115
Сурет 38 – Оптика пәні бойынша лаборатория сабағының моделі
Лабораториялық сабақтарда жұмысты, экспериментті орындағанда
физикалық құбылыстарды студенттердің ӛздері бақылауға, тексеріп кӛруіне
бағытталады. Студенттер табиғат заңдылықтарын ӛздері зерттейді, қолдан
қайта жасайды, сандық және сапалық қасиеттерін байқап отырады, ӛлшеулерді
жүргізеді. Ӛз бетінше қорытынды жасауға үйренеді, физикалық ұғымдарды
біліп-тануға және ӛмірде қолдануға мүмкіндік болатындығына сенімі артады.
Зертханалық эксперимент оқытудың ең әсерлі және нәтижелі әдістеріне
ОПТИКА ПӘНІ
БОЙЫНША
ЛАБОРАТОРИЯ
САБАҒЫ
ҦЙЫМ
ДАСТЫРУ
САБАҚ
БАРЫСЫ
Демонстрациялық эксперимент
Зертханалық эксперимент
Құбылысты ӛзіндік бақылау, тексеріп
кӛру, анализ жасау, талдау
Миға шабуыл жасау, ӛз бетінше
қорытынды жасауға үйренеді
Табиғат заңдылықтарын зерттейді,
қолдан қайта жасайды.
Виртуальдық лабораториялық
жұмыстарды ӛз бетінше орындау
АКТ-ны қолдану жағдайында
Эксперименттік есептер шығару
Приборлар мен кӛрнекі құралдар жасау
Проблемалық эксперимент
Ерекше жауап, ой ұшқырлығы, ӛзіндік
жұмысқа икемділік
Мақсаты: студенттердің жаңаны танудағы ой ұшқырлығын, мәселені шешудегі
икемділігін, ерекше нәтиже алуына қабілеттілігін қалыптастыру
Нәтиже: білімді жаңа жағдайға қолдана алуы, логикалық мәселелер мен
есептерді шеше алуы, жаңа есеп пен проблемалық сұрақ ойлап табуы, ойлау
ерекшеліктерін, икемділігін, ұшқырлылығын кӛрсете алу
116
жататындықтан, оны физика ғылымындағы эксперименттік зерттеу тәсілдерінің
бейнесі және тікелей «кӛшірмесі» деп түсінуге болады.
Сонымен қатар, оптиканың жаңа бағыттағы жаңалықтары бойынша
лабораториялық зерттеу жұмыстарының нәтижесін ӛңдеуде ақпараттық
технологиялардың маңыздылығын айта кеткен жӛн. Әсіресе, кванттық оптика
бағытындағы жүргізіліп жатқан лабораториялық зерттеу жұмыстары қазіргі
таңда оптиканың жаңа бағыттарына үлкен кӛлемдегі теориялық білімді енгізіп
жатқаны анық.
Қ.А. Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті «Физика»
кафедрасының Ӛзбекстан Республикасы, Әжинияз атындағы Нӛкіс мемлекеттік
педагогикалық институтымен жасалған ортақ келісімдер бойынша, кванттық
оптиканың жаңа салаларында екі жақты зерттеу жұмыстары жүргізілді. Нӛкіс
мемлекеттік педагогикалық институтының ғалымдарымен бірге аталған
бағытта бірнеше зерттеулерге қатысып, лабораториялық жұмыстардың ӛрісін
кеңейтуде ат салыстық және соның нәтижесінде бірнеше мақалалар жарық
кӛрді.
Мысалы, «электрон-фонон әсерлесуінің биполярондардың түйіндеріндегі
бозе-эйенштейн конденсация температурасына экрандау эффектісі» атты
мақалада[126] Холстеин - Хаббардтың үлкейтілген модель рамкасында
электрон- фононды ӛзара әрекеттесуші жүйе ортаға алынады. Мұнда күшті
электрон-фононды әрекеттесу шегінде биполярондар жүйенің негізгі
квазибӛлшектері болып есептелінеді. Электрон-фононды әрекеттесу
экрандалған деп алынып, оның потенциалы Юкава пішініне ұқсас
аналитикалық пішінге ие. Электрон-фононды әрекеттесудің экрандалуының екі
түйінді
(би)
полярондардың
бозе-эйнштеиндік
температурасына
байланыстылығы алғаш рет зерттелінді. Аталған мақалада, екі түйінді (би)
полярондардың бозе-эйнштейндік температурасы экрандалған электрон-
фононды әрекеттесу жүйесінде жоғары болатындығы кӛрсетілген(сурет).
Сурет 39 - Электрон-фононды әрекеттесудің экрандалуының екі түйінді
(би) полярондардың бозе-эйнштеиндік температурасына әсері
117
Қазіргі таңда физика саласындағы ғылыми-зерттеу орталықтарында да
табиғи эксперимент жүргізуде алынған негізгі нәтижелерде жаңа ақпараттық
технологиялардың орны ерекше. Алынған нәтижені компьютердің жаңа
бағдарламалары арқылы кӛрнекі, дәл нәтижеге қол жеткізу мүмкіндігі
туындайды. Ал мұндай мүмкіндік, білім беру саласында теориялық білімнің
түсінікті болуы мен меңгерілу жағдайының жеңілдеуіне алып келеді.
Ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижесінде пайда болып жатқан жаңа
білімдер оптика пәнінің мазмұнына да ӛзгерістер енгізуді қажет етіп отырады.
Оптика пәні бойынша лабораториялық сабақтарда физикалық эксперимент
және фронтальдық лабораториялық жұмыстарды орындауда (ақпараттық
технологияларды қолдану) виртуальдық модельдерді компьютер арқылы
қолдану жетіспейтін құрал-жабдықтардың орнын толтыруда септігін тигізді.
Сол арқылы студенттердің физикалық эксперименттерді ӛз бетінше
орындауына, физикалық білімдерін ӛздігінен жетілдіруге мүмкіндік
жасалынды[147].
Лабораториялық сабақтарда виртуальдық модель келесі жұмыстарды
орындауда қолданылды: Дифракция және интерференция (В), дифракциялық
тор (В), оптикалық системаларды моделдеу (В), бір саңлаулы Фраунгофер
дифракциясын оқып үйрену (В), линзаның қисықтық радиусын Ньютон
сақинасының кӛмегімен анықтау (В), фотоэффект құбылысын зерттеу, комптон
эффектісі (В) т.б.
Жоғарыда аталған жұмыстарды орындауда біз «Ашық физика 1.1»
бағдарламасын қолдандық. Жұмысты орындау барысын студенттердің
креативтілігін қалыптастыру мақсатында эвристикалық әдістерді қолданып
отырдық. Тӛменде біз кейбір лабораториялық жұмыстарды мысал ретінде
кӛрсетеміз.
Бір саңлаулық Фраунгофер дифракциясын оқып ҥйрену.
Жұмыстың мақсаты:
1.
Когерентті жарықтың бір саңлаулық Фраунгофер дифракциясы
схемасымен танысу.
2.
Ӛзара параллель сәулелердің дифракциясы бұрыштарын анықтау.
3.
Студенттердің ой ұшқырлығын, жұмысты ӛзіндік орындаудағы
икемділігін, эксперименттік есептерді шешуде ерекше жауаптарды алуға
қабілетіліктерін қалыптастыру.
Қысқаша теория:
Фраунгофер дифракциясы жарық кӛзі мен бақылау нүктесі дифракция
тудырған кедергіден шексіз қашықтықта болғанда байқалады. Бір саңлаулық
Фраунгофер дифракциясын бақылау схемасы 39-суретте кӛрсетілген.
Достарыңызбен бөлісу: |
