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

2-сурет. Физикадағы оқу экспериментінің жүйесі.

Демонстрациялық эксперимент немесе тәжірибелер сабақ үстінде көрсетіледі. Демонстрациялық экспериментті көрсеткенде оқушылар пассивті түрде бақылаушы ролін атқарады. Лабораториялық экспериментте оқушылар өздері белсене қатынасады, физикалық құбылыстарды өздері қолымен істеп көріп, өлшеулер жүргізеді, физикалық шамалар мен тұрақтыларды тағайындайды. Мектепте жүргізілетін лабораториялық эксперимент белгілі ерекшеліктеріне қарай 5 топқа классификацияланады (3-сурет):

І.Лабораториялық экспериментке оқушылардың қатыстырылуы бойынша: 1) олардың барлығы түгел міндетті түрде орындайтын сыныптық лабораториялық жұмыстар; 2) сыныптан тыс уақытта (физика кабинетінде, үйде), физикаға қызығушы оқушылардың ғана істейтін лабораториялық жұмыстары болып бөлінеді.

ІІ. Өткізілетін орны мен уақыты бойынша лабораториялық жұмыстар 4 түрге бөлінеді: 1) толық бір сабақ бойы; 2) сабақта қысқа уақыт (5-10 мин.) мерзімде; 3) физикалық праткикум деп аталатын ұзақ уақыт бойы (2 сабақ) бойы; 4) сыныптан тыс уақытта (кабинетте, үйде -10,30 мин.) өткізілетін эксперимент.

ІІІ. Лабораториялық эксперимент мазмұны бойынша сандық және сапалық болып бөлінеді.

ІV. Өткізу тәсілдері бойынша лабораториялық эксперимент: 1) фронталь; 2) әртүрлі жұмыстар жүйесі; 3) физикалық практикум болып 3-ке бөлінеді.

V. Лабораториялық эксперимент қойылу мақсаты бойынша: 1) зерттеушілік; 2) эвристикалық; 3) иллюстративтік болып бөлінеді.

Фронталь лабораориялық жұмыстар қысқа уақытты немесе бір сағаттық болады. Ол сабақта барлық оқушылар бір мезгілде бәрі бірдей жұмысты орындайды. Мұның бірқатар ұйымдастыру-әдістемелік артықшылықтары бар: а)өтілетін тақырыппен тығыз байланысты болады; ә)барлық оқушының бірдей жұмысты орындауы, оны өткізу мен тексеру мұғалім үшін жеңілдейді.

лабораториялық эксперимент

3-сурет. Лабораториялық эксперимент жүйесі.

Мұғалім бұл жұмыстың мынадай өзіндік қиыншылықтарын да аңғаруы керек: а)сыныпта барлық оқушыларды бірдей приборлармен қамтамасыз етудің мүмкіндігі бола бермейді; ә)бір жұмысты 3-4 оқушы бірігіп топ болып жасайтындықтан, олардың біреуі ғана өлшеумен айналысып, қалғандары тек бақылауға мәжбүр; б)жұмыстың приборларын тегіс бәріне бір мезгілде таратып, жинап алу мұғалімге оңайлыққа соқпайды.

Әртүрлі жұмыстар жүйесі, әдетте, тоқсанның не оқу жылының аяғында өткізіледі. Өтілген бірнеше тарауларға қатысты әр түрлі 10-15 лабораториялық эксперимент қойып, әр топ оқушыларына бір мезгілде әр түрлі жұмыстарды (мысалы, 10-сыныпта, механикадан, молекулалаық физикадан, электр бөлімінен) орындаттырады. Бұл тәсіл бойынша әр оқушы жеке дара әр түрлі жұмысты орындап, оның өздігінен, шығармашылық түрде істеуіне мол мүмкіндік туғызылады. Бірақ, оның мынадай кейбір әдістемелік қолайсыздығы болатындығын мұғалім ескеруі керек: а)лабораторииялық жұмысты орындау күнделікті өтілген тақырыппен байланысты болмайды; ә)жұмысты орындау туралы әр жұмысқа әр түрлі нұсқау берудің мүмкіндігі қиын; б)жұмыстың нәтижесін сынып болып талқылау ыңғайсыз; в)әр түрлі лабораториялық жұмыстарды ұйымдастыру, тексеру, қорытындылау да қолайсыз.

Физикалық (лабораториялық) практикум оқу жылының аяғында 9-10-11-сыныптарда, 1-2 сағат бойы өткізіледі (мысалы дененің еркін түсу үдеуін өлшеу, шала өткізгіштіктердің вольт-амперлік сипаттамаларын алу, электрорезонансты зерттеу). Мұндай лабораториялық практикумдар күрделі аппаратуралармен жасалады, физикалық құбылыстар терең зерттеледі, оқушылардың өз бетінше ізденушілікпен істеуін талап етеді, оларды ғылымми-зерттеу және өлшеу әдістерімен таныстырады.

Зерттеушілік лабораториялық жұмыстар – металдар мен шала өткізгіштіктердің кедергілерінің температураға байланыстылығын зерттеу (10-сынып), эврикалық – Бойль-Мариотт заңын анықтау (9-сынып), иллюстративтік – Ньютонның екінші заңын тексеру (9-сынып) сияқты болып келеді.

Физикалық оқу экспериментінің құндылығын арттыру мынадай мақсаттарды жүзеге асыруға бағытталған:

1)мектеп физика курсының ғылыми деңгейін көтеру;

2)физикалық білімнің мазмұнын қазіргі физика ғылымының даму дәрежесіне сәйкестендіру.

Мектепте физикалық эксперименті тиісті дәрежеде өткізудің ең басты шарты – физика кабинетін жабдықтау және оның жұмысын жоспарлы түрде дұрыс жолға қоя білу. Бұл физика мұғалімінің ынта-жігеріне және іскерлік қабылетіне бірден-бір байланысты жұмыс.

Демонстарциялық эксперименттің әдістемесі және оған қойылатын талаптар

Демонстрациялық эксперимент немесе тәжірибелер сабақ үстінде көрсетіледі, сондықтан ол сабақтың бір бөлігі болып есетелінеді және оқытудың басқа тәсілдерімен бірігіп қолданылады. Олай болса, демонстарциялық эксперимент көрсетпейінше физика сабақтарын сапалы өткізуге болмайды.

Сабақ үстінде физикалық тәжірибелерді көбінесе мұғалім көрсетеді, кейде оларды оқушылардың өздеріне де жасатуға болады.

Физикалық демонстрациялық эксперименттің әдістемелік құндылығы мұғалімнен мынадай шарттарды орындауды талап етеді:

1)тәжірибе өтіліп жатқан оқу материалымен тікелей органикалық байланыста көрсетілуі керек;

2)демонстрациялық эксперименттің айқын мақсаты болуы тиіс;

3)сабақта көрсетілетін физикалық тәжірибе көп уақыт алмауы керек және барлық приборларды бірден көрсетудің қажеті жоқ;

4)тәжірибенің сәтті шығуы керек;

5)тәжірибе айқын көрінуі керек;

6)физикалық тәжірибелердің негізінен физикалық заңдылықтардың сандық мағынасын дәлелдеуге арналғаны жөн;

7)демонстарциялық эксперименттің эврикалық түрде болғаны жөн, мұндай жағдайда тәжірибенің негізінде оқушылар өздері «жаңалық» ашады немесе тиісті қортындыға келеді;

8)тәжірибені көрсеткенде демонстрациялық үстелде тек керекті құралдар ғана қойылуы тиіс;

9)көрсетілген тәжірибеге қатысты сурет пен схемаларды дер кезінде тақтаға сызу қажет;

10)физикалық экспериментті нәтижелі көрсетуде физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігі өте-мөте қажет.

Оқушылардың физика-техникалық сыныптан тыс тәжірибелері мен бақылауларын ұйымдастыруға бірқатар жеткілікті мүмкіндіктердің бар екендігін аңғару қиын емес.

Сыныптан тыс эксепримент үйде, өндіріс обьектілерінде экскурсия кезінде, физикалық кештерде, физика-техникалық үйірмелерде, қолдан приборлар жасау кезінде өткізіледі.

Сыныптан тыс уақытта физикалық тәжірибелерді, бақылауларды, өлшеулерді нәтижелі өткізу мұғалімнің мынадай әдістемелік-ұйымдастыру жұмыстарды күні бұрын жасай білу шеберлігіне байланысты: 1) оқу материалына сәйкес қосымша әдебиеттерді таңдап алып, онымен оқушыларды таныстыру, олар орындайтын тәжірибелер мен бақылауларды жоспарлау; 2) ондай жұмыстарды орындауға тапсырмалар дайындау; 3) оларды орындайтын орынды және қажетті приборларды анықтау.

Мысалы, оқушылардың үйде жүргізетін бақылаулары мен өлшеулері мынадай тапсырма бойынша орындалуы керек:

а) үйдегі шелекьің, кастрюляның, бидонның, кесенің сыйымдылығын мензурканың жәрдемімен өлшеп анықтау (7-сынып).

ә) үйден мектепке дейінгі жүрген жүрісінің орташа жылдамдығын қадымдап анықтау, оның графигін сызу (7,9-сынып).

б) тұрмыста және техникада инерция құбылысының ескерілуін бақылау (7,9-сынып).

в) үйдегі электрпісіргіш арқылы бір күнде және бір аптада жұмсалатын энергияның құнын есептеу (8-сынып).

г) үйде және табиғатта байқалатын жарықтың дисперсиясы, интерференциясы, диффракциясы құбылыстарын бақылау, оларды түсіндіру (9-сынып).

д) адамның жерге түсіретін қысым күшін және қысымын өлшеп, анықтау (11-сынып).

Сыныптан тыс эксперименттің орындалу нәтижелерін мұғалімнің сабақта сұрап, талдап, қорытындылап, толықтырып тұруы қажет.