1.2 Физикалық есептер шығаруға жалпы түсініктеме

Физика курсын оқытқанда есеп шығарудың маңызы өте үлкен және оған курстың едәуір бөлігі бөлінеді.

Есеп шығару және талқылау физиканың негізгі заңдары мен формулаларын есте сақтау және түсінуге мүмкіндік береді, олароға тән ерекшеліктері мен қолданылу шекаралары туралы түсінік қалыптасады. Есептер материалық дүниенің жалпы заңдарын практикалық және танымдық мәні бар нақты мәселерді шешуде қолдану дағдыларын дамытады. Есеп шығара білу бағдарлама материалын игеру тереңдігін бағалаудың ең тиімді критериі болып табылады.

Әрбір физикалық есептің негізіне табиғаттың бір немесе бірнеше фундаментальдық заңдары мен олардың салдарының қандай да бір белгісі алынады. Сондықтан, курстың қандай да бір бөлімінің есептерін шығармас бұрын мәселенің теориясын мұқият қарастыру және оны бейнелейтін мысалдарды талдау қажет. Терең теориялық білімсіз күрделі есеп түгелі салыстырмалы алғанда жеңіл деген есептің өзін дұрыс шешіп, талдауға болмайды

Көпшілік физикалық есептерді төрт кезеңге бөлуге болады:

а) есептің шартын талқылау және оны көрнекі түрде бейнелейтін сызба

салу;

б) қарастырылып отырған құбылысты сандық тұрғыдан сипаттайтын

физикалық шамаларды байланыстыратын алгебралық теңдеулер құру;

в) берілген есепте белгісіз деп есептелетін шамаларға қатысты алынған

теңдеулерді шешу;

г) алынған нәтижені талдау және сандық есептеу.

Бірінші кезең белгілі бір шамада көмекші болып табылады және кейде, егер берілген физикалық процесс және есептің шарты жеткілікті айқын және түсінікті болса жасалынбайды. Екінші кезең – есептің шартын математикалық түрде жазу үшін физиканың белгілі заңдары мен формулаларын қолдану барлық дерлік физикалық есептерді шығарудағы негізгі қиыншылық болып табылады. Осындай жазу нәтижесінде белгісізі ізделініп отырған шама болатын бір немесе бірнеше теңдеулер алынады да физикалық есеп толығымен математикалық есепке келтіріледі. Одан әрі шешу алынған теңдеулер жүйесін алгебралық тәсілдермен белгісіз шаманы есептің шартында берілген мәліметтермен өрнектей отырып анықтау.

Есептеу формуласын алғаннан соң оны талқылау керек, яғни ізделініп отырған шама басқа шамалар өзгеруімен қалай өзгеретіндігін. Мұндай талқылау физикалық ойлауға бейімдейді, қарастырып отырған құбылыс туралы түсінігін кеңейтеді, алынған тәуелділікке тән ерекшеліктерді айқындайды. Талқылаудан кейін есептеу формуласына сан мәндерін қойып, есептейді.

Есепті талқылауда және қандай да бір құбылысты сипаттайтын алгебралық қатысты құрастырғанда физикалық формулаға кіретін бірқатар шамалардың векторлық сипатына ерекше көңіл бөлу керек. Ондай шамаларды толық анықтау үшін оның тек сан мәнін ғана емес бағытында ескеру қажет. Сондықтан әрқашан сандық мәні және бағыт кез-келген вектордың бөлінбес сипаттамасы екенін естен шығармау қажет.

а) Барлық есептерді оның белгілеу тәсіліне байланыссыз жалпы түрде шешу қажет. Мұнда шешу түрінде, шешу процесінде пайдаланылған заңдардың қолданылуы айқын. Алгебралық формула түрінде алынған жауаптан, оны талқылауға, көзделініп отырған шаманың функцияда өрнектелген шамалар қатысы өзгеру шектері мен сипатын анықтауға болады.

б) Есептің берілгенімен танысқан соң бірден белгісіз шамаға көңіл бөліп, оны табуға кіріспеу керек. Мақсат есептер шартын формулалар көмегімен жазып, физикалық есепті математикалық есепке келтіру керектігін есте сақтау қажет.

Ол үшін есеп шығарғанда айтылған физикалық құбылысты айқын елестету, берілген құбылысьың негізіне физиканың қай заңдары жататындығын анықтау, сол заңдардың математикалық өрнегін еске түсіру қажет.

в) Есептің шартын дұрыс түсіну үшін сызба сызып, онда берілген құблысты сипаттайтын барлық шамаларды шартты түрде болса да көрсеу керек.

г) Сызбаны сызып, есептің шартын тағы бір рет оқып, сызбада көрсетілген шамалардың қайсысы берілген, қайсысын анықтау керектіген белгілеу керек.

д) Физикалық заңдар мен формулалар көмегімен шешуде берілген құбылысты сипаттайтын барлық шамалардың өзара математикалық байланыстарын анықтау қажет. Нәтижесінде бір немесе бірнеше теңдеулер алынып, физикалық есеп математикалық есепке айналады.

е) Құрастырылған теңдеулер жүйесін шешуден бұрын теңдеулер саны белгісіздер санына тең екендігіне көз жеткізу керек.

Теңдеулер жүйесін шешкенде есептің шарты бойынша табу қажет емес белгісіздерді жоғарыдан бастау және әрбір алгебралық әрекетте белгісіз саны кеміп отыруын қадағалау қажет. Жалпы түрде жауап алып, оны талқылағаннан кейін есептеуге кірісуге болады. Алдымен бірліктер жүйесі таңдалады. Халықаралық бірліктер жүйесі (СИ) қабылданған. Есептеу формуласына барлық сан мәндерін қойып, ізделініп отырған шама бірлігі қабылданған жүйеде алынғандығы тексеріледі. Осы шарттың орындалмауы есептің шешу жолында қате кеткендігін көрсетеді.

Есеп шығару-оқушылардың физикалық ой-өрісін дамытулың негізгі құралы, теорияны іске асырудың, алған білімді іс-жүзінде қолданудың жолы. Есеп шығару физиканы оқытудың әдістері, тәсілдері, амалдары ретінде әр жақты мағынада қолданылады.

Әр сабақтың өзінде де физикалық есептерді шығарудың мынадай маңызы бар:

1) оқушылардың логикалық және физикалық ойлауын дамытады,

математикалық амалдар мен түрленулерді орындауға жатықтырады

физикалық заңдар мен тәжірибелердің сандық және сапалық мағыналарын

ашады:

2) физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына

және өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді;

3) оқушыларды тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, еңбек сүйгіштікке

үйретеді;

4) шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады;

5) оқушылардың алған білімдерінің тереңдігі мен беріктілігін тексереді;

6) физикалық құбылыстарды және заңдарды талдауға, қорытындылауға

үйретеді.

7. оқушылардың физикаға деген қызуғышылығын арттырады.

8. Пән аралық байланысты (математика, химия, астрономия, биология, география) күшейтуге ықпал жасайды.

Физикалық есептерді шығару арқылы мұғалім сабақта оқушылардың білімі мен дағдыларын тексеріп бақылайды, жаңа материалды түсіндіреді және оны бекітеді, сын жұмысын өткізеді, эксперимент орнатады, үйде өз бетінше жұмыс істетеді, олимпиада мен конкурстарды ұйымдастырады,т.с.с. Физикалық есептер негізінен мазмұны, дидактикалық мақсаты мен шығару тәсілдеріне қарай бөлінеді.

Физика есептер мазмұнына қарай физиканың жеке тарауларына қатысты және тарихи, политехникалық, жызықты, шығармашылықты, экспериментті, кешенді болып бөлінеді.

Шығару әдістеріне қарай сандық, сапалық, графиктік, эксперименттік деп бөлінеді.

Көп жағдайда оқушылар функцияның теориялық материалын тым жақсы білуі мүмкін. Бірақ, физикалық есептерді алмауы ғажап емес.

Мұндайда оқушылар физикадан теориялық мәселелер қиындық туғызбайтын, олар физикалық заңдылықтарды, жеке формулаларды, анықтамаларды әрі тез, әрі тиянақты игеріп алатындығын айта келе, есеп шығарар кезінде тұйыққа тіреліп, қиналатынын мойындайды. Кейде есептің шартын жете түсінсе де, қалай бастап, қалай жүргізуді білмейді.

Есептерді дұрыс шығару жолын білу керек, оған қоса есеп шығарудың тәсілдерін де білу қажет.Оқушыларға сызба есептерді шығару дағдысын арыту үшін, оқытушының олармен жүргізілетін белгілі бір жұмыс жүйесі және тәсілі болуы керек.Оқушының керекті есепті дұрыс таңдап алуы маңызды. Алғашқы кезде ұсынылатын есептер олардың өз тәжірибесі мен танымал құбылыстарға негізделгені жөн. Сызба есептерді шығару үш кезеңнен тұрады: есептің шартын түсіндіру, есептің шығару жолын талдау, есепті шешу. Есептің жарты жан-жақты түсіндірілуі қажет. Есеп мазмұнын талдыу кезінде, ең алдымен өткен тақырыптан белгілі ортақ заңдылықты қалай пайдалану керектігі көрсетіліп, одан кейін есепті келтірілген жағдайға қалай нақтылануы тиіс екені айқындалады. Дұрыс талдай білу есептің жауабын анықтауға жақын келеді.