8.1 Физикалық есептердің маңызыжәне классификациясы
Физикалық есеп дегеніміз – ол оқушының алдына қойылатын қандай да бір проблема. Оны шешуде белгілі бір логикалық ақыл-ой қызметі, жүзеге асып, физикалық эксперимент жасалынып, математикалық аппарат қолданылады.
Есеп шығару физиканы оқыту үрдісінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады, өйткені ол физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдеріне және сыныптан тыс жұмыстарында орындалынады. 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, еңбек-жігерлерін қарайды;
4) физикалық ұғымдарды, жастардың практикалық ебдейліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады;
5) оқушылардың алған білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді;
6)сабақта проблемалық жағдаяттар қойып, оны шешуге жәрдемдеседі;
7)физикалық құбылыстар мен заңдарды және теорияларды талдауға, қорытындылауға, олардың арасындаға өзара байланыстарды анықтауға жәрдемдеседі;
8) оқушылардың білімдерін, іскерліктерін, дағдыларын жүйеге келтіріп, оларды дамытады, тереңдетеді;
9) пәнаралық байланысты күшейтуге ықпал жасайды;
10) оқушылардың физикаға деген қызығушылығын арттырады.
Физикалық есептер мазмұнына (тараулар, абстрактылы және нақты), зерттеу мақсатына және зерттеу тереңдігіне, шығарылу тәсіліне, күрделілігі (мәтін, график, сұлба, сурет) қарай жіктелінеді.
Физикалық есептерді шығару субъектінің ойлау қарекетінің негізгі түрлеріне байланысты жіктелінуі Сұлба 20
Физикалық есептерді шығару жолдары:
Сұлба 21
Есепті шығарудың логикалық әдісі берілген есептің шешуін сапалық деңгейде орындауыды талап етеді.
Математикалық әдісті қолдану арқылы есеп шығарылғанда физикалық шамалардың арасындағы байланыстар сандық деңгейде анықталынады. Физикалық шамалардың арасындағы байланысты тәжірибе қою арқылы анықтау эксперименттік әдіс арқылы жүзеге асады.
Есеп шығарудағы іс-әрекет есепті шығару жоспарын анықтаудан, осы жоспарды жүзеге асыруын, жауабын табудан тұрады.
Есепті талдау нәтижесі есеп шығаратын субъектінің біліміне, тәжірибесіне байланысты. Л.М. Фридманның есеп шығарудағы мынадый іс-әрекеттерді көрсетеді:
1) есептің мазмұның талдау;
2) шығару жолын іздеу;
3) шығару жоспарын жүзеге асыру;
4) есептің шығарылуынынң дұрыстығын тексеру.
Мектепте физикалық есептерді шығаруда алгоритмді қолдану кең орын алған. Физикалық есептердді шығарудың жалпы алгоритмі:
1) есептің шартын мұқият оқып, онда сөз болып отырған процесті, не құбылысты анықтау;
2) есептің негізгі талабын орындау үшін қажетті қандай шамалар берілген немесе қосымша қандай шамалар қажет екенін анықтау;
3) шартты белгілер арқылы есептің шартын қысқаша жазу;
4) қажет болса, есептің мазмұнына сәйкес сурет салу;
5) есепті қандай әдіспен және қалай шығару керек екенін анықтау (жоспар құру);
6) есеп мазмұнында сөз болып тұрған процесті сипаттайтын теңдеулерді жазу;
7) есепті жалпы түрде шығару яғни есептің талабына сәйкес белгісіз шаманы анықтайтын теңдеуді қорытып шығару;
8) есептің шығарылуының дұрыстығын тексеру (өлшем бірліктер арқылы);
9) белгісіз шаманың мәнін есептеп, анықтап алынған мәннің дұрыстығына көз жеткізу;
10) есептің жауабын жазу.
Есеп шығару ойлау қабілетін дамытудың негізгі бір әдісі болып табылады. Ойлау қабілетінің дамуы сыныпта есеп шығаруды ұйымдастыруға байланысты. Әзір формулаға физикалық шамалардың сан мәнін қойып есептеу немесе сынып оқушылараның көпшілігінің шығара алмайтындай есептер беру, бір оқушының тақтаға шығып есеп шығаруы, ал қалғандары оны көшіруі оқушылардың ойлау қабілеттерін дамытпайды. Тәжірибе көрсеткендей көптеген оқушылар есепті шығаруға қиналады. Оқушыларда физикалық есептерді шығару дағдылары мен іскерліктері қалыптаспаса олардың пәнге деген қызығушылығы, өз күштеріне деген сенімдері жойылады.
Оқушылардың есеп шығара алмауларының себептері көп. Оның бірі оқушыларға шығаруға берілетін есептердің белгілі бір жүйеде жинақталмауы және неғұрлым көп есеп шығарса, соғұрлым автоматты түрде есеп шығару ептіліктері қалыптасады деп ойлап, үйге көп есеп берілуі. Негізгі басты себеп оқушыларды физикалық есептерді шығару әдістеріне үйретпеу.
Кейбір есептерді шығару әдісі алгоритмдік әдіске жатады. Мощанский В.Н. мен Гутман В.И. есептерді шығарудың алгоритмдік әдісін оқушыларға үйретуді ұйымдастыруды былай ұсынады: сынып оқушылары 2-3 есеп шығарғаннан кейін оқытушының басшылығымен осы есептерді шығарудың әдісін құрайтын қадамдарды оқушылар өздері анықтап, осындай типті есептерді шығарудың алгоритмін құрайды. Содан кейін оқушылар осы әдісті саналы түрде түсініп, меңгеруі үшін тақтада 1 не 2 есеп шығарылады. Әрі қарай есептер шығару оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз етуге тиісті. Осы авторлар сабақта есеп шығаруды ұйымдастырудың мына формаларын көрсетеді:
а) мұғалімнің есепті шығаруды әңгімелеу әдісімен түсіндіру;
ә) есепті шығаруға бүкіл сынып оқуышларын қатыстыра отырып, тақтаға бір оқушыға шығарту;
б) есепті шығару жолдарын сынып оқушыларымен коллективті түрде талдап, содан кейін олардың өз беттерімен дәптерлерінде шығарту;
в) барлық сынып оқуышларының өз беттерімен есеп шығаруы; есепті шығару барысында кездесетін қиындықтарды кейбір оқушылардың немесе оқытушының түсіндіруі мүмкін;
г) есепті сынып оқушыларының бүтіндей өз бетерімен шығарып, дұрыстығын ауызша немесе жазбаша тексереді.
А.В. Усова мен А.А. Бобров оқушыларға есепті шығару іскерлігін қалыптастырудың мынадай әдістерін көрсетеді:
1-әдіс – дәстүрлі әдіс.
1. есепті шығару жолдарын мұғалімнің өзі шығарып көрсетеді;
2. есепті шығару әдісін бүкіл сынып оқушыларымен талдап, бір оқушы тақтаға шығып, шығарып, қалғандары оны көшіреді;
3. үйге берген тапсырманы өз беттерімен шығаруы;
4. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау.
2-әдіс:
1. берілген тақырыпқа шығарылатын есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін мұғалім көрсетеді;
2. бір типті есептерді шығарудың жалпы тәсілдерін қолданып, коллективті түрде шығару;
3. есептің шарты мен шығару жолын коллективті түрде талдағаннан кейін оқушылардың әрі қарай өз беттерімен шығаруы;
4. есептің шартын өз беттерімен талдап, шығару жолдарын белгілеп, түгелімен есепті өз беттерімен шығаруы;
5. үйге берілген есепті өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен шығару.
3-әдіс – алгоритмдік әдіс. Бұл әдісті қолдану есеп шығартуға үйрету белгілі бір жүйемен жүзеге асады.
1. бір типті бірнеше есептерді ұжыммен шығару;
2. мұғалімнің басшылығымен осы типті есептерді шығарудың ортақ жалпы әдісін анықтап, есепті шығарудың алгоритмін құру;
3. есепті ұжыммен шығару нәтижесінде құрастырылған алгоритмді меңгеру;
4. осы алгоритмді қолданып, оқушылардың өз бетімен есеп шығаруы;
5. үйге берілген тапсырмадағы есептерді өз беттерімен шығаруы;
6. бақылау жұмысын өз беттерімен орындау;
Сонымен алгоритмдік әдісті қолданып есеп шығартқанда:
1. жаңа типті есептерді шығару жолын мұғалім тақтаға шығарып көрсетіп түсіндіреді;
2. есеп шығару жолдарын ұжыммен талдауы;
3. тақтадағы шығарылған есепті жауып қойып, оқушылардың осы есепті дәптерлеріне өз беттерімен жазып шығаруы;
4. келесі есептерді өз беттерімен шығаруы;
5. есептерді шығаруыдң алгоритмін оқушыларрдың өз беттерімен құрып, осы типті есептерді шығарудың ең қолайлы, тиімді жолдарын анықтау;
6. үш деңгейлі есептерді өз беттерімен шығару.
Есеп шығару барысында оқушылардың өз бетімен жұмыс істеу деңгейі өскен сайын, сол типті есептерді шығарудың алгоритмін олардың есте сақтап меңгеруі жүзеге асады.
Физикалық есептерді мазмұнына қатысты физиканың жеке тарауларына (механика, оптика, т.т.) қарай және де тарихи, политехникалық мазмұнды, қызықты, шығармашылықты, экспериментті, кешенді болып бөлінеді.