Физика есептерін комьпютердің көмегімен шығару әдістері

Кіріспе

Зерттеудің көкейкестілігі. Қазіргі кезде қоғамды ақпараттандыру барынша кең өріс алуда. Осыған орай ақпараттану мен жаңа ақпараттық технологиялар сан салалы кәсіби қызметте де, солардың ішінде мектептегі білім беру үдерісінде де ерекше мәнге ие болуда.

Ең алғаш электронды есептеу машинасын жалпы білім беретін мектептерге енгізу мәселелерімен 60-70 жылдарда И.Н.Антипов, А.А.Кузнецов, В.С.Леднев, В.М.Монахов, С.Пейперт және т.б. ғалымдар шұғылданған болатын. 1985-ші жылы елімізде жалпы орта білім беретін мектептердің оқу жоспарына «Информатика және есептеу техникасының негіздері» деген жаңа пәнді енгізу және осыған сай әдістемелік, бағдарламалық құралдар жасау жөнінде шешім қабылданды. Кейінгі жылдарда информатика пәнін оқыту мәселесі Республикамызда Е.Ы.Бидайбеков, Қ.С.Әбдиев, ЖА.Қараев, Г.Д.Жангизина, Г.З.Халықова, Ж.К.Нұрбекова, Н.Ә.Талпақов, ал шет елдерде А.П.Ершов, ЯА.Ваграменко, В.М.Монахов, СА.Бешенков, С.Г.Григорьев, АА.Кузнецов, Э.И.Кузнецов, М.П.Лапчик, В.Г.Разумовский, И.В.Роберт, А.Ю.Уваров, В.В.Гриншкун және т.б. көптеген ғалымдар назарында болды. Аталмыш ғалымдардың жұмыстары негізінде мектептегі информатика пәнін оқытудың ең алғаш әдістемелік жүйесі жасалды. Сондай-ақ компъютерді мектепке енгізуге байланысты туындайтын мәселелерді кешенді шешудің жолдары іздестірілді.

Электронды есептеу машинасын пайдаланып пәндерді (солардың ішінде физиканы) тиімді оқытудың әртүрлі жолдары мен амалдары іздестірілуде. Физика пәні жаратылыстану ғылымдарының ішінде техникаға, өндірісті автоматтаңдыру мен компьютерлендіруге ең жақын ғылым екендігі белгілі. Физиканың жастарды тәрбиелеуде, талант-қабілетін ашып дамытуда алатын орны ерекше. Соған қарамастан оқушылардың физикаға деген қызығушылығы азайып, жаратылыстану пәндері бойынша алған білім сапасы төмендеп кетті. Бұлардың көптеген себептері бар: солардың ішінде ең бастыларының бірі – физиканы оқыту әдістемесінің жаңа өзгерген жағдайға бейімделе алмауында болып отыр.

Расында да, мектеп физикасы біртұтас оқу пәні ретінде білімнің классикалық үлгілерімен қатар, ғылымның қазіргі кезеңіне сәйкес келетін жаңалықтарын да қамтиды. Соңғыларына атомдық, ядролық және кванттық физикаға байланысты материалдар жатады. Бұл материалдар қазіргі физиканың білімдік негізін құрай отырып, дүниенің біртұтас физикалық көрінісін беруде де, ғылыми-техникалық төңкеріс жасауда да, жаңа технологияларды игеруде де орасан зор рөл атқарады..

Соңғы кезде физиканың оқыту әдістемесін жетілдіру мақсатында компьютермен физикалық есептершығаруда да үлкен назар аударыла бастады. Л.И. Резников физиканы оқыту барысында графиктік модельдерді пайдалану әдістемесін зерттесе, С.Е.Каменецкий модель-аналогтардың рөлі мен мүмкіндіктерін көрсетіп берді, ал Л.Р.Калапуша және И.И.Логвинов таңбалық модельдерді ашып көрсетті.

Осылайша, орта мектепте оқытылатын физикалық есептерді шығаруда компьютерді пайдаланудың орасан мол потенциалдық мүмкіндіктері мен тиісті компьютерлік модельдерді құрастырып пайдалану әдістемесінің жеткілікті дәрежеде қалыптаспауы арасында өз шешуін күтіп тұрған қарама-қайшылықтар пайда болды.

Жоғарыда келтірілген қиындықтар мен қайшылықтар «Физика есептерін комьпютердің көмегімен шығару әдістері» тақырыбы дипломдық жұмыстың көкейкестілігін анықтайды.

Зерттеудің негізгі проблемасы – орта мектепте қарастырылатын күрделі физикалық есептерді компьютердің көмегімен шығарып, оқу үдерісінің тиімділігін арттыру.

Дипломдық жұмыстың мақсаты – жалпыға бірдей білім беретін мектептердің физика курсындағы есептерді компьютер көмегімен шығарып оларға талдау жасау.

Зерттеу нысанасы – жалпы білім беретін орта мектепте физика есептері.

Зерттеу пәні – мектеп физика курсы.

Дипломдық жұмыстың міндеттері мен мақсатын жүзеге асыру үшін мынадай зерттеу әдістері қолданылды:

– зерттеу тақырыбына байланысты психологиялық, педагогикалық, әдістемелік әдебиеттерге теориялық талдау жасау;

– мектептегі оқу үрдісін бақылау, алдыңғы қатарлы мектеп оқытушыларының озық тәжірибелерін жинақтап талдау жасау;

– педагогикалық іс-тәжірибе кезінде деңгейлік тапсырмаларды пайдаланып сабақтар жүргізу.

Дипломдық жұмыстың құрылымы: кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

1.  Компьютерді физика сабағында қолданудың ғылыми-теориялық негіздері

1.1. Компьютерді оқу үдерісінде, физика сабағында пайдалану мәселесінің қазіргі күйі

22 қыркүйек 1997 жылы Қазақстан Республикасы Президентінің өкімімен Қазақстан Республикасы орта білім жүйесін ақпараттандыру туралы мемлекеттік бағдарламасы бекітілді. Онда былай делінген: «Қазақстандағы жаңа қоғамдық-саяси және әлеуметтік-экономикалық шарттар білім беру саласында принциптік жағынан жаңа жағдайлар жасады. Орта білім беру жүйесін демократиялық мемлекеттің және нарық экономикасының талаптарына жауап беретіндей етіп түпкілікті қайта құру талап етіледі.[1]

Қазақстан Республикасы дүние жүзінің дамыған елдері сияқты орта білім беру жүйесін ақпараттандырудың нақты жолына түсуі тиіс, яғни бірыңғай ақпараттық білім беру кеңістігін жасау қажет. Бұл орта білім беру жүйесін ақпараттандырудың мақсаты болып табылады».

Білім саласын ақпараттандыру деп оқытудың және оқу үдерісін басқарудың тиімділігін арттыру мақсатында техникалық және материалдық ресурстарды, идеяларды, ғылыми-әдістемелік материалдарды оңтайлы интеграциялау үдерісін айтады.

Бүгінгі таңда мектепте білім беруді ақпараттандырудың болашағы қоғамдағы ғылыми-техникалық прогрестің қарқынды даму үрдісімен, білім мен ғылымның интеграцияға ұмтылуымен, қоғамдағы ақпарат көлемінің ұлғаюымен және оның әртүрлілігімен анықталады.

Мектепте білім беруді ақпараттандыру әлеуметтік, экономикалық, теориялық, практикалық сипаттағы түйінді мәселелерді шешуге жол ашуда. Міне сондықтан, ғылыми-техникалық прогресс жағдайында мектеп оқушыларынан жоғары білікті мамандар даярлау үшін жаңаша оқыту әдістерін ғылыми негіздеп, практикаға енгізу қажеттігі туды.

Бұл мәселелерді ұтымды шешудің бірден бір жолы – оқу үдерісін компьютерлендіру. Өйткені болашақ мамандардың бойында ақпараттық мәдениеттің негіздерін қалыптастыру олардың жастайынан компьютерде жұмыс жасап, оны жақсы игеруімен тығыз байланысты.[2]

Жалпы білім беретін мектептерде компьютерлендіруді жаппай енгізу үдерісі оқыту теориясы мен мектеп практикасы алдына жаңа ғылыми мәселелерді қойып отыр. Осыған орай көптеген ғалымдар мен әдіскер мамандар компьютерді білім беру жүйесінде сапалы әрі тиімді қолдану мақсатында теориялық және әдістемелік зерттеулер жүргізуде.

Оқушылардың ақыл-ойының дамуына компьютердің әсер ету мәселелері (Б.Ф.Ломов, К.М.Гуревич және т.б.), компьютермен жұмыс жасауда оқушылардың оқу әрекетін ұйымдастыру (В.В.Рубцов) проблемалары да зерттеле бастады.

Зерттеушілер оқу үдерісі үшін арнайы жасалған не соған үйлестірілген ПБҚ-ды оқушылардың іс-әрекетін ұйымдастырушы, бірлесе қаракет етуге үйретуші оқыту құралы деп танып, зерттеу объектісін өзгерту мен оны қайта көрсету тек компьютер көмегімен оқу үдерісінде ғана іске асырылуы мүмкін деген тұжырымға келді.

Оқу құралы ретінде компьютерді енгізу мектеп пен шынайы өмір арасындағы байланысты күшейтуге, фундаментальдық білімді оқушылардың танымдық қаракетін басқару мен оқу үдерісінің тәрбиелік бағытын күшейтетін де құрал болып табылады.

Мектептерде дербес компьютерлердің пайда болуы көптеген оқу материалдарын көрнекілендіру, физика зандарын өздігінен тексеру, математикалық ақпарат пен физикалық құбылыстарды меңгеру дағдыларын қалыптастыру, мектеп зертханасын және онда қойылатын төжірибелерді автоматтандыру, оны нағыз ғылыми-зерттеу жұмыстарына жақындастыру сияқты әдістерді кеңінен қолдану мүмкіндіктерін туғызды.[2]

Физика сабақтарында компьютерді әр түрлі мақсаттарда пайдаланады.

(1-кесте).

Кесте 1 – Педагогикалық бағдарламалық құралдарды қолдану мақсаттары мен түрлері.

ПБҚ қолдану мақсаттары	ПБҚ түрлері
Көрнекілікті арттыру және бейнелі қойылым көрсету, қорыту және жүйелеу, сабақ ақпаратын үнемі жаңартып отыру.	1.Ақпараттық-іздестіру жүйелері 2. Сараптау жүйелері 3. Оқыту бағдарламалары (демонстрациялық модельдеу типтері) 4. Компьютерлік ойындар
Әртүрлі дағдылар мен іскерлік-терді қалыптастыру мен бекіту	1. Оқыту бағдарламалары 2. Сараптау жүйелері 3. Компьютерлік ойындар 4. Иммитациялық модельдеу
Білімді меңгеру деңгейін тексеру	1. Оқыту бағдарламалары  (бақылаушы типтегі) 2. Компьютерлік ойындар 3. Ақпараттық-іздестіру жүйелері 4. Сараптау жүйелері

Алайда, бұл жұмыста оқушылардың өздік таным іс-әрекетін ұйымдастыру, дербес танымдық белсенділігі мен логикалық ой-өрісін дамыту, сабақта проблемалық ситуация туғызу, шығармашылық деңгейін арттыру сияқты оқытудың негізгі мақсаттары нақты ашылып көрсетілмеген.

Сабақта ЭЕМ пайдаланудың қандай да бір түрін мұғалім тандайды және оқыту кезеңі мен сабақты ұйымдастыру түріне байланысты сабақ сценариіне енгізеді.

Физика сабағында электронды есептеу техникасын қолдану түрлерін классификациялау оқу материалын меңгерудің 4 деңгейі: 1 – идентификациялау, 2 – репродукциялау, 3 – білімді типтік жағдайларда қолдану, 4 – білімді, іскерлік пен дағдыларды стандартты емес жағдайларға көшіру (трансформациялау) негізінде жүргізілген. Бұл жұмыста физика сабақтары түрлерінің спецификациясы мен материалды меңгеру кезеңдеріне байланысты электронды есептеу техникасын пайдаланудың мүмкін жолдары кесте түрінде көрсетілген. Онда физика сабақтарының дәстүрлі түрлері: лекция сабағы, есеп шығару сабақтары, зертханалық жұмыс, сынақ сабақ, теория меңгеру бойынша оқушылардың өздік жұмысы қаралады.[3]

Электронды есептеу техникасын пайдаланудың ең бір көптен қолданылып жүрген түрлерінің бірі – физика есептерін шығару.

Физиканы оқытуда әр түрлі компьютерлік оқу бағдарламаларын қолдана отырып, пән бойынша білімді, дағдылар мен іскерліктерді қалыптастыруда жаңа ақпараттық технологияларды пайдаланудың ашылмай жатқан әлеуеті (потенциалы) мол.

Көптеген зерттеулерде, бағдарламалық оқыту арқылы білім беру үдерісінде жаттығуларға ерекше мән береді. Онда білім мен іскерлік-дағдыларды меңгерген оқушылардың оқу әрекеттерінің амалдары ғана емес, мұғалімнің еңбегі де механикаландырылады. Қорытындысында оқушыларға физикалық жаңа білім беру барысында мұндай жүйелер дәстүрлі оқытуға тән қарама-қайшылықтарды шешпейді, керісінше оларды одан әрі тереңдете түседі. Мұндай оқыту технологиясы оқушылардың рефлексті-теориялық ойлау қабілетін дамытуды қиындатады.

Өйткені компьютер көбіне фрагменттік білім жинақтау құралы ретінде ғана қолданылады. Сөйтіп «мұғалім-сынып» тұтас әрекет жүйесі «оқушы-компьютер» түріндегі жекелеген элементтерге бөлініп кетеді. Сондықтан оқушы мен мұғалім қарым-қатынасын үйлесімді ұйымдастыру үшін модельдеу принциптеріне негізделген басқа тәсілдерді ұсынуға тура келеді. Осылайша дәстүрлі оқыту жүйесінде жаңа ақпараттық технологиялардың педагогикалық тиімділігін арттыру үшін, техникалық оқу құралы ретіндегі есептеу техникасының «қуатты» мүмкіндіктерін жоғалтпай, жаңа оқыту әдістері мен түрлерін енгізу қажеттігі туады .

Технологиялық қоғамнан ақпараттық қоғамға өту, адамға жаңа талаптарды, яғни алгоритмдерді орындауды емес, оларды жасауды талап етеді.

Білім берудің түпкі нәтижесі адам әрекетінің жеке түрлерін меңгерту ғана емес, үнемі жаңа әрекет түрлерін игеруге мүмкіндік беретін құралдар мен білім алу методологиясын меңгеру болып табылады. Сондай методологиялық амалдардың бірі – физикалық құбылыстар мен процестерді модельдеу екендігі белгілі.

Модельдеу:

1) білім алушы әрекетінің аса тиімді түрі ретінде;

2) жаратылыстану бойынша жаңа білім алудың өте сайма-сай методологиясы ретінде;

3) компьютерді физикада қолданудың алғашқы түрі ретіндежүзеге асырылады.

Оқу үдерісінде физикалық зандар мен құбылыстарды компьютерде модельдеу өте тиімді болып табылады. Модельдеу арқылы оқытудың ғылымилығы, көрнекілігі, жүйелілігі, белсенділігі сияқты принциптері жүзеге асырылады. Сондай-ақ, оқу әрекетінің методологиясы ғылыми-зерттеу жұмыстарының методологиясымен ұштастырылады.

Соңғы зерттеулерде оқыту тиімділігі дайын модельдерді пайдалануда емес, оларды оқушылар өздері жасап ұсынғанда арта түсетіндігі көрсетілген. Шындығында, модель жасай отырып, оқушылар объект құрылысын, оның белгілерін қайта жасап шығарады. Модельмен одан әрі жұмыс барысында теориялық білім меңгеріледі, білімді аналогтық материалға көшіруді өздігінен жүзеге асыруға қолайлы жағдайлар туады.

Орта мектепте өтілетін құбылыстар мен нысандарды модельдеуде ЭЕМ пайдаланудың маңыздылығы туралы пікір педагогика ғылымында берік орнығуда. Академик В.Г.Разумовский «оқу үдерісіне компьютерді енгізуге байланысты көптеген ғылыми дүниетаным әдістерінің, әсіресе модельдеу әдісінің мүмкіншіліктері бірден артады, модельдеу кезінде құбылыстың мәні ерекше айрықшаланып, олардың бірлігі нақтылана түсетіндіктен, бұл оқыту тиімділігін күрт көтеруге мүмкіндік туғызады», - деп көрсетеді. [2]

Н.Л.Булаков, Д.В.Волков, В.Г.Разумовскийдің еңбектерінде келтірілген деректерге сүйене отырып, физиканы оқытуда модельдеуді пайдаланудың бірнеше бағыттарын (1-сұлба) көрсетуге болады.

Сұлба 1. Физиканы оқытуда модельдеуді пайдалану бағыттары.

М.Л.Фокин компьютерлік модельдерді сипаттайтын қасиеттерді былайша айқындайды:

1) ақпараттылық (модельденген бағдарламаның пайдаланушыға объектіні зерттеу үшін қажетті ақпаратты беру қабілеттілігі);

2) көрнекілік;

3) динамикалық;

4) ЭЕМ-сы мен пайдаланушы арасында диалогтың болуы;

5) басқарудың қарапайымдылығы.

Модель қысқа да қолайлы, сонымен бірге оқыту үшін аса маңызды нысанның, құбылыстың не процестің ерекшелігін шама келгенше толық көрсетуі тиіс.

Өтілетін құбылыстар мен нысандарды модельдеу кезіндегі компьютердің мүмкіндіктері мүлдем шексіз. Қарапайым модельге таным үшін маңызы аз және қабылдау мен зерттеу барысында қиындық туғызатын кейбір қасиеттер енгізілмейді, яғни тиісінше оқушы әрекетінен де танымдық қызметі жоқ бірқатар операциялар шығып қалады. Нәтижесінде білімді игеру жеңілдейді әрі тездетіледі. Компьютер әмбебап ұқсатқыш болып табылады, ал шындығында компьютер меңгерілген әрекетті материалды түрде емес, дисплей экранында оның бейнесін бере отырып, материзацияланған түрде көрсетеді. Бірақ та, көрнекілікті қамтамасыз етумен іс бітпейді; бейнені қабылдағаннан басқа, оқушы оны жаңа жағдайға аудара (трансформациялай) отырып, онымен біршама әрекеттер атқарады. ЭЕМ арқылы мектеп жағдайында бақылау немесе модельдеу мүмкіндігі жоқ процестерді де, сондай-ақ, адамның ол процестерге нақтылы әсер ету мүмкіндігін көрсететін жағдайларды да модельдеуге болады.

Компьютерлік модельдердің бірі суреттеме (иллюстрация) ретінде пайдаланылса, басқалары зерттеу объектісі ретінде қолданылады, үшіншісі – проблематикалық немесе ойын сәті жағдайында көрсетіледі. Бұл модельдер оқушының іс-әрекетін бағалауға да пайдаланылады.

Әлем ең алдымен заттар мен құбылыстарға толы шынайы кеңістік ретінде танылады. Оқу іс-әрекетінде оқушылар нысанның «дүниелілігін» сипаттайтын белгілерімен (түр-түсі, формасы, өлшемдері және т.б.) ғана емес, сонымен қатар олардың үш өлшемді кеңістіктегі орындарын айқындайтын қасиеттерімен де танысады. Олар көлемді бейнелермен де айналысады. Осы орайда компьютерлік модельдерді әр түрлі дидактикалық мақсатта:

1) тақырып пен тарауды оқытудағы кіріспе сабақтарда;

2) физика курсын немесе тарауды оқуды толық аяқтау кезіндегі жинақтау сабақтарында;

3) жаңа материалды өту сабағында;

4) білімді бақылау сабақтарында;

5) есеп шығару сабақтарында пайдалануға болады.

Сабақтарда компьютерлік модельдерді қолдану даралап оқытуды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Компьютерлік модель көмегімен эксперимент жасауда оқушы тапсырманы орындау үшін ғана қажетті уақытты жұмсайды. Бұл оқытушының даралап оқыту міндеттерін орындаудағы жұмысын жеңілдетеді.

В.А.Извозчиков динамикалық компьютерлік модельдерді (ДКМ) пайдалану төмендегідей жағымды нәтиже береді деп көрсетеді:

1) практикалық сабақтарда шешілетін есептер санын арттыруға болады, есепті шынайы шарттармен, яғни, техникадан алынған параметрлермен шешуге мүмкіндік туады; әрбір оқушы үшін даралық қасиетіне қарай есепті тез шешу мүмкіндігі қамтамасыз етіледі; күрделі есептер шығаруды талап ететін есептер мен есеп шартын ауыстыру кезінде тез есептеуді шешу мүмкіндігі пайда болады;

2) физикалық экспериментті жобалау мүмкіндігі ашылады; эксперименттік мәліметтерді өңдеу уақыты қысқарады; өлшем саны артады; физикалық, техникалық және тұрмыстық мазмұндағы жобалық-конструкторлық  тапсырмаларды орындауға мүмкіндік ашылады;

3) өзіндік психологиялық көтеріңкі күй байқалады; оқушылардың шаршап-шалдығуы төмендеп, эмоциялық көтеріңкі көңіл-күй пайда болады; реакцияның шапшаңдығы артады; зерде тұрақтанып, материалдың физикалық мәні оңай меңгеріледі.

Қазіргі уақытта мектеп құрал-жабдықтары қатарынан зиянды әсер ететін, құрамында сынабы бар аспаптар алынып тасталды; сол секілді электрондық сәуле шоғырының қасиетін көрсетуге арналған катодтық түтікшелер де шығарылмайды; қуатты рентген түтігін қолдануға да тыйым салынды. Осының бәрі сабақ берудегі қиындықтарды терендете түседі.

Дегенмен, құбылысты көзбен көріп бақылауды еш нәрсе, тіпті, ең қызықты әңгіменің өзі алмастыра алмайтыны көпке мәлім. Материалды жалаң сөзбен баяндағанда оқушыларда зерттеліп отырған құбылыс туралы дұрыс та айқын түсінік қалыптаса бермейді, өйткені олар әлгі құбылысты уақыт ағымындағы қозғалыста бақылай алмайды. Бақылау мен тәжірибе жоқ кезде құрғақ әңгіме санаға ауырлық түсіріп, белсенді ойлау қаракетін тудырмайды. Ал, көзбен көрген бейнелер оқушыларға құбылыстың заңдылығын өз бетінше зерделеуге, оның заңдылықтарын «ашуға» негіз бола алады.

Оқыту құралы ретінде динамикалық компьютерлік модельдер өмірге жақындатылған шынайы көрнекіліктің дамуында жаңа кезеңнің бастау туын көтеріп, мектепте оқылатын физикалық құбылыстарды экспериментальдық тұрғыда дәйектеудің соңғы мүмкіндіктерін пайдалануға жол ашады.

Сонымен қатар компьютерлік модельдерді (КМ) қолдану оқыту көрнекілігінің тиімділігін арттырып, мектепте тікелей бақылауға бола бермейтін микроғаламға да көз тастауға мүмкіндік береді (ядроның ыдырауы), оқушы денсаулығына зиянды тәжірибелерге жүгінбей-ақ (рентген сәулесі, уран ядросының бөліну механизмі, ядрблық реакция және т.б.), кейбір құбылыстарды (радиоактивті ыдырау) айтарлықтай көрнекі түрде модельдейді.

Алайда, «дайын модельдерді шектен тыс пайдалануға әуестенушілік өтіліп отырған құбылысты объективті сипаттаудан қол үздіруі мүмкін. Оқушыға модель жасау үдерісін көрсетпестен, дайын модельмен жұмыс істеуді ұсынған кезде мұндай жағдай жиі туындайды. Сондықтан зерттеу объектісі ретінде әр уақытта оқылатын затты сипаттайтын нақтылы құбылыстары алынуы керек. Нақтылы құбылыстарды абстрактылы ұғымдармен, символдармен ауыстыру бақылау мен тәжірибе базасы әлсіз болған жағдайда формализмге әкеледі, мұндай да білім бар сияқты болғанымен де, оның мәні болмайды» .[5]

Қазіргі уақытта біздің елімізде де және ТМД аумағында да орта мектептерге арналған әр түрлі оқыту бағдарламаларын, соның ішінде модельдеу бағдарламаларын құрастыру қарқынды процеске айналып отыр.

Мұндай бағдарламалардың мынадай ерекшеліктерін атап айтуға болады:

1. Қазіргі заманғы компьютердің түрлі-түсті және графикалықмүмкіндіктері кеңінен қолданылады.

2. Модельдеу бағдарламалары оқушының компьютермен диалогты режимде жұмыс істеуіне ыңғайластырылған.

3. Оқушының модельдеу бағдарламаларымен жұмыс кезінде дисплей экранынан қарастырылатын нысанның немесе құбылыстың көрнекі бейнесін қозғалмалы сурет, әртүрлі график, диаграмма, сұлба түрінде көріп отырады.

4. Модельдеу бағдарламасын орындау үдерісінде дисплей экранында жеткілікті мөлшерде мәтіннің болуы, ол оқушыға бағдарлама жұмысының мақсаттары мен тәсілдері жөнінде ақпарат береді және жұмысты оқушының толық тәуелсіздігі жағдайында, яғни ешқандай сыртқы көмексіз және баспа материалын пайдаланбай-ақ атқаруына мүмкіндік туғызады.

Әрине, модельдеу бағдарламасын оқушыға қажетті басқа да баспа құралдарымен қамтамасыз ету, бағдарламаны сабақ үдерісінде пайдаланудың тиімділігін арттыра түседі.

ТМД елдерінде, соның ішінде Ресейде де жасалынған модельдеу (немесе модельдеу элементтері бар) бағдарламасының жалпы саны көп емес. Олардың көпшілігі физика, химия, биология, информатика және есептеу техникасы пәндері бойынша жасалған. Солардың физика пәніне қатыстыларын қарастырайық.

Физика сабағында өтілетін «Атом құрылысының» бағдарламасы (өңделген, Ресей. НИИ ШОТСО АПН).

Бұл бағдарлама Бордың постулаттары бойынша атом құрылысының динамикалық иллюстрациясын береді. Бағдарламаның мақсаты: оқушыларда стационарлық орбиталар мен кванттық ауысу туралы көрнекі түсінік қалыптастыру. Бағдарлама динамикалық графикалық модельдердің көрнекілігін қамтамасыз етеді, әрі оқушыға электрон ауысуын басқаруға және өз білімін сызықты спектр алуда қолдануға мүмкіндік береді. Нақты спектрді «Тұтас және сызықты спектр құрылымы» – зертханалық жұмысы барысында бақылауға болады .

Физика заңдарының оқу тиімділігін көтеру және жаттандылықтан құтылу мақсатында, ғалымдар тәжірибе үшін пайдаланған құрылғыларды – иммитациялық компьютерлік модельдерді (ИКМ) мектеп тәжірибелерін өткізуге пайдалануға ұсынады. Мұндай жағдайда компьютер физикалық құбылыстарды тек ұқсатып қайталап қана қоймайды, сонымен бірге оларды зерттеу құралының да рөлін атқарады. Бағдарламаны жасаушылар «құбылыс моделін жасауды ғана емес, сонымен бірге қазіргі заманғы физиканың қалыптасуында іргелі рөл атқаратын нақтылы физикалық эксперименттер моделін жасауды да мақсат етті», сөйтіп жасалынатын ИКМ-ге мынадай талаптар қойылды: «ИКМ арқылы тәжірибе жасау барысында мүмкіндігінше нақтылы физикалық құрылғымен жұмыс істеп отырғандай әсер қалыптасуы тиіс, ИКМ-де орындалатын әрекет нақтылы тәжірибе барысындағы әрекетке сайма-сай болуы керек». Томсон тәжірибесін нақты жасау кезінде тәжірибеге қатысатын электрондардың траекториясын бақылаушы көре алмайды, тек электрондар шоғырының түзу сызықты қозғалыстан соңғы ауытқуын ғана байқайды. Ал, «модельмен тәжірибе жасаудың нақты тәжірибеге қарағанда динамикалық көрнекілігі басым, өйткені ол электр және магнит өрісі параметрлерінің өзгеруі кезінде электрондар траекториясының уақыт ағымына қарай өзгерісін тікелей бақылауға мүмкіндік береді».

Қазақстанның көптеген ғалымдары да бұл мәселе төңірегінде өнімді жұмыстар жасау үстінде.

Абай атындағы Алматы мемлекеттік университетінде проф. Купчишин, К.Н.Жумадиллаевтың басшылығымен, Резерфорд тәжірибесіндегі a-бөлшектердің шашырауын көрсететін виртуальды компьютерлік модель жасалынған. Бұл бағдарламада шашыраған бөлшектердің санын есептеу үшін j₁ және j₂ бұрыштарының мәнін 0°-180°-қа дейін өзгертуге мүмкіншілік берілген. Сонымен қатар, көздеу қашықтығының әр түрлі мәнінде қозғалмайтын ядро мен a-бөлшектің әсерлесуін көрсетеді. Бұл тәжірибе жүзінде тексеруге мүмкін емес процесті компьютер мониторынан көруге мүмкіндік береді .

Сонымен бірге, осы университетте проф. В.Н.Косов, С.А.Красиковтың басшылығымен, орта мектептің физика курсында қарастырылатын классикалық тәжірибелердің статикалық компьютерлік модельдері жасалынған. Бұл бағдарлама онша күрделі емес сапалық және графиктік есептерді қамтиды .

Алматы қаласындағы «Жаңа ақпараттық технологиялық орталық» физикалық эксперименттерді компьютерді пайдаланып оқытуға өз үлестерін қосуда. Олардың арнайы тапсырыс бойынша жасаған жылу және электр құбылыстарының виртуальды зертханалық жұмыстары көптеген мектептердің оқу үрдісіне енгізілуде.

Біз орта мектептерде пайдалану үшін Ресейде және Қазақстанда жасалынған модельдеу бағдарламаларының (немесе модельдеу элементтері бар бағдарламалардың) бірнешеуіне тоқталдық. Оқу компьютерлік модельдерін жасау және қолдану саласында әзірше педагогика ғылымында түпкілікті нәтижеге қарағанда, шешімін таппаған мәселелер мен болжамдар басым. Жасалынған модельдеу бағдарламалары қандай да бір ортақ идеямен, бір ғана ортақ тұжырымдамалық қағидалармен біріктірілген тұтас жүйе құрай алмайды. Оқу компьютерлік бағдарламаларын қолдану арқылы сабақ тиімділігін арттыруға болатын көптеген физикалық құбылыстар мен тақырыптарға әлі ондай бағдарламалар жасалынбаған. Сондықтан да оқу компьютерлік бағдарламаларын жасау мен пайдаланудың тиімді жолдарын іздестіру, ондай модельдер жасауға болатын сабақ материалдарын іріктеу, нақтылы модельдеу бағдарламалары мен оларды пайдалану әдістемесін жасау және ондай бағдарламаларды орта мектептерде сынақтан өткізу жұмыстары жүйелі шешуін таппаған аса маңызды мәселелер қатарында қалып отыр.

Сабақ мақсатындағы компьютерлік модельдеуге мектеп жағдайында оқушының жасап көруіне еш мүмкіндік болмайтын немесе көп қиындық туғызатын объектілер таңдалып алынуы қажет.

Олардың қатарына:

- құны өте жоғары,

- өмірге қауіпті,

- оқушы қабылдауына қиындық туғызатын,

- аса күрделі құбылыстар мен эксперименттер жатады.

Мектеп жағдайында оқушы қабылдауына қиын (немесе түсініксіз) құбылыстар мыналар:

- ғарыштық және микроғарыштық масштабтағы құбылыстар;

- өте тез немесе өте ақырын өтетін процестер;

- өте жоғары немесе өте баяу жылдамдықтағы қозғалыстар;

- мектеп жағдайында қол жеткізу мүмкін емес параметрлермәнінде (температура, қысым, және т.б.) өтетін құбылыстар.

Оқу компьютерлік модельдер жасау барысында бала дамуының жас ерекшеліктерін де ескеру қажет. «Әр түрлі жас кезеңіне, әр түрлі оқу модельдері (төменгі мектеп жасындағы квазипәндік ойын түрлерінен бастап орта және жоғары мектеп жасындағы квазизерттеушілік өнімді және шығармашылық түрлерге дейін)» сәйкес келуі керек .

Огборн физикалық құбылыстарды ЭЕМ-де модельдеу бағдарламаларының көпшілігі екі бөлікке бөлінеді дейді, бірінші – салыстырмалы түрде қарапайым блок – модельдеуші блоктың өзі, екінші – оқушы мен диалог міндеттерін шешетін блокпен бірге қабысқан мәліметтердің графикалық көріністері блогы. Огборн оқушымен диалог блогын модельдеудің жалпы қызметтегі жеке жүйесі түрінде жасауды ұсынады. Мұндай әрекет физикалық құбылыстар моделін жасау міндетін оқушының өзіне жүктеуге мүмкіндік береді. Мұндайда оқушы назары өтілетін құбылыстың өзіне көп ауады.

Компьютерлік бағдарламаларда көбінесе физикалық құбылыстар табиғи күйінде модельденетінін ескертуіміз қажет, сөйтсе де, әр түрлі құралдар мен құрылғылар, және т.б. әрекетін көрсететін компьютерлік модельдер де бар (мысалы, масса-спектрометр, ядролық реактор моделі).

Модельдеу бағдарламаларының көпшілігі статистикалық құбылыстарға (атомдар мен молекулалардың жылулық қозғалыстары, броун қозғалысы, атомдардың радиоактивті ыдырауы және т.б) және микро-объектілерге (атом, молекула, атом ядролары, элементар бөлшектер) арналған.

Параграф соңында мынандай қорытындылар жасауға болады.

1. Зерттеушілердің басым көпшілігі дербес компьютердіңкөмегімен жасалынған модельдерді оқыту құралы ретінде пайдаланудың негізгі бағыттарының бірі деп сипаттайды.

2. Қазақстан орта мектебінде өтілетін құбылыстарды (соның ішінде физикалық құбылыстарды) компьютерлік модельдеу әзіршетұтас бір жүйе ретінде қалыптаспаған, дәлірек айтсақ олар әлі жекелеген модельдеу бағдарламалары мен әдістемелік материалдардың бір-біріне байланыспаған жиынтығы күйінде қалып отыр.

1.2  Оқыту процесіндегі компьютердің алатын орны.

Компьютерлік оқытудың бұл көрсетіліп отырған бағыттары бойынша компьютер зерттеу обьектісі ретінде көрінеді. Біздің елімізде жалпы білім беретін және де жоғары мектептерде де бұл міндеттерді тәжірибелік түрде жүзеге асыруға кірісті. "Информатика және есептеуіш техника негіздері" оқу пәнінің енгізілуі орта мектепті компьютерлендірудің және басқа да пәндерді оқытуға компьютерді қолдану арқылы компьютерді оқу құралы ретінде карастыруға мүмкіндік береді. Компьютерлік оқытумен бүкіл әлемде оқу процесінің тиімділігін арттыру үміті ақталуда. Қоғамның өскелең ұрпаққа қойып отырған және мектептің береріне қойылған талаптар арасындағы алшақтықты кемітуге де үлесі зор.

Компьютердің оқытуда жемістігі қолданылуы жайлы сөз болғанда ол ең алдымен оның негізгі құрылғысы дисплей жайлы айтуға болады. Тек қана схема, графиктер мен сызбалар және де түрлі белгілер мен суреттер, жылжымалы бейнелер дыбыс арқылы, не өзара бірге берілуімен қатар түрлі түсімен, дыбысты болып келеді, оны оқушының өзі де қолдан жасай алады. Көбіне оқушының компьютермен маңызды сұхбаттасу мүмкіндігі бар, оқушы тек электронды педагогтың сұрақтарына ғана жауап бере алады. Компьютерді оқыту барысындағы жемісті қолданудың бір жағы -оны оқушының оқу әрекетін басқарудағы қолдану болып отыр. Дәл осы қасиетті оқытудың тиімділігін мәнді түрде арттырады. Мектеп компьютері оқушыға қазіргі есептеуіш техниканы қолданушы рөлімен де ерекше мүмкіндік береді. Бұл роль бүкілдей оқу процесін өзгертеді. Оқушы да конструктор сияқты жаңа обьектілерді жобалап және оларды талдай алады. Компьютердің көмегімен іздестіру есептерді шығарып және түрлі техникалық жүйедегі ахауларды жойып түрлі ақпарат алуға мүмкіндіктер ашады. Компьютер бұл ақпаратты білімге айналдырып, оны оқу мен еңбекте қолдануда оқушының іс-әрекет құралына айналады. Компьютерді оқу барысында тиімді қолдану арқылы көптеген мәселелерді шешуге болады. Ең алдымен психологиялық - педагогикалық мәселелерді бірінші кезекте шешу қажет.

Жалпыға бірдей компьютерлік сауаттылықтың ғылыми - педагогикалық мақсаттары мен себептері ЭЕМ көмегімен кәсіби емес қолданушылардың да есеп шығаруға окытуға және оқушыларды да бағдарламалауға оқытудағы екі сала аумағындағы психологиялық - педагогикалық зерттеулердің нәтижесі болып келеді. Компьютер көмегімен міндетті шешу бір жағынан ойды Дамытуға қолдау болса, ал екінші жағынан компьютерлердің шектеуші мүмкіндіктерімен дәйектелінген қиындықтар туындатады, бағдарламалау тілі мынадайлар үшін қолайлы болуы қажет :

A) Есеп шартын талдауға және баяндауға;

B) Шешімді жоспарлауға;

C) Адамның есепті шешуімен қоса бағдарлама құруды да қамтуын жүзеге асыруы;

Д) Жалпы және жеке деңгейлер бойынша есептің дұрыс шешілгендігін бақылау.

Сонымен қатар адамның компьютермен қатынасы мультимедиялық тұрғыда ыңғайлы болуы қажет. Бағдарламалау тілінің психологиялық табиғи болуы өзгеру обьектісінің тиімділігін тандауды оны оперант деп атайды және өзгеру операцияларын тандауды болжайды. Компьютерлердің дидактикалық мүмкіндіктерінің жалпы базасын беру оңай ғана емес, түрлі оқу жүйесінің мүмкіндіктері арасында да және потенциалдық, нақты мүмкіндіктері арасында да ауқымды алшақтық бар. Көбінесе компьютердің мынадай мықты жақтары белгіленеді:

- компьютермен жұмыс істеудің жаңашылдығы оқушылардың онымен жұмыс істеуіне ынтасын арттырады және оқудың басты себеп-салдарын күшейтеді;

- түсі, мультипликация, дыбысты сөйлеу, ақпаратты беру мүмкіндігін ұлғайтады;

- компьютер оқу үлгісінің негізінде оның оқу тарихын және есінің, сезімінің, ойлаудың жеке ерекшеліктерін құруына мүмкіндік береді;

- компьютер көмегімен жеке қалыптасуларының үлгісі жүзеге асырылады;

- компьютер оқушыларды оқу процесіне белсенді камтиды, олардың назарын оқытылып отырған материалдардың маңызды жағына аудартады, олардың шешімімен асықтырмайды;

- оқу есептерінің қолданылу жиынтығы барынша ұлғаяды;

компьютердің арқасында оқушылар бұрын қол жеткізе алмаған ақпараттардың үлкен ауқымын қолдану мүмкіндігі туындайды. Компьютерлердің кемшіліктері жайлы сөз қозғағанда көбінесе технологиялық - экономикалық факторын психологиялык -педагогикалық факторымен қатар қояды. Ең алдымен оқушылардың жеке ерекшеліктерін ескеруді, қателіктер мен оның есебін танып білудің қатынастық тәсілдерімен байланысты. Бұл даусыз, өйткені бұл пікірді дұрыс деп қабылдауға да болмайды. Мұғалім мен оқушының барынша жеткілікті тиімді оқу материалдарын қүра алады. Олар мысалы, кейбір тақырыптарды меңгеруге бағытталған немесе лабораториялық жұмыстарды орындауға бағытталған бағдарламалар қүрады. Мүнда оқу багдарламасына басқаша қарауды талап етеді, оқушылардың үлгі құруын қарастыратын, алыс мақсаттарына жетуге және т.б. көптеген жетістіктерді қамтамасыз етеді. Сондықтан да жалпы бүкіл оқу курсы үшін компьютермен оқу бағдарламасын мұғалімнің дербес құруы мүмкін бе деген сұраққа келгенде болады, егер сай келерлік білім саласында психолог, дидактик, әдіскер, бағдарламашы болса делінеді. Егер оның суретшілік, редакторлық шеберлігі болса және тәулігіне бір сағаттан кем жұмыс істесе, онда көрсетілген саланың мамандары өздеріне мұндай міндетті ала алғанда ғана оқушылар үшін толыққанды оқу бағдарламасын құра алады. Оқу барысында компьютерді қолдану үшін мұғалім көптеген дағды мен ептілікті үйрене білуі де қажет.

Компьютерлік оқыту үшін оқыту әдісінің мынадай тұжырымы, оның операцианалдық баяндалуы мен ойысымен оның технологизациялануын баяндау мүмкін етерлік оқу қажет-ақ. Ең алдымен жүргізілетін оқу әдістері: а) оқытумен әсер ететін жүйеде;

б) оқушылардың оқу әрекетіне қамтылу тәсілінде;

в) оқушының «өз бетінше әрекет қабілет аясында» (оқушыга көмек көрсетілмей оқу міндетінің рұхсат етілген нормативінен ауытқулары болуымен сипатталады);

г) оқытудың ұйымдастырушылық формасы мен оқушының және оқытылу қүрылымының арасындағы ақпарат алмасу модульдығы.

Есептеуіш машиналардың рөлі мен оның қолданылу аясы адамның әрекетінің тиімділігін арттырудағы ролін, оқушылар ең алдымен оқу пәндерінің бір қатарында түрлі міндеттерді шешу үшін ЭЕМ-ді (электронды есептеуіш машинада ЭЕМ-ді) тәжірибелік қолдану барысында ашылуы қажет. Мұндай жағдай да бұл міндеттердің жиынтығы ЭЕМ-нің бүкіл қолданылатын негізгі салаларының бәрін қамтуы қажет. Мектеп компьютерін оқушылар Физика, физика, химия курстарының есептеушілік жұмыстары үшін оқу экспериментінің мәліметтерін талдауға және алгебра курсының зандылықтарын іздестіруде және Физикалық үлгілерді талдауда және кұруда қолдануы мүмкін. Физика курсы - информатиканы оқытудың, зерттеудің ғылыми базасы.

Алгоритм түсінігін Физика курсының алгоритмдік мысалдарынан ғана емес, сонымен қатар адам әрекетінің басқа салаларындағы алгоритмдер мысалымен де қалыптастыру қажет. Сонымен қатар техниканың рөлі адам алдында пайда болатын тәжірибелік міндеттерді шешуімен де түсінікті болады. Компьютермен жұмьіс істеу дағдыларының қалыптасуы, информатика курсында қолданбалы бағдарламаны меңгеруді қамтамасыз ету, мектепке ЭЕМ енгізудің екінші бір маңызды міндеті жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Физиканы оқытуда компьютердің мынадай қазіргі мүмкіндіктері қолданыс табады:

1. Кез келген түрдегі ақпараттың жылдам және сенімді өнделуі. Айта кетелік, сандық ақпаратты өндеу үшін тек ғана микро ЭЕМ-де ғана емес және калькуляторды да қолдануға болады.

2. Ақпаратты графикалық формада көрсету. Микро ЭЕМ өзінің графикалы мүмкіндігі бойынша түсті телевидениеден де кем түспейді, бірақ көрсету базасына қарқынды әсер етіп, олардың әдістемелік құндылығын арттырады.

3. Ақпараттың ауқымды көлемін тез беруі мен сақталуы. Мысалы Физика курсындағы қолданылатын барлық кестелер компьютердің жадында сақталады. Талап етілген ақпарат экранға түймешікті бір, екі басқаннан кейін беріледі.

Дербес компьютердің сабақта қолдану мүмкіндігі машинаның бағдарламамен қамтамасыз етілуімен тікелей байланысты. Сабақта қолданылатын бүкіл бағдарламаны үйрететін және оқу бағдарламалары деп белуге болады. Оқытып үйрететін бағдарламалар мұғалімді оның кейбір әрекет түрлерінде алмастыру үшін де құрылады. (Жаңа материалды түсіндіруде, өткенді тиянақтауда, білімді тексеруде және тағы басқа) Оқу бағдарламасының, мақсаты - оқушыға сабақтағы жұмысында оның танымдық әрекетінде көмектесу. Оқу бағдарламасын қолдану мұғалімнің қатысуымен және мұғалімнің басшылығымен жүзеге асырылады. Оқу бағдарламасының көмегімен түрлі есептік операцияларды орындауға, қызметін талдауға, түрлі қүбылыстар мен процесстердің Физикалық үлгілерін құруға және зерттеу мүмкіндігі болып отыр, машинаның графикасын оқылып, зерттеліп отырған материалдың үлгілілігін арттыру үшін қолдану.

Оқу барысындаға компьютердің рөлі толық болмас, егер оның оқушылардың өздерінің танымдық мүмкіндіктерімен өздерінің жеке қасиеті мен тұлғалық рефлексиясын, өз әрекеттерін мойындауын көрсетпесек толық болмайды. Оның оқу әрекетіндегі маңызын бағалаудың өзі өте қиын. Толыққанды оқу әрекетін қалыптастыру үшін оқушыларда пәндік әлем жайлы жүйені қалыптастыру жеткіліксіз. Ол өз әрекетін меңгеруі қажет, есеп шартын талдауы кажет, оның шешімдік ізденіс стратегиясы қандай екендігін менгеруі, яғни онда рефлексифтік өзін-өзі реттеу механизмі жасалуы қажет. Ақырында, бұның барлығы да өзі жайлы түтас бейнесін қалыптастыру үшін, "мен деген" кейпінің тұрақты қалыптасуына да қажет. Қандай жаста баланы компьютер көмегімен оқытуға бұл мәселені шешуде тек психологиялық қана емес, бір қатар факторларды ескеру қажет. Компьютерлер санының өсуі мен олардың дидактикалық мүмкіндіктерінің маңызы зор. Егер мүны дерексіздендірсек, компьютерлерді кіші сыныптарда қолданылудың мұндай бағдарламалардың орнын айқындау қиын емес: оларды дәстүрлі оқыту жүйесінің шеңберінде айқын бір теориялық материалдарды меңгеруді кейін ақ қолдану қиын емес. Басқа бағдаламалар бағдарламалық оқытуға жуық жаңа түсініктерді меңгеру ретінде басым бағыт алған. Олардың көбі шектеулі дидактикалық мүмкіндіктеріне ие болып отыр. Мұнда компьютер бағдарламалық оқыту құралы ретінде, біршама жетілдірілген қарапайым оқу қондырғысынан да жетілген, оқытудың тіркелінген әсер етуші жиынтығын үстаушы, ауқымды диалогқа жол бермейтін борлып келеді. Оқу бағдарламасы басым, оларда қиын оқу мәселелерін жүзеге асырады, әсіресе "ойлық" оқыту бағдарламаларын (өз аталуымен олар өңделудегі "жасанды ой" ойы қолданғандығына міндетті). Бұл жүйелер оқу әрекетін рефлексті басқаруды жүзеге асырады. Олардың көбі оқыту әсерін басшылыққа алады (оқу мәтіндері, есеп, сұрақ, айтып түру). Мұндай жүйелер көбіне жауаптың дұрыстығын ескертеді, оның шешілу тәсілін бағалауы да мүмкін, ал кейбіреулері - жинақталған тәжірибені ескере отырып, оқыту стратегиясын жетілдіреді. Оқушылармен бірге шешудің дұрыстығын ғана талқылап қоймай, сонымен бірге шешудегі мүмкін боларлық вариантын, оның табиғи қолданбалы типіне жуық түрде талқылайтын жүйелері де бар. Диалогтар хаттамасымен танысқан педагогтар мен психологтардың пікірлері бойынша, оқушы мен оқытушының пікір алмасып сөйлескеніндей кейіп береді деп келтіреді. Оқыту бағдарламасының келесі бір түрі нақты оқиғаны үлгілеу және талдаудың бағдарламасын болжайды. Мұндай бағдарламалар көбіне еңбек және кәсіби оқытуда барынша тиімді, өйткені олар түрлі жағдайларда, оның ішінде қиын бір қарама-қайшылықтары жайлы айтуға да болмайды. Және де теориялық болжамдар мен сынақтық мәліметтер мұнда маңызды білімдік әсер боларын көрсетеді. Байқауымызша біздің ғасырымыздың өзінде-ақ бірінші сыныптар компьютерді қолданары хақ. Бұл бағыттағы зерттеушілік жұмыстың барынша болашағы бар. Оқу құралы ретінде ЭЕМ-ді қолданудың маңызды бағыты ЭЕМ көмегімен мектепте оқылатын обьектілер меп құбылыстарды үлгілеу болып табылады. Қазіргі ЭЕМ-дер түрлі құбылыстар мен процесстерді үлгілеу үшін ауқымды мүмкіндік береді. Электронды есептеуіш техниканың басты ерекшелігі ең алдымен нақты есептеу деңгейінде модельді ақпаратты жарату мүмкіндігі болып отыр. Нақтылығы ЭЕМ жадының ауқымды жеңілдігімен және бағдарламалау тәсілдерінің Физикалық жетістігімен қамтамасыз етіледі, оның әмбебаптығы - кез келген динамикалық жүйеде изоморфты сай келерлік бағдарламада есептеуіш машиналардың үлкен қабілеттілігі. ЭЕМ-нің оқу процессінде ЭЕМ сынып тақтасын, плакатты, кино және диапроекторларды табиғи сынықтарды алмастырмауы қажет. Мұндай алмастырулар оқытудың басқа құралдарын қолданумен салыстыру бойынша барынша мәнді қосымша әсер бергенде дұрыс мақсатты болады. Мұндайда ЭЕМ мен оқытудың басқа да құралдары бірін-бірі өзара алмастырулары да қажет.

Компьютердің оқу барысындағы рөлі көбіне оқу бағдарламасының типіне қарай айқындалады. Олардың бірқатары ептілік пен дағдыны тиянақтау үшін арналған кездерде де шешім қабылдау дағдысы мен ептілігін қалыптастыруға қолдау көрсетеді. Соңғы кездерде мұндай бағдарламалар саны өсті. Тағы да бірі ойын түрінде құрылатын оқу бағдарламаларын құруды бөліп көрсетуте болады. Олар оқу мотивациясын арттыруға қолдау көрсетеді (бірақ тағы бір айта кететіні, жарыстық мотивтер танымдық мотивтерден басым түсіп кетеді, бұның педагогикалық қолдау табуы екіталай). Ойын ынтаны, қызығушылықты және шығармашылық ойды үдетіп ынталандырады, өз мүдделерін жалпы мақсаттарға бағындыруга көмектеседі, бірлесіп әрекет ету ептілігін қалыптастырады. Сонымен қатар ойын айқын бір оқу пәнінің шеңберінен шығуға мүмкіндік береді, оқушыларға аралас саладағы білім мен тәжірибелік әрекеттердің мүмкіндігін береді. Ойындар оқушыларда есепті шешудің мүмкін боларлық стратегиясы мен білімнің құрылуына жетістікті түрде қолданылуы да мүмкін. Оқушы еркін түрде дұрыс болсын, қате болсын шешім қабылдайды. Мұндай оқыту оқушылар үшін барынша тартымды және көбіне ұнайды, көбі бүкіл оқуды ойын түрінде өткізуді қалайды. Есептеуіш техниканың негіздерін оқуға кірісе отырып, оқушылар жиі түрде мұнда ойын қолданылады ма деген сұрақта қояды. Ойындық бағдарламаларды дұрыс бағалай отырып, онымен көп қызығып кетудің кері әсерін де ескерген жөн. Қызығып беріліп кету оқушылардың еріктік қасиетіне де кері әсер етуі мүмкін: ілім мен еңбек оның сезімдік әрекетіне негізделмейді.

Еңбекке деген дайындық еріктік күшті ең ақыры аз қызықтыратын, бірақ қажетті әрекетті болжайды. ЭЕМ көмегімен жүргізілетін үлгілердің негізгі жетістіктерінің бірі оның икемділігі мен түрлілігінде болып отыр, өйткені қолданушы олардың тәртібін басқара алады, үлгі жұмысына белсенді араласып және де өзі де оны құруға араласа алады. Егер ЭЕМ-ді қолданушы мұғалім болса, онда ол оқу компьютерлік үлгісін (ОКҮ) көрсетіп жария ету мақсатында қолдана алады және оның алдында педагогикалық шығармашылық үшін ауқымды кеңістік ашылады. Үлгіні көрсете отырып, ол өз қалауы бойынша қандай да бір жүйелікте жұмыс тәртібін тандай алады, қажет болған жағдайда көрсететін элементтерін қайталап бір мезгілде сыныппен де сүхбаттаса алады. Егер ЭЕМ-ді қолданушы оқушы болса, онда ОКҮ зерттеу обьектісі болып келеді. Бір жағынан ОКҮ таза түрдегі суреттік, бейнелік құрал болып та келеді, зерттелетін материалдың көрнекілігін арттыра түседі. Оқушының ОКҮ-мен жұмыс істеуі бірнеше минутқа немесе бүкіл сабақ барысына созылуы да мүмкін. Бірақ бұл және басқа да жағдайларда мұғалімнің оқу әрекетін үйымдистыру бойынша айқын бір нұсқауы қажет, екінші жағдайда сонымен қатар лабораториялық немесе тәжірибелік жұмысты баяндайтын баспа құралдары да қажет. ОКҮ-нің оқу барысында бұл үлгілерді жетістікті қолдануға - қолдау болатын қасиеттерін бөліп көрелік:

1. Ақпараттылығы. Бұл қасиетінде қолданушыға ақпарат объектісін зерттеу үшін қажетті және тереңдігі мен сипаты жағынан осы оқу әрекетінің дидактикалық мақсатымен айқындалатындай қажетті ақпаратты беруі деп түсінеміз.

2. Көрнекілігі. Ақпараттық және көрнекілік қасиеттерінің бірдей еместігі айқын, олардың екеуі де бір-бірімен тығыз байланысты. Үлгімен жұмыс барысында алынатын ақпарат сезім үшін қолайлы түрде болуы қажет. Бұл ақпаратты тиімді колемдегі бөлшектерге бөлу мен оны жеткізудің қамтамасыз ету әртүрлі ақпарат берудегі (мәтін, формула, графика, сурет және т.б) мәнді элементін бөлумен де қамтамасыз етіледі.

3. Динамикалылығы. Қазіргі ЭЕМ-дер компьютер экранында тек қана жылжымайтын суреттер ғана емес, сонымен қатар түрлі құбылыс, яғни жылжуы мен дамуын бейнелей отырып, оны бақылауға мүмкіндік береді.

4. Ашықтығы. Қолданушының үлгі өлшемдері мен үлгілеу бағдарламасының тәртібін түрлендіруге мүмкіндік береді.

5. ОКҮ жұмысын басқарудың қарапайымдылығы.

6. Қайталанбалылығы. Үлгілеу бағдарламасының қолдану мерзімділігі немесе олардың оқу барысындағы қолдану бөлігінің циклділігі.

Ең алдымен ОКҮ-ні құрар алдын жалпы түрде болса да бұл үлгінің көмегімен қандай оқу міндеттері шешіледі, және қандай түрде шешілетіннің айқындап алу қажет, яғни оқушы өз бетінше үлгімен жұмыс істей ала немесе мұғалім оны көрсету мақсатында және т.б қолданады ма соны айқындап алу қажет. Сонымен қатар, ЭЕМ-нің есептеуші, графикалық және т.б. мүмкіндіктерін білу кджет, жасалып отырған ОКҮ-нің солардың қайсысына жұмсалатынын білу қажет.

Егер үлгі мен түпнұсқаның ұқсастығы тек саналық жағынан болса, онда үлгінің Физикалық аппараты түпнұсқа аппараты мен салыстырғанда едәуір түрде қарапайым жеңілдетілген болып келеді. Егер қабылдаушы алатын үлгі жайлы ақпараттына сандар, графика, диаграмма кіретін болса онда мұнда сандық қатынас деңгейінде және үлгі аппаратындағы да сандық қатынас деңгейінде орындалуы тиіс, түпнұсқаның Физикалық аппараты көшірмелеу қажет. Дұрысында да бір үлгіде бір қасиетін тек саналық түрде баяндаса, ал басқа бөлігі - сандық жағынан баяндалады.

Бағдарламаны педагогикалық тұрғыда толық қамтамасыз етуде ең негізгі көңіл аударарлығы әдістемелік, педагогикалық және психологиялық тәсілдерге, зерттеліп отырған тақырыптың мазмұнының ашылуының логикасына, оқушының шығармашылық қабілетінің дамуына негізгі түрде назар аударылады. Оқу пакетіне талдау жасауға болады. Көп тілдік жүйелерде пакет қорын ұйымдастырудың инструментальдік кағидасын қолдану турінің мумкіндігі бар тілдік түрғыда да таралуы бойынша да жүруі керек. Жүйелік бағдарламашы бағдарламалау механизмдерін қолдануы бойынша көптеген пакеттерге бөледі. Оқу бағдарламасымен қамтамасыз етуді және таратуды ұйымдастыру, көбіне оқу бағдарламалық қолданбалы пакетін таратуды ұйымдастыруда пакеттерді ЭЕМ типі бойынша шоғырландыру ыңғайлы, ақпаратты таратушы түріне қарай немесе орнында қолдану қондырғыларының түрінс карай шоғырландырған қолайлы. Пәннен беретін - мектеп мұғаліміне пәннің тақырыбы немесе пән сабағына қарай қандай да бір пакетті байланыстыру маңызды болып келеді. Бұл құрал түрінің қызметтік мүмкіндігі жайлы толық түсінікті қолданбалы бағдарламалық мектеп пакетінің жіктеуі береді. Мұндағы талқыланып отырған жіктелу оқу пакетін жүйелендірудің алғашқы талпынысын ұлғайтады және нақтылайды.

Жоғары деңгейдің құрылымын басқарушы, пәндік, құралдық және обьектілік пакеттер құрайды.

Басқарушы пакеттер сабақты басқару және ұйымдастыру міндетін шешеді. Орта мектеп дидактикасы сабақты ұйымдастырудың кейбір жалпы үлгісін айқындайды, барлық пән үшін бірдей болатындарын айқындайды. Мұндай үлгі бағдарламалық құралдармен құрылымдалуы да мүмкін. Сабақка жоспарланған пакеттер қорытындылық жүйелілігін тарату бағдарламасы құрылымдық пакеттерді құрайды. Құрылымдық пакеттерді жеке дербес топтарға бөлу мүмкіндігі қолданушылар мен мұғалімнің сүхбаты барысында қалыптасатын пакетпен арнайы бағдаралама құрушылар көмегімен бекітіледі. Ақырында сабақтан соң мұғалім сабақ барысы жайлы, оқушылардың жетістігі мен сәтсіздігі жайлы ақпарат жинауына тура келеді. Сабак барысын күрылымдау мен форматтауды хаттамалаушы пакеттер орындайды. Хаттамалаушы пакеттермен жиналған ақпараттар және сай келерлік түрде құрылымдалғандары көбінесе компьютерлендірілген сабақ өткізуші мұғалім тікелей қолданады. Статистикалық оқу ақпараты жалпы сынып оқушылырының топ оқушыларының, жеке оқушының материалды меңгеру дәрежесі жайлы ғылыми дәлелденген пікірді қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Алгоритмдік - тапсырмалар бойынша орындалатын педагогикалық психология бойынша мамандар жасаған оқу ақпаратын статистикалық өңдеу, сабақ барысында мектептің акларат кабинетінде жеке машиналармен жиналғандары оқу барысын бөлікті болжау мүмкіндігін береді, мұғалімге, сынып жетекшісіне, косымша ұсынысы бар ата-аналарға хабар, мәлімет береді. Мұндай түрдегі ақпарат мектептің оқу барысын зерттеуші психологтарды да қызықтырады. Ақпаратты өзгерту сабақтарының нақты мазмұнымен аз байланысы бар бағдарламалық құралдар статистикалық пакеттерді білдіреді. Мұндай жағдайда ақпараттың мектептік кабинеті ЭЕМ-нің жергілікті орындағы желісін білдіреді, басқарушы пакет ішінде желілік пакеттері-бөлгіштері және интеграторлары маңызды роль атқарады. Инструментальдық пакет тобындағы оқу пакетінің мазмұнымен қызметтік байланысы барларының көбіне айқын болмағаны: бұл пакеттердің негізгі мақсаттық сипаты қолданылатын бағдарламалық құралдармен айқындалған.

Өңдеуші мәтіндік пакеттер мәтіндік ақпарат бағдарламасынан жиналып және де оқушы мен мұғалімнің мәтінмен жұмыс істеуіне ыңғайлы жағдай жасайды. Өңдеуші пакет бағдарламалары сөз, белгі, жол, қатар қоюды қамтамасыз етеді. Оларды жоюды, алмастыруды мәтіннің бір бөлігін бөлу тәсіліне мүмкіндік етеді және т.б. Дербес ЭЕМ экранында мәтінмен жұмыс істеудің ыңғайлылығы сезіну эстетикалылығы, қатені із-түссіз түзету, мәтінді жазғандағы қателіктерді жою, оқушының еңбек өнімділігін арттырады.

Пакетті даярлауда пәнді оқыту әдістемесін негізгі ала отырып, модульді оқыту принциптерін пайдаланған жөн. Себебі тестік сұрақтарды құрастыруда пән мазмұныны бойынша семантикалық граф құрастырып, ол сызбаның түйіндерінде ұғымдар, олардың қасиеттері, байланыстары көрсетіледі. Модульді оқыту терминінің семантикалық мәні халықаралық түсінік пен оның мәнінің бірі қызметтік желі. Бұл ілімде негізгі тәсіл ретінде модульді оқытудың негізгі құралы ретінде ақпараттық аяқталған блок ретінде түсіндіріледі.

Өзінің бастапқы түрінде модульді оқыту 60-шы жылдардың соңында пайда болып, шет елдерде тез етек алды. Оның мәні оқып білім алып, үйренушісі оған үсынылған жеке оқу бағдарламасы бойынша дербес жұмыс істей алады, оған алдына қойылған дидактикалық мақсатқа қол жеткізуге әдістемелік басшылық етеді.

Педагогтың қызметші ақпараттық-бақылаушылықтан нұсқау беріп үйлестірушілікке дейін түрлендіріліп отырады. Педагог пен оқушының оқу барысындағы өзара әрекетттері принципті өзге негізде жүзеге асырылады: модульдер көмегімен саналы сезілінген, мойындаған оқып үйренушінің алдын-ала дайындық деңгейімен қамтамасыз етіледі.

Модульді оқытудың жетістігі педагог пен оқушы арасындағы екі жаққа да өзар тең қарым-қатынасты сақтауымен айқындалады. Модульді оқытудың теориясы жалпы дидактикалықпен тыгыз байланысты арнайы ерекше принциптеріне негізделген. Олар заңмен бекітілген ғылым заңдылықтарына сай тәртіп пен әрекеттің негізгі ережелеріне сай басшылыққа алынатын идея болып келеді.

Модульді оқытудың жалпы бағытын, оның мақсатын, мазмұны мен ұйымдастыру әдісін мынадай қағидалар айқьшдайды: модульділігі, оның оқыту мазмұнынынан ерекше элементтерін бөлу, жылжымалылығы, өрістеуі, білімінің әрекеті мен білімінің әрекеттілігі, олардың икемді жүйесі, нанымды болашақтығы, жан-жақты әдістемелік кеңес берілуі, екі жаққа да тең болуы. Әрқайсысына тоқталып өтсек:

Олардың біріншісі оқу тәсілін айқындайды, оның мазмұны мен ұйымдастырушылық түрі мен әдісі негізіндегі көрсетілген оқыту тәсілін айқындайды. Оқытудың осы принципіне сай жеке қызметтік желісі - модулімен нақты дидактикалық мақсатқа жетуге арналуымен құрылады. Бірақ ғалымдар бұл принципті түрліше түсінікте жүр. Оқытудың бастапқы даму кезеңінде АҚШ-та сонымен қатар Англияда әрбіреуін жеке оқытудың жиынтығынан алынып, бұл ілім тұжырымдалады. Модульді оқытудың мұндай тәсілінде біздің пікірімізше оқыту әдісімен "пакет" теңестірілді. Жаңа оқытудың түрін одан әрі дамыту барысында модульдік принципті, қағиданы түсіну ұлғая түсті. А.А.Туцински дербес тап идеясының байқалуын дидактикалық каналдар бойынша табиғи білімге сай берілуін талап етеді. Б.Гольдшмид пен М.Гольдшмид модульдік қағиданы кең түрде қарап, оны оқып үйренушінің айқын бір мақсаттарға қол жеткізуіне көмектесетін жоспарлы оқу әрекетінің дербес өз бетінше қалыптасуымен жүзеге асуын қарайды.

Біздің жүргізген тәжірибелік және теориялық зерттеулерге сүйене отырып, модульдік принципті жүзеге асыру үшін мынадай педагогикалық ережелерді тұжырымдаймыз:

1. Әрбір оқушының алдына қойған дидактикалық мақсатқа жетуді толық қамтамасыз ететін оқу материалын құру.

2. Ол жеке модульдерден дидактикалық мақсаттар жиынтығына сай келіп оқытудың бірігей құрылымының білдіретін аяқталған блок болуы керек.

Оқу материалына сай белгіленген мақсатқа жетуге бағытталған оқытудың түрлі түрімен формаларын үйлестіру қажет. Оқыту мазмұнынан ерекше элементтерін бөлу принципі модуль шеңберінде оқу материалын бірегей тұтастықпен үйлестірілген дидактикалық мақсатттарды шешуге бағытталған нақты құрылымдық модуль ретінде қарауды талап етеді. Бұл принцип бағдарланған оқытудағы оқу материалын жеке бөлу принципіне ұқсас, бірақ мәнді айырмашылықтары да бар. Бағдарлы оқытуда материалды кішігірім тығыз байланысты баяндалған түрде бөлу қажет, оларды міндетті түрде біртіндеп күрделі бөліктерге қарай өрістетеді. Әрбір элементтің алдында дидактикалық мақсат қойылып, ал оқыту мазмұны алға жетуді қамтамасыз ету көлемінде беріледі. Элементтері өзара байланысты да және дербес те болып келуі мүмкін. Жеке зерттеушілердің пікірі бойынша оқыту мазмұнының едәуір құрылымдағы бірқатар айырмашылығы болады. Дж.Россель оқыту мазмұнының ең кіші бірлігі реттерде нақты бір курстың айқын тақырыбын бөліп көрді, оны модуль деп атайды. И.Прокопенко мұндай бірлік деп дидактикалық мақсатқа жауап беретін оның элементі деп аталатын тақырып фрагментін есептейді. Мұндай тәсіл білімнің жүйелілік қағидасын жүзеге асыру үшін ең озық жағдайын құрады, ал Дж. Россельдің пікірі оның фрагментарлық меңгерілуін жоққа шығармайды. Оқыту мазмұнынан ерекше элементттерді бөлу принципін басшылыққа ала отырып, мынадай педагогикалық ережелерді ұстану қажет:

• Үйлестірілген дидактикалық мақсаттардан жеке мақсаттар құрылымын бөлу қажеттігі;

• Олардың әрқайсысының оқыту материалын толыққамтамасыз ететін жеке элементтеріне жетуі;

• Бір үйлестірілген дидактикалық мақсаттың жеке максатына жету үшін қызмет ететін элементтерінің жиынтығы бір модульді құрауы қажет.

Өрістеу қағидасы әлеуметтік тапсырысты ескергендегі модуль мазмұнының еркін өзгеруін қамтамасыз етеді. Ф.Кумбос білімнің әлемдік дағдарысының себептерін қоғамдық өмір жағдайы мен білім арасындағы болатын үзіліспен байланыстырды. Бұл жас ұрпақты сапалы дайындау барысына кері әсер етеді. Өйткені, ғылыми техникалық программаның жоғары қарқыны жалпы техниканың арнайы білімінің тез ескіруін жүргізеді. Кейде оқтын-оқтын жалпы ғылымдық білім құндылығына қайта қарауды талап етеді. Оқу материалдары ұдайы жыл сайын қайта қаралмай және жаңаруы тиіс. Күрделі жағдайлардың шығудың бір жолы оқу материалын құруды қамтамасыз етуде оның ауыспалы бөлімдерін бір-біріне тәуелді етпей тез өзгертіп, толықтырып оқу материалының жеке бөлімдерін дамытып отырудың өзі жеткілікті болады. Оқу материалдық мазмұнының тұрақты және өзгермелі мазмұнының арасындағы қайшылықты шешу динамикалық принципін жүзеге асырумен мүмкін болады. Оның педагогикалық ережелерін тұжырымдайық:

• Әрбір элементінің мазмұны және әрбір модуль жеңіл өзгеріп және толықтырылып отыруы мүмкін;

• Түрлі модуль элементтерін құрылымды түрде өзгерте отырып, жаңа модульдері құру мүмкіндігі бар;

• Модуль оның элементгерін тез өзгертуге боларлықтай формада берілуі қажет.

Білім саласының топтарында (орта мектепте, жоғарғы оқу орындарында және дипломнан кейінгі білімде) оқып үйренушінің арасында әрекетті білімді қалыптастыру мәселесі туындады, ол мамандарды кәсіби дайындау деңгейіне кері әсер етті. Бұл қалыптасқан жағдайдан шығуды бір ғалымдар оқып үйренуі орындай алатын әрекет жүргізілуде немесе оқыту мақсатын тізім түрінде қолдану қажет дейді. Өзгелері былай деп санайды: мәселені шығармашылық тәсілмен шешуде шығармашылық өзіндік әрекетті тәрбиелеу үшін оқу әрекетін жаттанды нәтижеден әрекет әдісіне бағыттау қажет дейді, ол қойылған нәтижеге жеткізеді. Біз де әрекет түріне оқыту қажеттілігінен келісеміз. Модульді оқытуға әрекеттік тәсіл өте маңызды. Бірақ ол рецепторлық құрал ретінде болмауы қажет. Оның шектеулілігі метадологиялық түрде «технократтық»¹ педагогикалық ережесіне сүйенеді. Егер оқып үйренушілер дербес түрде өз бетінше ынта қойып, тапқырлықпен білімдерін қолдана білген жағдайда қарқынды білім ала алады. Әрекетті және оперативті білім жүйесі жайлы тек ептілік пен үздіксіз байланыс ретінде ғана сөз етуге болады. Мұндағы айтылайын дегені жалпы ғылымды, жалпы техникалық және арнайы білімдер жүйелі және ептілік дағдыны оқушы еркін түрде өз бетінше тәжірибелік әрекетінде қолдана білуіне де болады. Қаралып отырған модульдік қағидасы ең алдымен оқыту мақсатының қалыптасуына қолдау көрсетуге бағытталған оқытуды білдіреді. Педагогикалық ережесі қалыптастырсақ, білімнің қарқынды әрекетімен және жүзеге асыру ережесін басшылыққа ала отырып, олардың жүйесін басшылыққа ала отырып қарайтынымыз:

Модульдік оқытудағы мақсаттар әрекет әдіс-тәсілімен тұжырымдалуы қажет; қойылған мақсатқа жету үшін айлық немесе тәжірибелік әрекеттің логикасы бойынша модульдің пән аралық мазмұнын құру және пәндік мазмұнын құру; оқуға шығармашылық пен шығармашылықты қамтамасыз түрде білімді меңгерудің мәселелік тәсілі негізінде оқу ұйымдастыруы қажет; айқын түрде білімді бір әрекет саласынан екіншісіне ауыстыруы айқын көрсетілуі қажет; икемділік қағидасы модульдік бағдарламаларды оқушының жеке тұтынысын меңгеру жолы мен оқыту мазмұнына бейімделуі мүмкіндігін қамтамасыз етуімен құруды талап етеді.

Білімді меңгеру сипатының айырмашылығы барынша маңызды, сонымен қатар ой операциясының қалыптасуы мен жылдамдығы және олардың ауыстырылуы да барынша мәнді. Міне осыған орай оқу барысын дербестендіру қажеттігі туындайды. Былайша айтқанда, ол педагогтың оқушыға жеке тәсілде қарауы. Ал кең мағынада айтсақ, педагогикалық жүйенің барлық элементін қамту болып табылады. Жеке қару мәселесін шешу көбіне еңбек шығынымен материалдық базаның болуымен тікелей байланысты, көбінесе мұнда оқушының топтық, кластық санын кеміту болып келеді. Модульдік оқыту мазмұны мен барысын дербестендіру оның тиімділігі жағдайын қарағанда, оқушылар тобының санын кемітудің міндеті еместігін көрсетеді. Бірақ ол педагогикалық еңбек тиімділігін арттырусыз болмайды. Білімділік мәні оқыту мазмұнын дербес құруда қамтамасыз етуде және оны меңгерудегі өзіндік қарқыны мен оқушының қарапайым жолды таңдауында. Осы жолменен оқу барысын бақылау және өзіндік бақылаумен қамтамасыз етудің мүмкіндігі бар.

Бұл жоғарыда айтылып өткен оқу барысын тиімді етудің тәсілі бағдарлап оқытуды еске түсіреді. Бірақ бұл дербес оқыту қарқыны модульдік мүмкіндігі және бағдарлы оқыту бір көрсеткішімен ұқсас. Оқу мазмұнын дербес жоспарлау тұрғысында модульдік оқыту мүмкіндігі жоғары. Өйткені оқушының өзінің тұтынушылығын ескеру арқылы жүргізеді. Бағдарламалық оқытуда оның мазмұны тек қана оқытуды түзету аспектісімен ғана дербестелінеді: олардың айырмашылығы модульдік оқытуда олар жеке немесе барынша қорытындыланған мақсаттарды жүзеге асырудың жетістігі тексеруден кейін жүргізіледі. Ол білім жүйесі мен дағдысын бағалау мүмкіндігін береді, ал бағдарламалық оқытуда меңгерудің әрбір элементарлық қадамынан кейін фрагментарлық білім өнімінен кейін қарапайым жаттап алуға алып келеді. Икемділік қағидасын жүзеге асыру үшін мынадай педагогикалық ережелерді ұстануды талап етеді:

1. Оқытуды дербестендіруде базалық дайындық белгілері бойынша бастапқы білім диогностикасы қажет.

2. Оқушының түсініп және сезінуі нәтижесінде жиынтық дидактикалық мақсат нақты көрсетіледі.

3. Белгіленген мақсатқа жету үшін оған оқу әрекеті бағдарламасы кіреді. Ал оқушы жақын және орташа болашақтарға жету үшін жол нұсқаушыларымен қамтамасыз етіледі.

4. Әрбір модульдің басында міндетті түрде оқудың үйлестірілген мақсатын нақты көрсету қажет.

5. Әрекет нәтижесі ретінде оқушының жеке мақсатын нақты көрсету әрбір элементтің басында көрсетуді қажет етеді.

Әдістемелік нұсқаудың жан жақтылық принципі оқушының танымдық әрекеті мен педагог әрекетін кәсіби қамтамасыз етілуін талап етіледі. Оқу тиімділігіне көптеген факторлар, оның ішінде оқушы мүмкіндігіне оқу мазмұнына сай келуі әсер етеді. Бірақ бұл жағдайларды ұстануда оқу барысында көптеген қиындықтар кездеседі. Оқушының оқу материалының тиімді жолын таңдай алмауынан, өзіндік таным дағдысының дамымағанынан болып отырады және педагогтардың да әрекетінде бірқатар мәселелер, мысалы, шеберлігінің жетіспеушілігін, оқытудың бар әдістерін қолдануда білмеуінен және сол жағдайға барынша тиімді және үйлесімді тәсілді таңдай алмауынан.

Бұл мәселелерді шешуде педагогикалық ережелерді жүзеге асыруда әдістемелік нұсқаудың жан жақтылық принципі арқылы жүзеге асырылады:

1. Оқу материалы ақпаратты меңгеруді жеңілдететін жеке түсіндірме әдісті қолдану мен модульді көрсету қажет.

2. Оқу мазмунын менгерудің түрлі әдісімен түрлері ұсынуы қажет, онда оқушы олардың немесе өзінің тәжірибесіне сүйене отырып меңгеру тәсілін еркін таңдай алады.

3. Оқу барысын ұйымдастыру бойынша педагогқа әдістемелік нұсқау берілуі қажет.

4. Педагог оқытудың ұйымдастырушылық үлгісін және ұсынылған әдістерді еркін таңдай алу мүмкіндігі бар.

5. Мұғалімнің өзі модульді құрған кезде міндетті түрде оқытудың әдісін енгізуге қажет, бұл мұғалімдер арасында тәжірибе алмасуға жағдай жасайды. Соңғы жылдары педагогикалық оқыту барысын қарқындатуға ерекше көңіл бөлініп отыр. Өзін өзі басқаруды дамытуға ерекше көңіл бөлініп отыр.

Мұғалім мен оқушы арасындағы қатынасының бағыныштылығын сақтай отырып, оқу барысындағы өзара әрекетті жүзеге асыру үшін базистік жағдай құруға ерекше көңіл аударылды. Ол оқушының дайындық деңгейі болуы мүмкін. Басқару байланысының сипаты ең алдымен осыған байланысты. Басқаша айтқанда педагог көбінесе "информациялық" егуді жүргізеді, басқа қызметті қолдану қажеттігін ұмытады. Педагогикалық оқыту барысының тиімділігі оқушының өзінің белсенділігіне байланысты, ал мұғалім әрбіріне жеке қарау тәсілімен нұсқаушы - ұйымдастырушы қызметін жүзеге асырады. Бірақ бұл үшін оқушыларды модуль сияқты тиімді құралдарымен қамтамасыз етуі қажет. Модульдік оқытудағы екі жақты теңдік принципі мынадай педагогикалық ережелерді ұстануды талап етеді:

1. Айқын бір деңгейде оқушының білімді дербес меңгеру мүмкіндігін модульді бағдарлама қамтамасыз етеді.

2. Ол педагогты таза ақпаратта қызметті орындаудан босатады және оның нұсқаушы үйлестіруші қызметінің айқын көрінуіне мүмкіндік береді.

Модульдер педагог пен оқушының бірлесе отырып, оқытудың тиімді жолдарын таңдауына жағдай жасайды. Модульді оқытудың принципі бір-бірімен өзара тығыз байланысты. Олар оқыту мазмұнының құрылу ерекшелігін көрсетеді, ол екі жақты теңдік принципі мұғалім мен оқушының өзара әрекет сипатын білдіреді. Оқушының педагогпен өзара әрекет жолдарының байланысуы, сонымен қатар жан-жақты нұскау принципімен де айқындалады. Бұл аталған принциптердің барлығы да жалпы дидактикалық қағидаларға сүйенеді және бір-бірімен тығыз байланысты.

1.3 Компьютердің оқу үдерісін жетілдірудегі рөлі және оны физика сабақтарында қолдану мүмкіндіктері

Қоғамымыздың қазіргі даму кезеңінде ғылыми-техникалық прогресті жеделдетудің ең маңызды шарттарының бірі адам қаракетінің барша саласында жетілдірілген есептеу техникаларын қолдану болып отыр. Қоғамды компьютерлендіру, өмірге есептеу техникаларын белсенді түрде енгізу, мектеп пен педагогикалық ғылым алдына компьютерді оқу үдерісінің тиімділігін арттыру үшін қолдану мүмкіндігін зерттеуге қатысты бірқатар міндеттерді қоюда. Білім беру саласын компьютерлендіру мектептегі оқу үдерісінің көптеген аспектілеріне ықпал етеді.

Қазіргі кезде оқыту үдерісінде компьютерді қолдануға байланысты зерттеу жұмыстары мына мәселелер төңірегінде жүргізілуде:

- компьютермен жұмыс барысындағы оқушының қабылдау және ойлау заңдылықтарын зерттеу;

- компьютермен адамның шығармашылық ойлау әрекетін тиімді үштастыруға мүмкіндіктер жасау;

- компьютерлік техниканы пайдалану барысында ақыл-ой қызметіндегі өзгерістерді зерттеу;

- әрбір пән бойынша оқу әрекеті модельдеріне құрылымдық әрі функциялық және мазмұндық сипаттама беру;

- компьютермен жұмыс барысында оқушылардың жеке және жас ерекшелігін есепке алу.

Аталған мәселелердің әр қайсысы бір жағынан жалпы ғылыми тұрғыдан, екінші жағынан компьютерлік оқыту тұрғысынан талдануы керек.

Оқыту үдерісінде компьютер:

- оқыту объектісі ретінде;

- оқу-тәрбие қаракетінің құралы ретінде;

- педогогикалық басқару жүйесінің компоненті ретінде;

- ғылыми-педогогикалық зеттеулердің тиімділігін арттыру құралы ретінде қолданыс табады.

Компьютер физиканы оқытудың аса тиімді құралы болып табылады. Өйткені оны физика сабақтарында кеңінен қолдануға болады. Мысалы, компьютерді физикалық құбылыстарды модельдеуде; зертханалық жұмыстар жүргізу мен есептер шығаруда; зертханалық қондырғылармен жұмысты басқаруда; бағдарламалы оқыту мен білімді тексеруде қолдануға болады.

Көрсетілген бағыттардың әрқайсысы өзіндік арнаулы ерекшеліктерге ие. Солардың ішінде біздерді қызықтыратын кейбір бағыттарды кеңірек қарастырайық.

Сабақта компьютерлік құралдарды қолдану оқушылардың компьютермен жұмыс барысында кейбір дағдылар мен іскерліктерді меңгеруін қажет етеді. Әсіресе оқушыларды пернетақтамен жұмыс істеуге, машинамен диалогты қамтамасыз ететін командаларды пайдалану сияқты әр түрлі іс-әрекет түрлеріне дағдыландыру қажет. Қажетті іскерліктерді үйрету үшін, тәжірибе көрсеткендей, бірнеше сабақ жеткілікті, ал оларды бекіту компьютермен тікелей жұмыс үдерісінде жүзеге асады.

Компьютер мұғалім еңбегін ғылыми ұйымдастыру мен сабақ үдерісін басқару құралы ретінде де қолданыс табады. Бұл жағдайда компьютердің негізгі міндеті ақпараттық деректер қорын құру, жүйелеу, әр түрлі ақпараттарды топтастыру және бағалау болып табылады. Басқаша айтқанда, компьютер – ғылыми-педагогикалық зерттеулерге тиесілі баға беруге және басқаруды оптималдандыруға септігін тигізетін, әрі зерттеу және басқару жұмысының тиімділігін арттыратын қуатты құрал болып есептеледі.

Компьютерді физиканы оқыту үдерісіне қолдану мәселесіне арналған зерттеулерге талдау жасасақ, компьютерді сабаққа пайдаланудың төмендегідей негізгі бағыттарын көруге болады: