УДК 539.06 «ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ ІІ-БАСТАМАСЫ» ТАҚЫРЫБЫН

• 
  Сабақтың түрі: дәріс.
  
• 
  Сабақтың типі: Жаңа білімді меңгерту,дәстүрлі.
  
• 
  Сабақтың әдісі: Интерактивті әдістер: пікір шкаласы миға шабуыл, баяндау, сұрақ-жауап.
  
• 
  Сабақтың көрнекілігі: тест парақшалары, слайдтар,флип-чарттар.
  
• 
  Құрал – жабдық:  дербес компьютер, ноутбук, ОӘК, жұмыс дәптері.
  
• 
  Пәнаралық байланыс:  химия, жоғары математика. 
  

• 
  Өтілген тақырып бойынша сұрақ-жауап алу. /1-суретте сұрақтар тізімі
  

• 
  Дәрісті түсіндіру.
  
• 
  Проблемалық жағдай тудыруға арналған тапсырма (есептер шығару).
  
• 
  Сабақты қорытындылау:тест сұрақтарына жауап беру.
  
• 
  Білімгердің білімін бағалау.
  
• 
  Үйге тапсырма.
  

• 
  Specific:термодинамиканың заңдарымен танысу
  
• 
  Measurable: Термодинамиканың екінші заңы оқшауланған жүйедегі барлық өзіндік процестер орнықты, ең ықтимал күйге ауысу бағытында өтетінін көрсету,сондай-ақ білімгерлерді оқу процесіндегі жаңа ақпараттық технологиялар әдістерімен таныстыру;
  
• 
  Achieva: Термодинамиканың екінші заңы жылу беру процестеріне ғана емес,табиғатта кездесетін энергия алмасу құбылыстарын сипаттауға қолдана алуға болатындығын түсіндіру.
  
• 
  Relevant: білімгерлердің ойлау қабілетін,өз бетімен жұмыс жасап,әр білімгердің білімдік,ұжымдық қабілетін ояту,танымдық белсенділігін арттыру, логикалық ойлау қабілетін дамыту,физикалық құбылыстарды зерттеу үшін компьютердің қажетті функцияларын қолдануды дағдыландыру.
  
• 
  Timed: бөлінген академиялық уақыт ішінде термодинамика құбылысына қатысты материалды меңгеріп шығу.
  

1-сурет

Термодинамиканың екінші заңы бұл құбылыстың табиғатта орын алмайтындығын теориялық және практикалық тұрғыдан дәлелдеді.

1.Термодинамиканың екінші заңына бірінші (1824ж) Карно формулировка берді.

Карно циклі бойынша жұмыс істейтін машинаның қоздырғышы мұхит деп алайық. Егер Q̣ машинаның қыздырғыштан алатын жылу мөлшері,ал Q оның суытқышқа беретін жылу мөлшері болса,онда пайдалы жұмыс екеуінің айырымы Q - Q тең. Қыздырғыштың (мұхиттың)жылу сыйымдылығы шексіз үлкен болғандықтан оның температурасы өзгермейді, ал жылу сыйымдылығы шекті суытқыштың температурасы үздіксіз көтеріледі. [1]

2.Термодинамиканың екінші заңы оқшауланған жүйедегі барлық өзіндік процестер орнықты, ең ықтимал күйге ауысу бағытында өтетінін көрсетеді, яғни ол жүйенің термодинамикалық ықтималдылығының берілген күйдегі өлшемін береді. Оқшауланған жүйедегі термодинамикалық орнықтылықтың өлшемі ретінде Планк күй функциясын енгізіп,оны энтропия S деп атайды. Жүйе бір тепе-теңдік күйден екіншісіне өткенде энтропияның өзгерісі, төмендегі өрнекпен анықталады:

Күй функциясының, яғни энтропияның өзгерісі төмендегі қатынаспен өрнектеледі.

немесе

ескерсек
Барлық оқшауланған жүйенің энтропиясының толық өзгерісі нольге тең:

немесе

1. Тұрақты біртекті сыртқы электр өрісінде орналасқан бірлік көлемдегі диэлектрлік үшін термодинамиканың бірінші заңын жазыңыздар. және әрбір нүктеде параллель және меншікті көлем тұрақты деп алыңыз.

3. Идеал газ үшін келесі процестердегі жылу сыйымдылықтарды табыңыздар.

1.Ішкі энергияның өзгерісі?

А.
Ә.
Б.
В.
Г.

2. Изохоралық процесте жүйеге берілетін жылу мөлшері?

А.
Ә.
Б.
В.
Г.

Жаңа сабақты қорытындылау үшін 3-суретте білімгерлерге ассоциограмма ретінде сұрақтар берілген. [2]

Ал білімгердің білімін толықтай бағалау үшін № 1кестеде бағалау көрсеткіші берілген:

Кесте №1

Білімгерлердің өзіндік жұмысын білімін бағалау
бағалау көрсеткіші	сабақтағы белсенділігі	есепті қатесіз шығара алуы	формулаларды қорыта білуі	тест тапсырмаларын орындау деңгейі	қорытынды балл
Max балл	10	30	20	40	100

Бағалау критериі:

-10 балл –сабаққа белсенді түрде қатысқаны үшін қойылады.

-20 балл қажетті формулаларды қатесіз қорытып,мағынасын түсінгені қойылады.

-30 балл есепті дұрыс шығарып, өлшем бірлігін дұрыс қорытқаны үшін қойылады.

-40 балл тақырыпты толық түсініп,сұрақтарға қатесіз жауап беріп,дұрыс қорытынды жасағанда қойылады.

-0 балл тақырыптың физикалық мағынасын мүлдем түсінбеген жағдайда қойылады

Үйге тапсырма: «Термодинамиканың ІІ-бастамасы. Жылулық машиналардың ПӘК-ң максималдық мәні» тақырыбына глоссарий жасау.

Қолданылған әдебиеттер:

1.Ландау Л.Д.,Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 9 книгах – М.:Наука, 2006

2. «Статистикалық физика және физикалық кинетика негіздері» пәнінен оқу-әдістемелік кешен.

1. 
   Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: Химия. Н.Нұрахметов, А.Ниязбаева, Р.Рысқалиева, Н.Далабаева. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2007. — 336 бет. ISBN 9965-36-416-8
   
2. 
    Кабашев Р.А. ж. б. Жылу техникасы: Оқулық/ Р.А. Кабашев, А.К. Қадырбаев, A.M. Кекилбаев. -Алматы: «Бастау» баспаханасы, 2008. - 425 б. ISBN 9965-814-30-9
   

Реализации этих приоритетных требований способствуют педагогические инновации. Инновации в образовательной деятельности – это использование новых знаний, приёмов, подходов, технологий для получения результата в виде образовательных услуг, отличающихся социальной и рыночной востребованностью. Изучение инновационного опыта показывает, что большинство нововведений посвящены разработке технологий.

В последние десятилетия в педагогической практике пединститута начали широко применяться различные образовательные технологии, хотя мысль о технологизации процесса обучения высказывал ещё Я.А. Коменский почти 400 лет назад. Он призывал сделать обучение «техническим», т.е. таким, чтобы всё, чему учат, имело успех.

Очевидно, что оптимизация педагогического процесса путём совершенствования методов и средств, является необходимым, но не достаточным условием. Отбор методов, средств и форм должен совмещаться с реализацией конкретной цели и отработкой системы контроля показателей обучения и воспитания. Этому и призвана помочь технологизация педагогического процесса.

В «Глоссарии современного образования» рассматривают три подхода к определению понятия «образовательная технология»[1,24]:

1. «Систематический метод планирования, применения, оценивания всего процесса обучения и усвоения знания путём учёта человеческих и технических ресурсов и взаимодействия между ними для достижения более эффективной формы образования»;

2. «Решение дидактических проблем в русле управления учебным процессом с точно заданными целями, достижение которых должно поддаваться чёткому описанию и определению»

3. «…выявление принципов и разработка приёмов оптимизации образовательного процесса путём анализа факторов, повышающих образовательную эффективность, с помощью конструирования и применения приёмов и материалов, а также посредством [1]применяемых методов» [1,40]. Образовательная технология – системный метод проектирования, реализации, оценки, коррекции и последующего воспроизводства учебно-воспитательного процесса

Характерные черты:

• 
  диагностическая формулировка целей;
  
• 
  ориентация всех учебных процедур на гарантированное достижение целей;
  
• 
  оперативная обратная связь, оценка текущих и итоговых результатов;
  
• 
  воспроизводимость учебно-воспитательного процесса.
  

«Преимущества применения образовательных технологий: меняются функции преподавателя и студента; преподаватель становится консультантом-координатором (а не выполняет информирующе-контролирующую функцию), а студентам предоставляется большая самостоятельность в выборе путей усвоения учебного материала»[2,6].

Образовательные технологии дают широкие возможности дифференциации и индивидуализации учебной деятельности.

«Результат применения образовательных технологий в меньшей степени зависит от мастерства преподавателя, он определяется всей совокупностью её компонентов»[3,8].

Образовательные технологии связаны с повышением эффективности обучения и воспитания и направлены на конечный результат образовательного процесса - это подготовка высококвалифицированных специалистов:

• 
  имеющих фундаментальные и прикладные знания;
  
• 
  способных успешно осваивать новые, профессиональные и управленческие области; гибко и динамично реагировать на изменяющиеся социально-экономические условия;
  
• 
  обладающих высокими нравственными и гражданскими качествами в условиях инновационного образовательного пространства.
  

 «Традиционная методика предполагает общение преподавателя и студента, постоянный контроль со стороны преподавателя за учебной деятельностью студента, контроль усвоения учебного материала»[4,4]. Другими словами, результативность этого диалога зависит от правильного решения преподавателем задач:

1. Постановки учебной цели и вытекающей из этого мотивации для студента

2. Осуществления передачи материала определенного содержания (лекции) и его интерпретация для студентов (семинары). При этом преподаватель решает и функцию методической проработки учебного материала.

3. Контроля знаний.

     Данная модель обучения носит директивный характер. «При директивной модели результат обучения расценивается как передача суммы знаний за счет рациональной организации содержания учебного процесса, когда происходит односторонний диалог, где активной, инициируемой поток информации, стороной выступает преподаватель»[5,5].

 На основе новых информационных и педагогических технологий, методов обучения стало возможным изменить, причем радикально, роль преподавателя -  сделать его не только носителем знаний, но и руководителем, инициатором самостоятельной творческой работы студента, скажем больше – выступить в качестве проводника в океане разнообразнейшей информации, способствуя самостоятельной выработке у студента критериев и способов ориентации, поиске рационального в информативном потоке.

  Интерактивная модель ориентирована на необходимость достижения понимания передаваемой информации. Причем сам процесс передачи информации построен на принципе взаимодействия преподавателя и студента. Он предполагает большую активность обучаемого, его творческое переосмысление полученных сведений. 

 Заметим, что обе рассматриваемые модели обучения имеют свои как положительные, так и отрицательные моменты. 

Так, основные критерии директивной модели обучения: точность, бесспорность, достоверность излагаемого (это предполагает большое количество лекций); итоговый контроль, предположительно наличие самостоятельной работы во внеурочное время, письменных работ не предусматривается. Основные критерии интерактивной модели обучения: возможность неформальной дискуссии, свободного изложения материала, меньшее число лекций, но большее количество семинаров, инициатива студента, наличие групповых заданий, которые требуют коллективных усилий, постоянный контроль во время семестра, выполнение письменных работ.      Было бы ошибкой придерживаться какой-либо одной модели. Разумно сочетать эти две модели обучения для достижения эффективности и качества учебного процесса. Казахстанская система высшего образования в условиях рыночных отношений одним из приоритетов для успешного решения задач подготовки квалифицированных кадров выделяет принцип учета интересов обучаемого. В этой связи перед преподавателями казахстанских вузов стоит задача выработки и внедрения таких приемов и методов обучения, которые бы были нацелены на активацию творческого потенциала студента, его желания обучаться. При этом должна решаться педагогическая задача формирования личности гражданина РК и его ценностных ориентаций, поскольку процесс обучения в ВУЗе - основная составляющая образовательного процесса в жизни каждого человека.

1. Глоссарий современного образования (терминологический словарь) // Народное образование, 1997, № 3.

2. Ожегов С.И.  Словарь русского языка. - М., Русский Язык,1988.

3. Ребрин О.Д., Шолина И.С., Сыздыков Б.А. Смешанное обучение // Высшее образование в Казахстане, 2005, № 8.

4. ТрушпаеваИ.Б.  Гуманитарные технологии в образовании // Высшее образование в Казахстане, 2006, № 3.

5. Шагеева Ф.Я. Современные образовательные технологии // Высшее образование в России, 2006, № 4.

Понятие бесконечной конечной дроби всегда была актуальной темой в теории чисел. Свое время великие ученные математики в своих работах применяли бесконечные дроби решении задач.

В частности при раскрытие тайны архимедова числа, решение проблемы календаря, Тайна Григория XIII и др. Во всех работах была применено принцип: если хочешь с большой точностью аппроксимировать действительное число несложной дробью-заменой его подходящими дробями. Этот принцип легло в основу разгадки тайны Архимеда и решение проблемы календаря.

I.Тайна архимедова числа.

Для аппроксимации числа разложим его в ценную дробь. Можно взять десятичное приближение П с большим запасом точности, П= и применим алгоритм Евклида:

П=[3,7,15,1,288,1,…] .

n	0	1	2	3	4	…
	3	7	15	1	288	…
	3	22	333	355	102595	…
	1	7	106	113	32657	…

Из таблицы можно получить:

Приближение	Подходящие дроби
0-е 1-е 2-е 3-е	=3 (с недостатком) =3,1424 (с избытком) =3,1415 (с недостатком) =3,1416 (с избытком)

Следующим применением ценных дробей- решение проблемы календаря. Сперва рассматривается решение проблемы чередования високосных лет. Тогда длину года в виде ценной дроби можно представить

43200=4*10463+1348

10463=7*1348+1027

1348=1*1027+321

1027=3*321+64

321=5*64+1.

Теперь найдем несколько первых подходящих дробей:

	4	7	1	3	5
	1	7	8	31	163
	4	29	33	128	673

Теперь рассмотрим как выбрать календарь. При решении проблемы календаря есть всего четыре варианта. Первый вариант- это юлианский календарь. Второй вариант- не целесообразен. По сложности он равноценен третьему, но уступает по точности. Третий вариант- (8 из 33) был предложен таджикским ученым и поэтом Омаром Хайямом. А четвертый вариант (31 високосных год из 128) исключительно точен, поскольку погрешность в 1 секунд не имеет практического значения. Поэтому было предложена использовать этот календарь.

Как видно из четырех вариантов нет григорианского календаря. Каковы были соображения Григория XIII ?

Очень соблазнительная следующая гипотеза: Григорий XIII исходил из соотношения 31:128, но, желая заменить период 128 лет на более удобный, выбрал период 400 лет. Чтобы определить сколько приходится високосных год на 400 лет , составим пропорцию:

Таким образом: 97 високосных лет из 400. По грегорианскому календарю средняя продолжительность года равна 356 суток 5 часов 49 минут 12 секунд, т.е. она больше истинной на 27 секунд. Григорий XIII считал , что его год меньше истинного на 4 секунды. Поэтому , решение Григория XIII вполне было удовлетворена достигнутой точностью. Обобщая все сказанное , можно сказать , что ценные дроби на практике применились чисто и получились достаточно точные результаты.