Окушылардың физикалық ұғымдарды түсініп, талдап ұғуы, олардың логикалық және диалектикалық ойлауын дамытуға зор ықпал етеді. Академик С.И. Вавилов айтқандай, физикалық ойлауға дағдылану керек, оған көп жаттығу мен ұзақ үйренудің нәтижесінде қол жеткізуге болады, бұл физиканы оқытудың ең басты міндеттерінің бірі болуы тиіс.
Физика – табиғат туралы ғылым. Оның басты мақсаты – заттар мен денелердің, құбылыстар мен процестердің негізгі қасиеттерін біліп–тану, табиғат құбылыстарының заңдылықтарын зерттеу. Сабақта мұндай танымдық үрдіс оқушылардың физикалық ойлауын дамытуды қажет етеді. Бұл үшін оқыту үрдісінде анализ және синтез, салыстыру мен аналогия, классификация және жүйелілік, абстракция және жинақтап қорытындылау сияқты логикалық ойлау амалдарын пайдаланамыз. Демек, физиканы осындай логикалық талапқа сай оқытып, физика ғылымы негіздерінің логикалық жүйесін ашу арқылы оқушы жастардың физикалық ойлауы дамытылады. Бұл, әрине, алдымен мұғалімнің физикалық білімдер жүйесі мен оның құрылымының ерекшелік сипаттарын білуін қажет етеді.
Оқушылардың физикалық ойлауын дамытуда ең алдымен оларды диалектикалық ойлауға, яғни физикалық құбылыстар сырының қалай ашылғандығына (мысалы, Архимед күші, электрмагниттік толқын, радио байланыс, т.б.) үйретіп, әлі шешілмеген мәселелердің зерттеліп толық білімге айналатындығын (атомның және ядроның құрылысы, ғарыш кемелерін ұшыру, теледидарлық хабар беру, т.б.) түсіндіріп, физикалық заңдылықтардың өзара байланысын (газ заңдары, уранның тізбекті реакциясы, т.б.) ашып көрсетуіміз қажет.
Мектепте физиканы оқыту кезінде окушыларды логикалық ойлаудың негізінен мынадай түрлеріне үйретуіміз керек:
- физикалық ойлау;
- ғылыми-техникалық ойлау;
- диалектикалық ойлау;
- индуктивтік ойлау;
- дедуктивтік ойлау;
- абстракты ойлау.
Әрине, мұның бәрі бір сабақта немесе бір тарауды оқытумен бітетін іс емес, мұны оқушылардың мектепті бітіргенге дейін дамытылатын қабілеттері деп түсінуіміз тиіс.
Физикалық ойлау деп оқушылардың:
а) физикалық құбылыстарды бақылау,
ә) күрделі құбылыстарды құрамды бөліктерге жіктеу,
б) олардың арасындағы өзара байланыстар мен қатынастарды анықтау,
в) физикалық құбылыстар мен шамалардың арасындағы сандық және сапалық байланыстарды тағайындау,
г) физикалық теориялардан шығатын салдарларды көре білу,
д) физикалық білімдерді тәжірибеде қолдана білу ебдейліктерін дамытуды
түсінеміз. Мұның сапалық дәрежесін оқушылардың мынадай іс-әрекетінен көруге болады: а) ой еңбегін жеңілдететін логикалық тәсілдерді қолдана білуі,
ә) физикалық өрнектердің дұрыстығына сеніп, тексере білуі, б) есеп шығаруда тиімді тәсілдерді дұрыс тандап ала білуі, в) физикалық шамалардың өлшем бірліктерін тексере білуі, физикалық заңдылықтардың өмірде қолданылуын түсіндіре білуі, т.б.
Оқушылардың ғылыми–техникалық ойлауы физика мен математиканың арасындағы терең байланысты таба білуге, олардың техникада қолдану мүмкіндіктерін алдын ала болжай білуге, физикалық идеялардан түрлі техникалық конструкциялар мен модель, сүлбелерді жасай білуге үйрету арқылы дамытылады. Бұған жартылай өткізгіштер мен электрмагниттік толқын теорияларын мысал ретінде алуға болады, себебі оның негізінде электрониканың және радио–теледидарлық техниканың дамығаны белгілі.
Табиғаттың объективті заңы – энергияның сақталу және айналу заңы-мектепте оқытылғанда, табиғат құбылыстарының өзара байланыстылығы, энергияның сақталуы туралы ол заңның негізгі идеясы бүкіл физика курсын «қызыл жіптей көктеп» өтеді. Бұл оқушылардың диалектикалық ойлауын дамытуға қолайлы мүмкіндік туғызады. Физикалық құбылыстардың арасындағы байланыстардың себеп-салдарларын анықтай білуге үйрету-оқушылардың диалектикалық ойлауын дамытуға өте пайдалы әдістемелік тәсіл. Мысалы, капиллярлықтың себебі – сұйықтардың беттік керілу кұбылысы, жарық жылдамдығының бір ортадан екінші ортаға өткендегі өзгеруі–жарықтың сынуының себебі; дене жылдамдығының өзгеруі–күш әсерінің салдары, ал ауа салмағының салдары–атмосфералық қысым болып саналады; физикалық парадокстарды шешу де – бұл мақсат үшін әсерлі тәсілдің бірі.
Оқушылардың индуктивтік ойлауы логиканың синтездік (жалпыдан жекеге көшіп, жинақтау) тәсілі негізінде дамытылады. Мысалы, балалардың жұқа резеңке шарларын, футбол мен машина баллонының камераларын насоспен үрлеп толтыруы, сабын суы көпіршіктерін шығаруы, Паскаль шарымен (сумен және түтінмен толтырылған) тәжірибе жасауы арқылы жеке фактыларды қорытып, Паскаль заңын түсіндіріп, оның тұжырымдамасын береміз.
Анализ (жалпыдан жекеге көшу арқылы талдау) тәсіліне сүйеніп оқушылардың дедуктивтік ойлауын дамытуға болады. Мәселен, Паскаль, Бернулли, Ленц заңдары энергияның сақталу және айналу заңының дербес түрі ретінде қорытылып шығарылады; Ньютон заңдары, қозғалыс мөлшерінің сақталу заңының және бір дербес түрі ретінде қарастырылады; Бойль-Мариотт, Гей-Люссак, ІІІарль заңдары–газдың кинетикалық теориясының дербес түрі.
Ойлаудың аналитикалық және синтездік тәсілдері физикалық есептерді шығаруда да көп қолданылады. Индуктивтік ойлауды дамытуда бақылаудан және зерттеуден алынған фактілерді қорытындылаудың (элементар бөлшектердің қасиеттері, электролиз туралы Фарадей зандары, т.б.) маңызы зор. Дедуктивтік ойлауға дағдыландыруда физикалық құбылыстарды классификациялау мен жүйелеу, салыстыру мен аналогия тәсілдерін пайдалану да тиімді. Мысалы, физика сабақтарында термометрлердің, насостардың, механикалық қозғалыстардың түрлері, тегі, класы бойынша классификациясы беріледі.
Оқушыларды физикалық құбылыстарды салыстырудың күрделі формаларына (жоғары сыныптарда) үйретуге болады. Мысалы, активті, сыйымдылықты, индуктивтілікті кедергілердің немесе электроңды, ионды, аралас электр өткізгіштіктердің өзара жалпы ұқсастықтары мен ерекшелік айырмашылықтарын олардың ажырата білгені жөн.
Төменгі сыныптарда денелерді (қатты, сұйық, газ тәрізді), көлемі мен формасын сақтау қасиеті бойынша, механикалық қозғалыстарды жылдамдығы мен траекториясы бойынша классификациялауға үйретудің мүмкіңдігі бар. Меншікті салмағы, тығыздығы, жылу өткізгіштігі, жылу сыйымдылығы, электр өткізгіштігі, балқу температурасы бойынша денелердің физикалық қасиеттерін талдап, салыстыруға, жүйелеуге, классификациялауға болады. Талдаудың нәтижесінде әр түрлі құбылыстардың бәріне бірдей тән қасиетті анықтаудың да оқушылардың физикалық ойлауын дамытуда маңызы үлкен. Мысалы, өсімдіктердің қөректенуі, сорғыш қағазды пайдалану, май шамның пілігі (фитиль), үй қабырғасының сыз болуы, қызанақты банкіде тұздау қаңдай физикалық ортақ бір құбылысқа негізделген екеңдігін тағайындау.
Бірқатар түсіндіруге қиын физикалық құбылыстарды баяндауды оңайлату мақсатында сабақта абстракты ойлау (қиялдау, ойша тұжырымдау) тәсілін қолдануға мәжбүрміз. Мысалы, идеал газ, Карно идеал циклы, абсолют қара дене сияқты ұғымдар, үрдістер, объектілер–абстракты ойлаудың жемісі. Физикалық құбылыстар мен объектілерді нобайлау (модель) арқылы да оқушылардың абстракты ойлауын дамытудың ескерерліктей мүмкіндігі бар.
Оқушыларды физикалық ойлаудың осындай түрлері мен тәсілдеріне үйретудін нәтижесінде олардың физикаға қызығушылығы артады, біліп-тану қарекеті жақсарады, оқу үрдісіндегі белсенділігі жоғарылайды, мұның бәрі оқытудағы жастарды тапқырлыққа, ебдейлікке, бақылай білушілікке, ізденушілікке, дәлел келтіруге, оқудағы қиыншылықты және білуге, ғылыми құмарлыққа тәрбиелейді.
2.4. Физикалық ұғымдардың жүйесін қалыптастыру Политехникалық білім беру
Физикалық білім деп физикалық ұғымдардың, заңдардың, гипотезалардың, теориялардың жүйесін түсінеміз. Бұл заңдар мен теориялардың өзара байланысы мен қатынасын ұғымдар арқылы «өрнектеп», баяндауға болады. Мектеп физика курсының мазмұны негізінен бөлшектердің, заттардың, өрістердің, материяның қасиеттері туралы білімдерді құрайтын физикалық ұғымдардың жүйесімен сипатталады. Сондықтан да, мектеп физикасының ең басты міндетінің бірі – физикалық ұғымдардың жүйесін қалыптастыру болып табылады.
Оқу материалын түсіндіру кезінде физикалық ұғымдарды қалыптастыру – қиын әрі ұзақ процесс. Алғашында, мысалы, механикалық қозғалыс, жол, жылдамдық, үдеу, энергия, т.б. жеке ұғымдар түсіндірліп, олардың негізінде, кинематика, динамика онан соң тұтасынан механика жайлы ұғымдар жүйесі қалыптастырылады. Ол үшін ең алдымен физикалық құбылыстар мен оны сипаттайтын шамалардың сандық және сапалық ерекшеліктерінің табиғи мәнін ашып көрсетіп, түсіндірілетін ұғымның анықтамасын айтып, оқушыларға жаздыртып, оның тәжірибелік маңыздылығына оқушылардың көзін жеткізу керек. Мұндай күрделі процесс, жалпы алғанда, бақылау, салыстыру, ерекшелігін талдау, қиялдау (абстракция), қорытындылау, ұғымға анықтама беру кезеңдерінен тұрады. Әрине, бір ұғымды қалыптастыруда бұл кезеңдердің бәрі толық бірден қамтылуы мүмкін бола бермейді. Ендеше, барлық физикалық ұғымдарды қалыптастыруда үнемі бірыңғай тәсілдерді қолданудың мүмкіндігі жоқ. Ең дұрысы-ұғымды (құбылысты) оқушылардың нақты сезінуінен бастап, қиял-болжаммен аяқтағаны жөн, немесе бұл реттілікті кері пайдалануға да болады. Мысалы, диффузия, архимед күші, жылу өткізгіштік сияқты ұғымдарды қалыптастыруды оқушылардың бақылап-сезінуінен бастау керек. Ал квант, атом ядросы, кварк, т.б. ұғымдарды меңгеруде, керісінше, болжап – қиялдау тәсілін қолданған тиімді. Масса (энергия, өріс, т.б.) сияқты ұғымның мәні әр сыныптарда дамытылып, тереңдетіліп отыруы тиіс. 7-сыныпта масса туралы бастапқы түсінік беріліп, оны өлшеудің тәсілдері көрсетіледі, массаның дене салмағынан айырмашылығы айтылады; 9-сыныпта инертті масса, гравитациялық масса, масса эталоны мен өлшем бірлігі, массанын жылдамдыққа байланыстылығы туралы ұғымдар ендіріледі; 10-сыныпта оқушылар молекулалық масса ұғымымен танысады; 11-сыныпта бұл ұғым, тыныштық масса, релятивтік масса, массаның энергиямен байланыстылығы, масса ақауы ұғымдарымен толықтырылып, тереңдетіледі. Осылайша, масса материяның негізгі сипаттамаларының бірі екендігі туралы толық ұғым бірте-бірте қалыптастырылады. Жылдамдық, атом, электр заряды, өріс, т.б ұғымдарды да оқушылар осындай сатыланған жолмен меңгереді.
Физикалық ұғымдарды оқушылардың санасында берік ұялаттыру процесіндегі ең жауапты соңғы кезең-ұғымға анықтама беру, оның тұжырымдамасын түсіндіріп, талдау жасау. Ұғымға тұжырымдама беру логикалық ойлау тәсілінің ақырғы нәтижесі болып саналады. Ал ғылымда оны табиғат құбылысын бақылап, зерттеп, біліп-тану процесінің соңғы қорытындысы деп есептейді.
Негізгі әдебиеттер: [1,4,5]
Қосымша әдебиеттер: [22,24,28]Тақырып 3. Қазіргі кездегі физиканы оқыту тұжырымдамасы.
3.1. Орта мектеп физика курсындағы бірінші жне екінші басқысштардың мазмұны мен жүйесі.
3.2. Физиканың пропедевтикалық курсы.
3.3. Мектеп физика курсының даму перспективалары
3.4. Пәнаралық байланыстың әдістемелік және дидактикалық маңызы
3.1. Орта мектеп физика курсындағы бірінші және екінші басқысштардың мазмұны мен жүйесі
Физика оқу пәні мазмұнының жеке тұлғаның жалпы мәдениетін қалыптастыруға, оның қоғамдағы өмірге бейімделуіне және физика мен техникаға байланысты мамандықты саналы түрде таңдау үшін негіз қалауға қажет міндетті деңгейін анықтайтын құжат. Білім берудің негізгі бағдарламасы мазмұның осы мемлекеттік стандарт анықтайды.
«Физика» оқу пәні бойынша білім мазмұнының мемлекеттік міндетті минимумына және оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын талаптарды тағайындайды.
Стандарт ережелері:
- Қазақстан Республикасының жалпы білім беруді жүзеге асыратын барлық
білім ұйымдарында, олардың меншіктік формасына, типіне және түріне тәуелсіз «Физика» пәнін оқытуды жүзеге асыру;
бастауыш және орта кәсіптік білім ұйымдарында қабылдау емтихандарының материалдарын дайындау;
-
Мемлекеттік білім стандарттары және тестілеудің ұлттық орталығында
қабылдау емтихандарын материалдарын дайындау;
-
жоғары оқу орындарында «Физика» пәні бойынша педагог мамаңдарды
даярлауға арналған оку бағдарламаларын жасау;
-
білім беру саласындағы ғылыми-зерттеу институттарында «Физика» пәні
бойынша оқу бағдарламаларын, оқулықтар мен оқу-әдістемелік кешендер дайындау;
- білім беру жүйесі қызметкерлерінің кәсіптік біліктілігін жетілдіру және
қайта даярлау институттарында «Физика» пәні бойынша педагог мамаңдардың біліктілігін жетілдіру және қайта даярлау бағдарламаларын жасау;
- білім беру саласындағы орталық және жергілікті атқару;
«Физика» пәні бойынша оқыту сапасына мемлекеттік бақылау жүргізу кезінде қолданылуы және сақталуы міндетті.
Сонымен бірге стандарт республиканың мемлекеттік басқару органдары мен ұйымдарында білім қызметін лицензиялау, білім ұйымдарын аттестациялау, жұмыстың оку жоспарлары мен оқу бағдарламаларын дайындау олардың жүзеге асырылуын бақылау кезінде пайдаланылуы мүмкін.
«Физика» пәні бойынша осы стандарт білім берудің сәйкес сатысының базистік оқу жоспарымен, білім беру ұйымдарының типтік оқу жоспарымен, жұмыстық оқу жоспарымен, оқу бағдарламаларымен кешенді түрде қолданылады.
Физиканы оқытуда мынадай неғұрлым жалпылама мақсаттар қойылады:
1) даму үстіндегі іргелі физикалық теориялардың біртұтас жүйесі түрінде көрініс беретін әлемнің шынайы физикалық бейнесі арқылы оқушының ғылыми дүниетанымын қалыптастыру;
2) оқушыларға жеке және әлеуметтік проблемаларды шешуге мүмкіндік беретін физика бойынша базалық білім жүйесін шығармашылықпен қабылдау тәсілдерін үйретудің, сондай-ақ іс-әрекет объектісіне айналып отырған болмысқа эмоционалды–құндылық қатынастың әлеуметтік тәжірибесін меңгерту негізінде олардың өмірлік дағдыларын дамыту.
Бұл мақсаттар оқыту процесінде, оқытудан күтілетін нәтижені де елеулі саралауды, сондай-ақ физиканың типтік оқу бағдарламасында көрсетілуі тиіс. Көптеген қосалқы және басқа жеке мақсаттарға жетуді көздейді.
Физиканы оқытудың мақсаттарынан оның мынадай басты міңдеттері туындайды:
1) білімді ұжымдық және жеке дара қабылдау тәсілдерін тиянақты меңгерту негізінде оқушыларды үздіксіз білім алуға дайындау; ол үшін оқу – эксперименттік зерттеулер жүргізуге және бақыланған физикалық құбылыстарды теориялық тұрғыда түсіндіруге мүмкіндік беретін ғылыми – таным әдістерінің қажетті дағдыларын қалыптастыру; оқушылардың санасында табиғат пен оны танып білу туралы білімнің қисынды жүйесін қалыптастыру;
3) оқушылардың шығармашылық қабілетін және ойын дамыту;
4) планеталық ауқымдағы процестерге оқушылардың қатыңасы бар екенін және олардың өз іс-әрекетінің экологиялылығына жеке жауапкершілігін қалыптастыру;
5) оқушыларды бүгінгі жедел қарқынмен дамып отырған технологияландырылған қоғамда өмір сүруге бейімдеу.
Физиканы оқытудың басты міндеттері негізінде типтік оқу бағдарламасында неғұрлым нақты дидактикалық міндеттер айқындалады, оның ішіндегі аса маңыздысы оқушыларға білім алу тәсілдерін үйрету.