6.2. Физика есептерін шығарудың тәсілдері мен әдістемесі

Физикалық есептерді шығару тәсілдерінің мынадай түрлері кездеседі:

1. Арифметикалық тәсілде есептер математикалық теңдеулер құрылмай, арифметикалық амалдардың жәрдемімен, сұрақтар қою арқылы шығарылады.

2. Алгебралық физикалық өрнектердің негізінде математикалық теңдеулер құру арқылы есептер шығарғанда қолданылады.

3. Геометриялық тәсіл физикалық есептерді шығаруда фигуралардың геометриялық және тригонометриялық қасиеттерін қолдану қажет болған жағдайда пайдаланылады.

4. Графиктік тәсіл арқылы есептер шығарылғанда, олардың жауаптары, түрлі графиктерді талдау негізінде алынады.

5. Эксперименттік тәсіл бойынша есептер эксперимент жүргізудің негізінде шешіледі.

6. Аналитикалық тәсілде есептің мазмұны жеке қарапайым элементтерге жіктеліп, жаң–жақты талданып, соның негізінде қарастырылады.

7. Синтездік тәсілмен шығарғанда, есептің берілгендері бойынша қандай шамаларды алдымен табуға болса, соны ретімен анықтап, ең ақырында ғана есептің шешуіне жетеміз.

Есепті шығару әдістемесінің кейбір кезеңдерінің сипатына қысқаша тоқталайық.

Есептің шартын оқу. Мәтің аңық, мәңерлі, асықпай оқылуы тиіс. Көптеген жағдайларда есептің шартың мұғалімнің өзі оқығаны жөн. Мынадай әдіс те нәтижелі: мұғалім сыныпта шығаруға белгіленген есепті оқушылардың өздеріне зейін қойып оқып шығып, соңынан өз сөзімен мазмұнын айтып беруді ұсынады. Есептің шартын оқыған соң, мұғалім жаңа терминдердің, қиын ұғымдардың мағынасын түсіндіреді. Кейде мұғалім оқушылардан жаңа терминдерді олардың қалай түсінетінін өздері түсіндіруін ұсынады. Талқылау нәтижесінде дұрыс түсінікке келеді. Осыдан кейін есептің шартының қысқаша жазылуын орындайды.

Есеп шартынын қысқаша жазылуы. Есептің толық мәтінің тақтаға да, оқушылардың дәптерлерінде де, әдеттегіше толық жазбаған жөн.

Есептің шартын қайталау. Есептің қысқаша жазылуы бойынша оқушылар оны қайталайды. Есеп шартын қайталау окушылар есепті біле ме, онын шартын дұрыс түсіне ме, соны айқындауды мақсат етіп қояды. Ол үшін мұғалім кейбір оқушыларға оның мағынасын дәл жеткізе отырып, есеп шартының мазмұнын қайталауын ұсынады. Осыдан кейін мұғалім, есептің шартын толық мағынасында түсінгендеріне көз жеткізу үшін, оқушыларға бірнеше сұрақтар қояды. Осыған байланысты окушылар есепті шығару үшін суреттерді сүлбелерді және кестелік мәліметтерді пайдалану қажет пе, соны анықтайды.

Сүлбені, суретті салу. Көп жағдайларда есептерді шығарғанда сүлбелерді немесе суреттерді дәптерге салып пайдаланылады. Бұл есептің шартын түсінуді және оны шешудің тәсілін табуды жеңілдетеді.

Шарттың талдауы. Есепті талдау кезінде ең алдымен оның физикалық мәніне, берілген есептерде қарастырылатын физикалық процестер мен заңдарды түсіндіруіне, физикалық шамалардың арасындағы тәуелділікке көңіл аударылады.

VII сыныптан бастап, қадам басқан сайын, шыдамдылықпен есептің дұрыс шешімін табу үшін есептін талдауын жүргізу керек, өйткені бұл оқушылардың логикалық ойлауын дамытып, есептерді шығаруға саналы тұрғыдан қарауға тәрбиелейді. Сабақта есепті талдауды көбінесе ұжымды түрде мұғалімнің оқушылармен әңгімесі түрінде өткізеді, оның барысында мұғалім өзара логикалық байланыста болатын мәселелерді талқылау нәтижесінде біртіндеп оқушыларды есептерді шығарудың неғұрлым тиімді әдісіне алып келеді. Кейде бір ғана есептің бірнеше нұсқаларын қарастыру пайдалы, оларды салыстырып және неғұрлым ұтымдысын алу керек. Оқушыларға есепті өз бетінше әбден саналы және негізделген пайымдауларды талап ете отырып, талдауға өнебойы үйретіп отыру қажет.

Есеп шығару. Есептің шартын талдаған соң оны шығаруға көшеді. Есеп шығаруды қысқаша түсіндірулермен қоса жүргізу қажет. Есептің жауабы айқын ерекшеленіп көрсетілуі керек, мысалы оның асты сызылады. Осының бәрі оқушыларды айқындыққа және ұқыптылыққа үйретеді.

Жауабын тексеру және бағалау. Есептің шыққан жауабын тексеру қажет. Ең алдымен оқушылардың жауабының шындыққа сәйкес болуына назар аудару керек. Кейбір жағдайларда оқушылар есеп шығарғанда есептің шартына сәйкес келмейтін, ал кейде жауабы келмейтін нәтижелер алады. Бұл мынадан шығады: есептеу процесінде олар есептің нақты шартымен байланысты үзіп алады. Осыдан қате шыққан жауаптың шалағайлығы оқушының назарынан тыс қалады.

Бұл кемшілікті болдырмау үшін оларды алдағы күткен нәтижені «нобайлауға» немесе алдын ала есептеуді пайдалануға, сондай–ақ шыққан жауаптың нақтылығы түрғысынан сын–талдау және шығарылып отырған есептің шартына нәтиже сай ма, осыларға сын-анализ жасауға үйрету пайдалы. Оқушыларды жауаптын тәртібін сақтай бағалауды, тек математикалық тұрғыдан ғана емес, физикалық тұрғыдан да бағалай білуге үйрету қажет. Оқушылар есептің шешуінің дұрыстығын тексеру үшін оны басқа тәсілмен шығарып, нәтижелерді салыстырып, сондай–ақ физикалық шамалардың атау бірліктерімен амалдарды орындай отырып және жауабын есептеп шығуға тиіс атауларымен салыстыра отырып тексереді.

Оқушылардың есепті шешудің атау бірліктеріне амалдар жасау жолымен тексеру әдісін қолдану дағдыларына машықтануына тиісті көңіл бөлу керек. Сабақта оны бірнеше қайтара пайдаланған соң тексерудің осы әдістің алгоритмін беруге болады.

Табылған шешудің жалпы түрде дұрыстығын тексеру үшін, шешуін белгілейтін өрнекке әріпті белгілеулердің орнына физикалық шамалардың атау бірліктерін қойып, оларға шамалармен орындалатын амалдарды жасаймыз. Мысалы. «қалбыр – кеменің» суға шөгу тереңдігін анықтауға арналған өрнекті таптық делік:

h = .

Шешуді тексеру үшін әріптердің орнына физикалық шамалардың бірліктерін қоямыз:

h = = м

Нәтижесінде м (метр) шығады, яғни ұзындықтың атау бірлігі, есептің шартына сай келетіннің өзі осы еді. Егер ізделінді шамаға сай емес атау шықса, онда бұл — есеп шешуінің дұрыс еместігінің айғағы. Берілген әдіс есеп шешуінің дұрыстығын сенімді айқындаудың қажетті шарты, бірақ көп жағдайларда жеткіліксіз болып табылады. Мысалы, есептеулер барысында оқушы сандық коэффициентті жазбай кетсе немесе оны дұрыс жазбаса, нәтиженің атауына бұл нұқсан келтірмейді де, қате байқалмай қалуы мүмкін. Сондықтан берілген әдіс басқалармен үйлестіре қолдану керек.

Есептің шартын және шешуін жазу тәсілдері.

Есеп шартын жазудың түрлі формасын қолдануға болады, бірақ олардың кез келгені негізгі талаптар — қысқалық пен айқындықты қанағаттандыруы тиіс. Физика есептерінің шешуін жазуға байланысты мұғалім оқушыларға түрліше талаптар қояды. Біреулері, мысалы, шешуді жазуды жоспарымен қоса орындауды талап етсе, екіншілері — қысқаша түсінікпен, ал үшіншілері тек есептеулермен ғана шектеледі. Айтылғандарды VII—VIII сыныптарға арналған есептерден нақты мысалдар келтіріп түсіндірейік.

№ 1-есеп. Ауданы 250м² және терендігі 4 cм тік бұрышты бассейн теңіз суымен толтырылған. Судың бассейн түбіне түсіретін қысымы мен қысым кұші қандай?

Берілгені: Шешуі

Бассейн Х.Б.Ж. Қысым күші суға әсер ететін ауырлық күшіне тең:

S=250м²F_қысым= F_а.к.

h = 4 cм h = 4*10^-2м F_а.к = mg; F_а.к= 9.8 ;