Байланысты: Негізгі мектептіѕ физика курсын оќытудыѕ теориясы мен јдістемесі
Физиканы окыту әдістемеснің басқа ғылымдармен
байланысы және оның даму көздері. Физиканы оқыту әдістемесі бойынша жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелері
Педагогикалық институттар мен университеттерде "Физиканы оқыту әдістемесі" курсын жан-жақты терең меңгеру студенттерден оны физика, матекатика, материалдар технологиясы, оқытудың техникалық құралдары және электронды-есептеуіш техникасы, философия, педагогика, психология, гигиена, экология, т.б. ғылымдарымен тығыз байланысты түрде оқуды қажет етеді. Себебі, физика және математика ғылымдарын меңгермейінше, мектепте физика сабақтарын мұғалімнің өткізе алуы мүмкін емес. Материалдар технологиясын, техикалық құралдар мен электронды приборларды пайдалану арқылыфизика сабақтарының политехникалық және кәсіптік бағдарлық маңызын күшейтуге, олардың өмірмен байланыстарын жақсартуға мол мүмкіндік туғызылады.
Оқушылардың дүниеге материалистік көзқарасы, олардың танымдық қарекеті, дара тұлғаның қалыптасуы, т. б. философия курсымен байланысты түрде жүзеге асырылады. Оқу - тәрбие жұмыстарының тәсілдері мен формаларын жетілдіру педагогикалық принциптер мен зандылықтарға, оқушылардың психологиялық жас ерекшеліктеріне тікелей байланысты жүргізіледі. Сол сияқты, физиканы оқыту әдістемесінің институттағы басқа да курстармен байланыстары кең, әрі мол. Сондықтан бұл жағдай ұдайы ескеріліп отырылуы тиіс.
Физиканы оқыту әдістемесі - күн сайын, ай сайын ұдайы жедел дамып отыратын ғылым. Өйткені, оның дамуына тез ықпал жасайтын қайнар бұлағы мол. Олар: физика мен философия, педагогика мен психология, техникалық құралдар мен ЭЕТ, экология мен экономика ғылымдарының жетістіктері; мектепке арналған бағдарламалар мен тұжырымдамалар, оқулықтар мен оқу құралдары;
Үкіметтің мектеп туралы қаулы-қарарлары, әдістемелік журналдар, физика мұғалімдерінің қоғамдары мен қауымдастықтарының (ассоциацияларының), педагогтардың конференциялары мен съездерінің материалдары; озат физика мүғалімдерінің, жаңашыл педагогтардың, авторлық мектептердің іс -тәжірибесі, т.б . Физика пәні мұғалімі мұндай жадыхаттарды күн сайын үзбей қарап, үздіксіз оқып, танысып отыруы қажет. Сонда ғана ол өз мамандығының күнделікті жетілдіріп отырады, мектепте физиканы оқытуды заман талабы дәрежесінде жүргізуге мүмкіндік алады.
Ресей мектептері мен гимназияларында физика жеке пән ретінде осыдан 350 жылдай бұрын оқытыла бастаған, Орыс тіліндегі тұнғыш физика оқулығын ("Вольфианская экспериментальная физика", 1746 ж.) М.В.Ломоносов шығармашылық тұрғыда аударып, бастырылған. Түп нұсқалық негіздегі орыс тілінде шығарылған алғашқы оқулықтар М.Е.Головиннің ("Краткое руководство к физике", 1785ж.), П.И.Гиларовскийдың («Руководство к физике», І793ж.), К.Д.Красвичтің ("Учебник физики", 1866 ж.), П.Л. Любимовтың («Начальная физика", 1876ж.), И.И.Косогонвтың ("Концентрический учебник физики", 1909ж.), А.И.Бачинскийдің ("Физика", І9І5ж.) кітаптары болды. Физиканы мектепте оқыту жайы алғашқы әдістемелік нұсқаулар мен бағыт-бағдар беретін идеялар осы оқулықтардың кіріспе сөздеріне баяндалған.
Орыс тілінде физиканы оқыту жөніндегі тұнғыш туынды - әдістемелік құралдар мен зерттеулер Ресейде 1870 жылдан (К.Д.Краевич. "Каталог физического кабинета") шығарыла бастады. Одан кейінгілері, И.И.Паульсонның "0 преподавании элементарной физики" (1871 ж.), Я. И. Ковальскийдің "Первоначальные опыты по физике" (1885 ж.), Ф.Н.Шведовтың "Методика физики" (1894 ж.), П.А.Бароновтың "Методика начальной физики" (1913 ж.), Н.В.Кашиннің "Методика физики" (1916 ж.) деген арнаулы әдістемелік құралдары болды.
Советтік кезеңдегі алғашқы мектеп физикасының басқышты бағдарламасын Петроградта П.А.Знаменский (1918 ж.) және Мәскеуде И.И Соколов (1921 ж.) жасаған. Алғаш рет 1918 жылы Мәскеу мен Петроград педагогика институттарында арнаулы физиканы оқыту әдістемесі кафедралары ұйымдастырылған. Орыс тіліндегі советтік тұңғыш физика оқулығы (И.И.Соколов Рабочая книга по физике для рабфака") 1926 жылы шығарылған. Одан кейін, мектеп үшін, 1933 жылдан бастап А.В. Перышкиннің және басқа авторлардың жазған физика оқулықтары шығарылып келеді. 1934 жылдан бері физика мұғалімдеріне арнап "Физика в школе" журналы шығарыла бастады.
1934 жылы педагогикалық институттардың студенттері үшін Ленинградтық П.А.Знаменскийдің және Мәскеулік И.И.Соколовтың "Методика преподавания физики в средней школе" деген фундаментальды тұңғыш қолтума арнаулы оқулықтары жеке-жеке кітап болып шығарылған. Бұл кітаптарда совет мектебіндегі физиканы оқыту әдістемесінің негізгі теориялық принциптері мен практикалық әдіс-тәсілдері жан-жақты зерттеліп, мазмұны мен ғылыми бағыттары тұжырымдалған. Осы уақытқа дейін физиканы оқыту әдістеімесі туралы орыс тілінде 20 дан астам әр түрлі оқулықтар мен ғылыми-әдістемелік еңбектер шығарылған.
Украин тілінде физикадан есептер шығарудың әдістемесі (авторы - В.А.Франковский, Киев, 1947 ж.), физиканы оқыту әдістемесі жайлы очерктер (А.К.Бабенко, М.И.Разенберг, 4 томдық, 1955-1959 ж.ж.), сегізжылдық мектептерде физиканы оқыту әдістемесі (Н.С.Белый, 1962 ж.) туралы оқулықтар шығарылған.
Белорусь Республикасында "Самостоятельные работы на уроках физики" (М.Я.Качинский и др.), "Уроки физики" (М.С.Кузей) сияқты тамаша қолтума әдістемелік құралдар жасалынды.
Әзірбайжанда 1954 жылдан бері "Преподавание физики и математики в школе" деген арнаулы әдістемелік журнал шығарылып келеді. А.К.Абасзаде, С.Ш.Иманов сияқты ғалымдардың әскери техниканың физикалық негіздері, физиканы оқытудағы тәрбие мәселелері, физиканы оқытуды жақсарту мақсатта техникалық құралдарды пайдаланудың әдістемесі жайындағы ғылыми-зерттеу еңбектері жарияланды.
Грузияда В.С.Кобохидзенің мектепте физиканы оқыту әдістемесі туралы құнды оқулығы (1966 ж.) жарық көрді. Есеп шығару, физикалық эксперимент жайлы әр түрлі әдістемелік құралдар шығарылды.
Прибалтика республикаларында мектеп физикасы жайында өзінше қолтума ерекшеліктері мол оқулықтар мен есептер жинағы шығарылып келеді.
Өзбекстан әдіскер-ғалымдары (Б.Мирзахметов, Э.Тұрдықұлов, Н.Шадиев, Д.Шодиев, т.б.) мектеп физикасы үшін қолданбалы физика мәселелерін, экологиялық тәрбиенің әдістемесін, кәсіптік бағдар беру мен физикалық эксперимент проблемаларын зерттеуде әр түрлі мектептерге арналған физикалық оқу құралдарын жасаған.
Қазақстан мектептері мен институттарында физиканы оқыту жайлы алғашқы әдістемелік мақалалар XX ғасырдың 30-40-шы жылдарында жарияланған. Олар айналмалы қозғалыстың динамикасы (М.Маркович), электр құбылыстары мен электромагнитизм (М.Жылқыбаев, П.Уваров, М.Маркович), балқу және магнитизм (Е.Әбдрахимов) мәселелерін физика сабақтарында оқытуды жетілдіруге арналды. Сондай-ақ қолдан физикалық құралдар жасаудың, демонстрациялық тәжірибелер өткізудің, есеп шығару және қайталау сабақтарын жүргізудің әдістемелері (М.Маркович, Е.Абдрахимов, Х.Әбішев т.б.) талданған.
Қазақстан зерттеушілері мен әдіскерлері 50-шы жылдарда оқушылардың политехникалық дайындықтарын (П.Правдин. П. Фидулина, А.Исабекова, П.Уваров, М.Құдайқұлов), физиканы ауыл шаруашылығымен байланыстыруды (М.Жылқыбаев), физикалық есептерді шығаруды (А.Қалиев, Е.Асқаров, А.Садыков), өндірістік экскурсия мен киноэкскурсияны өткізуді (В.Гусева, М.Құдайқұлов), өлке тануды және патриоттық тәрбиені (М.Маркович), оқушылардың диалектикалық-материалистік көзқарасын қалыптастыруды (Л.Көбесов, М.Құдайқұлов. Қ.Болеев), астрономия оқытуды (Х.Әбішев) жақсартумен айналысқан.
Қазақстанда 60-шы жылдары физиканы оқытуды өмірмен үштастыру (Н. Зафирис), физикалық заңдылықтарды түсіндіру (М.Маркович), ультрадыбысты оқыту (Б.Арызханов), физиканы ауыл шаруашылығымен байланыстыру (Е.Асқаров), физиканы оқыту процесінде техниканы және оқу киносын пайдалану (М.Маркович, П.Уваров, К.Айманов, М. Құдайқұлов) жайында оқу-әдістемелік құралдары шығарылды. Олардың негізінде К.Айманов, Б.Арызханов, М.Құдайқұлов, С.Левиналар Республика бойынша алғашқы кандидаттық диссертациялар қорғады. Сондай-ақ, бұл кезеңде С.Урғалиева, В.Агеев, Е.Евсюков, Н.Триллер, А.Қалиев, А.Горбунов, Л.Грабельковская, Б.Вахольский сияқты әдіскерлердің политехникалық және программалап оқытуға, техникалық құралдарды пайдалануға арналған мақалалары жарық көрді.
60-70-ші жылдары Қазақстанда физиканы оқытуда политехникалық білім беруді жетілдіру (М.Маркович, П.Уваров), физика сабақтарында автоматика мен телемеханика элементтерін пайдалану (К.Айманов), қазақ мектептерінде физиканы оқыту әдістемесінің дамуы (Е.Әбдрахимов) жайлы зерттеулер жүргізілген.
М.Құдайқұлов физиканы оқытуда техникалық құралдарды пайдалану мен физика мұғалімінің әдістемелік дайындығы жайында ұзақ жылдар бойы ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізіп, докторлық диссертация қорғап, көптеген оқулықтар мен бағдарламалар және монографиялар шығарды. Кейінгі жылдары, профессор М.Құдайқұловтың ғылыми жетекшілік етуімен Республикада 30-ға жуық кандидаттық диссертациялар қорғалып, үш докторлық жұмыс дайындалып, Қазақстан әдіскерінің ғылыми мектебі құрылды. Олар негізінен, физиканы оқытуда оқушылардың ғылыми-материалистік көзқарасын қалыптастыру (Қ.Болеев, Ш.Төлегенов), қолданбалы физика негіздерін оқыту әдістемесі (Т.Кенжебаев, К.Әзібаева, Қ.Намазбаев), физикадан сыныптан тыс жұмыстарды ұйымдастыру (Р. Брайнингер, К. Нұрымжанова), оқушылардың эксперименттік, политехникалық, кәсібибағдарлық, компьютерлік, жалпы-техникалық іскерліктерін дамыту (Б.Белесов, К.Кенжеғалиев, Ә.Кәрімова, Ж.Асқарова, Ә.Жолдасбеков, т,т.), мектепте физикалық экспериментті жетілдіру (Б.Тасболатов, О.Нүрманов), Франция мектептерінде физикалық есептерді шығарудың тәсілдері мен тәжірибесі (Ә.Кәрімова, О.Нүрманов, Б.Тасболатов, Ә.Файзуллаев т.т.), физика сабақтарында техникалық құралдар мен телевизиялық орталықты пайдалану (Т.Нұрғалиев, АГорбунов, Б.Белесов т.т.), пединституттар мен мектеп үшін түрлі факультативтік курстардың бағдарламалары мен оқу құралдарын жасау (М.Құдайқүлов, Т.Кенжебаев, Р.Брайнингер, Қ.Намазбаев, П.Фролон т.т.), физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігі (М.Құдайқұлов, Ғ.Кертаева), физика әдістемесінің ғылыми негіздері (Қ.Әлімбаев), проблемалық сабақтарды өткізу жайындағы мұғалімнің әдістемелік ебдейліктері (М.Құдайқұлов, Б.Асылбаев, О.Мусабеков) жөніндегі ғылыми зерттеулерді жүргізді. Ғ.Әбдіғаппаровтың, В.Володарскийдің, А.Анарбаеваның, Б.Дәмитовтың алғашқы физикалық есептер жинақтары шығарылды.
Қазақ тілінде қолтума физика оқулықтары да жасалынды. (П.Полатбеков, Б.Арызханов, Қ.Жаңабергенов, Ж.Тобаяков, т.т.)
Келешекте факультативтік курстар, шығармашылық сабақтар, өндірістік-техникалық нысандарға экскурсиялар өткізу, кәсібибағдар, физика сабақтарында компьютерді және техникалық құралдарды пайдалану, физика кабинетінің жұмысын нәтижелі ұйымдастыру, жаңашыл педагогтардың тәжірибесін насихаттау, т.с.с. мәселелер бойынша кең көлемді зерттеу жұмыстарын жүргізу және толтума әдістемелік кұралдар даярлау қажет.
ССРО-да физиканы оқыту әдістемесі жайында 600 ден астам (1936-1938 жж. - 4, 1938-1958 жж. - 146, 1959-1990 жж. - 450) кандидаттық диссертация қорғалған, ал 1951 ж. - 1, 1968-1990 жж. - 15–тен астам докторлық диссертациялар орындалған. Ал, Қазақстанда болса алғашқы ондай кандидаттық диссертацияларды қорғау (Айманов, М.Құдайқұлов, Б.Арызханов) 1960-жылдардан басталыпты. Қорғалған докторлық диссертациялардың біреуі 1970-ші жылдары, ал қалған алтауы 1990-шы жылдары орындалған.
Біздің республикада физиканы оқыту әдістемесі саласы бойынша осы уақытқа дейін барлығы 7 адам докторлық, 70-тен астам кандидаттық, диссертация қорғалған, олардың 10-ға жуығы -1960-шы,15-тен астамы 1970-ші, 20-дан көбі - 1980-ші, 30-ға жуығы -1990-шы жылдары дүниеге келген.
Қазақстандықтардың қорғалған алғашқы қандидаттық дисертациаларды пәнаралық байланыс, техникалық құралдармен бағдарламалармен оқытудың әдістемесі мәселелерін шешуге арналған (М.Ысқақов, Қ. Айманов, М.Құдайқұлов, С.Левин, Б. Арысханов).
Қазақстандық әдіскер-ғалымдардың 1970-ші жылдардағы өздігінен жұмыс істеу (А. Горбунов), факультативтік курстарды өткізу (Б.Вахольский, Т.Кенжебаев, Қ.Намазбаев), сыныптан тыс жұмыстарды ұйымдастыру мен техникалық құралдарды пайдалану (Н.Демина, К.Нұрымжанова, Б.Белесов), пәнаралық байланыс (В.Кириллов, К.Әзібаева) мәселелеріне арналды.
Республикадағы физик-әдіскерлердің 1980-ші жылдарғы диссертациялық ізденушіліктері, негізінен политехникалық, эксперименттік, кәсібибағдарлық және өлшеу іскерліктерін қалыптастыру (О.Нұрманов, Ә.Кәрімов, О.Сәлімбаев т.т), физикалық есептерді шығару әдістемесін жетілдіру (Б.Волдарский, Б.Одияк, Н.Ильясов), физиканы оқытудың әдіснамалық (Е.Әбдуғалиев), проблемалық сабақтарды өткізу (Б.Асылбаев), кристалдар физикасы мен термодинамиканы оқытуды жақсарту (З.Мәжитова, А.Маженова) мәселелерін шешуге бағытталды.
1990-шы жылдарғы кандидаттық зерттеулердің нәтижесінде мектеп телевизиялық орталығын құру және техникалық құралдарды пайдалану (Т.Нұрғалиев, Т.Мәмбетәлиев, Ә.Файзуллаев), физикалық есептер жүйесі (Б.Мұқышов, Ғ.Байжасарова), студенттер мен оқушылардың өздігінен жұмыс істеуін ұйымдастыру (Л.Жеребятова, М.Ахметов, Н.Жаманқұлова), компьютерлік және кәсіби бағдарлық іскерліктер мен дағдыларды қалыптастыру (Ә.Жолдасбеков, Ж.Асқарова, А.Әмірбеков), пәнаралық байланыс пен экологиялық білім беру (О.Мұсабеков, А.Болтаев, У.Тоқбергенова), энергетика негіздерін физика сабақтарында түсіндіру (Қ.Намазбаев), физика мұғалімінің әдістемелік шеберлігін (Ғ.Кертаева), физикалық білімдерді гуманизациялау (Ә.Қаймолдина) мәселелерін жақсартуға мүмкіндік туғызылды.
Қазақстан әдіскер-ғалымдары ішінен М.Құдайқұлов физика мұғалімдерінің кәсіби-әдістемелік іскерліктерін қалыптастырудың дидактикалық диссертация қорғады. (1977ж., Киев). Физик мұғалімдердің кәсіби педагогикалық дайындығын жақсартуда пәнаралық байланысты пайдаланудың теориялық негіздерін Б.Кириллов өзінің докторлық зерттеулерінде қарастырған (І990ж. Мәскеу) Кәсібимамандық беруге бағытталған физика оқу құралдарын жасаудың дидактикалық проблемалары Б.Арызхановтың докторлық диссертациясында зерттелді (1991ж., Ташкент). Жамбылдық Т.Кенжебаевтың докторлық ізденісі техникалық жоғары оқу орындарында физиканы оқытудың нәтижелілігін артыруды педагогикалық негіздерін шешуге арналды (1992ж., Мәскеу).
Одан кейінгі Абай атындағы АлМУ-да қорғалған доктордық дессертациялар физиканы оқыту процесінде оқушылардың кәсіби мамандыққа қызығушылығын қалыптастырудың педагогикалық негіздері (Л.Мәжитова,1995ж), ғылыми-жаратылыстану білім беруде оқушылардың оқу іскерлігі мен дағдыларын қалыптастыру (О.Сәлімбаев, 1995ж.), физика-техникалық және эстетикалық пәндерді оқыту негізінде еңбек пәні мұғалімінің кәсіби әдістемелік дайындығын жетілдірудің дидактикалық мәселелеріне (М.Қозыбақов, 1998ж.) арналды.
Казақстанда 1920 - 1997 жылдары аралығында физиканы оқытуға қатысты 170-ке жуық қазақ тіліндегі әдістемелік және ғылыми-көпшілік әдебиеттер шығарылыпты. Физикадан қазақша қолтума оқу құралы алғаш 1923 жылы басылған, сонан соң 1960-шы жылдардан бастап төл тіліміздегі оқулықтар мезгіл-мезгіл шығарылып тұрған.
1920-шы жылдан 1950-ші жылдарға дейін, 30 жыл бойы біздің республикада қазақ тілінде физикадан ешқандай әдістемелік, не ғылыми-техникалық әдебиеттер шығарылмай келген.
Алғашқы әдістемелік құрал да орысшадан 1955-жылы (Т.Әбдісадықов т.б. қатысуымен) аударылған, ал физика мүғалімі үшін өзіміздің қолтума әдістемелік әдебиеттеріміз 1960-шы жылдардан бері ғана жарық көре бастаған.
Осы 78 жыл ішінде қазақ тілінде 60 тан астам физика-техникалық әдебиеттер шығарылған, олардың үштен екі бөлігі төл тілімізде жазылыпты. Мұғалімдер мен оқушыларға көмекші алғашқы физикалық-астрономиялық ғылыми-көпшілік әдебиеттер 1950-ші жылдары (20 тақырып бойынша) орыс тілінен аударылып, ал мұндай қолтума басылымдардан, 1960-шы жылдары-30, 1970 ж.-45, 1980-ші жылдары-50 кітаптар әр түрлі тақырыпта жазылған.
2003 жылы Ы.Алтынсарин атындағы Қазақ білім академиясы өзінің 70 жылдық мерейтойын тойлады. Осыған байланысты қазіргі кезде академияның мектепте және мектепке дейін білім беру институтының жаратылыстану-математика пәндерін оқыту лабораториясының қызыметкерлері осы мерейтойды лайықты табыстармен қарсы алу мақсатында жемісті еңбек етті.
Ал енді физиканы оқыту әдістемесі бойынша жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелерін тоқталатын болсақ, Республикада физика әдістемесі саласындағы ғылыми-зерттеулердің даму тарихы 1939 жылы педагогика институтының негізінде құрылған мектептер институттың ашылу кезеңінен бастау алады. Физика және математика пәндерін оқыту бөлімі алдынғы қатарлы педагогикалық тәжірибені таратумен, мектептегі физика пәнін оқытуды жетілдіру мәселесін зерттеумен, әдістемелік құралдар дайындаумен шұғылданды. 1939-40 жылдары бөлім қызыметкерлерінің атсалысуымен республикадағы қала және ауыл мектептерінің мұғалімдері үшін ғылыми-әдістемелік құрал жазған ғалымдардың бірі М.Жылқыбаев болды. Оның «Физикадан лабораториялық жұмыстар», «Физикалық приборлардың сипаттамасы және олардың қолданылуы», «Материяның атом-электрондық құрылысы» атты еңбектері жарық көріп, педагогикалық журналдарда мақалалары жарияланды.
1941 жылы Ұлы Отан соғысының басталуына байланысты институт жабылып, ол тек 1943 жылы ғана өз жұмысын қайтадан жалғастырды. 1951 жылы мектептер институты негізінде Педагогикалық ғылыми зерттеу институты құрылып, оның жеті секторының бірі фиизика мен математиканы оқыту әдістемесімен айналысты. 1957 жылдан бастап бұл сектор политехникалық оқыту бөліміне қосылды. Физиктер тобының алдына «Оқушыларға политехникалық білім беру және оларды еңбекке баулу» проблемасы қойылды.
Он бір жылдық мектептерде өткізілген эксперимент мәліметтері негізінде ғылыми қызметкерлер физиканы оқыту процесін жетілдіру мәселесі бойынша әдістемелік құралдар, нұсқаулар жаратылыстану – математика цикліндегі пәндердің бағдарламаларын дайындады.
1960 жылы физика мен математиканы оқыту және өндірістік еңбекке баулу секторы құрылды. 1960-65 жылдары сектор орта мектепте физика мен математиканы оқытудың жағдайын, өмірмен байланыстыру негізінде оқыту процесінің тиімділігін арттыру жолдарын зерттеумен айналысады. Жүргізілген жұмыс нәтижесінде өндірістік оқуы бар мектептер үшін бағдарлама жобалары, физиканы осы бағдарламалар бойынша оқытуға арналған әдістемелік құралдар мен нұсқаулар дайындалды.
1965-72 жылдар аралығында сектор жалпыға бірдей орта білім беру проблемасын зерттеу мәселесімен шұғылданды. Бұл жылдары жаңа оқу бағдарламаларын эксперименттік тексеру және оларды жетілдіру, оқыту әдістемесін жақсарту жолдары қарастырылды. Зерттеу нәтижесінде «Физиканы саралап оқыту» (С.Левина), «Физика сабағында оқу фильмдерін өздік жұмыс» (А. Горбунов), «Қатты денелер физикасының жетістіктерін орта мектептің физика сабағында және сыныптан тыс сабақта түсіндіру» (К. Әбдімәжитов) атты еңбектер жарық көрді.
1972 жылы Алматда бұрынғы Кеңес Одағының Педагогикалық ғылымдар академиясы Оқытудың мазмұны мен әдістері ғылыми-зерттеу институтының Қазақ филиалы ашылды. Содан бастап физика пәнін оқыту проблемаларын зерттеумен онда құрылған физика және математика пәндерін оқыту лабораториясы айналысты. 1972-75 жылдары пән бойынша жаңа бағдарламаға көшу жайын зерттеле бастады. Лабораторияда 1975-80 жылдарда жүргізілген зерттеулер қазақ мектептеріндегі оқыту жағдайын, бағдарлама материалын игеруде кездесетін қиындықтарды анықтауға бағытталады.
1981 жылдан бастап «Қазақстанның ұлтық мектептерінде физиканы оқытудың тиімділігін аттару» проблемасы бойынша жетелдірілген бағдарламалардың әдістемелік аппаратын қолдану негізінде және ұлттық мектептегі оқыту ерекшеліктерін ескере отырып, оқу процесінің тиімділігін арттыру, оқушылардың білімі мен іскерлігін тексеру тәсілдері жақсарту, пәнаралық және пәнішілік байланыстарды жүзеге асыру т.б. мәселелері зерттелді. Соның нәтижесінде «Физика сабағында оқушыларды ауылшаруашылық кәсібіне дайындау» (А.Мәженова), «9-11 сынып физикадан типтік есептер және оларды шығару жолдары» (А.Мәженова, Д.Қазақбаева, С.Қабақанов) және т.б. еңбектер жарық көрді. 1986 жылы лаборатория қызыметкерлері А.Мәженова «Развитие у учащихся общеобразовательное школы знания законов термодинамики при изучении физики, химии и биологии» тақырыбында кандидаттық диссертация қорғады.
1991 жылы филиялдың құрылымы өзгеріп, онда «Базалық мектеп» лабораториясы ашылды. Оның педагогика ғылымдарының кандидаты А.Б.Мәженова басқарды. Лаборатория «Жапы орта білім тұжырымдамасын жүзеге асырудың теориялық және эксперименттік-педагогикалық шарттары» проблемасы бойынша зерттеу жүргізді. Зерттеу нәтижесінде интеграцияланған «Жарытылыстану» курсының тұжырымдамасы мен бағдарламасы, тақырыптық жоспар және оқушыларға арналған тапсырмалар (А.Б.Мәженова, Д.М. Қазақбаева, Ж.Д.Молдабеков) дайындалып, жарыққа шықты.
1992 жылдың ақпан айында бұрынғы одақтың тарауына байланысты Педагогикалық ғылымдар академиясы Оқытудың мазмұны мен әдістері ғылыми-зерттеу институтының Қазақ филиалы Ы.Алтынсарин атындағы Педагогика ғылымдар ғылыми-зерттеу институтына қосылып, одан физика-математика цикліндегі пәндерді оқыту лабораториясы құрылды. 1992-97 жылдар аралығында оны физика-математика ғылымдарының кандидаты, доцент Б.М.Дүйсенбаев басқарды. Лаборатория қызыметкерлері «Жалпы білім беретін мектепте математика, физика, информатика пәндерінің мазмұнын, оқыту формалары мен әдістерін жаңартудың ғылыми-әдістемелік негіздері» және «Дәстүрлі мектептегі оқыту процесін ғылыми-әдістемелік жағынан қамтамасыз ету» проблемаларымен айналысты. Зерттеу барысында тоғызжылдық негізгі мектептегі физикалық білім тұжырымдамасының жобасы жасалды, білім мазмұнының көлемі мен құрылымы анықталып, базалық мектепке арналған бағдарлама жобасы дайындалды. «Физикадан жазбаша жұмыстар және оларды тексеру жолдары» (Р.Башаров, А.Мәженова, Д.Қазақбаева, С.Қабақанова, Ж.Молдабеков) атты әдістемелік құрал, «Физикадан қысқаша анықтамалық» (Б.Дүйсенбаев, Д.Қазақбаева), «Физикадан тест тапсырмалары» (Б.Дүйсенбаев, Ғ.Байжасарова, Д.Қазақбаева, У.Тоқбергенова) сияқты көлемді еңбектер және т.б. көтеген ғылыми-әдістемелік мақалалар жарық көрді.
Лабораторияда жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижесінде ғылыми қызыметкерлер С.Қазақбаева «Преемественность формирования квантовых представлениий учащехся общеобразовательной школы» тақырыбында (1994ж), Г.З.Байжасарова «Система изадач физико-техничесгого содержания как средство усиления политехнической направленности школного курса физики» тақырыбында (1994ж.) кандидаттық диссертациялар қорғалды.
1998-99 жылдары физика, математика, информатика, экономика және сызу пәндері лабораториясына педагогика ғылымдарының докторы, прфессор Б.Баймұқанов жетекшілік етті. Бұл уақыт ішінде Ы.Алтынсарин атындағы Қазақ білім академиясында ғылым-әдіскерлердің жұмылуымен пән мазмұнына, оның құрылымы мен құрамына түзетулер мен толықтырулар енгізіліп, физика пәні бойынша оқу-әдістемелік кешеннің құрылымы анықталды, бұл Қазақстан Республикасы мектеп физикасынан білім беру тұжырымдамасын (1998ж.), физикалық білім стандартын (1998ж.), физика пәні бойынша дәстүрлі бағдарламалардан елеулі өзгешелігі бар жаңа оқу бағдарламаларын (2000ж.)жариялауға мүмкіндік берді. Осы кезде физикадан негізгі мектепке арналған жаңа буын оқулықтарын жазу ісі қолға алынды.
Жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижесі Д.М.Қазақбаеваның «Жалпы білім беретін мектептің физика курсының базалық мазмұны және оны оқытудың әдістемесі» тақырыбында (1998ж.), У.Қ. Тоқбергенованың «Физиканы оқыту барысында оқушылардың экологиялық білімдерін қалыптастыру(Х-ХІ сыныптар)» тақырыбында (1998ж.) қорғаған кандиданттық диссертацияларында көрніс тапты.
2000-2003 жылар аралығында институтта «Қазақстан Республикасындағы жалпы білім мазмұнын жетілдірудің ғылыми-әдістемелік негіздері» проблемасы бойынша зерттеу жүргізілді. 2000 жылы физика, математика, информатитка пәндерін оқыту лабораториясында «Негізгі орта мектепте физиканы, математиканы және информатиканы оқытудың мазмұны мен әдістерін жетілдірудің дидактикалық және әдістемелік негіздері» тақырыбы бойынша жүргізілген зерттеу жұмысына педагогика ғылымдарының кандидаты, доцент Д.Қазақбаева жетекшілік етті. Осы жылы 7-9 сыныптарға арналған «Физика және астрономия» төл оқулықтары жарыққа шығып, байқаудан өткізу үшін республикадағы тірек мектептерге таратыла бастады. Ал 2001 жылдан бастап институттың құрылымы өзгеріп, одан жаратылыстану – математика пәндерін оқытудың мазмұны мен әдістері лабораториясы құрылды. Оған педагогика ғылымдарының докторы, профессор С.Шакілікова меңгеруші болып тағайындалды. Бұл кездегі зерттеу жұмысының мақсаты физикадан ОӘК дайындалудың тұжырымдылық тәсілдері мен әдіснамалық негіздерін жасау болды. Осыған орай физикадан оқу-әдістемелік кешеннің неғұрлым тиімді болатын мынадай құрамы анықталды: оқулық, әдістемелік, есептер мен жаттығулар жинағы, дидактикалық материалдар. Бұл кешенді дайындау барысында келесі ұстанымдар басшылыққа алынды: оның әлеументтік тиімділігі, практикалық бағдарлығы, оқытудың дамытушылық қызыметін күшейтуі, пәнге қызығушылықты арттыруы, ақпараттық толымдылығы.
2001-2002 жылдарда «Физика» пәні бойынша 1998 жылы жарияланған Қазақстан Республикасы орта білім мемлекеттік стандартын өңдеп, жетілдіру бағытында жұмыстар жүргізілді. Бұл өңделген стандарттың 1998 жылғы стандарттан басты айырмашылығы сол, мұнда базалық білім мазмұны іргелі теориялар төңірегінде топтастырылды, ал алдынғы құжатта ол бес мазмұндық желімен берілген болатын.
Стандартта берілген базалық білім негізгі мектепке арналған «Физика және астрономия» байқау оқулықтарында жүзеге асырылды. Қазақ және орыс тілдерінде дайындалған бұл «Физика және астрономия» оқулықтар (Р.Башаров, Д.Қазақбаев, У.Тоқбергенова, 7 сынып; Б.Дүйенбаев, Ғ.Ғ.Байжасарова, А. Медетбекова 8 сынып), оны оқытуға арналған әдістемелік ұсыныстар «Атамұра» және «Мектеп» баспаларынан жарыққа шығып, 2000 жылдан бастап республикадағы трек мектептерде байқаудан өткізілді. Бұл оқулықтарды тәжірибелік байқаудан өткізу және олардың қортындыларын жинақтау үшін жадынама дайындалып, оқулықтармен бірге таратылды. Осы оқулықтарға трек мектептерден келіп түскен ұсыныс-пікірлер негізінде жаңа буын оқулықтарының теориялық және әдістемелік аппаратын жетілдіру бағытында жұмыстар жүргізілді. 2003-2004 оқу жылынан бастап 7 сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығының қазақша және орысша нұсқаулары жаппай мектептерге енгізілді.
2002 жылы жүргізілген зерттеу жұмысының нәтижелері бойынша «Физикалық білмнің жаңарған мазмұны» (мақала, Д.Қазақбаева), «Жалпы білім беретін негізгі мектепке арналған «Физика және астрономия» оқулықтарының ерекшеліктері» (мақала, Д.Қазақбаева), қазақша және орыс тіліндегі 7-9 сыныптарға арналған «Физика және астрономия» пәннің оқыту бойынша әдістемелік ұсыныстар (Р.Башарова, Д.Қазақбаева, У.Тоқбергенова) сияқты ғылыми мақалалар мен әдістемелік құралдар дайындалып, жарияланды.
2003 жылдан бастап лабораторияда «Жаратылыстану-математика цикліндегі пәндерді оқытудың сапасын күтілетін нәтиже тұрғысында жетілдірудің ғылыми-әдістемелік негіздері» тақырыбындағы зерттеу жұмысы жүргізілді.