді шығарудың басты шарты - оқушылардың бойында физикалық заңдылықтар жайында білім қорының болуы, физикалық шамаларды дұрыс түсінуі, сондай-ақ оларды өлшеу тәсілі мен өлшем бірлігін білуі болып табылады. Есептерді шығарудың міндетті шартына оқушылардың математикалық дайындығы да жатады.
Есептерді шығару физикалық құбылыстарды бақылауды және эксперименттерді орындауды қажет ететін белсенді танымдық үрдіс. Эксперимент пен бақылау есептердің шартын анықтауға, керекті мәліметтерді алуға, шамалар арасындағы байланыстылықты тағайындауға мүмкіндік береді. Мұндай мақсаттарға суреттердің, графиктердің де септігі бар. Есептерді шығару ойлау үрдісі болғандықтан - бұл талдау мен салыстыру үрдісі.
Есеп шартын талдау - есепте берілген құбылыстың жалпы суреттемесін елестетуге мүмкіндік береді, осы себептен қарастырылып отырған есепте қандай жағдайлар маңызды, қандай мәліметтер арасында байланыс орнату керектігі анықталады. Берілген құбылысты түсіну үшін есеп шартына байланысты кейбір мәселелерді қысқартуға болады. Мысалы, механикада көбіне үйкеліс, геометриялық оптикада жұқа линзаның қалыңдығы ескерілмейді және т.с.с.
Физикада есептерді көптеген белгілері бойынша классификациялайды: мазмұнына, қойылуына, сұрақты зеттеу тереңдігіне, шығару тәсіліне, қиындық дәрежесіне байланысты және т.б.
Мазмұны бойынша ең алдымен есептерді оның физикалық мазмұнына байланысты ажыратады. Мысалы: механика, молекулалық физика, электродинамика т. б. Есептің бұлай ажыратылуы шартты нәрсе, көбінесе есептер физиканың бірнеше бөлімдерін қамтиды. Техника, өндірістік, ауылшаруашылық, транспорт және байланыс жайындағы материалдарды қамтитын есептерді политехникалық мазмұнды есептер деп атайды.
Политехникалық есептердің мазмұны меңгерілетін бағдарлама материалымен тығыз байланысты болуы керек. Бірқатар есептер тарихи сипаттағы мәліметтерден: физикалық тәжірибелерден, ғылыми ашылулардан (жаңалықтардан), тіпті тарихи ертегілерден тұрады. Ондай есептерді тарихи мазмұндағы есептер деп атайды.
Сұрақтарды зерттеу әдісіне және сипатына байланысты есептерді сапалық және есептеу есептері деп ажыратады. Сапалық есептер деп есепті шығару барысында физикалық шамалардың арасында тек сапалық тәуелділігі ғана тағайындалатын есептерді айтады. Заң бойынша мұндай есептерді шығару барысында есептеулер жүргізбейді. Кейде есептің мұндай түрін әдістемелік әдебиеттерде сұрақ - есептер, логикалық есептер, сапалық сұрақтар деп атайды. Сандық есептер деп есепті шығару барысында физикалық шаманың арасындағы сандық тәуелділік тағайындалатын есептерді айтады.
Шығарылу тәсілдеріне байланысты есептерді ауызша, экспериментті, есептеу және графикалық есептер деп ажыратады. Бұлай ажыратудың өзі шартты түрде ғана, өйткені есепті шығару кезінде көбінесе бірнеше тәсілді қолданады.
Сапалық есептерді әдетте меңгерілген материалды бекіту құралы ретінде қолданады. Мектеп физика курсының көптеген тақырыптары үшін сапалық есептер негізгі бөлім болып табылады. Есептің мұндай түрі қарастырылған мәселенің физикалық мәнін қалай меңгергенін қысқа уақытта анықтауға мүмкіндік береді. Сапалық есептерді логикалық ой қорыту негізінде шешеді. Сапалық есептерді шығаруда талдау мен салыстыру (анализ және синтез) өзара тығыз байланыста болады, оларды кейде бір-бірінен ажырату мүмкін емес.
Сапалық есептерді шығарудың схемасы мынадай:
Есептердің шартын оқу, оның шартындағы барлық терминдердің мағынасын түсіну;
Есептің шартын талдау, физикалық құбылысты анықтау, түсіну;
Талдаудың аналитика-синтетикалық тізбегін құру;
Алынған жауапты оның физикалық мағынасымен түсіндіру.
Сапалық есептерді шығару әдістеріне қарай оларды екі негізгі топқа ажыратамыз:
1.Қарапайым сапалық есептер: оларды шешу бір физикалық заңдылыққа негізделеді, мұнда ой-қорыту тізбегі қарапайым.
2.Күрделі сапалық есептер: бұл бірнеше қарапайым есептердің кешені болып келеді. Оларды шешуде біршама күрделі ой-қорыту тізбегін құруға тура келеді және бірнеше физикалық заңдылықтар талданады.
Мысалы сұрақ есептерін қарастырайық:
Бірінші мысал: Неліктен сүрініп кеткен адам алға қарай құлайды?
Бұл есептегі басты мәселе инерция құбылысы болып табылады. Сондықтан бұл есепті шешуде ой қорыту тізбегі инерция құбылысын сипаттайтын физикалық заң негізінде құрылады. Қарастырылған жағдайда бұл - Ньютонның бірінші - иерция заңы. Есепті шығару барысында оқушылар заңның негізгі тұжырымдамасын еске түсіреді. Инерция заңын есепке қолдана отырып, мынадай қорытынды жасайды: сүрінген кезде адамның алға қарай құлау себебі қандай да бір кедергінің салдарынан сүрінген аяғы тоқтайды, ал дененің басқа бөлігі инерция бойынша алға қарай қозғалуын жалғастырады. Сұрақ есептерде физикалық формулалармен өрнектелетін әртүрлі тәуелділіктер де қолданылуы мүмкін.
Екінші мысал: Қандай тәсілмен адам еденге түсіретін қысымын екі есе арттыруға болады?
Алдымен физикалық мәнін талдайық. Есепте қысым жайында сұралып тұр. Қысым - қысым күшінің модулінің ауданға қатынасымен анықталады. Р=FS. Ендеше қысым қысым күші сияқты ауданға да тәуелді. Сондықтан, біріншіден дәл сол ауданға түсіретін қысым күшін екі есе арттырып қысымды екі есе арттыру. Мұны мынадай тәсілмен жүзеге асыруға болады. Адам қолына өз салмағына тең қосымша жүк алып тұруы керек.
Екіншіден, ауданды екі есе кемітіп қысымды арттыруға болады. Ол үшін адамға бір аяғымен тұру жеткілікті және өз тепе-теңдігін бұзбас үшін өз қалпын сәл өзгертсе жеткілікті.
Сондай-ақ сапалық есептер график түрінде де берілуі мүмкін. Мұнда зерттеу объектісі физикалық шамалардың графиктік тәуелділігі болып табылады. Кейбір жағдайларда есептің шарты гафикпен берілуі, ал кейбірінде есептің шарты бойынша график тұрғызылуы мүмкін.
Есептеу есептері - есептің нәтижесі математикалық амалдардың және есептеулердің көмегімен алынатын есептер. Ондай есептерді әртүрлі жолдармен шығаруға болады.
Есептерді шығаруда қолданылатын математикалық амалдарға байланысты алгебралық, геометриялық, тригонометриялық және графиктік тәсілдерге ажыратады.
Физикалық есептерді алгебралық тәілмен шығаруды қарастырайық. Физика есептерін бұл тәсілмен шығаруда формулаларды пайдаланады, оларды құрады және алгебралық теңдеулерді шешеді. Алгебралық тәсілді қолданудың қарапайым жағдайы - есепті дайын формула бойынша шығару. Күрделірек есептерді шығаруда бірнеше формулаларды немесе теңдеулер жүйесін қолданып шығарады. Қарапайым есепті алгебралық әдіспен шығарудың мысалын қарастырайық (дайын формула бойынша).
Мысалы: Ұзындығы 1 км көлденең қимасының ауданы 10 мыс өткізгіштің кедергісін анықта.
Бер:
Талдауы:
Шешуі:
Аналитикалық тәсілде есептің мазмұны жеке қарапайым элементтерге жіктеліп, жан-жақты талданып, соның негізінде табуға қажетті шаманы бірден анықтаудың зандылықтары қарастырылады (жалпыдан жекеге көшу). Яғни есептің жауабына қатысты формуланы бірден тауып аламыз да, оған берілген мәндерді қойып есептейміз. Мұндай тәсілді сыныптағы оқушылардың білім дәрежесі (логикалық ойлауы мен математикалық ебдейлігі) жоғары болған жағдайда қолдану тиімді, әйтпесе, күрделі физикалық құбылыстарды дұрыс талдап, оған қатысты формулаларды түрлендіріп, керекті ең соңғы теңдеуді шығарып алу балаларға қиынға соғады.
Синтетикалық тәсілмен (жекеден жалпыға көшу) шығарғанда, есептің берілгендері бойынша қандай шамаларды алдымен табуға болса, соны ретімен анықтап, ең ақырында ғана есептің шешуіне жетеміз. Бұл тәсілдің әдістемелік қолайлылығы, берілген сан мәндері арқылы алғашында мүмкін болған шамаларды оңай анықтап, есептің жауабына бірте-бірте келеміз, яғни ғылымдағы "қателесу жөне байқап керу" әдісіне ұқсас. Бірақ, бұл жол бізді әрқашан қажетті ақырғы формулаға алып келе бермей, кейде тіпті оқушыларды басқа теңдеулерге "алып қашып" кетуі де мүмкін. Есепті шешудегі аралық кезеңдерді дұрыс талдай білуді талап етеді.
Көп жағдайда физикалық есептер біріккен түрде аналитикалық - синтетикалық тәсілмен де шығарылады, ал кейде 4-5 тәсілдер араласып-қосылып, кешенді формада да шешіледі.
Физика есептерін шығаруда анықтамалық кестелер, логарифмдік сызғыш, микрокалькулятор, ЭЕМ, перфокарта, тексеру-оқыту машиналары, арнаулы дидактикалық тапсырмалар мен программаланған сын жұыстары жайлы оқу құралдар кең қолданылуы керек.
Жалпы алғанда, физика есептерін шығарудың әдістемесі мынадай негізгі кезеңдерден (мұғалімнің не оқушының қызметінен) тұрады:
Мысалы: массасы 200 кг лифт кабинасы бірқалыпты үдемелі қозғалып шахтаға түседі. Бірінші 10 сек 35 м жол жүрсе тростың керілу күші қандай?
Есепті шығарудың аналитикалық әдісі:
1) есептің мәтінін оқу және талдау, терминдер мен шама-лардың мәндерін түсіндіру. Мәтінді кітаптан 1-2 рет оқу. Талдауды мынадай сұрақтарға жауап алу арқылы жүргізуге болады: 1) Есепте қандай нысан берілген? (нақты берілген нысан-тросқа ілінген лифт кабинасы; нақты берілмеген нысан-жер). 2) Лифт қалай қозғалып барады? Ол қандай қозғалыста? 3) 10 секундта қандай тереңдікке түскен? 4) есептің талабы қандай?(Нені табуды сұрайды?) лифтіге қандай күштер әсер етеді? (тростың керілу күші Ғк, , ауырлық күші- mg,) олар қалай бағытталған?
2) есептің шартын жазу, тиісті сурет-сұлбаларды салу.
3) физикалық мағынасын ашу мақсатында есептің мазмұнын (құбылыстарды, процестерді) талдау, есепті шығаруға қажетті ұғымдар мен заңдарды қайталап, еске түсіру.
Ньютонның екінші заңы бойынша
mа= mg,+ Fк
Қозғалыс бағытында алынған осьтегі осы күштердің проекциясы арқылы жазсақ: mа= mg,- Fк
Осыдан тростың керілу күші Fк = mg- mа.
4) физикалық константа g= 9,8 мс[2] (кестеден алынды). Бір қалыпты үдемелі қозғалыс үшін a=2ht[2] және mg мен mа күштерді табу арқылы, Fк табылады. Ғк = m(g-2ht[2])
Есепті шығарудың синтетикалық әдісі:
Бұл әдіспен есепті шығару есепте айтылатын нысанды си-паттайтын нақты берілген шамалардың арасындағы байланысты, содан кейін олармен анықталынатын шаманың (есептің талабы) арасындағы байланыс анықталынады. Жоғардағы есеп синтети-калық әдісіпен шығарылса:
1) есепте бірқалыпты үдемелі қозғалыс қарастырылады (V0= 0) демeк, а=2Һt[2]
2) Бұл үдеуді беретін күш лифт кабинасына әсер ететін күштердің тең әсерлі күші. Лифт кабинасына әсер ететін күштер: ауырлық күші мен тростың керілу күші.
Сондықтан Ньютонның екінші заңы бойынша:
mа= mg,+ Fк
Қозғалыс бағытында алынған осьтегі осы күштердің проекциясы арқылы жазсақ: mа= mg,- Fк
Осыдан тростың керілу күші F к = mg- mа= m(g-2ht[2])
1.2 Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі
Есеп шығару физиканы оқыту процесінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады,өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдерінде және кластан тыс жұмыстарында кездеседі. Есеп шығару, физиканы оқытудың әдістері, тәсілдері, амалдары ретінде әр жақты мағынада қолданылады. Әр сабақтың өзінде де физикалық есептерді шығарудың мыныдай маңызы бар: 1) оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендіруді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық және сапалық мағыналарын ашады; 2) физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына және өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді; 3) мектеп оқушыларының тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге , еңбек сүйгіштікке , қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді, олардың ерік жігерін қайрайды; 4) физикалық ұғымдарды, жастардың практикалық ебдейліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырыды; 5) оқушылардың алған білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді; 6) сабақта проблемалық ситуация қойып, оны шешуге жәрдемдеседі; 7) физикалық құбылыстар мен заңдарды және теорияларды талдауға, қортындылауға, олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтауға жәрдемдеседі; 8) оқушылардың білімдерін, ебдейліктерін, дағдыларын жүйеге келтіріп, оларды дамытады және тереңдетеді; 9) пән аралық байланысты (математика, химия, астрономия, сызу, биология, география) күшейтуге ықпал жасайды; 10) оқушылардың физикаға деген қызығушылығын арттырады.
Физикалық есептер мазмұнына, зерттеу мақсатына және зерттеу тереңдігіне, шығарылу тәсіліне, күрделілігіне қарай жіктелінеді.
Физикалық есептерді шығару субъектінің ойлау әрекетіненің негізгі түрлеріне байланысты жіктелінуі
Есепті шығарудың логикалық әдісі берілген есептің шешуін сапалық деңгейде орындауды талап етеді.
Математикалық әдісті қолдану арқылы есеп шығарылғанда физикалық шамалардың арасындағы байланыстар сандық деңгейде анықталынады. Физикалық шамалардың арасындағы байланысты тәжірибе қою арқылы анықтау эксперименттік әдіс арқылы жүзеге асады.
Есеп шығарудағы іс-әрекет есепті шығару жоспарын анықтаудан, осы жоспарды жүзеге асыруын, жауабын табудан тұрады.
Есепті талдау нәтижесі есеп шығаратын субъектінің біліміне, тәжірибесіне байланысты. Л.М. Фридман есеп шығарудағы мынадый іс-әрекеттерді көрсетеді:
1) есептің мазмұнын талдау;
2) шығару жолын іздеу;
3) шығару жоспарын жүзеге асыру;
4) есептің шығарылуының дұрыстығын тексеру.
Мектепте физикалық есептерді шығаруда алгоритмді қолдану кең орын алған. Физикалық есептердді шығарудың жалпы алгоритмі:
1) есептің шартын мұқият оқып, онда сөз болып отырған процесті, не құбылысты анықтау;
2) есептің негізгі талабын орындау үшін қажетті қандай шамалар берілген немесе қосымша қандай шамалар қажет екенін анықтау;
3) шартты белгілер арқылы есептің шартын қысқаша жазу;
4) қажет болса, есептің мазмұнына сәйкес сурет салу;
5) есепті қандай әдіспен және қалай шығару керек екенін анықтау (жоспар құру);
6) есеп мазмұнында сөз болып тұрған процесті сипаттайтын теңдеулерді жазу;
7) есепті жалпы түрде шығару яғни есептің талабына сәйкес белгісіз шаманы анықтайтын теңдеуді қорытып шығару;
8) есептің шығарылуының дұрыстығын тексеру (өлшем бірліктер арқылы);
9) белгісіз шаманың мәнін есептеп, анықтап алынған мәннің дұрыстығына көз жеткізу;
10) есептің жауабын жазу.
Есеп шығару ойлау қабілетін дамытудың негізгі бір әдісі болып табылады. Ойлау қабілетінің дамуы сыныпта есеп шығаруды ұйымдастыруға байланысты. Әзір формулаға физикалық шамалардың сан мәнін қойып есептеу немесе сынып оқушылараның көпшілігінің шығара алмайтындай есептер беру, бір оқушының тақтаға шығып есеп шығаруы, ал қалғандары оны көшіруі оқушылардың ойлау қабілеттерін дамытпайды. Тәжірибе көрсеткендей көптеген оқушылар есепті шығаруға қиналады. Оқушыларда физикалық есептерді шығару дағдылары мен іскерліктері қалыптаспаса олардың пәнге деген қызығушылығы, өз күштеріне деген сенімдері жойылады.
Оқушылардың есеп шығара алмауларының себептері көп. Оның бірі оқушыларға шығаруға берілетін есептердің белгілі бір жүйеде жинақталмауы және неғұрлым көп есеп шығарса, соғұрлым автоматты түрде есеп шығару ептіліктері қалыптасады деп ойлап, үйге көп есеп берілуі. Негізгі басты себеп оқушыларды физикалық есептерді шығару әдістеріне үйретпеу.
Кейбір есептерді шығару әдісі алгоритмдік әдіске жатады. Мощанский В.Н. мен Гутман В.И. есептерді шығарудың алгоритмдік әдісін оқушыларға үйретуді ұйымдастыруды былай ұсынады: сынып оқушылары 2-3 есеп шығарғаннан кейін оқытушының басшылығымен осы есептерді шығарудың әдісін құрайтын қадамдарды оқушылар өздері анықтап, осындай типті есептерді шығарудың алгоритмін құрайды. Содан кейін оқушылар осы әдісті саналы түрде түсініп, меңгеруі үшін тақтада 1 не 2 есеп шығарылады. Әрі қарай есептер шығару оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз етуге тиісті. Осы авторлар сабақта есеп шығаруды ұйымдастырудың мына формаларын көрсетеді:
а) мұғалімнің есепті шығаруды әңгімелеу әдісімен түсіндіру;
ә) есепті шығаруға бүкіл сынып оқуышларын қатыстыра отырып, тақтаға бір оқушыға шығарту;
б) есепті шығару жолдарын сынып оқушыларымен коллек-тивті түрде талдап, содан кейін олардың өз беттерімен дәптерлерінде шығарту;
в) барлық сынып оқуышларының өз беттерімен есеп шығаруы; есепті шығару барысында кездесетін қиындықтарды кейбір оқушылардың немесе оқытушының түсіндіруі мүмкін;
г) есепті сынып оқушыларының бүтіндей өз бетерімен шығарып, дұрыстығын ауызша немесе жазбаша тексереді.
А.В. Усова мен А.А. Бобров оқушыларға есепті шығару іскерлігін қалыптастырудың мынадай әдістерін көрсетеді:
1-әдіс - дәстүрлі әдіс.
1. есепті шығару жолдарын мұғалімнің өзі шығарып көрсетеді;
2. есепті шығару әдісін бүкіл сынып оқушыларымен талдап, бір оқушы тақтаға шығып, шығарып, қалғандары оны көшіреді;
3. үйге берген тапсырманы өз беттерімен шығаруы;
4. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау.
2-әдіс:
1. берілген тақырыпқа шығарылатын есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін мұғалім көрсетеді;
2. бір типті есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін қолданып, ұжымдық түрде шығару;
3. есептің шарты мен шығару жолын ұжымдық түрде талдағаннан кейін оқушылардың әрі қарай өз беттерімен шығаруы;
4. есептің шартын өз беттерімен талдап, шығару жолдарын белгілеп, түгелімен есепті өз беттерімен шығаруы;
5. үйге берілген есепті өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен шығару.
3-әдіс - алгоритмдік әдіс. Бұл әдісті қолдану есеп шығартуға үйрету белгілі бір жүйемен жүзеге асады.
1. бір типті бірнеше есептерді ұжыммен шығару;
2. мұғалімнің басшылығымен осы типті есептерді шығару-дың ортақ жалпы әдісін анықтап, есепті шығарудың алгоритмін құру;
3. есепті ұжыммен шығару нәтижесінде құрастырылған алгоритмді меңгеру;
4. осы алгоритмді қолданып, оқушылардың өз бетімен есеп шығаруы;
5. үйге берілген тапсырмадағы есептерді өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау;
Сонымен алгоритмдік әдісті қолданып есеп шығартқанда:
1. жаңа типті есептерді шығару жолын мұғалім тақтаға шығарып көрсетіп түсіндіреді;
2. есеп шығару жолдарын ұжыммен талдауы;
3. тақтадағы шығарылған есепті жауып қойып, оқушылардың осы есепті дәптерлеріне өз беттерімен жазып шығаруы;
4. келесі есептерді өз беттерімен шығаруы;
5. есептерді шығаруыдң алгоритмін оқушылардың өз беттерімен құрып, осы типті есептерді шығарудың ең қолайлы, тиімді жолдарын анықтау;
6. үш деңгейлі есептерді өз беттерімен шығару.
Есеп шығару барысында оқушылардың өз бетімен жұмыс істеу деңгейі өскен сайын, сол типті есептерді шығарудың алгоритмін олардың есте сақтап меңгеруі жүзеге асады.
Физикалық есептерді мазмұнына қатысты физиканың жеке тарауларына (механика, оптика, т.т.) қарай және де тарихи, политехникалық мазмұнды, қызықты, шығармашылықты, экспериментті, кешенді болып бөлінеді.
Эксперименттік есептер мына, типтес болып та келеді:
1) "Пружинаны белгілі маштаппен теңдей өлшем бірліктеріне бөліп (градуиовка), оның ұзаруы мен оған түсірілген күштің байланыстылығын көрсететінін формуланы өрнектеңіз".
2) "Берілген сұйықтың тығыздығын ареометрдің жәрдемімен анықтаңыз".
3) "Физика кабинетіндегі электр қоңыраудың істейтін моделі гальваникалық элемент, кілт, сымдар берілген, Электрқоңырау бір ақ рет шылдырауы үшін электр тізбекті қалай қосу керек? Оның сұлбасын сызып көрсетіңіз"
Қызықты физикалық есептер көп кездеспейді. Оған мынадай есеп мысал бола алады:
"Болат стерженнің екі ұшын да бірдей магниттік полюске магниттеуге болады ма? Егер болса, калай? Егер болмаса, неге?"
Шығармашылық есептердің ерекшелігі зерттеуішлік ("Неге?" деген сұраққа жауап беретін) және конструкторлық ("Қалай істеу керек?" деген сұраққа жауап іздейтін) есептер болып екі түрге бөлінеді.
Өндірістік-техникалық (политехникалық) мазмұнды есептер физика сабақтарында көп шығарылады. Бір мысал:
"Шахтаға массасы 280 кг лифт бірқалыпты үдемелі қозғалыспен түсірілді. Ол 10 с ішінде 35 м тереңдікке түседі. Лифт канатының керілуін табыңыз."
Бұл есептердің 2-3 түрі бір есепте бірігіп келсе, оны аралас (біріктірілген) кешенді есеп деп атайды, олар көп кездеседі.
Барлық физикалық есептер берілу шарты бойынша текстік, эксперименттік, графиктік, сурет-есеп сияқты салаларға бөлінеді. Дидактикалық, мақсатта олар қарапайым, жаттығу, күрделі (біріктірілген) есептер болып саналады. Карапайым (оңай) есептер 2 формула мен заңдылықтарды, жеңіл экспериментті пайдалану арқылы шығарылады. Жаттығу есептері көбінесе жаңа материалды бекітуде сұрақ ретінде шамасы 10 Н күш әсер еткенде дене 0,2 мс2 үдеу алады. Дененің массасын анықтаңыз."). Ал "қиын" (күрделі) есептерді шығаруда бірнеше бөлімдердің заңдары мен формулалары, қорытындылары мен эксперименттік дағдылары пайдаланылады.
1.3 Эксперименттік есептердің мәні
Эксперименттік есептер мәтінді есептерге қарағанда, дайындыққа және шешуге көп уақыт қажет етеді, сондай-ақ мұғалімдер мен оқушылар экспериментті тұрғызуға дағдылану керек. Бұндай есептерді физиканы оқытудың сапалық жағына оң әсерін тигізеді. Эксперименттік есептердің артықшылықтары:
- Барлық эксперименттер сияқтыэксперименттік есептер оқушылардың сабаққа қатысу деңгейін едәуір көтереді, логикалық ойлау қабілетін арттырады, құбылысқа анализ жасауға үйретеді, сабақта алған практикалық дағдысын ескере отырып оқушы терең ойланады. Эксперименттік есептерді шешу оқушыларды бірлікке ұмтылуға, өз күштерімен білімді игеруге, дүниені тануға құлшынып ұмтылуға тәрбиелейді.
- Эксперименттік есептер оқушыларға шынайы білім алуға үйретеді, эксперименттік есептерді шеше отырып, оқушылар нақты мысалдарға көз жеткізеді, атап айтқанда, практикалық сұрақтарды шеуге өз мектептерінің білімі сай екендігіне, бұл білімнің көмегімен физикалық құбылыстарды байқауға, оның заңдылықтарымен физикалық құбылыстарды басқаруға болатындығын және т.б. Осылай теориялық және кітаптардағы болжамдар нақты шын мәнге ие болады. Эксперименттік есептерді шығару оқушыларға берік негізі бар білім алуға, бұл білімді практикада да өмірде де қолдануға үйретеді.
- Эксперименттік есептерді шығару және шешімін тәжірибе жүзінде тексеру, оқушылар физикалық заңдардың объективтілігіне, алған білімдеріне әрқашан толық сенуге, практика мен тәжірибе теориялық білімнің критериясы екендігіне, практика жүзінде тексерілген білім адамға ең қымбат білім екендігіне көздерін жеткізеді. Қиын практикалық есептерді шығарғанда, қоршаған құбылыстарды тануғаэксперименттің үлесі жоғары.
- Эксперименттік есептерді шешуде оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуі, оқушылардың іскерліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін дамытады. Бұнда оқушылар есеп жоспарын құрып қана қоймай, сонымен қатар кейбір мәтіндерді есептеу жолдарын қарастыру, өз беттерімен құралдарды жинау зерттелетін құбылысқа сай құралдарды таңдап алу, конструкциялау керек.
- Эксперименттік есептерде талдау оқушыларды өлшеу нәтижелерін дәлдікпен алуға жүргізілетін эксперименттердің берілгеніне мұқият мән беруге үйретеді. Практикада олар өлшеу нәтижелерінің әрқашанда жуық екендігіне және оларға әртүрлі себептер әсер ететіндігіне көз жеткізеді. Сондықтын, эксперимент жүргізгенде барлық зиянды нәрселерді болдырмау керек.
- Эксперименттік есептердің ерекшелігі олар шын мәнінде берілімдері толық емес есептер болып табылады. Мұндай есептер, оқушылар өмірде кездестіре алатын құбылыстарға елеулі түрде жақын болып келеді.
Эксперименттік есептердің қойылуы. Физиканы оқытуда эксперименттік есептердің маңызы зор. Өйткені онда оқушылар мен табиғат арасындағы тығыз байланыс байқалады. Физика сабақтарында көптеген тәжірибелер көрсетсек те, таным процесінің барлық этаптарын қамти алмайды, оқушылардың практикалық мәселелеріне жауап алатындай білімдері жеткіліксіз болып табылады.
Мұғалім тақырыпқа қатысты тәжірибенің құрылысын талдап қана қоймай, ол қажеттіліктен туындайды:
1) жаңа құбылыстарды көрсетеді.
2) берілген құбылыстардың заңдылықтарын құру.
3) теориялық қорытындының нәтижелерін практикада тексеру.
Эксперименттік есептердің қойылымы оқушыларға қозғалыстағы физикалық заңдардыкөрсетеді, табиғаттағы заңдардың объективтілігін, нақты орындауға түсіндіреді.
Оқушылар алған білімдерін практикалық мәселелерді шешуге қолдана алады. Теория мен практиканы байланыстыру оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады. Мектеп практикасында эксперименттік есептердің қойылымын көбірек жүзеге асыруға болады. Есептің берілгенің оқушылар өздері тәжірибеден алатын, ал дұрыстығын құралдармен тексеретін эксперименталды есептердің маңызы зор. Мұндай жағдайларда оқушылардың физика курсында алған білімдерінің маңызы мен қолданылуының ролі артады. Эксперименталды есептерді шешу оқушылардың физикалық заңдылықтарының мағынасын керемет түсінуге көмектеседі. Эксперименталды есептерді қою оқушының дұрыс және толық алмаған білімдерін алуға көмектеседі.
Әсіресе, сапалық эксперименттік есептердің қойылымында зерттелетін құбылыстың дәл өзі уақытында орындалуы және сол уақытта шешу керек екендігі үлкен рол атқарады.
Бұл есепке деген қызығушылықты арттырады, оны шешуге деген жауапкершілікті оятады.
Кейде сабақта көптеген есептерді шығарып үйренуге болады, бірақ оқушылардың зейінлдері шашыраңқы, шығарылатын есепке олардың тарапынан қызығушылықты оята алмасақ онда толы тәтиже төмен болады.
Егер есептің мазмұны оқулық бойынша оқылса, тіпті оның суреті тақтаға сызылса, онда да бұл сыныпты бүкіл оқушыларының, әсіресе жас ерекшелігіне орай қызықпаған нәрсеге зейінін аудармайтын кіші сынып оқушыларының көкейіне қонбайды.
Эксперименттік есептердің классификациясы. Эксперименттік есептер сандық және сапалық болып бөлінеді.
Сапалық есептер - шешіміне есептеу талап етілмейтін тапсырмалар оқушылар оқылған физикалық заңдылықтарды пайдаланып, оны есепте сөз болып отырған құбылысты талдауға қолданады.
Сандық есептер. Есептердің бұл түрі математикалық есептеуді қажет етеді. Дұрыс іріктеп алынған жағдайда мұндай есептер оқушылардың бойында ұтымды білімнің қалыптасуына ықпалын тигізеді. Мұндай есептер мұғалімдер қолданып жүрген барлық есептер жинқтарында анағұрлым толық түрде берілген.
Эксперименттік есептерді эксперимент жүргізілетін жеріне; қиындық деңгейіне қарай бірнеше топтарға бөлеміз:
- Керекті физикалық өлшемдерді өлшеу арқылы есептің жауабын аламыз, немесе құрал- жабдықтардың құжаттарында көрсетілген мәндерді қолданып (реостаттар, шамдар, электроплиталар және т.б.) немесе эксперимент арқылы бұл мәндерді тексереміз.
- Нақты физикалық өлшемдерге байланысты және тәуелділікті орнататын оқушылардың өз беттерімен шығарған есептері.
- Берілуінде тәжирбені жасау жолдары көрсетілген, ал оқушы нәтижесін айтуға тиіс. Осындай есептер оқушылардың өз пікірін айтып үйренуге тәрбиелейді.
- Шығармашылық есептерді шығару кезінде қандайда бір физикалық құбылысты түсіндіру арқылы орындала отырып, белгілі бір жағдайда құбылыстың қалай өтетініне болжам жасауды қажет ететін есептер. Мұндай есептердің мазмұнында сан мәлметтер болмайды, ол негізінен физикалық құбылыстың мағынасын ашуды мақсат етеді.
- Нақты практикалық сұрақтарды шешетін өндірістік мазмұндағы есептер. Бұндай есептерді экскурсияларда, мектеп шеберханаларында, сондай- ақ сабақтарда әр түрлі құрал- жабдықтарды және техникалық модельдерді қолдану арқылы есептейді.
1.4 Эксперименттік есептерді шығару жолдары
Білімді игерудің нәтижелілігі таным процесіне адамның әр түрлі сезім мүшелерінің іске қосылуы және нақты заттар мен құбылыстарға бетпе- бет келгенде оны сезіну, көре білу және қабылдауы арқылы артады. Бұл жағдайда физикалық эксперименттің маңызы зор.
Эксперименттік есептердің шешу тәсілдері оларды шешудегі эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін барлық шамалар берілсе және жауабын тәжірибеде тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес жазады.
Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынса, онда экспериментті қою және өлшеулер жүргізу маңызды.
Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды талдау, өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеде тексеру.
Есепті қойылуынан кейін бірден тәжірибені орындауға көшеді. Өтіп жатқан құбылысты бақылайды. Содан кейін оны теория жүзінде түсіндіреді.
Экспериментальдық тапсырмаларды орындауға дайындық.
Бұл жұмыста берілген эксперименттік тапсырмаларды орындауға дайындық тапсырмаларының көпшілігін шығаруға оқушылардың базалық курста алған білімдері жеткілікті, бірақ бұл білімдерін таныс емес жағдайларға қолданып, шығармашылық қабілеттерін көрсетеді. Бұл тапсырмаларды орындау уақыты бір сағатқа негізделген. Тапсырманы орындап болған оқушы нәтижесін таблица түрінде беріп алған нәтиженің мәнін ауызша түсіндіруіне болады. Мұғалімдерге көмек ретінде әрбір тапсырманы орындаудың бір немесе бірнеше нұсқалары көрсетілген. Кейбір тапсырмалардың қосымша тапсырмалары да берілген. Бұл оқушының жеке жұмыс істеуіне мүмкіншілік тудырады. Осы дайындық есептерін мұғалім экспериментальдық есеп ретінде физикадан мектеп іші олимпиадаларына қолдануға болады.
Бұл дипломдық жұмыста күрделілігі жоғарғы деңгейдегі экспериментальдық тапсырмалар берілген. Бұл тапсырмаларды орындау үшін оқушы физикалық шамаларды өлшеу, өлшеген кездегі өлшеу қатесін бағалау әдісін меңгеріп және физикалық өлшеу аспаптары мен құралдарын пайдалануды білу керек. Әр тапсырмаларда есептің қысқаша мазмұны, керекті құрал-жабдықтар тізімі және мұғалімдер үшін экспериментальды тапсырмалардың орындалуының әдістемелік нұсқауы берілген. Эксперименттердің орындалу есебінің өңделу жолдары көрсетілген.
Дипломдық жұмыста оқушыларға өз беттерімен кішігірім экспериментальдық зеттеулер жүргізуге мүмкіндік туғызады. Оқушыдардың топ құрамына, зертхананың мүмкіншілігіне байланысты экспериментті жеке оқушы немесе екі - үш адам тобы орындайды. әр тапсырманы орындау үшін неше түрлі нұсқалар ізделінеді. Соның ішінен ең дұрысы таңдалынады. Содан кейін экспериментті орындап есептеу нәтижесінің таблицасы құрылып, графиктерін, суреттерін сызып, өлшеу қателерін бағалап, экспериментальды зеттеуді қортындылайды, есепті өңдейді. Мұғалім оқушыларға экспериментальды тапсырмалардың орындалуын бағалау критериясын көрсетеді.
Тапсырманы орындаудың шартты бағалануы (балдары):
1. Теориялық шешімі.
2. Өлшеу әдісін суретпен түсіндіру.
3. Физикалық шаманы экспериментальдық жолмен анықтаңыздару.
4. Физикалық шаманы есептеу.
5. Өлшеу қателігінің шекарасын бағалау.
6. Кейбір жағдайларда өлшеулерді өлшеуді қайталау.
Бұл экспериментальдық тапсырмалардың деңгейі халықаралық физикалық олимпиадалардың талабына сәйкес. Осындай тапсырмаларды орындау кез-келген оқушы үшін өзінің физикадан алған білімін бағалауға мүмкіндік береді.
Эксперименттік тапсырмаларды орындау кезінде әртүрлі құрал-жабдықтарды қолдануға және сондықтан да өлшеу құралдарының абсолютті қателіктерін білу қажет. Олардың кейбірінің мысалын келтірейік.
№ nn
Өлшеу құралдары
Өлшеу шегі
Бөлу бағасы
Өлшеу құралдардың абсолютті қателігі.
1.
Сызбалық оқушы сызғышы
25-30 см
1 мм
+- 1 мм
2.
50 см дейін
1 мм
+- 0,2 мм
3.
Құралдық болат сызғыш
20 см дейін
1 мм
+- 0,1 мм
4.
Демонстрациялық сызғыш
100 см
1 см
+- 0,5 см
5.
Өлшегіш бау
150 см
0,5 см
+- 0,5 см
6.
Өлшегіш цилиндр (мензурка)
250мл дейін
1 мл
+- 1 мл
7.
Штангенциркуль
150 мм
0,1 мм
+- 0,05 мм
8.
Микрометр
25 мм
0,01 мм
+- 0,005 мм
9.
Оқу динамометрі
4 Н
0,1 Н
+- 0,05 Н
10.
Оқу таразылары
200 г
-
+- 0,01 г
11.
Секундометр
0-30 мин
0,2 с
+- 1 с 30 мин ішінде
12.
Барометр-анероид
720-780 мм сын. бағ.
1 мм сын.бағ.
+- 3 мм сын.бағ.
13.
Тәжірибелік термометр
0-100[0]С
1[0] С
+- 1[0] С
14.
Мектеп амперметрі
2 А
0,1 А
+- 0,05 А
15.
Мектеп вольтметрі
6 В
0,2 В
+- 0,15 В
Тура өлшеулердің ең жоғары абсолют қателігін анықтау кезінде өлшеу құралдарының абсолют қателігіне өлшеу құралдары көрсеткен дәл есептеудің жетіспеуінен алынған көп жағдайларда бөлу бағасының жартысына (уақыт өлшеу кезінде - сағат немесе секундомердің бөлу бағасы) тең болатын есептеудің абсолют қателігін қосу керек.
Әдетте өлшеудің абсолют қателігін бір мәні бар цифрға дейін дөңгелектейді ( ≈ 0,26 = 0,3); өлшеу нәтижелерінің сандық мәнін оның соңғы цифры қателік цифры болатын разрядта болатындай дөңгелектейді
(А = 12,43 ≈ 12,4). [9]
1.5 Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
Педагогикада Сластенина В.А. бойынша - эксперименттік тапсырмалар - бұл қысқа мерзімді бақылаулар, өлшеулер мен тәжірибелер, сабақ тақырыбымен тығыз байланысты [14].
Бірде-бір тақырып таза теориялық алқабында болуы тиіс емес, бірде-бір жұмыс оның ғылыми теориясын қолданбай атқарылмауы керек. Теория мен практиканың және практика мен теорияның шебер үйлесімі тәрбие және білім беру әсері мен бізге педагогика ұсынатын талаптарының орындалуын қамтамасыз етеді. Мектепте физиканы оқытудың негізгі құралы - демонстрациялық және лабораториялық эксперимент, олармен (зертханалық жұмыстар, физикалық практикум, физикалық үйірме және үй жағдайында жасалатын тәжірибелер) мұғалімдер түсіндіру кезінде сыныпта оқушы жұмыс жасауы тиіс.
Тәжірибесіз физиканы ұтымды оқыту мүмкін емес; физиканы тек ауызша оқыту формальдікке және механикалық жаттауға әкеледі.
Орта мектепте физика пәні бойынша оқушылардың білім сапасын арттыру мәселесі әр түрлі жолдармен шешілуде, атап айтқанда, оқытудың эксперименттік жақтарын күшейте отырып, оқушылардың өзіндік жұмыс ұйымдастырады. Осы мақсаттарды шешудің ең тиімдісі тәжірибелік жолмен анықталатын эксперименттік тапсырмаларды шешу.
Әдістемелік әдебиеттерде эксперименттік тапсырмалардың нақты анықтамасы жоқ.
Знаменский П. А. келесі нұсқау беріледі: "эксперименттік есептерге шешу кезінде эксперимент қолданылатын есептеу есептері мен сұрақ есептер жатады ". Оқу құралында әртүрлі есептердің үлгілері келтірілген, бірақ есептерді шешудің әдістемесі қарастырылмайды [16].
Мошкова С. С. оқу құралында эксперименттік есептердің классификациясы, эксперименттік есептер мысалдары және оларды шешу әдістемесі келтіріледі [17].
Каменецкий С. Е. және Орехов В. П. оқу құралында эксперименттік есептер келесі анықтама беріледі: "Эксперименттік есеп" деп міндеттері, сол немесе өзге мақсатта пайдаланатын экспериментті" айтады.
Эксперименттік есептер - бұл қоюы және шешуі экспериментпен байланысты физикалық есептер: түрлі өлшемдермен, физикалық құбылыстарды жаңғыртумен, физикалық үрдістерді бақылаумен, электр тізбектерді құрастыру.
Алайда, эксперименттік есептердің мәтіндік есептерден айырмашылығы дайындау мен шешуге көп уақыт, сондай-ақ мұғалімдер мен оқушылардың эксперимент жасау дағдыларының болуын талап етеді. Мұндай есептерді шешу физиканы оқытудың сапасына жақсы әсер етеді. Эксперименттік есептер сабақта оқушылардың белсенділігін арттыруға ықпал етеді, логикалық ойлауды дамытуға, құбылыстарды талдауға үйретеді, оқушының барлық теориялық білімдері мен практикалық дағдыларын еске түсіре отырып интенсивті ойлауға мәжбүрлейді
Эксперименттік есептерді талдай отырып оқушылар нақты мысалдармен, олардың мектепте алған білімдерін практикалық сұрақтарды шешуге қолдануға, осы білім көмегімен физикалық құбылысты, оның заңдылықтары алдын-ала болжауға болатынына көздерін жеткізеді. Яғни, кітаптағы тұжырымдар нақты мағына алады. Осындай есептерді шешу оқушыларды берік, саналы білім алуға, осы білімді өмірде пайдалана білуге үйретеді.
Оқушылардың эксперименттік есептерді өз бетінше шешуі, зерттеу дағдылары мен іскерлігін белсенді дамуына ықпал етеді, шығармашылық қабілеттерін дамытады. Мұнда оларға есептің шешу жоспарын құрып қана қоймай, кейбір деректерді анықтау әдістері мен құрылғыны өз бетінше жинау керек болады.
Мұндай есептерді талдау оқушылардың өлшеу нәтижелеріне сыни көзқарасын тәрбиелейді. Іс жүзінде олар өлшеу нәтижелері әрқашан жуық екендігіне көз жеткізеді, олардың нақтылығына әр түрлі себептері әсер етеді, сондықтан эксперимент жүргізу кезінде барлық жанама әсерлерді жою қажет.
Әдетте, эксперименттік есептерде ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Жаратылыстану-математика факультеті
Физика-математика және жалпы техникалық пәндер кафедрасы
Қорғауға жіберілді ____________201__ж.
___________________________Калаков Б.А.
(кафедра меңг.)
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
5В011000-Физика
Орындаған: Жұманғали Н.Е.
Ғылыми жетекшісі: А.Г. Косжанова,
ФМжЖТП кафедрасыныңаға аға оқытушысы
Қостанай, 2017
Қостанай мемлекеттік педагогикалық институты
Жаратылыстану - математика факультеті
Физика-математика және жалпы техникалық пәндер кафедрасы
Жұманғали Нұржан Есенұлы
Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
5В011000-Физика
Қостанай 2017
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1
Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісіндегі олардың ролi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.1
Физика есептерінің маңызы және классификациясы ... ... ... ... ...
1.2
Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі ... ... ... ...
1.3
Эксперименттік есептердің мәні
1.4
Эксперименттік есептерді шығару жолдары
1.5
Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
2
Эксперименттік есептер шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1
9-шы сыныптарда физикасы пәні бойынша эксперименттік есептерді шығару әдісі
2.2
10-шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
2.3
11-шы сынып физикасы бойынша эксперименттік есептерді шығару әдістері
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланған әдебиеттер тiзiмi ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
КІРІСПЕ
Ұсынылып отырған дипломдық жұмыс қазіргі қоғамдағы маңызды педагогикалық және жоғары тәрбие беру проблемаларының бірі ретінде танылатын эксперименттік есептерді физика сабағында қолданудың мәселелерімен тікелей байланысты.
Сондықтан бұл жұмыс бүгінгі күнге дейін әлі шешімін таппаған Физика пәні бойынша эксперименттік есептер шығару әдістемесі тақырыбын зерттеп, оның тиімді жақтарын ұсыну мақсатында қарастырылып отыр.
Оқушыларды сөйлеуге, өз ойларын жеткізе білуге, пікір таластыруға тек тестік бақылау кезінде емес, оқыту барысында, күнделікті сабақта, тіпті сабақтан тыс жұмыстарда да (үйірме, факультативтік сабақ, т.б.) қалыптастырып үйрету қажет. Мұғалімнің рөлі тек емтихан алып, баға қоюмен шектелмейді, сабақты бере білу мен оқушыларды еңбекке баулып, тәрбиелеу және пәнге деген қызығушылығын арттырумен байқалады. Ал оқушы білімнің сапасы - мұғалім білімділігі мен біліктілігінің, іскерлігінің айнасы, нарық заңдылығына сүйенсек, кез келген өнімнің сапасын мұғалім емес, оны тұтынушы бағалағаны жөн.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі: Эксперимент физиканы оқыту үдерісінде әртүрлі функцияларды атқарады. Демонстрациялық тәжірибе ретінде ол физикаға деген қызығушылықты арттырудың құралы, айғақтың негізгі көзі, әлем туралы білім береді. Фронталь зертханалық жұмыс және физикалық практикумда ол оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуін ұйымдастырып, теориялық білімдерін практикада қолдануға зор үлесін тигізеді.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Мектептегі экспериментті есептерді шығарудың ерекшеліктері
Дипломдық жұмыста 9-11 сынып үшін эксперименттік тапсырмалар келтіріліген. Біріншіден, оқушының шығармашылық қабілетін дамытуға бағытталған, екіншіден, бұл жұмыста физиканы тереңдетіп оқытатын сыныптардағы физика пәнінің мұғалімдері, физикаға қызығушылығы жоғары оқушылар өзіндік эксперименттік жұмыстарды ұйымдастыру үшін пайдалануға болады.
Өте қарапайым құралдар мен аспаптарды пайдалана отырып, физикалық эксперимент сабақтарын физика кабинетінде жеке өткізуге немесе үйде орындауға болады.
Сонымен қатар дипломдық жұмыста физикалық олимпиадаларда берілген эксперименттік есептерді іріктеп, шығару әдістемесі көрсетілген.
Бұл жұмыстың басты мақсаты: физикадан эксперименттік есептерді шығару арқылы оқушылардың білім деңгейін жоғарылату және оқушыларды олимпиадаларға дайындауға арналған әдістемелік нұсқау дайындау.
Зерттеу нысанасы: Қиындығы әртүрлі эксперименттік есептерді іріктеу және шығару әдістемесін көрсету, оны оқу үрдісінде, олимпиадаға дайындық кезінде пайдалану.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
1. Білім деңгейін көтеру, сол сияқты, оқушыларды эксперименттік есептерді шығаруға үйрету мәселесі бойынша әдебиеттерге талдау жасау;
2. Оқушылардың эксперименттік есептерді шығаруы барысында олардың білім деңгейін жоғарылату үшін әдістемелік тәсілдерді қарастыру;
3. Оқушылардың білім деңгейін жоғарылатудағы эксперименттік есептердің ролін анықтау.
Қойылған міндеттерді шешу барысында төмендегі зерттеу әдістері қолданылады: тақырып бойынша педагогикалық және әдістемелік әдебиеттерді талдау.
Эксперименттік есептерді физика сабағында қолданудың әдіс-тәсілдерін жинау, зерттеу, бағалау және оларды тиімді қолдану мәселелері зерттеу жұмысының затын құрайды.
Жұмыс кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
1 Эксперименттік есептер және оқушыларды оқыту үдерісiндегi олардың ролi.
1.1 Физика есептерінің маңызы және классификациясы
Физикалық есеп дегеніміз - ол оқушының алдына қойылатын қандай да бір мәселе. Оны шешуде белгілі бір логикалық амалдар жүзеге асып, физикалық эксперимент жасалып, математикалық амалдар қолданылады.
Есеп шығару - оқу үрдісінің бөліп алуға болмайтын бір бөлігі болып табылады, себебі ол оқушыларға физикалық ұғымдарды қалыптастыруда, физикалық құбылыстарды игертуде, олардың ойлау қабілетін дамытуда тигізетін пайдасы зор. Есептер шығаруды мынадай жағдайларда қолданады:
- мәселелік жағдайлар туғызғанда;
- жаңа мәлімет беруде;
- практикалық іскерлік пен дағдыларды қалыптастыруда;
- оқушылардың білімін (нақтылығын, тереңдігін) тексеруде;
- оқушылардың алған білімін бекітуде, материалды қайталауда;
- техникалық құралдардың жұмыс істеу принциптерін түсіндіруде;
- оқушылардың шығармашылық қабілеттерін жетілдіруде және т.б.
Есептерді шығарудың басты шарты - оқушылардың бойында физикалық заңдылықтар жайында білім қорының болуы, физикалық шамаларды дұрыс түсінуі, сондай-ақ оларды өлшеу тәсілі мен өлшем бірлігін білуі болып табылады. Есептерді шығарудың міндетті шартына оқушылардың математикалық дайындығы да жатады.
Есептерді шығару физикалық құбылыстарды бақылауды және эксперименттерді орындауды қажет ететін белсенді танымдық үрдіс. Эксперимент пен бақылау есептердің шартын анықтауға, керекті мәліметтерді алуға, шамалар арасындағы байланыстылықты тағайындауға мүмкіндік береді. Мұндай мақсаттарға суреттердің, графиктердің де септігі бар. Есептерді шығару ойлау үрдісі болғандықтан - бұл талдау мен салыстыру үрдісі.
Есеп шартын талдау - есепте берілген құбылыстың жалпы суреттемесін елестетуге мүмкіндік береді, осы себептен қарастырылып отырған есепте қандай жағдайлар маңызды, қандай мәліметтер арасында байланыс орнату керектігі анықталады. Берілген құбылысты түсіну үшін есеп шартына байланысты кейбір мәселелерді қысқартуға болады. Мысалы, механикада көбіне үйкеліс, геометриялық оптикада жұқа линзаның қалыңдығы ескерілмейді және т.с.с.
Физикада есептерді көптеген белгілері бойынша классификациялайды: мазмұнына, қойылуына, сұрақты зеттеу тереңдігіне, шығару тәсіліне, қиындық дәрежесіне байланысты және т.б.
Мазмұны бойынша ең алдымен есептерді оның физикалық мазмұнына байланысты ажыратады. Мысалы: механика, молекулалық физика, электродинамика т. б. Есептің бұлай ажыратылуы шартты нәрсе, көбінесе есептер физиканың бірнеше бөлімдерін қамтиды. Техника, өндірістік, ауылшаруашылық, транспорт және байланыс жайындағы материалдарды қамтитын есептерді политехникалық мазмұнды есептер деп атайды.
Политехникалық есептердің мазмұны меңгерілетін бағдарлама материалымен тығыз байланысты болуы керек. Бірқатар есептер тарихи сипаттағы мәліметтерден: физикалық тәжірибелерден, ғылыми ашылулардан (жаңалықтардан), тіпті тарихи ертегілерден тұрады. Ондай есептерді тарихи мазмұндағы есептер деп атайды.
Сұрақтарды зерттеу әдісіне және сипатына байланысты есептерді сапалық және есептеу есептері деп ажыратады. Сапалық есептер деп есепті шығару барысында физикалық шамалардың арасында тек сапалық тәуелділігі ғана тағайындалатын есептерді айтады. Заң бойынша мұндай есептерді шығару барысында есептеулер жүргізбейді. Кейде есептің мұндай түрін әдістемелік әдебиеттерде сұрақ - есептер, логикалық есептер, сапалық сұрақтар деп атайды. Сандық есептер деп есепті шығару барысында физикалық шаманың арасындағы сандық тәуелділік тағайындалатын есептерді айтады.
Шығарылу тәсілдеріне байланысты есептерді ауызша, экспериментті, есептеу және графикалық есептер деп ажыратады. Бұлай ажыратудың өзі шартты түрде ғана, өйткені есепті шығару кезінде көбінесе бірнеше тәсілді қолданады.
Сапалық есептерді әдетте меңгерілген материалды бекіту құралы ретінде қолданады. Мектеп физика курсының көптеген тақырыптары үшін сапалық есептер негізгі бөлім болып табылады. Есептің мұндай түрі қарастырылған мәселенің физикалық мәнін қалай меңгергенін қысқа уақытта анықтауға мүмкіндік береді. Сапалық есептерді логикалық ой қорыту негізінде шешеді. Сапалық есептерді шығаруда талдау мен салыстыру (анализ және синтез) өзара тығыз байланыста болады, оларды кейде бір-бірінен ажырату мүмкін емес.
Сапалық есептерді шығарудың схемасы мынадай:
Есептердің шартын оқу, оның шартындағы барлық терминдердің мағынасын түсіну;
Есептің шартын талдау, физикалық құбылысты анықтау, түсіну;
Талдаудың аналитика-синтетикалық тізбегін құру;
Алынған жауапты оның физикалық мағынасымен түсіндіру.
Сапалық есептерді шығару әдістеріне қарай оларды екі негізгі топқа ажыратамыз:
1.Қарапайым сапалық есептер: оларды шешу бір физикалық заңдылыққа негізделеді, мұнда ой-қорыту тізбегі қарапайым.
2.Күрделі сапалық есептер: бұл бірнеше қарапайым есептердің кешені болып келеді. Оларды шешуде біршама күрделі ой-қорыту тізбегін құруға тура келеді және бірнеше физикалық заңдылықтар талданады.
Мысалы сұрақ есептерін қарастырайық:
Бірінші мысал: Неліктен сүрініп кеткен адам алға қарай құлайды?
Бұл есептегі басты мәселе инерция құбылысы болып табылады. Сондықтан бұл есепті шешуде ой қорыту тізбегі инерция құбылысын сипаттайтын физикалық заң негізінде құрылады. Қарастырылған жағдайда бұл - Ньютонның бірінші - иерция заңы. Есепті шығару барысында оқушылар заңның негізгі тұжырымдамасын еске түсіреді. Инерция заңын есепке қолдана отырып, мынадай қорытынды жасайды: сүрінген кезде адамның алға қарай құлау себебі қандай да бір кедергінің салдарынан сүрінген аяғы тоқтайды, ал дененің басқа бөлігі инерция бойынша алға қарай қозғалуын жалғастырады. Сұрақ есептерде физикалық формулалармен өрнектелетін әртүрлі тәуелділіктер де қолданылуы мүмкін.
Екінші мысал: Қандай тәсілмен адам еденге түсіретін қысымын екі есе арттыруға болады?
Алдымен физикалық мәнін талдайық. Есепте қысым жайында сұралып тұр. Қысым - қысым күшінің модулінің ауданға қатынасымен анықталады. Р=FS. Ендеше қысым қысым күші сияқты ауданға да тәуелді. Сондықтан, біріншіден дәл сол ауданға түсіретін қысым күшін екі есе арттырып қысымды екі есе арттыру. Мұны мынадай тәсілмен жүзеге асыруға болады. Адам қолына өз салмағына тең қосымша жүк алып тұруы керек.
Екіншіден, ауданды екі есе кемітіп қысымды арттыруға болады. Ол үшін адамға бір аяғымен тұру жеткілікті және өз тепе-теңдігін бұзбас үшін өз қалпын сәл өзгертсе жеткілікті.
Сондай-ақ сапалық есептер график түрінде де берілуі мүмкін. Мұнда зерттеу объектісі физикалық шамалардың графиктік тәуелділігі болып табылады. Кейбір жағдайларда есептің шарты гафикпен берілуі, ал кейбірінде есептің шарты бойынша график тұрғызылуы мүмкін.
Есептеу есептері - есептің нәтижесі математикалық амалдардың және есептеулердің көмегімен алынатын есептер. Ондай есептерді әртүрлі жолдармен шығаруға болады.
Есептерді шығаруда қолданылатын математикалық амалдарға байланысты алгебралық, геометриялық, тригонометриялық және графиктік тәсілдерге ажыратады.
Физикалық есептерді алгебралық тәілмен шығаруды қарастырайық. Физика есептерін бұл тәсілмен шығаруда формулаларды пайдаланады, оларды құрады және алгебралық теңдеулерді шешеді. Алгебралық тәсілді қолданудың қарапайым жағдайы - есепті дайын формула бойынша шығару. Күрделірек есептерді шығаруда бірнеше формулаларды немесе теңдеулер жүйесін қолданып шығарады. Қарапайым есепті алгебралық әдіспен шығарудың мысалын қарастырайық (дайын формула бойынша).
Мысалы: Ұзындығы 1 км көлденең қимасының ауданы 10 мыс өткізгіштің кедергісін анықта.
Бер:
Талдауы:
Шешуі:
Аналитикалық тәсілде есептің мазмұны жеке қарапайым элементтерге жіктеліп, жан-жақты талданып, соның негізінде табуға қажетті шаманы бірден анықтаудың зандылықтары қарастырылады (жалпыдан жекеге көшу). Яғни есептің жауабына қатысты формуланы бірден тауып аламыз да, оған берілген мәндерді қойып есептейміз. Мұндай тәсілді сыныптағы оқушылардың білім дәрежесі (логикалық ойлауы мен математикалық ебдейлігі) жоғары болған жағдайда қолдану тиімді, әйтпесе, күрделі физикалық құбылыстарды дұрыс талдап, оған қатысты формулаларды түрлендіріп, керекті ең соңғы теңдеуді шығарып алу балаларға қиынға соғады.
Синтетикалық тәсілмен (жекеден жалпыға көшу) шығарғанда, есептің берілгендері бойынша қандай шамаларды алдымен табуға болса, соны ретімен анықтап, ең ақырында ғана есептің шешуіне жетеміз. Бұл тәсілдің әдістемелік қолайлылығы, берілген сан мәндері арқылы алғашында мүмкін болған шамаларды оңай анықтап, есептің жауабына бірте-бірте келеміз, яғни ғылымдағы "қателесу жөне байқап керу" әдісіне ұқсас. Бірақ, бұл жол бізді әрқашан қажетті ақырғы формулаға алып келе бермей, кейде тіпті оқушыларды басқа теңдеулерге "алып қашып" кетуі де мүмкін. Есепті шешудегі аралық кезеңдерді дұрыс талдай білуді талап етеді.
Көп жағдайда физикалық есептер біріккен түрде аналитикалық - синтетикалық тәсілмен де шығарылады, ал кейде 4-5 тәсілдер араласып-қосылып, кешенді формада да шешіледі.
Физика есептерін шығаруда анықтамалық кестелер, логарифмдік сызғыш, микрокалькулятор, ЭЕМ, перфокарта, тексеру-оқыту машиналары, арнаулы дидактикалық тапсырмалар мен программаланған сын жұыстары жайлы оқу құралдар кең қолданылуы керек.
Жалпы алғанда, физика есептерін шығарудың әдістемесі мынадай негізгі кезеңдерден (мұғалімнің не оқушының қызметінен) тұрады:
Мысалы: массасы 200 кг лифт кабинасы бірқалыпты үдемелі қозғалып шахтаға түседі. Бірінші 10 сек 35 м жол жүрсе тростың керілу күші қандай?
Есепті шығарудың аналитикалық әдісі:
1) есептің мәтінін оқу және талдау, терминдер мен шама-лардың мәндерін түсіндіру. Мәтінді кітаптан 1-2 рет оқу. Талдауды мынадай сұрақтарға жауап алу арқылы жүргізуге болады: 1) Есепте қандай нысан берілген? (нақты берілген нысан-тросқа ілінген лифт кабинасы; нақты берілмеген нысан-жер). 2) Лифт қалай қозғалып барады? Ол қандай қозғалыста? 3) 10 секундта қандай тереңдікке түскен? 4) есептің талабы қандай?(Нені табуды сұрайды?) лифтіге қандай күштер әсер етеді? (тростың керілу күші Ғк, , ауырлық күші- mg,) олар қалай бағытталған?
2) есептің шартын жазу, тиісті сурет-сұлбаларды салу.
3) физикалық мағынасын ашу мақсатында есептің мазмұнын (құбылыстарды, процестерді) талдау, есепті шығаруға қажетті ұғымдар мен заңдарды қайталап, еске түсіру.
Ньютонның екінші заңы бойынша
mа= mg,+ Fк
Қозғалыс бағытында алынған осьтегі осы күштердің проекциясы арқылы жазсақ: mа= mg,- Fк
Осыдан тростың керілу күші Fк = mg- mа.
4) физикалық константа g= 9,8 мс[2] (кестеден алынды). Бір қалыпты үдемелі қозғалыс үшін a=2ht[2] және mg мен mа күштерді табу арқылы, Fк табылады. Ғк = m(g-2ht[2])
Есепті шығарудың синтетикалық әдісі:
Бұл әдіспен есепті шығару есепте айтылатын нысанды си-паттайтын нақты берілген шамалардың арасындағы байланысты, содан кейін олармен анықталынатын шаманың (есептің талабы) арасындағы байланыс анықталынады. Жоғардағы есеп синтети-калық әдісіпен шығарылса:
1) есепте бірқалыпты үдемелі қозғалыс қарастырылады (V0= 0) демeк, а=2Һt[2]
2) Бұл үдеуді беретін күш лифт кабинасына әсер ететін күштердің тең әсерлі күші. Лифт кабинасына әсер ететін күштер: ауырлық күші мен тростың керілу күші.
Сондықтан Ньютонның екінші заңы бойынша:
mа= mg,+ Fк
Қозғалыс бағытында алынған осьтегі осы күштердің проекциясы арқылы жазсақ: mа= mg,- Fк
Осыдан тростың керілу күші F к = mg- mа= m(g-2ht[2])
1.2 Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі
Есеп шығару физиканы оқыту процесінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады,өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдерінде және кластан тыс жұмыстарында кездеседі. Есеп шығару, физиканы оқытудың әдістері, тәсілдері, амалдары ретінде әр жақты мағынада қолданылады. Әр сабақтың өзінде де физикалық есептерді шығарудың мыныдай маңызы бар: 1) оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендіруді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық және сапалық мағыналарын ашады; 2) физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына және өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді; 3) мектеп оқушыларының тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге , еңбек сүйгіштікке , қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді, олардың ерік жігерін қайрайды; 4) физикалық ұғымдарды, жастардың практикалық ебдейліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырыды; 5) оқушылардың алған білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді; 6) сабақта проблемалық ситуация қойып, оны шешуге жәрдемдеседі; 7) физикалық құбылыстар мен заңдарды және теорияларды талдауға, қортындылауға, олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтауға жәрдемдеседі; 8) оқушылардың білімдерін, ебдейліктерін, дағдыларын жүйеге келтіріп, оларды дамытады және тереңдетеді; 9) пән аралық байланысты (математика, химия, астрономия, сызу, биология, география) күшейтуге ықпал жасайды; 10) оқушылардың физикаға деген қызығушылығын арттырады.
Физикалық есептер мазмұнына, зерттеу мақсатына және зерттеу тереңдігіне, шығарылу тәсіліне, күрделілігіне қарай жіктелінеді.
Физикалық есептерді шығару субъектінің ойлау әрекетіненің негізгі түрлеріне байланысты жіктелінуі
Есепті шығарудың логикалық әдісі берілген есептің шешуін сапалық деңгейде орындауды талап етеді.
Математикалық әдісті қолдану арқылы есеп шығарылғанда физикалық шамалардың арасындағы байланыстар сандық деңгейде анықталынады. Физикалық шамалардың арасындағы байланысты тәжірибе қою арқылы анықтау эксперименттік әдіс арқылы жүзеге асады.
Есеп шығарудағы іс-әрекет есепті шығару жоспарын анықтаудан, осы жоспарды жүзеге асыруын, жауабын табудан тұрады.
Есепті талдау нәтижесі есеп шығаратын субъектінің біліміне, тәжірибесіне байланысты. Л.М. Фридман есеп шығарудағы мынадый іс-әрекеттерді көрсетеді:
1) есептің мазмұнын талдау;
2) шығару жолын іздеу;
3) шығару жоспарын жүзеге асыру;
4) есептің шығарылуының дұрыстығын тексеру.
Мектепте физикалық есептерді шығаруда алгоритмді қолдану кең орын алған. Физикалық есептердді шығарудың жалпы алгоритмі:
1) есептің шартын мұқият оқып, онда сөз болып отырған процесті, не құбылысты анықтау;
2) есептің негізгі талабын орындау үшін қажетті қандай шамалар берілген немесе қосымша қандай шамалар қажет екенін анықтау;
3) шартты белгілер арқылы есептің шартын қысқаша жазу;
4) қажет болса, есептің мазмұнына сәйкес сурет салу;
5) есепті қандай әдіспен және қалай шығару керек екенін анықтау (жоспар құру);
6) есеп мазмұнында сөз болып тұрған процесті сипаттайтын теңдеулерді жазу;
7) есепті жалпы түрде шығару яғни есептің талабына сәйкес белгісіз шаманы анықтайтын теңдеуді қорытып шығару;
8) есептің шығарылуының дұрыстығын тексеру (өлшем бірліктер арқылы);
9) белгісіз шаманың мәнін есептеп, анықтап алынған мәннің дұрыстығына көз жеткізу;
10) есептің жауабын жазу.
Есеп шығару ойлау қабілетін дамытудың негізгі бір әдісі болып табылады. Ойлау қабілетінің дамуы сыныпта есеп шығаруды ұйымдастыруға байланысты. Әзір формулаға физикалық шамалардың сан мәнін қойып есептеу немесе сынып оқушылараның көпшілігінің шығара алмайтындай есептер беру, бір оқушының тақтаға шығып есеп шығаруы, ал қалғандары оны көшіруі оқушылардың ойлау қабілеттерін дамытпайды. Тәжірибе көрсеткендей көптеген оқушылар есепті шығаруға қиналады. Оқушыларда физикалық есептерді шығару дағдылары мен іскерліктері қалыптаспаса олардың пәнге деген қызығушылығы, өз күштеріне деген сенімдері жойылады.
Оқушылардың есеп шығара алмауларының себептері көп. Оның бірі оқушыларға шығаруға берілетін есептердің белгілі бір жүйеде жинақталмауы және неғұрлым көп есеп шығарса, соғұрлым автоматты түрде есеп шығару ептіліктері қалыптасады деп ойлап, үйге көп есеп берілуі. Негізгі басты себеп оқушыларды физикалық есептерді шығару әдістеріне үйретпеу.
Кейбір есептерді шығару әдісі алгоритмдік әдіске жатады. Мощанский В.Н. мен Гутман В.И. есептерді шығарудың алгоритмдік әдісін оқушыларға үйретуді ұйымдастыруды былай ұсынады: сынып оқушылары 2-3 есеп шығарғаннан кейін оқытушының басшылығымен осы есептерді шығарудың әдісін құрайтын қадамдарды оқушылар өздері анықтап, осындай типті есептерді шығарудың алгоритмін құрайды. Содан кейін оқушылар осы әдісті саналы түрде түсініп, меңгеруі үшін тақтада 1 не 2 есеп шығарылады. Әрі қарай есептер шығару оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз етуге тиісті. Осы авторлар сабақта есеп шығаруды ұйымдастырудың мына формаларын көрсетеді:
а) мұғалімнің есепті шығаруды әңгімелеу әдісімен түсіндіру;
ә) есепті шығаруға бүкіл сынып оқуышларын қатыстыра отырып, тақтаға бір оқушыға шығарту;
б) есепті шығару жолдарын сынып оқушыларымен коллек-тивті түрде талдап, содан кейін олардың өз беттерімен дәптерлерінде шығарту;
в) барлық сынып оқуышларының өз беттерімен есеп шығаруы; есепті шығару барысында кездесетін қиындықтарды кейбір оқушылардың немесе оқытушының түсіндіруі мүмкін;
г) есепті сынып оқушыларының бүтіндей өз бетерімен шығарып, дұрыстығын ауызша немесе жазбаша тексереді.
А.В. Усова мен А.А. Бобров оқушыларға есепті шығару іскерлігін қалыптастырудың мынадай әдістерін көрсетеді:
1-әдіс - дәстүрлі әдіс.
1. есепті шығару жолдарын мұғалімнің өзі шығарып көрсетеді;
2. есепті шығару әдісін бүкіл сынып оқушыларымен талдап, бір оқушы тақтаға шығып, шығарып, қалғандары оны көшіреді;
3. үйге берген тапсырманы өз беттерімен шығаруы;
4. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау.
2-әдіс:
1. берілген тақырыпқа шығарылатын есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін мұғалім көрсетеді;
2. бір типті есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін қолданып, ұжымдық түрде шығару;
3. есептің шарты мен шығару жолын ұжымдық түрде талдағаннан кейін оқушылардың әрі қарай өз беттерімен шығаруы;
4. есептің шартын өз беттерімен талдап, шығару жолдарын белгілеп, түгелімен есепті өз беттерімен шығаруы;
5. үйге берілген есепті өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен шығару.
3-әдіс - алгоритмдік әдіс. Бұл әдісті қолдану есеп шығартуға үйрету белгілі бір жүйемен жүзеге асады.
1. бір типті бірнеше есептерді ұжыммен шығару;
2. мұғалімнің басшылығымен осы типті есептерді шығару-дың ортақ жалпы әдісін анықтап, есепті шығарудың алгоритмін құру;
3. есепті ұжыммен шығару нәтижесінде құрастырылған алгоритмді меңгеру;
4. осы алгоритмді қолданып, оқушылардың өз бетімен есеп шығаруы;
5. үйге берілген тапсырмадағы есептерді өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау;
Сонымен алгоритмдік әдісті қолданып есеп шығартқанда:
1. жаңа типті есептерді шығару жолын мұғалім тақтаға шығарып көрсетіп түсіндіреді;
2. есеп шығару жолдарын ұжыммен талдауы;
3. тақтадағы шығарылған есепті жауып қойып, оқушылардың осы есепті дәптерлеріне өз беттерімен жазып шығаруы;
4. келесі есептерді өз беттерімен шығаруы;
5. есептерді шығаруыдң алгоритмін оқушылардың өз беттерімен құрып, осы типті есептерді шығарудың ең қолайлы, тиімді жолдарын анықтау;
6. үш деңгейлі есептерді өз беттерімен шығару.
Есеп шығару барысында оқушылардың өз бетімен жұмыс істеу деңгейі өскен сайын, сол типті есептерді шығарудың алгоритмін олардың есте сақтап меңгеруі жүзеге асады.
Физикалық есептерді мазмұнына қатысты физиканың жеке тарауларына (механика, оптика, т.т.) қарай және де тарихи, политехникалық мазмұнды, қызықты, шығармашылықты, экспериментті, кешенді болып бөлінеді.
Эксперименттік есептер мына, типтес болып та келеді:
1) "Пружинаны белгілі маштаппен теңдей өлшем бірліктеріне бөліп (градуиовка), оның ұзаруы мен оған түсірілген күштің байланыстылығын көрсететінін формуланы өрнектеңіз".
2) "Берілген сұйықтың тығыздығын ареометрдің жәрдемімен анықтаңыз".
3) "Физика кабинетіндегі электр қоңыраудың істейтін моделі гальваникалық элемент, кілт, сымдар берілген, Электрқоңырау бір ақ рет шылдырауы үшін электр тізбекті қалай қосу керек? Оның сұлбасын сызып көрсетіңіз"
Қызықты физикалық есептер көп кездеспейді. Оған мынадай есеп мысал бола алады:
"Болат стерженнің екі ұшын да бірдей магниттік полюске магниттеуге болады ма? Егер болса, калай? Егер болмаса, неге?"
Шығармашылық есептердің ерекшелігі зерттеуішлік ("Неге?" деген сұраққа жауап беретін) және конструкторлық ("Қалай істеу керек?" деген сұраққа жауап іздейтін) есептер болып екі түрге бөлінеді.
Өндірістік-техникалық (политехникалық) мазмұнды есептер физика сабақтарында көп шығарылады. Бір мысал:
"Шахтаға массасы 280 кг лифт бірқалыпты үдемелі қозғалыспен түсірілді. Ол 10 с ішінде 35 м тереңдікке түседі. Лифт канатының керілуін табыңыз."
Бұл есептердің 2-3 түрі бір есепте бірігіп келсе, оны аралас (біріктірілген) кешенді есеп деп атайды, олар көп кездеседі.
Барлық физикалық есептер берілу шарты бойынша текстік, эксперименттік, графиктік, сурет-есеп сияқты салаларға бөлінеді. Дидактикалық, мақсатта олар қарапайым, жаттығу, күрделі (біріктірілген) есептер болып саналады. Карапайым (оңай) есептер 2 формула мен заңдылықтарды, жеңіл экспериментті пайдалану арқылы шығарылады. Жаттығу есептері көбінесе жаңа материалды бекітуде сұрақ ретінде шамасы 10 Н күш әсер еткенде дене 0,2 мс2 үдеу алады. Дененің массасын анықтаңыз."). Ал "қиын" (күрделі) есептерді шығаруда бірнеше бөлімдердің заңдары мен формулалары, қорытындылары мен эксперименттік дағдылары пайдаланылады.
1.3 Эксперименттік есептердің мәні
Эксперименттік есептер мәтінді есептерге қарағанда, дайындыққа және шешуге көп уақыт қажет етеді, сондай-ақ мұғалімдер мен оқушылар экспериментті тұрғызуға дағдылану керек. Бұндай есептерді физиканы оқытудың сапалық жағына оң әсерін тигізеді. Эксперименттік есептердің артықшылықтары:
- Барлық эксперименттер сияқтыэксперименттік есептер оқушылардың сабаққа қатысу деңгейін едәуір көтереді, логикалық ойлау қабілетін арттырады, құбылысқа анализ жасауға үйретеді, сабақта алған практикалық дағдысын ескере отырып оқушы терең ойланады. Эксперименттік есептерді шешу оқушыларды бірлікке ұмтылуға, өз күштерімен білімді игеруге, дүниені тануға құлшынып ұмтылуға тәрбиелейді.
- Эксперименттік есептер оқушыларға шынайы білім алуға үйретеді, эксперименттік есептерді шеше отырып, оқушылар нақты мысалдарға көз жеткізеді, атап айтқанда, практикалық сұрақтарды шеуге өз мектептерінің білімі сай екендігіне, бұл білімнің көмегімен физикалық құбылыстарды байқауға, оның заңдылықтарымен физикалық құбылыстарды басқаруға болатындығын және т.б. Осылай теориялық және кітаптардағы болжамдар нақты шын мәнге ие болады. Эксперименттік есептерді шығару оқушыларға берік негізі бар білім алуға, бұл білімді практикада да өмірде де қолдануға үйретеді.
- Эксперименттік есептерді шығару және шешімін тәжірибе жүзінде тексеру, оқушылар физикалық заңдардың объективтілігіне, алған білімдеріне әрқашан толық сенуге, практика мен тәжірибе теориялық білімнің критериясы екендігіне, практика жүзінде тексерілген білім адамға ең қымбат білім екендігіне көздерін жеткізеді. Қиын практикалық есептерді шығарғанда, қоршаған құбылыстарды тануғаэксперименттің үлесі жоғары.
- Эксперименттік есептерді шешуде оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеуі, оқушылардың іскерліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін дамытады. Бұнда оқушылар есеп жоспарын құрып қана қоймай, сонымен қатар кейбір мәтіндерді есептеу жолдарын қарастыру, өз беттерімен құралдарды жинау зерттелетін құбылысқа сай құралдарды таңдап алу, конструкциялау керек.
- Эксперименттік есептерде талдау оқушыларды өлшеу нәтижелерін дәлдікпен алуға жүргізілетін эксперименттердің берілгеніне мұқият мән беруге үйретеді. Практикада олар өлшеу нәтижелерінің әрқашанда жуық екендігіне және оларға әртүрлі себептер әсер ететіндігіне көз жеткізеді. Сондықтын, эксперимент жүргізгенде барлық зиянды нәрселерді болдырмау керек.
- Эксперименттік есептердің ерекшелігі олар шын мәнінде берілімдері толық емес есептер болып табылады. Мұндай есептер, оқушылар өмірде кездестіре алатын құбылыстарға елеулі түрде жақын болып келеді.
Эксперименттік есептердің қойылуы. Физиканы оқытуда эксперименттік есептердің маңызы зор. Өйткені онда оқушылар мен табиғат арасындағы тығыз байланыс байқалады. Физика сабақтарында көптеген тәжірибелер көрсетсек те, таным процесінің барлық этаптарын қамти алмайды, оқушылардың практикалық мәселелеріне жауап алатындай білімдері жеткіліксіз болып табылады.
Мұғалім тақырыпқа қатысты тәжірибенің құрылысын талдап қана қоймай, ол қажеттіліктен туындайды:
1) жаңа құбылыстарды көрсетеді.
2) берілген құбылыстардың заңдылықтарын құру.
3) теориялық қорытындының нәтижелерін практикада тексеру.
Эксперименттік есептердің қойылымы оқушыларға қозғалыстағы физикалық заңдардыкөрсетеді, табиғаттағы заңдардың объективтілігін, нақты орындауға түсіндіреді.
Оқушылар алған білімдерін практикалық мәселелерді шешуге қолдана алады. Теория мен практиканы байланыстыру оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады. Мектеп практикасында эксперименттік есептердің қойылымын көбірек жүзеге асыруға болады. Есептің берілгенің оқушылар өздері тәжірибеден алатын, ал дұрыстығын құралдармен тексеретін эксперименталды есептердің маңызы зор. Мұндай жағдайларда оқушылардың физика курсында алған білімдерінің маңызы мен қолданылуының ролі артады. Эксперименталды есептерді шешу оқушылардың физикалық заңдылықтарының мағынасын керемет түсінуге көмектеседі. Эксперименталды есептерді қою оқушының дұрыс және толық алмаған білімдерін алуға көмектеседі.
Әсіресе, сапалық эксперименттік есептердің қойылымында зерттелетін құбылыстың дәл өзі уақытында орындалуы және сол уақытта шешу керек екендігі үлкен рол атқарады.
Бұл есепке деген қызығушылықты арттырады, оны шешуге деген жауапкершілікті оятады.
Кейде сабақта көптеген есептерді шығарып үйренуге болады, бірақ оқушылардың зейінлдері шашыраңқы, шығарылатын есепке олардың тарапынан қызығушылықты оята алмасақ онда толы тәтиже төмен болады.
Егер есептің мазмұны оқулық бойынша оқылса, тіпті оның суреті тақтаға сызылса, онда да бұл сыныпты бүкіл оқушыларының, әсіресе жас ерекшелігіне орай қызықпаған нәрсеге зейінін аудармайтын кіші сынып оқушыларының көкейіне қонбайды.
Эксперименттік есептердің классификациясы. Эксперименттік есептер сандық және сапалық болып бөлінеді.
Сапалық есептер - шешіміне есептеу талап етілмейтін тапсырмалар оқушылар оқылған физикалық заңдылықтарды пайдаланып, оны есепте сөз болып отырған құбылысты талдауға қолданады.
Сандық есептер. Есептердің бұл түрі математикалық есептеуді қажет етеді. Дұрыс іріктеп алынған жағдайда мұндай есептер оқушылардың бойында ұтымды білімнің қалыптасуына ықпалын тигізеді. Мұндай есептер мұғалімдер қолданып жүрген барлық есептер жинқтарында анағұрлым толық түрде берілген.
Эксперименттік есептерді эксперимент жүргізілетін жеріне; қиындық деңгейіне қарай бірнеше топтарға бөлеміз:
- Керекті физикалық өлшемдерді өлшеу арқылы есептің жауабын аламыз, немесе құрал- жабдықтардың құжаттарында көрсетілген мәндерді қолданып (реостаттар, шамдар, электроплиталар және т.б.) немесе эксперимент арқылы бұл мәндерді тексереміз.
- Нақты физикалық өлшемдерге байланысты және тәуелділікті орнататын оқушылардың өз беттерімен шығарған есептері.
- Берілуінде тәжирбені жасау жолдары көрсетілген, ал оқушы нәтижесін айтуға тиіс. Осындай есептер оқушылардың өз пікірін айтып үйренуге тәрбиелейді.
- Шығармашылық есептерді шығару кезінде қандайда бір физикалық құбылысты түсіндіру арқылы орындала отырып, белгілі бір жағдайда құбылыстың қалай өтетініне болжам жасауды қажет ететін есептер. Мұндай есептердің мазмұнында сан мәлметтер болмайды, ол негізінен физикалық құбылыстың мағынасын ашуды мақсат етеді.
- Нақты практикалық сұрақтарды шешетін өндірістік мазмұндағы есептер. Бұндай есептерді экскурсияларда, мектеп шеберханаларында, сондай- ақ сабақтарда әр түрлі құрал- жабдықтарды және техникалық модельдерді қолдану арқылы есептейді.
1.4 Эксперименттік есептерді шығару жолдары
Білімді игерудің нәтижелілігі таным процесіне адамның әр түрлі сезім мүшелерінің іске қосылуы және нақты заттар мен құбылыстарға бетпе- бет келгенде оны сезіну, көре білу және қабылдауы арқылы артады. Бұл жағдайда физикалық эксперименттің маңызы зор.
Эксперименттік есептердің шешу тәсілдері оларды шешудегі эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін барлық шамалар берілсе және жауабын тәжірибеде тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес жазады.
Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынса, онда экспериментті қою және өлшеулер жүргізу маңызды.
Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды талдау, өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеде тексеру.
Есепті қойылуынан кейін бірден тәжірибені орындауға көшеді. Өтіп жатқан құбылысты бақылайды. Содан кейін оны теория жүзінде түсіндіреді.
Экспериментальдық тапсырмаларды орындауға дайындық.
Бұл жұмыста берілген эксперименттік тапсырмаларды орындауға дайындық тапсырмаларының көпшілігін шығаруға оқушылардың базалық курста алған білімдері жеткілікті, бірақ бұл білімдерін таныс емес жағдайларға қолданып, шығармашылық қабілеттерін көрсетеді. Бұл тапсырмаларды орындау уақыты бір сағатқа негізделген. Тапсырманы орындап болған оқушы нәтижесін таблица түрінде беріп алған нәтиженің мәнін ауызша түсіндіруіне болады. Мұғалімдерге көмек ретінде әрбір тапсырманы орындаудың бір немесе бірнеше нұсқалары көрсетілген. Кейбір тапсырмалардың қосымша тапсырмалары да берілген. Бұл оқушының жеке жұмыс істеуіне мүмкіншілік тудырады. Осы дайындық есептерін мұғалім экспериментальдық есеп ретінде физикадан мектеп іші олимпиадаларына қолдануға болады.
Бұл дипломдық жұмыста күрделілігі жоғарғы деңгейдегі экспериментальдық тапсырмалар берілген. Бұл тапсырмаларды орындау үшін оқушы физикалық шамаларды өлшеу, өлшеген кездегі өлшеу қатесін бағалау әдісін меңгеріп және физикалық өлшеу аспаптары мен құралдарын пайдалануды білу керек. Әр тапсырмаларда есептің қысқаша мазмұны, керекті құрал-жабдықтар тізімі және мұғалімдер үшін экспериментальды тапсырмалардың орындалуының әдістемелік нұсқауы берілген. Эксперименттердің орындалу есебінің өңделу жолдары көрсетілген.
Дипломдық жұмыста оқушыларға өз беттерімен кішігірім экспериментальдық зеттеулер жүргізуге мүмкіндік туғызады. Оқушыдардың топ құрамына, зертхананың мүмкіншілігіне байланысты экспериментті жеке оқушы немесе екі - үш адам тобы орындайды. әр тапсырманы орындау үшін неше түрлі нұсқалар ізделінеді. Соның ішінен ең дұрысы таңдалынады. Содан кейін экспериментті орындап есептеу нәтижесінің таблицасы құрылып, графиктерін, суреттерін сызып, өлшеу қателерін бағалап, экспериментальды зеттеуді қортындылайды, есепті өңдейді. Мұғалім оқушыларға экспериментальды тапсырмалардың орындалуын бағалау критериясын көрсетеді.
Тапсырманы орындаудың шартты бағалануы (балдары):
1. Теориялық шешімі.
2. Өлшеу әдісін суретпен түсіндіру.
3. Физикалық шаманы экспериментальдық жолмен анықтаңыздару.
4. Физикалық шаманы есептеу.
5. Өлшеу қателігінің шекарасын бағалау.
6. Кейбір жағдайларда өлшеулерді өлшеуді қайталау.
Бұл экспериментальдық тапсырмалардың деңгейі халықаралық физикалық олимпиадалардың талабына сәйкес. Осындай тапсырмаларды орындау кез-келген оқушы үшін өзінің физикадан алған білімін бағалауға мүмкіндік береді.
Эксперименттік тапсырмаларды орындау кезінде әртүрлі құрал-жабдықтарды қолдануға және сондықтан да өлшеу құралдарының абсолютті қателіктерін білу қажет. Олардың кейбірінің мысалын келтірейік.
№ nn
Өлшеу құралдары
Өлшеу шегі
Бөлу бағасы
Өлшеу құралдардың абсолютті қателігі.
1.
Сызбалық оқушы сызғышы
25-30 см
1 мм
+- 1 мм
2.
50 см дейін
1 мм
+- 0,2 мм
3.
Құралдық болат сызғыш
20 см дейін
1 мм
+- 0,1 мм
4.
Демонстрациялық сызғыш
100 см
1 см
+- 0,5 см
5.
Өлшегіш бау
150 см
0,5 см
+- 0,5 см
6.
Өлшегіш цилиндр (мензурка)
250мл дейін
1 мл
+- 1 мл
7.
Штангенциркуль
150 мм
0,1 мм
+- 0,05 мм
8.
Микрометр
25 мм
0,01 мм
+- 0,005 мм
9.
Оқу динамометрі
4 Н
0,1 Н
+- 0,05 Н
10.
Оқу таразылары
200 г
-
+- 0,01 г
11.
Секундометр
0-30 мин
0,2 с
+- 1 с 30 мин ішінде
12.
Барометр-анероид
720-780 мм сын. бағ.
1 мм сын.бағ.
+- 3 мм сын.бағ.
13.
Тәжірибелік термометр
0-100[0]С
1[0] С
+- 1[0] С
14.
Мектеп амперметрі
2 А
0,1 А
+- 0,05 А
15.
Мектеп вольтметрі
6 В
0,2 В
+- 0,15 В
Тура өлшеулердің ең жоғары абсолют қателігін анықтау кезінде өлшеу құралдарының абсолют қателігіне өлшеу құралдары көрсеткен дәл есептеудің жетіспеуінен алынған көп жағдайларда бөлу бағасының жартысына (уақыт өлшеу кезінде - сағат немесе секундомердің бөлу бағасы) тең болатын есептеудің абсолют қателігін қосу керек.
Әдетте өлшеудің абсолют қателігін бір мәні бар цифрға дейін дөңгелектейді ( ≈ 0,26 = 0,3); өлшеу нәтижелерінің сандық мәнін оның соңғы цифры қателік цифры болатын разрядта болатындай дөңгелектейді
(А = 12,43 ≈ 12,4). [9]
1.5 Оқыту әдістемесінде эксперименттік есептер туралы түсініктер
Педагогикада Сластенина В.А. бойынша - эксперименттік тапсырмалар - бұл қысқа мерзімді бақылаулар, өлшеулер мен тәжірибелер, сабақ тақырыбымен тығыз байланысты [14].
Бірде-бір тақырып таза теориялық алқабында болуы тиіс емес, бірде-бір жұмыс оның ғылыми теориясын қолданбай атқарылмауы керек. Теория мен практиканың және практика мен теорияның шебер үйлесімі тәрбие және білім беру әсері мен бізге педагогика ұсынатын талаптарының орындалуын қамтамасыз етеді. Мектепте физиканы оқытудың негізгі құралы - демонстрациялық және лабораториялық эксперимент, олармен (зертханалық жұмыстар, физикалық практикум, физикалық үйірме және үй жағдайында жасалатын тәжірибелер) мұғалімдер түсіндіру кезінде сыныпта оқушы жұмыс жасауы тиіс.
Тәжірибесіз физиканы ұтымды оқыту мүмкін емес; физиканы тек ауызша оқыту формальдікке және механикалық жаттауға әкеледі.
Орта мектепте физика пәні бойынша оқушылардың білім сапасын арттыру мәселесі әр түрлі жолдармен шешілуде, атап айтқанда, оқытудың эксперименттік жақтарын күшейте отырып, оқушылардың өзіндік жұмыс ұйымдастырады. Осы мақсаттарды шешудің ең тиімдісі тәжірибелік жолмен анықталатын эксперименттік тапсырмаларды шешу.
Әдістемелік әдебиеттерде эксперименттік тапсырмалардың нақты анықтамасы жоқ.
Знаменский П. А. келесі нұсқау беріледі: "эксперименттік есептерге шешу кезінде эксперимент қолданылатын есептеу есептері мен сұрақ есептер жатады ". Оқу құралында әртүрлі есептердің үлгілері келтірілген, бірақ есептерді шешудің әдістемесі қарастырылмайды [16].
Мошкова С. С. оқу құралында эксперименттік есептердің классификациясы, эксперименттік есептер мысалдары және оларды шешу әдістемесі келтіріледі [17].
Каменецкий С. Е. және Орехов В. П. оқу құралында эксперименттік есептер келесі анықтама беріледі: "Эксперименттік есеп" деп міндеттері, сол немесе өзге мақсатта пайдаланатын экспериментті" айтады.
Эксперименттік есептер - бұл қоюы және шешуі экспериментпен байланысты физикалық есептер: түрлі өлшемдермен, физикалық құбылыстарды жаңғыртумен, физикалық үрдістерді бақылаумен, электр тізбектерді құрастыру.
Алайда, эксперименттік есептердің мәтіндік есептерден айырмашылығы дайындау мен шешуге көп уақыт, сондай-ақ мұғалімдер мен оқушылардың эксперимент жасау дағдыларының болуын талап етеді. Мұндай есептерді шешу физиканы оқытудың сапасына жақсы әсер етеді. Эксперименттік есептер сабақта оқушылардың белсенділігін арттыруға ықпал етеді, логикалық ойлауды дамытуға, құбылыстарды талдауға үйретеді, оқушының барлық теориялық білімдері мен практикалық дағдыларын еске түсіре отырып интенсивті ойлауға мәжбүрлейді
Эксперименттік есептерді талдай отырып оқушылар нақты мысалдармен, олардың мектепте алған білімдерін практикалық сұрақтарды шешуге қолдануға, осы білім көмегімен физикалық құбылысты, оның заңдылықтары алдын-ала болжауға болатынына көздерін жеткізеді. Яғни, кітаптағы тұжырымдар нақты мағына алады. Осындай есептерді шешу оқушыларды берік, саналы білім алуға, осы білімді өмірде пайдалана білуге үйретеді.
Оқушылардың эксперименттік есептерді өз бетінше шешуі, зерттеу дағдылары мен іскерлігін белсенді дамуына ықпал етеді, шығармашылық қабілеттерін дамытады. Мұнда оларға есептің шешу жоспарын құрып қана қоймай, кейбір деректерді анықтау әдістері мен құрылғыны өз бетінше жинау керек болады.
Мұндай есептерді талдау оқушылардың өлшеу нәтижелеріне сыни көзқарасын тәрбиелейді. Іс жүзінде олар өлшеу нәтижелері әрқашан жуық екендігіне көз жеткізеді, олардың нақтылығына әр түрлі себептері әсер етеді, сондықтан эксперимент жүргізу кезінде барлық жанама әсерлерді жою қажет.
Әдетте, эксперименттік есептерде ... 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