1 лекция. Физикалық есептердің маңызы және классификациясы. Есеп шығару физиканы оқыту процесінің ұдайы бөлігі болып саналады, өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдеріне және сыныптан 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 түрлеңдірулерді 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 зандарды және теорияларды талдауға, қорытындылауға, олардың арасындағы өзара байланыстарды анықтауға жәрдемдеседі; 8) окушылардың білімдерін, ебдейліктерін, дағдыларын жүйеге келтіріп, оларды дамытады 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 окушылардың 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.
Физикалық есептер 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".
"Берілген сұйықтың тығыздығын ареометрдің жәрдемімен
анықтаңыз".
"Физика кабинетіндегі электр қоңыраудың істейтін моделі,
гальваникалық элемент, кілт, сымдар берілген. Электрқоңырау
бір ақ рет шылдырауы үшін электр тізбекті қалай қосу керек?
Оның схемасын сызып көрсетіңіз"
Қызықты физикалық есептер көп кездеспейді. Оған мынадай есеп мысал бола алады:
"Болат стерженнің екі ұшын да бірдей магниттік полюске магниттеуге болады ма? Егер болса, қалай? Егер болмаса, неге?"
Шығармашылық есептердің ерекшелігі зерттеушілік ("Неге?" деген сұраққа жауап беретін) және конструкторлық ("Қалай істеу керек?" деген сұраққа жауап іздейтін) есептер болып екі түрге бөлінеді.
Шығармашылық есепке, олимпиадада берілген мынадай бір есеп мысал бола алады:
"А білікті (вал) айналдыру арқылы Б стол жай ғана жоғары көтеріліп, төмен түсетін болуы үшін қандай тетікті ойлап табасыз?"
Өндірістік-техиикалық (политехникалық) мазмұнды есептер физика сабақтарында көп шығарылады. Бір мысал:
"Шахтаға массасы 280 кг лифт бірқалыпты үдемелі қозғалыспен түсірілді. Ол 10 с ішінде 35 м тереңдікке түседі. Лифт канатының керілуін табыңыз."
Бұл есептердің 2-3 түрі бір есепте бірігіп келсе, оны аралас (біріктірілген) кешенді есеп деп атайды, олар көп кездеседі.
Барлық физикалық есептер берілу шарты бойынша текстік, экспериментттік, графиктік, сурет-есеп сияқты салаларға бөлінеді. Дидактикалық мақсатта олар қарапайым, жаттығу, күрделі (біріктірілген) есептер болып саналады. Қарапайым (оңай) ессптер 1-2 формула мен заңдылықтарды, жеңіл экспериментті пайдалану арқылы шығарылады. Жаттығу есептері көбінесе жаңа материалды бекітуде сұрақ ретінде шешкенде 10 Н күш әсер еткеңде дене 0,2 м/с2 үдеу алады. Дененің мақсатын анықтаңыз.). Ал "қиын" (күрделі) есептерді шығаруда бірнеше бөлімдердің зандары мен формулалары, қорытындылары мен эксперименттік дағдылары пайдаланылады.
Шығару әдістеріне қарай сандық, сапалық, графиктік, эксперименттік есептер деп 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?").
Есепті шығаруға қажетті мәліметтерді графикті талдаудан алатын болсақ, ондай есептерді графиктік есептер деп атаймыз. Мысалы: "Графиктеріне қарап қозғалыс түрлерін анықта".