Зертханалық сабақтартар

Оқушылардың өзіндік эксперименттерінің мағынасы.

Өзін бетінше зертханалық жұмыстарды орындау барысында эксперименттік ептілік қалыптасады.

Зертханалық сабақтардың мағынасы келесіде: эксперименттің танымдағы орны мен рөлі туралы түсініктерінің қалыптасуы. Тәжірибелер орындау барысында оқушылардың интеллектуалды және практикалық ептіліктерден құралатын, эксперименттік ептілігі қалаптасады. Ептіліктің бірінші тобына келесілерді жатқызуға болады: эксперимент мақсатын анықтау, гипотезаларын ұсыну, приборларды таңдап алу, экспериментті жоспарлау, қателіктерді есептеу, нәтижелерді талдау, жасалған жұмыстарына есеп беру. Ептіліктің екінші тобына эесперименттік қондырғыны жинау, бақылау, өлшеу, эксперимент жасауды жатқызуға болады.

Сонымен қатар зертханалық жұмыстарды орындау барысында оқушыларда мынадай маңызды тұлғалық қасиеттер тәрбиеленеді: приборлармен ұқыпты жұмыс істеу; жұмыс орында, жазуларында тазалықпен тәртіп сақтау; нәтиже алуда ұйымшылдық және табандылық таныту, яғни ой және дене еңбегі қалыптасады.

Физиканы оқыту практикасында мектепте зертханалық жұмыстардың үш түрі пайда болды:

- фронтал зертханалық жұмыстар;

- физикалық практикум жұмыстары;

- үйге берілетін эксперименттік жұмыстар.

Фронтал зетханалық жұмыстар.

Фронтал зертханалық жұмыс деп барлық оқушылар бір мезгілде бірдей жабдықты қолдана отырып, бір түрдегі экспериментті орындайтын практикалық жұмыстарды айтамыз.

Физиканы оқыту практикасына бұл жұмыстар XX ғ. 50-ші жылдары ғана кірді. Онда да А.А. Покровский және Б.С. Зворыкиндердің орасан жұмыстарының нәтижесінде. Олар зертханалық жұмыстарға арналған приборладың кешенін құрып, өндіріліп шығарылуын және көптеген әдістемелік проблемаларды шешті.

Фронтал зертханалық жұмыстарды көбіне екі адамнан тұратын оқушылар тобы жасайды. Сәйкесінше физика кабинетінде фронтал зертханалық жұмыстарға арналған приборлар кешені 15-20 болуын қажет етеді. Осындай приборлардың бәрі 1000 асады.

Фронтал зертханалық жұмыстарға арналған приборларға арнайы талаптар қойылады: олар жеңіл, бағасы жағынан арзан, қолданылу жағынан қарапайым, сырт өлшемі кішкентай, жоғары дәлдік класқа ие емес болулары тиіс.

Приборларды сақтау кезінде оларды жұмыс бойынша жинақтау жөн болмайды, өйткені біріншіден, жиынтықтардың жалпы саны өте үлкен және көп орын алады, екіншіден, кейбір прибор бірнеше жұмыста қолданылады. Сондықтанда приборлар жұмыс бойынша емес, бірдей приборлар жиынтығы бойынша, яғни вольтметрлер бір жерге, амперметрлер бір жерге және т.с.с. жиналуы керек.

Фронтал зертханалық жұмыстардың тақырыптары оқулық бағдарламаларда келтіріледі. Олар жетерліктей көп және физика курсының әрбір тақырыбы бойынша қарастырылған деседе болады.

Фронтал зертханалық жұмыстар аса түрліше, оларды классификациалауға және мына топ бойынша бөлуге болады:

- физикалық құбылыстарды бақылау (интерференция, магниттердің өзара әсері және т.б.);

- приборлармен танысу және олардың көмегімен тікелей өлшеу жүргізу (ток күйшін, кернеуді, дене массасын өлшеу және т.б.);

- физикалық шамаларды жанама өлшеулер жүргізу арқылы анықтау (амперметр және вольтметр көмегімен өткізгіштің кедергісін өлшеу, ток көзінің ЭҚК және ішкі кедергісін өлшеу және т.б.);

- қандай да бір физикалық процесті сипаттайтын физикалық шамалар арасындағы байланысты тағайндау (ток күшімен кернеу арасындағы тәуелділікті зерттеу, идеал газ күйінің параметрлері арасындағы тәуелділікті зерттеу және т.б.);

- кейбір техникалық қондырғылардың және приборлардың жұмыс істеу принципімен танысу және оларды құрастырып жинау (электромагниттік реле, детекторлы радио қабылдағыш және т.б.).

Фронтал зертханалық жұмыстардың көмегімен шешілетін дидактикалық мәселелерге байланысты оларды иллюстативтік (тексермелі) және зерттеушілік (эврикалық) деп бөлуге болады.

Иллюстративті жұмыстар оқытылып жатқан заңдылықтарды “тексеру” немесе дедуктивті қорытынды алу мақсатында орындалады.

Зерттеушілік жұмыстар гипотезаларды тексеру және жаңа білім алу мақсатында орындалады және де олар индуктивті қорытындылардың негізі ретінде қызмет етеді.

Зертханалық жұмыстардың орындалуына нұсқау физика оқулықтарында беріледі.

Кез келген фронтал зертханалық жұмысты орындау үш кезеңнен тұрады: дайындық, орындау, қорытындылау. Осы кезеңдердің әр қайсысында оқытушымен оқушылар сәйкесті әрекеттер жасайды. Ол әрекеттер кестеде 1 келтірілген.

Оқушылардың жұмыс бойынша беретін есептері келесілерден құралады: жұмыс аты, мақсаты, жабдықтар тізімі, қондырғының суреті, тізбек сұлбасы (қажетті жағдайда), өлшенетін шамалардан және өлшеу қателігінен тұратын кесте, қажетті есептеу формулалары, есептеулер, нәтижелердің қателгі және оларға талдау, қорытынды.

Кесте 1

Кезен	Оқытушының әрекеті	Оқушының әрекеті
Дайындық	1.Орындалатын жұмыстың дидактикалық мақсатын және оның сабақ құрылымындағы орнын анықтау. 2. Сабақ жоспарын дайындау (конспект). 3. Приборларды таңдап алу. Олардың эксперимент жүргізуге дайындығын тексеру. 4. Эксперимент қателіктерін есептеу және оны орындаудағы тиімді әдісті таңдап алу.	1.Теориялық материалды қайталау. 2. Зертханалық жұмыста қолданылатын приборлардың қолданылу ережесін қайталау. 3. Эксперименттік түрде шешілетін есепке ұқсас есептерді шешу. 4. Жұмысты орындау жоспарын құрастыру.
Орындау	1. Кіріспе әңгіме өткізу. 2. Оқушылардың әрекетін ұйымдастыру. 3. Оқушылардың жұмысын бақылау, оларға қажетті көмек көрсету. 4. Оқушылардың жұмыста алған нәтижелерін тіркеп қарастыру.	1. Жұмысты орындау. 2. Жұмыс бойынша есеп жазу. 3. Нәтижелерді тіркеу және оларды талдау.
Қорытындылау	1. Оқушылардың жұмысын бағалау. 2. Жұмыс нәтижелерін талдыу және талқылауды ұйымдастыру. 3. Рефлексия (өз әрекетін бағалау).	1.Жұмыс нәтижелерін талқылауға қатысу. 2. Рефлексия (өз әрекетін бағалау).

Физикалық практикум.

Физикалық практикум физика бағдарламасына 1957 жылдан бастап еңгізілді. Алайда озық оқытушылар оны ертеректе қолдана бастаған. Сабақтың бұл түрі қажетті жабдықтар және өткізу әдістемесі шығарылған соң практикаға толығымен еңгізілді. Осыған қатысты проблемаларды шешуде А.А. Покровский және И.М. Румянцевтің қосқан үлестері зор.

Физикалық практикум физика курсының әртүрлі тақырптары бойынша алған білімді қайталау, тереңдету, кеңейту және жалпылау мақсатында өткізіледі. Яғни күрделірек жабдықтарды, күрделірек экспериментті қолдану жолымен оқушылардың эксперименттік ептіліктерін дамыту және жетілдіру; экспериментпен байланысты есептерді шешу кезінде олардың өз бетінше жұмыс істей алуын қалыптастыру.

Физикалық практикум уақыт бойынша оқытылып жатқан материалмен байланысты емес, ол әдетте оқу жылының соңында, кейде бірінші, не екінші жарты жылдықтың соңында өткізіледі.

Физикалық практикум жұмыстарын оқушылар 2-3 адамнан әртүрлі жабдықтарда орындайды; келесі сабақта арнайы құрастырылған график бойынша оқушылар жұмыспен алмасады. Физикалық практикумның әрбір жұмысына 2 оқу сағаты арналады. Физикалық практикум негізінен IX-XI сынып бағдарламаларында қарастырылған. Әрбір сыныпта практикумға оқу уақытының шамамен 10 сағаты берілген.

Практикум жұмыстары физкалық шамалардың жанама өлшеулеріне, не қандайда бір физикалық құбылысты сипаттайтын физикалық шамалар арасындағы байланысты тағайындауға арналады.

Оларды өткізу кезінде арнайы жабдықтар қолданылады. Олар фронтал жұмыстарының жабдықтарымен салыстырғанда күрделірек және дәлірек болып келеді. Физика кабинетінде әрбір практикум жұмысы үшін жабдықтардың 2-3 жиынтығы болғаны жөн. Жабдықтар жұмыс бойынша жинақталады және сақталады.

Практикумды өткізу фронтал жұмыстарды өткізу сияқты үш кезеңнен құралады: дайындық, орындау, қорытындылау. Осы кезеңдердегі оқытушының және оқушылардың әрекеті кесте 2 келтірілген.

Әрбір жұмысқа дайындалатын нұсқау келесілерден тұруы тиіс: жұмыстың аты, мақсаты, приборлар мен жабдықтар тізімі,

оқушыларға таныс емес прибордарға қысқаша сипаттама, жұмысты орындау жоспары, есепке талап.

Жұмыс бойынша оқушылардың есебі мынадан тұрады: жұмыс аты, мақсаты, жабдықтар тізімі, қондырғының сұлбасы немесе суреті, орындау жоспары, кесте, негізгі формулалар, қателіктерді есептеу, қорытынды.

4. Үйге берілетін эксперименттік жұмыстар.

Үйде жүргізілетін зертханалық жұмыстар деп оқушының үйде, мектептен тыс, оқытушының қатысуынсыз өз бетінше жасайтын қарапайым эксперименттерін айтамыз.

Осы түрдегі эксперименталды жұмыстардың басты мақсаты:

Кезең	Оқытушының әрекеті	Оқушының әрекеті
Дайындық	1.Жабдықты дайындау. 2. Жұмысты орындау, қателік есептеу, экспериментті орындаудың тиімді әдісін анықтау 3. Нұсқау сипаттамаларын дайындау. 4. Жұмыс графигін құру.	Графикке сәйкес дайындалу, теориялық материалды қайталау, эксперимент теориясымен (приборлармен мен қондырғылардың қолдану ережелері, эксперимент жүргізу әдісі) танысу; дәптерге түсіру.
Орындау	1.Кіріспе еңгімені келесі жоспар бойынша өткізу: практикумның мақсаты; практикумның мазмұны; жұмыстың ұйымдастырылуы өлшеу және қателік есептеу тәсілдері; есеп беруге қойылатын талаптар; еңбек қауіпсіздігінің ережелері. 2. Оқушылардың жұмыс жасауға дайынлығын тексеру. 3. Оқушылардың жұмысын бақылау..	1. Жұмысты орындауға арналған есеп. 2. Дайындап берілген, не өзі даындаған нұсқау бойынша жұмысты өз бетінше орындау. 3. Өлшеу қателіктерін есептеу және нәтижелерді талдау
Қорытындылау	1. Оқушылардың жұмысын тексеру және бағалау. 2. Рефлексия.	1. Жұмыс бойынша есеп беруге дайындалу 2. Рефлексия

Кесте 2

- физикалық құбылыстарды табиғатта және тұрмыста бақылай білуін қалыптастыру;

-тұрмыста қолданылатын өлшеуіш құралдармен өлшеулер жүргізе білуді қалыптастыру;

- экспериментке деген және физиканы оқуға деген қызығушылығын қалыптастыру;

- дербестік пен белсенділікті қалыптастыру.

Үйде жүргізілетін зертханалық жұмыстарды орындау барысында қолданылатын жабдықтар бойынша классификациалауға болады:

- тұрмыстық заттар қолданылатын жұмыстар (өлшеуіш стақан, рулетка, тұрмыстық таразы және т.б.);

- қолдан жасалған приборлар қолданылатын жұмыстар (иінтіректі таразы, электроскоп және т.б.);

-өндірісте шығарылатын приборлар қолданылатын жұмыстар.

Орындалған жұмыстардың бәрі сәйкесті түрде дәптерге түсірілуі тиіс. Оларды міндетті түрде сабақ үстінде талқылап және талдау қажет.

Негізгі әдебиеттер: [2], [5], {6}, [8].

Қосымша әдебиеттер: [5], [6], [9].

Тақырып №5.

Оқытудың техникалық құралдары (ОТҚ)

Оқытудың дәстүрлі техникалық құралдары. Көп жағдайда оқытудың техникалық құралдары деп техникалық қондырғылар және оларға қосымша арнайы дидактикалық материалдар жиынтығын айтады.

Соңғы 15-20 жыл ішінде орта мектепте физика кабинетін техникалық құралдармен жабдықтауда және оларды қолдану әдістемесінде елеулі өзгерістер болды. Қазіргі заманғы ОТҚ комплектісі және мектепте физика кабинеті толық жабдықталған дәстүрлі техникалық құралдарды арнайы атауға болады. Бірақ заман талабына сай дәстүрлі ОТҚ орнын қазіргі заманғы ОТҚ басады. ОТҚ-ның әртүрлі классификациясы бар. 1-сұлбада солардың біреуі көрсетілген.

Дыбыстық құралдар (аудио құралдар) – дыбыстық арна бойынша ақпарат тасымалданатын ОТҚ. Оларға радио және магнитофон жатады. Бұл жағдайда дидактикалық құралдар болып оқулық радиотасымалдаушы және магнитофонды жазбалар, мысалы, физикалық диктанттар, тексттер.

Көрермендік арнаға ақпарат тасымалдайтын экранды құралдарға, яғни ОТҚ, кодоскоп немесе пленкадағы кескінді проекциялайтын приборға графопроектор жатады; Эпидиаскоп – диапозитив пен қағаз бетіндегі кескінді проекциялайтын прибор (эпипроекция); диапроектор - диапозитивпен диафильмдерді проекциялайтын прибор («Свет», «Кругозор», «Протон», «Горизонт», «УП-3» фильмоскоп, «Этюд», ЛЭТИ және т.б.).

Сұлба 1

Аудиовизуалды (экранды-дыбыстық) құралдар деп ақпартты бір мезгілде көрермендік және дыбыстық арна бойынша тасымалдайтын ОТҚ-н айтамыз. Оларға кинопроектор және кинофильмдердің демонстрациясы («Украина», «Русь», «Радуга» және басқа), теледидар, бейнемагнитофон жатады.

Бұл ОТҚ-ға дидактикалық мәліметтер 2-сұлбада көрсетілген.Соларды қарастырайық.

Диапозитив -статистикалық проекцияның басқа да құралдары секілді, экранда айқын кескін алуға мумкіндік береді. Өзінің мүмкіндігіне байланысты диапозитивтер қабырғалық кестелермен ұқсас. Алайда диапозитивтен алатын кескін кестеге қарағанда ірі бола алады, бұл оның артықшылығы.

Диафилъмдер кескін сипаттайтын және текстпен байланысқан қатаң түрде кезектесіп отыратын кадрлардан тұрады. Кадрлардың кезектесіп отыруы диафильмдерге қондырылған әртүрлі сұрақтардың түсіндірілу логикасына байланысты. Диапозитивтер мен диафильмдерді информацияның өздік көзі ретінде, мұғалім әңгімесінің көрнекілігі ретінде және оқытудың басқа құралдармен сәйкесінше қолдануға болады.

Кодоскоп көмегімен демонстрацияланатын транспаранттар, суреттер, сызбалар, тексттер мөлдір пленкада орындалады. Бұл транспаранттар арнайы немесе таза полиэтиленді пленкада жасалады. Оның үстіне суретті фломастермен немесе маркермен салады, ал тексті басады. Мөлдір пленкада терілген тексттің немесе суреттің көшірмесін жасауға болады.

Кинофильмді сабақ үстінде тұтастай немесе фрагменттермен көрсетуге болады. Ол мұғалім түсіндірмесінің көрнекілік құралы ретінде және жаңа материалды оқу барысында негіз ретінде қолдануға болады. Фильмнің демонстрациясы алдында оқушыларға фильм көру барысында жауап алатын сұрақтар қойған орынды және солардың негізінде талқылау ұйымдастыруға болады. Бұл оқушылардың көңілін фильмнің негізін түсінуге бұрады.

Кинофильмдерді диафильмдермен қатар қолданған ыңғайлы. Мысалы «Жарықтың толқындық қасиеттері» кинофильмін демонстрациялауда үзіліс жасап, құбылыстың толық түсіндіруіне қажет уақытта диафильмнен үзінділер көрсетуге болады.

Соңғы уақытта кинофильмдерді тираждалуы арзан болатын бейнефильмдермен алмастыруда. Бейне кассеталарға ескі оқулық фильмдерді көшіреді.

Сонымен қатар мұғалім сабаққа дайындалуда диафильм кадрлары, диапозитивтер, кестелер, оқулық тәжірибе және т.б. топтайтын бейне фильм түсіре алады.

Радиотасымалдаушылар оқушылар үшін қосымша ақпарат көзі болып табылады. Алайда олар оқылатын материалмен уақыт бойынша байланыспаған, сондықтан мұғалім ғылыми-танымал радиотасымалдаушыларды магнитофонға жазып алып, қажет ететін сабақтарға қолдана алады.

Магнитофонды жазба физикалық диктанттар өткізуде, статистикалық экранды оқулықтарды дыбыстандыру және оқушылардың өзіндік жұмысын ұйымдастыруды қолданылады.

Сонымен дәстүрлі ОТҚ оқу процесінде үлкен мағынаға ие болды, ол оқушылардың оқыту-танытушылық қызметін ұйымдастыруда, көрнекілік құралы мен білім көзі ретінде қолданылады.

Сұлба- 2

Оқытудың қазіргі заманғы техникалық құралдары (ОТҚ).

Қазіргі заманғы ОТҚ-на мыналар кіреді:

- бейнепроекторлер;

- қараңғылықта және кішкене жарықтандырылған бөлмеде жұмыс істейтін үлкен өлшемді экрандар;

- персоналды компьютер;

- бейне камерасы, бейне магнитофон және т.б.

Бұл ОТҚ-н белгілі жүйеде қолданған тиімді.

Көптеген Мәскеу мектептері мен Ресейдің басқа қалаларына енгізілген «Школа будущего» фирмасында жасалған А.В. Смирновтың нақты жүйені қарастырайық. Бұл жүйе басында АЖО – Мұғалімнің автоматтандырылған жұмыс орны, ал кейіннен жаңа модификацияда ОАК (оқытушының автоматтандырылған комплексі) деп аталды.

Бұл комплекс тек техникалық шешім болып табылмайды. Бұны жасау барысында автор білім беру жүйесі алдында тұрған жалпы сұрақтардан және білім беру жүйесінің жүйелі ұйымдағы жаңа принциптерінен шығады, және принципиалды жаңа педагогикалық және әдіскерлік шешімдерге тоқталған.

Сонымен қатар ОАЖ бір мектеп түріне емес, оны физикалық оқыту технологиясының әр түрлі орта оқу ғимараттарында қолданылуға болады.

А.В. Смирновтың ОАЖ келесідей: комплекстің орталығы болып персоналды компьютер саналады. Ол бейне магнитофонмен қатар, түрлі түсті және қара-ақ ақпаратты ішкі проекциондық экранда көрсететін бейне проекторға шыға алады. Бейнеопроектор үлкен жарық ағынынын беретін (900 лм) болғандықтан, экранда кескін өте жақсы көрінеді.

Бейнеопроектор, диапроектор, проекциондық экран, терезе жапқыштарын және сынып-аудиториясын жарықтандыру дистанционды басқышпен (пультпен) басқарылады. Комплекс датчиктер, берілген тәжірибеде өлшенетін физикалық шамалардың мәнін экранда көрсету мүмкіндігі болатын аналогты цифрлық түрлендіргіштен тұрады.

Комплексте бейнекамерасы және фреймграбердің болуы мұғалімге визуалды ақпаратты магнитті лентаға жазып алуға мүмкіндік береді. Бұл оқыту процесінде мұғалімнің мүмкіндіктерін кеңейтеді, мысалы Вильсон камерасында элементар бөлшектердің тректерін экранда көрсетіп жазып алуға болады, электрлік және магниттік өрістегі плазманың көмегімен тәжірибе алуға болады. Магнитті лентадағы жазба сақталады, сөйтіп физика кабинеттерінде осындай тәжірибелердің бейне архиві пайда болады.

ОАЖ акустикалық аппарат және күшейткішпен байланысқан портативті магнитофонмен жабдықталған. Бұл мынандай мүмкіндіктер береді:

- магнитті лентаға жазылған текстерді дыбыстандыру;

- физика кабинеттерінде жағымды музыкалық ілестірілу жасауға болады.

Оқушылардың жеке жұмыстарын ұйымдастыру үшін басты телефондарды қолдануға болады.

ОАЖ көп пультті өлшеуіш-сұраулы жүйемен жабдықталған. Ол оқушылар үстелі үстінде орналастырылған, арнайы өңделген пульт желісімен қосымша-модульдер байланысқан ПЭЕМ базасында құрылады. Пульттердің әрқайсысы мынадай қасиеттерге ие:

- әр оқушының карточкасын арнайы оқитын кодтық қабылдағыш;

- зертханалық қондырғы пультіне қосылатын, физикалық шамалар нәтижесін ЭЕМ-на енгізу үшін айырғыш;

- қабылдағыштың растауы және жұмыс режимнің жарықтық индикаторлары.

Зертханалық жұмыстарда алынған ПЭЕМ нәтижелері көмегімен өңделген нәтижелер өңдеуден кейін әр оқушының сандық және графикалық формасына түседі.

ОАЖ-да бір ғана ПЭЕМ, бірақ мұғалім мұндай мүмкіндіктерге ие:

- олардың жауаптарының дұрыстығын автоматты түрде тексере отырып, барлық сынып оқушыларын тез сұрап шығу; қарапайым қателіктерді лезде айқындау және бүкіл сыныптың, әр оқушының материалды игеруін бақылау;

- зертханалық жұмыс мазмұнын жаңарту және өзгерту; сабақты конференциялар, іскер ойындар, сынақтар, сайыстар қолданып, жаңа түрде ұйымдастыру.

Комплектіге мұғалімнің тапсырма карточкалар – тапсырмалар, бақылау жұмыс текстері және т.б. үшін қолданылатын баспа қондырғысыда кіреді.

Негізгі әдебиеттер: [13-16]

Қосымша әдебиеттер: {7-9].

Тақырып №6.