ФИЗИКА ЕСЕПТЕРІНІҢ МАҢЫЗЫ МЕН КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

  ФИЗИКА ЕСЕПТЕРІНІҢ МАҢЫЗЫ МЕН  КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

Физикадан есептерді шығарудың басты мақсаты – физикалық құбылыстарға оқу кезінде логикалық ойлау қабілетінің дамуына жəне химиялық білімнің қалыптасуына бағыну.  Мұндай мақсатқа жету үшін тек қана есепті шешу фактісі емес,  сонымен бірге оларды шешудің тəсілдерін таңдау маңызды роль атқарады.  Есепті шешу тəсілімен оны талдау жолы оқылған құбылыстың мəнін ашуға қабілетті болу керек.  Кейде тəжірибеден байқағанымыздай оқушы құбылыстың мəнін түсінбей,  механикалық түрде шығарады.  Есеп шығару барысында түсіну,  талқылау,  ой- тұжырымын жасау жəне дəлелдеуге тура келеді.  Салыстыру,  талдау,  жинақтау,  жалпыдан жекеге,  жекеден жалпыға ауысып ойлау арқылы оқушылардың ақыл- ойы дамиды,   интелектуальды біліктері мен дағдылары қалыптасады.  

Білімді қолдануға үйретудің барлық  əдістерінің ішінде эксперимент есептері айрықша орын алады.  Оларды сипаттауға,  классификациялауға

əдістемелік  əдебиеттерде:  əдістемелік құралдарда,  «Физика мектепте» журналының мақалаларында,  облыстық баспаларда шығарған кітаптарда зор көңіл бөлінген. Бірақ проблеманың аса күрделі болуына байланысты оны шешуде көптеген олқылықтар болды.  Ең алдымен есептерді қолданудың жалпы білім беру мен тəрбиелік мақсаттары:  есептерді қолдануға жалпы қатысты болсын, сол сияқты жекелеген міндеттерде есептердің жеке топтарымен əрбір есептің мақсатыда жеткілікті айқын жəне дəлме- дəл анықталмаған.

Соның салдарынан эксперимент есептерін классификациялаудың айқын педагогикалық негізі болмады.  Эксперименттік жəне басқа есептерді іріктегенде  əр есептің оқу мақсатын анықтаған жөн:  бұл есепті шығарғанда қандай білім жетілдіріледі,  қандай интеллектуальді шеберліктер жəне техникалық дағдылар тəрбиеленеді.  Физиканы оқытудың негізгі білімдік мақсаты оқушыларды бағдарламада көрсетілген заттардың құрамы, қасиеттері жəне құрылысы жөніндегі біліммен қаруландыру болғандықтан эксперимент есептері де оқушыларды осы білімді алуға бағыттауы керек. Демек, эксперимент есептерінің ішінде заттарға сапалық анализ жасайтындары болуы керек. Мұндай есептер мектеп практикасында кең таралған.  Эксперименттік есептерді шешетін оқушыға қойылатын талаптың бірі, практикалық  əрекеттерден бұрын эксперимент есебі теориялық тұрғыдан шешілуі керек [16].

Есеп шығару физиканы оқыту процесінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады, өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлерімен кезендерінде және кластан тыс жұмыстарында 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 практикалық маңызына және өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді;

3.                 Мектеп оқушыларын тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, еңбек сүйгіштікке, қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді, олардың ерік – жігерін қайрайды;

4.                 Физикалық ұғымдарды, жастардың практикалық ебдейліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады;

5.                 Оқушылардың алған білімдерінің тереңдігі 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 дамыта және тереңдетеді;

9.                 Пән аралық байланысты (математика ,химия, астрономия, сызу, биология, география) күшейтуге ықпал жасайды;

10.            Оқушылардың физикаға деген қызығушылығын арттырады.

Сондықтан да физикадан есеп шығару бағдарлама және емтихан талаптары бойынша міндетті түрде қолданылатын оқыту әдістерінің негізгілерінің біріне саналады.

          Физикалық есептерді шығару арқылы мұғалім сабақта оқушылардың білімі мен дағдыларын тексеріп бағалайды, жаңа материалды түсіндіреді және оны бекітеді, проблема қойып оны зерттейді, сын жұмысын өткізеді, эксперимент орындатады, үйде өз бетінше жұмыс істетеді, олимпиада мен конкурстарды ұйымдастырады т.т.

Физика есептері мазмұны мен дидактикалық мақсаттарына сай алуан түрлі. Оларды түрлі мазмұндағы көптеген есептер үшін неғұрлым типтік қасиеттерін бейнелейтін әртүрлі белгілеріне қарай классификациялауға болады.

Есептер:

1.                  есептерде қамтылған ақпараттың берілу тәсілі бойынша;

2.                 шығарудың негізгі тәсілі – есепте қойылған сұрақтың жауабын табу бойынша;

3.                 мазмұны мен басқа белгілері бойынша  классификацияланады.

Физикалық есептерді айтылу тәсіліне қарай төрт түрге бөлуге болады:

1.                 мәтіндік;

2.                 эксперименттік;

3.                 графиктік;

4.                 сурет-есеп.

Олардың әрқайсысы өз кезегінде сандық (немесе есептеу) және (немесе сұрақ-есептер) болып бөлінеді. Сонымен қатар есептің негізгі түрлерін қиындық дәрежесіне қарай оңай және қиын, жаттықтыру есептері мен шығармашылық есептер және басқа типтерге бөлуге болады [15] .

Физиканы оқыту процесінде мәтіндік есептер жиі қолданылады. Бұл есептер – шартты сөзбен берілген, дәлме-дәл, шартында физикалық тұрақтылардан басқа қажетті мәліметтер бар есептер. Шығару тәсілдеріне қарай оларды сұрақ есептер және есептеу есептері деп бөледі.

Сұрақ - есептер – бұл шығару кезінде қандай да бір физикалық құбылысты түсіндіруге (есептеулерді орындамай) немесе белгілі бір жағдайларда құбылыстың қалай болып өтетініне болжам жасауды қажет ететін есептер. Әдетте, мұндай есептердің мазмұнында сан мәліметтер болмайды. Мысалы:

№1.  Стратонавттың айтуы бойынша, арнайы құралдардың көмегінсіз стратостаттың көтерілгенін немесе төмендегінің, жалпы қозғалып бара жатқандығын анықтау мүмкін емес. Неліктен?

№2.  Жолға, вагон қабырғаларына қарағанда қозғалып бара жатқан вагонның қандай бөліктері қозғалады және қандай бөліктері тыныштықта болады?

№3.   Тоқтап тұрған автомобильдің қасынан бірдей жылдамдықпен келе жатқан тракторлар калонасы өтіп бара жатыр. Әрбір трактор басқа тракторларға қарағанда қозғала ма? Автомобиль тракторға қарағанда қозғала ма?

 Сұрақ – есептерді шығару кезінде есептеулердің болмауы оқушылардың назарын есептің физикалық мағынасына аударуға мүмкіндік береді. Қойылған сұрақтарға жауаптарды  негіздеу  қажеттігі оқушылыларды пайымдауға,физикалық зандардың мәнін тереңірек ұғынуға үйретеді.

Сұрақ- есептерді шығару, есептің графиктік материалы болатын жағдайларынан басқасында, әдеттегідей, ауызша орындалады. Жауаптар суреттермен де берілуі мүмкін. Мысалы, мына есепке жауап тек суретпен беріледі: «Тығыздығы шар затының тығыздығынан екі есе артық болатын сұйықтың бетінде жүзіп жүретін шардың суретін салыңдар».

Сұрақ-есептер мен сурет-есептер тығыз жалғасады. Бұларда сұраққа ауызша жауап беру немесе есепке қойылған сұраққа жауап болатын суретті салу талап етіледі. Мұндай есептерді шығару оқушылардың зейінің, бақылағыштығын және графиктік  сауаттылығын дамытуға әсер етеді.

Сандық есептер – бұл есептерде қойылған сұрақтардың жауабын есептеулерсіз алуға болмайды. Мұндай есептерді шығарғанда сапалық  талдау да қажет, бірақ оны процестегі қандай да бір сандық сипаттамаларды санау арқылы сапалық талдаумен (анализмен) толықтырады. Сандық есептер қиындығына қарай жай және күрделі болып бөлінеді. Жай есептер деп күрделі емес анализ бен жай есептеулерді қажет ететін, әдетте бір-екі амалмен шығарылатын есептер аталады. Мұндай есептерді шығару (азғантай мөлшерде) енді ғана оқып үйренілген заңдылықты нақтылау үшін қажет. Олардың неғұрлым оңайларын ауызша шығаруға болады.

Сандық есептерді шығару үшін: арифметикалық, алгебралық, геометриялық, графиктік тәсілдер қолданылады.

Есеп шығарудың арифметикалық тәсілінде арифметикалық амалдар қолданылады және есептеуде шамамен арифметикадан есеп шығарғандай жүргізіледі. Есептерді шығарудың алгебралық тәсілі формулалар мен теңдеулерді қолданумен шектеледі. Геометриялық тәсілде – геометриялық теоремалар, ал графиктік тәсілде графиктер пайдаланылады.

Мәтіндік есептердің қатарына абстрактілі есептерді жатқызуға болады, бұл күнделікті өмірде бақыланған құбылыстар мен процестер сөз болатын есептер, өндірістік – техникалық мазмұнды есептер және тарихи мазмұнды есептер. Кейде мәтіндік есептер қатарына «қызықты есептер» (занимательные) де жатқызылады.

Есептердегі эксперимент түрліше қолданылады. Кейбір жағдайларда демонстрациялық столда жүргізілетін тәжірибеден немесе оқушылардың өздері орындаған тәжірибелерінен есептер шығаруға қажетті мәліметтерді алады. Бұл жағдайда есепті тәжірибесіз шығаруға болмайды. Екінші бір жағдайларда есептің шартында көрсетілген мәліметтерге сүйеніп, есепті тәжірибесіз де шығаруға болады. Мұндай жағдайларда тәжірибені есепте айтылған құбылыстар мен процестерді иллюстрациялау үшін пайдаланылады. Бірақ егер эксперимент тек қана есепті тексеру үшін қолданылса, ондай есепті эксперименттік деп атауға болмайды.

Эксперименттік есептерді шығару барысында оқушылардың бақылағыштығы дамумен қатар, аспаптармен жұмыс істеудегі дағдылары жетіледі. Мұнда оқушыларфизикалық құбылыстар мен заңдардың мәнін тереңірек танып біледі.

Графиктік есептерді шығару процесінде графиктер қолданылады.

Есептерді шығарудағы графиктердің роліне қарай, қолда графикке жасалған анализ негізінд, жауабы алынатын есептер және шамалар арасындағы функциялық тәуелділікті график түрінде көрсетуді қажет ететін есептер болып ажыратылады.

Графиктік есептерді шығару шамалар арасындағы функциялық тәуелділікті түсінуге, графиктермен жұмыс істеу дағдыларын дамытуға көмектеседі. Олардың танымдық, политехникалық маңыздылығы осында.

Шартында оларды шығаратын мәліметтер жетіспейтін есептерді толымсыз мәліметтермен берілгенесептер деп атайды. Мұндай есептерде жетіспейтін мәліметтер анықтамалықтардан, кестелерден және басқа әдебиеттерден алынады. Мұндай есептер өмірде жиі кездеседі, сондықтан бұл есептерді шығару бағалы.

Оқушылардың есеп шығаруға қызығушылығын арттыру үшін есептерді шебер таңдай білу керек. Олардың мазмұны түсінікті де қызықты,қысқа да дәл тұжырымдалған болу керек. Есептегі математикалық операциялар оның физикалық мағынасын көлеңкелемеу керек. Жасандылықтан және есептер шартындағы ескірген сандық мәліметтерден аулақ болған дұрыс.

Тақырып бойынша есеп шығаруды оңайынан бастау керек, олардың ішінде оқушылардың зейіні берілген тақырыптағы оқып үйренілетін заңдылықтардың немесе жаңа ұғымдардың белгілерін анықтап оның басқа ұғымдарымен байланысын тағайындау төңірегіне тоқталады. Содан кейін біртіндеп қиынырақ есептерге көшкен дұрыс[5].

Физикалық есептерді негізінен мазмұны, дидактикалық мақсаты және шығару тәсілдері бойынша классификацияланады.

Физика есептері мазмұнына қатысты физиканың жеке тарауларына (механика, оптика т.т.) қарай және де тарихи, политехникалық мазмұнды, қызықты, шығармашылықты, экспериментті, кешенді болып бөлінеді.

Эксперименттік есептер мына типтес болып та келеді:

1.                 «Пружинаны белгілі масштабпен теңдей өлшем бірліктеріне бөліп (градуировка), оның ұзаруы мен оған түсірілген күштің байланыстылығын көрсететін формуланы өрнектеңіз».

2.                 «Берілген сұйықтың тығыздығын ареометрдің жәрдемімен анықтаңыз».

3.                 «Физика кабинетіндегі электр қоңыраудың істейтін моделі, гальваникалық элемент, кілт, сымдар берілген. Электр қоңырау бір ақ рет шылдырауы үшін электр тізбекті қалай қосу керек? Оның схемасын сызып көрсетіңіз»

Эксперименттік есептерді шешу тәсілдері оларды шешудегі эксперименттік жұмыстың қойылуына тәуелді. Мысалы, есепті шешу үшін барлық тексеру қажет болса, онда есептің шешуін нұсқауларға сәйкес жазады. Эксперименттік есептердің басқа түрлерінде есепті шешу және баяндау қажет болады. Егер есепті шешу үшін қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынса, онда экспериментті құру және өлшеулер жүргізу маңызды.

Есеп түріндегі эксперименттік тапсырмаларды шешу және жазу келесі элементтерден тұрады: есептің қойылуы, шарттарды анализдеу, өлшеулер жүргізу, есептеулер, тәжірибеден тексеру. Эксперименттік есептердің бағалы жері – ол оқушылардың алған білімін практикада қолдана білуін тексеруге жол ашады.

Эксперимент  есептерін  шығару  жоспарының  жалпы нұсқаулары ретінде мыналарды ұсынуға болады:

1.       Негізгі сұрақты нақтылау мақсатымен жəне бұл есепте қандай білімді

қолдану керектігін анықтау үшін есептің шартын талдау:

2.       Есепті шығаруға қажетті білімді жұмылдыру:

3.       Негізгі  сұрақты  бірнеше  сұрақтарға  жіктеу,  оларды  шешу  негізгі

сұраққа жауап алу үшін қажет:

4.       Есепті шешудің жалпы жоспарын құру:

5.       Қажетті əрекеттерді орындау:

6.       Шығарудың дұрыстығын тексеру жəне есеп жазу.

          Эксперименттік  есептерді шығару  көбінесе  оқығанды  қайталау  кезінде орындалады.  Оқылғанды  қайталау:  1)  сабақ  соңында,  2) сабақ  басталар алдында,  3) тақырып  немесе  оның  бөлігі  өтілген  соң  қолданылады.

Эксперименттік  аналитикалық  есептер  шығаруға  үйретудің  теориялық негізі -  атом -молекулалық  теория  немесе  электролиттік  диссоциациялану теориясы болуы мүмкін. Бірінші жағдайда оқушылар заттарды осы затқа тəн белгілері -  агрегаттық  күйі,  түсі,  иісі,  суда  ерігіштігі,  кейбір  физикалық қасиеттері арқылы біледі.

 Қызықты физикалық есептер көп кездеспейді. Оған мынадай есеп мысал бола алады:

          «Болат стерженнің екі ұшын да бірдей магниттік полюке магниттеуге болады ма? Егер болса, қалай? Егер болмаса, неге?»

          Шығармашылық есептердің ерекшелігі зерттеушілік(«Неге?» деген сұраққа жауап беретін) және конструкциялық («Қалай істеу керек?» деген сұраққа жауап іздейтін) есептер болып екі түрге бөлінеді.

Шығармашылық есепке, олимпиадада берілген мынадай бір есеп мысал бола алады:

      

                                       Б

 

 А

                                                      А

                 1-сурет

«А білікті  (вал) айналдыру арқылы Б стол жай ғана жоғары көтеріліп, төмен түсетін болуы үшін қандай тетікті ойлап табамыз?» (1 - сурет)

           Өндірістік – техникалық  мазмұнды есептер физика сабақтарында көп шығарылады. Бір мысал:

 «Шахтаға массасы 280 кг лифт бірқалыпты үдемелі қозғалыспен түсіріледі. Ол 10 с ішінде 35 м тереңдікке түседі. Лифт қанатының керілуін табыңыз.»

Бұл есептердің 2 – 3 түрі бір есепте бірігіп келсе, оны аралас кешенді есеп деп атайды, олар көп кездеседі.

Барлық физикалық есептер берілу шарты бойынша текстік, эксперименттік, графиктік, сурет – есеп сияқты салаларға бөлінеді. Дидактикалық мақсатта олар қарапайым, жаттығу, күрделі есептер болып саналады.

Қарапайым есептер 1 – 2 формула мен заңдылықтарды, жеңіл экспериментті пайдалану арқылы шығарылады.

Жаттығу есептері көбінесе жаңа материалды бекітуге сұрақ ретінде шешіледі.

Ал қиын есептерді шығаруға бірнеше бөлімдердің заңдары мен формулалары, қорытындылары мен эксперименттік дағдылары пайдаланылады.

          Шығару әдістеріне қарай сандық, сапалық, графиктік, эксперименттік есептер болып бөлінеді.

Математикалық түрлендірулер мен есептеулердің жәрдемімен шешілетін есептер сандық есептер деп аталады. Ал сапалық есептерде қарастырылатын құбылыстың тек физикалық мәні ғана ашылады («массалары бірдей мыс және алюминий кубиктер суға батырылған. Оларға әсер ететін итеруші күш бірдей болады ма?»)

      V

                                       2     3

                                                1

     A

                4

     O                                                 t

                 2- сурет

Есепті шығаруға қажетті мәліметтерді графикті талдаудан алатын болсақ, ондай есептерді графиктік есептер деп атаймыз. Мысалы: Графиктеріне қарап қозғалыс түрлерін анықта (2-сурет).

          Оқу- ағарту саласында өтіп жатқан оқытудың тиімділігін арттыруды, оқушының жеке басының қаблетін дамытуды, шығармашылық белсенді жеке адамды қалыптастыруды мақсат етіп көздеген реформаларға байланысты инновациялық оқыту әдістері жасалуда. Оқушыларды өздігінен және шығармашылық оқуға үйрету үшін, оларды арнайы ұйымдастырылған қызметке тарту керектігін педагогика, психология саласындағы зерттеулер және тәжірибеміз көрсетіп отыр. Оқушыларда оқу қызметінің мүддесі мен мақсатын, оларды іске асыру әдістерін қалыптастыру үшін, ең алдымен оларды қызықтыру керек.

Физика сабағында сапалық есептерді пайдалану осы функцияны орындауға мүмкіндік береді. Қарапайым сапалық есептер – ойды, зейінді қызықтырып әкететін, тартымды есептер. Әсіресе 7-8 сыныптарда физиканы жаңа бастағанда сапалық есептерді көбірек шығартса , оқушылардың пәнге деген қызығушылықтары артады. Сапалық есептер оқушыларды әртүрлі ой әрекетіне :салыстыруға, жалпылауға, талдауға, синтездеуге үйретеді. Сапалық есептер оқушылардың есте сақтауын қалыптастырады, танымдық мүмкіншіліктерін кеңейтеді, физикалық білім деңгейінің жоғарылауына, мектеп курсын саналы қабылдауына жетелейді. Сапалық есеп оқушылардың физика заңдарын, құбылыстарды, постулаттарды тез естеріне түсіріп, білу дағдыларын, тапқырлықты, шығармашылықты, мұқияттылықты, кеңістікте елестету қабілеттерін дамытады; оқушыларды оқыту мен тәрбиелеуге кең мүмкіншілік береді[26].  

Сапалық есептердің білімді тексеретін  ( мысалы, ампер деген не? Ом заңы қалай тұжырымдалады?) сұрақтардан айырмашылығы бар. Бұл сұрақтардың мақсаты – оқушылардың білімдерін тексергенде сұраққа оқулықта бар дайын жауаптармен жауап беріледі, оқушылар оларды тек есіне түсіру керек. Сапалық есепте сұраққа жауап беру үшін оқушы физикадан алған білімдерін және есептің мазмұнын талдай отырып жауап береді.Сапалық есептерді шығару кезінде есептеулердің болмауы оқушылардың назарын физикалық мәніне аударуға мүмкіндік береді. Қойылған сұрақтарға жауаптарды негіздеу қажеттігі оқушыларды пайымдауға, физикалық заңдардың мәнін тереңірек ұғынуға үйретеді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1.     Құдайқұлов М., Жаңабергенов Қ. Орта мектепте физиканы оқыту әдістемесі . – Алматы, 1998. – 310б

2.     Қалығұлов А.Ж. Физиканы оқыту әдістемесі. – Алматы, 1992. – 230 б.

3.     Физика пәнін жаңа технологиялық құралдарды пайдаланып оқыту.     //Физика және астрономия. – 2004. - №4. – Б. 7-9.

4.     М.(Л).Бектенов. Курс физики. ‒Алматы: «Бастау»,2001г.

5.     М.(Л).Бектенов. Решение задач по курсу физики. ‒Алматы: «Бастау»,2003г.