Сборник материалов VIІІ международной научной конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование 2013»


БҦЛЫҢҒЫР СУРЕТТЕРДІ CUDA ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ КӚМЕГІМЕН



Pdf көрінісі
бет21/89
Дата03.03.2017
өлшемі15,22 Mb.
#7263
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   89

БҦЛЫҢҒЫР СУРЕТТЕРДІ CUDA ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ КӚМЕГІМЕН 

ҚАЛПЫНА КЕЛТІРУ  

 

Кукенова А.Б., 

aizat.kukenova@gmail.com

  

«Болашақ» университеті, Қарағанды 

Ғылыми жетекші – ф.-м.ғ.к., доцент С.Қ. 

Пішенбаев 

 

 

Фурье жылдам тҥрлендіру (ФЖТ) әдісі Фурье дискреттік тҥрлендіруінің (ФДТ) тиімді 

есептеуге  арналған  алгоритмдер  классына  жатады.  ФЖТ  физика,  астрономия,  инженерия, 

математика, криптография және қаржы есебі сияқты салаларда қолданылады.  Осы кӛптеген 

әр  тҥрлі  қосымшалардың  кейбіреуі  флюидтердің  динамикасын  есептеуде  PDE  шешімін, 

сигналдардың  цифрлік  ӛңдеуін,  ҥлкен  полиномдарды  есептеуді  қамтиды.  Ӛзінің 

маңыздылығына орай, ФЖТ HPC challenge  NAS сапаны ӛлшейтін параллельді программалар 

сияқты параллелді компьютерлік жҥйелер ҥшін бірнеше эталондық тестілерде қолданылады 

[1-2].  ФЖТ-ны  есептейтін  алгоритмдер  графикалық  процессорларда  қолданылады  (GPU). 

Графикалық  процессор  (GPU)  жоғары  ӛнімділігі  мен  арзан  бағасы  ҥшін  ӛте  тиімді  объект 

болып есептеледі.  

Бҧл  зерттеу  жҧмысында  екіӛлшемді  сигналдардың  Фурье  жылдам  тҥрлендіруінің 

алгоритмдерін  оқып  зерттей  келе,  параллелді  есептеу  жҥйесінде  жҧмыс  істейтін 

бағдарламалық  қамтаманы  жасауды  мақсат  еттік.  Бҧл  бағдарлама  CUDA  технологиясының 

кӛмегімен  бҧлыңғыр  кескіндерді  қалпына  келтіре  алады.  Фурье  тҥрлендіру  –  заттық 

айнымалы  функцияларын  басқа  функция  айнымалыларымен  салыстыратын  операция.  Бҧл 

жаңа функция бастапқы функцияны әр тҥрлі жиіліктегі элементарлы қҧрамдас-гармоникалық 

тербелістерге жіктеудегі коэффиценттерді (амплитуда мен фазаны) сипаттайды [3]. 

Тӛмендегі  формула  бҧлыңғыр  кескіндерді  қалпына  келтіретін  функция  арқылы 

анықталады:  

                                                     

                                                              (1) 

Кескінді  қалпына  келтіру  ҥшін  жиіліктік  аймақта  реконструкция  формуласы 

қолданылады  [4].  Кез  кедген  бҧлыңғыр  кескінді  кескін  функциясының  ҧйытқысы 

бҧлыңғырлық функциясымен елестетуге болады:  

 

       



                              (2)           

 

мҧнда 



X — бастапқы (анық кескін); 

Y — бҧлыңғыр кескін; 

Z — бҧлыңғырлық функциясы; 

 — кескін орналасқан координаталар аймағы; 

u, v — ҧйытқы алынатын кескін функциясындағы координаталар;  

x, y — бҧлыңғыр кескіннің пиксельдер координаталары [5]. 

Фурье тҥрлендіруі теориясынан ҧйытқы ережесін қолдана отырып, (2) теңдеу жиіліктік 

аймақта мына тҥрде жазылады:  

 

                                                    



                                                          (3) 

мҧнда 


  —  сәйкесінше  x  және  y  координаталарының  бойындағы  тігінен  және  кӛлденең 

орналасқан жиіліктер;  



131 

  —  бастапқы,  бҧлыңғыр  кескіннің  және  жайылу  функциясының  Фурье 

образдары;  

Ҧйытқының  Фурье  образы    ӛте  қарапайым  кӛрінеді,  оны  бҧлыңғыр  кескіндерді 

қалпына келтіру ҥшін қолдануға болады [6]. Сонда жиіліктік аймақтағы бҧлыңғыр кескінді 

қалпына келтіру оңай тиімді жҥреді. Жайылу функциясының образы:  

                                                        

                                                          (4) 

Бҧлыңғыр кескінді қалпына келтіру ҥшін Фурье екіӛлшемді тҥрлендіруін жҥзеге асыру 

керек.  Алайда,  кескінді  деконволюция  немесе  жайылу  арқылы  қалпына  келтірудің  ақылды 

әдісінің бір ҥлкен кемшілігі бар, берілген кескіндегі шуларды да ескеру қажет.  

Шуды азайтумен қоса кескін реконструкциясы ҥшін Винер-Фишер сҥзгісі қолданылады 

[7]:  

                                               



                                                       (5) 

Мҧнда K — анағҧрлым сапалы кескін алу ҥшін эмпирикалық тҥрде алынатын сигнал-

шу қатынасында байланысқан коэффициент. 

Кескінің бҧлыңғырлануын ӛте жылдам орындау керек болса, мысалы, егер шын уақыт 

аралығында  объектіге  дейінгі  жылдамдық  және  арақашықтық  туралы  деректер  бойынша 

кескін  реконструкциясын  орындау  керек  болған  жағдайда  аппараттық  ҥдеудегі  Фурье 

жылдам тҥрлендіруін орындау мақсаты маңызды.  

Графикалық  технологияның  дамуы  мен  микроэлектроника  нарығында  CUDA  

архитектурасы  бар,  ғылыми  мақсаттарда  қолданылатын,  жалпы  есептеулерді  қолдайтын 

графикалық  процессорлардың  архитектурасының  пайда  болуымен  Фурье  жылдам 

тҥрлендіруімен туындаған мәселелер оңай шешілуде.  

CUDA  массивтік-параллелдік  принциптерге  негізделген  архитектура  болып  табылады. 

Фурье  жылдам  тҥрлендіру  (ФЖТ)  алгоритмін  жҥзеге  асыру  ҥшін  алгоритмді  тәуелсіз 

орындалатын есептеу ағындарына қайта параллелдеу мҥмкіндігін зерттеу керек.  

ФЖТ-ін кӛбелектің тҥрленуі ретінде елестетуге болады (1-сурет):  

 

 



Сурет 1. Екі элементке қатысты ФЖТ ҥшін кӛбелек тҥрленуі. 

 

ФЖТ  екі  кірісі  I1,  I2  және  екі  шығысы  Q1  мен  Q2  бар    тӛртполюстіктен  тҧрады. 



Тӛртполюстіктерді ФЖТ-не қол жеткізу ҥшін есептеу желісіне біріктіру керек (2-сурет).  

 

Сурет 2. ФЖТ-ін орындау ҥшін есептеу желісі. 



132 

2-суреттен  кӛрінетіндей,  ФЖТ-ді  суретте  тҥрленуі  ҥшін  4  ағынға  бӛліп  және  ҥш 

қадамда  орындауға  болады.  Кіріс  тізбегінің  ҥлкен  кӛлемі  жағдайында  элементтер  тізбегі  N 

болғанда ағындар санының  N/2-ге жетеді [8].  

Есептеулер  ӛнімділігін  қосымша  кӛбейту  ҥшін  деректерді  бӛлінетін  жадыда  сақтауға 

болады.   

 

 

Сурет 3. Пунктирлі байланыстар ағындар блогының шектеулі бӛлінетін жадысында 



сақталады, ерекшеленген тікбҧрыштар арқылы ағындағы блокта орындалатын 

тӛртполюстіктер кӛрсетілген.  

 

CUDA  архитектурасын  қҧру  принциптеріне  сәйкес  барлық  есептеулерді  ағындар 



блогына бӛлуге болады, ондағы ағындар деректермен бӛлінетін жады арқылы алмаса алады, 

алайда  бӛлінетін  жады  кӛлемі  шектеулі  және  сондықтан  барлық  есептеулер  сонда  ғана 

орындала  алмайды  (3-сурет)  [9-10].  Бӛлу  принципін  қолдана  отырып  толық  тҥрленуді 

кӛптеген  бӛлшектерге  бӛліп,  бӛлінетін  жадыда  орындауға  болады,  одан  кейін  басқа 

алгоритмді  қолдана  отырып,  нәтижелер  қосылады,  ал  бҧл  арқылы  есептеулер  жҥйелік 

жадының басқа аймақтары қосылады.   

Берілген  зерттеу  жҧмысы  арқылы  тізбектің  ҥлкен  емес  фрагменттері  ҥшін  (бірақ  ӛте 

ҥлкен  жылдамдықта)  CUDA-да  ФЖТ-ді  орындайтын  және  осы  фрагменттерді  қосқанда 

бейнежадымен  жҧмыс  істейтін  Фурье  тҥрлендіруін  орындайтын  алгоритм  қҧрылған.  Осы 

әдіс  арқылы  бҧлыңғыр  суреттерді  қалпына  келтіруге  мҥмкіндік  алынды,  бҧл  әр  тҥрлі 

салаларда: физикада, оптикада, космологияда, медицинада, ақпараттық жҥйелерде және тағы 

басқа ғылым салаларында ӛз пайдасын тигізуі сӛзсіз. 

 

Қолданған әдебиеттер тізімі 

 

1. 


Говидараю Н.К., Ллойд Б., Доценко Ю., Смит Б., Манферделли Д. 

Высокопроизводительные дискретные преобразования Фурье на графических процессорах/ 

компания Microsoft, -../library/translate.htm  

2. Sorensen H.V., Burrus C. S. Fast Fourier Transform Database.PWS Publishing, 1995.  

3. Loan C.V. Computational Frameworks for the Fast Fourier Transform / Society for Industrial 

Mathematics, 1992.  

4. Moreland K., Angel E. The FFT on a GPU / Proceedings of the ACM 

SIGGRAPH/EUROGRAPHICS Conference on Graphics Hardware, 2003.  

5. Spitzer J. Implementing a GPU-efficient FFT / SIGGRAPH Course on Interactive Geometric and 

Scientific Computations with Graphics Hardware, 2003.  

6. Mitchell J.L., Ansari M.Y., Hart E. Advanced image processing with DirectX 9 pixel shaders / 

ShaderX2: Shader Programming Tips and Tricks with DirectX 9.0, W. Engel, Ed. Wordware 

Publishing, Inc.,2003.  

7. Jansen T., B. Rymon-Lipinski B., Hanssen N., Keeve E. Fourier volume rendering on the GPU 



133 

using a split-stream-FFT / Proceedings of the Vision, Modeling, and Visualization Conference 

2004.  

8. Sumanaweera T., Liu D. Medical image reconstruction with the FFT / GPU Gems 2, Pharr M., 



Ed. Addison-Wesley, 2005.  

9. Govindaraju N.K, Larsen S., Gray J., Manocha D. A memory model for scientific algorithms on 

graphics processors / Supercomputing 2006.  

10. CUDA CUFFT Library/ Официальный сайт разработчика, -

 

http://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/2_1/toolkit/docs/CUFFT_Library



_2.1.pdf

 

 



 

ӘОЖ. 351.371. 



ИНФОРМАТИКАНЫ ОҚЫТУДА КӚРНЕКІЛІК ПРИНЦИПТІ  

ЖҤЗЕГЕ АСЫРУ ӘДІСТЕМЕСІ 

 

Мәріпхан Г., Aldeshov_s@mail.ru 

М.Әуезов атындағы Оңтҥстік Қазақстан мемлекеттік университеті, Шымкент 

Ғылыми жетекші - ф.-м.ғ.к., доцент  И. Оразов  

 

     Жалпы  орта  мектептің  информатика  сабағында  кӛрнекіліктің    бірнеше    тҥрі   



қолданылады.      Мысалы,    кӛрнекілік    оқушыларды      ӛмірде      бар    объектілермен  

таныстыруды   кӛздейді.   Кӛлемдік  кӛрнекілік   ақиқат  дҥниенің  кӛлемдік   бейнесін  беру   

мақсатында      қолданылады.    Оған      фото-суреттер,    диапозитив,    дыбыссыз    кино,    т.б.   

жатады.   Дыбыстық   кӛрнекіліктер  - дыбыстық   бейнелер,   шығармалардан ҥзінді   оқу,  

дауысты    таспаға    жазу,    магнитофонды    пайдалану,    т.б.    қамтамасыз      етеді.      Кескіндік  

және      графикалық      кӛрнекіліктер      абстрактылы      ойлауды      дамытуды      мақсат        етеді.   

Мҧндай   кӛрнекіліктер   болмысты  символ   тҥрінде   сипаттайды.   Мысалы   жоспарлар,  

карталар,    схемалар,    диаграммалар,    т.б.  Суреттерді      анимациялау,      тҥр-тҥсін      ӛзгерту,   

оған   дыбыстар   қосу   мҥмкіндігі   кӛрнекілік  принципті     жҥзеге    асырылуы   болып   

табылады. 

          К.З.Халықованың еңбегінде  кӛрнекілікті   информатиканы   оқытудың   ажырамайтын   

бӛлігі   деп   айта   келе, ол  информатика   курсының   мазмҧнындағы   ақпарат   ҧғымының   

әртҥрлі        сипаттала      берілуімен    тҥсіндіріледі.  Кӛрнекілік    принцип    мҧғалімнің      оқыту  

ҥдерісіне      есту-кӛру    (аудио  -  визуалды)    техникалық    қҧралдарды,      кітаптар,      карталар,   

кестелер    секілді      әртҥрлі      кӛрнекіліктерді,    оқу      қҧралдарын    пайдалануынан      кӛрініс   

табады.  

     Кӛрнекілік    принципінің      жаңаны      тануда,      бейнені      елестетуде,      материалды      ҧзақ   

есте   сақтауда   тиімділігі    жоғары.   Компьютерде   оқушылар  графикалық    бейнелерді   

тҥрлендіріп,  ондағы   обьектілерді   ӛзгерте  алады,   ал   оқу   киносы   мен   теледидарда   

мҧндай   мҥмкіндік   жоқ.  

Қ.Ә.Жҧмағҧлова:  «Педагогикалық  әдебиеттерде  кӛрнекіліктің  заттық,  бейнелік  тілдік, 

шартты, кӛркем және динамикалық тҥрлері ең негізгілері болып саналады» дейді.  Сонымен  

қатар,      графикалық      шартты      бейнелер      мен    таңбалық      модельдерге      баса      назар  

аударылады.   Кӛрнекі   қҧралдар   шынайы  іс-әрекеттерді   алмастыру   ҥдерісін   бейнелеу   

және      кодтау      ҥшін,      дерексіз      тәуелділікті      модельдеу      мақсатында   

қолданылатындықтан,   таңбалар   мен   символдарды    таңбалық-кескіндік    кӛрнекіліктер   

( ТСК )   ретінде   ерекше   бір   кӛрнекіліктің   тобы  ретінде  бӛліп   қарастыруға   тҧрарлық.   

Сӛйтіп,      таңбалық  -  кескіндік        кӛрнекілік      дегеніміз  -  алмастыру,        кодтау    ҥдерісінің   

қҧрылымы   мен   қызметін   кӛрсететін   кӛрнекіліктің   тҥрі,   ол   абстрактілі   тәуелділікті   

оның      тҥріне      және      нақтылы        ерекшеліктеріне        байланысты      кескінді-шартты    

формалар   арқылы   модельдейді.     


134 

    Таңбалық-кескіндік  кӛрнекілікті  оқыту      барысында        пайдалану      ҥшін          жалпы    

дидактикалық        талаптарға        сҥйенеді.      Ол        талаптарға        сәйкес      қҧралдар:      1)   

оқушылардың    жеке   басының    ерекшеліктеріне   сәйкес   қҧрылуы   қажет;   2)   оқыту   

тиімділігін   арттыруы   керек;   3)  оқу  материалын   бірнеше   қайтара   тҥсіндіру   немесе    

кӛрсетілу        талабы        сақталуы        қажет;    4)        оқушылардың        оқу      әрекеттерін    

мотивациялау;   5)  оқушылардың  ӛзіндік    белсенділіктерін   кӛрсетулері   ҥшін   еркіндік   

беру;   6)   оқу  материалдары  реалды  оқу  мәліметтерінен   тҧруы   қажет. 

    Таңбалы-кескіндік  кӛрнекіліктер  мынадай  принциптерге  сҥйеніп  жасалынады:  ықшамды 

болуы;  ассоциативті;  мазмҧнды;  тҥсінікті;  әмбебапты;  ӛзгермелі;    даралы;    топтастыру;  

қҧрылымды; сатылы.   

    Аталған      принциптерді        талдай        келе          таңбалық        кескіндік  кӛрнекіліктер      (ТСК)   

оқыту   қҧралы    ретінде  оқу   материалының    мазмҧнын   нақтылы   бейнелеу,   оны  терең  

әрі      берік      меңгеруге      ықпал        етуі      және        ғылыми      дҥниетаным        қалыптастыруы;  

оқушының      диалектикалық      ойлау      ҥдерісін      дамытып,        білімнің      жҥйелілігін   

қамтамасыз   етуі талаптарына    сай   болуы    керек. 

    Л.С.Выготский  оқыту  кешегі  емес,  бала  дамуының  ертеңгі  кҥніне  бағдарлануы  тиіс  деп 

атап ӛтеді. Мҧғалім оқушыларды таным әдістерін, оқу іс-әрекетінің жалпы әдістерін білуге, 

білімді  ӛз  бетінше  алу  мен  ӛздігінен  оқуға  ҥйретуі  тиіс.  Мҧнда  жай  әңгімелеу  жеткіліксіз, 

оқушыда  таным  әдістерінің  сезімдік  бейнесі  мен  ойлау  тіректері  жоқ.  Бҧл  жерде  кӛрнекі 

және жеңіл қабылданатын сызба, кесте, график немесе қандай-да бір ӛзгеше тҥрдегі әдістер 

моделімен және танымдық әрекеттер әдісімен қамтамасыз ету қажеттігі шығады. Оқытудың 

пәні  сезімдік  қабылдау  моделдері,  олар  арқылы  жҥзеге  асатын  таным  әдістер  мен  тәсілдер 

танылады. 

    Ғылымның әртҥрлі салаларында моделдердің сан-алуан жіктемесі келтіріледі. В.А.Штофф 

«модель  ретінде  зерттеу  объектісін  кескіндей  немесе  қалпына  келтіре  отырып,  оны  осы 

объекті  жайлы  бізге  жаңа  ақпаратты  беретіндей  етіп  алмастыруға    қабілетті  ойша 

ҧсынылатын немесе материалдық тҥрде  жҥзеге асқан жҥйе» - деп тҥсіндіреді. 

    «Модель»  сӛзі  ғылыми  мәтіндерде,  психологиялық-педагогикалық,  оқу-әдістемелік 

әдебиеттерде, сӛйлеу әрекеттерінде ӛте жиі кездеседі. 

    Кӛрнекілік  принципі  моделдеу  приципімен  кереғар  болмай,  онымен  тығыз  байланысты 

болады. Моделдеу - кӛрнекі оқытудағы қҧраушы компоненттердің бірі. Оқыту ҥдерісінде біз 

қойылған  мақсатқа  сайма-сай  моделді  қалыптастырамыз.  Мектеп  практикасында  кӛбінесе 

кӛрнекі  оқыту  -  кӛрнекі  қҧралдарды  демонстрациялаумен  және  техникалық  оқыту 

қҧралдарын  қолданумен  байланысты  ҥдерісс  ретінде  тҥсіндіріледі.  Моделдеудің  мәні 

математикалық моделдерді қҧруда.  

    Жҥйенің  барлық  компоненттері  ӛзара  байланысты.  Ӛзара  байланыстар  сипатын  анықтау 

математикадан кӛрнекі оқыту мәселесін зерттеудің маңызды сәттерінің бірі болып табылады. 

    Оқыту – кҥрделі педагогикалық ҥдерісс, оқушы мен оқытушының, мҧғалім мен оқушының 

бірлескен  іс-әрекеті.  Оқыту,  оқу  мҧғалім  мен  оқушы  жағынан  белсенді  шығармашылық 

ізденісті  қажет  етеді.  Мҧғалімнің  міндеті  -  білімді  оқушылар  ӛздігінен  алуға  алып  келетін 

оқудың белсенді формасын  табу.     

    Оқушының  міндеті  –  білім  жҥйесін  меңгеру,  қойылған  міндеттерді  ӛздігінен 

шығармашылықпен  шешуге  дағдылану.  Бҧл  мәселені  шешу  жолдарының  бірі  -  оқуды 

кӛрнекі ету. Кӛрнекі оқудың компоненттерінің ӛзара әрекеттесу қҧрылымын зерттей отырып, 

біз математикадағы кӛрнекі  оқытуды былайша тҥсінеміз:  математикадағы  кӛрнекі  оқыту  – 

жекелеген  білім  моделдерін  немесе  білімнің  ҧйымдасқан  жиынтығын  қабылдау  кезіндегі 

оқушылардың ішкі іс-әрекет  нәтижесін мақсатты қалыптастыру ҥдерісі. 

    А.Н.Леонтьев  пен  оның  ізбасарларының  ойынша,  кӛрнекілік  білімді  игеру  ҥдерісінде 

мҧғалімнің басшылығымен бала жасайтын ішкі әрекеттердің сыртқы тірегі болуы тиіс.  

    Сонымен,  оқыту  ҥдерісін,  егер  бала  жасайтын  ішкі  әрекет  қойылған  мақсатпен 

сәйкестенетін болса кӛрнекі деп есептеуге болады.  



135 

    Тіректік  сыртқы  әрекеттерге  мыналарды  жатқызамыз:  формулалар,  кестелер,  моделдер, 

диапозитив,  диафильм  кӛрсетілуі,  сызбаны,  график  пен  сызба,  ғылыми-зерттеу 

тапсырмалары, баспа қҧралдары, интербелсенді тақта  т.б.  пайдалану. 

    Бізді  ҧғымды  қалай  терең  меңгерумен  бір  мезгілде,  оның  ойлауда  қалай  кӛрінетіндігі 

қызықтырады, бҧл кезде біз «тікелей қабылдау» терминін  пайдаланатын боламыз. 

    Қабылдау  -  бҧл  заттар  мен  қҧбылыстардың  сезім  мҥшелеріне  тікелей  әсер  етуі  кезінде 

олардың адам санасында кӛрініс беруі. Қабылдау кҥрделі танымдық әрекет болып табылады. 

Барлық  ақпараттар  біздің  басымызға  сезім  мҥшелері:  дәм  сезумен,  терілік  сезілумен,  иіс 

сезумен,  есту  және  кӛрумен  келіп  кіреді.  Сыртқы  әлем  жайлы  мәліметтердің  ауқымды 

бӛлігін адам кӛру арқылы алады, ол бізді қоршаған әлемнен ҥлкен ақпараттар бӛлігін миға 

тасымалдайды.    

    Сондықтан  да  мектепте  кӛбінесе  оқу  ҥдерісінде  кӛру  арқылы  қабылдануға  ерекше  маңыз 

беріледі. Бҥкіл сезім мҥшелері ҥздіксіз, мимен тығыз байланыстағы бірлікте жҧмыс істейді.     

    Оқытудың  сәттілігін  қамтамасыз  ететін  жағдай  оқушы  жасаған  ішкі  әрекеттердің 

қаншалықты  дәл  болғандығында.  Кері  байланыс  кӛмегімен  материалдың  игерілуі  мен  есте 

қалуы қаншалықты берік жҥргендігі туралы  пікір айтуға болады.  

    Қабылдау - барлық жағынан заттарды немесе қҧбылыстарды танудың  кҥрделі ҥдерісі, бҧл 

ойлау  сілтемесі.  Қабылдаудан  ойлануға  «ӛту»  ҥшін  оқыту  ойын  белсендіруді  жҥзеге  асыру 

керек. 


    Қабылдау  сапасы  қабылдаушы  адамның  қабылдауға  дайындығына,  оның  ӛткен 

тәжірибесіне,  қабылданатын  материалдың,  қҧбылыс  немесе  заттың  мәніне,  адамның 

қызығушылығы мен психологиялық ерекшеліктеріне тәуелді. 

     Қабылдау  ҥдерісі  кӛбінесе  сӛз  арқылы  жҥзеге  асады.  Қабылдау  –  кӛрнекі  оқыту 

компоненттерінің бірі. Оқытудың сӛз бен кӛрнекіліктің қабысуы жайлы мәселе Песталоции 

кезінен  бастап  ғалым-педагогтарды  қызықтырды.  Осы  бағытта  К.Д.Ушинский,  Л.В.Занков  

жҧмыстары  ҥлкен  роль  атқарады.  Л.В.Занков  оқытудағы  сӛз  бен  кӛрнекіліктің  қабысу 

формаларын зерттейді: 

    І – мҧғалім сӛз арқылы оқушылар жҥзеге асыратын әрекеттерді бақылай алады; 

    ІІ  -  мҧғалім  сӛз  арқылы  оқушылардың  кӛрнекті  объектілер,  байланыстар  мен 

қҧбылыстарды пайымдауына алып келеді; 

    ІІІ  -  объектілер жайлы мәліметтерді  оқушылар мҧғалімнің ауызша ха-барламасынан алса, 

ал кӛрнекі қҧралдар ауызша хабарламалардың тірегі немесе нақтылануы қызметін атқарады; 

    ІV - кӛрнекі объектілерді бақылауды оқушылардың жҥзеге асыруынан бағыт ала отырып, 

мҧғалім  оқушылар  тікелей  қабылдай  алмайтын  қҧбылыстар    арасындағы    байланыстар 

жайлы хабар береді.  

    Қабылдау  ҥдерісі  кӛптеген  зерттеулердің  негізгі  проблемаларының  бірі.  Шетел 

психологиясында  қабылдау  тҧтастай  тізілімдер,  «гештальттар»  (Gestalt  –  немісше  –  форма, 

бейне,  қҧрылым)  тҥрінде  қарастырылатын,  гештальт  психология  деп  аталатын  бағыт 

туындады.  Осы  теорияға  сай  қабылдау  ерекшеліктері  мен  заңдылықтары  гештальт  заңы 

ретінде  тҥсіндіріледі.  Гештальт  психологиясы  ӛкілі    В.Метцгер  кҥрделі  объектілерді 

қабылдауға әсер ететін гештальттың жеті факторын бӛліп кӛрсетеді. 

    1. Ҧқсастық факторы. Қабылдаудағы қандай да бір сипаттамалар (тҥс,  ӛлшем, пішін және 

т.б.) бойынша ҧқсас фигуралар біріктіріліп, топталады. 

    2.  Жақындық  факторы.  Жақын  орналасқан  фигуралар  бӛлек  фигураларға  қарағанда 

топтарға оңай бірігеді. 

    3.  «Жалпы  (ортақ)  тағдыр»  факторы.  Элементтерді  топтарға  біріктіру  тек  статикалық 

ҧқсастық  есебінен  ғана  емес,  сонымен  бірге  оларда  байқалатын  ӛзгерістердің  ортақ 

сипатымен де анықталады.  

    4.  Объективті  орнату  факторы.  Егер  бақылаушыда  элементтердің  кейбір  қҧрылымдары 

қалыптасқан  болса,  онда  олардың  кез-келген  жаңа  қҧрылымы  алғашқыда  болған  жалғаспа, 

ӛзгеріс, реконструкция ретінде қарастырылады. 



136 

    5.  «Қалдықсыз  кірігу»  (қалдықсыз  топтасу)  факторы.  Элементтерді  біріктірудің  әртҥрлі 

нҧсқаларынан «артық» элементтері қалмайтындары дҧрыс саналады. 

    6.  «Тәуір  жалғасу»  факторы.  Сызықтар  (жазықтықтар,  жазықтықтар  мен  сызықтар) 

қиылысуы кезінде сызық кесінділерін қҧрамалауда әртҥрлі нҧсқаулар болуы мҥмкін. 

    Осы  фактілердің  бәрі  гештальттың  едәуір  ортақ  заңы  –  «тәуір  жақсы  форма»  заңын 

қалыптастыруға мҥмкіндік береді. 

    Заманауи  ғылымда  гештальт  психология  таза  кҥйде  қолданылмай,  ол  психологияның 

эксперименттік  негізін  байытты.  Қабылдаудың  кейбір  қалыптасқан  ерекшеліктері  ӛзінің 

практикалық қолданысын тапты. Қабылдау ҥшін  қабылдаушы белсенділігі маңызды болып 

табылады. 

   Кӛрнекі  оқыту  меңгерілетін  моделдерді  жасау  ҥдерісі:  білімнің  ҧйымдасқан  жинағы; 

қабылдау объектісінің моделі; оқушылардың ішкі әрекеттерінің нәтижесі. 

    Сонымен, қабылдау объектісінің тҥйінді, тіректік сапаларының қалыптасуы кӛрнекі оқыту 

тҥрінде  болады.  Кӛрнекі  оқыту  жадтың  нейрофизиологиялық  механизмі  мен  қабылдау 

психологиясына  сҥйенетін  қабылдау  объектісінің  моделденуі.  Кӛрнекі  оқыту  оқытушының 

ішкі әрекетімен оқушының ішкі әрекетінің қабысып жҥзеге асуы. 

    Сыртқы  әрекеттерді:  тіректік  пен  қҧрылымдық  деп  екі  ҥлкен  топқа  бӛлуге  болады. 

Оқытудағы 

кӛрнекіліктің: 

оперативтік, 

қҧрылымдық, 

формальданған, 

фондық, 


дистрибутивтік тҥрлерін қарастырайық. 

   Оперативтік кӛрнекілікке мыналарды жатқызамыз: 

-  демонстрациялық:  материалды  мазмҧндау  кезінде  суреттерді,  сызуларды,  сызбаларды, 

кестелерді,  плакаттарды,  графиктерді,  моделдерді,  магниттік  және  баспа  қҧралдарын, 

фотосуреттерді, муляждарды пайдалану; 

-  оқытудың  техникалық  қҧралдары:  диафильмдер,  кинофильмдер,  кодопозитивтер, 

киносақиналар, бағдарламалық оқыту элементтері, жеке компьютерлер, интербелсенді тақта 

және т.б. 

     Кӛрнекіліктің  осы  тҥрін  пайдалану  жаңа  материалды  ҥйрену  кезінде  қабылдау 

қарқындылағын  ҧлғайтуға  мҥмкіндік  беріп,  оқушылардың  зейінін  белсендіреді,  тҧтастай 

алғанда оқылатын материал мен пәнге қызығушылықтың дамуына жол ашып, динамикалық 

ҥдерісті  кӛруге  мҥмкіндік  береді,  пәнаралық  байланыстардың  орнауына  жол  ашып, 

оқылатын  сҧрақтардың  практикалық  қолданылу  облысын  кеңейтеді.  Кӛрнекіліктің  бҧл  тҥрі 

мектеп практикасында кеңінен қолданысы әдістемелік әдебиеттерде жақсы қарастырылған.  

    Кестелермен  жҧмысты  ҧйымдастыру  мен  кестелер  дайындау  кезінде  сабақта  мҧғалім 

фигураны  қабылдауды  алдымен  контурды  қараумен,  содан  соң  пропорциямен  жекелеген 

деталдарға кӛңіл аудару керектілігін есепке алу керек.    

   Оқытылатын  пән  қабылдаушы  материалдың  жалпы  фонынан  бӛлінуі  тиіс.  Тҥзу  сызықтар 

қисықтарға қарағанда, ал горизонталь сызықтар вертикалдарға қарағанда оңай қабылданып, 

фигуралар симметриясы таным дәлдігін екі есе арттырады. Қабылдау ерекшеліктерін есепке 

ала  отырып,  демонстрациялық  кӛрнекілікпен  жҧмыс  істеу  кезінде,  кодопозитивтер  мен 

диапозитивтер қҧрау кезінде мҧғалім кез келген суреттің, сызба және сызудың нақты сызбаға 

ие болу керектігін, квадрат «жақсы форма» болып табылатындықтан, негізі формулалардың 

шеңберден  шығып  кететіндігін  білуі  тиіс.  Қабылдау  кезеңі  контрасттық  тҥстерді,  әртҥрлі 

қәріптермен  жуандығы  әртҥрлі  сызықтарда  пайдалану  жақсы  кӛмектеседі.  Математикада 

графиктерді  ӛрнектеу  ҥшін  кері  контрасттылықты  пайдалану  пайдалы,  сонымен  бірге  қара 

фонда ақ сызықтарды пайдалану ӛлшемдерінің ҧлғайып кӛрінуіне жағдай жасайды.     

    Контрасттық  тҥстердің  ең  ыңғайлылары:  қара-ақ  пен  қара-ашық  сары.  Бірнеше  кестені 

бірден  ілуге  болмайды.  Кабинеттегі  стенділер  мен  экспонаттар  бір-бірінен  бос  кеңістікпен 

бӛлектеніп, периодты тҥрге алмасуы тиіс. Электр токты пайдалану кезінде бір сабақта 4-10 

проекцияларды 

немесе 


суреттарды 

пайдалануға 

болатындығын, 

проекцияларды 

деменострациялау  ҧзақтығы  10-45  секунд  екендігін,  ал  кинофильмдерде  35  минут 

болатындығын,  сабақта  техникалық  оқыту  қҧралдарын  пайдалану  20-25  минуттан 



137 

аспайтындығын,  статикалыққа  қарағанда  динамикалық  кӛрнекіліктің  пайдалы  екендігін, 

оның оқылатын қҧбылыс мәнін жақсы тҥсінуге мҥмкіндік беретіндігін есте ҧстауы керек. 

    Формалданған  кӛрнекілік  -  қҧрылымдық  сыртқы  әрекеттерге  негізделген  оқу 

жҧмысындағы моделдің қалыптасу, «сыртқы» қҧрылымның қалыптасу ҥдерісі. 

   Кӛрнекіліктің  бҧл  тҥріне:  жазу  кезінде  курсив  пен  абзацты  пайдалануды,  жекелеген 

формулаларды  ерекшелеп  кӛрсетуді,  оларды  қоршауды,  маңызды  сӛздер  мен  сӛйлемдерді 

бӛліп кӛрсетуді, жатқызамыз. 

   Сабақтарда  негізгі  материалды  кӛрсету  ҥшін  тақта  мен  дәптерлерде  біз  тҥрлі-тҥрлі 

белгілерді  пайдаланамыз.  Қаламдар  мен  фломастрлерді  пайдаланып,  қоршауға  аламыз.  Бҧл 

кезде мәтінді интербелсендітақтаға орналастырудың маңызы зор. 

   Сол  бӛлік  дәлелдеменің  формалды  логикалық  тізбегі  тҥрінде,  ал  оң  жақ  оның  тіректік 

пункттері кӛрнекі тҥрде белгілеумен бӛліп алу тҥрінде болады. 

Кӛрнекіліктің бҧл тҥрі оқылатын материалдың оңай есте қалуына жол ашады. 

    Қҧрылымдық  кӛрнекілік  -  қҧрылымдық  сыртқы  әркеттерге  негізделген  оқу  әрекетінің 

моделін  қалыптастыру  ҥдерісі.  Қҧрылымдық  кӛрнекіліктерге:  тҧрақты  ассоциацияларда 

сҥйенетін  модел  қҧруды,  логикалық  формада  теоремалар  жазуды,  ақпартты  ҥздіксіз 

сақтаудың  жҥйелерін  қҧруды,  компьютер,  микрокалькуляторлар  ҥшін  бақылаушы 

бағдарламалар қҧруды жатқызамыз. 

   Қҧрылымдық  кӛрнекіліктің  айқын  мысалы  болып  оқу  материалын  қабылдау  ҥдерісінде 

пәннің  тіректік  саласын  бӛліп  алу  мен  кодтаудың  тіректік  кестесін  қҧрау:  блок-сызбаны 

қолдану, тақырыпты оқытудың конспекті-сызбасын қҧрау болып табылады. 

   Тірек  пункттерді  бӛлу  әдісі  оқытуда  кеңінен  қолданылады.  Тірек  ретінде  материалдың 

логикалық бӛлімінің тақырыпшасы болуы мҥмкін. Тірек пункттердің негізгі міндеті олардың 

бӛлінуі адамның ішкі әрекетінің белсендіруге алып келуінде. Дж.Брунер адам негізінен тірек 

пункттер  болып  табылатын,  материалдың  негізгі  қҧрамын  ӛрнектелетін  айқын  фактілерді, 

сызбаларды, суреттерді сызулар мен формаларды еске тҥсіреді деп атап ӛтеді.     

    Мектепте  тірек  сигналдар  кең  қолданысқа  ие.    Тірек  сигнал  –  бҧл  бҥтіндей  тақырыптың 

немесе  жекеленген  сабақтың  тақырыбының  мазмҧндық  ерекше  бір  бейнесінің  арнайы 

кодталуы. Тірек сигналды қҧрау кезінде мҧғалімнің немесе оқушының алдында екі маңызды 

мәселе  тҧрады:  мазмҧндағы  бастыны  қабылдау  мен  есте  сақтау  ҥшін  едәуір  қолайлы  тҥрде 

бӛліп алып ҧсыну. Осы мақсатта есте сақтауға ҧсынылатын сызбалық суреттер мен сандарды 

қамтитын  таңбалар  мен  символдар  қолданылады.  Бҧл  тірек  сигнал  сабақ  уақытысында 

ақпараттың  қажетті  кӛлемін  оқушы  алатындай  және  жадқа  салмақ  тҥсірмей  осы  білімге 

сҥйене алатындай есеппен қҧралады.  

    Кӛрнекіліктің  осы  тҥрін  пайдалану  оқытылатын  материалда  басымдық  беріп,  қабылдау 

мен игеру ҥшін оны едәуір қол жетілуі етеді, логикалық ойлауға, талдауға, негізгілерді бӛліп, 

оқылатын  тҥсініктер  арасындағы  байланыстарды  орнатуға,  ақпараттың  ҥлкен  кӛлемінде 

бағдарлануын  ҥйретеді.  Осылардың  ішінде  оқытудағы  кӛрнекілік  принцип  оқыту  ҥдерісін 

жетілдіруге  бағытталған.  Ӛйткені  динамикадағы  ақпаратты  беру  кино-және  бейне 

фильмдерден  басқа  ақпараттық  технологиялар,  яғни  компьютерлік  технология  толық 

қамтамасыз етіп, жҥзеге асыра алады.  

Бағдарлама  (компьютерлік  бағдарлама)  әдістемелік  қолданылуына  орай  тӛмендегідей 

жіктеледі: 

1) Оқытушы (жаңа материалды компьютер арқылы оқып ҥйренуге арналған); 

2)  Жаттығуға  арналған  (оқушылардың  ебдейліктері  мен  дағдыларын  қалыптастыруға 

арналған); 

3) Бақылаушы (материалды меңгеру деңгейін тексеруге арналған); 

4)  Моделдеуші  (Математикалық  есептің,  фигураның  кескінін,    нысанның,  қҧбылыстың, 

ҥдерістің моделін қҧру ҥшін); 

5)  Демонстрациялық  (оқу  материалын  кӛрнекі  тҥрде  кӛрсетуге,  оқылатын  қҧбылыстың 

визуалдылығы, нысандардың ӛзара байланысын арттыру ҥшін); 

6) Ойынға арналған (оқу ҥдерісі кезінде тиімді шешім қабылдау ҥшін «ойындар» арқылы); 


138 

7) Ақпаратық-анықтамалық (оқушылардың қажетті ақпаратты алуы ҥшін); 

8)  Сергіту  (ӛзіндік  жҧмыстарда  оқушылардың  ынтасын,  зейінін,  шығармашылығын, 

зерттеушілігін, есте сақтау қабілеттерін және т.б. дамыту ҥшін) қолданылады. 




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   89




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет