Физикалық есептерді шығару тәсілдері
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1 Физикалық есептердің мектеп курсында алатын орнымен шығару 6
тәсілдері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1.1Орта білім беретін мектепте физиканы оқытуда физикалық есептердің6
алатын
орны ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ..
1.2Физикалық есептерді шығарудың әдіс-тәсілдерімен 9
классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
1.3Есептерді шығару 18
алгоритмі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ...
1.4Орта білім беретін мектепте физикалық есептерді шығаруға жалпы 21
ескертпелер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2 Орта білім беретін мектепте Электродинамика бөлімі бойынша есеп 25
шығару
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.110 сыныпқа арналған Электродинамика бөлімі бойынша күнтізбелік 25
– тақырыптық
жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2Электродинамика бөлімін мектеп курсында оқыту 27
әдістемесі ... ...
2.3Сапалы білім – практикалық жұмыстың 50
негізі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.4Практикалық сабақтың үлгі 56
жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 61
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Кіріспе
Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә.Назарбаевтың Қазақстан халқына
Жолдауында: Ұлттық бәсекелестік қабілеті бірінші кезекте оның білімділік
деңгейімен айқындалады. Әлемдік білім кеңістігіне толығымен кірігу білім
беру жүйесін халықаралық деңгейге көтеруді талап ететіні сөзсіз - деп
көрсетілген. [1]
Қазіргі кезде өскелең ұрпақтың білім алуға деген қызығушылығына көңіл
аудару, оқу-тәрбие үдерістерін ұтымды ұйымдастыру, оқушының өздігінен
дамытуын, ойлауы мен есте сақтау қабілеттерінің белсенділігін арттыру
дағдысы-осының барлығын физика сабағында қазіргі заманауи технологияларды
қолдану барысында білім сапасының жетілуін қамтамасыз етеді. Қарапайым және
күрделі есептерді физикада шығару кезінде, сұрақтарға жауап алу барысында
негізгі формулаларды және заңдылықтарды қажетті жерде дұрыс пайдалануға
үйрету, эксперинметтік тапсырмаларды атқаруда ебдейлеуге дағдыландыру. Сол
себепті, білім беру барысында мұғалім жан-жақты болуы керек.
К.Д.Ушинскийдің сөзімен айтқанда: Мұғалім өзінің білімін үздіксіз көтеріп
отырғанда ғана - мұғалім, оқуды, ізденуді тоқтатысымен оның мұғалімдігі де
жойылады.
Физика пәні мұғалімінің негізгі міндеттерінің бірі – оқушылардың ғылыми
көзқарастарын қалыптастыру болып табылады.
Электродинамиканың техникада, өнеркәсіпте қолданылуы электр энергиясын
өткізгіш сымдар көмегімен алыс жерлерге жеткізуге болатынына, оны
қолданушыларға бөліп пайдалануға тағы да басқа мәселелерге негізделген.
Электродинамика бөлімін оқыту барысы негізінен орта білім берудің 10-
11 сыныптарында толығымен қамтылады. 10 сыныпта бұл бөлім электростатикадан
(стационар күйдегі элементар зарядтар физикасы) тұрақты электр тогы және
электр, магнит индукцияларымен қамтылса, 11-сыныпта бұл тарау ары қарай
электромагниттік тербелістер мен электр энергиясы тақырыптарымен жалғасады.
Электродинамиканы оқытудың әдістемесі шамамен бір ғасыр аралығындағы
даму мерзімі кезінде физиканың ең негізгі бөлімдерінің бірі ретінде
қалыптасты. Ғылыми-техниканың жылдан-жылға дамуымен байланысты физиканың
бұл саласы, яғни электродинамика күрделеніп келеді. Оқушыларға физиканы
оқыту кезінде, берілген бөлімді жетік әрі заманға сай талаптарды қолданып
оны іске асыру үшін Электродинамика бөлімі бойынша физикалық есептерді
шығаруға әдістемелік нұсқау жүйесін жасау тақырыбын таңдадық.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: орта білім беретін мектепте оқушыларға
Электродинамика бөлімі бойынша физикалық есептердің шығарылуының жалпы
сипаттамаларын бере отырып, теориялық білімді практикамен ұштастырып
әдістемелік нұсқау жүйесін құрастыру.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
1. Электродинамика бөлімі бойынша есептерді шығаруға қойылатын
талаптарды анықтау.
2. Электродинамика бөліміне қатысты есептерді шығаруға дайындық
жүйесін және алгоритмін жасау;
3. Теориялық білімдерін практикамен ұштастыруды үйрету;
4. Электродинамика бөлімі бойынша әдістемелік нұсқауды тәжірибелік
эксперименттік тұрғыда сынау;
Зерттеу нысаны: орта мектепте физиканы оқыту үрдісі.
Зерттеу пәні: мектептегі физиканы оқыту барысында есептерді түсіндіре
отырып тиімді шығару жұмыстарын жүзеге асыру.
Зерттеу болжамы: физика пәні бойынша білім сапасы сонымен қоса
оқушыларды оқытудың дәрежесі жоғарылайды, егер оқушылардың танымдық іс-
әрекетін басқару бағыты кезінде сабақтарды құрастыру барысында, келесі шарт
қолданылса:
- ұсынылған есептерді шығару алгоритмі негізінде құбылыстардың сыр-
сипатын дұрыс және толық ұғынуға бағыттаса.
Зерттеу өзектілігі: өз бетімен жұмыс жасау-іздену дағдыларының,
интуициялық ойлау қабілеттіліктерінің қалыптасуына ықпал жасау.
Зерттеудің мақсатына жету және жорамалдауды тексеру үшін келесі
міндеттерді орындауды дұрыс деп таптық:
- оқылатын орта мектепте Электродинамика бөлімін қамтитын тақырыптар
көлеміндегі сабақтардың мазмұнымен танысу;
- зерттеу мәселеріне арналған ғылыми, психология-педагогикалық әдебиеттерді
зерттеу және талдау;
- практикалық сабақтардың мектептегі физиканы оқыту үрдісіндегі
қажеттілігі;
- орта мектептегі физикадан математикалық амалдарды қолдана отырып есептеу
жұмыстарының сапалы қолдануын қарастыру және дәлелдеу;
- зерттеудің маңыздылығы физикадан практикалық сабақтарда есептерді әдіс-
тісіліне, деңгейіне байланысты шығаруға дағдыларын қалыптастыру.
Дипломдық жұмыстың құрылымы: кіріспе, екі негізгі тарау, қорытынды,
пайдаланған әдебиеттер тізімі.
1. Физикалық есептердің мектеп курсында алатын орнымен шығару тәсілдері
1.1 Физикалық есептер шығарудың маңызы және мектеп курсында алатын рөлі
Ежелден педагогика ғылымында маңызды рөл атқарып келе жатқан есеп
ұғымы дербес сипатта болып келді. Бүгінге дейін есеп термині негізінен
оқу материалы мен оқу тапсырмасының белгілі түрін сипаттау үшін қолданылып
келеді.
Есеп термині ғылыми әдебиетте сан алуан мағынада пайдаланылады.
Олардың ішінде көбірек тарағаны есептің мағынасын ойлау қызметінің мақсаты
ретінде түсіну, өткені ойлау процесінде қалай да бір соңғы нәтиже алу үшін
есепті шығарудың жолы мен амалдары іздестіріледі.
Есеп деп - жауабы арифметикалық амалдардың көмегімен тұжырымдалған
сұрақты түсінеміз.
Психология ғылымы жүз жылдан астам уақыт адамның есеп шығару
процестерін зерттеумен шұғылданып келеді. Осы зерттеуледің нәтижесінде есеп
шығарудың көптеген заңдылықтары ашылады және есеп шығару процесінің маңызды
сипаттамалары табылады. Бұл процеске белгілі психолог С.Л.Рубинштейннің
берген жалпы сипаттамасына ерекше назар аударуға болады. Ол адамның есеп
шығаруын есептің шарттары мен талаптарын үздіксіз жүргізіліп отыратын
процесс деп сипаттайды.
Есептің жалпы анықтамасы белгілі Кеңес психологы А.Н.Леонтьевтің іс-
әрекет теориясында келтірілген: есеп дегеніміз – белгілі бір анықталған
жағдайда берілген мақсат. Бұл анықтаманы С.Л.Рубинштейн пайдаланып, есепті
жеке адамның ойлау қызметі үшін қойылатын мақсат - деп қарастырған. [2]
Есептер шығару – көп күш талап ететін еңбек, оның астарында
шығармашылық жетістіктердің қуанышы, пәнге деген сүйіспеншілік,
сәтсіздіктер, өз күшіне сенімсіздік, физикаға деген қызығушылықтың жоғалуы
да жатуы мүмкін. Сондықтан есеп шығару – бұл сезімтал барометр, сол
барометр арқылы мұғалім әрдайым оқушылардың жетістіктері мен көңіл-күйін,
өзінің оқу-тәрбиелік жұмысының тиімділігін бақылай алады.
Оқу тәжірибесінде физикалық есептерді математикалық әрекеттер,
логикалық ойлау, физика әдістері мен заңдарына сүйенетін эксперименттер
көмегімен шешілетін кішігірім проблема деп атайды. Негізінен, физика
сабағында оқу бағдарламасын меңгеру барысында туындаған әр сұрақ оқушы үшін
есеп болып табылады.
Кейбір оқушылар теорияны меңгеру және анықтамалар мен заңдылықтарды
тұжырымдайтын формулаларды есте сақтау оларға қиындық туғызбайтынын, ал
есеп шығаруға келгенде олар тығырыққа тірелетінін мойындайды. Кейбір
есептердің шартын оқи отырып есептеуді неден бастау керек екенін де
түсінбейді. Кейбір кезде есеп шығару барысында білетін теорияға көз салып
көптеген формулалар, теңдіктер мен заңдылықтарды дәптерге жаза отырып оқушы
есепті шығарған-шығармағанын, есептің шешіміне жақындағанын-жақындамағанын
білмейді. Әрине, физикадан есеп шығару оңай емес. Теорияны жақсы біле
отырып тіпті оңай есептерді шығара алмау мүмкін. Бұл кездейсоқ емес.
Есептерді жақсы шығару үшін теорияны білу қажет, бірақ жеткіліксіз екен.
Сонымен қатар (нақты білімнен басқа) жалпыланған білімді меңгеру қажет
екен. Жалпы жағдайда ол тәжірибе, есеп шығару кезінде меңгеріледі.
Жалпыланған білімнің негізін әдіснамалық сипаттамаға ие физиканың
фундаменталды түсініктері құрайды. Физиканың фундаменталды әдіснамалық
түсініктері салыстырмалы көп емес. Оларға физикалық жүйе, физикалық шама,
физикалық заң, физикалық жүйенің күйі, өзара әрекеттесу, физикалық құбылыс,
идеалды объекттер, идеалды құбылыстар, физикалық модель түсініктері жатады.
Бұл түсініктер өзара байланысты болып келеді және бір жүйені құрайды.
Физикалық құбылыстың қалған басқа фундаменталды түсініктермен байланысы
ерекше мағынаға ие. Физикадан фундаменталды түсініктер жүйесін қолдану
теориялық есептің жалпы анықтамасын кейбір физикалық байланыстары мен
шамалары белгісіз құбылыс ретінде қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Физиканы оқу үрдісінде оқушылардың оқу-танымдық іс-әрекеттері таным
белсенділігінің түрлі мотивтер жүйесі арқылы таратылады. Мотивтердің әр
түрлілігіне байланысты оқушылардың даму дәрежесі де әр түрлі болады. Егер
оқушы есеп шығару кезінде тек мұғалімнен немесе ата-ананың қолдауымен ғана,
нашар баға алудан сақтану мақсатында және тағы басқа осы сияқты мотивтер
болса, онда оның есеп шығару тәжірибесі дамымайды. Оқу – танымдық қызметтің
мотивтерін талдай келе, Л.И.Божович оқытудың барлық мотивтерін үлкен екі
категорияға бөледі. Олардың біріншісі оқушылрдың оқу – танымдық іс –
әрекеттерімен байланысты болса, екіншісі оқушылардың қоршаған ортамен кең
түрде өзара қарым-қатынаста болумен байланысты. Осыған орай барлық іс-
әрекеттер мотивтері екі топқа бөлінеді:
1. есепті шығару әрекетінен тыс сыртқы мотивтер (мысалы, өзінің
міндетін орындау, жақсы баға алуға талпыну, тағы басқа)
2. есепті шығару үрдісіндегі ішкі мотивтер (мысалы, есепті шығаруға
құлшыныс, кездесетін қиыншылықтарды жеңуге талпыныс, тағы басқа). [3]
Физикалық есептер келесі үшін пайдалынады:
• Проблемалық жағдай құру үшін;
• Жаңа білімдерді хабарлау үшін;
• Тәжірибелік білім мен дағдыларды қалыптастыру үшін;
• Берілген білімнің тереңдігі мен беріктігін тексеру; материалды бекіту
және қайталау үшін;
• Оқушылардың шығармашылық мүмкіндіктерін дамыту және т.б. үшін.
Психологияның көзқарасы бойынша, есеп - бұл есеп пен субъект білімі
талаптарының сәйкес келмеуін білдіретін проблема және оны шешу үшін субъект
шығармашылық ойлау қабілетін қосу керек.
Мұндай анықтама есеп сөзінің кең түсінігі. Америкалық математик
Д.Пойа былай деп жазған: Біздің саналы ойлауымыздың негізгі бөлігі
есептерді шығарумен байланысты. Көңіл көтеріп, армандамаған сәтте біздің
ойымыз түпкі мақсатқа бағытталады, біз ол мақсатқа қол жеткізудің жолдары
мен құралдарын іздейміз, сол түпкі мақсатқа жету үшін бір бағытты
белгілеуге тырысамыз. (Пойа Д. Есепті қалай шешу керек)
Проблеманың пайда болған кезінде оны шешу жолдары анық болса, онда
есеп пайда болмайды; ал, ондай жол болмайтын жағдайда, ол есепке айналады.
Сонымен, есеп анық көрініп тұрған, бірақ тікелей қол жетпейтін мақсатты
бағындыру құралын іздеу қажеттілігіне жатады.
Әдістемеде физикалық есеп деп логикалық ой қорытындысының,
математикалық іс-әрекеттер, физикалық заңдар мен әдістер негізінде
тәжірибелердің көмегімен шешілетін проблеманы атаймыз.
Әр есепте сұрақ болып табылатын ақпараттық бөлім, шарты мен талабы
болады. Ақпараттық бөлім әжептәуір толық болады, сондықтан есептің өз
мағынасы тарихпен, техниканың жеткен жетістіктерімен таныстыра отыра, басқа
ғылымдардан мәліметтер алуға мүмкіндік береді.
Есептерді шешу оқудың тәжірибелік әдістеріне жатады және де физиканы
оқытуда сол аталған функцияларды атқарады: білім, тәрбие, дамыту, бірақ
оқушының белсенді ойлау қызметіне сүйенеді.
Есептің білім беру функциясы оқушыларға белгілі бір мағлұмат бере
отыра, олардың бойында тәжірибелік іскерлікпен дағдыларды өндіру және
оларға физикаға тән және жалпығылыми әдістер мен ғылыми білім алу
принциптерімен таныстыруға мүмкінді береді.
Белгілі отандық психологтар П.И.Зинченко мен А.А.Смирнов келесі
заңдылықты белгіледі: (Смирнов-Зинченко заңдылығы): Егер оқушы белсенді
ойлау қызметін атқарса және осы материалды түсінуге бағытталған болса, ол
материалды өздігінен ұғып алуы мүмкін.
Есептерді шешу, әрине, белсенді ойлау қызметін талап етеді. Сондықтан,
есептер материалдарында мұғалім оқушыларға жаңа білім беруі мүмкін, сонымен
бірге теориялық материалды есеп арқылы түсіндіруге болады.
Әдістеме аксиомаларының біріне сәйкес, оқушы білімін тәжірибеде
қолдана алса ғана, ұғынған болып саналады. Есептерді шешу - тәжірибелік
қызмет. Демек, есеп білімді меңгеру рөлін де ойнайды. Есепті шеше білу
арқылы біз оқушы осы заңды қаншалықты түсінгені туралы айта аламыз. Ал оған
сол есептерді шығару арқылы ғана үйретуге болады. Тәжірибе көрсетіп
отырғандай, әр түрлі ережелердің, заңдардың физикалық мәні нақты бір мысал
- есептерге бірнеше рет қолдану арқылы ғана түсінікті болады.
Есептерді шығару тағы бір білім функциясын - физиканың негізгі
ұғымдарының бірі - физикалық өлшем түсінігін қалыптастыру және байытуын
атқарады.
Физикалық есептер оқу процесінде политехнизм принципінің жүзеге
асырылуында үлкен рөл атқарады. Олардың көбі физиканың өмірмен, техникамен
және өндіріспен байланысын көрсетеді.
Есептердің тәрбиелік функциясы оқушылардың бойында ғылыми көзқарасты
дамытуға септігін тигізеді. Олар табиғаттың көріністері мен объектілерінің
әралуандылығын дәлелдеуге және адамның оларды тануына көмектеседі.
Есептерді шешу жалпы адамзаттық қасиеттерді де тәрбиелейді. Д.Пойа
былай жазған еді: Есепті шығару өнеріне үйрету еркіндікке үйретумен тең.
Өзін үшін аса қиын емес есепті шығару арқылы оқушы қайсар адам ретінде
қалыптасып, жетістікке қол жеткізе алмағанда, ынсапты жетістіктерді
бағалауға, шешу идеяларын сабырлықпен іздеп, ол идея пайда болған жағдайда,
оған бар күшін береді. Егер оқушы мектеп табалдырығында есептерді шешу
арқылы пайда болатын кезектесетін сезімдерді басынан өткермесе, оның
математикалық білімінде кемістік пайда болады. Бұл сөздерді толық көлемде
физикалық есептерге байланыстыруға болады. Есептерді шешу кезінде
оқушылардың бойында еңбексүйгіштік, ақылдың ұшқырлығы, тапқырлық,
байымдаудың дербестігі, оқуға деген қызығушылық, қайсарлық пен мінез
қалыптасып, қойылған мақсатқа жетуге табандылық пайда болады.
Есептердің дамыту функциясы есептерді шығару кезінде оқушы барлық
ойлау қабілетін қолданады: назар, қабылдау, ес, ойын, қиялдау. Есептерді
шығару кезінде логикалық және шығармашылық ойлау қабілеті пайда болады.
Бірақ, жаңа тақырыпты түсіндірген кезде келесіні естен шығармау керек:
• Оқушыға тек қана бір типті есепті ұсыну;
• Олардың әр шешуі тек бір ғана операцияға әкеп соғады; (операцияларға);
• Бұл операцияны оқушы осындай жағдайларда болуы мүмкін басқа
шешімдердің арасынан іздемейді;
• Бұл есептер оқушы үшін үйреншікті емес болып көрінбейді;
• Ол өз әрекеттерінің қатесіз екеніне сенімді,
Сонда ғана оқушы екінші немесе үшінші есептерді шешу кезінде есептердің
шешуін дәлелдемей, есептерді ойланбай, тек қана алдындағы есептерге
сәйкестендіріп, пайымдаусыз істей бастайды. Бұл есептерді шешу кезінде
дамыту жағынан әлсіретеді. Сондықтан оқушыларды есептерді әр түрлі
әдістермен шығаруға үйрету қажет. Бір есепті әр түрлі тәсілдермен шығару
пайдалы, бұл оқушылардың жан-жақты дамуына себеп болып, шығармашылық ойлау
қабілетін дамытады. [4]
1.2 Физикалық есептерді шығарудың әдіс-тәсілдерімен классификациясы
Физикалық есептер бұл оқушылардың физикалық құбылыстарды танып зерттеу
логикалық ойлауын, білімдерін қалыптастыру және өзінің түсініктерін
тәжірибеде пайдалана алуын жетілдіру үшін қолданылатын жаттығулар.
Есептер шешу мен шығару оқу процессінің негізгі құрамды бөлігі болып
келеді және еңбексүйгіштікті, ақылдың танымдылығын, пікірлердің
тәуелсіздігін қалыптастырып, оқуға деген қызығушылықты арттырады, еркі мен
мінезін жандандырады, құбылыстарды талдай алу әрекетін дамытып,
ақпараттарды жалпылауы пайда болады. Есеп шығару оқытудың политехникалық
қағидасының іске асуында маңызды рөл атқарады және білімдерінің жүйеленуі
мен жетілдіруін және кеңейуін қаматамасыз етіп, өмірге деген көзқарастарын
арттырады. Есеп шығару ғылым мен техниканың жаңашылдықтарымен және
жетістіктерімен таныстыра отыра, физика курсын толықтай меңгеруге мүмкіндік
береді.
Физика сабағында есептер шығару негізінен: проблемалық жағдаяттарды
туғызу үшін; тәжірибелік дағдылары мен іскерліктерін қалыптастыру үшін;
жаңа ақпаратты жеткізу үшін; оқушылардың шығармашылығын дамыту үшін;
білімнің жетіктігі мен тереңдігін тексеру үшін; материалды қайталаумен
бірге бекіту үшін қолданылады. Есеп шығару әрбір сабақтың негізгі бөлігі
болып табылады. Аралас сабақтарда оларды сабақ сұрау кезінде және өткен
материалды бекіту барысында бірнеше рет пайдаланамыз. Қайталау кезінде жиі
аралас есептерді іріктеп аламыз. Оқушылардың білімдерін бағалаудың басты
құралдарының бірі есептер.
Есептер сипаттарына қарай бөлінеді және мазмұнына байланысты: нақты,
абстрактілі, техникалық, тарихи түрде; дидактикалық сипатына байланысты:
жаттығу, шығармашылық, зерттеушілік, бақылау түрінде; шарттарына
байланысты: мәтіндік, графикалық, эксперименттік, сурет есептер түрінде;
күрделілігіне байланысты: қарапайым, күрделі, құрамалы, аса күрделі түрде;
талаптарына байланысты: белгісізді табуға, дәлелдеуге, құрастыруға
беріледі; шешу жолдарына байланысты: эксперименттік, есептеушілік,
графикалық түрде болады. [5]
Есептерді осылай жіктеу шартты түрдегі мағынаға ғана ие, өйткені, әрбір
есеп басқа топтарға жатуы әбден мүмкін. Есеп шығару кезінде қандай
логикалық операциялардың пайдаланатынына байланысты оны шешудің жолдары
аналитикалық, синтетикалық және аналитикалық-синтетикалық болып келеді.
Аналитикалық шешу жолы есепті бірнеше қарапайым есептерге бөлшектеу арқылы
болады. Шешуді ізделінетін шаманы табудан бастаймыз, соның нәтижесінде
ізделінген шаманы табудың қажетті заңдылығы ашылады. Заңдылықтың құрамына
өзге де белгісіздер кіретін болса, онда оларды есептің белгілі шарттарымен
байланыстырамыз.
Синтетикалық шешу жолында шамалардың арасында байланыстар анықталып,
теңдеуге қажетті белгісіз шама табылғанға дейінгі іздестіру жүргізіледі.
Аналитикалық және синтетикалық шешу амалдары қашан да бір бірімен
байланысты болады. Есеп шешуге математикалық ақпаратты пайдаланудың келесі
жолдары бар: арифметикалық, алгебралық және геометриялық.
Арифметикалық тәсілде физикалық шамаларды теңдеу құрмай өзгертудің
математикалық амалдары қолданылады. Алгебралық тәсілде теңдеуді құру
физикалық формулаларға негізделіп, ізделінетін физикалық шама анықталады.
Геометриялық тәсілдің орнына көбінесе геометриялық әдіс термині
қолданылады. Ол кескіндердің геометриялық және тригонометриялық қасиеттерін
шығару барысында пайдаланылады.
Белгілі бір есептерді шығару кезінде бұл жүйенің кейбір сатылары
қолданылмауы да мүмкін. Қазіргі уақытта физикалық есептерді шығаруда
алгоритмдік тәсілдер жиі пайдаланылуда.
Сабақ үстінде оқушыларды есеп шығаруға тартудың нысандары мынадай болуы
мүмкін:
❖ Есепті тақтада мұғалімнің өзінің шығаруы. Мұндай тәсіл типтік
есептің шешілуі барысын көрсету үшін болмаса күрделі есептерді
шығару үшін қолданылады. Мұғалім оқушылардың белсенділігін
арттыру үшін оларды есепті талдауға тартады.
❖ Есептің шешімін іздеу мен талдауды ұжымдық түрде жүзеге асырып,
соңынан оқушылардың бірі шешімді тақтаға, қалған оқушылар
дәптерге жазады. Тақтада күрделі есепті шығару барысында бірнеше
оқушы кезектесіп жұмыс істеуі мүмкін. Бірақ, мұндай жұмыстың
барысында оқушылардың дербестігі мен белсенділігі төмендейді.
❖ Оқушылар ұжымдық талдаудан кейін есепті дербес шығарады.
Оқушылардың дербестігі мен белсенділігі жоғары болғандығына
қарамастан олардың барлығы есепті бір мезгілде шығарады деп
күтуге болмайды. Сол себептен, бірқатар қиындықтар туындайды.
Осыған орай, мұғалім есепті шығарудың барысын үнемі қарап,
оқушыларға кеңестер береді, кемшіліктері мен қателеріне назар
аудартып, түзетулеріне көмектеседі.
Қазіргі кезде физика есептерін шығарудың практикада негізінен екі
әдісі, атап айтқанды, аналитикалық және ситатикалық әдістері қолданылады.
Аналитикалық әдіс.
Бұл әдіс есептің мазмұнын талқылап, күрделі үрдісті оңай процестерге
жіктеп, ізделініп отырған физикалық шаманы оңай процесс заңдылығының
формуласының көмегімен өрнектеп жазамыз. Алынған өрнектің оң жағында есеп
шартында берілген шама болса, онда құбылыстар арасындағы байланыстарды
тағайындап, бұл шаманы белгілі шамалар арқылы анықтап алатын формулалар
жазылады. Осылай негізгі іздеп отырған шаманы белгілі шамалар арқылы
анықтайтын өрнегін алуымыз керек.
Синтетикалық әдіс.
Синтетикалық әдісте есеп шартындағы көрсетілген физикалық шамалар
бейнелейтін үрдістердің заңдылықтары қарастырылып, оларды басқа шамалармен
өзара әрекеттестігі анықталады. Осы әрекеттестік формулалары арқылы анық
болған аралық шамалар көмегімен өрнегінде белгісіз, ізделініп отырған шама
бар теңдеу жазылып, есеп шығарылады. [6]
Есеп шығарудың осы екі әдісін де жиі қолдануға болады. Олардың бір-
бірінен артықшылығы жоқ. Бірақ дидактикалық жоспарда оқу үрдісінде ескеруге
қажет әрқайсысының өзгешіліктері бар. Қиын есептерді шығаруда аналитикалық
- синтетикалық және синтетикалық - аналитикалық, яғни комбинацияланған есеп
шығару тәсілдері қолданылады.
Есеп шығару физикалық заңдарды жетік және кеңінен игеруге, логикалық
ойлаудың даруына, ұғымпаз, инициативті, ерікті және қойылған мақсатқа қол
жетуде табанды болуға көмектеседі, физикаға деген ықыласын арттырады,
өзіндік жұмыс дағдыларын меңгеруге жәрдемдеседі.
Физикалық есептер негізінен мазмұны, дидактикалық мақсаты, шығару
тәсілдері, жеке тарауларына қарай тарихи, политехникалық, қызықты,
шығармашылық және эксперименттік болып бөлінеді.
Есептер берілу шарты бойынша текстік, графиктік, сурет - есеп сияқты
салаларға бөлінеді. Дидактикалық мақсатта олар жеңіл жаттығу, қиын есеп
болады. Жеңіл есептер бір-екі формула мен заңдылықтарды, қарапайым
эксперименттерді пайдалану арқылы шығарылады, ал күрделі есептерді шешуде
бірнеше бөлімнің заңдылықтары мен формулалары, қорытындылары және
эксперименттік дағдылары қолданылады.
Физикалық есептерді шығарудың маңыздылығы:
❖ Оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын жандандырады;
❖ Физикалық ұғымдарды кеңінен ұғындырады;
❖ Әр сабақта проблемалық жағдай қойып, оны шығаруға септігін тигізеді;
❖ Физикалық құбылыстар, заңдар мен теорияларды талдауға, нәтижелеуге,
олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтайды;
❖ Пәнаралық әрекеттестікті орнатады;
Физикалық есептерді шығару арқылы оқытушы сабақта оқушылардың білімі мен
дағдыларын тексеріп баға береді, жаңа тақырыпты түсіндіреді және оны
бекітеді, үйде өздігінен жұмыс істеткізеді, олимпиада мен конкурстар
ұйымдастырады. [7]
Жалпы, есептердің құрамы мынадай бөліктерден тұрады:
Есеп шарты - физикалық объект, ұғым, құбылыс, процесс және олардың
күйі туралы мәліметтерден тұратын бөлім.
Анықтау бөлімі-есепті шығарудың мақсаты, яғни шешудің нәтижесінде нені
анықтау қажет екендігі көрсетілетін бөлік. Оларға қосымша талдау және
есептің шешілуі бөлімі бар. Талдау бөлімінде есепті шығарудың жолдары
көрсетіледі, яғни қорытынды формула жасалып, талданып тұратын бөлім.
Есептің шығарылуында шамалық мәндері қойылып, математикалық есептеліп, дәл
нақты жауабын аламыз.
Қойылған есепті шешу үрдісінде үш кезеңді айыра білу пайдалы:
физикалық, математикалық және есептің талдануы.
Физикалық кезең есептің шартымен танысудан басталып, құрамына
белгісіз шамалар да кіретін теңдіктердің тұйық жүйесін құрастырумен
аяқталады. Теңдіктердің тұйық жүйесі құрастырылғаннан кейін есеп шешілді
деп есептелінеді.
Математикалық кезең теңдіктердің тұйық жүйесін шешуден
басталып, сандық жауап алғанда аяқталады. Бұл кезеңді келесі екі кезеңге
бөлуге болады:
a. есептің шешуін жалпы түрде алу,
б. есептің сандық жауабын алу.
Теңдіктер жүйесін шығарып болған соң, есептің шешімін жалпы түрде
алады. Арифметикалық есептеулер жүргізіп, есептің сандық жауабын табады.
Математикалық кезеңге физикалық элемент қатыспайды деп айтуға болады.
Әрине, математикалық кезеңге қарағанда физикалық кезеңнің маңыздылығы
басымырақ. Өкінішке қарай бұл кезеңнің рөлін көбінесе бағаламай, оны
өткізудің керегі жоқ деп есептейді. Бірақ математикалық кезеңде жіберген
қателіктерді ескермеу дұрыс емес. Егер теңдіктер жүйесін шешкенде, немесе
өлшем бірліктерді аударғанда, немесе арифметикалық есептеу кезінде қате
жіберілсе, есептің жалпы шешімі дұрыс емес болып есептеледі. Машықтану
жүзінде есеп оның жалпы және сандық жауабы дұрыс болғанда ғана дұрыс
шешілді деп есептеледі. Математикалық кезеңнің маңызын одан кейін
жүргізілетін үшінші кезең де көрсетеді, себебі егер есептің жалпы және
сандық жауабы дұрыс болмаса есептеуді талдау кезеңін жүргізу мүмкін емес.
Осылайша физикадан есепті шығару үшін оның физикалық және математикалық
кезеңдері тең дәрежеде қажет.
Жалпы түрде есептің шешімін және сандық жауабын алғаннан кейін
есептеуді талдау кезеңі жүргізіледі. Бұл кезеңде табылған шама қандай
физикалық шамаларға тәуелді екені, қандай жағдайда бұл тәуелділік жүзеге
асатыны туралы және тағы басқа шарттар талқыланады. Жалпы шешімді талдау
қорытындысында берілген есептің шарттарын түрлендіру және өзгерту арқылы
басқа есептердің қойылу және шешілу мүмкіндіктері қарастырылады. Кейде
жалпы есептің шешімін өлшем теориясы әдісімен алынған шешімнің дұрыстығын
тексереді. Бұл әдіс есептеудің дұрыс шешімінің белгісін ғана беретінін
ескерейік.
Физикадан қойылған есепті шешудің әр кезеңін жүргізілуін талдай келе
келесі әдістерді біріктіретін жалпы әдістер жүйесін ұсынуға болады:
1. Есептің физикалық жағдайын талдау әдісі;
2. Физикалық заңды қолдану әдісі;
3. Ортақ - дербес әдістер жүйесі;
4. Қиындату және жеңілдету әдісі; бағалау әдісі;
5. Шешуді талдау әдісі;
6. Есепті қою әдісі;
Кез-келген өз бетімен жеке алынған әдіс әмбебап бола алмайтыны ескеру
қажет. Әр әдіс мағынаға ие және әдістер жүйесінде ғана өзінің кең
мүмкіндіктерін көрсетеді. Ең соңғысы әрқашан автоматты түрде есептің
шешілуіне кепілдік бермейді. Кейбір кезде есеп әдістерсіз де (түйсік)
шығарыла береді. [8]
Физика сабағында есептердің шығарылу классификациясы
Есеп шығару: зор күш - қуатты, энергияны, қажыр - жігерді қажет ететін
жоғары деңгейдегі - ақыл- ой жұмысы. Есепті шешу жүйелі білімді ғана емес,
түрлі іскерлік - дағдыларды, зор интуициялық ойлай алуды талап етеді және
бұл реттегі ең қажетті жағдай- осы қасиеттерді құштандырады, жетілдіреді.
Физикалық есептерді шығару казіргі заман талабы бола отырып, оның
негізгі құралы математика болып табылады, әрі ол білім сапасын көтеруде
үлкен маңызға ие. Ал, екінші жағынан аса қымбат құрал- жабдықтарды қажет
етпейтін, ұстаз қолындағы өте маңызды да тиімді оқыту әдісіне айналып отыр.
Эксперименттік есептердің әрқайсысын оқушы үшін үлкен емес зерттеу іс-
әрекеті ретінде қабылдау керек.
Бүгінгі күні оқушының білімін арттыру,ойлау және шығармашылық қабілетін
жетілдіру, алған ой-өрісін тәжірибеде пайдалана білуге үйрету, түрлі ғылыми
әдебиеттерді қолданып, білімін жетілдіруге баулу сияқты құндылықтар бірінші
орынға қойылуда. Өйткені, мемлекеттік стандартта орта білім беретін
мектептерде әрбір оқушыны жеке тұлға деп қабылдап, оларға өз деңгейлеріне
қажетті, мүдделеріне сай білім және тәрбие берудің әр түрін пайдалану қажет
деп белгіленіп отыр. Бұл, әрине, оқыту технологиясын өзгертуді, оқушыларды
өз бетінше ой-өрісін дамытып, өзін-өзі дарытуға, жұмыс істеуге үйретуге
айрықша назар бөлінеді.
Аталған міндеттерге қол жеткізу барысында басқа пәндермен бірге физика
сабағының рөлі ауқымды. Өйткені, физика - ол жаратылыстану ғылымының
серігі, ал оның зерттеу әдістері жаһандағы ғылыми танымның тірегі. Алайда,
бүгінгі күні мектеп табалдырығында физика сабағына аз сағат бөлініп отыр.
Бұған байланысты, бұрынғы кездегідей лабораториялық жұмыстар физика
сабағында көп жүргізілмейді, есептер шешуге уақыт аздық етеді.
Оқыту әдістемесінің ең ұтымды тәсілдерін пайдалану, берілген
мәліметтерді оқушының тез арада кеңінен жан-жақты меңгеруін жүзеге асыру
және физиканы оқытуды жақсарту жұмыстарын қолдануға болады.
Физика пәнінен есеп шығару – оқу процесінен бөлінбейтін бөлігі болып
табылады, өйткені ол физикалық ұғымдарды ұғынуға, оқушылардың физикалық
құбылыстарды бойына сіңіруге, ойлау қызметін жетілдіруге, білімдерін
арттыруға және тәжірибеде пайдалана алуға тартуда атқаратын рөлі ерекше.
Есептер шығару шыңына келгенде, физикалық заңдармен танысуға, кеңірек
және айқын білім алуға, алған білімдерін жетік меңгеруге, логикалық ойлау
қызметінің белсенді дамуына, физикаға қызығушылықты қалыптастыруға, алға
қойған мақсатқа қол жеткізуде табандылыққа, өз бетінше жұмыс істеу,
өздігінен біліктілігін арттыруға септігін тигізеді. Есептер шығаруды келесі
жағдайларда пайдаланады:
а) проблемалық ситуация туғызуда;
ә) жаңа мәлімет беруде;
б) практикалық іскерлік пен дағдыларды қалыптастыруда;
в) білімін (нақтылығын және тереңдігін) тексеруге;
г) бекітуге, материалды қайталауға;
д) техникалық құрылғылардың жұмыс істеу үрдістерін түсіндіруде;
е) оқушылардың шығармашылық ойлау қабілетін жетілдіруде.
Оқу процессінде физика есептерінің рөлі айрықша. Оқушыларға есептерді
шығартып үйретудің келесідей тәсілдерін атауға болады. [9]
1. Оқытушы есепті оқып, талдау жасап, әр түрлі сұрақтар беру арқылы
оқушыларды есеп шығаруға жұмылдырып, тақтаға есепті өзі жазып көрсетеді.
Бұл тәсіл жаңа сабақты түсіндіріп болғаннан соң қолданылады. Бұндайда
күрделігі бойынша орташа есепті таңдап алған дұрыс болып есептеледі.
2. Есепке талдау бүкіл сыныппен талқыланып, одан кейін бір оқушыны
тақтаға шығарып, қалған оқушылар орындарында шығарады. Бұл жағдайда тақтаға
орташа оқитын оқушыны шығарған мақұл болады. Өйткені, жақсы оқитын оқушы
есепті тез шығарады да, қалғандары назардан тыс қалып, ал нашар оқитын
бала мүлдем шығара алмайды.
3. Мұғалім қандай есепті шығару қажеттілігін айтқаннан кейін, оқушылар
оны өз бетінше орындайды. Бірақ, бұл жерде мұғалімнің әр есептің түріне
қарай кеңес беріп отырғаны жөн. Мұнда оқушыларға әр деңгейдегі есеп
карочкаларын жасап, өздік жұмысты сол арқылы орындаса да болады.
Бұл үш тәсілден басқа есепті шығаруды сыныптан тыс уақытта физикаға
қызығатын оқушылардың есеп шығару үйірмесін ұйымдастыру арқылы шығаруға
болады.
Физика есептерін: мазмұнына байланысты; берілу тәсіліне қарай; шешу
тәсіліне қарай классификациялауға болады.
Есептердің осы түрдегі классификациясының өзі шартты түрде, кейде
бірдей есептер классификациялау тәсіліне қарай түрлі топтарға жатқызылуы
мүмкін.
Мазмұнына қарай физикада есептер механика, молекулалық физика,
электрдинамика т.б. болып бөлінеді. Олар мәтінмен, суретпен, графикпен және
сапалық-сұрақ есептермен берілген. Бұл есептер физиканы оқыту
әдістемесіндегі қолданылуына, күрделілік деңгейіне байланысты бөлінеді.
Олар жеңіл (жаттығу), орташа және қиын, шығармашылық болып бөлінеді. Жеңіл
есептер немесе жаттығу есептері деп бір немесе екі формула қолданып
шығаратын, жеңіл тәжірибе жасау арқылы шығарылатын есептерді айтады. Бұл
есептерді материалды бекіту үшін қолданады.
Орташа және қиындау есептер деп бірнеше формуланы, кейде бір тараудағы
формулаларды немесе бірнеше бөлімнің формулаларын қолданып шығаратын
есептер мен белгілі бір дағдыны қажет ететін эксперименттік есептерді
айтады. Мұндай есептерді толық тарауды немесе бөлімді қайталанған кезде,
оқушылардың білімін айқындап жетілдіру үшін шығару қажет.
Шығармашылық есептердің өзі іздену (яғни, неге деген сұраққа жауап
іздейтін) есептер, конструкторлық (яғни қалай жасау керек) есептер болып
бөлінеді.
Шығармашылық есептер - есептер жинағында жұлдызша арқылы ерекшеленіп
тұрады. Оларды сыныптағы физика пәнін жақсы оқитын оқушымен жұмыс істеген
кезде, олимпиадаларға (мектептегі сынып аралық, мектеп аралық) қатысатын
оқушыларға беріп, шығартып үйреткен кезде пайдалануға болады.
Есептің берілу тәсіліне қарай (4 түрге бөледі) мәтінді, графиктік,
сұрақ-есептер, сурет-есептер болып бөлінеді. Мұндай бөлінудің өзі шартты
түрде, себебі кей есептер суретімен, графиктерімен қоса жүреді.
Есептер шығарылу әдістемесіне байланысты сапалық, сандық немесе есептеу
- есептері, графиктік, эксперименттік болып бөлінеді. Мұндай бөліну қажетті
және маңызды, себебі мұғалімнің оқушылардың математикалық дайындықтарына
қарай есеп таңдауына көмектеседі.
Сапалық есептердің физикалық құбылыстар мен зандылықтарды оқып үйренуде
маңызы өте зор. Мысалы, тербелісті оқып үйренгенде:
1. Алтыбақанға бір адам емес, екі адам отырса тербеліс периоды өзгере ме?
2. Серіппедегі дененің массасын екі есе арттырсақ, оның тербеліс периоды
қалай өзгереді?
3. Егер де дене бекітілген серіппені қатаңдығы бұрынғыдан екі есе артық
серіппемен ауыстырсақ, дененің тербеліс периоды қалай өзгереді? деген
сапалық есептерді шығару арқылы тербеліс кезеңін анықтауға берілген
формулаларды оқушылардың естерінде қалдырып, бекітуге болады. Әрі олар
оның тәжірибеде күнделікті өмірде пайдалануымен таныс болады.
Есептеу есептеріне тән қасиет берілген сұраққа жауапты, тек
математикалық амалдарды пайдаланып, табуға болады. Мұндай есептерді
негізінен жоғарғы сыныптарда қолданады. Шығарылудағы математикалық
тәсілдерді қолдануға байланысты есептер арифметикалық, алгебралық,
геометриялық болып бөлінеді. Осылардың ішінде көптеп қолданылатыны
алгебралық.
Есептеу есептері физикада жиі кездеседі. Соның ішінде шамалардың сан-
мәнімен берілген есептер көп. Қазіргі кезде есептегіш құралдардың көптігін
ескерсек, мұндай есептерді шығару күрделі емес.Солай деседе, физика пәнінің
мұғалімдері таза физикалық есептерді (шамалардың сан-мәндері берілмеген
есептер) уақыт үнемдеу үшін көптеп шығарылғаны дұрыс.
Эксперименттік есептерді шығару үрдісінде оқушылардың қызығушылығы
артып, қадағалауғыштығы дамып, құрал-жабдықтармен жұмыс істеу дағдылары мен
мүмкіндіктері жетіледі. Оқушылар физикалық құбылыстар мен заңдылықтарды
тереңірек тани алады.
Графиктік есептер деп график бойынша берілген есепке керекті шамаларды
айқындап шығаруға болатын есептерді айтады.
Графиктік есептерді шығару процесінде графиктерді салу, графиктерден
қажетті шамаларды тауып, есептеулерде қолдана білуге дағдыланады.
Графиктерді салу, тұрғызу кезінде оқушылар физикалық шамалар арасындағы
функциялық тәуелділігін ұғынуға, ұқыптылыққа үйренеді, яғни олардың
танымдық және политехникалық маңызы ерекше. [10]
Физикалық теорияда бұл шарттардың физикалық шешімдері бар. Олай болса
кез-келген физикалық есепте оның жасырын түрдегі шешімі беріліп қойылады.
Физикалық шарттарды есепті шығарудың элементтері деп қарауға болады.
Қиын есептің шешімі бірнеше жеңіл есептің шешімінен құралады: а)
бірнеше физикалық құбылыстар; б) бірнеше денені қамтитын бір физикалық
құбылыс; в) берілген жүйе күйлері үшін бірнеше шарттар қаралады.
Біріншіден жеңіл есептердің саны физикалық құбылыстардың санымен,
екіншіден денелердің санымен, ал үшіншіден берілген жүйе күйлері табылатын
шарттардың санымен анықталады. Осыған сәйкес жоғарыда енгізілген есепті
шығарудың элементтері түсінігін тереңдету мүмкіндігі туады. Бұл түсінікке
есептің физикалық шартын білдіретін сөздер ғана емес, соған эквивалентті
қатынастарды барлық жеңіл есептерде өзінің жауабын өзгертпейтін, физикалық
шамалар мен есепті талдау процесінде пайда болатын қатынастарды да
жатқызамыз.
1.3 Есептерді шығару алгоритмі
Физика есептерін жүйелі түрде шешу–тақырыпқа сай заңдардың физикалық
мазмұнын тереңірек түсінуге көмектеседі; оларды нақтылы жағдайда қолдана
білу мәселелерін үйретеді.
Алгоритм математика мен информатиканың кеңінен тараған негізгі
түсініктерінің бірі. Көптеген жайттарда алгоритм түсінігі электронды
есептеу машиналарына сәйкес пайда болады деген пікір дұрыс емес. Алгоритм
түсінігі электронды есептеу машиналарынан бірнеше ғасыр бұрын пайда болып,
өмірде қолданылып келеді.
Алгоритм, алгорифм (Орта Азия математигі әл-Хорезмидің араб есімінің
латынша algorithmi деп берілуінен шыққан) – алғашқыда берілген
мағлұматтармен бір мәнде анықталатын жауап алу үшін қай амалды қандай
ретпен орындау қажеттігін белгілейтін есептерді (мәселелерді) шешу
(математикалық есеп қисаптар орындау, техникалық объектілерді жобалау,
ғылыми-зертханалық жұмысын жүргізу және т.б.) тәсілдерінің нақты
сипаттамасы.
Алгоритм математика мен кибернетиканың ең маңызды түсініктерінің бірі.
Алгоритмді орындау алгоритмдік процесс деп аталады. Алдын ала не істеу
керек екені нақты көрсетілген есептеу процесі жалпы алгоритм деп аталады.
Есептеу қалай болса да, бастапқы мәндерден бастап, сол арқылы толық шыққан
нәтиже шыққанша жүргізіледі. Алгоритм түсінігінің басына алгоритмдік
процеспен бірге мүмкін болатын бастапқы мәліметтер жиынтығының нұсқамасы
және шешуін алуға байланысты жүргізілген процестің аяқталғандығын
көрсететін ереже енеді. Белгілі бір алғашқы мәліметтердің жиынтығына
қолданылған алгоритм нақты бір нәтижеге келмеуі немесе есептеу барысы
шешілмей тоқталуы мүмкін.Егер есептеу үрдісі белгілі бір шешім алумен
аяқталса, онда алгоритм мүмкін болатын бастапқы мәліметтерге қолданылады
деп ұйғарылады.
Алгоритм – қазіргі математикада, оның ішінде электронды машинада
қолданылатын негізгі түсініктерге жатады. Белгілі бір теңдеу түбірінің жуық
мәнін кез келген дәлдікпен табу оған арналған алгоритммен есептеледі.
Алгоритмді енгізу оқушыларды күрделі есептерді шығарудың жалпы әдісімен
қаруландырады. Есеп шығару процесі қиын кезеңдерге бөлуге болады:
1. Есептің берілгенін оқып, жаңа терминдердің, түсініксіз сөздердің
мағынасын жеткізу. Бұған көп назар аударылуы қажет. Оқушы есепте
көрсетілген физикалық құбылыстар мағынасын дұрыс түсініп, қойылып
отырған есеп шарттарын нақты түсінуге тиіс. Есептің берілу шартына
сәйкес әр сұраққа үлкен мән беріп, есептің шығарылуына байланысты
берілген мәліметті толық көлемде ала білуін үйренуі тиіс. Есептің
сөзбен берілуінде ешқашан артық шама берілмейді, сол себептен айқын
және жасырын түрде беріліп тұрған ешқандай шама ескертусіз қалмауы
керек.
2. Есептің шартын қысқаша жазып, суреті болса, салу керек.
3. Есепті талдау, физикалық мәнін, берілген есептерде қарастырылатын
физикалық үрдістер мен заңдарды түсіну, физикалық шамалардың
арасындағы тәуелділікке назар аудару. Есептің шартында берілген
шамаларды қарастырғанда олардың физиканың қай бөліміне қатысты екенін
түсініп, құбылыстардың арасындағы әрекеттестіктерін, әрқайсысының
заңдылығын анықтау. Күрделі оқиғаларды жеке құбылыстарға келтіріп,
қарапайым түрге келтіру керек. Мүмкіндігі болса оқиғаның суретін салу,
оның графигін сызу есепті талдау және заңдылықтарын ашу үшін өте
қажет.
4. Есеп шығарудың жоспарын құрып, тәжірибе жүргізу, есепке керекті
тұрақтылар мен кестелердің мәндерін жазу, графиктер мен суреттерге
талдау жасау. Есепті шешу үшін жалпы жолдарын іздестіріп, проблеманың
нәтижесіне жетіп шығару керек. Ол үшін сұраққа жауап беретін
формуладан бастап, құбылысқа қатысы бар басқа да тәуелділіктерді
қолданып, соңғы формуланы шығарып алу және мүмкін болғанша бұл
теңдеуді аналитикалық талдау және математикалық түрлендірулер жолымен
шығарып алып, содан кейін ғана сандардың мәндерін өз орындарына қою
керек. Барлық жағдайда бір ғана корытынды формула шығару міндетті
емес, кейде есепті бөлшектеп те шығару ыңғайлы болуы мүмкін.
Эксперименттік есепті шығару үшін, алғашқыда есептің берілу шартына
байланысты құбылысты сипаттайтын заңдылықтарды белгілеп, тапсырма
бойынша тәжірибелер жүргізіп, қажетті шамаларды алу керек. Содан кейін
осы шамаларды бір-бірімен салыстыру бойынша графиктік тәуелділікті
көрсету арқылы, белгіленген заңдылыктарымен салыстыра отырып,
қорытынды шығару керек. Бұндай корытынды шығарылғаннан кейін бұрындары
теориялық жолмен берілген жалпы заңдылықтарды алуға болады. Оқушылар
үшін мұндай шешу жолы өте пайдалы.
5. Физикалық шамаларды ХБЖ жазу.
6. Ізделініп отырған физикалық шамамен берілген шамалардың арасындағы
заңдылықты тауып, оны жазу.
7. Теңдеулерді құру және оларды шешу.
8. Ізделініп отырған шаманы табу, тәжірибе қорытындысы бойынша талдау
жасау.
9. Алынған жауапты талдау, шығарудағы ықшамдауларды қарастыру. Есептің
жауабы шын өмірдегі мәндерге сәйкес болады. Мысалы, адам жылдамдығы 50
мс болуы мүмкін емес т.с.с.
10. Есептің басқаша шығару амалдарын қарастыру және олардың ішінен
тиімдісін алу. [11]
Алгоритм және алгоритмдік тәсілді қолдану кезінде оқыту, есепті шешу
әдісін түсіну процесін әжептәуір тездететіні, оқушыларға есеп шешу
әдістерін жеткізу барысында алгоритмді пайдалану тиімділігін тексеруге
жүргізілген зерттеу және тәжірибе амалдары көрсетіп отыр. Мұғалімдер
алгоритмді тиімсіз және қиын деп ойлауы мүмкін, бірақ есепті бірлесе шешіп,
алгоритм арқылы шешсе, оқушылар да оны тез түсінетін болады.
Электродинамика бөліміндегі есептерді шағыру алгоритмі келесі
тармақтардан тұрады:
1. Есептің шартын мұқият оқып, берілгенін талдау жасай отырып, жазу;
2. Физикалық процесті қарастыру;
3. Схема сызып, оған қатысты элементтерді көрсету;
4. Электр өрісі мен зарядтарға әрекет ететін күштердің формулаларын
жазу;
5. Есептің берілген сан мәндерін үрдістерге қатысты теңдеудің
формулаларына қойып есептеу;
6. Шыққан нәтижені бағалау, есептің дұрыс шешілгендігін тексеру.
1.4 Орта білім беретін мектепте физикалық есептерді шығаруға жалпы
ескертпелер
Физикалық есеп - физикалық білім, дағды және ойлауды жетілдірудің
құралы болып табылады. Есепті оқу қызметінің бөлшегі ретінде қарастыру бұл
түсінікті дидактикалық категория ретінде қарастыруға болады. Бұл жағдайда
есеп оқулықтар мен оқу құралдарының мазмұнының элементі, оқыту құралы
ретінде, яғни оқыту объектісі ретінде өзін-өзі көрсетеді.
Есеп дидактикалық күрделі жүйе ретінде, яғни жеке функционалдық
бөліктерден тұратын, сонымен қатар жоғары реттегі жүйенің ішкі жүйесі
болатын оқыту құралдарының бірі ретінде қарастырылады. Оқыту есебінің жеке
түрі есептер жүйесінің элементін және есепте оның бір ғана жағын баса
көрсетеді.
Есепті берілгені мен есептеу жүйелерінен тұратын жүйе ретінде
қарастырсақ, онда оқу есептерін классификациялауда есептің берілуінің
мынандай негіздерін көрсетуге болады: есеп шартындағы амалдардың бөліктері,
есептің шарттары мен талаптарының берілу тәсілдері, есеп мағынасының
ерекшеліктері.
Есептеу жүйесі теориялық материалдармен, әдістермен, тәсілдермен,
сондай-ақ есептеу құралдарымен анықталады. Сол себептен, оқу процесіндегі
есептің дидактикалық рөлі және есепті шешу құралы есептерді
классификациялау негіздері болып есептеу жүйесі жағынан көрсетіледі.
Классификациялау үшін есептеу жүйесі тұрғысынан келесі негіздерді атаймыз:
есептеу, құралын іздеудің сипаты, есептеудің негізгі тәсілі, есептеудің
негізгі қиыншылықтары, ұғымды қалыптастырудағы есептің ролі, пайдаланылатын
теориялық материалдың сипаты.
Оқушылардың білім сапасын есеп тұрғысынан зерттеу барысында оларға
берілген ұғымның қалыптасу үрдісі стихиялық сипатта болатындығын көрсетті.
Барлық жағдайлар ғылыми мәнге ие бола бермейтіндіктен, теория мен есептерді
шығару тәжірибесін меңгеру үрдісіндегі және мұғалімнің оқытудағы қызметі
мен оны оқушылардың игеруінің арасындағы қарама-қайшылық, бұл үрдістің
құрама бөліктерін сараптау және есеп шығару түсінігінің мазмұнын ашып
көрсете білу жолымен шешіледі. Физиканы оқыту әдістемесінде есептерді
шешуді оқу жұмысының, оқытудың мақсаты мен әдісінің және білімгердің ойлау
қабілетін жетілдірудің қажетті элементі ретінде қарастырамыз.
Есеп шешу үрдісін, егер оның әдістері мен тәсілдерін іздестіретін
болса, эвристикалық қызмет ретінде қарастырамыз. Жоспарлауды енгізу
айырмашылығы болып табылады. Егер қызмет игерілген әдістер мен тәсілдердің
көмегімен іске асырылса, онда физикалық есептерді шығару үрдісі бақылау
функциясына жатады. Бұндайда есеп шығару эвристикалық әдістер мен
тәсілдерді игеру құралы болып табылады. Соңында, эвристикалық қызмет
алгоритмдікке айналуы тиіс, яғни игерудегі сапалық секіріске айналады.
Мұндай құбылыс әрбір жеке оқушыға тиесілі. Сол себептен, қандай да бір
уақыт ішінде ұқсас есептерді қайталап шығару кейбір оқушылар үшін
эвристикалық кызметті ұйымдастыруды қажет қылса, басқалары үшін
алгоритмдікті қажет етеді.
Физикалық есептерді шығару әдісінің жетілдіруінде бірнеше кезеңдерді
және негізгі мазмұны ретінде төмендегілерді көрсетуге болады:
• оқу үрдісіндегі есепті бекіту;
• физикалық есептердің түрлерін көрсету және олардың оқу
үрдісіндегі пайдалану мүмкіндіктерін белгілеу;
• сандық есептерді шешу процесінің кейбір операциясын анықтау;
• оқу процесіндегі әр типті есептердің мағынасын, орнын және ролін
дұрыстап көрсету;
• есептерді шығарудың әртүрлі амалдарын көрсету;
• жеке тақырыптардан, бөлімдерден есептер шешу алгоритмдерін
дайындау және жеке операциялардың жүзеге асырылуын талдау;
• есептерді шығару барысында өзін-өзі бақылау құралдарын дайындау;
• физика курсынан типтік есептерді шығару үлгілерін дайындау;
• есептер жүйесін физика курсының жеке бөлімдерінен білімді
қалыптастыру арқылы құру;
• оқу үрдісіндегі пәнаралық мән беретін есептерді кіргізу.
Оқушылардың оқу барысында есеп шешудегі күрделілігінің
себептерінің бірі - есептерді өздігінен шығара алмауы.
Оқушыларға есеп шығару кезінде басқа қиындықтар да кездеседі.
Негізгілері оқушылардың ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1 Физикалық есептердің мектеп курсында алатын орнымен шығару 6
тәсілдері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
1.1Орта білім беретін мектепте физиканы оқытуда физикалық есептердің6
алатын
орны ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ..
1.2Физикалық есептерді шығарудың әдіс-тәсілдерімен 9
классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
1.3Есептерді шығару 18
алгоритмі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ...
1.4Орта білім беретін мектепте физикалық есептерді шығаруға жалпы 21
ескертпелер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2 Орта білім беретін мектепте Электродинамика бөлімі бойынша есеп 25
шығару
әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.110 сыныпқа арналған Электродинамика бөлімі бойынша күнтізбелік 25
– тақырыптық
жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.2Электродинамика бөлімін мектеп курсында оқыту 27
әдістемесі ... ...
2.3Сапалы білім – практикалық жұмыстың 50
негізі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.4Практикалық сабақтың үлгі 56
жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 61
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Кіріспе
Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә.Назарбаевтың Қазақстан халқына
Жолдауында: Ұлттық бәсекелестік қабілеті бірінші кезекте оның білімділік
деңгейімен айқындалады. Әлемдік білім кеңістігіне толығымен кірігу білім
беру жүйесін халықаралық деңгейге көтеруді талап ететіні сөзсіз - деп
көрсетілген. [1]
Қазіргі кезде өскелең ұрпақтың білім алуға деген қызығушылығына көңіл
аудару, оқу-тәрбие үдерістерін ұтымды ұйымдастыру, оқушының өздігінен
дамытуын, ойлауы мен есте сақтау қабілеттерінің белсенділігін арттыру
дағдысы-осының барлығын физика сабағында қазіргі заманауи технологияларды
қолдану барысында білім сапасының жетілуін қамтамасыз етеді. Қарапайым және
күрделі есептерді физикада шығару кезінде, сұрақтарға жауап алу барысында
негізгі формулаларды және заңдылықтарды қажетті жерде дұрыс пайдалануға
үйрету, эксперинметтік тапсырмаларды атқаруда ебдейлеуге дағдыландыру. Сол
себепті, білім беру барысында мұғалім жан-жақты болуы керек.
К.Д.Ушинскийдің сөзімен айтқанда: Мұғалім өзінің білімін үздіксіз көтеріп
отырғанда ғана - мұғалім, оқуды, ізденуді тоқтатысымен оның мұғалімдігі де
жойылады.
Физика пәні мұғалімінің негізгі міндеттерінің бірі – оқушылардың ғылыми
көзқарастарын қалыптастыру болып табылады.
Электродинамиканың техникада, өнеркәсіпте қолданылуы электр энергиясын
өткізгіш сымдар көмегімен алыс жерлерге жеткізуге болатынына, оны
қолданушыларға бөліп пайдалануға тағы да басқа мәселелерге негізделген.
Электродинамика бөлімін оқыту барысы негізінен орта білім берудің 10-
11 сыныптарында толығымен қамтылады. 10 сыныпта бұл бөлім электростатикадан
(стационар күйдегі элементар зарядтар физикасы) тұрақты электр тогы және
электр, магнит индукцияларымен қамтылса, 11-сыныпта бұл тарау ары қарай
электромагниттік тербелістер мен электр энергиясы тақырыптарымен жалғасады.
Электродинамиканы оқытудың әдістемесі шамамен бір ғасыр аралығындағы
даму мерзімі кезінде физиканың ең негізгі бөлімдерінің бірі ретінде
қалыптасты. Ғылыми-техниканың жылдан-жылға дамуымен байланысты физиканың
бұл саласы, яғни электродинамика күрделеніп келеді. Оқушыларға физиканы
оқыту кезінде, берілген бөлімді жетік әрі заманға сай талаптарды қолданып
оны іске асыру үшін Электродинамика бөлімі бойынша физикалық есептерді
шығаруға әдістемелік нұсқау жүйесін жасау тақырыбын таңдадық.
Дипломдық жұмыстың мақсаты: орта білім беретін мектепте оқушыларға
Электродинамика бөлімі бойынша физикалық есептердің шығарылуының жалпы
сипаттамаларын бере отырып, теориялық білімді практикамен ұштастырып
әдістемелік нұсқау жүйесін құрастыру.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
1. Электродинамика бөлімі бойынша есептерді шығаруға қойылатын
талаптарды анықтау.
2. Электродинамика бөліміне қатысты есептерді шығаруға дайындық
жүйесін және алгоритмін жасау;
3. Теориялық білімдерін практикамен ұштастыруды үйрету;
4. Электродинамика бөлімі бойынша әдістемелік нұсқауды тәжірибелік
эксперименттік тұрғыда сынау;
Зерттеу нысаны: орта мектепте физиканы оқыту үрдісі.
Зерттеу пәні: мектептегі физиканы оқыту барысында есептерді түсіндіре
отырып тиімді шығару жұмыстарын жүзеге асыру.
Зерттеу болжамы: физика пәні бойынша білім сапасы сонымен қоса
оқушыларды оқытудың дәрежесі жоғарылайды, егер оқушылардың танымдық іс-
әрекетін басқару бағыты кезінде сабақтарды құрастыру барысында, келесі шарт
қолданылса:
- ұсынылған есептерді шығару алгоритмі негізінде құбылыстардың сыр-
сипатын дұрыс және толық ұғынуға бағыттаса.
Зерттеу өзектілігі: өз бетімен жұмыс жасау-іздену дағдыларының,
интуициялық ойлау қабілеттіліктерінің қалыптасуына ықпал жасау.
Зерттеудің мақсатына жету және жорамалдауды тексеру үшін келесі
міндеттерді орындауды дұрыс деп таптық:
- оқылатын орта мектепте Электродинамика бөлімін қамтитын тақырыптар
көлеміндегі сабақтардың мазмұнымен танысу;
- зерттеу мәселеріне арналған ғылыми, психология-педагогикалық әдебиеттерді
зерттеу және талдау;
- практикалық сабақтардың мектептегі физиканы оқыту үрдісіндегі
қажеттілігі;
- орта мектептегі физикадан математикалық амалдарды қолдана отырып есептеу
жұмыстарының сапалы қолдануын қарастыру және дәлелдеу;
- зерттеудің маңыздылығы физикадан практикалық сабақтарда есептерді әдіс-
тісіліне, деңгейіне байланысты шығаруға дағдыларын қалыптастыру.
Дипломдық жұмыстың құрылымы: кіріспе, екі негізгі тарау, қорытынды,
пайдаланған әдебиеттер тізімі.
1. Физикалық есептердің мектеп курсында алатын орнымен шығару тәсілдері
1.1 Физикалық есептер шығарудың маңызы және мектеп курсында алатын рөлі
Ежелден педагогика ғылымында маңызды рөл атқарып келе жатқан есеп
ұғымы дербес сипатта болып келді. Бүгінге дейін есеп термині негізінен
оқу материалы мен оқу тапсырмасының белгілі түрін сипаттау үшін қолданылып
келеді.
Есеп термині ғылыми әдебиетте сан алуан мағынада пайдаланылады.
Олардың ішінде көбірек тарағаны есептің мағынасын ойлау қызметінің мақсаты
ретінде түсіну, өткені ойлау процесінде қалай да бір соңғы нәтиже алу үшін
есепті шығарудың жолы мен амалдары іздестіріледі.
Есеп деп - жауабы арифметикалық амалдардың көмегімен тұжырымдалған
сұрақты түсінеміз.
Психология ғылымы жүз жылдан астам уақыт адамның есеп шығару
процестерін зерттеумен шұғылданып келеді. Осы зерттеуледің нәтижесінде есеп
шығарудың көптеген заңдылықтары ашылады және есеп шығару процесінің маңызды
сипаттамалары табылады. Бұл процеске белгілі психолог С.Л.Рубинштейннің
берген жалпы сипаттамасына ерекше назар аударуға болады. Ол адамның есеп
шығаруын есептің шарттары мен талаптарын үздіксіз жүргізіліп отыратын
процесс деп сипаттайды.
Есептің жалпы анықтамасы белгілі Кеңес психологы А.Н.Леонтьевтің іс-
әрекет теориясында келтірілген: есеп дегеніміз – белгілі бір анықталған
жағдайда берілген мақсат. Бұл анықтаманы С.Л.Рубинштейн пайдаланып, есепті
жеке адамның ойлау қызметі үшін қойылатын мақсат - деп қарастырған. [2]
Есептер шығару – көп күш талап ететін еңбек, оның астарында
шығармашылық жетістіктердің қуанышы, пәнге деген сүйіспеншілік,
сәтсіздіктер, өз күшіне сенімсіздік, физикаға деген қызығушылықтың жоғалуы
да жатуы мүмкін. Сондықтан есеп шығару – бұл сезімтал барометр, сол
барометр арқылы мұғалім әрдайым оқушылардың жетістіктері мен көңіл-күйін,
өзінің оқу-тәрбиелік жұмысының тиімділігін бақылай алады.
Оқу тәжірибесінде физикалық есептерді математикалық әрекеттер,
логикалық ойлау, физика әдістері мен заңдарына сүйенетін эксперименттер
көмегімен шешілетін кішігірім проблема деп атайды. Негізінен, физика
сабағында оқу бағдарламасын меңгеру барысында туындаған әр сұрақ оқушы үшін
есеп болып табылады.
Кейбір оқушылар теорияны меңгеру және анықтамалар мен заңдылықтарды
тұжырымдайтын формулаларды есте сақтау оларға қиындық туғызбайтынын, ал
есеп шығаруға келгенде олар тығырыққа тірелетінін мойындайды. Кейбір
есептердің шартын оқи отырып есептеуді неден бастау керек екенін де
түсінбейді. Кейбір кезде есеп шығару барысында білетін теорияға көз салып
көптеген формулалар, теңдіктер мен заңдылықтарды дәптерге жаза отырып оқушы
есепті шығарған-шығармағанын, есептің шешіміне жақындағанын-жақындамағанын
білмейді. Әрине, физикадан есеп шығару оңай емес. Теорияны жақсы біле
отырып тіпті оңай есептерді шығара алмау мүмкін. Бұл кездейсоқ емес.
Есептерді жақсы шығару үшін теорияны білу қажет, бірақ жеткіліксіз екен.
Сонымен қатар (нақты білімнен басқа) жалпыланған білімді меңгеру қажет
екен. Жалпы жағдайда ол тәжірибе, есеп шығару кезінде меңгеріледі.
Жалпыланған білімнің негізін әдіснамалық сипаттамаға ие физиканың
фундаменталды түсініктері құрайды. Физиканың фундаменталды әдіснамалық
түсініктері салыстырмалы көп емес. Оларға физикалық жүйе, физикалық шама,
физикалық заң, физикалық жүйенің күйі, өзара әрекеттесу, физикалық құбылыс,
идеалды объекттер, идеалды құбылыстар, физикалық модель түсініктері жатады.
Бұл түсініктер өзара байланысты болып келеді және бір жүйені құрайды.
Физикалық құбылыстың қалған басқа фундаменталды түсініктермен байланысы
ерекше мағынаға ие. Физикадан фундаменталды түсініктер жүйесін қолдану
теориялық есептің жалпы анықтамасын кейбір физикалық байланыстары мен
шамалары белгісіз құбылыс ретінде қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Физиканы оқу үрдісінде оқушылардың оқу-танымдық іс-әрекеттері таным
белсенділігінің түрлі мотивтер жүйесі арқылы таратылады. Мотивтердің әр
түрлілігіне байланысты оқушылардың даму дәрежесі де әр түрлі болады. Егер
оқушы есеп шығару кезінде тек мұғалімнен немесе ата-ананың қолдауымен ғана,
нашар баға алудан сақтану мақсатында және тағы басқа осы сияқты мотивтер
болса, онда оның есеп шығару тәжірибесі дамымайды. Оқу – танымдық қызметтің
мотивтерін талдай келе, Л.И.Божович оқытудың барлық мотивтерін үлкен екі
категорияға бөледі. Олардың біріншісі оқушылрдың оқу – танымдық іс –
әрекеттерімен байланысты болса, екіншісі оқушылардың қоршаған ортамен кең
түрде өзара қарым-қатынаста болумен байланысты. Осыған орай барлық іс-
әрекеттер мотивтері екі топқа бөлінеді:
1. есепті шығару әрекетінен тыс сыртқы мотивтер (мысалы, өзінің
міндетін орындау, жақсы баға алуға талпыну, тағы басқа)
2. есепті шығару үрдісіндегі ішкі мотивтер (мысалы, есепті шығаруға
құлшыныс, кездесетін қиыншылықтарды жеңуге талпыныс, тағы басқа). [3]
Физикалық есептер келесі үшін пайдалынады:
• Проблемалық жағдай құру үшін;
• Жаңа білімдерді хабарлау үшін;
• Тәжірибелік білім мен дағдыларды қалыптастыру үшін;
• Берілген білімнің тереңдігі мен беріктігін тексеру; материалды бекіту
және қайталау үшін;
• Оқушылардың шығармашылық мүмкіндіктерін дамыту және т.б. үшін.
Психологияның көзқарасы бойынша, есеп - бұл есеп пен субъект білімі
талаптарының сәйкес келмеуін білдіретін проблема және оны шешу үшін субъект
шығармашылық ойлау қабілетін қосу керек.
Мұндай анықтама есеп сөзінің кең түсінігі. Америкалық математик
Д.Пойа былай деп жазған: Біздің саналы ойлауымыздың негізгі бөлігі
есептерді шығарумен байланысты. Көңіл көтеріп, армандамаған сәтте біздің
ойымыз түпкі мақсатқа бағытталады, біз ол мақсатқа қол жеткізудің жолдары
мен құралдарын іздейміз, сол түпкі мақсатқа жету үшін бір бағытты
белгілеуге тырысамыз. (Пойа Д. Есепті қалай шешу керек)
Проблеманың пайда болған кезінде оны шешу жолдары анық болса, онда
есеп пайда болмайды; ал, ондай жол болмайтын жағдайда, ол есепке айналады.
Сонымен, есеп анық көрініп тұрған, бірақ тікелей қол жетпейтін мақсатты
бағындыру құралын іздеу қажеттілігіне жатады.
Әдістемеде физикалық есеп деп логикалық ой қорытындысының,
математикалық іс-әрекеттер, физикалық заңдар мен әдістер негізінде
тәжірибелердің көмегімен шешілетін проблеманы атаймыз.
Әр есепте сұрақ болып табылатын ақпараттық бөлім, шарты мен талабы
болады. Ақпараттық бөлім әжептәуір толық болады, сондықтан есептің өз
мағынасы тарихпен, техниканың жеткен жетістіктерімен таныстыра отыра, басқа
ғылымдардан мәліметтер алуға мүмкіндік береді.
Есептерді шешу оқудың тәжірибелік әдістеріне жатады және де физиканы
оқытуда сол аталған функцияларды атқарады: білім, тәрбие, дамыту, бірақ
оқушының белсенді ойлау қызметіне сүйенеді.
Есептің білім беру функциясы оқушыларға белгілі бір мағлұмат бере
отыра, олардың бойында тәжірибелік іскерлікпен дағдыларды өндіру және
оларға физикаға тән және жалпығылыми әдістер мен ғылыми білім алу
принциптерімен таныстыруға мүмкінді береді.
Белгілі отандық психологтар П.И.Зинченко мен А.А.Смирнов келесі
заңдылықты белгіледі: (Смирнов-Зинченко заңдылығы): Егер оқушы белсенді
ойлау қызметін атқарса және осы материалды түсінуге бағытталған болса, ол
материалды өздігінен ұғып алуы мүмкін.
Есептерді шешу, әрине, белсенді ойлау қызметін талап етеді. Сондықтан,
есептер материалдарында мұғалім оқушыларға жаңа білім беруі мүмкін, сонымен
бірге теориялық материалды есеп арқылы түсіндіруге болады.
Әдістеме аксиомаларының біріне сәйкес, оқушы білімін тәжірибеде
қолдана алса ғана, ұғынған болып саналады. Есептерді шешу - тәжірибелік
қызмет. Демек, есеп білімді меңгеру рөлін де ойнайды. Есепті шеше білу
арқылы біз оқушы осы заңды қаншалықты түсінгені туралы айта аламыз. Ал оған
сол есептерді шығару арқылы ғана үйретуге болады. Тәжірибе көрсетіп
отырғандай, әр түрлі ережелердің, заңдардың физикалық мәні нақты бір мысал
- есептерге бірнеше рет қолдану арқылы ғана түсінікті болады.
Есептерді шығару тағы бір білім функциясын - физиканың негізгі
ұғымдарының бірі - физикалық өлшем түсінігін қалыптастыру және байытуын
атқарады.
Физикалық есептер оқу процесінде политехнизм принципінің жүзеге
асырылуында үлкен рөл атқарады. Олардың көбі физиканың өмірмен, техникамен
және өндіріспен байланысын көрсетеді.
Есептердің тәрбиелік функциясы оқушылардың бойында ғылыми көзқарасты
дамытуға септігін тигізеді. Олар табиғаттың көріністері мен объектілерінің
әралуандылығын дәлелдеуге және адамның оларды тануына көмектеседі.
Есептерді шешу жалпы адамзаттық қасиеттерді де тәрбиелейді. Д.Пойа
былай жазған еді: Есепті шығару өнеріне үйрету еркіндікке үйретумен тең.
Өзін үшін аса қиын емес есепті шығару арқылы оқушы қайсар адам ретінде
қалыптасып, жетістікке қол жеткізе алмағанда, ынсапты жетістіктерді
бағалауға, шешу идеяларын сабырлықпен іздеп, ол идея пайда болған жағдайда,
оған бар күшін береді. Егер оқушы мектеп табалдырығында есептерді шешу
арқылы пайда болатын кезектесетін сезімдерді басынан өткермесе, оның
математикалық білімінде кемістік пайда болады. Бұл сөздерді толық көлемде
физикалық есептерге байланыстыруға болады. Есептерді шешу кезінде
оқушылардың бойында еңбексүйгіштік, ақылдың ұшқырлығы, тапқырлық,
байымдаудың дербестігі, оқуға деген қызығушылық, қайсарлық пен мінез
қалыптасып, қойылған мақсатқа жетуге табандылық пайда болады.
Есептердің дамыту функциясы есептерді шығару кезінде оқушы барлық
ойлау қабілетін қолданады: назар, қабылдау, ес, ойын, қиялдау. Есептерді
шығару кезінде логикалық және шығармашылық ойлау қабілеті пайда болады.
Бірақ, жаңа тақырыпты түсіндірген кезде келесіні естен шығармау керек:
• Оқушыға тек қана бір типті есепті ұсыну;
• Олардың әр шешуі тек бір ғана операцияға әкеп соғады; (операцияларға);
• Бұл операцияны оқушы осындай жағдайларда болуы мүмкін басқа
шешімдердің арасынан іздемейді;
• Бұл есептер оқушы үшін үйреншікті емес болып көрінбейді;
• Ол өз әрекеттерінің қатесіз екеніне сенімді,
Сонда ғана оқушы екінші немесе үшінші есептерді шешу кезінде есептердің
шешуін дәлелдемей, есептерді ойланбай, тек қана алдындағы есептерге
сәйкестендіріп, пайымдаусыз істей бастайды. Бұл есептерді шешу кезінде
дамыту жағынан әлсіретеді. Сондықтан оқушыларды есептерді әр түрлі
әдістермен шығаруға үйрету қажет. Бір есепті әр түрлі тәсілдермен шығару
пайдалы, бұл оқушылардың жан-жақты дамуына себеп болып, шығармашылық ойлау
қабілетін дамытады. [4]
1.2 Физикалық есептерді шығарудың әдіс-тәсілдерімен классификациясы
Физикалық есептер бұл оқушылардың физикалық құбылыстарды танып зерттеу
логикалық ойлауын, білімдерін қалыптастыру және өзінің түсініктерін
тәжірибеде пайдалана алуын жетілдіру үшін қолданылатын жаттығулар.
Есептер шешу мен шығару оқу процессінің негізгі құрамды бөлігі болып
келеді және еңбексүйгіштікті, ақылдың танымдылығын, пікірлердің
тәуелсіздігін қалыптастырып, оқуға деген қызығушылықты арттырады, еркі мен
мінезін жандандырады, құбылыстарды талдай алу әрекетін дамытып,
ақпараттарды жалпылауы пайда болады. Есеп шығару оқытудың политехникалық
қағидасының іске асуында маңызды рөл атқарады және білімдерінің жүйеленуі
мен жетілдіруін және кеңейуін қаматамасыз етіп, өмірге деген көзқарастарын
арттырады. Есеп шығару ғылым мен техниканың жаңашылдықтарымен және
жетістіктерімен таныстыра отыра, физика курсын толықтай меңгеруге мүмкіндік
береді.
Физика сабағында есептер шығару негізінен: проблемалық жағдаяттарды
туғызу үшін; тәжірибелік дағдылары мен іскерліктерін қалыптастыру үшін;
жаңа ақпаратты жеткізу үшін; оқушылардың шығармашылығын дамыту үшін;
білімнің жетіктігі мен тереңдігін тексеру үшін; материалды қайталаумен
бірге бекіту үшін қолданылады. Есеп шығару әрбір сабақтың негізгі бөлігі
болып табылады. Аралас сабақтарда оларды сабақ сұрау кезінде және өткен
материалды бекіту барысында бірнеше рет пайдаланамыз. Қайталау кезінде жиі
аралас есептерді іріктеп аламыз. Оқушылардың білімдерін бағалаудың басты
құралдарының бірі есептер.
Есептер сипаттарына қарай бөлінеді және мазмұнына байланысты: нақты,
абстрактілі, техникалық, тарихи түрде; дидактикалық сипатына байланысты:
жаттығу, шығармашылық, зерттеушілік, бақылау түрінде; шарттарына
байланысты: мәтіндік, графикалық, эксперименттік, сурет есептер түрінде;
күрделілігіне байланысты: қарапайым, күрделі, құрамалы, аса күрделі түрде;
талаптарына байланысты: белгісізді табуға, дәлелдеуге, құрастыруға
беріледі; шешу жолдарына байланысты: эксперименттік, есептеушілік,
графикалық түрде болады. [5]
Есептерді осылай жіктеу шартты түрдегі мағынаға ғана ие, өйткені, әрбір
есеп басқа топтарға жатуы әбден мүмкін. Есеп шығару кезінде қандай
логикалық операциялардың пайдаланатынына байланысты оны шешудің жолдары
аналитикалық, синтетикалық және аналитикалық-синтетикалық болып келеді.
Аналитикалық шешу жолы есепті бірнеше қарапайым есептерге бөлшектеу арқылы
болады. Шешуді ізделінетін шаманы табудан бастаймыз, соның нәтижесінде
ізделінген шаманы табудың қажетті заңдылығы ашылады. Заңдылықтың құрамына
өзге де белгісіздер кіретін болса, онда оларды есептің белгілі шарттарымен
байланыстырамыз.
Синтетикалық шешу жолында шамалардың арасында байланыстар анықталып,
теңдеуге қажетті белгісіз шама табылғанға дейінгі іздестіру жүргізіледі.
Аналитикалық және синтетикалық шешу амалдары қашан да бір бірімен
байланысты болады. Есеп шешуге математикалық ақпаратты пайдаланудың келесі
жолдары бар: арифметикалық, алгебралық және геометриялық.
Арифметикалық тәсілде физикалық шамаларды теңдеу құрмай өзгертудің
математикалық амалдары қолданылады. Алгебралық тәсілде теңдеуді құру
физикалық формулаларға негізделіп, ізделінетін физикалық шама анықталады.
Геометриялық тәсілдің орнына көбінесе геометриялық әдіс термині
қолданылады. Ол кескіндердің геометриялық және тригонометриялық қасиеттерін
шығару барысында пайдаланылады.
Белгілі бір есептерді шығару кезінде бұл жүйенің кейбір сатылары
қолданылмауы да мүмкін. Қазіргі уақытта физикалық есептерді шығаруда
алгоритмдік тәсілдер жиі пайдаланылуда.
Сабақ үстінде оқушыларды есеп шығаруға тартудың нысандары мынадай болуы
мүмкін:
❖ Есепті тақтада мұғалімнің өзінің шығаруы. Мұндай тәсіл типтік
есептің шешілуі барысын көрсету үшін болмаса күрделі есептерді
шығару үшін қолданылады. Мұғалім оқушылардың белсенділігін
арттыру үшін оларды есепті талдауға тартады.
❖ Есептің шешімін іздеу мен талдауды ұжымдық түрде жүзеге асырып,
соңынан оқушылардың бірі шешімді тақтаға, қалған оқушылар
дәптерге жазады. Тақтада күрделі есепті шығару барысында бірнеше
оқушы кезектесіп жұмыс істеуі мүмкін. Бірақ, мұндай жұмыстың
барысында оқушылардың дербестігі мен белсенділігі төмендейді.
❖ Оқушылар ұжымдық талдаудан кейін есепті дербес шығарады.
Оқушылардың дербестігі мен белсенділігі жоғары болғандығына
қарамастан олардың барлығы есепті бір мезгілде шығарады деп
күтуге болмайды. Сол себептен, бірқатар қиындықтар туындайды.
Осыған орай, мұғалім есепті шығарудың барысын үнемі қарап,
оқушыларға кеңестер береді, кемшіліктері мен қателеріне назар
аудартып, түзетулеріне көмектеседі.
Қазіргі кезде физика есептерін шығарудың практикада негізінен екі
әдісі, атап айтқанды, аналитикалық және ситатикалық әдістері қолданылады.
Аналитикалық әдіс.
Бұл әдіс есептің мазмұнын талқылап, күрделі үрдісті оңай процестерге
жіктеп, ізделініп отырған физикалық шаманы оңай процесс заңдылығының
формуласының көмегімен өрнектеп жазамыз. Алынған өрнектің оң жағында есеп
шартында берілген шама болса, онда құбылыстар арасындағы байланыстарды
тағайындап, бұл шаманы белгілі шамалар арқылы анықтап алатын формулалар
жазылады. Осылай негізгі іздеп отырған шаманы белгілі шамалар арқылы
анықтайтын өрнегін алуымыз керек.
Синтетикалық әдіс.
Синтетикалық әдісте есеп шартындағы көрсетілген физикалық шамалар
бейнелейтін үрдістердің заңдылықтары қарастырылып, оларды басқа шамалармен
өзара әрекеттестігі анықталады. Осы әрекеттестік формулалары арқылы анық
болған аралық шамалар көмегімен өрнегінде белгісіз, ізделініп отырған шама
бар теңдеу жазылып, есеп шығарылады. [6]
Есеп шығарудың осы екі әдісін де жиі қолдануға болады. Олардың бір-
бірінен артықшылығы жоқ. Бірақ дидактикалық жоспарда оқу үрдісінде ескеруге
қажет әрқайсысының өзгешіліктері бар. Қиын есептерді шығаруда аналитикалық
- синтетикалық және синтетикалық - аналитикалық, яғни комбинацияланған есеп
шығару тәсілдері қолданылады.
Есеп шығару физикалық заңдарды жетік және кеңінен игеруге, логикалық
ойлаудың даруына, ұғымпаз, инициативті, ерікті және қойылған мақсатқа қол
жетуде табанды болуға көмектеседі, физикаға деген ықыласын арттырады,
өзіндік жұмыс дағдыларын меңгеруге жәрдемдеседі.
Физикалық есептер негізінен мазмұны, дидактикалық мақсаты, шығару
тәсілдері, жеке тарауларына қарай тарихи, политехникалық, қызықты,
шығармашылық және эксперименттік болып бөлінеді.
Есептер берілу шарты бойынша текстік, графиктік, сурет - есеп сияқты
салаларға бөлінеді. Дидактикалық мақсатта олар жеңіл жаттығу, қиын есеп
болады. Жеңіл есептер бір-екі формула мен заңдылықтарды, қарапайым
эксперименттерді пайдалану арқылы шығарылады, ал күрделі есептерді шешуде
бірнеше бөлімнің заңдылықтары мен формулалары, қорытындылары және
эксперименттік дағдылары қолданылады.
Физикалық есептерді шығарудың маңыздылығы:
❖ Оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын жандандырады;
❖ Физикалық ұғымдарды кеңінен ұғындырады;
❖ Әр сабақта проблемалық жағдай қойып, оны шығаруға септігін тигізеді;
❖ Физикалық құбылыстар, заңдар мен теорияларды талдауға, нәтижелеуге,
олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтайды;
❖ Пәнаралық әрекеттестікті орнатады;
Физикалық есептерді шығару арқылы оқытушы сабақта оқушылардың білімі мен
дағдыларын тексеріп баға береді, жаңа тақырыпты түсіндіреді және оны
бекітеді, үйде өздігінен жұмыс істеткізеді, олимпиада мен конкурстар
ұйымдастырады. [7]
Жалпы, есептердің құрамы мынадай бөліктерден тұрады:
Есеп шарты - физикалық объект, ұғым, құбылыс, процесс және олардың
күйі туралы мәліметтерден тұратын бөлім.
Анықтау бөлімі-есепті шығарудың мақсаты, яғни шешудің нәтижесінде нені
анықтау қажет екендігі көрсетілетін бөлік. Оларға қосымша талдау және
есептің шешілуі бөлімі бар. Талдау бөлімінде есепті шығарудың жолдары
көрсетіледі, яғни қорытынды формула жасалып, талданып тұратын бөлім.
Есептің шығарылуында шамалық мәндері қойылып, математикалық есептеліп, дәл
нақты жауабын аламыз.
Қойылған есепті шешу үрдісінде үш кезеңді айыра білу пайдалы:
физикалық, математикалық және есептің талдануы.
Физикалық кезең есептің шартымен танысудан басталып, құрамына
белгісіз шамалар да кіретін теңдіктердің тұйық жүйесін құрастырумен
аяқталады. Теңдіктердің тұйық жүйесі құрастырылғаннан кейін есеп шешілді
деп есептелінеді.
Математикалық кезең теңдіктердің тұйық жүйесін шешуден
басталып, сандық жауап алғанда аяқталады. Бұл кезеңді келесі екі кезеңге
бөлуге болады:
a. есептің шешуін жалпы түрде алу,
б. есептің сандық жауабын алу.
Теңдіктер жүйесін шығарып болған соң, есептің шешімін жалпы түрде
алады. Арифметикалық есептеулер жүргізіп, есептің сандық жауабын табады.
Математикалық кезеңге физикалық элемент қатыспайды деп айтуға болады.
Әрине, математикалық кезеңге қарағанда физикалық кезеңнің маңыздылығы
басымырақ. Өкінішке қарай бұл кезеңнің рөлін көбінесе бағаламай, оны
өткізудің керегі жоқ деп есептейді. Бірақ математикалық кезеңде жіберген
қателіктерді ескермеу дұрыс емес. Егер теңдіктер жүйесін шешкенде, немесе
өлшем бірліктерді аударғанда, немесе арифметикалық есептеу кезінде қате
жіберілсе, есептің жалпы шешімі дұрыс емес болып есептеледі. Машықтану
жүзінде есеп оның жалпы және сандық жауабы дұрыс болғанда ғана дұрыс
шешілді деп есептеледі. Математикалық кезеңнің маңызын одан кейін
жүргізілетін үшінші кезең де көрсетеді, себебі егер есептің жалпы және
сандық жауабы дұрыс болмаса есептеуді талдау кезеңін жүргізу мүмкін емес.
Осылайша физикадан есепті шығару үшін оның физикалық және математикалық
кезеңдері тең дәрежеде қажет.
Жалпы түрде есептің шешімін және сандық жауабын алғаннан кейін
есептеуді талдау кезеңі жүргізіледі. Бұл кезеңде табылған шама қандай
физикалық шамаларға тәуелді екені, қандай жағдайда бұл тәуелділік жүзеге
асатыны туралы және тағы басқа шарттар талқыланады. Жалпы шешімді талдау
қорытындысында берілген есептің шарттарын түрлендіру және өзгерту арқылы
басқа есептердің қойылу және шешілу мүмкіндіктері қарастырылады. Кейде
жалпы есептің шешімін өлшем теориясы әдісімен алынған шешімнің дұрыстығын
тексереді. Бұл әдіс есептеудің дұрыс шешімінің белгісін ғана беретінін
ескерейік.
Физикадан қойылған есепті шешудің әр кезеңін жүргізілуін талдай келе
келесі әдістерді біріктіретін жалпы әдістер жүйесін ұсынуға болады:
1. Есептің физикалық жағдайын талдау әдісі;
2. Физикалық заңды қолдану әдісі;
3. Ортақ - дербес әдістер жүйесі;
4. Қиындату және жеңілдету әдісі; бағалау әдісі;
5. Шешуді талдау әдісі;
6. Есепті қою әдісі;
Кез-келген өз бетімен жеке алынған әдіс әмбебап бола алмайтыны ескеру
қажет. Әр әдіс мағынаға ие және әдістер жүйесінде ғана өзінің кең
мүмкіндіктерін көрсетеді. Ең соңғысы әрқашан автоматты түрде есептің
шешілуіне кепілдік бермейді. Кейбір кезде есеп әдістерсіз де (түйсік)
шығарыла береді. [8]
Физика сабағында есептердің шығарылу классификациясы
Есеп шығару: зор күш - қуатты, энергияны, қажыр - жігерді қажет ететін
жоғары деңгейдегі - ақыл- ой жұмысы. Есепті шешу жүйелі білімді ғана емес,
түрлі іскерлік - дағдыларды, зор интуициялық ойлай алуды талап етеді және
бұл реттегі ең қажетті жағдай- осы қасиеттерді құштандырады, жетілдіреді.
Физикалық есептерді шығару казіргі заман талабы бола отырып, оның
негізгі құралы математика болып табылады, әрі ол білім сапасын көтеруде
үлкен маңызға ие. Ал, екінші жағынан аса қымбат құрал- жабдықтарды қажет
етпейтін, ұстаз қолындағы өте маңызды да тиімді оқыту әдісіне айналып отыр.
Эксперименттік есептердің әрқайсысын оқушы үшін үлкен емес зерттеу іс-
әрекеті ретінде қабылдау керек.
Бүгінгі күні оқушының білімін арттыру,ойлау және шығармашылық қабілетін
жетілдіру, алған ой-өрісін тәжірибеде пайдалана білуге үйрету, түрлі ғылыми
әдебиеттерді қолданып, білімін жетілдіруге баулу сияқты құндылықтар бірінші
орынға қойылуда. Өйткені, мемлекеттік стандартта орта білім беретін
мектептерде әрбір оқушыны жеке тұлға деп қабылдап, оларға өз деңгейлеріне
қажетті, мүдделеріне сай білім және тәрбие берудің әр түрін пайдалану қажет
деп белгіленіп отыр. Бұл, әрине, оқыту технологиясын өзгертуді, оқушыларды
өз бетінше ой-өрісін дамытып, өзін-өзі дарытуға, жұмыс істеуге үйретуге
айрықша назар бөлінеді.
Аталған міндеттерге қол жеткізу барысында басқа пәндермен бірге физика
сабағының рөлі ауқымды. Өйткені, физика - ол жаратылыстану ғылымының
серігі, ал оның зерттеу әдістері жаһандағы ғылыми танымның тірегі. Алайда,
бүгінгі күні мектеп табалдырығында физика сабағына аз сағат бөлініп отыр.
Бұған байланысты, бұрынғы кездегідей лабораториялық жұмыстар физика
сабағында көп жүргізілмейді, есептер шешуге уақыт аздық етеді.
Оқыту әдістемесінің ең ұтымды тәсілдерін пайдалану, берілген
мәліметтерді оқушының тез арада кеңінен жан-жақты меңгеруін жүзеге асыру
және физиканы оқытуды жақсарту жұмыстарын қолдануға болады.
Физика пәнінен есеп шығару – оқу процесінен бөлінбейтін бөлігі болып
табылады, өйткені ол физикалық ұғымдарды ұғынуға, оқушылардың физикалық
құбылыстарды бойына сіңіруге, ойлау қызметін жетілдіруге, білімдерін
арттыруға және тәжірибеде пайдалана алуға тартуда атқаратын рөлі ерекше.
Есептер шығару шыңына келгенде, физикалық заңдармен танысуға, кеңірек
және айқын білім алуға, алған білімдерін жетік меңгеруге, логикалық ойлау
қызметінің белсенді дамуына, физикаға қызығушылықты қалыптастыруға, алға
қойған мақсатқа қол жеткізуде табандылыққа, өз бетінше жұмыс істеу,
өздігінен біліктілігін арттыруға септігін тигізеді. Есептер шығаруды келесі
жағдайларда пайдаланады:
а) проблемалық ситуация туғызуда;
ә) жаңа мәлімет беруде;
б) практикалық іскерлік пен дағдыларды қалыптастыруда;
в) білімін (нақтылығын және тереңдігін) тексеруге;
г) бекітуге, материалды қайталауға;
д) техникалық құрылғылардың жұмыс істеу үрдістерін түсіндіруде;
е) оқушылардың шығармашылық ойлау қабілетін жетілдіруде.
Оқу процессінде физика есептерінің рөлі айрықша. Оқушыларға есептерді
шығартып үйретудің келесідей тәсілдерін атауға болады. [9]
1. Оқытушы есепті оқып, талдау жасап, әр түрлі сұрақтар беру арқылы
оқушыларды есеп шығаруға жұмылдырып, тақтаға есепті өзі жазып көрсетеді.
Бұл тәсіл жаңа сабақты түсіндіріп болғаннан соң қолданылады. Бұндайда
күрделігі бойынша орташа есепті таңдап алған дұрыс болып есептеледі.
2. Есепке талдау бүкіл сыныппен талқыланып, одан кейін бір оқушыны
тақтаға шығарып, қалған оқушылар орындарында шығарады. Бұл жағдайда тақтаға
орташа оқитын оқушыны шығарған мақұл болады. Өйткені, жақсы оқитын оқушы
есепті тез шығарады да, қалғандары назардан тыс қалып, ал нашар оқитын
бала мүлдем шығара алмайды.
3. Мұғалім қандай есепті шығару қажеттілігін айтқаннан кейін, оқушылар
оны өз бетінше орындайды. Бірақ, бұл жерде мұғалімнің әр есептің түріне
қарай кеңес беріп отырғаны жөн. Мұнда оқушыларға әр деңгейдегі есеп
карочкаларын жасап, өздік жұмысты сол арқылы орындаса да болады.
Бұл үш тәсілден басқа есепті шығаруды сыныптан тыс уақытта физикаға
қызығатын оқушылардың есеп шығару үйірмесін ұйымдастыру арқылы шығаруға
болады.
Физика есептерін: мазмұнына байланысты; берілу тәсіліне қарай; шешу
тәсіліне қарай классификациялауға болады.
Есептердің осы түрдегі классификациясының өзі шартты түрде, кейде
бірдей есептер классификациялау тәсіліне қарай түрлі топтарға жатқызылуы
мүмкін.
Мазмұнына қарай физикада есептер механика, молекулалық физика,
электрдинамика т.б. болып бөлінеді. Олар мәтінмен, суретпен, графикпен және
сапалық-сұрақ есептермен берілген. Бұл есептер физиканы оқыту
әдістемесіндегі қолданылуына, күрделілік деңгейіне байланысты бөлінеді.
Олар жеңіл (жаттығу), орташа және қиын, шығармашылық болып бөлінеді. Жеңіл
есептер немесе жаттығу есептері деп бір немесе екі формула қолданып
шығаратын, жеңіл тәжірибе жасау арқылы шығарылатын есептерді айтады. Бұл
есептерді материалды бекіту үшін қолданады.
Орташа және қиындау есептер деп бірнеше формуланы, кейде бір тараудағы
формулаларды немесе бірнеше бөлімнің формулаларын қолданып шығаратын
есептер мен белгілі бір дағдыны қажет ететін эксперименттік есептерді
айтады. Мұндай есептерді толық тарауды немесе бөлімді қайталанған кезде,
оқушылардың білімін айқындап жетілдіру үшін шығару қажет.
Шығармашылық есептердің өзі іздену (яғни, неге деген сұраққа жауап
іздейтін) есептер, конструкторлық (яғни қалай жасау керек) есептер болып
бөлінеді.
Шығармашылық есептер - есептер жинағында жұлдызша арқылы ерекшеленіп
тұрады. Оларды сыныптағы физика пәнін жақсы оқитын оқушымен жұмыс істеген
кезде, олимпиадаларға (мектептегі сынып аралық, мектеп аралық) қатысатын
оқушыларға беріп, шығартып үйреткен кезде пайдалануға болады.
Есептің берілу тәсіліне қарай (4 түрге бөледі) мәтінді, графиктік,
сұрақ-есептер, сурет-есептер болып бөлінеді. Мұндай бөлінудің өзі шартты
түрде, себебі кей есептер суретімен, графиктерімен қоса жүреді.
Есептер шығарылу әдістемесіне байланысты сапалық, сандық немесе есептеу
- есептері, графиктік, эксперименттік болып бөлінеді. Мұндай бөліну қажетті
және маңызды, себебі мұғалімнің оқушылардың математикалық дайындықтарына
қарай есеп таңдауына көмектеседі.
Сапалық есептердің физикалық құбылыстар мен зандылықтарды оқып үйренуде
маңызы өте зор. Мысалы, тербелісті оқып үйренгенде:
1. Алтыбақанға бір адам емес, екі адам отырса тербеліс периоды өзгере ме?
2. Серіппедегі дененің массасын екі есе арттырсақ, оның тербеліс периоды
қалай өзгереді?
3. Егер де дене бекітілген серіппені қатаңдығы бұрынғыдан екі есе артық
серіппемен ауыстырсақ, дененің тербеліс периоды қалай өзгереді? деген
сапалық есептерді шығару арқылы тербеліс кезеңін анықтауға берілген
формулаларды оқушылардың естерінде қалдырып, бекітуге болады. Әрі олар
оның тәжірибеде күнделікті өмірде пайдалануымен таныс болады.
Есептеу есептеріне тән қасиет берілген сұраққа жауапты, тек
математикалық амалдарды пайдаланып, табуға болады. Мұндай есептерді
негізінен жоғарғы сыныптарда қолданады. Шығарылудағы математикалық
тәсілдерді қолдануға байланысты есептер арифметикалық, алгебралық,
геометриялық болып бөлінеді. Осылардың ішінде көптеп қолданылатыны
алгебралық.
Есептеу есептері физикада жиі кездеседі. Соның ішінде шамалардың сан-
мәнімен берілген есептер көп. Қазіргі кезде есептегіш құралдардың көптігін
ескерсек, мұндай есептерді шығару күрделі емес.Солай деседе, физика пәнінің
мұғалімдері таза физикалық есептерді (шамалардың сан-мәндері берілмеген
есептер) уақыт үнемдеу үшін көптеп шығарылғаны дұрыс.
Эксперименттік есептерді шығару үрдісінде оқушылардың қызығушылығы
артып, қадағалауғыштығы дамып, құрал-жабдықтармен жұмыс істеу дағдылары мен
мүмкіндіктері жетіледі. Оқушылар физикалық құбылыстар мен заңдылықтарды
тереңірек тани алады.
Графиктік есептер деп график бойынша берілген есепке керекті шамаларды
айқындап шығаруға болатын есептерді айтады.
Графиктік есептерді шығару процесінде графиктерді салу, графиктерден
қажетті шамаларды тауып, есептеулерде қолдана білуге дағдыланады.
Графиктерді салу, тұрғызу кезінде оқушылар физикалық шамалар арасындағы
функциялық тәуелділігін ұғынуға, ұқыптылыққа үйренеді, яғни олардың
танымдық және политехникалық маңызы ерекше. [10]
Физикалық теорияда бұл шарттардың физикалық шешімдері бар. Олай болса
кез-келген физикалық есепте оның жасырын түрдегі шешімі беріліп қойылады.
Физикалық шарттарды есепті шығарудың элементтері деп қарауға болады.
Қиын есептің шешімі бірнеше жеңіл есептің шешімінен құралады: а)
бірнеше физикалық құбылыстар; б) бірнеше денені қамтитын бір физикалық
құбылыс; в) берілген жүйе күйлері үшін бірнеше шарттар қаралады.
Біріншіден жеңіл есептердің саны физикалық құбылыстардың санымен,
екіншіден денелердің санымен, ал үшіншіден берілген жүйе күйлері табылатын
шарттардың санымен анықталады. Осыған сәйкес жоғарыда енгізілген есепті
шығарудың элементтері түсінігін тереңдету мүмкіндігі туады. Бұл түсінікке
есептің физикалық шартын білдіретін сөздер ғана емес, соған эквивалентті
қатынастарды барлық жеңіл есептерде өзінің жауабын өзгертпейтін, физикалық
шамалар мен есепті талдау процесінде пайда болатын қатынастарды да
жатқызамыз.
1.3 Есептерді шығару алгоритмі
Физика есептерін жүйелі түрде шешу–тақырыпқа сай заңдардың физикалық
мазмұнын тереңірек түсінуге көмектеседі; оларды нақтылы жағдайда қолдана
білу мәселелерін үйретеді.
Алгоритм математика мен информатиканың кеңінен тараған негізгі
түсініктерінің бірі. Көптеген жайттарда алгоритм түсінігі электронды
есептеу машиналарына сәйкес пайда болады деген пікір дұрыс емес. Алгоритм
түсінігі электронды есептеу машиналарынан бірнеше ғасыр бұрын пайда болып,
өмірде қолданылып келеді.
Алгоритм, алгорифм (Орта Азия математигі әл-Хорезмидің араб есімінің
латынша algorithmi деп берілуінен шыққан) – алғашқыда берілген
мағлұматтармен бір мәнде анықталатын жауап алу үшін қай амалды қандай
ретпен орындау қажеттігін белгілейтін есептерді (мәселелерді) шешу
(математикалық есеп қисаптар орындау, техникалық объектілерді жобалау,
ғылыми-зертханалық жұмысын жүргізу және т.б.) тәсілдерінің нақты
сипаттамасы.
Алгоритм математика мен кибернетиканың ең маңызды түсініктерінің бірі.
Алгоритмді орындау алгоритмдік процесс деп аталады. Алдын ала не істеу
керек екені нақты көрсетілген есептеу процесі жалпы алгоритм деп аталады.
Есептеу қалай болса да, бастапқы мәндерден бастап, сол арқылы толық шыққан
нәтиже шыққанша жүргізіледі. Алгоритм түсінігінің басына алгоритмдік
процеспен бірге мүмкін болатын бастапқы мәліметтер жиынтығының нұсқамасы
және шешуін алуға байланысты жүргізілген процестің аяқталғандығын
көрсететін ереже енеді. Белгілі бір алғашқы мәліметтердің жиынтығына
қолданылған алгоритм нақты бір нәтижеге келмеуі немесе есептеу барысы
шешілмей тоқталуы мүмкін.Егер есептеу үрдісі белгілі бір шешім алумен
аяқталса, онда алгоритм мүмкін болатын бастапқы мәліметтерге қолданылады
деп ұйғарылады.
Алгоритм – қазіргі математикада, оның ішінде электронды машинада
қолданылатын негізгі түсініктерге жатады. Белгілі бір теңдеу түбірінің жуық
мәнін кез келген дәлдікпен табу оған арналған алгоритммен есептеледі.
Алгоритмді енгізу оқушыларды күрделі есептерді шығарудың жалпы әдісімен
қаруландырады. Есеп шығару процесі қиын кезеңдерге бөлуге болады:
1. Есептің берілгенін оқып, жаңа терминдердің, түсініксіз сөздердің
мағынасын жеткізу. Бұған көп назар аударылуы қажет. Оқушы есепте
көрсетілген физикалық құбылыстар мағынасын дұрыс түсініп, қойылып
отырған есеп шарттарын нақты түсінуге тиіс. Есептің берілу шартына
сәйкес әр сұраққа үлкен мән беріп, есептің шығарылуына байланысты
берілген мәліметті толық көлемде ала білуін үйренуі тиіс. Есептің
сөзбен берілуінде ешқашан артық шама берілмейді, сол себептен айқын
және жасырын түрде беріліп тұрған ешқандай шама ескертусіз қалмауы
керек.
2. Есептің шартын қысқаша жазып, суреті болса, салу керек.
3. Есепті талдау, физикалық мәнін, берілген есептерде қарастырылатын
физикалық үрдістер мен заңдарды түсіну, физикалық шамалардың
арасындағы тәуелділікке назар аудару. Есептің шартында берілген
шамаларды қарастырғанда олардың физиканың қай бөліміне қатысты екенін
түсініп, құбылыстардың арасындағы әрекеттестіктерін, әрқайсысының
заңдылығын анықтау. Күрделі оқиғаларды жеке құбылыстарға келтіріп,
қарапайым түрге келтіру керек. Мүмкіндігі болса оқиғаның суретін салу,
оның графигін сызу есепті талдау және заңдылықтарын ашу үшін өте
қажет.
4. Есеп шығарудың жоспарын құрып, тәжірибе жүргізу, есепке керекті
тұрақтылар мен кестелердің мәндерін жазу, графиктер мен суреттерге
талдау жасау. Есепті шешу үшін жалпы жолдарын іздестіріп, проблеманың
нәтижесіне жетіп шығару керек. Ол үшін сұраққа жауап беретін
формуладан бастап, құбылысқа қатысы бар басқа да тәуелділіктерді
қолданып, соңғы формуланы шығарып алу және мүмкін болғанша бұл
теңдеуді аналитикалық талдау және математикалық түрлендірулер жолымен
шығарып алып, содан кейін ғана сандардың мәндерін өз орындарына қою
керек. Барлық жағдайда бір ғана корытынды формула шығару міндетті
емес, кейде есепті бөлшектеп те шығару ыңғайлы болуы мүмкін.
Эксперименттік есепті шығару үшін, алғашқыда есептің берілу шартына
байланысты құбылысты сипаттайтын заңдылықтарды белгілеп, тапсырма
бойынша тәжірибелер жүргізіп, қажетті шамаларды алу керек. Содан кейін
осы шамаларды бір-бірімен салыстыру бойынша графиктік тәуелділікті
көрсету арқылы, белгіленген заңдылыктарымен салыстыра отырып,
қорытынды шығару керек. Бұндай корытынды шығарылғаннан кейін бұрындары
теориялық жолмен берілген жалпы заңдылықтарды алуға болады. Оқушылар
үшін мұндай шешу жолы өте пайдалы.
5. Физикалық шамаларды ХБЖ жазу.
6. Ізделініп отырған физикалық шамамен берілген шамалардың арасындағы
заңдылықты тауып, оны жазу.
7. Теңдеулерді құру және оларды шешу.
8. Ізделініп отырған шаманы табу, тәжірибе қорытындысы бойынша талдау
жасау.
9. Алынған жауапты талдау, шығарудағы ықшамдауларды қарастыру. Есептің
жауабы шын өмірдегі мәндерге сәйкес болады. Мысалы, адам жылдамдығы 50
мс болуы мүмкін емес т.с.с.
10. Есептің басқаша шығару амалдарын қарастыру және олардың ішінен
тиімдісін алу. [11]
Алгоритм және алгоритмдік тәсілді қолдану кезінде оқыту, есепті шешу
әдісін түсіну процесін әжептәуір тездететіні, оқушыларға есеп шешу
әдістерін жеткізу барысында алгоритмді пайдалану тиімділігін тексеруге
жүргізілген зерттеу және тәжірибе амалдары көрсетіп отыр. Мұғалімдер
алгоритмді тиімсіз және қиын деп ойлауы мүмкін, бірақ есепті бірлесе шешіп,
алгоритм арқылы шешсе, оқушылар да оны тез түсінетін болады.
Электродинамика бөліміндегі есептерді шағыру алгоритмі келесі
тармақтардан тұрады:
1. Есептің шартын мұқият оқып, берілгенін талдау жасай отырып, жазу;
2. Физикалық процесті қарастыру;
3. Схема сызып, оған қатысты элементтерді көрсету;
4. Электр өрісі мен зарядтарға әрекет ететін күштердің формулаларын
жазу;
5. Есептің берілген сан мәндерін үрдістерге қатысты теңдеудің
формулаларына қойып есептеу;
6. Шыққан нәтижені бағалау, есептің дұрыс шешілгендігін тексеру.
1.4 Орта білім беретін мектепте физикалық есептерді шығаруға жалпы
ескертпелер
Физикалық есеп - физикалық білім, дағды және ойлауды жетілдірудің
құралы болып табылады. Есепті оқу қызметінің бөлшегі ретінде қарастыру бұл
түсінікті дидактикалық категория ретінде қарастыруға болады. Бұл жағдайда
есеп оқулықтар мен оқу құралдарының мазмұнының элементі, оқыту құралы
ретінде, яғни оқыту объектісі ретінде өзін-өзі көрсетеді.
Есеп дидактикалық күрделі жүйе ретінде, яғни жеке функционалдық
бөліктерден тұратын, сонымен қатар жоғары реттегі жүйенің ішкі жүйесі
болатын оқыту құралдарының бірі ретінде қарастырылады. Оқыту есебінің жеке
түрі есептер жүйесінің элементін және есепте оның бір ғана жағын баса
көрсетеді.
Есепті берілгені мен есептеу жүйелерінен тұратын жүйе ретінде
қарастырсақ, онда оқу есептерін классификациялауда есептің берілуінің
мынандай негіздерін көрсетуге болады: есеп шартындағы амалдардың бөліктері,
есептің шарттары мен талаптарының берілу тәсілдері, есеп мағынасының
ерекшеліктері.
Есептеу жүйесі теориялық материалдармен, әдістермен, тәсілдермен,
сондай-ақ есептеу құралдарымен анықталады. Сол себептен, оқу процесіндегі
есептің дидактикалық рөлі және есепті шешу құралы есептерді
классификациялау негіздері болып есептеу жүйесі жағынан көрсетіледі.
Классификациялау үшін есептеу жүйесі тұрғысынан келесі негіздерді атаймыз:
есептеу, құралын іздеудің сипаты, есептеудің негізгі тәсілі, есептеудің
негізгі қиыншылықтары, ұғымды қалыптастырудағы есептің ролі, пайдаланылатын
теориялық материалдың сипаты.
Оқушылардың білім сапасын есеп тұрғысынан зерттеу барысында оларға
берілген ұғымның қалыптасу үрдісі стихиялық сипатта болатындығын көрсетті.
Барлық жағдайлар ғылыми мәнге ие бола бермейтіндіктен, теория мен есептерді
шығару тәжірибесін меңгеру үрдісіндегі және мұғалімнің оқытудағы қызметі
мен оны оқушылардың игеруінің арасындағы қарама-қайшылық, бұл үрдістің
құрама бөліктерін сараптау және есеп шығару түсінігінің мазмұнын ашып
көрсете білу жолымен шешіледі. Физиканы оқыту әдістемесінде есептерді
шешуді оқу жұмысының, оқытудың мақсаты мен әдісінің және білімгердің ойлау
қабілетін жетілдірудің қажетті элементі ретінде қарастырамыз.
Есеп шешу үрдісін, егер оның әдістері мен тәсілдерін іздестіретін
болса, эвристикалық қызмет ретінде қарастырамыз. Жоспарлауды енгізу
айырмашылығы болып табылады. Егер қызмет игерілген әдістер мен тәсілдердің
көмегімен іске асырылса, онда физикалық есептерді шығару үрдісі бақылау
функциясына жатады. Бұндайда есеп шығару эвристикалық әдістер мен
тәсілдерді игеру құралы болып табылады. Соңында, эвристикалық қызмет
алгоритмдікке айналуы тиіс, яғни игерудегі сапалық секіріске айналады.
Мұндай құбылыс әрбір жеке оқушыға тиесілі. Сол себептен, қандай да бір
уақыт ішінде ұқсас есептерді қайталап шығару кейбір оқушылар үшін
эвристикалық кызметті ұйымдастыруды қажет қылса, басқалары үшін
алгоритмдікті қажет етеді.
Физикалық есептерді шығару әдісінің жетілдіруінде бірнеше кезеңдерді
және негізгі мазмұны ретінде төмендегілерді көрсетуге болады:
• оқу үрдісіндегі есепті бекіту;
• физикалық есептердің түрлерін көрсету және олардың оқу
үрдісіндегі пайдалану мүмкіндіктерін белгілеу;
• сандық есептерді шешу процесінің кейбір операциясын анықтау;
• оқу процесіндегі әр типті есептердің мағынасын, орнын және ролін
дұрыстап көрсету;
• есептерді шығарудың әртүрлі амалдарын көрсету;
• жеке тақырыптардан, бөлімдерден есептер шешу алгоритмдерін
дайындау және жеке операциялардың жүзеге асырылуын талдау;
• есептерді шығару барысында өзін-өзі бақылау құралдарын дайындау;
• физика курсынан типтік есептерді шығару үлгілерін дайындау;
• есептер жүйесін физика курсының жеке бөлімдерінен білімді
қалыптастыру арқылы құру;
• оқу үрдісіндегі пәнаралық мән беретін есептерді кіргізу.
Оқушылардың оқу барысында есеп шешудегі күрделілігінің
себептерінің бірі - есептерді өздігінен шығара алмауы.
Оқушыларға есеп шығару кезінде басқа қиындықтар да кездеседі.
Негізгілері оқушылардың ... 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