5.2. Физикалық оқу экспериментінің жүйесі және оқу жабдығы. Физикалық приборлардың жалпы сипаттамасы және классификациясы .Мұғалімнің демонстрациялық экспериментті өткізуге дайындығы. Мектептің көп жылдық тәжірибесі оқушылардың сыныпта және үйде, экскурсияда орындайтын демонстрациялық эксперимент, жаппай және өзіндік зертханалық жұмыстардан тұратын оқу физикалық эксперименттің белгілі бір системасын жасады. Бұл система физика заңдарының объективтігін көрсетуге көмектеседі, оқушыларды ғылымдағы зерттеудің эксперименттік әдісімен таныстырады, эксперименттік шеберліктері мен дағдылардың қалыптасуына көмектеседі, оқушылардың танымдылық қызығушылығын арттырады. Оқыту нәтижесі елеулі дәрежеде эксперименттің оқу материалымен қаншалықты қисынды және тығыз байланысты екендігіне, оқу эксперпментінің әр түрлерінің өзара қаншалықты байланысты екендігіне, ең негізгісі қандай да болмасын эксперименттің оқу материалын баяндау системасына қаншалықты дәл енгізіліп отырғандығына байланысты. Мұғалімде экспериментті қою жөнінде қандай да бір алгоритм болуы тиіс, үнемі сол принципті ұстауы және соған оқушыларды үйретуі тиіс. Мысалы, қандай да
бір тәуелділікті тексеру үшін мынадай тәртіпті сақтауға болады:
-
Мәселенің қойылысы (қандай тәуелділікті тексеру керек).
-
Эксперимент жасауға дайындыққа оқып үйренетін тәуелділік орындалатын шарттарды анықтау; б) осы тәуелділікті эксперимент жасап тексерудің мүмкін нұсқаларын байқап көру; в) осы нұсқалардың бірін таңдап алу; г) қажетті дәлдікті және өлшеу шегін ескере отырып, берілген тәуелділікті тексеруге болатын құралдарды таңдап алу.
III. Пайдаланылатын өлшеуіш құралдарды игеру: а) шкалаларды оқу (бөлік құнын, құралдардың көрсетуін жазып аларда шкалаға қатысты көздің дұрыс орналасуын анықтау, көрсетулерді санау, көрсеткіштің нольдік қалпын есепке алу); б) құралдарды желіге қосу ережесін және олармен жұмыс істеу тәртібін сақтау; в) қауіпсіздік техникасы ережелерін сақтау.
IV. Жұмысты орындау: а) тексеріліп отырған тәуелділікті (заңдылықты), жалпы және нақты түрде (берілген жағдайлар үшін) жазу; б) күрделі тәуелділікті бір айнымалыдан алынған жай тәуелділіктерге жіктеу (мысалы, тәуелділігін
R — соnstболған жағдайдағы
U
-дан алынған Iтәуелділікке және U — соnst болған жағдайдағы 
- ден алынған Iтәуелділікке жіктеу); в) өлшенетін шамаларды жазу үшін кесте құру; г) эксперимент жасау, сәйкес өлшемдерді орындау және кестені толтыру; д) өлшеу қателіктеріне «ену».
V. Нәтижелерді өңдеу: а) кестеден алынған сан мәліметтерді тексеріліп отырған тәуелділіктің формуласына қою; б) зерттеу дәлдігін бағалау. В) эксперименттік және теориялық (күтілетін) нәтижелерді (зерттеудегі қателікті ескере отырып) салыстыру.
VI. Зерттелетін тәуелділіктің орындалуы туралы қорытындының тұжырымдамасы.
Оқу экспериментінің әр түрін жүргізген кезде мұғалім оқушылардың назарын экспериментті қоюдың және орындаудың жеке кезеңдеріне ерекше назар аударады, бірақ жалпы алғанда оқушыларда бүкіл алгоритм, зерттеуді орындауға қажетті барлық дағды қалыптасатын болады.
Бір ғана экспериментті қоюмен кұбылысты оқып үйрену жеткіліксіз екендігін үнемі айқындап айтып отыру тиімді. Әр құбылыстың түрлі заңдылығын тексеретін эксперименттердің бүтін бір сериясының болғаны жөн. Тек оқу мақсатында ғана ғылымда зерттеліп болған құбылысты қарастыру үшін біз 1—2 экспериментті жасаумен шектелеміз.
Физикаға арналған демонстрациялық экспериментті, жаппай жүргізілетін зертханалық жұмыстарды және үй эксперименттерін қоюдың әдістемесі мен техникасы арнайы басшылық әдебиеттерде толық түсіндірілген. Экспериментті алғашқы басқышта оқу материалын көптеген мысалдар арқылы баяндау процесіне енгізу әдістемесі осы жұмыста қарастырылған.
Алайда оқу физикалық эксперименттің осы кездегі жүйесіне оқу процесінің эмоционалдық жағдайын жасауға көмектесетін кейбір қосымшаларды енгізу, мысалы техникалық ойыншықтарды пайдалану тиімді. [4]
1. Мақсаттың қойылуы. Оқушыларға әрбір эксперименттің қойылу мақсаты айқын болуы тиіс. Әрбір демонстрация мектеп оқушыларының қызығушылығын арттырып, олардың белсенді ойлай білуіне түрткі болуы тиіс. Осы мақсатта бәрінен де бұрын проблемалық эксперименттерді өткізуге сүйену дұрыс. Проблемалық эксперименттерді байқалған құбылыстарды түсіндіру, оқушының шығармашылық ойын қозғайды, өйткені тұйыққа тіреген қиындықтарға, туындаған сұрақтарға ол өз бетінше және белсенді түрде жауап іздейді. Бұны төмендегі мысалдан көруге болады.
Мұғалім сұйық ішіндегі қысымды оқып үйрену кезінде алғашқыда алдын ала мынадай эксперименттер жасайды: жіпке асылған пластмасса дискі алып, оны түсіріп жібереді — дискі үстелге құлап түседі, әрі қарай дискіні суға батырған жағдайда да дискі құлайтынын көрсетеді; сонан соң қуыс цилиндр алады және оның арасынан жіп өткізіп, оның төменгі аузын дискімен мықтап жабады. Цилиндрді суы бар ыдысқа батырады. Жіпті қолдан босатып жібереді, сонда пластинка цилиндрдің жиектерінде ұсталып тұрғанын бақылайды. Оқушыларға мынадай сұрақ қойылады: «Ауада құлап, ыдыстағы судың түбіне шөгетін пластинка неліктен суға батырылған цилиндрдің жиектерінде ұсталып тұрады?» Оқушылардың белсенді ойлау әрекетін талап ететін проблемалық ситуация (құбылыс) осылайша пайда болады.2. Эксперименттерді өткізу шапшаңдығы. Экспериментті көрсету қарқыны материалды ауызша баяндау қарқынына және оны оқушылардың қабылдау жылдамдығына сәйкес болуы тиіс. Егер тәжірибе оқушылардың қабылдап алғанынан гөрі шапшаңырақ өтсе, оны қайталаған жөн және де егер мүмкін болса, баяуырақ қарқынмен қайталануға тиіс. Бұған насостардың шыны модельдеріндегі клапандардың әрекетін демонстрациялау және шойын цилиндрдегі газдардың қопарылысы кезіндегі олардың жұмысын көрсету демонстрациясы мысал бола алады .Сонымен бірге нәтижесіз ұзақ-сонар экспериментті демонстрациялау бақыланып отырған құбылысқа қызығушылықты мұқалтады, босқа уақыт оздыруға және баяндау қарқыны мен қабылдау қарқынын сақтамауға келтіретінін есте ұстаған жөн.Демонстрацияға арналған қондырғыны оқушылардың көз алдында құрастырған жөн. Бұл экспериментті түсінуді және оны қабылдауды жеңілдетеді. Тек өте қажетті жағдайларда, мысалы ұзақ-сонар жөндеуді керек ететін электр тізбектерін немесе қондырғыларды құру кезінде, құралдардың біразын немесе тұтас қондырғыны алдын ала құрастырылған күйінде демонстрациялауға болады.Түсінуге күрделі немесе қиын процестерді демонстрациялау кезінде тұтас эксперименттер сериясын көрсету, яғни бір құбылыстың өзін бірнеше тәсілмен немесе әр түрлі көзқарас тұрғысынан көрсетуге жүгіну: мәселен, электрленген денелердің қасиеттерін түсіндіретін эксперименттер, түрлі конфигурациялы тогы бар өткізгіштерде магниттік қасиеттердің бар болатынын көрсететін эксперименттер сериясын өткізу.Негізгі әдебиеттер: [1,4,5,7,8]Қосымша әдебиеттер: [17,18,19,20,21,22,26]Тақырып 6. Физика есептерін шығарудың жалпы әдістемесі
6.1. Физикадан есептер түрлері мен классификациясы.6.2. Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі.6.3. Эксперименттік есептерді шығару әдістемесі. Есеп шығару алгоритмі.
6.1. Физикадан есептер түрлері мен классификациясыЕсеп шығару физиканы оқыту процесінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады, өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдерінде кездеседі. Есеп шығару, физиканы оқытудың әдістері, тәсілдері, амалдары ретінде әр жақты мағынада қолданылады. Әр сабақтың өзінде де физикалық есептерді шығарудың мынадай маңызы бар: 1) оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендірулерді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық және сапалық мағыналарын ашады; 2) физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың тәжірибелік маңызына және өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді; 3) мектеп оқушыларын тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, еңбек сүигіштікке, қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді; 4) физикалық ұғымдардың, жастардың тәжірибелік ебдейліктері мен дағдыларын қалыптастырады. 5) оқушылардың алған білімдерінің терендігі мен беріктігін тексереді. 6) сабақта проблемалық ситуация қойып, оны шешуге жәрдемдеседі; 7) физикалық құбылыстар мен заңдарды және теорияларды талдауға, қорытындылауға, олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтауға жәрдемдеседі; 8) оқушылардың білімдерін, ебдейліктерін, дағдыларын жүйеге келтіріп, оларды дамытады және тереңдетеді; 9) пән аралық байланысты күшейтуге ықпал жасайды; 10) оқушылардың физикаға деген қызығушылығын арттырады.Сондықтан да физикадан есеп шығару бағдарлама талаптары бойынша міндетті түрде қолданылатын оқыту әдістерінің негіздерінің біріне кіреді. Физикалық есептерді шығару арқылы мұғалім сабақта оқушылардың білімі мен дағдыларын тексеріп бағалайды, жаңа материалды түсіндіреді және оны бекітеді, эксперимент орындатады, үйде өз бетінше жұмыс істетеді, олимпиада мен сайыстарды ұйымдастырады, т.б. Физикалық есептер негізінен мазмұны, дидактикалық мақсаты және шығару тәсілдері бойыша классификацияланады. Атап айтқанда, ссептер былай классификациялануы мүмкін:
-
есепте қамтылған ақпараттың берілу тәсілі бойынша;
-
шығарудың негізгі тәсілі — есепте қойылған сұрақтын жауабын алу бойынша;
-
мазмұны және басқа белгілері бойынша;
Классификациялау мақсаты түрліше болуы мүмкін. Есептерді классификациялаудын біріншісіне толығырақ тоқталайық. Физикалық есептерді айтылу тәсіліне карай негізгі төрт түрге болуге болады: мәтінді, эксперименттік, графиктік және сурет есептер. Олардың әрқайсысы өз кезегінде сандық (немесе есептеу) және сапалық (немесе сұрақ-есептер) болып бөлінеді. Сонымен бірге есептін негізгі түрлерін қиындық дәрежесіне қарай, оңай және қиын, жаттықтыру есептері мен шығармашылық есептер және басқа түлерге болуге болады.Сандық есептер — бұл есептерде қойылған сұрақтардың жауабын есептеулерсіз алуға болмайды. Мұңдай есептерді шығарғанда сапалық талдау да қажет, бірақ оны процестегі қаңдай да бір сандық сипаттамаларды санау арқылы сапалық талдаумен де толықтырады. «Сандық есептер» қиындығына қарай қарапайым және күрделі болып бөлінеді. Қарапайым есептер деп күрделі емес талдау мен қарапайым есептеулерді қажет ететін әдетте бір-екі амалмен шығарылатын есептер түсініледі. Мұңдай есептерді шығару (азғантай мөлшерде) енді ғана оқып үйренілген зандылықты нақтылау үшін қажет. Олардын неғұрлым оңайларын ауызша шығаруға болады.Сапалық есептерде қарастырылатын құбылыстың тек физикалық мәні ғана ашылады. Сапалық есептерді шығару үш кезеңнен тұрады: шартын оқу, есептің талдауы және шешуі. Қарапайым (оңай)есептер 1-2 өрнектер мен заңдылықтарды, жеңіл экспериментті пайдалану арқылы шығарылады. Қиын (күрделі) есептерді шығаруда бірнеше бөлімдердің заңдары менөрнектері, қортыңдылары мен эксперименттік дағдылары пайдаланылады. Жаттығу есептері көбінесе жаңа материалды бекітуде сұрақ ретінде шығарылады.Шығармашылық есептердің ерекшелігі зерттеушілік (Неге? Деген сұраққа жауап беретін) және құрастырушылық (Қалай істеу керек? Деген сұраққа жауап іздейтін) есептер болып екі түрлі болады.6.2. Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесіФизикалық есептерді шығару тәсілдерінің мынадай түрлері кездеседі:1. Арифметикалық тәсілде есептер математикалық теңдеулер құрылмай, арифметикалық амалдардың жәрдемімен, сұрақтар қою арқылы шығарылады.2. Алгебралық физикалық өрнектердің негізінде математикалық теңдеулер құру арқылы есептер шығарғанда қолданылады. 3. Геометриялық тәсіл физикалық есептерді шығаруда фигуралардың геометриялық және тригонометриялық қасиеттерін қолдану қажет болған жағдайда пайдаланылады.