Физика сабағында компьютерді пайдалану

Ф-ОБ-001/035

 

 

 

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

 

 

 

 

Қ.А.Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-түрік университеті

 

 

 

 

«Физика» кафедрасы

 

 

 

 

 

 

КУРСТЫҚ   ЖҰМЫС

 

 

Тақырыбы: «Физика сабағында компьютерді пайдалану»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                Орындаған:ЖФИ-911 тобының студенті  Жұмабаев Д

                Ғылыми жетекшісі:п.ғ.к.доцент Ә.Х.Сарыбаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Түркістан 2012 ж

 

Ф-ОБ-001/035

 

Мазмұны

 

Кіріспе..................................................................................................................3

 

I-тарау.

1. Физика сабақтарында компьютерді  қолдану маңызы.

    1.1 Физиканы оқытудағы жаңа ақпараттық технологиялардың ерекшеліктері……………………………………………………………….... 4

   1.2. Интерактивті тақтаны физикада қолдану негізі...................................7

   1.3. Физика пәні бойынша компьютер арқылы есеп шығару жолдары....9  

ІІ-тарау.

2. Физика сабағында  копьютерді қолдану әдістемесі.

  2.1. Физика курсындағы  компьютерді қолдануды оқытудың мазмұны...16

  2.2. Физика курсындағы компьютерді қолданудың әдістемесі..................18

 

Қорытынды.......................................................................................................21

Пайдаланылған әдебиеттер............................................................................23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф-ОБ-001/035

 

Кіріспе

 

Бүгінгі таңда ақпараттық технологияның өмірімізге терең енуіне байланысты жеке пән сабақтарында компьютерлік техниканың мүмкіндіктерін толық пайдаланып, оқушыларға терең де тиянақты білім беруге жағдай туып отыр. Компьютер арқылы оқушылар тек информатика сабағында ғана емес, басқа сабақтарды да арнайы компьютерлік бағдарламалар мен электрондық оқулықтар арқылы зерттеп, кез келген тақырыпты оқушы өзі меңгеруге дағдылануы қажет. Ақпараттық технологиялардың оқу үрдісінде қолданылуы мұғалімдердің де, оқушылардың да мүмкіндіктерін кеңейтеді.                                   Ақпараттық технологияның міндеті – оқушылардың білімге қызығушылығын арттыру, ізденушілікке баулу. Оқыту үрдісін ақпараттандыру – қазіргі қоғамды ақпараттандыру үрдісінің бағыты болып табылады. Мұндай даму барысы, сөз жоқ, барлық салалардың да оған ілесуін қажет етеді. Бұл процестен әрине, физиканы оқыту ісі де артта қалмауы тиіс. Физиканы оқытудың дәстүрлі әдістемесіндегі техникалық құралдарды қолдану қатарына компьютерді қолдану мәселесі енді. Міндетіміз де осы айтқанмен байланысы, яғни сол үйлесімді жолдарды тауып, физиканы оқыту әдістемесіне оларды енгізіп, сабақтың неғұрлым сапалы өтуін, оқушылардың сабақты оқуға деген ынтасын арттыру болып табылады.

Қазіргі ақпараттық заманда оқу процесіне компьютерді енгізу, оны пайдалану, қолдану мәселесі туындайды. Физика сабақтарында компьютерлік техниканы пайдалануға мүмкіндік мол. Бұл оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттыруға, олардың ой – танымын кеңейтуге, өз бетінше шығармашылықпен, ізденімпаздықпен жұмыс жасауына мүмкіндік береді.

 

  1. ЖАТ туралы теориялық тұрғыдан зерттеу
  2. Физика сабағындағы ЖАТ маңызын теориялық және практикалық зерттеу.
  3. Физикадан компьютерлік сабақтар үлгілерін көрсету.

 

Физика сабақтарында компьютер қолдану, оқу сапасын арттыруға танымдық – іс-әрекетті күшейтуге дербес жұмысты жақсартуға мүмкіндік береді.

 

 

 

 

 

 

 

Ф-ОБ-001/035

 

I-тарау.Физика сабақтарында компьютерді қолдану маңызы

 

    1. Физиканы оқытудағы жаңа ақпараттық технологиялардың

ерекшеліктері

 

Тәуелсіз еліміздің  болашағы бүгінгі ұрпақ тәрбиесіне, ғылымымыз бен біліміміздің өркендеуіне  тікелей байланысты. Жаңа ақпаратты  технологияның жылдан – жылға  кең құлаш жайып, оның адам қызметінің барлық салаларына енуіне орай оқушылардың  сыныптағы және сыныптан тыс оқу жұмыстарын компьютер арқылы ұйымдастыру – «Қазақстан – 2030» бағдарламасында көрсетілгендей бұл маңызды мәселелердің бірі.

Бүгінгі күні оқытуды  ақпараттандыру үрдісіне ерекше көңіл  бөлуде. Оқыту үрдісін ақпараттандыру – қазіргі қоғамды ақпараттандыру үрдісінің бағыты болып табылады. Ал барлық арнайы ақпараттың – техникалық құралдарды (компьютер, интерактивті тақта, аудио, бейнефильм, кино) қолданатын технологияларды тәжірибеде ақпараттық технологиялар деп атаймыз.

Ақпараттық қоғамның негізгі талабы – оқушыларға ақпараттық білім негіздерін беру, логикалық – құрылымдық ойлау қабілеттерін дамыту, ақпараттық технологияны өзіндік даму мен оны іске асыру құралы ретінде пайдалану дағдыларын қалыптастырып, ақпараттық қоғамға бейімдеу. Олай болса, ақпараттық бірліктердің білімге айналуы әлемнің жүйелік – ақпараттық бейнесін оқушылардың шығармашылық қабілеттері мен құндылық бағдарларын дамыту арқылы қалыптастыруды көздейтін, адамның дүниетанымының құрамдас бөлігі болып табылатын интеллектуалды дамуды  қалыптастырудың бір жолы. 
Ақпараттық бірлікті қалыптастыру: мектептің материалдық -техникалық базасына; ақпараттық қоғам саясатының мақсаты мен міндеттеріне; оқушылардың ақпараттық мәдениетін қалыптастыру жүйесіне; 
оқушылардың жас ерекшеліктері мен меңгеру қабілеттеріне, педагог мамандардың информатикадан білім деңгейлерінің сапасы мен шеберліктеріне, оқу – тәрбие бағытының ақпараттық қоғам бағытымен өзара байланысына тәуелді.                                     Компьютерлер білім беруде кеңінен қолданыла бастағанда «оқытудың жаңа ақпараттық технологиялары» термині пайда болды. Бұл технологиялар бағдарламалап оқыту идеясын дамыта отырып, қазіргі компьютерлер мен телекоммуникацияның дамуымен байланысты оқытудың жаңа ақпараттық технологиялары – ақпаратты оқушыға компьютер арқылы әзірлеу мен тарату үрдісі болып саналады.

Алдымен жаңа ақпараттық технологияларға көшпей тұрып, оқу  – тәрбие үрдісінде білім беруді ақпараттандыру мүмкін емес. Білім  берудегі жаңа ақпараттық технология дегеніміз – оқу мен оқу  – тәрбие материалдарын

\

Ф-ОБ-001/035

 

үйретуге арналған есептеуіш  техника құралдарының оқу үрдісіндегі  рөлі мен орны, мұғалімдер мен оқушылардың  еңбегін 

жеңілдету, оларды пайдаланудың түрі мен әдістері туралы ғылыми білімнің жүйесі екені белгілі.

Оқытудағы жаңа ақпаратты технология аса қажетті педагогикалық мәселелердің шешімін табуға, ой еңбегін арттыруға, оқу үрдісін тиімді басқаруға негізделген. Жаңа ақпараттық технологияның білім саласына енуі педагогтерге оқытудың мазмұны, әдістері мен ұйымдастыру түрлерін сапалы түрде өзгертуге мүмкіндік береді.

Жаңа ақпараттық технология мүмкіндіктерін пайдаланудың педагогикалық  сәйкестігін ескеріп оқыту үрдісіне енгізу, сабақты ұйымдастырудың және оқыту әдістерінің өзгеруіне әкеледі. Сондықтан жаңа ақпараттық технологиялар келесі үш нұсқа түрінде жүзеге асырылуы мүмкін:

  • «тереңдетілген» технология ретінде (компьютерлік оқытуды жекелеген тақырып немесе тарау бойынша қолдану);
  • негізгі технология ретінде (белгілі бір бөлімді оқытқанда қолданатын технологиялардың ең маңыздысы ретінде қолдану);
  • монотехнология ретінде (барлық оқыту, оқытуды басқару үрдісі, яғни, диагностика, мониторинг компьютерді қолдануға негізделсе).

         Жаңа ақпараттық технологияларды пайдаланудағы негізгі мақсаттарға мыналар кіреді:

  • ақпаратпен жұмыс жасау іскерлігін қалыптастыру;
  • коммуникативтік қабілетін дамыту;
  • «ақпараттық қоғамның » жеке тұлғасын дайындау;
  • берілетін оқу материалының көлемін оқушы меңгере алатын деңгейге дейін өсіру;
  • зерттеу іскерлігін, тиімді шешім қабылдай білу іскерлігін қалыптастыру;

Оқушыға жаңа білімді  тиімді іс – әрекет, жаңа технологиялар, ақпараттық дүниемен қарым – қатынас  жасау арқылы оңай меңгеру әдістерін  дамытуға болады. Мұның бәрі  ақпаратпен жұмыс жасау және оны байыпты  ұғыну жолдарын іздеу, оған сыни тұрғысынан қарау, өз пікірін дәлелдей алу қабілетімен қатар шығармашылығын дамытуға бағыт береді.

Физика сабақтарында ақпараттық  - коммуникациялық техноло-гияларды пайдаланудың тиімділігі:

  • оқушының өз бетімен жұмысы;
  • аз уақытта көп білім алып, уақытты үнемдеу;
  • білім-білік дағдыларын тест тапсырмалары арқылы тексеру;
  • шығармашылық есептер шығару кезінде физикалық  құбылыстарды  түсіндіру арқылы жүзеге асыру;
  • қашықтықтан білім алу мүмкіндігінің туындауы;
  • Ф-ОБ-001/035

 

  • қажетті ақпаратты жедел түрде алу мүмкіндігі;

 

  • экономикалық тиімділігі;
  • іс-әрекет, қимылды қажет ететін пәндер мен тапсырмаларды оқып үйрену;
  • қарапайым көзбен көріп, қолмен ұстап сезіну немесе құлақ пен есту мүмкіндіктері болмайтын табиғаттың таңғажайып процестерімен әр түрлі тәжірибе нәтижелерін көріп, сезіну мүмкіндігі;
  • оқушының ой-өрісін дүниетанымын кеңейтуге де ықпалы зор.

 

        1.2. Интерактивті тақтаны физикада қолдану негізі

Қазіргі уақытта жаратылыстану  – ғылыми білім беруде сабақ бары-сында интерактивті құралдарды қолдануда. Интерактивті құралдардың кө-мегімен мұғалімнің, оқушының шығармашылықпен жұмыс істеуіне жол ашылып отыр. 
            Білім берудегі интерактивті технология – мұндағы интерактивті сөзі -  inter (бірлесу), act (әрекет жасау)ұғымын білдіреді, сабақ барысында оқушының топпен жұмыс жасауға қатыспауы мүмкін емес, бірін-бірі толықтыратын, сабақ барысында барлық оқушылардың қатысуын ұйымдастыратын оқыту барысы.Интерактивті тақта – бұл компьютердің қосымша құрылғыларының бірі және де дәріс берушіге немесе баяндамашыға екі түрлі құралдарды біріктіретін: ақпараттың кескіні мен қарапайым маркер тақтасын біріктіретін құрал. Бүгінгі күні бірнеше интерактивті тақта түрлері бар. Олардың ішінде білім саласында қолданып жүргендеріне қысқаша шолу жасайық. 
           ACTIVboard(Promethean компаниясы) – ACTIVstudio программасы арқылы іске қосылады. Бұл құрылғы компьютер, мультимедиялық проектор және ақпараттарды енгізуге арналған активті қаламнан тұрады. Aктивті қалам – бұл меңзерді басқару құрылғысы және компьютер мен тақта арасындағы байланысты іске асырушы құрылғы.  Электронды ACTIVwand указкасының ұзындығы 54 см тақтаның жоғарғы бөлігінен кішкентайларға да қол жеткізуге мүмкіндік береді. Жанында орналасқан батырма ташқанның сол жақ батырмасының қызметін атқарады. ACTIVboard – интерактивті тақтасында жұмыс жасаушыға проектордың сәулесінен астынан шығуға мүмкіндік береді. ACTIVpanelpro (Активпанель) үлкен аудиторияларда қолдануға өте қолайлы, онда үлкен экранға проекцияға қолданады. ACTIVpanelpro арнайы қарындаштың көмегімен дисплейде жазылған жазулар компьютер арқылы тақтадан көруге мүмкіндік береді. ACTIVpanel-pro ДК басқарады, сурет салады, жазу жазады – бұл ақпаратты енгізетін құрылғыға жатады. Флипчарт – бұл бірнеше қажетті беттерден

 

Ф-ОБ-001/035

 

тұратын негізгі жұмыс  аймағы. Бұл аймақта презентацияны құруға және оны көрсетуге қажетті құралдардың барлығы көрсетіледі. Бірнеше флипчарттарды бірден ашып, бір флипчарттан келесі флипчартқа, объектілерге сілтемелер қоюға немесе объектілерді бір мезетте келесі бетке көшіруге болады. Флипчартты басу құрылғысынан шығаруға немесе әр түрлі форматтарда экспорттауға болады.  
        «Активті экран» бағдарламалық – техникалық кешенінің дидактикалық мақсатта пайдалану барысында олардың негізгі қызметі – жалпы ақпаратпен кәсіби біліктілікті жетілдіру бағытында қолданып, сонымен қатар бұл құралдың оқушылардың, ойлау және ойын қысқа және түсінікті түрде жеткізе білу қабілетін, арттырып өз ойларын жаңа технология құралдары көмегімен жүзеге асыруын қалыптастыруды қамтамасыз ете алатыны белгілі болды. 
       Бағдарламалық – техникалық кешеннің құрамына кіретін интерактивтік тақтаны оқытушыға сабақты қызықты және динамикалық түрде мультимедиялық құралдар көмегімен оқушылардың қызығушылықтарын тудыратындай оқуға мүмкіндік беретін визулды қор деп те атауға болады. Сабақты түсіндіру барысында мұғалім тақта алдында тұрып, бір мезетте мәтіндік, аудио, бейне құжаттарды DVD, CD-ROM және Интернет ресурстарын қолдана алады. Бұл кезде мұғалім қосымшаны іске қосу, CD-ROM, Web- түйін мазмұнын қарастыру, ақпарат сақтау, белгі жасау тышқанды ауыстыратын арнайы қалам арқылы жазулар жазу және т. б. әрекеттерді жеңіл орындай алады.

Интерактивті құралдарды сабаққа пайдаланғанда дидактикалық бірнеше мәселелерді шешуге көмектеседі : 
- Пән бойынша базалық білімді меңгеру ; 
- Алған білімді жүйелеу ; 
- Өзін – өзі бақылау дағдыларын қалыптастыру; 
- Жалпы оқуға деген ынтасын арттыру 
- Оқушыларға оқу материалдарымен өздігінен жұмыс істегенде әдістемелік көмек беру. 
          Бұл технологияны оқу материалын хабарлау және оқушылардың ақпаратты меңгеруін ұйымдастыру арқылы, көзбен көру жадын іске қосқанда арта түсетін қабылдау мүмкіндіктерімен қамтамасыз ететін әдіс деп қарауға болады.

         Бағдарламалық – ақпараттық жиынтық  «интерактивтік тақта» дегеніміз  мынандай кең мүмкіндіктері бар  тақта: 

  •   экрандық кескіндердің графикалық түсініктемелерін беру;

 

Ф-ОБ-001/035

 

  •   бір мезгілде сыныптың барлық оқушыларының істеген жұмысына сараптама жүргізуге және тексеруге мүмкіндік туғызады;
  •     табиғи амалмен (ұсынылатын ақпарат ағынын арттыру есебінен) сыныпта оқушылардың оқу жүктемесін артырады;
  • оқытуға жаңа құлшыныстың алғы шарттарын дайындайды;

 

  • сұхбатқа құрылған оқытуды жүргізеді;
  •   кей әдістерді пайдаланып, қарқынды әдістеме бойынша оқытады.  

1.3. Физика пәні  бойынша компьютер арқылы есеп  шығару жолдары

 «Компьютер» сөзі  ағылшын тілінен аударғанда «есептеуіш»,  яғни есептеуге арналған құрылғы  дегенді білдіреді. Компьютерлер  есептеу операцияларының күрделі  қатарларын адамның қатысуынсыз,  алдын ала көрсетілген нұсқаулық  – бағдарлама бойынша жүргізуге мүмкіндік береді. 
Есептеуіш техниканың қазіргі тарихының негізі 1943 жылы «Марк-І» машинасының дүниеге келуінен бастап қаланды. Компьютерлердің алдыңғы буындары шамдық есептеуіш машиналар болатын, олардың орнын транзисторлы электронды есептеуіш машиналар (ЭЕМ), содан кейін – интегралды сызбалар пайдаланылатын ЭЕМ және ең ақырында, қазіргі таңда аса үлкен интеграциялық деңгейлі сызбалар пайдаланылатын ЭЕМ басты. 
Қазіргі кезде компьютерлер көмегімен сандық есептеулер жүргізіліп қана қоймайды, баспаға кітаптар әзірленеді, музыка, суреттер, кинофильмдер жасалады, заводтар мен ғарыштық кемелерді басқару жүзеге асырылады және т.б.             Қазіргі заманғы компьютер – бұл ақпаратты іздеуге, жинауға, сақтауға, өңдеуге және сандық пішімде пайдалануға арналған құрылғы. 
Бүгінде компьютерлердің бесінші буыны ЭЕМ-нің суперкомпьютерлер, мейнфреймдер, серверлер және дербес компьютерлер сияқты негізгі түрлерін ұсынады.         Алғашқы дербес компьютер, яғни жеке пайдалануға арналған компьютерді 1981 жылы IBM фирмасы ұсынды. IBM құрастырушыларының сәтті технологиялық шешімдері мен Microsoft фирмасының бағдарламалық жабдықтары арқасында компьютер жаппай пайдалануға лайықталып, IBM PC стандарты пайда болды. 
Құрылысы бойынша компьютерлер бірнеше түрлі болады: үстел үстінде тұратын (DeskTop), ұтқыр (NoteBook), қалтаға салуға келетін (Pocket PC), алақанға сыятын (Palm PC) және т.б.       Компьютер қалай жұмыс істейді және қайда қолданылады? 
     Компьютер жүйелік бағдарламалар, қолданбалы бағдарламалар және

Ф-ОБ-001/035

бағдарламалау жүйелерінен құралатын бағдарламалық жасақтама көмегімен жұмыс істейді.                                                         Жүйелік бағдарламалардың негізгісі компьютердің мәліметтерді өңдеу жөніндегі барлық жұмысын ұйымдастыратын, компьютердің барлық құрылғыларын басқаратын, компьютер құрылғылары және адам мен компьютер арасында мәлімет алмасуды жүзеге асыратын амалдық жүйе.Дербес компьютерлерді желіге біріктіруге болады, бұл ондаған,   тіпті жүздеген пайдаланушыларға оңай ақпарат алмасып, бір мезгілде  ортақ деректер қорына қол жеткізе алуға мүмкіндік береді. Электронды пошта құралдары көмегімен компьютерлерді пайдаланушылар телефон тораптары арқылы басқа қалаларға мәтіндік және факсимилді хабарламалар жөнелтіп,     ірі мәліметтер банктерінен ақпарат ала алады. 
Компьютерге қажетті бағдарламалық жасақтамалар мен қосымша құралдарды орнатып, сіз одан өзіңізге жұмыста таптырмайтын көмекші жасап ала аласыз.        Компьютердің қолданылу аясы шектелмеген десе де болады. Түрлі мамандық иелері қазіргі таңда компьютерді жұмыс істеу үшін аса қажет аспап ретінде қарастырып отыр. Компьютерлердің көмегімен күрделі әрі зиянды өндіріс үрдісін автоматты түрде басқару жүзеге асырылады, түрлі агрегаттардың үздіксіз жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі, көп рет қайталанатын амалдар орындалады, компьютерлік жаттықтырушылар көмегімен кадрларды кәсіби қайта даярлау жүргізіледі және басқа да көптеген жұмыстар атқарылады.      Компьютерді медицинада қолдану науқастарды тіркеуге, сырқат барысын бақылауға мүмкіндік беріп, алдын ала қарауды жүзеге асырып, нақты диагноз қоюға көмектеседі. Intenet желілері дәрігерлерді соңғы ғылыми және тәжірибелік жетістіктерден хабардар етіп, науқастарға қажетті донорлық мүшелер жөнінде хабарламалар алмасу үшін қолданылады.   Ғалымдар компьютерді күрделі және қымбатқа түсетін тәжірибелердің үлгісін жасау үшін қолданады. Бұндай жобаға кез келген өзгерістерді енгізіп, нәтижесін монитор бейне бетінен бақылауға мүмкіндік бар. Бұндай техника виртуалды тәжірибелер жүргізіп, зерттеу нәтижелерін математикалық өңдеуге мүмкіндік береді, осының арқасында уақыт та, қаражат та үнемделеді.             Компьютер көмегімен қаржылық есептемелер жүргізу – бұл оның банк ісінде қолданылуының бір мүмкіндігі ғана. Қуатты есептеуіш жүйелер чектерді өңдеу, әрбір салымның өзгерістерін тіркеу, салымдарды қабылдау және беру, несиелерді рәсімдеу және салымдарды бір есеп шоттан екіншісіне, бір    банктен өзге банкке ауыстыруға мүмкіндік береді. 
            

 

Ф-ОБ-001/035

Сауда-саттық ісінде компьютерді  қолдану сатып алушылармен есеп айырысуды жылдамдатып қана қоймай, сатылған және қолда бар   тауарлар санын бақылап отыруға, сатып алушылар, жабдықтаушылар      жөнінде автоматтандырылған мәліметтер базасын жүргізуге және т.б. көптеген жұмыстарды атқаруға көмектеседі. Компьютер тұрмыста да көптеп көмек көрсетеді: бос уақытты  қызықты етіп өткізуге, электронды пошта арқылы достармен және туыстармен қатынас жасауға, Intenet арқасында жаңалықтарға қол жеткізуге, үйдегі бухгалтерияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Компьютермен жұмыс жасай отырып, оқушы кез келген тапсырманы аяғына дейін орындау мүмкіндігіне ие болады. Себебі, оған қажетті көмек көрсетіліп отырады. Егер тиімді оқытатын жүйелер пайдаланылса, оған тапсырманың шешімі де түсіндіріліп, тиімді және тиімсіз жүрістер талқыланады. Қарастырылып отырған мәсленің тәжірибелік маңызын аша отырып, өзінің ақыл – ойын пайдалануға, кез келген сұрақ қойып, кез келген шешім жолын айтып, нашар баға алудан қорықпауы мүміндік беретін компьютер оқуға деген дұрыс көз қарас қалыптастырады.  Физика сабақтарында компьютерлік техниканы пайдалануға мүмкіндік мол. Бұл оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттыруға, олардың ой – танымын кеңейтуге, өз бетінше шығармашылықпен, ізденімпаздықпен жұмыс жасауына мүмкіндік береді. Олардың бірі- компьютердің көмегімен физикалық есептерді шығару.  Физикалық есептерді шығаруда компьютерді пайдалану өте қолайлы. Программалау тілдері арқылы әр есепке бағдарламалар құруға болады. Бұл бізге бір есептегі физикалық шамаларға әр түрлі мәндер бере отырып, бірнеше нәтижелер алуымызға мүмкіндік береді. Оқушы күрделі немесе жеңіл алгоритм бойынша шешіп, нәтижесін көргенде, шығармашылығы, қызығушылығы одан әрі арта түсіп, физикалық құбылыстарды, заңдарды жетік түсіне алады. Есеп шығару- оқушылардың ой- өрісін дамытудың негізгі құралы, алған теориялық білімді іс жүзінде қолданудың жолы. Олар физикалық құбылыстар мен заңдарды тереңірек және берік меңгеруге, логикалық ойлаудың дамуына, игерген білім негіздерін өзара байланыстырып қолдана білуге үйретеді.Оқу процесінде, әдетте, физикалық есептер онша үлкен қиындықтар тудырмайды, ол жалпы алғанда логикалық тұжырымның көмегі арқылы физиканың заңдары мен әдістері негізінде математикалық есептеулер мен эксперименттің көмегімен шығарылады. Әйткенмен, мұндай сабақты, әдістемелік тұрғыдан алғанда дұрыс құру және өткізу біршама күрделі .

 

 

      

 

 

 

Ф-ОБ-001/035

 

Оқыту барысында ЭЕМ  физика мұғаліміне физикалық есептеу  экспериментіне жиірек сүйенуге, қандай да бір физикалық шамалардың арасындағы байланысты көрнекті түрде көрсетуге, оқытудың қолданбалы бағытталуын күшейтуге себептесетін физика – техниканың мазмұндағы есетердің тереңірек зерделеуге мүмкіндік береді.

Жалпы алғанда ЭЕМ – ді мүмкіндігінше тек қажетті кезде ғана пайдалануды керек. Физика есептерін шығаруда 10 – 20 % - не ғана ЭЕМ – ді тиімді пайдалануға болады. Ондай есептерге төмендегілер жатады:

а) Белгілі формулалар бойынша көп қайталап есептеу  жүргізуді талап ететін есептер.

ә) Физикалық процесті модельдегенде трансцендентті немесе жоғары дәрежелі теңдеулермен өрнектелетін есептер.

Бұндай есептерде әр түрлі сандық әдістерді пайдалануға  тура келеді. Әдетте, сандық әдістердің көбі бірнеше рет қайталап есептеуді  талап етеді.

б) Физикалық прпоцестерді модельдегенде, кейбір құбылыстарды сөзбен түсіндіру, көзбен көру қиын болатын  есептер .

Компьютерді пайдаланып есеп шығару процесін шартты түрде  бірнеше кезеңдерге бөлуге болады:

- есептің қойылуы;

- математикалық модель құру;

- алгоритм құру;

- компьютерде бағдарламалау; 

- алынған нәтижелерді  талдау.

Әр түрлі есептердің қиындықтарына қарай бұл кезеңдер әр түрлі қолданылуы мүмкін.

Физикалық есептер зерттеу  сипаттары мен әдістеріне байланысты физиканы оқыту әдістемесінде сапалық және сандық есептер болып бөлінеді. Олардың әрқайсысын компьютерді қолдану арқылы мектептердің 11 – сынып оқушыларымен өткізілген кезекті дәрістерінен мысал келтіре отырып жеке – жеке қарастырайық.

Сабақ барысында оқушалар шығармашылық қаракеттің мынадай түрлері жасады: шығарылу жолы қиын және күрделі есептердің алгоритмін түзді; бағдарламасын құрап, ЭЕМ арқылы шешті. Алгоритм ЭЕМ – ге түсінікті арнайы тіл – Visual Basic бағдарламалау тілінде жазылды.

1. Сандық есептер. Есептердің  бұл түрі математикалық есептеудің қажет етеді. Дұрыс іріктеп алынған жағдайда мұндай есептер оқушылардың бойында ұтымды білімнің қалыптасуына ықпалы тигізеді.

2. Сандық есептерге  қарапайым жәй есептер , жаттығу  есептер , көбінде үйге берілген  тапсырмада формуланы есте сақтауға көмектесу үшін қажетті өлшем бірліктерінің мәліметтеріне есептің мәндерін қойып шығаруға үйретуге арналған есептер жатады.

Шығарылу тәсіліне қарай  сандық есептер: ауызша, экспериментальдық, есептеу және графикалық болып бөлінеді.

Ф-ОБ-001/035

 

а) Есептеу есептерін шығару бағдарламаның көптеген тақырыптарын жете түсініп, практикалық тұрғыдан бекіту үшін қажет. Мысал келтірейік.

 

Есеп № 1. Сутегі атомының жұтылу спектірінің алғашқы бес сериясындағы сегіз сызықтан тұратын толқын ұзындығының мәнін 0.1 нм дәлдікке дейін табыңдар.


 

Сутегі атомының жұтылуы  сызығының толқын ұзындығы:

Ф-ОБ-001/035

  Халықаралық бірліктер  жүйесі бойынша Ридберг тұрақтысы  R = 1,097373*107 м-1;  n = 1,2,3, ...; берілген n үшін m n + 1, n +2, n + 3, және т.б

 

Private Sub Command 1 – Click ()

R = 0.01097373

For N = 1 To 4

Print “N =”; N

For M = N +1 To N+6

X=R*(1/(N ^ 2)-1/(M ^2))

Print Tab (5); “M=”; M; “L=’’; 1/X

Next M

Next N

End Sub


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф-ОБ-001/035

Мектептепте оқыту процесінде жаңа ақпараттық педагогикалық технология элементтерін, соның ішінде, ЭЕМ-сын пайдалану қазіргі кездегі негізгі талаптардың бірі.

 

Оқу процесінде машиналы графиканы пайдалана отырып , кейбір физикалық процестерді демонстратциялап көрсетуге, қазіргі ақпараттарды программалау (бағдарла-малау) технологиясын меңгере отырып, физиак есептерін программалау арқылы шығаруға болады.

Visual Basic, Q Basic тілдерін  пайдаланып, шығаруы күрделі, көп  уақытты қажет ететін, бірнеше  рет қайталап есептеуді қажет  ететін есептерді компьютердің  көмегімен тез орындауға болады. Нәтижесінде өте жоғары дәлдікпен есептелген есептің нәтижесін аламыз.

 Төменде келтірілген  программалау арқылы компьютерде  есептелген есептердің түрін  көруге болады.

А.П. Рымкевичтің «Физика  есептерінің жинағы» кітабы бойынша N486 N497 есептердің программасын қарастырайық.

 

Есеп  № 2

 

Ауаның абсолют температурасы  Т және әр түрлі h биіктік тегі стандарт атмосфераның қысымы P екенін біле отырып:

  1. Молекулалардың ілгерілемелі қозғалысынын орташа кинетикалық энергиясын (Е);
  2. Молекулалардың п концентратциясын (п)
  3. Ауаның р тығыздығын (R о)
  4. Орташа квадраттық жылдамдығын (v) анықтандар. Есептің кейбір мәндері кесте арқылы берілген

N

h, км

Т, К 

Р, 103Па

1

0

288

101

2

0,5

285

95,6

3

1

282

89,9

4

2

275

79,4

5

5

256

54,0

6

10

223

26,5


 

Бұл есептің программасы төмендегідей:

  1. REM Е, п, Ro, v мәндерін есептеу 20 PRINT «Ауа молекулаларының қозғалыс мәндерін есептеу»

30 Mr = 32: mc =1995 E – 26: r=1. 38E – 23

40 IUPUT ‘‘биіктік үшін’’=’’: PRINT

50 IUPUT P, T

60 LET E=3*K*T/2

70 LET n –P /(K*T)

Ф-ОБ-001/035

80 LET Ro=( P*Mr *mc) /(12*K*T)

90 LET v= SQR (12*3*P)/( Mr*mc* n)

100 PRINT «кинеикалық энергия  »;

‘‘Т - ’’ Е

  1. PRINT «молекулалық концентардциясы »

 ‘‘n=’’n

120 PRINT «ауа тығыздығы  » ‘‘Ro=’’R

130 PRINT « орташа жылдамдық  » ‘‘ v=’’v

140 END

Программамен жұмыс істей отырып, әр түрлі биіктіктегі ауа молекулаларының әр түрлі мәндерімен қосымша, жәй күлерін оңай салыстырып анықтаймыз. Алған нәтиже арқылы шамалар мен құбылыстардың физикалық мағынысын түсінеміз.

Компьютерді пайдаланып есептер шығару оқушылардың бойында оны игеру дағдыларын арттырып, логикасын дамытуға мүмкіндік ашады, оқушының ынтасымен белсенділіген арттырады, уақытын үнемдеуге мүмкіндік алады.

Оқушыларға терең де сапалы білім берудің бір әдісі  компьютерді пайдалану тәсілі деп  нық айтуға болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф-ОБ-001/035

 

II-тарау.Физика сабақтарында компьютерді қолдану әдістемесі

 

2.1. Физика курсындағы  компьютерді қолдануды оқытудың  мазмұны

 

ХХ ғасыр аяғындағы  адамдардың өмірін компьютерсіз елестету мүмкін емес. Компьютердің адам өмірінің барлық саласын қамтығаны соншалық, олардың көмегінсіз көптеген нәрсені есептеу, шешу кейде мүмкін емес сияқты. ЭЕМ–дер мен компьютерлердің адамзатқа берер көмегі сансыз: есептеу, шығару, ақпараттарды қабылдау, өңдеу, сақтау, жеткізу т. б. Оның үстіне бұлардың барлығының сондайлық тез жылдамдықпен іске асырылуы ЭЕМ құралдарының маңыздылығын одан сайын арттыра түседі. Компьютерлік техника осы ғасырда қатты дамыды. Мұндай даму барысы, сөз жоқ, барлық салалардың да оған ілесуін қажет етеді. Бұл процестен әрине, физиканы оқыту ісі де артта қалмауы тиіс екендігі белгілі.

Физика – техниканың дамуындағы негізгі ғылымдардың  бірі.

Технология – ғылымның практикалық қолданылуы. Қазіргі  заманда дүниежүзінің негізі – технология. Ол адамның сана-сезімімен, білімді де тәжірибелі ақыл-ой парасаттылығымен жеткен үлкен жетістігі. Яғни ғылым, прогресс болып табылады.

Физиканы оқытудың дәстүрлі әдістемесіндегі техникалық құралдарды қолдану қатарына компьютерді қолдану  мәселесі енді. Оның үйлесімді жолдары  болатыны сөзсіз. Міндетіміз де осы айтқанмен байланысты, яғни сол үйлесімді жолдарды тауып, физиканы оқыту әдістемесіне оларды енгізіп, сабақтың неғұрлым сапалы өтуін , оқушылардың сабақты оқуға деген ынтасын арттыру болып табылады.

Компьютерлерді қолданудың алуан түрлілігіне қарамастан, есептеулердің басты мақсаты сандар емес, түсіну. Компьютерді қолданудың барлық үш әдісі, есепті сандық түрде шешу үшін біраз жеңілдететін жуықтауларды талап етеді. Сонымен қатар, компьютерлер эксперименталдық физикада маңызды құрал болып табылады. Олар лабораториялық эксперименттің барлық фазаларымен  байланысты болады, аппаратураны жобалаудан, эксперимент кезінде осы аппаратураны жүргізуден мәліметтерді жинаумен оларды анализдеуге дейін.

Дербес компьютерді  физика сабағында пайдалану- физика пәнін

оқыту жүйесін өзгертеді. Яғни, компьютерді физика сабағында қолдану студенттердің информациялық мәдениетін қалыптастыруға, оқытылатын құбылыстар мен процестердің мәнін терең оқып игеруге,ЭЕМ негізінде одан әрі қарай жоғары өнімді әдістермен іс-әрекет құралдарын қолдануға, психологиялық даярлану және көңіл аударуға мүмкіндік туғызады.

Жинақталған тәжірибелерден алынған қорытындыдан біз ЭЕМ-ді физиканы оқытуға пайдаланудың негізгі принциптерін айқынададық:

 

Ф-ОБ-001/035

 

1. ЭЕМ-ді тек нақты экспериментті толықтыру үшін пайдалану керек, студенттерге кажетті біліктілік пен дағды, құралмен жұмыс жасаған кезде ғана беріледі. Физика кабинетінде қондырғыларды пайдаланып эксперимент жасауға мүмкіндік болмаған жағдайда, физикалық процестерді компьютерде модельдеу қажет.

2. Студентттердің экранның жылтылынан жәш эмоцианалдық кернеуден көру органдары мен жүйке жүйесіш шамадан тыс әсер етпейтіндей етіп жұмыс жасағанда, дисплейді дозамен пайдалану.

3. Физика курсында  студенттерді электрондық есептеу техникасының физикалық негіздері мен жұмыс принциптерін жоспарлы және жүйелі түрде таныстыру.

Компьтотерлік зертханалық  жұмыстарды орындауға процестер мен құбылыстарды таңдаған уақытта екі негізгі ұстанымға негізделген жөн:

1) егер жұмыс компьютердің көмегінсіз нақты орындалатын болса (көп шыұын келтірмей және көп уақытты қажет етпесе), ол ақиқат орындалуы тиіс;

2) компьютерлік жұмыстардың саны біртіндеп көбейтіп, күрделендіру қажет.

 

2.2. Физика курсындағы  компьютерді қолданудың әдістемесі