Жылына 4 рет шығады



жүктеу 6.08 Mb.
Pdf просмотр
бет13/56
Дата28.12.2016
өлшемі6.08 Mb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   56

 
Рис. 1 Графики зависимостей радиуса Шварцшильда и плотности черной дыры от массы.
 
 
Например, поперечник сферы горизонта событий черной дыры с массой, равной 10 солнечным 
массам, составляет около 30 км. Как только умирающая звезда с массой в 10 солнечных масс сожмется 
до  поперечника  в  30  км,  пространство-время  столь  сильно  искривится,  что  вокруг  звезды  возникнет 
горизонт  событий.  В  результате  звезда  исчезнет.  Плотность  черной  дыры  будет  составлять 
184*10
15
кг/м
3

Можно увидеть, что при больших значениях массы, плотность черной дыры уменьшается.   
В  следующем  режиме  показано  развитие  коллапса  поверхности  по  времени  удаленного 
наблюдателя.  Просмотр  осуществляется  в  двух  окнах.  Слева  показана  сжимающаяся  поверхность  на 
расстоянии  трех  Шварцшильдовских  радиусов  в  пространстве,  справа  показана  та  же  сжимающаяся 
поверхность в пространстве-времени (см. рис. 2). 
 
 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
81 
 
 
Рис. 2 Сжимающаяся поверхность звезды в пространстве и пространстве-времени в начальный 
момент моделирования.
 
 
Первую картину мы будем наблюдать через телескоп, а на второй видим изменение радиуса 
поверхности по времени. 
На рисунке 3 показана поверхность сжимающейся звезды у самого горизонта событий. Процесс 
сжатия как бы застывает на месте и удаленный наблюдатель никогда не увидит момент превращения 
звезды  в  черную  дыру.  Для  удаленного  наблюдателя  процесс  сжатия  будет  являться  бесконечным  у 
самого горизонта событий. 
 
 
Рис. 3 Сжимающаяся поверхность звезды в пространстве и пространстве-времени в конечный 
момент моделирования по времени удаленного наблюдателя.
 
 
Одновременно наблюдается красное смещение, показанное в упрощенном варианте.  
В  следующем  режиме  осуществляется  просмотр  процесса  сжимающейся  поверхности  по 
собственному  времени  звезды  в  конечный  момент  моделирования,  который  аналогичен 
предыдущему режиму. На рисунке 4 показано сжатие поверхности звезды в точку. 
На  рисунке  4  показана  сингулярность  (точка),  которую  бы  увидел  сторонний  наблюдатель, 
если  бы  она  не  была  скрыта  под  горизонтом  событий.  После  горизонта  событий  захваченное 
вещество быстро падает в сингулярность в центре черной дыры.
 
 
 
 
Рис. 4 Сколлапсировавшая поверхность звезды 
в пространстве и пространстве-времени в 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
82 
конечный момент моделирования по собственному времени.
 
 
По диаграмме Эддингтона-Финкельштейна видно, что лучи, которые проходят очень далеко от 
черной дыры, отклоняются от своего обычного прямолинейного пути лишь совсем немного. Лучи света, 
проходящие  ближе  к  черной  дыре,  отклоняются  на  более  значительные  углы.  Когда  свет 
распространяется  через  область  пространства-времени  с  большей  кривизной,  его  мировая  линия 
становится  все  более  искривленной.  Красным  цветом  обозначен  горизонт  событий,  ярко-желтым  – 
мировые линии входящих лучей, оранжевым – траектория исходящих лучей, зеленым – сингулярность. 
По мере  уменьшения размеров  звезды  тяготение  у  ее  поверхности  возрастает все  больше  и 
больше.  Увеличение  кривизны  пространства-времени  приводит  к  отклонению  светового  луча  от 
прежнего  прямолинейного  распространения,  что  приводит  к  запаздыванию  светового  луча  для 
наблюдателя. Сам горизонт событий является световой ловушкой. 
Таким  образом,  проведенное  моделирование  позволяет  наглядно  увидеть  разницу  в 
координатном времени удаленного наблюдателя и собственном времени коллапсирующей звезды и 
понять причину этого отклонения. 
 
Литература: 
1.
 
Чёрная дыра. Энциклопедия Кругосвет. - http://www.webcitation.org/68e5tYMNf.  
2.
 
Newman  E. T.,  Couch  E.,  Chinnapared  K.,  Exton  A.,  Prakash  A.,  Torrence  R. J.  Metric of  a 
rotating charged mass // Journal of Mathematical Physics. – 1965. – Т. 6. – С. 918.  
3.
 
Кауфман  У.Дж.  Космические  рубежи  теории  относительности.  –  1977.  - 
http://www.astronet.ru/db/msg/1174703/kaufman-toc.html

4.
 
Hamilton A. Collapse to a black hole. - 
http://casa.colorado.edu/~ajsh/collapse.html

5.
 
В.И.Елисеев.  Поле  тяготения  Шварцшильда  в  комплексном  пространстве  // Введение  в 
методы теории функций пространственного комплексного переменного. – М.: НИАТ, 1990. – 541 с. 
6.
 
Черная дыра. Материал из Википедии. - https://ru.wikipedia.org/wiki/Черная_дыра. 
7.
 
Новиков И.Д., Фролов В.П., Физика черных дыр. – М.: Наука, 1986. – 328 с. 
8.
 
Guidry 
M. 
General 
Relativity, 
Black 
Holes, 
and 
Cosmology, 
2012. 

http://eagle.phys.utk.edu/guidry/astro490/

 
Сырым Ж.С., Рамазанова В.С., Хасанов О. 
Сфералық-симметриялық шварцшильд коллапсын моделдеу 
Қарақұрдым  физикасына  арналған  әдебиетте,  қарақұрдымның  пайдаболу  үрдісі  көбінесе 
теориялық  сипаттамағат  ән.  Сонымен  қатар  коллапстанған  жұлдызды  байқап  отырған  астроном, 
ешуақытта жұлдыздың қарақұрдымға айналғанын көрмейді. Бұл сұрақтың жеткіліксіз  талданғаны және 
де қарақұрдымның пайда болу үрдісін физикалық жағынан бақылау мүмкіндігі болмағандықтан, зерттеу 
жұмысының негізі болып табылды. 
Кілт сөздер:  қарақұрдым, білім беру, модель, гравитация, радиус, Шварцшильд, оқиға көкжиегі, 
сфералық-симметриялық, сингулярлы. 
 
Syrym Zh.S., Ramazanova V.S., Hasanov O. 
Modeling schwarzschild spherically symmetric collapse 
The  literature  on  the  physics  of  black  holes,  the  description  of  the  formation  of  black  holes  is  strictly 
formalized and  is  mostly theoretical.  In addition, an astronomer, watching a collapsing  star, will  never  see the 
point of turning the star into a black hole. Low Light of the issue and the impossibility of physical observation of 
the formation of black holes became the basis of the research work. 
Keywords:  black  hole,  education,  model,  gravity,  collapse,  radius,  Schwarzschild,  event  horizon, 
spherically symmetric, singularity. 
 
 
ӘОЖ: 373.1.013 
 
Сырбаева Ш.Ж. – педагогика ғылымдарының кандидаты, доцент, 
Х. Досмұхамедов атындығы Атырау мемлекеттік университеті 
E-mail: syrbaeva@bk.ru 
Куанбаева Б.У. – педагогика ғылымдарының кандидаты, доцент, 
Х. Досмұхамедов атындығы Атырау мемлекеттік университеті 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
83 
E-mail: 
bayan_Kuanbaeva@mail.ru
, (Атырау қ., Қазақстан) 
Кощанова Г.Р. – педагогика ғылымдарының кандидаты, 
Ш. Есенов атындығы Каcпий мемлекеттік технологиялар 
және инжиниринг университеті, (Ақтау қ., Қазақстан) 
 
ОҚУШЫЛАРҒА ФИЗИКА САБАҒЫНДА МЕХАНИКАНЫҢ НЕГІЗГІ ЗАНДЫЛЫҚТАРЫ 
МЕН ҰҒЫМДАРЫН ҚАЛЫПТАСТЫРУ ӘДІСТЕРІ  
 
Аннотация.  Мақалада  физиканың  механика  бөлімі  бойынша  физикалық  заңдылықтар  мен 
ұғымдарды  қалыптастыру  жолдары,  оқытудың  негізгі  приициптерінің,  оқу  материалының  логикалық 
құрылымының  жіктелуі  ғылыми тұрғыдан талданады. 
Кілт  сөздер:  механикалық  қозғалыс,  кинематикалық  өлшемдер,  күш,  логикалық  және 
диалектикалық ойлау, физикадан оқу жұмысын ұйымдастыру тәсілдері. 
 
Физика  -  табиғат  құбылыстарының  қарапайым,  әрі  сонымен  қатар  ең  жалпылама 
заңдылықтарын, материяның қасиеттері мен құрылымын және оның қозғалысын зерттейтін ғылым 
екені  белгілі.  Өйткені,  физиканың  түсініктері  мен  заңдары  бүкіл  жаратылыс  танудың  негізінде 
жатыр.  Ол  дәл  ғылымдар  қатарына  жатып,  құбылыстардың  сандық  заңдылықтарын  зерттейді. 
Физика материяның қозғалысын зерттейді дегенде, бұл жерде сөз тек механикалық қозғалыс туралы 
болып отырған жоқ. Қозғалыс  - жалпы кез келген өзгерістер болып табылады. Сондықтан физика 
механикалықпен  қатар  қозғалыстардың  молекулалық-кинетикалық, электромагниттік, атом  немесе 
ядро  деңгейіндегі  ішкі  құрылымдық  түрлерін  де  қарастырады.  Бұлардың  ішінде,  әрине, 
механикалық қозғалыспен бірінші танысу керек. Өйткені кез келген құбылыстарда кеңістікте орын 
ауыстыру  кездесіп  отыратындықтан,  механиканы  игермей  физиканың  басқа  бөлімдерін  оқып 
үйрену мүмкін емес. 
Механика  [грек.  ''mechanіke''  (techne)  –  машина  және  машина  жасау  өнері]  –  материалдық 
денелердің  механикалық қозғалысын  және өзара әсерлесуін  зерттейтін  ғылым.  Денелердің  немесе 
олардың  бөлшектерінің  уақыттың  өтуіне  байланысты  кеңістіктегі  орындарының  өзгеруі 
механикалық  қозғалыс  деп  аталады.  Табиғатта  мұндай  қозғалысқа  аспан  әлеміндегі  денелердің 
қозғалысы, Жер қыртысының тербелуі, мұхит-теңіздер мен ауадағы ағындар тербелісі; техникада – 
ұшу аппараттарының, көлік құралдарының, әр алуан механизм бөліктерінің қозғалысы, ғимараттар 
элементтерінің  деформациясы,  сұйықтықтар  мен  газдардың  қозғалыстары,  т.б.  жатады.  Әдетте, 
механика  деп  Ньютонның  механикалық  заңдарына  негізделген  жарық  жылдамдығынан  әлдеқайда 
төмен  жылдамдықпен  қозғалатын  кез  келген  материалдық  денелердің  қозғалысын  сипаттайтын 
(элементар  бөлшектерден  басқа)  классикалық  механиканы  айтады.  Механикада  материалдық 
денелердің  қозғалысын  зерттегенде  олардың  негізгі  қасиеттерін  сипаттайтын  абстракты  ұғымдар 
пайдаланылады: 
- материалдық нүкте – массасы бар, геометриялық өлшемдері ескерілмейтін дене; 
-  абсолют  қатты  дене  –  кез  келген  екі  нүктесінің  ара  қашықтығы  барлық  жағдайда  тұрақты 
дене; 
-  өзгермелі  тұтас  орта  –  қатты  денелердің,  сұйықтықтар  мен  газдардың  қозғалысын 
зерттегенде олардың молекулалық құрылымын ескермеуге болатын жағдайда қолданылатын ұғым. 
Сонымен  қатар  тұтас  ортаны  қарастырғанда:  идеал  серпімді  дене,  пластикалық  дене,  идеал 
сұйық,  тұтқыр  сұйық,  идеал  газ  сияқты  абстракты  ұғымдар  қолданылады.  Осыған  байланысты 
механика: материалдық нүкте механикасы, материалдық нүктелер жүйесінің механикасы, абсолют 
қатты  денелер  механикасы  және  тұтас  орта  механикасы  болып  бөлінеді.  Соңғысы  серпімді  және 
пластикалық  орта  теориясына,  гидродинамикаға,  газ  динамикасына  бөлінеді.  Бұл  бөлімдердің 
әрқайсысы  (шығарылатын  есептердің  сипатына  қарай):  кинематика,  статика  және  динамика 
бөлімдеріне  ажыратылады.  Денелердің  механикалық  қозғалысын  сипаттайтын  негізгі  заңдар  мен 
принциптер жалпы және  теориялық механиканың  негізі  болып  саналады.  Өзіндік дербес мәні  бар 
механика бөлімдеріне: тербелістер теориясы, орнықты тепе-теңдік және қозғалыстың орнықтылығы 
теориялары,  гироскоптар  теориясы,  массасы  айнымалы  денелердің  механикасы,  автоматты 
реттегіштер  теориясы,  соққы  теориясы,  т.б.  жатады.  Механика  физиканың  көптеген  бөлімдерімен 
тығыз  байланысқан.  Оның  көптеген  ұғымдары  мен  тәсілдері  оптикада,  статистикалық  физикада, 
кванттық  механикада,  электрдинамикада,  салыстырмалы  теорияда,  т.б.  пайдаланылады.  Механика 
астрономияның  көптеген  бөлімдерінде,  соның  ішінде  аспан  механикасында  ерекше  орын  алады. 
Механика қазіргі заманғы техниканың көптеген салаларының ғылыми негізі болып саналады. 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
84 
Механикада  қозғалыстың  негізгі  кинематикалық  өлшемдері:  нүкте  үшін  –  жылдамдық  пен 
үдеу,  ал  қатты  дене  үшін  –  ілгерілемелі  қозғалыстың  жылдамдығы  мен  үдеуі  және  айналмалы 
қозғалыстың  бұрыштық  жылдамдығы  мен  бұрыштық  үдеуі  алынады.  Деформацияланатын  қатты 
дененің  кинематикалық  күйі  деформация  тензорларымен,  ал  сұйықтықтар  мен  газдардың 
кинематикалық  күйі  деформация  жылдамдықтарының  тензорларымен  сипатталады;  қозғалыстағы 
сұйықтың жылдамдығының өрісін зерттегенде бөлшектердің айналысын сипаттайтын құйын ұғымы 
пайдаланылады. 
Механикада  материалдық  денелердің  механикалық  өзара  әсерлесуінің  негізі  –  күш.  Тұтас 
орта  механикасында  денеге  әсер  ететін  күштер  беттік  немесе  көлемдік  таралуымен,  яғни  күш 
шамасының дене бетінің ауданына (беттік күштер үшін) немесе көлеміне (массалық күштер үшін) 
қатынасымен, ал сол ортаның әрбір нүктесінде пайда болатын ішкі кернеулер жанама және нормаль 
кернеулер  жиынымен  (кернеулер  тензорларымен)  анықталады.  Теріс  таңбамен  алынған  бір 
нүктедегі үш нормаль кернеудің орташа арифметикалық мәні осы нүктедегі қысымды анықтайды. 
Дененің қозғалысына, оған әсер етуші күштерден басқа, оның инерттік дәрежесі де әсерін тигізеді. 
Материалдық  нүкте  үшін  инерттік  өлшем  –  оның  массасы.  Материалдық  дененің  инерттігі  оның 
жалпы  массасына  және  сол  массаның  дене  көлемінде  таралуына  тәуелді.  Сұйықтықтар  мен 
газдардың инерттігі олардың тығыздығымен анықталады [1]. 
Механикада  Ньютон  заңдары  нүкте  және  нүктелер  жүйесінің  қозғалысын  сипаттайтын 
теңдеулерді  береді.  Тұтас  орта  механикасында  Ньютон  заңдарынан  басқа,  берілген  ортаның 
физикалық қасиеттерін сипаттайтын (мысалы, сызықты серпімді дене үшін Гук заңы, тұтқыр сұйық 
үшін  Ньютон  заңы,  т.б.)  заңдар  да  қоса  пайдаланылады.  Механиканың  есептерін  шешу  кезінде 
динамикалық қозғалыстың өлшемдері: қозғалыс мөлшері (импульс), қозғалыс мөлшерінің моменті, 
кинетикалық энергия, күш импульсі, жұмыс дейтін ұғымдар маңызды рөлін атқарады. 
Механика – мектеп оқушылары оқып игеретін бірінші тарау. Үстірт қарағанда механиканың 
дәстүрлі  курсының  9-сыныптағы  мазмұны  көп  ретте  7-сыныптағыны  қайталайды  деген  ой  тууы 
мумкін.  Бірақ  қалыптасқан  жағдай  бұл  көзқарасты  қолдай  қоймайды.  Біріншіден,  орта  мектепте 
физиканың  алғашқы  механика  бөлімі  7-шы  сыныпта  оқылса,  тереңірек  9-шы  сыныпта  беріледі. 
Екіншіден,  механика  пәнінің  негізін    релятивистік  түсініктер  қалауы  керек.  Тек  сонда  ғана 
классикалық  теория  шеңберінде  күрделі  ұғымдарды  (мысалы,  масса  түсінігі)  жеткілікті  ғылыми 
деңгейде түсіндіруге болады. Материя, қозғалыс, кеңістік, уақыт сияқты  механиканың  іргетасын 
қалайтын  түсініктерді  бір-бірімен  тығыз  байланысты  қарастырудың  әрі  ғылыми,  әрі    әдістемелік 
артықшылығы бар. Әрине, мұндай мүмкіншілік орта мектепте жоқ. 
Біздің ойымызша, механиканың физикалық негіздеріне арналған, механиканы физиканың бір 
бөлімі деп қарастыратын кітапта денелердің кез келген механикалық қозғалысын, егер механикаға 
жатпайтын  қосымша  заңдар  қажет  болмаса,  физиканың  нақты  салаларына  байланыссыз  бір 
тұрғыдан  зерттеу  керек.  Ал,  әрекет етуші күштердің  табиғаты  туралы  сұрақ механика аймағының 
сыртында  жатыр  және  механика  пәнінде  қарастырылмайды.  Сондықтан  қозғалысты  тудыратын 
күштердің пайда болу себептеріне байланысты оларды “механикалық” немесе “механикалық емес” 
деп жіктеу дұрыс болмас еді. Шынында, серпімділік, үйкеліс және бүкіләлемдік тартылыс күштерін 
“механикалық”,  ал  Лоренц  күшін  “механикалық  емес”  деп  бөлуге  көрініп  тұрған  ешқандай  себеп 
жоқ. Керісінше, мысалы, серпімділік күштердің пайда болуына кристалдық тор иондарының электр 
зарядтарының    арасындағы  өзара  әрекет  көрнекті  ықпал  тигізеді.  Егер  механика  бөлімінен 
зарядталған  бөлшектердің  қозғалысын  алып  тастасақ,  денелердің  жарық  жылдамдығына  жуық 
жылдамдықтармен  қозғалу  есептері  қарастырудан  шет  қалар  еді:  ал  бұл  салыстырмалылық 
теориясының негіздерін игеруге кедергі келтіреді. 
Әрине,  электрлік  зарядталған  бөлшектердің  қозғалысын,  әсіресе  салыстырмалылық  теория 
негіздерін  баяндау  белгілі  әдістемелік  қиыншылықтар  тудырады.  Бірақ  бұл  алдын  ала  күтілетін 
қиыншылықтар  зерттелетін  сұрақтың  табиғи  күрделілігімен  байланысты,  демек,  біз  оларды 
механика пәнінде шеше алмасақ, бәрібір физиканың басқа бөлімдерінде айналысуға мәжбүр болар 
едік. Күнделікті тәжірибеге қарағанда айтылатын мәселелерді механика саласында да әбден шешуге 
болады,  мыалы,  Лоренц  күші  түсінігін  қарастыру  үшін  физиканың  элементар  курсында  берілген 
мәліметтер толық жеткілікті. 
Механиканың  дәстүрлі  шекарасынан  шығып,  алдымызға  жаңа  мақсат,  шешілуге  тиіс  жаңа 
мәселелер кою орынды. Дәлірек айтқанда, механика саласына тек механика заңдарын білуді қажет 
ететін кез келген  қозғалыстарды зерттеуді жатқызуға болады. Әрине, мұндай есептердің қатарына 
термодинамикалық 
немесе 
электродинамикалық  арнаулы  заңдарын  қажет 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
85 
ететін  мәселелерді  жатқызуға  болмайтыны  айқын.  Осыған  орай  классикалық  Ньютон 
механикасында арнаулы шектеулерге сәйкес негізінен мынадай түбегейлі төрт мәселе қаралатынын 
атап кетейік: 
- материялық нүкте механикасы ; 
- инерциялық санақ жүйелері механикасы ; 
- жылдамдықтары жарық жылдамдығынан көп аз қозғалыстар механикасы; 
- макробъектілер механикасы. 
Материяның  механикалық  қозғалысы  уақыт  аралығында  кеңістікте  жүретіні  айқын. 
Сондықтан  ұсынылып  отырған  механикалық  қозғалыс,  кеңістік  және  уақыт  түсініктерінің 
анықтамаларынан басталып отыр. И. Ньютон бойынша, кеңістік пен уақыт-абсолют ұғымдар және 
олар бір-бірімен де, материямен де байланыста емес. 
Күнделікті  өмірде  және  қолданбалы  әрекет  барысында  алуан  физикалық  объектілерді, 
құбылыстарды,  процестерді  жиі  ұшырату  нәтижесінде  адам  өзінің  санасында  сол  объектілердің, 
құбылыстар  мен  процестердің  және  олардың  арасындағы  байланыстардың  модельдерін  құрып, 
оларды қолдану ережелерін қалыптастырады. Осыған сәйкес физика ғылымының алдындағы негізгі 
мақсат - біздің санамызда қоршап тұрған дүниенің неғұрлым толық суреттейтің физикалық бейнесін 
елестету  және  модель  элементтері  арасындағы  қатынастардың  сыртқы  дүние  элементтерінің 
арасындағы қатынастарды неғұрлым дәл қайталауын қамтамасыз ету. 
Орта мектепте оқыту әдістерінің бірнеше түрлері қолданылатыны белгілі, сондықтан, оларды 
классификациялау принциптері де әр түрлі. Оның ішіндегі әзірге дейін ең дұрыс деп қабылданып 
келген принцип  – оқушылардың алатын білім көздеріне және мұғалім мен оқушылардың бірлесіп 
жүргізетін  қызметіне  байланысты  классификациялау.  Бұл  принцип  тұрғысынан оқыту  әдістері үш 
түрге бөлінеді: 1) сөзбен баяндау әдістері; 2) көрнекілік әдістері; 3) практикалық әдістер [2]. 
1)
 
Сөзбен  баяндау  әдістері  мұғалімнің  ауызша  түсіндіруі  арқылы  жүзеге  асырылады. 
Оқушыларға  берілетін  білімдердің  негізгі  көзі  –  мұғалімнің  сөзі,  ал  мұғалімнің  қарекеті  –  сөзбен 
түсіндіру,  оқушылардың  қызметі  –  тыңдау,  ойлану  болып  табылады.  Мұғалімнің  оқу  материалын 
ауызша сөзбен баяндау әдісі әңгімелеу, сөйлесу, лекция, түсіндіру арқылы жүргізіледі. 
2)
 
Көрнекілік әдіспен оқу материалын түсіндіргенде оқытушы көрнекі және қазіргі заманғы 
техникалық  құралдарды  қолдану  арқылы  физикалық  құбылыстарды,  процестерді,  денелерді, 
заттарды  көрсетеді,  демонстрациялайды,  иллюстрациялайды,  қолдарына  ұстатып,  сездіреді.  Бұл 
жағдайда мұғалімнің сөзі тек қосымша роль атқарады да, оқушылардың алатын білім көзі көрнекі 
құралдар  болып  табылады.  Мұғалімнің  оқыту  қызметі  –  көрсету  мен  демонстрациялау,  ал 
оқушылардың  сабақтағы  оқу  қарекеті  –  бақылау,  эксперименттік  фактыларды  көріп  ойлану, 
қорытынды  жасау,  білім  қорын  байыту.  Көрнекілік  әдістердің  түрлеріне  демонстрациялық 
экспериментті,  экскурсияны,  схема-плакат,  сызу-сурет,  коллекцияларды  көрсетуді,  кино-
диафильмдерді және телевизиялық хабарларды демонстрациялауды жатқызуға болады. Көрнекілік 
әдіс  дидактикалық  принципке  сәйкес  келеді.  Классик  педагог  Я.А.Коменский  бұл  әдісті  мұғалім 
үшін  «алтын  ережеге»  санаған.  Өйткені,  оның  нәтижесінде  оқу  материалын  оқушылардың  түрлі 
сезім  мүшелері  арқылы  түсініп  қабылдауына  мол  мүмкіндік  туғызады:  көруге  болатынды  көреді, 
естуге  тиістіні  тындайды,  иісін  иіскеп  біледі,  дәмін  татып  көреді,  қолына  ұстап  нәрсенің  қатты-
жұмсақтығын байқайды. 
3)
 
практикалық  әдістер  физиканы  оқыту  процесінде  зертханалық  жұмыстар,  физикалық 
практикумдар,  сыныптан  тыс  бақылаулар  жүргізіп,  есеп  шығару  кезінде  қолданылады.  Олар 
оқушылардың  эксперименттік,  өлшеу,  зерттеу,  жалпы  еңбектік  дағдыларын  қалыптастырады. 
Оқушылардың өз бетінше түрлі практикалық жұмыстарды орындауы, ізденіп-ойлануы, есеп шығаруы 
олардың алатын білімдері мен ебдейліктерінің көзі болып саналады. Бұл жағдайда мұғалімнің қызметі – 
жұмысқа түсінік-нұсқау беру, тексеру, қорытынды жасыуға жәрдемдесумен шектеледі. 
Бұл  әдістердің  ешқайсын  да  әмбебеп  (универсал)  әдістер  деп  қарауға  болмайды,  оларды 
қолдану  оқыту  мақсаттарының  түрлеріне  сай  келуі  тиіс.  Сабақта  олардың  ешбірі  «таза  күйінде» 
қолданылмайды,  көбінесе  олар  «аралас  формада»  пайдаланылады.  Мысалы,  мұғалімнің  ауызша 
баяндау  әдісі  сабақта  көрнекі  құралдарды  иллюстрациялап,  физикалық  экспериментті 
демонстрациялаумен,  көрнекілік  әдіспен  қоса  қабат  біріктіріліп  қолданылады.  Сондай-ақ,  сөзбен 
түсіндіру  әдісі  көп  жағдайда  практикалық  әдіспен  де  бірігіп  пайдаланып  отырады.  Демек,  қай 
уақытта, қандай әдістерді,  қалай  қолдану  –  мұғалімнің  шығармашылық  әрекеті, әдістемелік амал-
тәсілі. Мұны шығармашылық және жаңашыл мұғалімдердің физика сабақтарында оқыту әдістерін 
сан  алуан  құбылтып,  көптеген  жаңа  әдістемелік  тәсілдер  мен  амалдарды  ойлап  шығарып, 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
86 
пайдаланып, онан әрі түрлендіріп, дамытып жатқаны тағы да дәлелдеп отыр. 
Проблемалық оқыту тұрғысынан Ланина И.Я. оқыту әдістерін иновациялық, орындаушылық, 
түсіндірушілік,  репродуктивтік,  нұсқаулық-практикалық,  нәтижелік-практикалық,  түсіндірмелі-
оятушылық, ойланушылық, жартылай-ізденушілік, ізденушілік әдістер деп 10 түрге бөледі [3]. 
Механиканың  факультативтік  курсының  құрылымы.  VII  сынып  физикасының  факультатив 
курсының  бағдарламасының  барлық  бөлімдері  құрылымы  жағынан  болсын,  олардың  негізіндегі 
әдістемелік  идея  жағынан  болсын  физиканың  негізгі  курсымен  тығыз  байланысты.  Механиканың 
көптеген  ұғымдары  мен  заңдары  физиканың  негізгі  курсына  енгізіледі,  ал  факультатифтік 
сабақтарда олар одан әрі тереңдете оқытылады, дамытылады және қорытындылады. Сонымен қатар 
физикалық  заңдарды  қолдану  шегін  көрсетуге,  физикалық  шамаларды  өлшеудің  практикалық 
әдістерін зерттеуге баса назар аударылады. 
Курстың  негізгі  идеялары  және  механиканың  ұғымдары  мен  заңдарын  қалыптастыру, 
тереңдету  және  жалпылау  кезеңдері  көрсетілген  VIII  сынып  физикасының  факультативтік 
курсының құрылымы 1-ші кестеде  көрсетілген. 
Дайындық  кезеңі  негізгі  және  факультативтік  курстардың  бағдарламаларын  уақытша 
сәйкестендіруге қажет болады. Бұл кезеңде оқушылар уақытты, ара қашықтықты және денелердің 
аумағын өлшейтін практикалық әдістерді оқып біледі, оларды өлшеудің қазіргі кездегі әдістерімен – 
табиғи құбылыстардың кеңістіктік және уақыттық масштабтарымен танысады. 
Екінші  кезеңде  кинематикалық  ұғымдар  тереңдетіліп,  дамытыла  түседі.  Оқушылардың 
материалистік  көзқарасын  қалыптастыруда  салыстырмалық  принципті  оқыту  үлкен  рөл  атқарады. 
Осы  принципті  оқып  білу  оқушыларды  көптеген  физикалық  шамалар  салыстырмалы  болғанда 
механика  заңдары  әр  алуан  инерциялық  санақ  системаларында  бірдей  болатынын  түсінетін 
дәрежеге  жеткізеді.  Ескі  және  жаңа  теория  заңдарының  өзара  терең  диалектикалық  байланыста 
болатынын анықтауға сәйкестік принципі жәрдем етеді. 
Механиканың  тура  және  кері  ес  ептерін  шығару  әдістерімен  танысу  және  олардың 
әрқайсысының  ғылым  мен  техникадағы  ролін  анықтау  –  физиканың  негізгі  және  факультативтік 
курстары идеяларын үйлестірудегі маңызды буын болып саналады. 
Оқушылар  көптеген  мысалдар  негізінде  механиканың  тура  есебін  шығару  ғылыми  және 
техникалық  болжаудың  моделі  екеніне,  ал  кері  есепті  шығарғанда  табиғаттың  түпкілікті  заңдары 
анықталатынына көз жеткізеді. 
Кесте 1. VII сынып физикасы факультативтік курсының құрылымы
 
 
1.
 
Даярлық кезеңі. 
Кіріспе (8 сағ) 
Уақытты, ара қашықтықты, денлердің аумағын өлшеу. 
2.
 
Механиканың  негізгі  ұғымдарын  тереңдету, 
дамыту кезеңі. 
Кинематика (14 сағ) 
1. Жылдамдықтар мен үдеулерді өлшеу. 
2.  Әр  түрлі  санақ  системаларындағы  кинематикалық 
сипаттамалар. 
3.  Жылдамдықтарды  қосудың  классикалық  заңын 
қолданудың шекарасы. 
4. Сәйкестік принципі. 
 
Бұрын айтылғандай, VII сыныпта негізінде механика элементтері дененің молекулалық құрылысы 
жөніндегі  ұғымдармен  үйлестіріле  оқып  үйретіленіді.  Осыған  сәйкес  «Қозғалыс»  тақырыбы 
«комплексті»  болып  табылады.  Онда  кинематика  мен  динамикадан  мағлұматтар  беріледі,  денлердің 
өзара әсерлері қарастырылады, масса мен күштер жөнінде фундаментал ұғымдар енгізіледі. 
Мұғалімнің міндеті – оқушыларға түсінікті етіп сапалы әрі сонымен бірге оқып үйренілетін 
құбылыстардың  ғылыми  тұрғыдан  сипаттамасын  беру,  көптеген  физикалық  шамалар  жөніндегі 
бастапқы  ұғымды  қалыптастыру.  Осы  мақсатпен  мүмкіндігінше  эксперимент,  әр  түрлі  көрнекі 
құралдар және оқушылардың  өмір тәжірибелері  көп  пайдаланылады.  Сондай-ақ, алған білімдерін, 
алғашқы ұғымдарды бекіту және тереңдету мақсатымен, келесі тақырыптарды оқып үйрену кезінде 
қолданудың маңызы бар, ол тақырыптардың көпшілігі орта мектепте физика пәні өтілетін бес жыл 
бойы дәлірек анықтала және тереңдетіле түседі. 
VII  сыныпта  осы  тақырып  бойынша  басты  назар  іліксіз  тұжырымдамалар  мен  логикалық  ой 
қорытындыларына  емес,  оқушылардың  көрнекі  бейнелер  мен  көз  алдарына  елестете  білулері  жағына 
аударылуы тиіс. Бұл тұста неғұрлым күрделірек материалдың бір бөлігі таныстыру түрінде беріледі. 
Оқу материалдарын сабаққа бөлудің үлгісі 7-сыныпта төмендегідей [4]: 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
87 
1-сабақ. Механикалық қозғалыс. Санақ денесі. Қозғалыстың салыстырмалылығы. 
2-сабақ. Планеталардың қозғалысы. 
3-сабақ. Күннің жылдық қозғалысы. 
4-сабақ. Күн жүйесінің құрылысы туралы ежелгі ғалымдардың көзқарастары. 
5-сабақ. Коперниктің гелиоцентрлік жүйесі. 
6-сабақ. Материалық нүкте. Қозғалыс траекториясы. 
7-сабақ. Жол және орын ауыстыру. 
8-сабақ. Бірқалыпты және бірқалыпты емес қозғалыстар. 
9-сабақ. Жылдамдық. Жылдамдық бірліктері. 
10-сабақ. Бірқалыпты емес қозғалыс кезіндегі орташа жылдамдық. 
11-сабақ. Бірқалыпты түзусызықты қозғалыс графигі. 
12-сабақ. Инерция. 
13-сабақ. Кеңістік және уақыт. 
Ал, 9-сыныпта оқу материалдарын сабаққа бөлудің үлгісі мынадай: 
1-сабақ. Қозғалыс материяның ажырамас қасиеті. 
2-сабақ. Векторлар және оларға амалдар қолдану. 
3-сабақ.  Вектордың  координаталар  осьтеріндегі  проекциялары.  Проекцияларға  амалдар 
қолдану. 
4-сабақ. Түзусызықты теңайнымалы қозғалыс. Үдеу. 
5-сабақ. Түзусызықты теңайнымалы қозғалыс кезіндегі жылдамдық және орын ауыстыру. 
6-сабақ. Дененің еркін түсуі. Еркін түсу үдеуі. 
7-сабақ.  Қисықсызықты  қозғалыс.  Материалық  нүктенің  шеңбер  бойымен  бірқалыпты 
қозғалысы. 
8-сабақ. Сызықтық және бұрыштық жылдамдықтар. 
9-сабақ. Центрге тартқыш үдеу. 
Механикалық  қозғалыс  жөніндегі  ұғым.  Бұл  тақырыпты  оқып  үйренуге  кіріскен  кезде 
механикалық  қозғалыс  жөнінде  оқушылардың,  өмір  тәжірибесінен  алған,  түсінігі  болады. 
Механикалық  қозғалыстың  өзіне  тән  белгілерін  айырып  көрсету  үшін,  бірнеше  қарапайым 
тәжірибелерді көрсетіп,  талдаған жөн. 
Балалардың  бұрамалы  ойыншық  автомобилін  (немесе  басқа  механикалық  ойыншықты) 
үстелдің  бетімен  қоя  береді.  Оның  соңынан  нұсқағыштардың  ролін  атқаратын  ағаш  білеушелер 
қояды. 
Штативке  немесе  сынып  тақтасына  бекітілген  бюлоктан  асыра  тасталған  жіптің  көмегімен 
жүкті көтереді. 
Денелердің қозғалысы жөнінде олардың басқа денелерге қатысты алғанда орын ауыстырады, 
яғни олардан алыстайды немесе оларға жақындайды. 
Әдетте оқушылар адамның тротуарға қатысты тыныштықта, ал көшедегі жүріп бара жатқан 
транспортқа және адамдарға қатысты қозғалыста болатынын айтады. Мұғалім адам да, Жер сияқты, 
Күнге қатысты 30 км/сек жылдамдықпен қозғалатының айтқанда, оқушыларға әрқашан үлкен әсер 
етеді. 
Бұдан кейін траектория ұғымы енгізіліп, оның формасына байланысты қозғалыстың екі түрін 
айырады: түзу сызықты және қисық сызықты. Оқушылардың назарын ең алдымен траекториялары 
жақсы көрінетін денелердің қозғалысынам аударады: бір түйір бордың тақтадағы ізі, шаңғышының 
қардағы ізі, реактивтік самолеттің ізі. 
Қисық сызықты қозғалысты түтіктен судың ағып шығуын немесе сияға батырып, горизонтқа 
қандайда бір бұрыш жасай, ақ қағазбен жабылған, көлбеу қойылған тақтайдың бойымен шариктің 
қозғалысын көрсетеді. 
Ақырында, осы сабақта дененің қандайда бір уақыт аралығында қозғалатын траекториясының 
ұзындығымен  өлшенетін  физикалық  шамасы  ретінде  жол  жөніндегі  ұғым  енгізіледі.  Ұзындық 
бірліктері  жөніндегі  түсініктерді  тексеру  және  дәлірек  анықтай  түсу  үшін  әр  түрлі  денелермен 
мұғалімнің  тақтаға  бормен  сызған  кесінділерінің  сызықтық  өлшемдерін  оқушыларға  шамалап  көз 
мөлшерімен бағалатқан жөн, мұндай жаттығуларды оқушылар әрқашан зор ынтамен орындайды . 
VII  сыныпта  «орын  ауыстыру»  ұғымы  ендірілмейді.  Оқушылар  жол  дегеніміз  не  екенін 
ұғынып,  оны  өлшеуді  үйренсе  болғаны.  Ол  үшін,  мысалы,  траекторияның  формасы  түрліше 
болғанда  бордың  тақтада  немесе  қарындаштың  қағаз  бетінде  жүрген  жолын  өлшеу  жөнінен 

 
                                                                 
 
 
Хабаршы 
№2- 2015 ж. 
   
 
 
88 
жаттығулар орындатуға болады. 
Бірқалыпты және бірқалыпсыз қозғалыс 
Бірқалыпты  қозғалыс  ұғымын  қалыптастыру  кезінде  оны  дене  кез  келген  бірдей  уақыт 
аралығында  бірдей  жол  жүретін  қозғалыс  ретінде  анықтайды.  Бұл  анықтаманың  мағынасын 
мынадай демонстрациялардың көмегімен түсіндіреді. 
Диаметрі  шамамен  1  см  және  ұзындығы  1  м  болатын  шыны  түтікті  екі  ұшынан  тығындап, 
ішінде  ауа  көпіршігі  қалатындай  етіп,  боялған  сумен  толтырады.  Түтікке  бір  бірінен  бірдей 
қашықтықта  резенке  сақиналар  кигізіледі  немесе  жіңішке  қағаз  жолақтарын  қояды.  Уақытты 
метрономмен санайды және маятниктің тербелістерінің периодын, ауаның көпіршігі жоғары қарай 
қалқып  шығып,  бір  бөліктен  екіншісіне  дейінгі  ара  қашықтықты  бүтін  санды  тербелістер 
жасалғанда өтетіндей етіп таңдап алады. 
Тәжірибенің бір нұсқасы ретінде шариктің, мысалы подшипниктен ішінде суы бар түтік ішіне 
құлап  түсуін  алуға  болады.  Бірқалыпсыз  қозғалыс  жөнінде,  мысалы,  шариктің  көлбеу  науаның 
бойымен  қозғалысын  немесе  балалардың  ойыншығының  қозғалысын  демонстрациялап  түсіндіріп 
береді. Осы тәжірибеде, метрономды қолданып, бормен үстелдің шетіне таңбалар түсірген пайдалы. 
Олар ойыншықтың баяулаған қозғалысын көрнекі түрде көрсетеді. 
Бірқалыпсыз  қозғалыстың  орташа  жылдамдығы.  Автомобильдің,  трамвайдың  немесе 
транспорттың басқа түрінің жолдың әр түрлі учаскелеріндегі қозғалысын талдайды. Мысалы, поезд 
станциядан  жүріп  кеткен  кезде  ең  алдымен  баяу  қозғалады,  сонан  кейін  жылдамдық  алып 
шапшаңырақ  қозғалады.  Екінші  станцияға  жақындаған  кезде  ол  қозғалысын  тежеп,  ақырында 
тоқтайды. Оның жолдың түрліше учаскелеріндегі жылдамдығы бірдей болмайды. 
Оқушыларға  мұндай  жағдайларда  көбінесе  орташа  жылдамдық  ұғымы  қолданылатындығы 
жайлы  айтылады.  Орташа  жылдамдық  ұғымын  қалыптастыра  отырып,  оқушыларды  орташа 
жылдамдықты  жолдың  әр  түрлі  учаскелеріндегі  жылдамдықтарының  арифметикалық  ортасы 
ретінде табуға болмайтындығын, ол қате болатындығын ескерген жөн. 
Сонымен, берілген  бір  тақырыптың  толық мағынасын түсіну үшін, физикалық заңдылықтар 
ойда қалу үшін, түрлі көрнекі құралдарды, қарапайым тәжірибелерді пайдалануға болады. 
 


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   56


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет