ӘӨЖ 372.3
жүсіпқалиева Ғ.Қ
педагогика ғылымдарының кандидаты,
доцент
Тасанова Қ.м.
М.Өтемісов атындағы БҚМУ
магистранты
e-mail: katya_beka8709@mail.ru
Физикалық есептерді
шешу кезінде білім алушылардың біліктілігін құру
Андатпа.
Гравитациялық және электростатикалық өрістер
тақырыбында пәнішілік байланыстар негізінде
құзыреттілік тұрғысынан оқытуды жүзеге
асыру қалыптастырылған.
Кілттік сөздер: құзыреттілік, гравитациялық өріс,
электростатикалық өріс, физика.
Бүгінгі
таңда тұлға құзыреттілігін арттыру барысында
білім сапасына қатаң талаптар қойылып, оқу
үрдісін ұйымдастырудың жаңа формалары мен
әдістері, оқытудың жаңа технологиялары кең
көлемде практикалық қолданысқа ие болуда. Оқыту
жүйесінде және ЖОО мен мектепте алған білім, білік,
дағдыларының белгілі бір мөлшері болашақта
жинақталады. Тұлға құзыреттілігі дегеніміз ішкі
және сыртқы құралдарды пайдалана отырып белгілі
бір мақсатқа жету
үшін, сонымен қатар белсенді ,сапалы ұйымдастыру
қабілетін жоғарлатады. Сонымен қатар ішкі ресурстраға
БДБ ғана емес, функционалды білімнің элементтері,
тұлғаның жеке қасиеттері жатады [1]. Сыртқы
ресурстарға оқыту әдістемелеріндегі ақпараттар (қағаздық
және электрондық таратушылар) кіреді. Сонымен,
құзыреттілікті қалыптастырудағы функционалдық
білімділік- оқыту үдерісінің қосымша бөлімі.
Бірақ олардың қолдану аясы оқытудың
әртүрлі кезеңдерінде бірдей жүрмейді, белгілі бір
есептің қиындығына қарай, мақсатына қарай
қолдануға болады. Физиканы оқыту циклдік үдеріс ретінде
оқытылады. Бастапқы кезеңде ЖОББМ мен ЖОО-да бақылаудан
не эксперименттен туындаған түсініктемелер, заңдар, теориялар
оқытудың сыртқы құралдарына жатады. Бұл
кезеңдегі мұғалімнің басты мәселесі- орташа
үлгідегі есептің барысын білім алушылардың дұрыс
меңгергені зор. Оқытудың келесі кезеңінде
физиканың барлық бөлімдерінен алған білімді одан да
күрделі есептерге қолдануын қамтамасыз ету қажет. Осы
кезеңде ең басты назарды физиканың бір бөлімінен
алған білімді басқа бөлімдегі есепке дұрыс
қолдана білуді тиімді ұйымдастыра білу керек. Сонымен есептерді
шешу кезінде құзыреттіліктік есептерді қалыптастырудың
ерекшеліктерін қарастырайық.
«Гравитациялық
өріс» және «электостатикалық өріс» тақырыптарын
қарастырайық. Олар өрістегі күштік векторлар.
Олардың күштік сипаттамасы электростатикалық өрістегі 
кернеулігі мен гравитациялық
өрістегі 
кернеулігі. Екеуінің
өрістері потенциалды, яғни сипаттамаларына скалярлық
потенциалды енгізуге болады, потенциалды өрісте өрістің
энергетикалық сипаттамсы болып табылады. Электростатика және
механиканың көптеген есептерінде
зарядтың орын ауыстыруына және бір нүктеден
басқа нүктеге ауысу массасы өрістегі жұмыспен (немесе
ішкі күштермен) анықталынады. Есептеулерді екі тәсілмен
шешуге болады. Бірінші тәсіл дене орын ауыстырғанда
күштің атқарған жұмысы 
жалпы формуласымен
анықтауға болады. Екіншісі- өрістегі потенциалды
қасиеттерді қолдануда болып табылады. Ондай өрісте
өрістегі жұмыс немесе ішкі күштер траекторияның
фрмасына байланысты емес, тек қозғалыстағы
нүктенің бастапқы және соңғы
нүктелеріне байланысты. Потенциал скаляр шама, сондықтан егер
өрісте көп заряд тудырса, онда өрістің кез-келген нүктесіндегі
потенциалы осы нүктеде әрбір жеке зарядтар тудыратын
потенциалдардың алгебралық қосындысына тең болады, ал
өріс күштерінің жұмысын потенциалдар айырымының
көмегімен өрнектеуге болады 
.
Дәстүрлі
оқытудың ерекшелігі гравитациялық және
электростатикалық өрістерді оқыған кезде ең
бастысы тартылыс күшіне көп мән береді, содан кейін-
кернеулік пен потенциал қарастырылады, ал екінші тәсіл тура
кернеулік пен потенциал шамаларына көп мән береді. Білім алушылар
өрістің кернеулігі мен кернеу арасындағы байланыстар
электростатикалық өрістің сипаттамасы ретінде алған
білімдерін пайдалана отырып «Гравитациалық өріс» тақырыбына
арналған есептерде қолдана алады. Есептеулерді шешу кезінде
гравитациялық және электростатикалық өрістердің
жағдайына назар аудару қажет. Физика сабағында өткізілетін
практикалық сабақтарында әртүрлі тапсырмалар
қолданылады. Ішкі құралдарды қолдана отырып,
«Гравитациялық өріс» тақырыбна арналған бірнеше
мысалдарды қарастырайық.
Мысал 1.
Оқыту
жүйесінде құзыреттілік тұрғысын қолдану
тапсырмалардың жаңа түрінен көруге болады- ол
құзыреттілікке бағдарланған тапсырмалар (ҚБТ).
Бірінші мысалда құрылымдық стимул, есеп формулалары, тіркеу
жауабының парағы, жауаптың кілті, бағалау критериясы
көрсетілген [2, 65 б.].
ҚБТ
«Электростатикалық және гравитациялық өрістердің
сипаттамалары және заңдары»
Гравитациялық
өзара әсерлесулер фундаменталдық өзара
әсерлесулердің негізгі түрі болып табылады. Механикада аспан
денелерін қарастырғанда ең маңызды рөл
атқарады, соның ішінде жасанды серіктерінің
қозғалысы қарастырылады. Тартылыс теориясымен көптеген
есептердің мөлшері байланысты, олардың шешімі
практикалық мағынасында ғана емес, сонымен қатар
табиғаттағы заңдардың біртұтас түсінігін
терң қарастыруға мүмкіндік береді. Сіздердің назарларыңызға Ньютонның тартылыс заңы мен электростатикалық
теория арасындағы заңдар аналогиясы көрсетілген.
Кестеге
қозғалмайтын денелерге әсер ететін гравитациялық
заңдар мен олардың сипаттамаларын жазу керек.
Гравитациялық
өрістегі кернеу 
белгіленеді, ал 
- потенциал екенін ескеру керек.
1-кесте
1-кесте
– Элекктрлік және гравитациалық өрістердің
сипаттамалары мен заңдары
|
Сипаттамасы |
Электр өрісі (физикалық шама,
заңдары) |
Гравитациялық өріс |
|
Өріс
көзі |
q заряд |
|
|
Өріс
көзінің өзара әрекеттесу күші |
Кулон заңы
|
|
|
Қозғалыстағы
күштің радиусы |
|
|
|
Күштің
өзара әрекеттесуін анықтайтын заңдағы
пропорционалдық коэффициент |
|
|
|
Өрістің
күштік сипаттамасы- кернеулік |
|
|
|
Потенциалдық
энергияның өзара әсерлесуі |
|
|
|
|
|
|
|
Потенциал |
Нүктелік
заряд үшін
|
|
|
Өрістегі
күштің жұмысы А |
|
|
|
Гаусс
теоремасы |
|
|
2-кесте
2-кесте- Тексеру
құралы
(кестенің дұрыс
жауаптарымен толтырылуы)
|
Сипаттамасы |
Электр өрісі (физикалық шама,
заңдары) |
Гравитациялық өріс |
|
Өріс
көзі |
q заряд |
m масассы |
|
Өріс
көзінің өзара әрекеттесу күші |
Кулон заңы
|
Ньютонның
Бүкіләлемдік тартылыс заңы
|
|
Қозғалыстағы
күштің радиусы |
|
|
|
Күштің
өзара әрекеттесуін анықтайтын заңдағы
пропорционалдық коэффициент |
|
G |
|
Өрістің
күштік сипаттамасы- кернеулік |
|
|
|
Потенциалдық
энергияның өзара әсерлесуі |
|
W= |
|
|
|
|
|
Потенциал |
Нүктелік
заряд үшін
|
Материалдық
нүкте үшін
|
|
Өрістегі
күштің жұмысы А |
|
|
|
Гаусс
теоремасы |
|
|
Бағалау
құралы (балдарды есептеу).
Әр
дұрыс толтырылған жолға- 10 балл.
Барлық
тапсырманың максимал баллы- 100
балл.
2
мысал
Ақпарттық құзыреттілік
Аспект «Ақпартты өңдеу»
ІІ деңгей
Механика, І курс
«Физика»
мамандығы
Бұл ҚБТ физиканың механика, физика
оқыту әдістемесі сабақтарында «Құзыреттілік
тұрғысынан оқытуда» студенттерге оқытылады, сонымен
қатар ЖОББМ жаратылыстану- математика бағытындағы 10
сыныптарда оқытылады. Бұл есепте дұрыс жауабын табу
ғана емес, сонымен қатар оның мазмұны мен аргументтерін
қалыптастырады, ол дегеніміз І деңгейдегі жазбаша коммуникацияны
қалыптастырады.
Тапсырма
F күші мен екі нүктелік зарядтың арасындағы 2
интервалындағы
әрбіреуі 2 см-ден r қашықтықтың өзара
байланыс графигін тұрғызу керек. 
және 
.
Ақпарат көздерін
оқып зерттеңдер. №1 бланктағы бос орындарды
толтырыңыздар.
Кулон күшін есептеңдер,
№2 бланктағы бос ұяшықтарды толтырыңыздар. Кулон
күші мен екі нүктелік зарядтың
арақашықтығын арасындағы байланыс графигін
тұрғызыңдар.
№1
бланк.
1. Электрон зарядына ұқсас зарядтар ________,протон зарядына ұқсас зарядтар ______,нейтронның
заряды _____.
2. Элементар зарядтың сандық мәні __________
3. Тұйық немесе оқшауланған жүйе деп
____________________________________
№2 бланк.
|
R, см |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
F,
10-7 Н |
|
|
|
|
|
Қорытынды: _______________________________________________________
___________________________________________________________________
Электрлік заряды бар денелердің өзара әрекеттесетіні, дәлірек айтсақ заряды бірдей
денелер тебіліп, ал заряды әртүрлі денелердің тартылатыны
белгілі. Айнымалы таразы көмегімен француз физигі Ш.О.Кулон
қозғалмайтын екі кішкене зарядталған шариктердің
бір-бірімен өзара әрекеттесу күшін эксперимент жүзінде
анықтады. Ол 1845 ж. өзінің Кулон заңын ашты:
вакуумдегі қозғалмайтын екі нүктелік зарядтың
өзара әрекеттесу күші зарядтар модулінің
көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың
арақашықтарының квадратына кері пропорционал. Бұл
күш осы зарядтарды қосатын түзу бойымен
бағытталған.
Тексеру құралы.
№1 Бланк.
Жауаптары:
1. Электрон зарядына ұқсас зарядтар теріс ,протон зарядына ұқсас зарядтар оң ,
нейтронның заряды жоқ.
2. Элементар зарядтың сандық мәні е=1,6*10-19 Кл
3. Тұйық немесе оқшауланған жүйе деп шекарасы
арқылы зат өте алмайтын жүйені айтады.
№2 Бланк.
|
R, см |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
F,
10-7 Н |
13,500 |
3,375 |
1,500 |
0,844 |
0,540 |
Қорытынды:
Балдарды есептеу.
|
№1 блактегі әр дұрыс
сұраққа |
10 баллдан (максимал 30
балл) |
|
№2
бланктегі әр дұрыс толтырылған бағанға |
10 баллдан (максимал 50
балл) |
|
№2
бланктағы дұрыс қорытынды бергені үшін |
20 балл |
|
Барлық тапсырманың максимал баллы |
100 балл |
Физиканы оқыту жүйесінде әртүрлі
практикалық тапсырмаларды орындай келе оқушылар мен студенттер
әртүрлі салаға арналған арнайы тапсырмалар
жиынтығын орындауда бар ақпараттарды қолдана отырып,
құзыреттілікті қалыптастырудың мүмкіндіктерін
ашады.