Қазақша рефераттар

Физика сабағында оқушыларға эксперименттік есептерді шығартудың маңызы

Физика сабағында эксперименттік есептердің орны

Эксперименттік есептер құрылымы мен шығару тәсілдері жағынан мәселе есептерге ұқсас, бірақ қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынады. Мұндай есептерді орындау үшін оқушылар қойылған проблемаға сәйкес заңдылықтарды анықтап, өз бетінше тәжірибе жүргізеді, өлшеулер жасайды. Қажетті шамалар табылғаннан кейін, эксперименттік есеп дәстүрлі мәселе есепке айналып, есептеу мен талдау кезеңі басталады.

Негізгі ерекшелік

Эксперименттік есепте «берілгендер» дайын күйінде келмейді — олар өлшеу арқылы алынады. Сондықтан оқушы тек формула қолданумен шектелмей, құралмен жұмыс істеуді, дерек жинауды және нәтижені бағалауды үйренеді.

Неліктен эксперименттік есептер тиімді?

  • Оқушылар құрал-жабдықтармен танысып, өлшеу техникасын меңгереді, тәжірибені қауіпсіз әрі дұрыс ұйымдастыру дағдысын қалыптастырады.

  • Физикалық құбылыстарды «қағаз жүзінде» ғана емес, нақты бақылау арқылы түсінеді: нәтижені көреді, салыстырады, қорытынды шығарады.

  • Қарапайым тәжірибенің өзі қызығушылық тудырып, оқушының зерттеушілік ынтасын арттырады.

  • Эксперименттік есептер бақылау мен тәжірибе арқылы шығарылатындықтан, білімді практикада қолдануды табиғи түрде талап етеді.

Аралас есептердің пайдасы

Аралас есепте оқушы алдымен теориялық есептеу жасайды, кейін тәжірибеде қорытындысын тексереді. Бұл тәсіл нәтижеге сенімділік беріп, қателікті талдауға үйретеді.

Қысқа мысал

«Берілген дене суда (немесе басқа сұйықтықта) жүзе ме?» деген сұрақты шешу үшін дененің тығыздығын анықтап, оны судың тығыздығымен салыстыру қажет; кейін қорытындыны тәжірибемен тексеруге болады.

Қай кезде және қалай қолдануға болады?

Эксперименттік тапсырмаларды сабақта да, сабақтан тыс уақытта да беруге болады. Дегенмен сабақ — оқытуды ұйымдастырудың негізгі формасы болғандықтан, эксперименттік есептерді дәл сабақ үстінде орындаудың маңызы зор.

Сабақ кезеңдері бойынша енгізу

Жаңа материалды түсіндіру кезінде

Заңдылықты тәжірибемен көрсету, ұғымды нақтылау.

Бекіту кезінде

Түсінгенін өлшеу мен есептеу арқылы дәлелдету.

Есеп шығаруға жаттығу кезінде

Әдіс таңдауды, жоспар құруды, дерек жинауды үйрету.

Білімді тексеру кезінде

Білімді практикада қолдану дағдысын бағалау.

Бағалы қыры: білімді қолдану және зерттеушіні тану

Эксперименттік есептердің ең құнды тұсы — оқушылардың алған білімін практикада қолдана алуын тексеруге мүмкіндік беруі. Екіншіден, тіпті «оңай» көрінетін тапсырманың өзі зерттеушілік қабілеті бар оқушыларды анықтауға жағдай жасайды.

Мысал: шамның кедергісін анықтау

  • Көптеген оқушы кернеу мен ток күшін бір-ақ рет өлшеп, кедергіні бір мәнмен есептеп қояды.

  • Кейбірі кернеу мен токты бірнеше мәнге өзгертеді, бірақ айырмашылықты байқаған соң оны дәлелсіз түрде құрал қателігіне жатқызып, орташа мән алып «нәтижені жақсартуға» тырысады.

  • Ал зерттеушілік қабілеті жоғары оқушылар ток өзгергенде шамның кедергісі де өзгеретінін байқап, бұл әсерді арнайы зерттеп, түсіндіру үшін өз болжамын ұсынады.

Эксперименттік есептерге үлгілер

1-есеп: Үрленген камерадағы ауаның қысымын анықтау

Берілген құралдар

Доптың резеңке камерасы, таразы, ұсақ гирлер, насос, масштабты сызғыш.

Мақсат

Камераға ауа толтырғаннан кейін ішіндегі ауаның қысымын анықтау.

Шешу идеясы

Егер камера ішіндегі ауа қысымы атмосфералық қысымға тең болса, ауаның кері итеруші күші оның салмағына тең болады да, ауасы бар камераның салмағы ауасыз камераның салмағына жуық болады. Камераны өлшеп, салмақтың P2 мәні P1-ден артатынын байқасақ, демек камера ішінде атмосфералық қысымнан жоғары қысымды ауа бар.

Қатынастар және өлшеулер

  • Камерадағы ауа қысымын P1, көлемін V1 деп алайық.
  • Атмосфералық қысым P0 барометрмен анықталады.
  • Тиісті модель үшін байланыс: P1V1 = P0V0, мұнда V0 — P0 қысымдағы камера ішіндегі ауаның көлемі.
  • Ауаның меншікті салмағы кестеден алынады; үрленген камераның көлемі геометриялық модель бойынша есептеледі.
  • Камера радиусы оның шеңберін жіппен өлшеу арқылы табылады.

Нәтиженің дұрыстығын сынапты манометрдің көмегімен тексеруге болады.

2-есеп: Суды қайнатуға арналған нихром қыздырғышын жобалау

Берілгендер

Нихром сымды катушка, микрометр. 3 минут ішінде 200 г суды 10 °C-тан қайнау температурасына дейін қыздыру қажет. ПӘК: 90%.

Табу керек

Қыздырғыш дайындау үшін сымның қандай ұзындығын алу қажет.

Шешу жолы

  • Қыздырғыштың жұмыс шарттарын ескере отырып, оның кедергісі есептеледі (кернеу ретінде 220 В алынады).
  • Сымның көлденең қимасының ауданы микрометрмен өлшенеді.
  • Нихромның меншікті кедергісі физикалық шамалар кестесінен алынады.
  • Кедергі белгілі болған соң, қыздырғыш жасауға қажетті сым ұзындығы анықталады.

Тәжірибелік тексеру

Катушкадан есептелген ұзындықтағы сым кесіндісі алынып, әйнек түтікке оралады да қажетті су мөлшеріне салынады. Жүйе айнымалы ток көзіне қосылып, есеп нәтижесі тәжірибе арқылы тексеріледі.

Қорытынды ой

Физика сабағында осындай тапсырмаларды жүйелі түрде қолдану оқушылардың эксперименттік-зерттеу іс-әрекетін қалыптастыруға, теорияны тәжірибемен байланыстыруға және дерекпен жұмыс мәдениетін дамытуға елеулі мүмкіндік береді.