Орта мектепте физиканы оқытудағы демонстрациалық эксперимент

Демонстрациялық эксперименттің маңызы және рөлі.

1. Орта мектепте физиканы оқытуда эксперименттік әдіс негізгі оқыту әдістерінің бірі болып табылады. Оның мәні физика ғылымында қалай зор болса, физиканы оқытуда да зор.

Физикалық эксперимент келесі түрде қолданылады:

- оқытушы өткізетін демонстрациалық эксперимент;

- бағдарламалық мәтінді оқып үйрену процесінде оқушылар орындайтын фронталь зертханалық жұмыстар;

- физика курсының алдынғы бөлімін немесе толық мектеп курсының соңында оқушылардың орындайтын физикалық практикум жұмыстары;

- эксперименттік есептер;

- сыныптан тыс физикалық тәжірибелер (үйірмелер, конференциялар) және эксперименталды үй жұмыстары.

Мектептегі физикалық эксперименттің бәрін алғанда демонстрациалық эксперимент негізгі орын алады.

Демонстрациалық әдістің өзгешелігі оның көрнекілігінде, нанымдылығында және педагогикалық тиімділігінде.

Демонстрациалық эксперимент оқулық физикалық эксперименттің құраушыларының бірі болып табылады және оқытушының арнайы приборлардың көмегімен демонстрациалық үстел үстінде физикалық құбылыстарды еске түсіру (елестету) болып көрінеді. Ол оқытудың иллюстративті (суретті) эипирикалық әдіске жатады.

Демонстрациалық эксперименттің оқытудағы рөлі білім көзі және шындық белгісі ретінде, оқушылардың оқу-танымдық әрекетін ұйымдастыру мүмкіндіктерімен анықталады.

Демонстрациалық эксперименттің мағынасы:

- оқушылар физикадағы эксперименттік әдіспен және физикалық зерттеулердегі эксперименттің рөлімен танысады (нәтижесінде ғылыми көзқарастары қалыптасады);

- оқушыларда кейбір эксперименттік ептілік қалыптасады: құбылыстарды бақылау, гипотезаларын ұсыну, экспериментті жлспарлау, нәтижедерді талдай алу, шамалар арасындағы байланысты тағайндау және қорытынды жасау.

Демонстрациалық эксперимент көрнекілік құралы бола тұрып, оқушылардың оқу материалды қабылдауын, оны түсінуін және есте сақтауын ұйымдастыруға мүмкіндік туғызады; политехникалық оқытуды іске асыруға мұмкіндік береді; физикаға деген қызығушылықтың артуына және оқуға ықпалын тигізеді.

Демонстрациалау техникасы.

Демонстрациалық тәжірибелер келесі талаптарды қанағаттандырулары қажет:

- тәжірибе айқындылығы – оқып үйретіліп жатқан процестің, құбылыстың мағынасын жетерліктей қарапайым және нақты көрсетуі қажет;

- тәжірибе нанымдылығы – тәжірибе соңы екі жақты немесе дұрыс емес түсініктерге, тұжырымдарға әкелмеуі қажет;

- тәжірибе сенімділігі, яғни қайта көрсету мүмкіндігі;

- қысқа уақыттылық – сабақ үстінде тәжірибе көп уақыт алмауы тиіс;

- қызықтылық – тәжірибе оқушылардың қызығушылығын туғызуы қажет;

- көз көрерлік – тәжірибе сынып оқушыларының бәріне де айқын көрінуі тиіс;

- қауіпсіз еңбек ережелеріне сәйкестігі.

Демонстрациаларға қойылатын талаптардың маңызды-ларының бірі – олардың көз көрерлігі болып отыр. Бұл талап жарым-жарты өзінен өзі қанағаттандырылады, өйткені ол демонстрациалық приборларды құрастырғанда ескеріледі (приборлар өлшемі, бояуы, шкалаларының түсі және басқасы).

Оқытушы тәжірибені демонстрациалау барысында приборды өз денесімен жауып тастамауы керек. Ең қолайлысы қондырғының қапталында, не артында орналасқаны жөн. Эксперименттік қондырғы элементтерін қолымен немесе, таяқшамен көрсеткен жөн.

Тәжірибелердің көз көрерлігін және айқындылығын арттыратын арнайы тәсілдер бар. Солардың кайсыбірін қарастырайық.

Біріншіден, көптеген бөліктерден тұратын қондырғыларды демонстрациалық үстел үстіне, арнайы астынан қойылатын сүйемел қолдана отырып, әртүрлі деңгейде орналастырған жөн.

Екіншіден, демонстрациалық үстелді жақсы жарықталғандығы және де қондырғыдағы қажетті элементті бөліп көрсету маңызды. Бұған қосымша шамдарды, оладың бағытын тиімді пайдалану, арнайы экран қолдану арқылы қол жеткізуге болады.

Үшіншіден, су және басқа сұйықтармен жасалатын тәжірибелерде сұйықты бояу қажет. Бұл кезде арнайы флуоресцирленетін бояғыштарды, немесе кәдімгі қызылша шырынын қолданған жөн, өйткені олар тәжірибе соңына дейін әйнекте дақ қалдырмайды.

Төртіншіден, әртүрлі электр тізбектерін түрлі түсті сымдармен жалғайды, мысалы: бірін ақ сымдармен, басқаларын – қызыл не қарамен. Қажет болған жағдайда прибордың кейбір бөлшектерін бояп қою, жеңіл, жақсы көрінетін жалаушаларды орнату және басқа тәсілдерді ойлап табуға болады.

Оқытушының демонстрациялық эксперимент өткізуге дайындығы.

Демонстрациалық тәжірибені сабаққа дайындау барысында оқытушы келесідей жүйклілік әрекеттерді орындайды:

- тәжірибенің дидактикалық мақсатын және оның сабақ құрылымындағы немесе кезеңіндегі орнын анықтайды;

- қай құбылысты, немесе зат қасиетін, немесе құрылғыны демонстрациалайын деп жатқандығын анық тұжырымдайды;

- эксперимент қондырғысының элементтерін анықтайды: зерттеу объектісін, әсер ететін элемент, басқарушы элемент, инликатор;

- эксперименттік қондырғының пинципиалды сұлбасын құрастырады;

- шамалай әдісімен эксперименттік қондырғының параметрлерін анықтау;

- демонстрациалық экспериментті жинау;

- оларды демонстрациалық үстел үстіне орналастыруды ойластыру және тәсілдерді таңдау;

Әрбір демонстрациалық тәжірибе сабаққа дейін дайындалып және тексерілуі керек. Приборлардың эксперименталды сипаттамалары зауыттық паспорттарында беріледі, оларды жақсылап оқып және тіркеп сақтау қажет. Сонымен қатар демонстрациалық тәжірибелердің картотекасын жүргізу тиімді.

Тәжірибе жүргізу технологиясы.

Демонстрациалық тәжірибелердің технологиясы жұмыс кезеңдерін анықтауды меңзейді.

Физика сабақтарында демонстрациалық эксперимент мынадай дидактикалық мәселелерді шешу үшін қолданылуы мүмкін:

- жаңа тақырыпты оқып үйренуге себептеу;

- танымдылық есептерін алға шығару;

- проблемалық жағдайларды туғызу;

- гипотезаны тексеру;

- индуктивті қорытынды алу;

- дедуктивті қорытындыны тексеру (теориялық болжау және т.б.);

- оқытушының түсіндіруін суреттеу.

Оқытушыларға тәжірибе көрсету барысында оқытушының орындайтын әрекетінің келесі жалпы жүйесін көрсетуге болады:

- оқушылардың назарын ұйымдастыру және себептеуді құру;

- танымындылық есептерді тұжырымдау;

- эксперименталдық қондырғыны сипаттау;

- бақылау объектісін бөліп қарастыру;

- экспериментті орындау, қажет болған жағдайда оны қайталау;

- эксперимент нәтижелерін белгілеу;

- нәжилерді талдау және қорытындыны талқылау.

Демонстрациалық тәжірибе өткізудегі еңбек қауіпсіздігінің техникасы.

Тәжірибелерді демонстрациалау барысында еңбек қауіпсіздігінің ережелерін сақтау қажет.

Негізгі қауіп электр тогымен зақымдануда. 220 В және 127 В кенеуді әртүрлі қондырғыларда қолдана аламыз, тек егер де кернеу астында тұрған жалаң бөліктері болмаған жағдайда және олардың розеткалары, қосқыштары, барлық жалғағыш сымдары толығымен жөнді болған кезде ғана. Бірақ тәжірибелердің көбі трлендірілген кернеуде қойылады: 6В және 12В. Мұндай кернеулер қауіасіз деп саналады.

Физика мұғалімі бәр мәселе кернеу шамасында емес, ток шамасында екенін білуі тиіс. Адамның организмі арқылы 0,1 А тоқ өтетін болса, ол адам өмірі үшін қатерлі деп саналады. Дені сау адам организімінің электр кедергісі ондаған мың омға тең. Оның нақты мөлшері адамның күш-қуатына байланысты. Ерекше бір қолайсыз жағдайларда (сырқаттанып жүрген кезде, қатты терлеп отырған кезде және т.с.с. жағдайларда) адам организмінің электр кедергісі небары 400-1000 Ом мөлшерінде ғана болады. Ом заңының формуласын пайдалана отырып есептегенде 40 В кернеудің өзі адам өміріне қатерлі екендігін аңғару қиын емес. Өмірде бұндай қатерлі жағдайлардың кездеседі. Электр тогы тек жоғары кернеуде ғана емес, сонымен бірге төменгі кернеуде де адам өміріне қауіпті.

Сондықтанда келесі ережелерді есте сақтау және орындау қажет:

- прибордағы және қондырғылардағы барлық жалғауларды желіден, ток көзінен сөндірілу кезінде жүргізу;

- қосылып тұрған прибордың (кондырғының) жалаң клнтактілеріне тиіспеу;

- қосылып тұрған демонстрациалық қондырғыға оқушыларды жібермеу;

- қол, еденнің құрғақ, ал аяқ киімнің жөнде болуын (резеңке) қадағалау.

Екінші қауіп – газ. Газ жаңған кезде қорғану қажетті жоғары температура береді. Сонымен бірге жарылысқа ұшырау мүмкіндігімен де қауіп. Бқл жағдай уөбіне газбен ауа қоспасының (~ 4% газ) және өрт көзінің бар болуынан болады. Қазіргі кезде физика кабинеттерінде газ қолданылмайды десе де болады.

Үшінші қауіп – жоғары кернеу және температура астында жұмыс істейтін приборлар. Қайнаған суы бар жарылатын колбалар, “жарылғыш” вакуумды приборлар, теледидар түтікшелері және т.б. қауіпты. Бұндай приборлармен жұмыс істегенде қорғағыш экран пайдаланған жөн.

Төртінші қауіп – түрлі қышқылдар мен сілтілердің буы. Олармен жұмыс істегенде арнайы ыдыс қолдану және суды қышқылға жіңішке ағыспен құйю қажет.

Сынап буының уытты (улы) екенін есте сақтау керек. Мектепте сынаппен тәжірибе көрсетуге (мысалы, Торричелли тәжірибесі) тиім салынған. Кабинетте сынап буының мүлдем болмауын қамтамасыз ету мақсатында сынапты термометрді спиртті және электронды термометрлермен ауыстырған жөн.

Бесінші қауіп - әртүрлі сәклелену түрлері. Әдістемелік әдебиеттерде геометриялық және толқындық оптика бойынша қоцылатын тәжірибелерде лазер қолдану ұсынылады. Бұл кезде лазір сәулесінің тура адам көзіне түсуі өкінішті жағдайларға әкелетінін еске алған жөн.

Сонымен қатар рентген және ультра күлгінді сәулелердің де зияндығын есте сақтаған дұрыс. Рентген түтікшесі, доғалық және сынапты-кварцтық шамдар оқулық жабдықтар тізімінен алынып тасталынған.

Негізгі әдебиеттер: [5], [7], [9].

Қосымша әдебиеттер: [4], [6].

Тақырып №4.