ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Физиканы оқыту әдістемесі» «5В011000 – Физика» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары

Газдардың, сұйықтардың және қатты денелердің қасиеттерін молекулалық-кинетикалық теория тұрғысанан түсіндіруді газдардан бастаған ыңғайлы. Өйткені газ молекулаларының орналасуы, қозғалысы және өзара әсері сұйықтар мен қатты денелердікіне қарағанда қарапайымдау. Тәжірибеден оқушылар газды сығу оңай екенін, қыздырған кезде оның едәуір ұлғаятынын көреді. Бұдан газ молекулаларының бір-бірінен алшақ орналасатыны, олардың бір-біріне тартылмайтындығы туралы қорытынды жасалады. Газ молекулаларының бір-біріне тартылмауы және үздіксіз қозғалыста болуы арқылы газдың өзіне берілген көлемге түгел жайылатыны түсіндіріледі. Сөйтіп, газдардың қасиеттері және молекулалар туралы кейбір мағұлыматтарды білу оқушыларға газ күйінің айқын көрінісін сипаттауға мүмкіндік туғызады.

Сұйықтар мен қатты денелердегі молекулалардың орналасуын, қозғалысын және олардың өзара әсерін газ молекулаларымен салыстыра отырып түсіндірген тиімді.

Сұйықтар пішінін оңай өзгертеді, яғни аққыш келеді. Бұл сұйық молекулаларының арасындағы тартылудың қатты денелерге қарағанда әлсіз екенін көрсетеді. Сондай-ақ сұйықтар өте нашар сығылады. Ендеше сұйық молекулаларының ара қашықтығы шамамен молекуланың өз өлшемінде ғана дей аламыз.

Ал енді қатты денелердің ерекше беріктігін бұл сыныпта дәлелдеп бере қою қиынға соғады, өйткені оқушыларға кристалдардағы байланыс түрлері таныс емес. Дегенмен қатты денелерге тән қасиет – олардың көлемін де, пішінін де сақтайтынын айтып өткен жөн.

Газ, сұйық және қатты денелердің қасиеттерін түсіндіргенде оқулықтың соңындағы (217 бет) заттың әр түрлі күйлерінің қасиеттерін көрсететін кестені пайдаланған жөн.

Агрегаттық күйлердің арасындағы айырмашылықтар туралы мәселені неғұрлым тереңірек қарастырған абзал, өйткені бұл білім көптеген құбылыстарды түсіндіруге мүмкіндік береді. Зат бір агрегаттық күйден екінші агрегаттық күйге өткенде оны құрайтын молекулалардың өздері өзгермейтінін баса айтып отырған дұрыс.

Оқулықта механикалық жұмыс қарастырылған. Сондықтан оқушыларға механикалық жұмысты анықтайтын негізгі белгілерін айқындап беру керек. “Механикалық жұмысты” кейін “жұмыс” деген қысқаша терминмен ауыстыратындығымызды айта отырып, оны анықтайтын екі белгіге көңіл аударылады. Оның біріншісі – денеге әрекет ететін күш, ал екіншісі- дененің сол күш әрекетінен орын ауыстыруы. Осы екі белгі қатар орындалғанда ғана жұмыс атқырылады.

Жұмыс пен қуатқа байланысты 7-класс оқушылары мына қағидалар мен анықтамаларды міндетті түрде меңгеу тиіс.

1. 
   Денеге күш әрекет етіп, қозғалысқа келгенде ғана механикалқы жұмыс атқарылады.
   
2. 
   Механикалық жұмыс күш мпен сол күш бағытында жүрілген жолдың көбейтіндісіне тең.
   
3. 
   Күштің өлшем бірлігіне бір джоуль (1Дж) алынады. Бұл 1 ньютон (Н) күштің 1 метр (м) жол аралығындағы істелген жұмыс.
   
4. 
   Жұмыстың атқарылу жылдамдығы қуат сипатталады.
   
5. 
   Қуат жұмыстың және оған атқаруға кеткен уақыттың қатынасына тең.
   
6. 
   Қуаттың өлшембірлігіне ватт, киловатт, меговатт алынады.
   
7. 
   Қуат пен уақытты біле отырып, жұмысты есептеп шығаруға болады. сондықтан кез келген қозғалтқыштардың басты параметрлері ретінде қуат көрсетіледі.
   

Денелердің тепе-теңдік шартын, күш моменттері ұғымын сызғыш-иіндікті (рычагты) пайдаланып, тәжірибеде жасау арқылы енгізу аса ұтымды болып шығады. Осы ұғымдарға байланысты өте маңызды мәселелердің бірі- иінді таразыларды қолдануға оқушылардың назарын ерекше аудару керек.

Қорыта айтқанда, тақырыптағы негізгі мәселе: қарапайым механизмдерді қолдану арқылы кұштен ұтсақ та, жұмыстан ұта алмайтынымызды (механиканың алты ережесін) оқушыларға жете ұғындыру болып табылады. Сонымен қатар оқушыларға механизмдерді пайдаланғанда үйкеліс күштерінен арыла алмайтынымызды, сол себепті пайдалы жұмыстың толық жұмыстан үнемі кем болатынын жете ұғындыру керек.

Энергия жұмыс ұғымына негізделіп түсіндірілтін болғандықтан, сабақты өткендегі жұмыс туралы оқу материалдарын қайталаудан бастау керек. Әсіресе мынадай сұрақтарға жауапты тиянақтап алған дұрыс: механикалық жұмыс дегеніміз не? Жұмыстың нақты екі белгісі қандай? Ол белгілер қандай формулаларда көрініс тапқан? Жұмыстың бірлігі қандай? Оны қалай анықтайды?

Одан әрі оқулықтағы логикалық желіге сәйкес потенциалдық және кинатикалық энергитялардың ерекшеліктерін ашып, олардың әр түрлі денелердің көріністеріне тоқталған жөн.

Табиғаттағы ұлы заң – энергияның айналу және сақталу заңы туралы алғашқы мағлұматтар беріліп, механикалық энергияның сақталу заңына кеңірек тоқталу керек. Осыған байланысты су және жел энергиялары туралы оқу фильмдерін пайдалана отрып, кеңірек әңгімелер қозғауға болады.

Жалпы алғанда “Энергия” тақырыбы бойынша 7-сынып оқушылары мына мәселелерді жақсылап ұғыну тиіс.

1. 
   Қандай жағдайда дене немесе денелер жүйесі механикалық энергияға ие болады.
   
2. 
   Механикалық энергияның қай түрі потенциялдық, қай түрі кинетикалық эненгияға жатады.
   
3. 
   Потенциялдық және кинетикалық энергиясы бар денелерге мысалдар келтіріп, формулалармен сипаттап беру.
   
4. 
   Механикалық энерияның бір түрінен екінші түріне айналуына мысалдар келтіріп, түсіндіру.
   
5. 
   Энергия бірлігін білу.
   
6. 
   Жұмыс істеу барысында дене (немесе денелер жүйесі) бір күйден екінші күйге өтетінін ұғыну: жүктің түсу барысында, серіппенің босңсу жағдайында, газдың ұлғаю процесінде, ұшқан дененің жылдамдығы өзгеруі салдарынан олардың әр түрлі күйлеріне әр түрлі энергия деңгейлері сәйкес келетінін түсіну.
   
7. 
   Жұмыс атқарылғанда дене энергиясының өзгеретінін білу. Энерия өзгерісінің шамасы атқарылған жұмысқа тең екенін терең бойға сіңіру.