Пәннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Физиканы оқыту теориясы» пәнінің оқу-әдістемелік материалдары «5В011000 – Физика» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары

8 сыныпта тұрақты ток электр двигателінің жұмсы, айнымалы ток генераторының, трансформаторының құрылысы мен жұмысы оқытылады. Электр энергиясының өнеркәсіпте, транспортта, ауылшаруашылығында пайдаланылуы жөнінде түсінік беріледі.

10 сыныпта оқушылардың электр энергиясының алынуы және пайдаланылуы жөніндегі білімі кеңейтіліп тереңдетіледі, электрленудің негіздері анықталады, ірі және кішігірім су электр станцияларының құрылысы туралы айтылады.

Политехникалық білім беруде физикалық және техникалық мазмұндағы лабораториялық жұмыстар да өте-мөте бағалы. Мұндай жұмыстар оқушыларды әртүрлі иехникалық құралдардың, механизмдердің, түрлі жабдықтардың, құрылғылардың құрылыстарымен және қызметімен таныстырып, өлшеуіш құралдармен жұмыс істеуге дағдыландырады.

Мұндай политехникалық мазмұндағы лабораториялық жұмыстар оқушылардың сызбалар мен схемаларды шартты белгілерді пайдаланып үйренуіне мүмкіндік береді.

Физиканы оқыту процесінде оқушыларды кәсіби бағыттау.

а) политехникалық білімдердің негізі;

ә) физиканы оқытудағы еңбек тәрбиесі;

б) физика-техникалық кәсібибағдар.

Халықшаруашылығының негізгі салалары бойынша оқушылардың политехникалық білімін тереңдетуде физика сабақтарының ролін ерекше ескерген жөн. Мысалы, «Электродинамика» бөлімін оқығанда жас жеткіншектер двигательдердің, генераторлардың, электр станцияларының қуаттарымен, оларда қолданылатын жаңа приборлармен танысады. Материалдардың түрлі қасиеттерімен таныстырғанда, космос ғасырының металы - титан туралы түсінік беруге болады. Оның тығыздығы 4510 кг/м.куб., балқу температурасы 1668⁰С, ал беріктілігі темірдің беріктілігінен 2 есе, алюминийдікінен 6 есе артық. Мұндай жеңіл әрі берік металл авиацияда, космонавтикада кеңінен қолданылатын болады (в). Физиканы оқыту процесінде жастар көптеген техникалық мамандықтардың (электрмен пісіру, механик, инженер, ғарышкер, конструктор, оператор, т.т.) кәсіби ерекшеліктермен танысады (ә).

Мұндай материалдар мектеп физикасының танымдық, тәлім-тәрбиелік және кәсібибағдарлық маңызын айқын аша түседі. Демек, бұл жағдай физика сабақтарында күнделікті ескерілуі тиіс.

Ғылым әрдайым дүние жайлы біртұтас ғылыми көзқарас жасауға талпынады, өйткені дүниеде барлық нәрсе өзара байланысты және бір-біріне өзара тәуелді.

Дүниенің біртұтас ғылыми бейнесін қалыптастыру таным процесінің ежелден бергі түпкі мақсаты, мұраты болып келеді. Кейде мақсатқа жеткендей сәттер болады. Бірақ, үңіле қарағанда, танымның әр кезде қол жеткен дәрежесі бүкіл әлемнің бейненің тек тарихи бір сатысы болып шығып отырды. Дегенмен, бұл таным процесінің әлсіздігі немесе оның белгілі бір шегі бар екендігі емес, қайта керісінше, дүниетанымдық құбылыс үздіксіз екенін, бір мәннен одан әлдеқайда терең мәнге көшіп отыратынын көрсетеді.

Ертедегі Шығыс, Греция, Рим тәрізді дамыған елдердің ғалымдары да жалпы заңдарды, нақты заттардың бірыңғай түпкі құрылымдық негізін ашуға, дүниеге біртұтас көзқарас жасауға талпынған.

Алуан түрлі денелердің бәрі әрі қарай бөлінбейтін түп негізгі бөлшектер – атомдардың түрліше қосындысынан тұрады. Атомдар мәңгі қозғалыста болады. Түрлі заттардың алуан түрлі сапада болуы атомдардың санына, түр-нобайына және көлеміне байланысты. Атомдардың қозғалысы заңды, себепті, қажетті нәрсе болып есептеледі. Дүниеде ешқандай кездейсоқ нәрсе жоқ.

Сөйтіп, ерте дүниенің ғұлама ғалымдарының дүниетаным туралы ілімі, яғни атом ілімі, ғылымның алдағы бүкіл даму барысына зор әсерін тигізді, өйткені ондағы даналық болжамдарының сырын ғылым біздің бүгінгі заманымызға дейін зерттеп келеді. Алайда мұндай диалектикалық-материалистік көзқарастармен қатар, ертедегі ғұламалардың ой-пікірлерінде қарама-қарсы көзқарастар да орын алған еді. Кейінгі дәуірлердегі ғылымның дамуына Аристотельдің философиясы, әсіресе оның логикалық ілімі, физикасы, категориялар жайлы ілімі аса зор әсерін тигізген-ді. Бірақ оның идеализмі және космологиясы «әлемнің ортасы-жер, сол жердегінің бәрін құдай қозғалысқа келтірген, дүние уақыт пен кеңістікте шектелген» деген сияқты т.б. көзқарасы дүниенің Птолемей жасаған геоцентрлік жүйесінің негізін құрды, ал бұл түсініктер кейіненен бірталай діни ілімінің қағидасына айналды.

Дүниенің бұл ғылыми бейнесін жаратылыстанулық ғылыми көзқарас деп атауға болады. Оның игі маңызын атомистикалық негізгі идеяларына, яғни материаның құрылымдық түсінігін дүниенің бірлігі және ол жайлы білімнің тұтастығы қағидасынан білуге болады.

Оқушылардың ойлауын дамыту

Оқушылардың физикалық ұғымдарды түсініп, талдап ұғуы олардың логикалық және диалектикалық ойлауын дамытуға зор ықпал етеді.

Физика – табиғат туралы ғылым. Оның басты мақсаты – заттар мен денелердің, құбылыстар мен процестердің негізгі қасиеттерін біліп-тану, табиғат құбылыстарының заңдылықтарын зерттеу. Сабақта мұндай танымдық процесс оқушылардың физикалық ойлауын дамтыуды қажет етеді. Бұл үшін оқыту процесінде анализ және синтез, салыстыру мен аналогия, классификация және жүйелілік, абстаркция және жинақтап қорытындылау сияқты логикалық ойлау операцияларын пайдаланамыз. Демек, физиканы осылай логикалық талапқа сай оқытып, физика ғылымы негіздерінің логикалық жүйесін ашу арқылы оқушы жастардың физикалық ойлауы дамытылады. Бұл, әрине, алдымен мұғалімнің физикалық білімдер жүйесі мен оның құрылымының ерекшеліктер сипаттарын білуді қажет етеді.

Мектепте физиканы оқыту кезінде оқушыларды логикалық ойлаудың негізінен мынадай түрлеріне үйретуіміз керек:

физикалық ойлау;

ғылыми-техникалық ойлау;

диалектикалық ойлау;

индуктивтік ойлау;

дедуктивтік ойлау;

абстракты ойлау.

Әрине, мұның бәрі бір сабақта немесе бір тарауды оқытумен бітетін іс емес, мұны оқушылардың мектепті бітіргенге дейін дамытылатын қабілеттері деп түсінуіміз тиіс.

1.Физикалық ойлау деп оқушылардың:

а) физикалық құбылыстарды бақылау,

ә) күрделі құбылыстарды құрамды бөліктерге жіктеу,

б) олардың арасындағы өзара байланыстар мен қатынастарды анықтау,

в) физикалық құбылыстар мен шамалардың арасындағы сандық және сапалық байланыстарды тағайындау,

г) физикалық теориялардан шығатын салдарларды көре білу,

д) физикалық білімдерді практикада қолдана білу іскерліктерін дамытуды түсінеміз. Мұның сапалық дәрежесін оқушылардың мынадай іс-әрекеттерінен көруге болады: а) ой еңбегін жеңілдететін логикалық тәсілдерді қолдана білу, ә) физикалық формулалардың дұрыстығына сеніп, тексере білуі, б) есеп шығаруда тиімді тәсілдерді дұрыс таңдап ала білуі, в) физикалық шамалардың өлшем бірліктерін текресе білуі, г) физикалық заңдылықтардың өмірде қолданылуын түсіндіре білуі т.т.

2. Оқушылардың ғылыми-техикалық ойлауы физика мен математиканың арасындағы терең байланысты таба білуге, олардың техникада қолдану мүмкіндіктерін алдын-ала болжай білуге, физикалық идеялардан түрлі техникалық конструкциялар мен модель схемаларды жасай білуге үйрету арқылы дамытылады.

3. Физикалық құбылыстардың арасындағы байланыстардың себеп-салдарларын анықтай білуге үйрету – оқушылардың диалектикалық ойлауын дамытуға өте пайдалы әдістемеік тәсіл.

4. Оқушылардың индуктивтік ойлауы логиканың синтездік (жалқыдан жалпыға көшіп, жинақтау) тәсілі негізінде дамытылады.

5.Анализ (жалпыдан жекеге көшу арқылы талдау) тәсіліне сүйеніп оқушылардың дедуктивтік ойлауын дамытуға болады.

6.Абстракты ойлау бірқатар түсіндіруге қиын физикалық құбылыстарды баяндауды оңайлату мақсатында қолданылады.

Оқушыларды физикалық ойлаудың осындай түрлері мен тәсілдеріне үйретудің нәтижесінде олардың физикаға қызығушылығы артады, біліп-тану қарекеті жақсарады, оқу процесіндегі белсенділігі жоғарылайды.

1. Физикалық ойлау дегенді қалай түсінісіңдер.

4. Политехникалық оқыту және кәсіптік бағыт беру қалай жүзеге асады?

5. Физиканы оқытудың негізгі міндеттерін көрсетіңдер.

Жоспар:

1. Физика курсы мазмұнының басқа оқу пәндерінің мазмұнымен байланысы

2. Физика және басқа оқу пәндерінің байланысы.

Физика курсы мазмұнының басқа оқу пәндерінің мазмұнымен байланысы

Ғылыми ұғымдарды қалыптастыруда пәнаралық байланысты жүзеге асырудың басты мақсаты оқушыларды жан-жақты дамыту, оларға ғылыми көзқарас қалыптастыру және бір пәннен алған білімін екінші пәнді игеруде қолдана білуге дағдыландыру.

Е. Аққошқаров өзінің «Физикалық ұғымдарды қалыптастырудың және терминдерді меңгерту тәсілдері» атты еңбегінде: “Әрбір оқу пәні бір-бірімен жүйелі түрде байланысқан және бірін-бірі толықтырып, дамытып отыратын ұғымдардан құралады. Өйткені, жеке оқу пәні шеңберінде тұйықталған, дараланған байланыс жүйелері толық білім алуға, дұрыс көзқарас қалыптастыруға мүмкіндік бермейді. Оқушылардың ой-өрісін дамыту үшін пән ішіндегі байланысты пәнаралық байланыс дәрежесіне көтерудің маңызы зор”-деп көрсеткен.

Олай болса, пәнаралық байланысты жүзеге асыру оқушылардың білімін жетілдіруге, бір пәннен алған білімін екінші пәнді оқып үйрену барысында пайдалана білу дағдысын арттыруда маңызы зор.

Соңғы жылдары физиканың, астрономияның, математиканың, химияның, биологияның және т.б. жаратылыстану пәндерінің өзара байланысы осы пәндерді дәрістеуді қайта қарауды, білім беруді кең тұрғыдан қамтуды, олардың терең байланысын оқыту процесінде тиімді пайдалануды көздеуде.

Пәнаралық байланысты әдіскер-ғалымдар екі түрге жіктейді:

1.Уақыттық белгісі бойынша.

2.Мазмұндық белгісі бойынша.

Уақыттық белгісі бойынша пәнаралық байланыстарды болып өткен, ілеспелі және келешекте болатын байланыстарға бөледі.

Мазмұндық байланыстарды-факті жүзіндегі, ұғымдық және теориялық деп ажыратады.

Оқушыларға ғылым негіздерін игерту процесінде пәнаралық байланыстарды жүзеге асырудың мынадай тәсілдерін көрсетуге болады:

1)жаңа оқу материалын меңгертуде оқушылардың басқа пәндер сабақтарында алған білімін пайдалану, мұнда пәнаралық байланысты жүзеге асырудың үш кезеңі қарастырылады:

-жаңа ұғымды қабылдауға оқушыларды дайындауда пәнаралық байланысты жүзеге асыру;

-жаңа ұғымды меңгерту процесінде пәнаралық байланысты жүзеге асыру;

-жаңа оқу материалын бекітуде және есептер шығаруда пәнаралық байланыстарды жүзеге асыру;

2)пәнаралық сипаттағы экскурсиялар өткізу, мысалы, физика және биология бойынша табиғатқа топ серуен жасау;

3)қорытындылау сипатындағы қайталау сабағын өткізу, мұнда әр түрлі пәндерді оқып үйрену кезінде алған білім біртұтас етіп біріктіріледі, мысалы, физиканы, химияны және биологияны оқып үйрену процесінде энергия туралы алған білімін қорытындылау, соның нәтижесінде оқушылар энергияның сақталу және айналу заңын толық әрі терең түсінеді. Іргелі ұғымдар әртүрлі пәндердің өзара байланысқан ұғымдарының жалғасымдылықпен қалыптастырылуы барысында ұзақ процесс нәтижесінде меңгертіледі. Мысалы, “зат” ұғымын қалыптастыру физиканы, химияны және биологияны оқыту нәтижесінде жүзеге асады; бұл ұғым осы оқу пәндерін оқып игергенде ғана қалыптасқан болып саналады.

Көптеген әдіскерлердің зерттеулері мектеп оқушыларында іргелі ұғымдарды қалыптастыру және дамыту берік бекіген пәнаралық байланыстарды тағайындау нәтижесінде жүзеге асатындығын көрсетеді.

7-8 кластарда физика мен химияны оқыту кезінде заттың құрылысы жайындағы ұғымдарды қалыптастырудың негізгі кезеңдерін қарастырайық:

I кезең 7- класта физиканы оқытуда.

Заттың құрылысы жайындағы ұғымдарды молекулалық деңгейде қалыптастыру. Молекулалардың қозғалысы. Дене температурасының молекулалардың қозғалыс жылдамдығымен байланыстылығы. Молекулалар арасындағы өзара әрекет.

II кезең 8- класта химияны оқытуда

Заттың құрылысы жайындағы ұғымдарды атом-молекулалық деңгейде түсіндіру. Жай және күрделі заттардағы молекулалар құрамы. Физикалық құбылыстар кезінде молекулалардың сақталу және химиялық құбылыс кезінде бұзылуы. Молекулалардың кинетикалық және потенциалдық энергиясы.

III кезең 8- класта физиканы оқытуда.

Заттардың иондық құрылымы жайындағы ұғымдарды қалыптастыру.

Атомның ядролық моделі. Ядро заряды және атомдағы электрондар саны. Денелердің электрленуі құбылысының мәнін, металдрдағы және электролиттердегі электр тогының табиғатын, өткізгіштердің кедергісін және т.б. түсіндіру кезінде заттың иондық құрылымы жайындағы ұғымдарды нақтылау және жүйелеу.

IV кезең 9- класта химияны оқытуда.

Заттардың иондық құрылымы жайындағы ұғымдарды дамыту.

Атомдардың электрондық қабаттарының құрылымы. Атом ядросының құрамы. Изотоптар. Молекулалар мен кристалдардың электрондық құрылымы. Иондық және коваленттік байланыстар. Полярлы және полярлы емес ковалентті байланыс. Иондық, атомдық және молекулалық кристалл торлар.

Жоғарыда көрсетілген кезеңдерден заттардың молекулалық құрылысы жайындағы ұғымдар 7-класс оқушыларына физика сабақтарында қалыптастырылатынын көруге болады. Бұл ұғым кейіннен 8-кластың химия курсында дамытылады. Осының нәтижесінде оқушылар заттың атом-молекулалық құрылымы жөніндегі ұғымдарды кеңінен меңгеретін болады. 8-класс физика және химия, кейіннен 9-класс химия курстарында бұл ұғым дамытылады және тереңдетіледі.

Заттың құрылысы жайындағы ұғымдарды қалыптастырудың жалпы шарттарына төмендегілерді жатқызуға болады: ұғымдық жүйенің негізін құрайтын қалыптастырылатын ұғымдарды таңдау; ұғымдарды қалыптастыру және дамыту үшін қажетті оқу материалының көлемін таңдау; сәйкес курсты оқыту процесінде оқушыларға ұғымдарды қалыптастырудың және дамытудың кезеңдерін анықтау; пәнаралық байланыстарды тағайындау; ұғымдарды тиімді қалыптастырудың әдіс-тәсілдерін таңдау.

Физика және басқа оқу пәндерінің байланысы.

Физика және математика курсының байланысы. Математиканың физикамен айқын мысалының бірі – физикалық шамалар арасындағы функциялық тәуелділікті және функциялар графигін пайдалануды көз алдымызға елестетейік. Координат жазықтығын оқып үйренумен байланысты мектеп оқушылары әртүрлі графиктерді сызып үйренеді. Бұл өз кезегінде оқушылардың физикадан механикалық қозғалыс жолының, жылдамдығының, сондай-ақ, аблқудың, қатаюдың графиктерін салуына өз игілігін тигізеді. Сөйтіп, математикадан алған білімдерін оқушылар физикалық білім игеруге пайдалана бастайды. Олар әртүрлі математикалық шамаларды өлшеу, сан мәндерін дөңгелектеу туралы алған ұғымдарын физикалық эксперименттер нәтижесін анықтауға (әртүрлі өлшеу жүргізу барысында) қолдана алады. Сол сияқты, оқушылар екі айнымалысы бар теңдеу туралы алған түсінігін және оны шешу жолындағы игерген тәсілдерін, тура және кері байланыс, т.б. ұғымын физикада жиі пайдаланады. Олар функция ұғымын игеріп, оның берілу тәсілдерін меңгереді. Одан кері функция түрлерін оқып үйренеді, олардың графиктерін сызып дағдыланады. Бұл дағдылар мен математикалық білім физиканы игеру үшін қаншалықты қажет екені түсінікті.