Пәнінен syllabus
Жұмыс және энергия ұғымдарына ғылыми-әдістемелік талдау жасау
жүктеу/скачать 2.12 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2.
Жұмыс және энергия ұғымдарына ғылыми-әдістемелік талдау жасау Энергия ұғымы туралы жан-жақты қарастырғапымызға қарамастан, энергияның толық анықтамасы туралы біртұтас пікір қалыптаспаған. Ғылымда механикалық жұмыс ұғымы энергияға қарағанда бүрын енгізіліп, соның негізінде энергия ұғымы тұжырымдалған. Оны физиктердің жүйенің бір күйінен екінші күйіне өту процесі көбірек қызықтыруымен түсіндіруге болады. Мектепте жұмыс ұғымын қалыптастыруда бірқатар қиындықтар кездеседі; оқушылардың көптеген физикалық ұғымдар туралы, мысалы жылдамдықты, массаны, температураны жәнс т.б. мектепке оқуға келгенше біледі, ал мектепте оларды тереңірек оқытады. Ал оқушылардың жұмыс туралы ұғымы ғылыми қөзқарасқа сәйкес келмейді. Энергия ұғымының көп кездесетін анықтамаларын талдап көрсетейік. Материя қозғалысының көптеген түрі бар. Материя қозғалысының барлық түрлері бір- біріне белгілі бір сандық қатынаста айнала алады. Осыдан барып материя қозғалысының әр түрін бірдей шамамен өлшеуге болатындығы шығады. Яғни, энергия әр турлі материя қозғалысының сандық өлшемі болып табылады. Екінші жағынан механикалық жүйенің белгілі бір күйіне тән энергия сәйкес келеді. Бір күйден екіншісіне өту жүйенің энергиясының өзгеруімен анықталады. Механикалық процесс жағдайында бұл ауысу жұмыс істеу арқылы іске асырылады. Осыған байланысты, басқаша анықтама: Жүйенің энергиясы оның күйінің функциясы болып табылады. Ал орта мектептегі анықтамасы: энергия – денелердің жұмыс істеу қабілеттілігін анықтайды. Жоғарыда келтірілген энергияның анықтамаларының әрқайсысы, оны ғылыми және әдістемелік жағынан толық ашпайды. Шындығында материяның формасы мен қозғалысының түрлерінің классификациясына байланысты сұрақтар анық, әрі нақты емес. Оның үстіне бірінші анықтама оқушыларға білім беру сатыларындағы алған білімдерін дамыту мақсатында жалпылауға арналған. Тек қана механикалық құбылыстарды оқу кезінде «қозғалыс мөлшері» ұғымының физикалық мағынасын ашу қиын. Екінші анықтаманың да кемшіліктері бар. Дененің күйін анықтайтын көптеген шамалардан энергияны қалай бөліп алып қарастыруға болады. Орта мектеп оқушылары үшін «жүйенің куйі» қарапайым ұғым емес. Бұл ұғым да энергияға байланысты құбылыстарды оқып үйренгенде оқушылардың білімдерін толықтыруда, ойлау қабілеттерін дамытуда көптеген қосалқы жұмыстарды қажет етеді. Сондықтан да осындай мағынадағы анықтамамен энергия ұғымын қалыптастыруды бастауға болмайды. Бірақта орта мектепті бітіретін оқушыларды энергияның осы анықтаманы түсінуге алып келу қажет. Үшінші анықтамадан энергия ұғымын енгізу үшін алдымен жұмыс ұғымын анықтау керек. Сонымен бірге жұмыс ұғымы энергия ұғымы арқылы ашылады. Мұндай жағдайда логикаға қойылатын қарапайым талап (бір сөздің мәнін қайталай беру) бұзылады (яғни энергия дененің жұмыс істей алатындығын көрсетеді, ал істелген жұмыс энергияның өзгерісіне тең). Орта мектепте механиканы оқып үйренгенде энергия менжүмыс үғымын қалыптастарудың әртүрлі жолдары бар. 1. Энергия үғымы жүмысқа байланыссыз енгізіліп, соңынан олардың өзара байланысы анықталады. Мұнда механикалық процестерде сақталатын кинетикалық және потенциалдық – mgh энергиялардың қосындысы арқьшы қарасгырылады. Одан кейін механbrалық процестердегі кинетикалық энергияның өзгерісі ретінде жұмыс ұғымы енгізіледі. 2. Кинетикалық энергияның өзгерісі және жұмысты байланыстыратын теңдеу арқылы энергия және жұмыс ұғымы бірге енгізіледі. Бұл жағдайда энергетикалық ұғымдарды оқып үйрену денелердің екпіндей немесе тежелу кезіндегі қозғалысын қарастыру арқылы басталады. Ешқандай күш қозғалыслы бірден тоқтата алмайды. Тежелу жолын есептегенде мына теңдеуді алады Теңдіктің сол жағы кинетикалық энергия, ал оң жағын механикалық жұмыс деп атайды. Дене осындай энергия алу үшін, ол осыған сәйкес жолды жүріп өтуі қажет. Потенциалды энергия кинетикалық энергияның пайда болуының «қоры» ретінде енгізіледі. Кинетикалық энергия мен потенциалдық энергияның қосындысының тұрақтылығынан механикалық энергия ұғымы енгізіледі. Механикалық процестерде ол сақталып қана қоймайды, әрі бір-біріне айнала алады. 3. Негізгі мектепте алған жұмыс және энергия ұғымдарын дамытып, одан ары бағдарлы немесе жалпы білім беретін мектепте жогарғы сыныптың механика қурсында энергетикалық ұғымдарды оқыту әдісін қарастарады. Жоғарыдағы таңдауларға қарағанда жұмыс және энергия үғымдары бір-біріне жақын, олай болса оқыту үрдісінде олардың айырмашылықтарын көрсете білу қажет. Жұмыс процесті сипаттайды, ал энергия механикалық жүйенің күйін сипаттайды. Сондықтан да дененің алған энергиясы туралы айтуға болады, ал оның жұмысының сандық мәні мынаған теңдеуге болмайды. Жұмыс энергияның өзгеруін сипаттайтын физикалық шама, яғни энергияның өзгерісінің өлшемі болып табылады. жүктеу/скачать 2.12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|