Өткізгіш спиральдердің аудандары әртүрлі жағдайдағы шарттағы жылу мөлшерін салыстырыңдар
Шығармашылық есептер және оқу үдерісіндегі қиындықтар
Шығармашылық есептерді шығару оқушылардан шығармашылық іс-әрекетті талап етеді. Алайда шығармашылық іс-әрекеттің нақты, алдын ала анықталған операциялар жүйесінің болмауы физиканы оқытуда педагогикалық тұрғыдан маңызды қиындықтар туғызады. Оқушының ізденісі әрдайым әртүрлі жағдайларда қолданылатын білім мен іс-әрекет тәсілдерімен тығыз байланысты болғандықтан, шығармашылық есепті орындауға дейін және орындау барысында оқушылардың әрекет амалдарын жүйелі түрде қалыптастыру қажет болады.
Бұл мәтінде шығармашылық есептерге: оқушының есеп шарты қойған мақсатқа жету жолында есептің идеясын табуға, ондағы жаңалықты көруге, белгісіз амалдарды анықтауға және шешімге жеткізетін әрекеттерді саналы түрде таңдауға мүмкіндік беретін есептер жатқызылады.
Шығармашылық есептерді орындаудағы негізгі іс-әрекеттер
Құбылысты өз бетінше «көру» және сипаттау
Физикалық құбылысты немесе объектіні өздігінен байқап, бақылағаны туралы ойларын жүйелеп айту; фактілерді іздеу тәсілдерін тұжырымдау.
Нақты бақылау және белгілерін ажырату
Объектінің белгілері мен сапаларын танып, ажырата білу; ортақ белгілерді топтастыру.
Байланыстарды табу
Қарастырылып отырған құбылыс пен объектінің сипатын ашу, белгілер арасындағы өзара байланысты анықтау.
Сұрақ қою мәдениеті
Фактілер туралы сұрақтарды тұжырымдау және оларды топтарға біріктіру. Сұрақтар саны ұлғайған сайын жаңа объектілерді танып-білу мүмкіндігі артады.
- Неліктен басқаша емес?
- Не арқылы ерекшеленеді?
- Егер..., онда не болады?
Проблеманы тұжырымдау және қажет болса эксперимент қою
Қойылған сұрақтардың негізінде проблеманы (есепті) нақты тұжырымдау; қажет болған жағдайда проблеманы эксперимент арқылы тексеру, нәтижені талдау.
Мысал: спираль қысқарса, бөлінетін жылу қалай өзгереді?
Сұрақ: Жөндеуден кейін электроплитканың спиралі қысқарып қалса, бөлінетін жылу мөлшері қалай өзгереді?
Зерттелетін объект
Электроплитка спиралінің ұзындығы өзгергенде бөлінетін жылу мөлшерінің қалай өзгеретіні.
Жиі кездесетін қате ой
Спираль қысқарса, оның кедергісі азаяды. Осыдан кейбір оқушылар Q = I²Rt формуласын тікелей қолданып, «жылу міндетті түрде артады» немесе «азаюы тиіс» деген қарама-қайшы қорытындыға келуі мүмкін.
Дұрыс бағыт
Спираль қысқарғанда R кемиді, ал желідегі кернеу U өзгермейді. Сондықтан Джоуль–Ленц заңын кернеу арқылы жазылған түрімен қолдану орынды: Q = (U²t) / R Бұл өрнектен R азайса, Q артады деген қорытынды шығады.
Мысалды дамыту: оқушы құрастыратын есептер мен эксперименттік тапсырмалар
- Көлденең қималарының аудандары бірдей, ұзындықтары 25 см және 46 см болатын екі мыс өткізгіш спиральдің бірдей уақыт ішінде бөліп шығаратын жылу мөлшерін салыстырыңдар. Кернеу тұрақты.
- Өткізгіш спиральдердің қималары әртүрлі болған жағдайларда бөлінетін жылу мөлшерін салыстырыңдар. Қажетті құрал-жабдықтарды таңдап, эксперимент жоспарын құрыңдар және соңында нәтижені талдаңдар.
Зерттеушілік жұмыстың нәтижесі: меңгерілетін танымдық тәсілдер
- Физикалық бақылау
- Сұрақ қою және жауап іздеу
- Проблеманы тұжырымдау
- Логикалық ой қорытындысы, жалпылау, қорытындылау
- Қарама-қарсы қою (салыстыру) әдісі
- Өз мәселесі бойынша тест тапсырмаларымен жұмыс
- Іс-әрекет кезеңдерін құрастыру
- Өзін-өзі бағалау
Шығармашылық есептер құрамына оқушылардың өз білімдері мен біліктерін жаңа, өзгермелі шарттарда және олардың өзара байланысында қолдануды талап ететін тапсырмалар кіреді. Мұндай есептерде негізгі логикалық амалдар мен ой операциялары саналы түрде іске қосылады.
Мектеп практикасындағы маңызды амал: тәжірибе нәтижесін логикалық өңдеу
Мектеп тәжірибесі шығармашылық есептерді оқушылардың тапсырманы орындауға қатысу дәрежесіне және есеп шығару барысындағы іс-әрекет сипатына қарай топтастыру қажеттігін көрсетеді. Солардың ішінде негізгі амалдардың бірі — физикалық тәжірибелердің нәтижесін логикалық өңдеу, өйткені бұл жерде ғылыми таным әдістерінің негізгі компоненттері қамтылады.
Неге бұл амал қажет?
- Құрал-жабдық саны жеткіліксіз болғанда кейбір заңдылықты толық экспериментпен емес, демонстрация арқылы көрсетуге тура келеді.
- Оқушылардың өз әрекетіне ғылыми тұрғыдан келуін (дәлелдеу, салыстыру, қорытынды жасау) қалыптастырады.
Оқыту қалай ұйымдастырылады?
- Мұғалім қарастырылып отырған құбылысқа байланысты тәжірибе көрсетеді.
- Тәжірибенің қандай заңдылықты/фактіні айқындайтынын атап өтіп, нәтижеге сүйенетін тапсырма береді.
- Оқушылардың жауаптары мен талқылауы тыңдалады; қате пікірлердің тууы табиғи құбылыс ретінде қарастырылады.
- Мұғалім ой қорытындыларын логикалық дұрыс арнаға түсіру үшін алдын ала құрастырылған сызба/схемаларды кезең-кезеңімен қолдануды ұсынады.
Мұғалімнің басты міндеті — тәжірибелерді көрсету арқылы оқушылардың физикалық білімді сапалы әрі терең меңгеруіне жағдай жасау.
Үлгі бөлім: «Электр тогының көздері» тақырыбы арқылы оқыту
Бастапқы идея
Электр тогын алу үшін өткізгіште электр өрісін тудыру қажет. Үздіксіз ток пайда болуы үшін электр өрісін белгілі бір уақыт бойы сақтап тұратын шарттар қамтамасыз етілуі тиіс.
Қойылатын проблема
Өткізгіште электр өрісін жеткілікті уақыт сақтап тұру үшін қандай шарттар қажет?
Демонстрациялар және бақылау
Электр өрісін әртүрлі құрылғылар арқылы тудыру көрсетіледі: электр машинасы, термоэлемент, фотоэлемент, гальваникалық элемент. Оқушылар ток индикаторының жұмысын бақылайды: электр шамының жануы немесе гальванометр тілшесінің ауытқуы.
Негізгі қорытындылар
- Тізбекке қосылған қондырғылардың нәтижесінде өткізгіште электр өрісін тудыратын электр зарядтарының үздіксіз бөлінуі жүзеге асады.
- Тізбекке қосылған осындай қондырғылар ток көздері деп аталады.
- Ток көздерінде әртүрлі энергия түрлері электр энергиясына айналады.
Оқушыға тапсырма
Берілген тәжірибелерді салыстырыңдар және тәжірибе нәтижелеріне сүйене отырып, не себепті жоғарыдағы қорытындыларға келетіндеріңді түсіндіріңдер.