Физика пәнін оқытудағы физикалық практикумдардың маңызы

Физика ғылым ретінде адамзат мәдениетінде маңызды орын алады. Физиканың жалпы мәдени мәнділігін және оның негізінде ғылыми дүниетанымды және көзқарасты қалыптастыру қазіргі кездегі оқу пәнінің басым мақсаттарына жатады.

«Физика және астрономия» пәнінің бағдарламасы табиғаттың түрлі құбылыстары ( механикалық, жылулық, электрлік, электр-магниттік, оптика, атом және ядролық), негізгі физикалық ұғымдар, физикалық заңдарды практикада қолдану мысалдары туралы мәліметтерді құрайды. 

Практикалық әдістерді қолдану оқыту мақсаттарының түрлеріне сай келуі тиіс. Сабақта олар көбіне «аралас» түрінде қолданылады. Мысалы, мұғалімнің сабақты ауызша баяндап түсіндіруі көбіне көрнекі құралдарды пайдаланып, физикалық экспериментті демонстарциялаумен, яғни көрнекілік әдіспен қос қабат жүреді. Сондай-ақ материалдарды сөзбен түсіндіру көбіне практикалық әдіспен (зертханалық жұмыста) бірігіп пайдаланылып отырады.

Арнаулы құралдардың жәрдемімен физикалық процестерді демонстрациялап көрсету және оқушылардың өздерінің істеп, зерттеп, бақылауы физикалық оқу эксперименті деп аталады. Физикалық оқу эксперименті физиканы оқытудағы ең негізгі көрнекі құрал болып табылады. Өйткені оны пайдаланудың нәтижесінде физикалық ұғымдар (жылдамдық, үдеу, өріс, жарық дисперсиясы және т.б.) қалыптастырылады, құбылыстар арасындағы өзара байланыстар (күш пен масса, ток күші мен кедергі, жылудың механикалық эквиваленті) тағайындалады, физикалық заңдар (Ньютон, Ом заңдары және т.б.) тексеріледі.

Ұйымдастыру формасына қарай физикадағы оқу экспериментінің жүйесі мынадай түрлерден құралады (1-сурет):

ІІ. Өткізілетін орны мен уақыты бойынша лабораториялық жұмыстар 4 түрге бөлінеді: 1) толық бір сабақ бойы; 2) сабақта қысқа уақыт (5-10 мин.) мерзімде; 3) физикалық праткикум деп аталатын ұзақ уақыт бойы (2 сабақ) бойы; 4) сыныптан тыс уақытта (кабинетте, үйде -10,30 мин.) өткізілетін эксперимент.

Физикалық оқу экспериментінің құндылығын арттыру мынадай мақсаттарды жүзеге асыруға бағытталған:

1) мектеп физика курсының ғылыми деңгейін көтеру;

2) физикалық білімнің мазмұнын қазіргі физика ғылымының даму дәрежесіне сәйкестендіру.

Мектепте физикалық эксперименті тиісті дәрежеде өткізудің ең басты шарты – физика кабинетін жабдықтау және оның жұмысын жоспарлы түрде дұрыс жолға қоя білу. Бұл физика мұғалімінің ынта-жігеріне және іскерлік қабылетіне бірден-бір байланысты жұмыс.

Физиканы оқытуда оқушылар мен оқыту обьектісі болып табылатын табиғат арасындағы байланысты жүзеге асыруда физикалық эксперименттің, лабораториялық жұмыстар мен физикалық практикумның атқарар ролі үлкен. Осыған орай оқушының ой-өрісін дамытуға, экспериментті қоюы және орындау кезіндегі қабілеті тексеріледі. Оқушылар үшін лабораториялық жұмыстардың ережесі былай құрылған:

• 
  жұмыстың аталуы;
  
• 
  керекті құралдардың тізімі;
  
• 
  фрындалатын операциялар туралы толық мағлұмат беретін жұмыстың орындалу реті;
  
• 
  физикалық шамаларды есептеуге арналған формулалар;
  
• 
  өлшеуді және есептеу нәтижелерін енгізетін кесте;
  
• 
  абсолют және салыстырмалы қателіктерді бағалау;
  
• 
  нәтижені қорытындылау;
  

Мектептегі лабораториялық сабақтардың негізгі екі формасы орын алған:

• 
  фронталь лабораториялық жұмыстар;
  
• 
  физикалық практикум;
  

• Оқушылардың танымдық іс-әрекетін белсендіру;

• Электрондық оқу құралдармен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыру;

• Зертханалық жұмыстар мен практикумдар жүргізу кезінде өлшеулерді дұрыс жүргізіп, алынған нәтижелерді бағалау;

• Физикалық ұғымдардың, заңдардың табиғатын компьютерлік бағдарламалар арқылы бақылау, олардың ерекшелектерін, өзгерісін сол мезетте саралап отыру;

Күтілетін нәтиже:

-физикалық ұғымдар мен шамалардың мағынасын, заңдардың практикалық қолданыстарын түсініп, игере біледі;

-есеп шығарған кезде сызбада берілген шамаларды олардың арасындағы тәуелділікті дұрыс тауып, анықтай біледі;

-зерттеу әдістерін (эксперимент жүргізу, әдебиетке шолу жасау, мәліметтерді талдау) жоспарлап, эксперименттік фактілер және сәйкес кестелер мен статистикалық мәліметтер негізінде қорытындылар жасай алады, іздену және зерттеу жұмыстарының нәтижелерін дайындап үйренеді;

-Сабақ барысында жеке және топтық жұмыстарды жүргізе отырып, сыни ойлауды, өзін және өзгелерді бағалауды үйреніп, ынтымақтастықта жұмыс істей алады;

-Әр түрлі қабілетті оқушылармен деңгейлі тапсырмаларды жүргізіле отырып, оқушылар өз қызметтерін жоспарлап, ол жоспарды жүзеге асырып және жұмыстарының нәтижесін қорытындылай алуды үйренеді (рефлексия).

Еркін түскен кезде дене Жерге қарай тұрақты үдеумен қозғалады. Вакуумдегі үдеудің шамасы дененің пішіні мен массасына байланысты болмайды.

Дененің жағдайын анықтау үшін арақашықтық датчигі қолданылады. Датчик дене бетінен шағылатын ультрадыбысты импульс жібереді.

Датчиктен төмен қарай құлап бара жатқан дененің арақашықтығын есептеу үшін ультрадыбыстың денеден датчикке дейінгі аралықты өту уақыты өлшенеді. Датчиктің көрсеткіші парабола түріндегі графиктен көрінеді.

1. 
   Эксперименттік қондырғыны құрастырыңдар.
   
2. 
   Арақашықтық датчигін тұрғыға бекітіп, тұрғыны үстел шетіне қарай қойыңдар.
   
3. 
   Арақашықтық датчигін еденнен 140-150 см қашықтықта орналастырыңдар.
   
4. 
   NOVA-ға датчикті жалғаңдар.
   
5. 
   NOVA-ны қосып, MultiLab бағдарламасын іске қосыңдар.
   
6. 
   Өлшеулер параметрлерін тағайындаңдар:
   

10 өлшеу/с

Өлшеулер

500

1. 
   Датчиктен 40 см қашықтықта допты ұстап тұрыңдар.
   
2. 
   Мәліметтерді тіркеуді бастаңдар.Ол үшін «Старт» батырмасын басыңдар. Датчиктің көрсеткіші экран бетінде график түрінде көрінеді.
   
3. 
   Допты қоя беріңдер. MultiLab экранынан графиктің салынуын бақылаңдар.
   
4. 
   Доп еденге тиген кезде тіркеуді тоқтатып, «Тоқта» батырмасын басыңдар.
   
5. 
   Жылдамдықтың графигін салыңдар. Жылдамдық графигі түзу сызық болып табылады, бұл үдеудің тұрақтылығын байқатады.
   
6. 
   Жылдамдық графигінен қозғалыс үдеуін анықтаңдар.
   
7. 
   Қорытынды жасаңдар.