УМКД

Демонстарциялық тәжірибе

ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«Физикалық құбылыстар мен процесстерді моделдеу»
«5В011000 – Физика» мамандығы үшін

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей
20134

Мазмұны

|1 |Глоссарий |3 |
|2 |Дәрістер |5 |
|3 |Практикалық сабақтар |52 |
|4 |Студенттердін өздік жұмыстары |53 |

1 ГЛОССАРИЙ

Физика – материаның қарапайым және жалпы формаларының қозғалысы және
олардың өзара өзгеруі жайындағы ғылым, ол дәл ғылымдар қатарына жатады және
бізді қоршаған ортадағы процестер мен құбылыстардың сандық заңдылықтарын
оқытады.

Ақпараттық технология – арнайы техникалық ақпараттық жүйелерде
қолданатын технологиялар.
Оқыту технологиясы - бұл оқытудың формалары және тәсілдері, әдістері
Оқу эксперименті – бұл сабақта физикалық құбылыстарды арнайы
құралдардың көмегімен шығару.
Демонстрация – бұл мұғалімнің физикалық құбылыстарды және олардың
арасындағы байланыстарды көрсетуі.
Фронтальды тәжірибе – мұғалімнің текелей басшылығынсыз, жазбаша
нұсқаулықсыз оқушылардың қандай-да бір практикалық іс-әрекеті (бақылау,
өлшеу).
Физика кабинеті – бұл оқу қондырғыларымен, көрнекі құралдармен,
оқытудың техникалық құралдарымен жабдықталған өзара байланысты орындар
бөлінген мектептің оқу бөлімшесі.
Физикалық есеп – логикалық ойқорыту, физикалық эксперимент және
математикалық амалдар процесі қолданлатын физика әдістері негізінде
шешілетін кішігірім мәселе.
Есептерді шығару технологиясы – есептің шартында берілген және
ізделініп отырған шамалар арасындағы байланысты тағайындайтын, есептің
жауабына әкелетін амалар мен тәсілдер жиынтығы.
Оқытудың техникалық құралдары – техникалық қондырғылардың және олардың
арнайы дидактикалық материалдарының жиынтығы.
Дыбыстық құралдар (аудиоқұралдар) – ақпарат тек дыбыстық каналдар
арқылы берілетін оқытудың техникалық құралдары (ОТҚ).
Аудиовизуальды (экранды-дыбыстық) құралдар – бұл ақпаратты бірмезетте
көру және дыбыстық каналдар арқылы беретін ОТҚ.
Диафильмдер - өзара байланысты текс пен бейнелердің қатаң жалғасымды
кадрлары.
Оқытудың компьютерлік технологиясы – бұл техникалық құрал компьютер
болып табылатын оқыту жүйесі.
Компьютерлік сауаттылық – бұл оқыту құралы ретінде мұғалім мен оқушыға
ЭЕМ қолдануға мүмкіндік беретін білім мен іскерлік.

Модельдеу – кейбір нысандар мен құбылыстарды, физикалық табиғаты дәл
сондай олардың модельдерімен алмастыра отырып зерттеу.

Вербальдық модель – ойша немесе әңгіме түрінде жасалған ақпараттық
модель.
Таңбалық модель – арнайы таңбалармен, яғни кез келген жасанды тіл
құралдарымен көрсетілген ақпараттық модельді айтады.
Геометриялық модель – графикалық пішіндер мен көлемді конструкциялар.
Ауызша модель – иллюстрацияны пайдаланып, ауызша және жазбаша
сипаттаулар.
Математикалық модельдер – процесстің немесе объектінің әр түрлі
параметрлерін бейнелейтін математикалы формулалармен өатынастар.
Құрылымдық модельдер – схема, графиктер мен кестелер т.б.
Логикалық модель – ой қорытындысы мен шарттарды талдау негізінде
алынған іс-әрекеттерді таңдаудың әр түрлі нұсқалары көрсетілген модельдер.
Алгоритмдік тіл – құрылымы нақтыланған бірыңғай және дәл жазылатын
арнайы символдар мен ережелер жүйесінен тұрады.

2 Дәрістер
1МИКРОМОДУЛЬ «ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЭКСПЕРИМЕНТ»
1-тақырып. Лабораториялық эксперименттерді орындау және эксперименттік
деректерді өңдеу.
Дәріс мақсаты: Лабораториялық эксперимент түрлерімен таныстыру.
Демонстрациялық тәжірибе және лаборатоиялық жұмыс жайында түсінік беру.
Жоспар:
1. Лабораториялық эксперимент жәге оны орындау.
2. Эксперименттік деректерді өңдеу.
Тақырыптың қысқаша мазмұны:

Физиканы оқыту процесінде эксперименттің толып жатқан түріне орын
берілуі керек. Өйткені, эксперимент физикалық құбылыстардың сырын ашудың
негізгі құралы. Оқушылар бақылау мен тәжірибе арқылы табиғаттағы
процестердің және онда болатын өзгерістердің мәнін біледі, салыстыруға және
талдап қорытындылауға қажетті фактілер жинайды. Эксперимент арқылы оқудың
бірнеше жүйесінің өзара әрекеті мен байланысы іс жүзіне асырылады.
Эксперимент – физикалық құбылысты тану жолы болумен қатар, жалпы дүние
жүззіндегі ғылыми білімнің шынай екендігінің, адамның дүние тануының және
табиғатқа ықпал жасай алатындығының дәлелі. Физикалық тәжірибені тікелей
жасаған, түрлі физикалық құбылыстарды бақылаған, оның жүруіне тікелей ат
салысқан оқушының күрделі физикалық құбылыстарды бақылауға, ал өзгерістерді
қажетті мақсатқа сәйкес басқаруға болатынына, олардың табиғи заңға
бағынатынына, ол заңдарды білу физикалық өзгерістерді адамның өмірлік іс-
әрекетінде кең пайдалануына мүмкіндік туғызатына көзі жетеді. Эксперимент –
оқыту процесінде теорияның өмірмен өзара байланысын іс жүзіне асыратын,
білімді сенімге айналдыратын өте маңызды жол. Демек, дұрыс жасалған
эксперимент пен одан шығарылған айқын қорытынды – физиканы оқыту процесінде
оқушылардың дұрыс дүниетанымдық көзқарасын қалыптастырудың маңызды құралы
деп есептеу керек.

Физикалық эксперименттің сипаты мынадай:
-физикалық, яғни табиғи құбылыстарды танудағы бастапқы қадам;
-айтылған болжаудың, сол сияқты мұғалім айтқан немесе оқушылардың
оқулықтан оқыған физикалық ғылыми ережелерінің дұрыстығын анықтаудағы
бірден-бір негізгі дәлел;
-лаборатория – құрал-жабдықтарды, жеке аспаптарды қолдана білу,
физикалық құбылыстарды тудыру және бір-бірінен ажырата білу жөнінде
практикалық дағдыларды қалыптастырып, жетілдіре түсетін бірден-бір тиімді
орын;
-эксперимент – теориялық білмді дамытудың, жетілдіре берудің және
алған білімінің тиянақты болуының бірден-бір кепілі;
-эксперимент – оқушылардың білімін, іскерлігін және алған дағдыларын
тексерудің әдісі;
-оқушыларға талап қоюшы; оқушылардың бақылаушылық, ізденушілік
қабілетін дамытушы; білімді өз бетінше алуға, оны жетілдіре түсуге және
алған білімдерін іс жүзінде қолдануға машықтаушы.
Оқушыларға физикалық құбылыстар жөнінде түсінік беру алдында, оларға
эксперименттік есеп пен сұрақ ұсынуға болады. Әрине, ол сұрақтарға тек
тәжірибе жүзінде жауап беріледі. Оқушылардың әлі қажетті білімі
болмағандықтан бұл жерде мұғалімнің көмегі қажет, ол оқулықтағы аспап
құрылысымен таныстырады, шәкірттерге тәжірибе жүргізіп, қорытынды жасатады.
Кей жағдайда тәжірибе нәтижесінде алынатын мәліметтерді оқушылар алдын ала
болжап айтуы мүмкін. Мұндай жағдайда, эксперимент дәлелдеу, не тексеру
міндетін атқарады. Ол оқушылардың физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек
меңгеруіне, физика пәнін оқып үйренуге деген қызығуын арттыруға үлкен
себеін тигізеді.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Лабораториялық эксперимент деген не және оны қалай орындайды?
2. Эксперименттік деректерді өңдеу қалай жүзеге асырылады?.

2,3-тақырып. Физикалық эксперимент түрлері: демонстрациялық тәжірибе мен
лабораториялық жұмыс.
Дәріс мақсаты: Физикалық эксперимент түрлерімен таныстыру.
Жоспар:
1. Физикалық эксперименттің түрлері, міндеттері.
2. Демонстарциялық тәжірибе
3. Лабораториялық жұмыс

Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Эксперименттің негізгі төрт түрі қолданылады: 1) көрсетілмдік
эксперимент; 2)лабораториялық эксперимент; 3) практикалық эксперимент; 4)
аралас типті эксперимент.
Қазіргі таңда республикадағы халықтар жағдайының жақсаруы,
экномиканың, жалпы өнімнің өсуі, Қазақстанды бүкіл әлем мойындауы сияқты
фактілер Қазақстандағы білім беруді жаңарту керектігін көрсетіп отыр. Сол
еебептен Республикамызда 12 жылдық білім беруге көшу дайындық жұмыстары жан-
жақты қалануда. 11 және 12 сыныпта оқушылар таңдаған салалар бойынша
бейімделеді. Осыған сәйкес мектепте физика курсын оқыту бағдарламаларына да
біршама өзгертулер енгізіледі. Бұл -заман талабы. Ендігі білім беру жолдары
жеке тұлғаға бағытталады және алған білім оқушының бүкіл өміріне азық болуы
тиіс. Олай болса, оқушыға әр жаңа мағлұматты игерту кезінде ол көзімен
көріп, қолымен ұстайтындай тәжірибелерді енгізіп, сабақты жоспарлай білу
керек. Ендеше, сабақтағы тәжірибелер мен демонстрациялык эксперименттердің
маңызы өте зор. Белгілі философ Ф.Бэконның тұжырымдамасы бойынша: «Оқытудың
ақиқатты мақсаты білім емес, іс - әрекет». Сол ссбептен сапалы білім беру
физика сабағында міндетті түрде тәжірибе мен демонстрациялық эксперименттің
көмектерімен жүзеге асуы керек.
Тәжірибе - физикадағы білімнің көзі, қайнар бұлағы болып
саналатындығын үнемі есте ұстау керек.
Мұғалім жаңа материалдың тақырыбын бастағаннан сол сабақты
қорытындылағанға дейін үнемі тәжірибеге сүйентені жөн. Осылай жоспарланған
сабақ қана оң нәтиже береді.
Қазіргі мектеп физикасы басқыштық принципке сүйеніп құрылған. Осы
бағдарлама бойынша онжылдық мектепті бітірушілер физиканың барлық
бөлімдерімен танысып, орта арнаулы мамандықтарды игеруге мүмкіндік алады.
Әрине, оқушының портфолиосына (оқушының оку және шығармашылық
жетістіктерінен, мұғалімдердің, психологтің мінездемелерінен және т.б.
тұратын папка) осы пән бойынша қатысқан олимпиада жетістіктері және басқа
да сайыстық жұмыстары міндетті түрде жинақталғаны дұрыс.
Физикалық эксперимент оқушылардың ойын жинақтауға, ұқыптылықка,
төзімділікке, ізденушілікке, жан - жақты бақылай білуіне, сол алған
білімдерін дамытуға және күнделікті өмірде дағдылану құзыреттілігін
қалыптастырады.
Мысалы, айнымалы тоқ тақырыбын қорытындылауда, оқушыларды электр
құралдарының негізгі кұжатында көрсетілген кейбір жайттарын қарастырып
кетуге болады. Оны мынандай сұрақтармен жүзеге асырамыз:
- Неліктен айнымалы тоққа арналған құралды тұрақты тоқ желісіне
жалғауға болмайды?
- Аккумуляторды айнымалы токпен зарядтауға бола ма? Неге?
- Электромагнит тұрақты тоқпен жұмыс істегені сияқты, айнымалы токпен
жұмыс істей ала ма?
- Тұрмыста қолданатын тоқ айнымалы ма, әлде тұрақты ма? Оны қайдан
білеміз? Осы тектес бірнеше сұрақтарды қоя отырып, оқушының айнымалы
ток туралы мағлұматын тереңдетеміз және тәжірибе жасауға ынталандырамыз.
Бұл тақырыпқа мынандай жай тәжірибе жасасақ та артық болмайды:
Бір жылтыр зат – қайшы пышақ, тоқыма біз немесе тегістеліп жасалған
таяқшааны алып, жанып тұрған электр шамына арқаларынды беріп, жаңаағы заты
көздеріңнен 50 см қашықтыққа ұстап тұрыңдар. Содан кейін қолдарыңмен тез
тербелте қозғалтып, осы заттан шағылған сәулені бақылаңдар.
Егер осы жағдайда біркелкі жарқырайтын жолақ байқалса, онда шам арқылы
өтетін тоқ тұрақты тоқ. Ал егер жолақ алмасып отыратын ақ және қара
бөліктерге бөлінсе, онда желідегі тоқ айнымалы тоқ. Осылайша, тез
қозғалатын жалтыраған затты бақылау заттың әр түрлі жағдайында әр түрлі
моменттегі жарықталынуның өзгеруін аңғаруға мүмкіндік береді.
Электр тоғына тән қасиеттің бірі - оның маңайында магнит өрісінің
болуы. Магнит өрісінің бағыты токтың бағытына байланысты. Тоқ өткізетін сым
бойымен айнымалы тоқ өткен кезде, соған сәйкес, магнит күш сызықтарьның
бағыты өзгереді. Егер темір стерженьді изоляцияланған сыммен орап, ол сым
арқылы айнымалы тоқ жіберсек, полюстері ток жиілігіне сәйкес өзгеріп
отыратын электромагнит шығады. Осындай электромагнит темір сынықтарын өзіне
тарта ала ма? Оны оқушыларға тәжірибе жасап тексеріп көрсетіп, оның темір
сынықтарын тарта алатынына көз жеткізуге болады. Бұл үшін тоқты аз вольтті
трансформатордан алады, оның кернеуі 8-12 вольт болсын. Электромагнитке
тартылған якорь (темір сынығы) біраз дірілдегенімен, түсіп қалмайды.
Бойымен тоқ жүретін катушканың жұмсақ темірді ішіне қарай тартуына
негізделген электр өлшегіш құралдар да (амперметрлер жоне вольтметрлер)
бар. Олар тұрақты тоқка да, айнымалы тоққа да бірдей жарайды. Физикалық
құралдарды айнымалы тоққа ма, әлде тұрақты тоққа арналып жасалғанын
негізінде айырықша белгілерінен айыруы болады. Бірақ дәлдігі жоғары топқа
жататын физикалық құралдарды тұрақты тоқтың шкаласы айнымалы тоқтың
шкаласы толық сәйкес келмейді. Бұл жағдайда «~» немесе «-» белгісі олардың
қандай тоққа арналғандығын көрсетеді.
Катушка арқылы айнымалы тоқтың өтуі. Оқушыларға үй жағдайында ең
ынғайдысы, тәжірибені картон немесе ағаш каркаска изоляцияланған сым (0,5
0,8 мм) оралған 400-500 орамы бар катушкамен жасаған дұрыс. Катушкаға темір
сымнан құрастырылып жасалған темір өзекше енгізу керек: Бұл жағдайда тоқ
қуаты кішкентай төмендеткіш трансформатордан алынады. Ол желідегі 220
немесе 127 В кернеуді 2,4,6, т.с.с, 24 вольтке дейінгі төмен вольтты
кернеуге төмендете алады (36 волътке дейінгі кернеу «аз кернеуге» жататынын
және ол эксперимент жасауға қауіпті болмайтынын ескерте кету керек).
Оқушылардың өздері дайындаған катушканы тізбектей аз вольтты 6—12 В шаммен
қостды. Трансформатордан алынатын кернеу шамның құжатында көрсетілген
кернеуден аз болуы керек. Шам бәсең жанса тәжірибе кезіндегі оның
жарықтылығының тербелісі жақсырақ байқалады.
Егер тәжірибе мектепте үйірме жұмысында немесе қызықты физика
кештерінде жасалса, онда мұғалімнің басшылығы мен үлкен аудитория үшін
жасауға болады. Бұл жағдайда мектептің физика кабинетінде болатын
трансфюрматор жасауға қолданылатын бөлшектерді пайдалануға болады.
Кейбір жағдайда айнымалы тоққа арналған құралдарды сондай кернеудегі
тұрақты тоққа қосса, өте күшті тоқтың әсеріиен физикалық құрал жанып
кетеді.
Бейінделген мектептерде осы тақырыпты өткенде мағлұматты тереңдетіп,
кейбір заттардың электр тоғын өткізу қабылеттерін қарастыруға
болады. Мысалға, шынының электр тоғын өткізуін зерттейміз. Оған мынандай
тәжірибе көрсетіп, сұраққа жауап беруге болады.
Оқушыларға әуелі, «шыны электр тоғын өткізе ме?» деп сұрақ қойылады.
Сұраққа жауап тәжірибемен беріледі.
|[pic] |Тәжірибе жасау үшіп, суретте |
| |корсетілгендей, диаметрі 3-4 мм болатын |
| |шыны түтіктің немссе таяқшаның кішкене |
| |кесіндісін алъш, оны суретте көрсетілгендей|
| |етіп, арасынан 10 мм шамасында ашық орын |
| |қалдырып, сырты тазартылған мыс сыммен |
| |бірнеше қайтара ораймыз. |

Қолға ұстауға ыңғайлы және кауіпсіз болуы үшін таяқшаның бір ұшынан 10
сантиметрдей жерін бос қалдырамыз. Дайын болған құралды 60-100 ваттық
шаммен тізбектей жалғап, оны жарық желісіне қосамыз. Әрине шыныдан тоқ
өтпейді, сондықтан да шам жанбайды. Енді өткізгіштердің арасындағы шыны
түтікті спирт шамының жалыына үстап қыздырамыз. Біраз уақыттан кейін тутік
қызарады да, электр шамы біртіндеп жана бастайды. Енді спиртовканы алып
тастаймыз. Оған қарамастан электр шамы жанып тұра береді, ал шыны ең ақыры
аяғында балқып кетіп тізбек үзілгенге дейін бірте-бірте күшейе береді.
Мұндай тәжірибені түсіндіру де оңай емес. Осы тәжірибе арқылы шынының бұл
өткізгіштігі металдардың өткізгіштігі сияқты емес екендігін ғана көрсете
аламыз. Шынының электр өткізгіштігі сұйықтардың (электролиттердің) электр
өткізгіштігі сияқты. Осы тәжірибедегі болған процесс электролиз
құбылыстарымен байланысты.
Қорыта келгенде, ғалымдар да білімді, заңдылықтарды осы тәжірибеге
сүйеніп дәлелдейді. Бірақ ғалымдар тәжірибесінің біздің қүнделікті
тәжірибемізден айырмашылығы бар - ғалымдар тәжірибені алдын ала ойлап,
белгілі бір мақсатпен жасайды. Бұдан мектепте физикалык тәжірибелер
жасағанда мақсатсыз жасайды деп ұғуға болмайды. Оқушыларға физикалық
тәжірибелер туралы айтқанда осы тәжірибелерді жасау үшін арнаулы кұрылғылар
қажет болатынына назар аудару керек.
Қайткенде де білім берудің оң нәтижелерін көрсете отырып, оқушылардың
физика сабағына деген ықылассыздығын, кертартпалық ұмтылысын жоюға тиіспіз.
Мұғалімдер корпусы өз ісінің шеберлері, жоғарғы кәсіп иелері бұл.
мәселені дұрыс түсінеді және нарықтық талаптарға сай дұрыс шешім қабылдап
келеді.

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Физикалық эксперименттің қандай түрлері бар?
2. Физикалық эксперименттің міндеттерін көрсетіңдер.
3. Демонстарциялық тәжірибе деген не?
4. Лабораториялық жұмыс деген не?

4-5-тақырып. ДЭТ-ны (компьютерді) физикалық зерттеулерде қолданудың екі
формасы: а)есептеулер үшін және математикалық модельдеуде; б)физикалық
эксперименттер нәтижесін өңдеулерде.
Дәріс мақсаты: ДЭТ-ны физикалық зерттеулерде қолданудың формаларын
көрсету.
Жоспар:
1. ДЭТ-ны физикалық зерттеулерде қолданудың формалары.
2. ДЭТ есептеулер үшін қолдану.
3. ДЭТ математикалық модельдеуде қолдану.
4. ДЭТ физикалық эксперименттер нәтижесін өңдеулерде қолдану.

Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Оқытудың жаңа технологиясын пайдалану сапалы білім негізі. Осы
мақсатты жүзеге асырғанда оқушылардың пәнге деген қызығушылығы артады.
Сөйтіп оқушылардың танымдық белсенділігін жетілдіруге болды. Электронды
оқулықта барлық тәжірибелер, тарау бойынша тест сұрақтар, өзіндік есептер,
зертханалық жұмыстар толықтай қамтылған. Оқушылар электронды оқулықты
пайдалана отырып, үлкен ізденіс үстінде жұмыс істеуге, оқуға дүниені біліп
тануға деген қабілеті шыңдай түседі. Сондықтан, осындай принциптерді
басшылыққа ала отырып, физика пәнін ЭЕМ-ның (электронды есептеуіш машина)
көмегімен оқыту.
Оқыту әдістерін жетілдіру тікелей білім беру жүйесіне де, тұтастай
ақпарат технологиясын дамытуға да үлесін қосты. Жалпы педагогика, жеке
әдістемелер және компьютердің түйісуінде жаңа бағыт – оқытудың ақпараттық
технологиялары дүниеге келді.
Қазіргі уақытта елімізде білім беруді ақпараттандырудың мәселелері
пән мұғалімдерінің компьютерлік сауаттылығымен қатар жеке тұлғаның
ақпараттық мәдениетін қалыптастыруға көшумен сипатталады. Мұнда әрбір
оқушының қазіргі ақпараттық техника мен технология негіздерін меңгеріп қана
қоймай, оны тиімді қолдана білу. Интернет, яғни ғаламдық ақпарат желісін өз
білімдерін арттыра отырып пайдалана білуі көзделген.
Оқыту үрдісінде компьютерді қолдануға негізделген жеке әдістемелер
оқу мақсаттары мен жағдайларына байланысты қолданылуы қажет. Кейбір
жағдайларда оқушылардың сұранысын терең ұғыну қажет болады, келесі бір
жағдайда пәндік саладағы білімді талдау маңызды рол атқарады, ал үшінші бір
жағдайда оқытудың психологиялық ұстанымдарын ескеру басты рол атқарады.
Физика пәнін оқытуда ДЭЕМ (дербес электронды есептеу машиналарын)
пайдаланудың негізгі артықшылықтары мынадай:
1. Олар оқушыларға тақырып шеңберіндегі физикалық құбылыстарды немесе
белгілі бір уақыт аралығында айтылуға тиіс мәліметтер қорын ұлғайтады.
2. Білімге бір-бірінен үлкен ара қашықтықта орналасқан әр түрлі оқу
орында отырып қол жеткізуге болады.
3. Оқыту жүйесінің көп деңгейлі жетілдірілуі олардың таралымдалуы мен оқу
материалының сапасын арттырады.
Компьютердің көмегімен оқушы өз бетінше, сондай-ақ өзге оқушылармен
топтасып бірге жұмыс істеуге мүмкіндік алады.
Компьютер көрнекі-бейнелі ойлауды, қозғалыстың және ауызша қарым-
қатынас машықтарын, мақсатты әрекеттерді және әлеуметтенуді дамыту үшін
мүмкіндіктер туғызады.
Компьютерді оқытуда қолданудың екі негізгі бағыты болады:
1.Физика оқу курсындағы жаттығуларды арнайы жасалған ортада орындау.
2.Оқытудың басты қыры – ойлау үдерісінің өзі.
Оқушылар электронды есептеуіш машиналар негізінде физика пәнін ғана
емес, басқа да пәндерді игере отырып жаңа білімдерді өздігінен меңгереді.
Компьютерді оқыту ісіне пайдалану физикалық, химиялық және
математикалық оқытудың мазмұны мен тәсіліне жан-жақты ықпал етіп келеді.
Компьютерлік технологияларды пайдалану, сондай-ақ компьютер оқыту
бағдарламаларын құру мен қолдануды білдіреді. Ол бағдарламаларда дәстүрлі
оқытудан ерекше педагогикалық-үйретушілік логика жүзеге асырылады, сабақты
өткізу жаңаша ұйымдастырылады және оқытушының қызметі мен ролі өзгереді.
Физика сабағында компьютерлік оқыту бағдарламаларын қолдану оқушылардың
физикалық процеске сергек қатысуға, компьютердің көмегімен физикалық
құбылыстардың шешімін іздеуге ұмтылысын оятады.
Физиканы оқытудағы компьютерді қолдану жолдары: жаттығуларды орындау,
электрондық оқулықтарды пайдалану, моделдеу, зертханалық жұмыстарды
орындау, тестік тапсырмалар мен физикалық есептерді шығару.
Сонымен, физика пәнін компьютерлік оқыту бағдарламаларымен оқыту
жолдарын бес топқа бөлуге болады:
1. Физика пәнінің жекелеген тақырыптары бойынша үйретуші-бақылаушы
бағдарламалар.
2. Ақпараттық-анықтамалық жүйелер.
3. Құру мен есептеу тапсырмаларын шешу.
4. Құрастырушы бағдарламалар.
5. Зерттеу бағдарламалары.
Алғашқы екі типті бағдарламаларға сәйкес ақпараттық технологиялар
оқулықта бар материалдарды бекітуге арналған. Шешуші, құрастырушы және
зерттеу бағдарламаларының дамытушылық әсері бар.
Компьютердің көмегімен әр түрлі функциялардың арасынан, физиканы
оқытуда пайдаланатын бағдарламалар үшін мейілінше маңыздырағы есептегіш,
сызбалық және модельдегіш функциялар болып табылады.
Физика сабағында компьютерлік моделдерді қолдану мұғалімге тапсырманы
түрі жағынан да, мазмұны жағынан да жекелендіріп беруге мүмкіндік жасайды.
Оқушылардың өз бетімен ойлауын дамытуға ықпал етеді, оларға есепті шығару
кезінде шартында көрсетілген өлшем мәндерін талдауға мүмкіндік береді.
Оқу компьютерлік модельдер процесс уақытын «созуға» немесе
«қысқартуға», әрекеттің жүйелілігін, сондай-ақ ұзындық ауқымын өзгертуге,
эксперименттік графикамен, мультипликациямен, дыбыстық қатармен толықтыруға
мүмкіндік береді.
Физикалық құбылыстарды, процестерді зерттеуде еске түсіріп және көз
алдына елестетіп, компьютерлік модель арқылы оқушылардың нысан жөніндегі
толық түрдегі және жинақтап қорытылған ақпаратты алу үшін пайдаланылады.
Компьютердің графикалық режимінде болуы оқушылардың оқыту
бағдарламасының жұмыс істеуі барысында оларға шығармашылық есептердің
физикалық және математикалық мазмұнын терең түсінуі мен есте сақтауын
жақсатруға жағдай жасайды. Сонымен бірге, сабақ барысында оқушылар өздері
компьютердің көмегімен шығармашылық есептің нәтижесінде алған графиктерін,
сызбаларын, суреттерін қадағалай отырып, ол қандай құбылыстарды
түсіндіретінін, онда қандай сыр жатқанын ұғатындай дәрежеге көтеріле алады.
Көмпьютердің экранын тек мәтін жазу, сурет салу құралы есебінде ғана
еес, сондай-ақ оқушылардың оқу ақпаратымен өз бетінше жұмыс жасауының
графикалық түрде берілген құралы ретінде пайдаланған тиімді. Егер, оқушылар
өздері шығармашылық түрде берілген есептің жауабын компьютер экранында
қозғалып тұрған кескінді немесе графиктерді, сызбаларды құра алса, онда
физика курсындғы оқытылатын физиканың қозғалыс заңдарын әлдеқайд жылдам
және берік игере алады.
Осындай есептерді шығару арқылы оқушылардың сабаққа қызығуын
арттыруға, өз бетімен ізденуге дағдыландыруға үйретіп қоймай, олардың
алгоритмдік тілдерді меңгеруіне септігін тигізеді.
Компьютерлік экспериментті қолдану мұғалімге оқу жүйесінде дамыта
оқыту технологиясының белсенді іскерліктерін: шығармашылық элементтерін,
модулдік оқыту, фронталды және топтық жұмыс істеу және т.б. кең қолдануға
мүмкіндік береді.
Компьютерлік экспериментті қолдану сабақтың әртүрлі кезеңдерінде
қолданылуы және әртүрлі білім беру мақсаттарына жетудің тәсілі болуы
мүмкін:
1)жаңа оқу материалын түсіндіру кезінде экранға мультимедиялық
проектордың көмегімен демонстрацияланатын интерактивті иллюстрация ретінде;
2)оқушылардың оқу материалын өз бетінше меңгеруі кезінде, мұнда
компьютерлік экспериментті мұғалімнің тапсырмасы бойынша орындайды.
Мегерілген тақырып бойынша оқушылардың жұмыс нәтижесін компьютер береді.
Мұндай тапсырмалар қатарына тест тапсырмалары немесе жұмыстық бет
тапсырмалары жатады;
3)компьютерлік моделді лабораториялық жұмыстар түріндегі зерттеу
іскерлігін ұйымдастыру кезінде;
4)материалды бекіту, қайталау кезінде;
5)үйде орындалатын эксперименттер. Мұнда жұмыстық бетпен орындалатын
тапсырмалар беріледі.
Компьютерлік эксперимент мұғалімге оқушылардың жаңа, дәстүрлі емес
оқу іскерлігінің түрлерін ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
Іскерліктің ондай түрлеріне мысалдар келтірейік:
1.Компьютердің көмегімен тексерілетін есептерді шығару. Мұғалім
оқушыларға жеке орындауларына немесе үй тапсырмасы ретінде тапсырмалар
береді. Содан кейін оқушылар тапсырмалардың дұрыстығын компьютерлік
эксперименттерді қою арқылы тексерді. Нәтижесінде көптеген оқушылар
компьютерлікмоделдерді қолданып тексруге болатын тапсырмаларды өздері ойлап
шығарады.
2.Зерттеу-бақылау. Оқушыларға компьютерлік моделдерді қолданып, өз
беттерімен шағын зерттеулер жүргізу керектігі және қажетті нәтижелерді
алулары ұсынылады. Бұл компьютерлік моделдердің көмегімен бірнеше
минуттардың ішінде ғана өтеді.
3.Оқытудың басты тәсілі ретінде - компьютерлік эксперименттің
көмегімен жаңа оқу материалын меңгеру сабақтың тиімді формасы болып
табылады. Жаңа оқу материалын меңгертуде компьютерлік экспериментті қолдану
оқушыларда тақырып бойынша өз беттерімен жұмыс істей алу іскерліктерін
қалыптастырады.
Компьютелік моделдерді қолданып жұмыс істеудің бірнеше түрлеріне
мысалдар келтірейік.
Танысу тапсырмалары
Мұндай тапсырмалар оқушыларға берілген моделдерідің мәнін түсінуге және
оның жүйесін меңгеруге арналған. Тапсырмалар моделді басқару арналған
нұсқаулардан және бақылау сұрақтарынан тұрады.
Компьютерлік эксперименттер
Компьютерлік моделмен жұмыс істеу дағдысын меңгергеннен кейін оқушыларға
бір-екі қарапайым тапсырмалар беру ұсынылады. Ондай эксперименттер
оқушыларға компьютер экранында өтіп жатқан құбылыстың мәнін терең түсінуге
мүмкіндік береді.
Эксперименттік тапсырмалар
Компьютерлік эксперименттің көмегімен оқушыларға эксперименттік тапсырмалар
орындау ұсынылады.
Есептеу тапсырмаларының дұрыстығын компьютер көмегімен тексеру
Бұл кезеңде компьютерлік моделді жақсы меңгергеннен және меңгерілген
құбылысты жақсы игергеннен кейін, оларға 2-3 тапсырма беруге болады. Ол
тапсырмаларды алдымен оқушылар өздері шығарады, кейіннен компьютер
көмегімен дұрыстығын тексереді. Әрбір есепті шығару ұзақтығы 5-8 минуттан
аспауы керек.
Бірмәнді емес тапсырмалар
Мұнда байланысты (тәуелді) екі шаманы анықтау тапсырылады. Мысалы,
горизонтқа бұрыш жасай қозғалған дене жағдайында, дене берілген қашықтықты
жүріп өтуі үшін бастапқы жылдамдық пен лақтыру бұрышын анықтау. Мұндай
есепті шығару кезінде өз бетімен оқушы алдымен моделді ұсынған автордың
диапазонын ескеріп, параметрлердің бірінен біреуін таңдауы керек. Содан
кейін екінші параметрдің шамасын анықтау үшін есепті шығаруы керек. Сондан
соң ғана алынған жауапты тексеру үшін компьютерлік экспериментті қоюы
керек. Мұндай есептердің шешуі бірнешеу болады.
Мәліметтері толық емес есептер
Мұндай есептерді шығаруда оқушылар алдымен қандай параметр жетіспейтінін
анықтап алып, соден кейін ғана алдыңғы тапсырмадағыдай әдістерді ескеруі
керек.
Шығармашылық тапсырмалар
Мұндай тапсырма көлемінде оқушыларға бір немесе бірнеше есеп құру, өз
беттерімен шығару ұсынылады. Содан соң оларды компьютерлік моделдерді
қолданып тексеру керектігі тапсырылады.
Зертеушілік тапсырмалар
Қабілетті оқушыларға зертеушілік тұрғыдағы тапсырмаларды ұсынуға болады.
Яғни орындау барысында бірнеше компьютерлік эксперименттерді жоспарлау және
жүргізу арқылы зерттелетін құбылысты дәлелдеу немесе жоққа шығару жүзеге
асады. Өте қабілетті оқушыларға осындай заңдылықтарды өздерінің ойлап
табуларына мүмкіндік беруге болады.
Мәселелік тапсырмалар
Бірнеше моделдердің көмегімен проблемалық мәселелерді демонстрациялауға
болады. Яғни оқушыларды ойландыратын, немесе қарама-қайшылық тудыратын
жағдайларды шешу. Содан кейін осындай жағдайларды түсіну үшін компьютерлік
моделдерді қолданып, мәселенің шешімін табу ұсынылады.
Сапалық тапсырмалар
Көптеген моделдерді сапалық тапсырмаларды орындау кезінде де қолдануға
әбден болады. Мұндай тапсырмалар көбіне сұрақ түрінде келеді. Компьютерлік
моделдердің көмегімен сұрақтарды алдын-ала дайындау керек. Сапалық
тапсырмаларды моделдерді демонстрациялық нұсқада пайдаланып класта
талқылаған ыңғайлы. Осындай жағдайда олардың шешімі өте қызықты талқыланады
және есте ұзақ сақталады.
Компьютерлік экспериментті қолдану мұғалімге оқу жүйесінде дамыта оқыту
технологиясының белсенді іскерліктерін: шығармашылық элементтерін, модулдік
оқыту, фронталды және топтық жұмыс істеу және т.б. кең қолдануға мүмкіндік
береді.
Компьютерлік экспериментті қолдану сабақтың әртүрлі кезеңдерінде
қолданылуы және әртүрлі білім беру мақсаттарына жетудің тәсілі болуы
мүмкін:
1)жаңа оқу материалын түсіндіру кезінде экранға мультимедиялық
проектордың көмегімен демонстрацияланатын интерактивті иллюстрация ретінде;
2)оқушылардың оқу материалын өз бетінше меңгеруі кезінде, мұнда
компьютерлік экспериментті мұғалімнің тапсырмасы бойынша орындайды.
Мегерілген тақырып бойынша оқушылардың жұмыс нәтижесін компьютер береді.
Мұндай тапсырмалар қатарына тест тапсырмалары немесе жұмыстық бет
тапсырмалары жатады;
3)компьютерлік моделді лабораториялық жұмыстар түріндегі зерттеу
іскерлігін ұйымдастыру кезінде;
4)материалды бекіту, қайталау кезінде;
5)үйде орындалатын эксперименттер. Мұнда жұмыстық бетпен орындалатын
тапсырмалар беріледі.
Компьютерлік эксперимент мұғалімге оқушылардың жаңа, дәстүрлі емес
оқу іскерлігінің түрлерін ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
Іскерліктің ондай түрлеріне мысалдар келтірейік:
1.Компьютердің көмегімен тексерілетін есептерді шығару. Мұғалім
оқушыларға жеке орындауларына немесе үй тапсырмасы ретінде тапсырмалар
береді. Содан кейін оқушылар тапсырмалардың дұрыстығын компьютерлік
эксперименттерді қою арқылы тексерді. Нәтижесінде көптеген оқушылар
компьютерлікмоделдерді қолданып тексруге болатын тапсырмаларды өздері ойлап
шығарады.
2.Зерттеу-бақылау. Оқушыларға компьютерлік моделдерді қолданып, өз
беттерімен шағын зерттеулер жүргізу керектігі және қажетті нәтижелерді
алулары ұсынылады. Бұл компьютерлік моделдердің көмегімен бірнеше
минуттардың ішінде ғана өтеді.
3.Оқытудың басты тәсілі ретінде - компьютерлік эксперименттің
көмегімен жаңа оқу материалын меңгеру сабақтың тиімді формасы болып
табылады. Жаңа оқу материалын меңгертуде компьютерлік экспериментті қолдану
оқушыларда тақырып бойынша өз беттерімен жұмыс істей алу іскерліктерін
қалыптастырады.
Компьютелік моделдерді қолданып жұмыс істеудің бірнеше түрлеріне
мысалдар келтірейік.
Танысу тапсырмалары
Мұндай тапсырмалар оқушыларға берілген моделдерідің мәнін түсінуге және
оның жүйесін меңгеруге арналған. Тапсырмалар моделді басқару арналған
нұсқаулардан және бақылау сұрақтарынан тұрады.
Компьютерлік эксперименттер
Компьютерлік моделмен жұмыс істеу дағдысын меңгергеннен кейін оқушыларға
бір-екі қарапайым тапсырмалар беру ұсынылады. Ондай эксперименттер
оқушыларға компьютер экранында өтіп жатқан құбылыстың мәнін терең түсінуге
мүмкіндік береді.
Эксперименттік тапсырмалар
Компьютерлік эксперименттің көмегімен оқушыларға эксперименттік тапсырмалар
орындау ұсынылады.
Есептеу тапсырмаларының дұрыстығын компьютер көмегімен тексеру
Бұл кезеңде компьютерлік моделді жақсы меңгергеннен және меңгерілген
құбылысты жақсы игергеннен кейін, оларға 2-3 тапсырма беруге болады. Ол
тапсырмаларды алдымен оқушылар өздері шығарады, кейіннен компьютер
көмегімен дұрыстығын тексереді. Әрбір есепті шығару ұзақтығы 5-8 минуттан
аспауы керек.
Бірмәнді емес тапсырмалар
Мұнда байланысты (тәуелді) екі шаманы анықтау тапсырылады. Мысалы,
горизонтқа бұрыш жасай қозғалған дене жағдайында, дене берілген қашықтықты
жүріп өтуі үшін бастапқы жылдамдық пен лақтыру бұрышын анықтау. Мұндай
есепті шығару кезінде өз бетімен оқушы алдымен моделді ұсынған автордың
диапазонын ескеріп, параметрлердің бірінен біреуін таңдауы керек. Содан
кейін екінші параметрдің шамасын анықтау үшін есепті шығаруы керек. Сондан
соң ғана алынған жауапты тексеру үшін компьютерлік экспериментті қоюы
керек. Мұндай есептердің шешуі бірнешеу болады.
Мәліметтері толық емес есептер
Мұндай есептерді шығаруда оқушылар алдымен қандай параметр жетіспейтінін
анықтап алып, соден кейін ғана алдыңғы тапсырмадағыдай әдістерді ескеруі
керек.
Шығармашылық тапсырмалар
Мұндай тапсырма көлемінде оқушыларға бір немесе бірнеше есеп құру, өз
беттерімен шығару ұсынылады. Содан соң оларды компьютерлік моделдерді
қолданып тексеру керектігі тапсырылады.
Зертеушілік тапсырмалар
Қабілетті оқушыларға зертеушілік тұрғыдағы тапсырмаларды ұсынуға болады.
Яғни орындау барысында бірнеше компьютерлік эксперименттерді жоспарлау және
жүргізу арқылы зерттелетін құбылысты дәлелдеу немесе жоққа шығару жүзеге
асады. Өте қабілетті оқушыларға осындай заңдылықтарды өздерінің ойлап
табуларына мүмкіндік беруге болады.
Мәселелік тапсырмалар
Бірнеше моделдердің көмегімен проблемалық мәселелерді демонстрациялауға
болады. Яғни оқушыларды ойландыратын, немесе қарама-қайшылық тудыратын
жағдайларды шешу. Содан кейін осындай жағдайларды түсіну үшін компьютерлік
моделдерді қолданып, мәселенің шешімін табу ұсынылады.
Сапалық тапсырмалар
Көптеген моделдерді сапалық тапсырмаларды орындау кезінде де қолдануға
әбден болады. Мұндай тапсырмалар көбіне сұрақ түрінде келеді. Компьютерлік
моделдердің көмегімен сұрақтарды алдын-ала дайындау керек. Сапалық
тапсырмаларды моделдерді демонстрациялық нұсқада пайдаланып класта
талқылаған ыңғайлы. Осындай жағдайда олардың шешімі өте қызықты талқыланады
және есте ұзақ сақталады.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. ДЭТ-ны физикалық зерттеулерде қолданудың формаларын атаңдар.
2. ДЭТ есептеулер үшін қолданудың жолдарын көрсетіңдер.
3. ДЭТ математикалық модельдеуде қолданудың жолдарын көрсетіңдер.
4. ДЭТ физикалық эксперименттер нәтижесін өңдеулерде қолданудың жолдарын
көрсетіңдер.

2МИКРОМОДУЛЬ «ӨЛШЕУЛЕР ЖӘНЕ ҚАТЕЛІКТЕР»
6 тақырып. Өлшеулер және өлшеу қателіктері жайлы түсінік.
Дәріс мақсаты: Өлшеулер және өлшеу қателіктері жайында түсінік беру.
Жоспар:
1. Өлшеулер және өлшеу нәтижелерін алу.
2. Өлшеу нәтижелерін өңдеу, өлшеу қателіктері.

Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Қателіктерді классификациялау: жүйелік, кездейсоқ және дөрекі
қателіктер.
Кез келген физикалық шаманы өлшеу дегеніміз оны өлшеу бірлігі
ретінде қабылданған эталонмен салыстыру. Мысалы, ұзындық бірлігіне метр
алынады. Ал кез келген бір кесіндінің ұзындығын өлшеу үшін біз сол
кесіндінің бойына метр неше рет орналасатынын анықтаймыз.
Осындай таңдап алынған эталонмен салыстыру арқылы өлшеуді тікелей
өлшеу дейді.
Өлшеуіш құралдар жеткілікті дәлдікпен жасалғанмен өлшеу кезінде қате
кетуі мүмкін. Сондықтан барлық өлшенген шамалардың абсолют дәл мәнін
таптық деуге болмайды. Жүргізілген өлшеулердің мақсаты іздеп отырған
шамалардың жуық мәндерін табумен қатар өлшеулер екзінде кеткен қателердің
шамасын анықтап, оны есептей білу болып табылады.
Өлшеулердің қатесі негізінен систематикалық және кездейсоқтық
болып бөлінеді. Систематикалық қателер бірдей өлшеулерді бірнеше рет
қайталау кезінде бірқатар себептерден пайда болады.Систематикалық қате
өлшеулер нәтижесіне сәйкес түзетулер енгізу арқылы есепке алынады. Ол үшін
құралдарды мұқиат зерттеу керек.
Кездейсоқ қателер – пайда болуын алдын – ала ескеруге болмайтын
қателер. Олар әр түрлі себептерден кетеді; Кездейсоқ қателердің әсерінен
шаманың өлшенген мәні оның дәл мәнінен артық та, кем де болуы мүмкін.
Өлшеуді бірнеше рет қайталау арқылы қателердің қорытынды өлшеу
нәтижелеріне тигізетін әсерін азайтуға болады.
Кездейсоқ қатені анықтау үшін өлшеуді бірнеше рет
қайталайды.Егер өлшеулер нәтижесі бірдей болмаса, онда кездейсоқ қателерді
есептеу керек. Кездейсоқ қатені есептеу төмендегідей жолмен жүргізіледі.
Біз [pic] шаманы n рет өлшеп, оның төмендегідей мәндерін таптық дейік.
[pic] , [pic],...[pic]. Оның орташа мәнін [pic]. Өлшеудің арифметикалық
қателігін: [pic], [pic], ... [pic]. Орташа мәнін есептеу: [pic].
Салыстырмалы қателік: [pic]%.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Өлшеулер жүргізу дегенді қалай түсінесіңдер.
2. Кездейсоқ қателердің таралу заңдылықтарын түсіндіріңдер.
3. Өлшеу сериясының нәтижесінің орташа арифметикалық мәні деген не?
4. Орташа квадраттық және салыстырмалық қателіктер деген не?

7 тақырып. Тұрақты шамаларды тура және жанама өлшеу нәтижелерін өңдеу және
берілген серия бойынша қайталау санына және керекті сенімділік үшін
қателікті есептеу.
Дәріс мақсаты: Тұрақты шамаларды тура және жанама өлшеу нәтижелерін
өңдеу және берілген серия бойынша қайталау санына және керекті сенімділік
үшін қателікті есептеу жайында баяндау.
Жоспар:

Тұрақты шамаларды тура өлшеу нәтижелерін өңдеу

Жанама өлшеу нәтижелерін өңдеу

Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Құралдардың сипаттамаларының бірі - олардың шектік өлшеу шамасы
немесе өлшеу шегі болып табылады. Құралдың шектік өлшеу шамасы немесе
өлшеу шегі деп, оның стрелка шкаланы бойлай торлып ауытқыған кездегі
көрсететін шамасын айтады. Егер өлшенетін шама өлшеу шегінен артық болса,
онда құралдың стрелкасы шкаладан шығып кетеді де, құрал істен шығады,
сондықтан электр шамаларды өлшеу үшін құралды таңдап ала білу керек. Әуелі
өлшенетін шаманың мәні шамамен анықтап, сонан кейін өлшеу шегі өлшенетін
шаманың мәнінен артық болатын құралды пайдалану керек.
Құралдардың келесі сипаттамасы - құралдың шкала бөлігінің құны.
Құралдың шкала бөлігінін құны дегеніміз стерлканың бір бөлікке ауытқуына
сәкес келетін шама. Шкала бөлігінің құны мен өлшеу шегі өзара байланысты.
Егер құралдың өлшеу шегі А0, ал шкаланың бөліктер саны N0 болса, онда
шкала бөлігінің құны: [pic]. Құралдардың шкала бөлігінің құны өлшенетін
шаманың мәнің анықтау қажет. Мысалы, егер өлшеу кезінде құралдың стрелкасы
n бөлікке ауытқыса онда өлшенген шама: А= Сn (1). Сондықтан құралдың
көрсетуін алардан бұрын құнын анықтап, сосын барып құралдың көрсетуін (1)
формуламен анықтау керек. Құралдың бөлігінің құнына кері шама құралдың
сезгіштігі деп аталады[pic]. Құралдың бөлігінің құны неғұрлым үлкен,
болса оның сезгішітігі соғұрлым аз болады. Олай болса, құралдың өлшеу
шегі неғұрлым үлкен болса, оның өлшеу дәлдігі соғұрлым аз, сондықтан оны
аз шамаларды өлшеуге пайдалануға болмайды.
Негізгі электр өлшеуіш құралдарының бірнеше өлшеу шегі болады.
Құралдың қорабында, әрбір қосағы белгілі бір шектік өлшеуге сәйкес
келетін бірнеше клеммалар немесе шектік өлшеулер шамасын ауыстырып
отыратын арнайы жылжығыш болатын. Төмендегі суретте өлшеу шегі 0,25 А; 0,5
А және 1А- ге ауыстырылып қойылатын жылжығышы бар амперметр көрсетілген.
Электр өлшеуіш құралдардың келесі сипаттамасы – олардың дәлдік класы.
Мемлекеттік стандарт бойынша электр өлшеуіш құралдар 7 класқа бөлінеді:
0,1; 0,2;0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Құралдардың дәлдік класы оның процентпен алынған келтірілген
салыстырмалы қатесін көрсетеді. Мысалы, дәлдік класы 0,1 болатын құралдың
келтірілген салыстырмалы қатесін 0,1 %- ке тең. Келтірілген салыстырмалы
қате деп-
құралдың абсалют қатесін оңай табуға болады. Егер құралдың дәлдік класы k,
ал шектік өлшеу шамасы А0 болса, онда шкаланың бас нүктесі ноль болып
келетін құралдар үшін дәлдік класының анықтамасы бойынша [pic]* 100%.
Осыдан оның абсолют қатесі мынаған тең: [pic]; Шкаланың түгел бойында
абсолют қате бірдей болады. Өлшеудің салыстырмалы қатесі: [pic]. Ол
шкаланың әр түрлі бөлігі үшін бірдей болмайды және әрқашан құралдың
дәлдік класынан үлкен болады, себебі А< A0,
k= [pic];
[pic]
С=[pic] шамасы кері сезімталдылық, құралдың бөлік құны деп аталады.

Өзін өзі бақылау сұрақтары:

Тұрақты шамаларды тура өлшеу нәтижелерін өңдеу деген не?

Жанама өлшеу нәтижелерін өңдеу деген не?

8-10 -тақырып. Физикалық практикум есептеріне жалпы шолу. Программалар
жұмысы мен өлшеу нәтижесін шығаруды ұйымдастыру.
Дәріс мақсаты: Физика есептерін компьютер көмегімен шығарудың әдіс-
тәсілдерін көрсету.
Жоспар:
1. Компьютерді пайдаланып есеп шығару кезеңдері
2. Физика есептерінің топтастырылуы және оларды компьютерде шығару
Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Физика сабақтарында оқушыларды компьютерлік техникаға қатыстырудың
әртүрлі тәсілдерін қолдануға болады. Олардың бірі – компьютердің көмегімен
физикалық есептерді шығару.
Жалпыға бірдей білім беретін мектеп жүйесіндегі физика курсында
есептерді шығару сабақтары оқу процесінде маңызды орын алады.
Есеп шығару – оқушылардың ой-өрісін дамытудың негізгі құралы, алған
теориялық білімді іс жүзінде қолданудың жолы. Олар физикалық құбылыстар мен
заңдарды тереңірек және берік меңгеруге, логикалық ойлаудың дамуына,
игерген білім негіздерін өзара байланыстырып қолданабілуге үйретеді. Есеп
шығару барысында кейде физикалық жаңа ұғымдар формулаларды алғашқы рет
енгізуге, оқушыларға оқып үйренілетін заңдылықтарды алдын-ала түсіндіруге,
жаңа оқу материалының мазмұнымен алдын-ала таныстыруға болады.
Оқу процесінде, физикалық есептер онша үлкен қиындықтар тудырмайды, ол
жалпы алғанда логикалық тұжырымның көмегі арқылы физиканың заңдары мен
әдістері негізінде математикалық есептеулер мен эксперименттердің көмегімен
шығарылады.
Есептерді шығару көптеген мақсаттарды көздейді: физикалық
құбылыстардың мазмұнын түсінуге, ұғымдарды қалыптастыруға, оқушылардың
шығармашылық ойлауын дамыту және оларға өз біліміндерін іс жүзінде қолдана
білуге үйрету, оқушыларды тәрбиелеу, білімін, дағдылары мен іскерліктерін
қадағалау және есепке алу.
Осы маңызды мақсаттарға қол жеткізу үшін есептің шартын терең түсіну
қажет, оған жетудің тиімді жолдарының бірі – есеп шығаруда компьютерді
пайдалану.
Оқыту барысында ЭЕМ физика мұғаліміне физикалық есептеу экспериментіне
жиірек сүйенуге, қандай да бір физикалық шамалардың арасындағы байланысты
көрнекі түрде көрсетуге, оқытудың қолданбалы бағытталуын күшейтуге
себептестігін физика-техникалық мазмұндағы есептерді тереңірек зерделеуге
мүмкіндік береді. Машиналы графиканы пайдалана отырып, экранда суреті
көрсетілген бағдарлама жазуға, сондай-ақ қозғалысқа келтіруге болады. ЭЕМ-
нің бұл мүмкіндігі көзге байқалмайтын кейбір физикалық процестерді
демонстрациялап көрсетуге пайдаланылады. Атап айтқанда, альфа бөлшектердің
шашырауы, тізбекті реакция және т.б.
ЭЕМ-мен жұмыс істеуге бағытталған есептердің оқу материалына, ең
алдымен, белгілі бір психология-педагогикалық және дидактикалық талаптар
қойылуы тиіс. Міндетті түрде оқушылардың осы кезеңге дейін меңгерген
білімдеріне сүйену қажет (бірінші кезекте информатикадан, математикадан,
физикадан).
Жалпы алғанда ЭЕМ-ді мүмкіндігінше тек қажетті кезде ғана пайдалану
керек. Физика есептерін шығаруда10-20%-не ғана ЭЕМ-ді тиімді пайдалануға
болады. Ондай есептерге төмендегілер жатады:
а)белгілі формулалар бойынша көп қайталап есептеу жүргізуді талап
ететін есептер;
ә)жоғары дәрежелі теңдеулермен өрнектелетін есептер.
Бұндай есептерде әртүрлі сандық әдістерді пайдалануға тура келеді.
Әдетте, сандық әдістердің көбі бірнеше рет қайталап есептеуді талап етеді.
б)физикалық процестерді модельдегенде, кейбір құбылыстарды сөзбен
түсіндіру, көзбен көру қиын болатын есептер.
Таңдалынып алынатын есептер ЭЕМ-нің көмегімен шығару тиімді екенін
көрсете алатындай болуы керек. Олардың ішінде техникалық обьектінің немесе
нақты физикалық моделді есептеуге мүмкіндік беретін есептердің болғаны
дұрыс.
Есептерді іріктеу кезінде төмендегі талаптарды ескерген орынды:
-есеп тек ЭЕМ-нің көмегімен шығарылады немесе шешілуі өте қиын;
-ЭЕМ-ді қолданғанда есеп тез шығарылады және сәйкес бағдарламаны құру
көп уақытты талап етпейді;
-есептер оқушылардың логикалы ойлауын дамытатындай, оларға сабақ
болатындай мағыналы болуы тиіс.
Компьютерді пайдаланып есеп шығару процесін шарты түрде бірнеше
кезеңдерге бөлуге болады:
-есептің қойылуы;
-математикалық модель құру;
-алгоритм құру;
-компьютерде бағдарламалау;
-алынған нәтижелерді талдау.
Әртүрлі есептердің қиындықтарына қарай бұл кезеңдер әртүрлі қолдануы
мүмкін. Кейбір жағдайларда жекелеген кезеңдердің орындалуы өте қрапайым
болып келсе олар байқалмай кетуі мүмкін.
Шығарылу жолы қиын және күрделі болса, ондай есептердің алгоритмін
түзіп, бағдарламасын құрып ЭЕМ арқылы шешу тиімді. Ол үшін есеп бірнеше
бөліктерге бөлініп, олардың қандай тізбекпен шешілетіндігі анықталады.
Яғни, бірнеше кезең есептің қойылуы. Бұл кезең есептің шартары мен алынатын
нәтижелерін ажыратып көрсетуге арналады. Екінші кезеңде, формула түрінде
жазылатын оның математикалық моделі жасалады. Есеп шығаруда математикалдық
моделді құру үшін алдымен:
-математикалық модель негізделетін болжамды бөліп алу;
-алғашқы мәліметтер мен нәтижені анықтап алу;
-алғашқы мен нәтижені байланыстыратын математикалық қатынастарды
(формула, теңдеу, теңсіздік және т.б.) жазу қажет.
ЭЕМ-де қажетті есептеуді жүргізіп, жауабын беру үшін оған қажетті
нұсқаулар мен әрекетер тізбегін беру қажет. Мұндай нұсқау есепті шешу
алгоритмі деп аталады. Алгоритм құру – ЭЕМ-мен есеп шығарудың үшінші кезеңі
болып табылады. Бұл процесс арқылы математикалық моделдің жәрдемімен
есептің жауабы табылатын тәсілдер тағайындалады. Ол үшін, алгоритм ЭЕМ-ге
түсінікті арнайы тілде, яғни қандай да бір бағдарламалау тілінде жазылуы
тиіс. Бағдарламалау тілінде жазылған алгоритм бағдарлама деп аталады.
Төртінші кезең – бағдарламалау процесі. Бұл кезде блок-схема құрылады және
бағдарлама ЭЕМ тілінде жазылатын болады. Бесінші кезең – ЭЕМ тапсырма
алғаннан кейін есепті автоматты түрде өзі шешеді.
Физика есептерінің топтастырылуы және оларды компьютерде шығару
Орта мектепте пайдалануға берілген барлық есептерді әртүрлі негізде
топтастыруға болады.
Дидактикалық мақсатта есептер мынадай түрге бөлінеді:
а)жәй есептер, өтілген анықтамаларды бекітуге арналған, формулалардың
мәнін, заңдарды түсіндіретін, дайын формула арқылы кейбір өлшемдерді табуға
арналған жаттығу есептері;
б)күрделі есептер, белгілі бір физикалық жағдайдың таладауын талап
ететін, берілген есепте қандай физикалық заңдылық құбылысты сипаттайтынын
түсіне отырып өтіп кеткен тақырыпты қодана білу және т.б.. Мұндай есептер
көбінесе ек қана есте сақтауға ғана емес, сондай-ақ тиімді түрде ойлауға –
олар оқушылардан алған білімдерін өз беттерінше берілген есеп шартына қарай
қайта өңдеуін талап етеді. Бұл есептер білімді, іскерлдікті тереңірек
меңгеруге және оларды қолдана білуге жәрдемдеседі;
в)есеп шарты оқулықта берілгеніне қарағанда онша таныс емес немесе
сабақта шығарған есептерге ұқсастығы аз, есепті шығару кезінде білімді
қолдану аумағынан екінші бір аумақта қолдана білу талап етілетін: механика
заңдарын, электродинамикада электр немесе магнит өрісінде зарядталған
бөлшектің қозғалысын есептеуге;
г)оқушыладың жаңа білім алуы үшін пайдаланылатын есептер болып келеді.
Оларды шығару процесінде оқушылар есепті қайта құру жолымен оны қайта
өзгертетін проблемалы жағдайда болады.
Физикалық есептер зерттеу сипаттары мен әдістеріне байланысты физиканы
оқыту әдістемесінде сапалық және сандық есептер болып бөлінеді.
Бірнеше мысалдар қарастырайық. Есептің алгоритмі ЭЕМ-гн түсінікті тіл
– Visual Basic бағдарламалау тілінде жазылды.
1.Сандық есептер. Септердің бұл түрі математикалық есептеуді қажет
етеді. Дұрыс іріктеп алынған жағдайда мұндай есептер оқушылардың бойында
ұтымды білімнің қалыптасуына ықпалын тигізеді.
Шығарылу тәсіліне қарай андық есептер: ауызша, эксперменталдық,
есептеу және графикалық болып бөлінеді.
1)есептеу есептерін шығару бағдарламаның көптеген тақырыптарын жете
түсініп, практикалық тұрғыдан бекіту үшін қажет.
1-есеп. Сутегі атомының жұтылу спектрінің алғашқы бес сериясындағы
сегіз сызықтан тұратын толқын ұзындығының мәнін 0.1 нм дәлдікке дейін
табыңдар.
Сутегі атомының жұтылу сызығының толқын ұзындығы [pic];
Халықаралық бірліктер жүйесі бойынша Ридберг тұрақтысы [pic]; [pic]
берілген [pic] үшін [pic] [pic]және т.б.
Private Sub Command 1-Click()
R=0.01097373
For N=1 To 4
Print «N=»; N
For M=N+1 To N+6
X=R*(1/(N^2)-1/(M^2))
Print Tab(5); «M=»; M; «L=»; 1/X
Next M
Next N
End Sub
2-есеп. Толқын ұзындығы [pic] аралығындағы сутегі атомының спектрінің
жиілігін есептеңдер (Балмер сериясы бойынша).
Private Sub Command 1-Click()
R=3.298E+15: c=300000000#
For n=2 To 9
For m=n+1 To 10
[pic]
L=[pic]
If L<0.0000004 Then Go To 110
If L>0.0000008 Then Go To 110
Print «[pic]»; [pic]: Print «L=»; L
Next m
Next n
End Sub
2)физиканы оқытуда графикалық есептердің маңызы негізінен екі
жағдаймен анықталады.
а)физикалық құбылыстарды оқытуда бізді қоршаған ортада, табиғатта және
техникадағы процестерді сипаттайтын өлшемдер арасындағы функционалдық
тәуелділіктер жиі анықталады. Функционалдылық тәуелділіктің графикалық
бейнесі бұл тәуелділіктерді анағұрлым айқын және түсінікті етіп береді.
График физикалық заңдылықты көрнекі түрде ашып береді. Бірқатар
жағдайларда, орта мектепте физиканы оқытуда соңғы кезеңдерде талдау арқылы
кейбір процестерді графикалық түрде беріп беріп жүр.
б)графикалық есептер мен жаттығулар физикалық заңдылықтарды саналы
түрде меңгеруге ықпал етеді.
Көпшілік жағдайда, физиканы оқытуда графиктер құрып есептер шығарудың
қиындығы оны қолданбауға әкеліп соғады. Сөйтсе де, көптеген жағдайларда
графикті құру және графиктер негізінде орындалып шығарылған есептеулер
нәтижесінде маңызды физикалық тұжырымдар жасауға болады.
Құбылыстар мен процестердің физикалық мәнін тереңірек ашуға,
функционалдық байланыстардың графикалық әдіспен берілуін меңгеруге
компьютерлік моделдеу айтарлықтай көмек көрсетеді. Ақпараттың графикалық
бейнеленуін оқу компьютерлік моделдері өтіп жатқан құбылыстардың басқа
жолдарымен табуға қиындық тудыратын аспектілерін талдауға мүмкіндік
туғызады.
Мысал. 3-есеп. Электрон массасының жылдамдыққа тәуелділік графигін
сызыңыздар. Электронның тыныштық массасы [pic]-ға тең.
Салыстырмалы теория бойынша массаның жылдамдыққа тәуелділігі: [pic].
Private Sub Command 1-Click()
c=300000000#
M0=9E-31
J=1
N=600
Line (50,230*5)-(600*5,230*5), 5
Line (50,230*5)-(50,0), 5
For V=0 To C-C/N Step C/N
M=M0/Sqr(1-V^2/C^2)
Pset (50+(V/600000#)*5,1000-(18*M/M0)*5),200
Next V
End Sub
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Есеп шығару кезеңдері атаңдар.
2. Физика есептерінің классификациясы атаңдар.
3. Есептерді компьютерде шығару қалай жүзеге асады?

11-13-тақырып. Орташа арифметикалық өлшеу қателіктерін есептеуде ДЭТ-ны
қолдану
Дәріс мақсаты: Орташа арифметикалық өлшеу қателіктерін есептеуде ДЭТ-
ны қолданудың жолдарын көрсету.
Жоспар:
1. Орташа арифметикалық өлшеу қателіктері
2. Орташа арифметикалық өлшеу қателіктерін есептеуде ДЭТ-ны қолданудың
жолдары.
Тақырыптың қысқаша мазмұны:

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Орташа арифметикалық өлшеу қателіктері жайында баяндаңдар
2. Орташа арифметикалық өлшеу қателіктерін есептеуде ДЭТ-ны қолданудың
жолдарын көрсетіңдер.

14-15 -тақырып. Физикалық ойындар. Физика тематикасына ойындарды тұрғызудың
жалпы принциптері
Дәріс мақсаты: Физикалық ойындар. Физика тематикасына ойындарды
тұрғызудың жалпы принциптері жайында мағұлыматтар беру.
Жоспар:
1. Физикалық ойындар.
2. Физика тематикасына ойындарды тұрғызудың жалпы принциптері
Тақырыптың қысқаша мазмұны:
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Физикалық ойындардың түрлерін атаңдар.
2. Физика тематикасына ойындарды тұрғызудың жалпы принциптерін
көрсетіңдер.
3. Практикалық сабақтар
Тақырып: Лабораториялық эксперименттерді орындау және эксперименттік
деректерді өңдеу.
Мақсаты: Лабораториялық эксперимент түрлері, эксперименттік деректерді
өңдеуді ұйымдастыру.
Жоспары:
1. Лабораториялық эксперимент, оның түрлері.
2. Эксперименттік деректерді өңдеу кезеңдері.
Тақырып: Физикалық практикум есептеріне жалпы шолу. Эксперимент
нәтижесін математикалық өңдеу.
Мақсаты: Физикалық практикум есептерінің түрлерімен таныстыру.
Эксперимент нәтижесін математикалық өңдеу әдістерімен таныстыру.
Жоспары:
1. Физикалық практикум есептерінің түрлері.
2. Эксперимент нәтижесін математикалық өңдеу әдістері.
Тақырып: Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу. Механика бөлімі бойынша.
Мақсаты: Механика бөлімі бойынша өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу.

Жоспары:
1. Механика бөлімі бойынша эксперименттік тапсырмалар.
2. Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу.
Тақырып: Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу. Молекулалық физика және
термодинамика бөлімі бойынша.
Мақсаты: Молекулалық физика және термодинамика бөлімі бойынша өлшеу
нәтижелерін компьютерде өңдеу.
Жоспары:
1. Молекулалық физика бойынша эксеприменттік тапсырмалар.
2. Термодианмика бөлімі бойынша эксперименттік тапсырмалар.
3. Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу.
Тақырып: Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу. Электромагнетизм бөлімі
бойынша.
Мақсаты: Электр және магнетизм бөлімі бойынша өлшеу нәтижелерін
компьютерде өңдеу.
Жоспары:
1. Электр бөлімі бойынша эксперименттік тапсырмалар.
2. Магнетизм бөлімі бойынша эксперименттік тапсырмалар.
3. Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу.
Тақырып: Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу. Оптика бөлімі бойынша.
Мақсаты: Оптика бөлімі бойынша өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу.
Жоспары:
1. Оптика бөлімі бойынша эксперименттік тапсырмалар.
2. Өлшеу нәтижелерін компьютерде өңдеу
Тақырып: Физикалық практикум есептеріне жалпы шолу. Программалар
жұмысы мен өлшеу нәтижесін шығаруды ұйымдастыру.
Мақсаты: Физикалық практикум есептеріне шолу жасау.
Жоспары:
1. Физикалық практикум есептерінің түрлері.
2. Программалар жұмысы.
Ұсынылатын әдебиеттер мен оқулықтар
1. Д.В.Хеерман. методы компьютерного эксперимента в теоретической физике
(пер. С анг.).-М.:Наука, 1990
2. К.Биндер, Д.В. Хеерман Моделирование методом Монте-Карло статистической
физике (пер с анг).-М.:Наука, 1995.
3. Д.Каханер, К.Моулер, С.Нэш. Численные методы в физике (пер с анг).-М.:
Мир, 1998.
4. Д.Поттер. Вычислительные методы в физике (пер с анг).-М.:Мир,1975.
5. Х.Гулд, Я.Тоболчик. Компьютерное моделирование в физике. В 2-х частях
(пер с анг).-М.:Мир,1990.
.
4. МАГИСТРАНТТАРДЫҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫ ТАҚЫРЫБТАРЫНЫҢ ТІЗІМІ

Өздік жұмыстарды орындаудың мақсаты оқу материалын жалғасымды баяндау
дағдысын қалыптастыру, оқу жұмысының барлық түрлеріне дидактикалық
принциптерді дұрыс пайдалана білу дағдысын қалыптастыру, мектептік физика
есептерін шығара білу дағдысын қалыптастыру, физика есептерін шығару
әдістемесін игеру, есептерді өз бетінше құрастыру білу дағдысын игеру,
физикалық эксперименттерді жүргізу әдістемесін игеру және т.б. болып
табылады.

СӨЖ тапрсырмаларын орындау графигіне сәйкес төмендегі тапсырмаларды
дайындау (қысқаша конспект) және тексеруге беру керек:

Физика сабақтарында физикалық процестерді моделдеу
Моделдеу. Ғылыми және практикалық зерттеулердегі моделдеудің ролі. Моделдер
типтері.

Пәндер