Физика мен астрономия пәндерінен лабораториялық жұмыс жүргізудің технологиясы

Уалиева Аймангүл Серікқажықызы.

Сарыарқа қазақ жалпы орта білім беру мектебі.

Шығыс Қазақстан облысы.

Аякөз ауданы.

Сарыарқа ауылы.

Тақырыбы: Физика мен астрономия пәндерінен лабораториялық жұмыс жүргізудің технологиясы.

Физиканы оқытуда оқушылар мен оқыту обьектісі болып табылатын табиғат арасындағы байланысты жүзеге асыруда физикалық эксперименттің, лабораториялық жұмыстар мен физикалық практикумның атқарар ролі үлкен. Осыған орай, әр лабораториялық жұмыстың бірнеше вариантын қарастыра отырып, оқушының ой – өрісін дамытуға, экспериментті қоюы және орындау кезіндегі қабілеті тексеріледі. Оқушылар үшін лабораториялық жұмыстардың ережесі былай құрылған:

• жұмыстың аталуы;
• керекті құралдардың тізімі;
• фрындалатын операциялар туралы толық мағлұмат беретін жұмыстың орындалу реті;
• физикалық шамаларды есептеуге арналған формулалар;
• өлшеуді және есептеу нәтижелерін енгізетін кесте;
• абсолют және салыстырмалы қателіктерді бағалау;
• нәтижені қорытындылау;

Лаборатоиялық жұмыстарды жүргізу процесінде оқушылар физикалық заңдардың обьективтілігіне көз жеткізеді және физикадағы ғылыми зерттеулерде қолданылатын методтар жөнінде мағлұмат алады. Сонымен қатар физикалық заңдарды неғұрлым тереңірек меңгеруіне ықпалын тигізеді, өлшеу приборларымен жұмыс істегенде шеберліктер мен дағдыларды сіңіруіне , білімдерін өмірде саналы қолдануға үйретеді. Дұрыс ұйымдастырылған лабораториялық сабақтар оқушылардың ой белсенділігін арттырып, оларды қойылған сұраққа эксперименттік жолмен өз бетінше жауап іздеуге бейімдейді.

Мектептегі лабораториялық сабақтардың негізгі екі формасы орын алған:

• фронталь лабораториялық жұмыстар;
• физикалық практикум;

Физикадан жүргізілетін лабораториялық сабақтарды фронталь әдісімен өткізудің аса маңызды пайдалы жақтары бар. Фронтальды лабораториялық жұмыстарда кластың барлық оқушылары жұмысты бір тақырыпқа орындайды және бірдей жабдықтарды пайдаланады. Қазіргі білім берудегі физикалық лабораториялық жұмыстары көбінесе осы бағытта жүргізіледі. Өйткені қазіргі таңда мектеп лабораториясында физикалық құрал – жабдықтардың мүлде болмауы не мөлшерлі түрде болуынан, тіпті іске жарамсыз болуы;

Бұның өзі бір ретте оқушыларды жалықтырып та жіберуі мүмкін. Оқу бағдарламасында лабораториялық жұмыстар көбіне өтілген тақырыптың соңында көрсетілген. Бұл міндетті түрде соңынан орындалу керек деген сөз емес. Менің өз тәжірибемде қандай да бір жұмыстың орындалуы жаңа тақырыппен байланысты болса, онда міндетті түрде сабақтың 10 – 15 минутын жұмыстың орындалуымен бастаймын. Мысалы, 7 кластың №2, 3, 4, 6 лабораториялық жұмыстары сабақ барысында жүргізіледі. Осындай сабақтарды 8 кластардағы «Вольтметр», «Амперметр», «Реостат» тақырыптарын өткен кезде орындауға болады. Ал жоғарғы  9 — 10 – 11- ші кластарда кейбір лабораториялық жұмыстарды мұндай тәсілмен көрсете алмайсың, себебі құрал жетіспейді. Әрбір оқушының физиканы оқи бастағанға дейін әр түрлі физикалық түсініктер қоры болатыны даусыз. Өз беттерімен өмірден жинақталған білім қорлары барлық оқушыларда бірдей емес, кейбірінде тіпті болмауы да мүмкін. Бұл түсініктер қандай да бір жаңа материалды қабылдап, түсіну үшін жеткілікті негіз бола алмайды. Бұл ретте оқушыларға лабораториялық жұмыстарды қөрсетілімдік тәжірибелер түрінде, екінші бір жағдайларда  лабораториялық жұмыстарды оқушылардың оқып үйренгендерін тереңдете түсу үшін пысықтау мақсатымен өткізуге болады. Кейде лабораториялық жұмыстарды есептер формасында өткізу де пайдалы.

Мысалы, 8 класс «Электр шамындағы тұтынатын қуатты анықтау» атты жұмысты сәйкес тақырыпты оқып үйренуді аяқтаған соң бақылау есебі түрінде өткізуге болады. Біріншіден, төмендегі сұрақтарды талқыладық.

• Амперметр тізбекке қалай жалғанады?
• Вольтметр тізбекке қалай жалғанады?
• Суреттегі шартты белгілер нені көрсетеді?
• Келтірілген схемалардың ішінен қайсысы тұтынушы электр лампасының қуатын дұрыс анықтауға ыңғайлы?
• Тізбекке екі бірдей лампы тізбектеле немесе параллель жалғанған. Лампылардың қай қосылысында олардан өтетін токтың қуаты үлкен болады?
• Берілген жағдайда электр қуатын анықтау үшін қай формулаларды пайдаланған тиімді?

Осыдан соң оқушыларға практикалық кеңестер беремін. Оқушылар лабораториялық жұмысты орындауға кіріседі, оның нәтижелерін сол бойда оқулықта көрсетілген әр түрлі техникалық құрылғылар қуатының кестесі бойынша тексеріп, анықтағалы отырған лампаның қуатының дұрыстығына көздерін жеткізеді. Егер дұрыс мән шықпаса қайта орындауды тапсырамын.

Көрсетілімдік тәжірибелер тек қандай жағдайларда орындауға болатындығын сіздерге айта кетейін, бұл тек құрал саны әр оқушы партасына жетпеген кезде, демонстрациялық үстелде тек мұғалімнің ескертуімен жүргізіледі. Мұны, 7 класс «Манометрлер», 10 класс «Гей – Люссак заңын» көрсетілімдік және есептеу негізінде жүргізуге болады.

Лабораториялық жұмыстарды ойдағыдай өткізу барысында кейде қолдан жасалынған құралдарды пайдалануға тура келеді. Бұған әрине өлшегіш приборларды, сызғыш, мензурка, таразы т.б. қолдан жасалынбайды. Себебі, өлшеу кезінде дұрыс нәтиже келтірілмейді. Көбіне құралдар тек өнеркәсіптік жасалынған құралдармен ғана жасалуы тиіс. Қарапайым қондырғыларды жасау ол әр ұстаздың өз шеберлігі. Мысалы, Паскаль шарын, дифракциялық решетка т.б. жұмыстарға қажетті құралдарды көрсетілімдік тәжірибе негізінде жүргізуге болады. Оптика бөлімінің жұмыстарын тақырыптың соңында , қараңғы бөлмеде орындауға болады.

Физиканы оқыту барысында оқушылардың үйде жүргізілетін жұмыстары да болады. Оларды орындау кезінде оқушылар үй тұрмысындағы нәрселерді қарапайым қондырғыларды пайдаланады. Оның нәтижесі оқып үйренген физикалық заңдардың қоршаған өмірдегі көріністерін көре білуде себі тиеді. Сөйте отырып теория мен практиканың байланысын ұштастырады.

Жеке оқушыларға құрал жетпеген жағдайда, үлкен бір тарауды өткеннен кейін 2 – 3 лабораториялық жұмысты қатар жүргізуге болады. Мұндайда оқушыларды орындалатын жұмыстың соңына қарай 2 – 3 топқа бөлінеді. Содан кейін бір топтағы үш оқушы жұмыспен танысады да, әрқайсысы әр түрлі жұмыспен айналысады. Бір оқушы тәжірибе жасайды, екіншісі жүріс барысын тексереді, үшіншісі берілген мәндері бойынша шыққан нәтижені есептейді. Содан соң рольдерін ауыстырып, бір жұмыс үш рет орындалған болады және бір – біріне көмектеседі. Мысалы, «Қатты дененің тығыздығын анықтау» деген жұмысты I, II, III топқа бөліп, әрқайсысына мыс (сары), темір (қоңыр), алюминий (ақ) цилиндрлер беріп заттардың тығыздығын анықтауға болады. Орындауға қиын жұмыстарда фотосуреттерді де пайдаланудың артықтығы жоқ.

Айталық, мензурка, динамометр, термометр, секундометр, амперметрлер және вольтметрлер орындалатын жұмыстарда олардың шкалалары көрсеткіш  тілдері демонстрациялық столдан кластағы барлық оқушыға бірдей анық көріне  бермейді. Міне осы кезде фотосуреттерді пайдалануға болады. Тіптен мұны былай жүзеге асыруға да болады, прибор жұмыс істеген кезін алдын ала фотоға түсіріп, содан соң лабораториялық жұмыс орындалар алдында эпидоскоп арқылы экранға проекциялап көрсетуге болады.

Оқушылардың жұмысты түсініп отырған – отырмағандығын тексеру барысында сұрақтар беріп отырамын. Жұмысты орындау барысындағы оқушы белсенділіктерін атап отырамын. Оқушыларға қорытынды баға қоюда жұмысты орындауға қойылатын талаптарды ескеремін. Олар қандай талаптар:

• Біріншіден, дәптерге жұмыстың жазылу эстетикасын, схемалардың сызылуын, формулалардың жазылуын;
• Екіншіден, оқушының жұмысты орындаудағы белсенділігін, ұқыптылығын;
• Үшіншіден, есептеу нәтижелерінің дұрыстығын;
• Төртіншіден, қателіктерді есептеу нәтижесі;
• Бесіншіден, жұмыс туралы оқушының қорытынды жазылуын тексере отырып бағалаймын;

Осы талаптьардың ішінен өз тәжірибемде оқушылардың құралдың бөлік құнын, шкаланың дұрыс оқылуын, шаманың абсолюттік және салыстырмалы қателіктерін жете ұғындыруға тырысамын.

Айталық, абсолюттік қателік өлшенген шаманың арифметикалық орта мәні мен жеке – жеке өлшеудің айырмасын айтады.

 

 

— абсолюттік қателік.

— орта мәні.

 — өлшеулер саны.

 

 

Абсолюттік қателікті өлшеу дәлдігін толық сипаттау жеткіліксіз. Оны мына мысалдан көруге болады. Таблетканы өлшеудегі абсолюттік қателік 0.2 мг болса, бұл көп пе, аз ба? Бір жағдайда мұндай қателік аз, бір жағдайда көп. Сондықтан өлшеу барысында жіберілген қателіктерді толық сипаттау үшін салыстырмалы қателік ұғымы керек. Ол орташа абсолюттік қателіктің өлшенген шаманың арифметикалық орта мәніне қатынасымен анықталады. Оны % — пен есептейміз.

(*)

Мысалы: массалары 2 мг және 20 мг болатын таблеткаларды өлшеу барысында 0.2 мг болса, қай таблетка дәлірек өлшенген?

Бұны (*) арқылы салыстырмалы қателіктерін есептеу арқылы жазып беруге болады. Таблеткалар үшін салыстырмалы қателіктерін есептеуді көрсетсек:

Абсолюттік қателігі бірдей болғанымен, 2-ші таблетка дәлірек өлшенген, себебі салыстырмалы қателік аз 1%;

Кейбір жұмыстарды тікелей өлшеулердің көмегімен де жүргізуге болады.

Балаға терең де сапалы білім берумен ғана шектелмей, оның қоршаған ортадағы заңдылықтармен құбылыстарды меңгеруіне физиканың лабораториялық жұмыстарын уақытылы жүргізіп баланың оқып білгенін практикада көрсете білудің танымдық маңызы зор.

 

Лабораториялық жұмыстардың жүргізілу технологиясы.

Лабораториялық жұмыстар кезінде білім тексеру жүйесі.
Ауызша тексеру (оқушылардың лаборатоиялық жұмыстарды дұрыс орындауына қажет теориялық материялдар бойынша дайындығын тексеру).	Жұмыстың эксперименттік практикалық бөлігін орындау кезіндегі оқушылардың іс-әрекетін мұғалімнің бақылауы.	Жазбаша тексеру (оқушылардың есептерін тексеру).	Ауызша тексеру (экспери-менттердің нәтижелерін тексеру).	Бақылау сұрақта-рына жауап-тарын тексеру.	Қоры-тындыны тексеру.
Бағалау.

 

I  Баспалдақ

I Өлшеу құралдарын меңгеру. Қажетті құрал жабдықтарды және өлшеу құралдарын таңдап алу. Эксперимет жүргізуге арналған қондырғыны құрастыру. Өлшеудің шекті мәнін таңдай білу және өлшеу құралдарының шкала бөліктерінің құнын анықтау. Өлшеу құралдары мен қондырғының өлшеуге дайын екендігін тексеру.

II Баспалдақ

II Қарапайым өлшеулер жүргізу. Әрбір өлшеу жұмысы үшін өлшеудің санын таңдап алу. Өлшеу құралының шкаласындағы нәтижені оқу. Өлшеу нәтижелерін дұрыс белгілеу.

III Баспалдақ

III Өлшеу қателіктерін есептеп нәтижесін өңдеу. Әрбір өлшеулердің абсолют және салыстырмалы қателіктерін есептеу. Эксперименттің түпкі нәтижесін, қателіктерді ескере отырып, дұрыс жазу.