97
Модельдеудің мәні зерттеліп отырған нақты нысанның
қасиеттерін сақтайтын басқа нысанмен алмастыруда. Физикалық
зерттеулерде таным әдісі ретінде модельдеу кең қолданылады.
Идеал газдың моделін құру МКТ дамуына түрткі болып, эмпе-
рикалық түрде тағайындалған газ заңдарын түсінуге мүмкіндік
берді. Максвеллдің математикалық моделі бірыңғай электромаг-
нетизм теориясын құруға мүмкіндік туғызды. Резерфорд-Бордың
атом моделі кванттық физиканың дамуына түрткі болды.
Мектеп курсында әртүрлі физикалық модельдер қолданы-
лады: материалдық нүкте, идеал газ, кристалдық тор, матема-
тикалық маятник, жарық сәулесі т.б.
Бір физикалық нысанның бірнеше моделі болуы мүмкін.
Мысалы: жарықтың таралуы мен заттпен әсерлесуі жарық қа-
сиеті 2 модель арқылы қаралады: корпускулалық және толқын-
дық. Оқушылар есеп шығару барысында физикалық құбылыс-
тарды өз беттерімен модельдейді. Нақты жағдайда физикалық
заңдылықтардың орындалатын нысанның моделін қарастырады.
Мысалы: Кулон заңын қолдану үшін есеп шартындағы
зарядталған денелерді нүктелік заряд деп қарастыруға бола ма?
Немесе Менделеев-Клаперон теңдеуін қолданбас бұрын нақты
газды идеал газ деп қарастыруға бола ма?
Физикада көрнекі модельдер кең қолданылады. Мысалы:
Броундық қозғалыс, Штерн тәжірибесінің моделін, темір ұнтақ-
тары арқылы магнит күш сызықтарының моделін, көлденең және
қума
толқындардың
моделін.
Модельдеумен
теориялық
танымның бір әдісі ойша эксперимент. Мысалы: Архимед күшіне
есептер шығарғанда оқушыға сұйықты немесе дененің көлемін
өзгертуін қарастыру ұсынылады.
Ғылыми танымның екі әдісінде де (теориялық, эмпери-
калық) аналогия әдісі басты роль атқарады. Қарастырылған
белгілі нысанды сипаттайтын білім элементтерін нысанға
сәйкестендіріп көшіріледі. Мысалы: Электомагниттік тербеліс-
терді қарастыруда оқушыларға бұрынан белгілі механикалық
(гармониялық) тербелістер туралы білім элементтерін жаңадан
сәйкестендіріп оқытуға болады.
Оны мына кестеден көреміз.
Кесте 7.
№
Тартылыс
өрісіндегі
Серпімді тербеліс
Электромагниттік
тербеліс
98
тербеліс
1
2
3
4
5
x=x
m
cosωt
υ
x
=−x
m
ωsinωt
a
x
=−x
m
ω
2
cosωt
ω=√g/l
T=2π√ l / g
x=x
m
cosωt
υ
x
=−x
m
ωsinωt
a
x
=−x
m
ω
2
cosωt
ω=√k/m
T=2π√ m / k
q=q
m
cosωt
i=-q
m
ωsinωt
i`=- q
m
ω
2
cosωt
ω=1/√LC
T =2π √LC
Индукция-бақылау нәтижесіне, тәжірибелік фактларға
сүйенеді.
Теориялық деңгейдегі физикалық білімдер жүйесі теориялар
мен негізгі идеялардан, принциптер мен гипотезалардан (жора-
малдардан) түзіледі. Физикалық теория математикалық тендеу
түрінде өрнектелген, қарастырылып отырған физикалық
құбылыстардың мәні мен қасиеттері сипаттайтын теориялық
заңдардан тұрады. Мысалы, М.Фарадей мен Дж.Максвелдің
электромагниттік өріс теориясы тікелей тәжірибе нәтижелерінен
алынған жоқ, оның идеал образы теориялық тұрғыда жасалын-
ған. Физикалық теорияның құрылымы үш бөліктен (негізі,
ядросы, қорытындысы) тұрады. Оның негізіне идеализациялан-
ған объект, физикалық шамалар кіреді. Мәселен, электрондық
теория үшін абстракты электрон газы, кванттық электродина-
мика
үшін
гармониялық
осциллятор
жүйесі
алынған.
А.Эйнштейн айтқандай, тәжірибелердің нәтижелері (фактылар-
дың) негізінде теория құруға және оның күрделі теңдеулерін
жасауға болмайды, бұл әрине, скелет-сүйектерінен тірі орга-
низмді құрастырып «жасауға» болмайтыны сияқты іс. Физикалық
теорияның ядросы математикалық теңдеулермен өрнектелген
зандардың жүйесінен, постулаттардан, принциптерден құрылады.
Мысалы, классикалық механиканың ядросы - Ньютон, электро-
динамика ядросы - Максвелл, релятивистік емес және релятивис-
тік кванттық механика ядролары - Шредингер және Дирак, жалпы
салыстырмалық теория үшін - Эйнштейн теңдеулері. Энергияның
сақталу және айналу заңдары, салыстырмалық және симметрия
принциптері, статистикалық және кванттық концепциялар фунда-
ментальды теориялардың құрамды бөліктеріне мысал бола алады.
Фундаментальды концепциялар мен теориялардың негізінде
физикалық нысандар (объектілер) мен құбылыстардың жиын-
тығын қамту, олардың моделін жасау және қолданылу шекара-
ларын анықтау - теориялық физикалық ойлаудың ерекшелік
белгілері.
99
4.4. Физиканы оқыту құралдары
Оқыту құралдары - деп оның көмегімен мұғалім оқытатын,
ал оқушы оқитын ақпарат көзін айтады.
Оқыту құралдарына: мұғалімнің сөзін, оқулықтарды, оқу
құралдарын,
хрестоматияларды,
анықтамаларды
үлестіріп
берілетін дидактикалық материалдар; оқытудың техникалық
құралдары; аспаптар жатқызылады.
Техникалық оқыту құралдары (ТОҚ) - деп техникалық
құрылғылардың жиынтығы мен оларға арналған арнайы
дидактикалық материалдарды айтамыз. Дәстүрлі ТОҚ-ның
әртүрлі топтамалары бар. ТОҚ-қа енеді:
-дыбыстық (аудио);
-экрандық (визуальды);
-экрандық-дыбыстық (аудиовизуальды).
Дыбыстық құралдар – бұл ақпараттың дыбыс каналдары
арқылы берілетін техникалық оқыту құралдары. Оған радио,
магнитофон т.б. жатады.
Экрандық құралдарға – ақпаратты көзбен көру каналдары
арқылы берілетін ТОҚ-ы жатады. Олар: кодоскоп немесе
графопроектор; эпидиаскоп, диапроекторлар т.б.
Экрандық-дыбыстық құралдар – бұл ақпараттың бірмезгілде
көзбен көру және дыбыстық каналдар бойынша берілетін ТОҚ-н
айтады. Оларға: кинопроектор, теледидар т.б. жатады.
Қазіргі заманғы ТОҚ. Қазіргі заманғы ТОҚ-на жатады:
- бейнепроекторлар;
- күңгірт немесе шамалы жарықта да жұмыс істей беретін
көлемі үлкен экрандар;
- бейнекамера және бейнемагнитофон;
- фреймграбер т.б.
Осы ТОҚ-н нақты бір жүйеде қолдану перспективалы болып
табылады.
Сынып тақтасымен жұмыс істеу.
Достарыңызбен бөлісу: |
