Лекция № 1.Заттың құрылысы туралы бастапқы мағлұматтар. Қозғалыс-күштер

Мектеп физика курсының бірінші басқышын механикадан бастамай , заттың молекулалық құрылысы жөніндегі элементтерден оқыту қажетті екендігін айқындайтын дәлелдер бар.

А)Атомдық-молекулалық ілім қазіргі заманғы физиканың іргетасы , ал материя құрылысы туралы проблема барша ғылымның негізгі проблемаларының біріне саналады. Молекулалық-кинетикалық теория осы заманғы іргелі физикалық теориялардың бірі.

Ә)Қазіргі кезде заттың құрылысы туралы , молекулалық-кинетикалық теорияны растайтын жеткілікті теориялық және эксперименттік дәлелдер бар.

Б)Молекула-кинетикалық теория негізінде жылудың табиғатын , әртүрлі жылу құбылыстарының физикалық мағынасын дұрыс түсіндіруге қолайлы методикалық жағдай туғызылады.

В)Бұл теорияға сүйеніп заттың агрегаттық күйінің , жылу мен ішкі энергияның , жылу мен жұмыстың арасындағы өзара байланыста нанымды түрдеашып көрсету тиімді.

Г)Молекулалар қозғалысы материялар қозғалысының бір түрі екендігі 7 сыныптан бастап айқындала түседі.

Молекулалық-кинетикалық теорияны физиканың бірінші басқышынан бастап түсіндіру оқушылардың ғылыми-материалисттік көзөқарасын дамытуға пәрменді ықпал етеді.

Молекула туралы дәлелді қалыптастырудың кезеңдері.

Мектеп физика курсында молекулалар туралы дәлелді қалыптастыру мынадай 4 кезеңнен 1-ші кезеңде оқушылар заттың молекулалық құрылысы туралы алғашқы мағлұматтар алады.Мұнда оқушылар

А)барлық денелер ұсақ бөлшектерден (молекулалардан ) тұрады

Б)барлық молекулалар үздіксіз қозғалыста болады деген негізгі екі ұғымды сапалы меңгеретін болады.

2-ші кезеңде 7 сыныпта оқушыларға молекуларлардың массасы,саны,мөлшері,өзара әсерлесу күштері туралы ұғымдар беріліп , олардың түсінігі кеңейтілді.

3-ші кезеңде молекулалар туралы мағлұматтар сұйықтар мен газдардың қысымы және жылу құбылыстары деген тарауларды пайдаланатын болады.

4-ші кезеңде Молекулалық физика бөліміне қатысты молекула-кинетикалық теориясының негіздері тереңінен түсіндіріледі.

Молекула туралы алғашқы ұғымдарды түсіндірудің әдістемесі.

Дененің қасиетін сақтайтын ұсақ бөлшектер молекулалар деп аталады. Молекула деген сөзді тақтаға жазу керек. Бор,қант т.б. балғамен бөлшектеп көрсету керек. Стакандағы суға марганцовка салып судың түсін өзгертетін әтір суының бөлмеге таралатынын айтып тәжірибе көрсету керек. Денелер бөлінбейтін болса қанттың ұнтақталуы , марганцовканың суға араласуы мүмкін бе еді деген сұрақтар беріп барлық денелердің молекулалары құралатындығы туралы ұғымды қорытып бекіту керек . Бұл сабақтың соңында молекулалардың саны мен мөлшері туралы мысалдар келтіру керек.

Масса , күш , салмақ ұғымдарын қалыптастырудың әдістемесі. Ұғымдарды методологиялық тұрғыдан талдау.

Физика курсының қандай да бір бөлігін өтпес бұрын мұғалім қолданылатын физикалық ұғымдар жүйесі немесе методологиялық талдау жасап алуы керек.Методологиялық талдау мынадай мәселелерді ашып алудан тұрады:

1.Ұғымның мазмұны , құрылымы және диалектика-материалисттік анықтамасы.

2.Қарастырылып отырған физикалық теориядағы ұғымның рольі мен маңызы.

3.Әлемнің физикалық суреттемесінің эволюциясы кезінде ұғым мазмұнының дамуы мен өзгерісі.

4.Ұғымның қолданылу шекарасы.

Қарастырылатын мәселелердің сипатына қарай физикада масса ұғымы мынадай мағынада қолданылады:

1.Инерттілік өлшемі

2.Тартылыс өлшемі.

3.Дене энергиясының өлшемі ( )

4.Электромагниттік процесстер сипаттамасы (электромагниттік масса)

5.Денелер қасиеттерінің өзара әсерлесу жағдайларынеа байланыстылығының сипаттамасы.

6.Элементар бөлшектердің құрылымдық байланыстарының сипаттамасы (масса ақауы)

7. Денедегі заттың мөлшері (классикалық атом химия)

8.Әртүрлі физикалық процесстерді сипаттайтын материялық теңдеулерде пропорционалдық коэфициент.Масса әртүрлі физикалық процессте әртүрлі болып көрінетіндіктеноны бір мағынада және жеткілікті етіп анықтау мүмкін емес

формуласын түсіндіру қиын.

Масса ұғымы гравитациялық қасиеті тұрғысынан да ендіру қолайсыз.Өйткені 7-сынып оқушылары масса мен салмақ ұғымдарын бір-бірінен айыруықиын, екіншіден массаны гравитациялық қасиеті тұрғысынан ендіру оның инерттік қасиетін түсіндіруді қиындатып жібереді.

Сондықтан масса ұғымын инерттік қасиеті тұрғысынан ендіру қажет.

Лекция № 2 Жұмыс және қуат. Энергия.

Қозғалыс және күш ұғымдарымен қатар, жұмыс және энер­гия ұғымдары физикада маңызды орын алады. Басқа да іргелі үғымдар сияқты, бұлар да ғылымда XIX ғасырда пайда болып, үздіксіз дамып келеді. Ен алғаш «жүмыс» деген терминді сол кездегі түсінік бойынша механикаға XIX жүзжылдықтың жиырмасыншы жылдарында француз ғалымы Понселе енгізген. Энер­гия туралы ұғым ғылымда тек XIX ғасырдың ортасында ғана тиянақты орын тепті.

Жұмыс және энергия ұғымдары бірімен-бірі тығыз байланыста дамыды. Осы ұғымдардың байланыстылығы сонша, тіпті кейде олардың белгілерін шатастырады да, олардың анықтамасындағы логикалық шеңберді тұйықтайды: жұмысты — энергия, ал энергияны жұмыс арқылы анықтайды. Бірқатар оқу құралдарында жұмысты энергияның бір түрінен екінші түріне айналу өлшеуіші деп, ал энергияны «дененің жұмыс істеуге қажетті қо­ры», дененің «жұмыс істеу қабілеттілігі» немесе басқаша айтқанда, дененің не денелер системасының бір күйден екінші күйге өткендегі жұмыс істеуге қабілеттілігі деп анықтайды.

Мұндай анықтамалар үғымдардың мәнін жете түсінуді қиындатады. Бұл жағдайдағы айқынсыздықтан арылу, ұғымдар мағынасының ортақ түйісу нүктелері анықталып және әрқайсысына тән бөліну белгілерін айқындағанда ғана болады.

Энергия — материяның бір түрден екінші түрге барлық айналуларындағы оның қозғалысының ортақ өлшеуіші. Энергия ұғымын енгізу материя қозғалысының әр түрлі формасын сандық шамада салыстыруға және қозғалыстың жойылмайтындығын дәлелдеуге мүмкіндік берді.

Жұмыс ұғымы қозғалыстың бір түрінің екінші түріне айналу процесін және осы айналудың сандық өлшеуішін белгілеу үшін енгізілген. Ұғымның осы ерекшелігі Энгельс берген анықтамада айқын көрсетілген, онда «жұмыс — бұл сандық жағынан карағанда қозғалыс формасының өзгеруі» делінген.

Жұмыстың Энгельс берген анықтамасы ұғымның дәл мазмұнын ашқан, ол қазірге дейін өзінің мағынасын толық сақтады. Энгельс заманында макроденелердің механикалық қозғалысының микробөлшектердің жылулық қозғалысына айналу процесі және керісінше бөлшектердің жылулық қозғалысының макроденелердің механикалық қозғалысына айналуы жақсы зерттелген еді. Бұл процесс механикалық жұмыс деп аталды. Сол кездің өзінде-ақ, электр тогының жұмысы деп аталған, бойынан ток жүріп өткен электр тізбегіндегі энергияның айналу процестері оқып зерттелген болатын.

Физиканың онан әрі дамуы материя қозғалысының басқа ай­налу формаларының ашылуына келтірді. Олардың барлығы «жұмыс» деген ұғыммен қамтылады. Осылай «шығу жүмысы» және жұмыстың басқа түрлері пайда болды. Сөйтіп, физиканың дамуына байланысты жұмыс ұғымының нақтылануы мен жалпылануы шығады.

Энергия ұғымы да осыған ұқсас процесте қарастырылады. Оқушылардың алдында жұмыс пен энергияның ұғымын ашудың маңызды методологиялық мағынасы бар. Өйткені бұл олардың диалектикалық-материалистік көзқарасының қалыптасуына ықпалын тигізеді және политехникалық білімін жүзеге асыру үшін маңызды роль атқарады.

Оқушылар «жұмыс» терминін мектепте физиканы оқымай тұрып-ақ кездестіреді және онымен күнделІкті өмірде мидай араласады. Бірақ физиканы оқығанға дейін оларға бұл ұғымның ғылыми мәні мүлде түсініксіз болады.

Осылайша оқушыларға қуат деген ерекше физикалық шама енгізу қажет екендігі түсіндіріліп айтылады.

Қуат ұғымын дұрысырақ ұғыну үшін, двигательді пайдаланудағы оның әр түрлі режимдегі жұмысын салыстыру пайдалы. Оқушылар двигательдің жүкті бірдей биіктікке әр түрлі уақытта көтере алатынын көреді. Жүктің салмағын біле, отырып, биіктікті өлшеп, істелген жұмысты есептейді. Жүк-тің көтерілу уақытын өлшеп, двигательдің 1 секундта істеген жұмысын есептейді. Осыдан соң жай сандық мәнді мысалдар арқылы қуаттың формуласын енгізеді:

1Вт.

Техникада бұдан да үлкенірек қуат бірліктері киловатт (кВт), мегаватт (мВт) пайдаланылатындығы айтылады.