Дәріс тақырыбы: Физикалық эксперимент кезіңде магистранттардың тәжірибелік дайындығына қойылатың дидактикалық талаптар
Дәріс жоспары:
1. Магистранттардың физикалық экспериментке тәжірибелік дайындығы
2. Физикалық эксперименттерді орындауда маңызды рөл атқаратын негізгі ұстанымдар
3. Теория мен эксперименттің байланыстылығы
1. Магистранттардың физикалық экспериментке тәжірибелік дайындығы
Болашақ зерттеуші ғалым физик магистранттардың эксперименттік зерттеулерге дайындығы деп, олардың арнаулы құрал-жабдықтардың көмегімен физикалық құбылысты немесе заңдылықты демонстрациялап көрсету және пайдаланудың нәтижесінде физикалық ұғымдарды түсіндіру, ғылыми көзқарасының қалыптасуы, тұлғалық және когнитивтік, әдіснамалық түсінігін, заманауи, физика-техникалық білімдері мен біліктілігін, ақпараттық технологиялық, өлшеу икемділіктері мен дағдыларының, кәсіби құзыреттілігінің қалыптасу болып табылады.
Физикалық эксперименттің маңыздылығын педагогикалық және психологиялық тұрғыдан қарастырайық. Оқыту – таным үрдісі. Оқытудың міндеті - білім алушыны айнала ортамен (табиғат, қоғам) және ғылым дамуының негізгі заңдылықтарымен қаруландыру. Танымдық процесстің түрлеріне түйсік, қабылдау, зейін, ес, қиял, ойлау, сөйлеу жатады. Сыртқы дүние заттары мен құбылыстардың жеке қасиеттерінің сезім мүшелеріне тікелей әсер етуінен пайда болған мидағы бейнелерді түйсік деп атайды. Сыртқы дүниені танып білу түйсіктен басталады. Ол білім атаулының алғашқы көзі болып саналады. Сондықтан физика сабағында физикалық процестерді немесе өлшеу құралдарының жұмыс жасау қағидаттарын түсіндірген кезде білім алушылардың сезім мүшелеріне тікелей әсер ету үшін арнайы эксперименттер арқылы көрсетілу керек.
Соған байланысты зерттеуші орындайтын ережелер және оған сәйкес физикалық тәжірибелердің ролі келесідей:
- Оқу - өмір қажеттілігі екенін білім алушыға түсіндіру, сездіру. Физика сабақтарында теория жүзінде түсіндірілген заңдылықтар мүмкіндігінше тәжірибе арқылы тексеріліп отыруы қажет. Осы физикалық эксперимнттерді орындау үстінде магистранттар физикадан алған білімдері практикада, күнделікті өмірде қолдануға болатынын түсінеді, сезінеді.
- Үнемі теория мен тәжірибе байланысын көрсету, адамзат тарихындағы ғылыми білімдердің маңызын ашу. Физика сабақтарында түсіндірілетін теориялық білімдер күнделікті тақырыпқа байланысты демонстрациялық тәжірибелердің көмегімен сүймелденіп отыру керек.
- Оқытуда білім алушылар жалаң теориялық білім алып қана қоймай, сол алған білімдерін өмірде қолдана білуін қамтамасыз ету. Қазіргі кезде көптеген білім беру мекемелерінің білім алушыларында физикадан алаған білімдер тек ҰБТ сияқты тестілеулерден өту үшін қолданылады деген түсінік қалыптасқан. Алайда физикадағы заңдылықтарды біз күнделікті өмірде, тұрмысымызда жиі қолданумызға болады. Ол үшін іс-әрекетте көрінетін икемділіктер мен дағдылар физикалық эксперимент арқылы қалыптастырылуы қажет.
- Магистранттарға өз білімдерін тәжірибеде қолдануды үйрету. Физикадан алған білімдерін магистранттар зертханалық жұмыс жасағанда қолданып арнайы икемділіктері мен дағдылары қалыптасады. Демонстрациялық жұмыстарды жасаған кезде де магистранттардың өздері жасауға мүмкіндік жасап теориялық білімді практикада қолдана білуге үйретуге болады.
- Магистранттардың проблемалық, ізденіс, зерттеу тапсырмаларын орындатып теория мен тәжірибе бірлігін дәлелдеу, өзіндік жұмысты орындауға және өз бетімен білім алуды үйрету. Физикалық эксперимент қандайда бір құбылысты немесе нысанды зерттеу үшін жасалады. Физикадан оқу тәжірибесі мен ғылыми зерттеу тәжірибесі арасында ұқсастық көп. Сондықтан оқу тәжірибесін орындау үстінде магистранттар зерттеу, ізденіс жұмыстарын жүргізеді.
- Физика сабақтарында техникада, жергілікті жердің өңдірісінде кездесетін политехникалық білімді қажет ететін мәселелері көтеріп ғылыми жоба ретінде магистранттарды қатыстырып олардың болжамдарын физика кабинетінде бар құрал - жабдықтармен эксперимент арқылы тексертіп мамандыққа бағыт бағдар беріп, зерттеушілік құзыреттіліктерін қалыптастыруға болады.
Физикалық эксперименттер көмегімен магистранттарға теориялық қағидаларды, заңдар мен ережелерді іс жүзінде тексеріп, ғылыми білімдерді меңгеруге мүмкінішіліктерін жасау. Физикалық эксперименттерді орындау барысында магистранттардың зерттеушілік дағдылары қалыптаса бастайды.
- Көрнекілікті оқытудың белгілі мақсатына сай қолдану. Физика сабағында қолданылатын демонстрациялық тәжірибелер оқылатын тақырыпқа байланысты арнайы демонстрациялық тәжірибеге қойылатын талаптарды сақтап орындағанда өз нәтижесін береді.
- Магистранттардың тәжірибелік әрекеттері тек оқу орынында, зертхана шеңберінде қалып қоймай, оқу орынынан тыс өмірмен, тәжірибемен, ғылыммен ұштасып отыруы шарт. Жоғарыда айтылғандай магистранттарды ғылыми жобаларға қатыстырып, зерттеу проблемасына байланысты гипотезаны физикалық эксперименттер арқылы тексеріп, бұл ережені жүзеге асыруға болады.
Болашақ зерттеуші ғалым физик магистранттарының физикалық экспериментке дайындығының маңызды көрсеткіштері ретінде төмендегілерді айтуға болады:
- Өлшеуіш аспаптар мен құрал-жабдықтардың құрылысын, жұмыс жасау қағидаттарын білу;
- Жетпей жатқан құрал-жабдықты балама құрал-жабдықтықтармен алмастыру;
- Экспериментке қажетті құрал-жабдықтарды таңдау, оларды керек жерде қолдану;
- Жарамсыз құрал-жабдықтың мүмкіндігінше ақауын жою;
Болашақ зерттеуші ғалым физик магистранттарының физикалық экспериментке дайындығын жетілдіруде, өзара байланысты үш кезеңді ажыратуға болады.
1. Репродуктивті кезең. Осы кезеңде магистранттарға физика пәнін оқыту әдістемесі бойынша практикум сабақтарыңда оқытушы қойған міндеттерді шеше отырып, дайын нұсқаулар бойынша зерттеу жүргізуді ұсынады. Жұмысқа арналған нұсқаулық зерттелінетін құбылыс теориясының сипаттамасын, эксперименттік әдіс және экспериментальды қондырғы сипаттамасын, сондай-ақ экспериментті жүргізудің нақты жоспарының қысқаша сипаттамасын қамтиды. Сонымен қатар, олардың шығармашылық қабілеттерін дамыту мақсатында эксперименттің әдіснамалық құндылығын арттыру үшін осы немесе басқа экспериментті оңтайландыруды магистранттарға ұсынуға болады.
2. Тәжірибелік дайындықты жетілдірудің ізденіс-зерттеу кезеңінде магистранттар құбылыс теориясымен, тәжірибелік әдісімен және қондырғымен танысқаннан кейін, оқытушы қойған мақсатқа сәйкес олар өз бетінше зерттеу жоспарын құрады және бұл жағдайда магистранттарға қажетті демонстрациялық (зертханалық) жабдықтардың тізімдері ұсынылады.
3. Шығармашылық кезең, магистранттардың тәжірибелік әдістерді талдаумен қатар эксперимнттік қондырғыны зертханада бар немесе өздері қарапайым құрал-жабдықтарды жасаумен немесе модельдеумен сипатталады. Оқытушы тек қадағалаушы және бақылаушы рөлінде болады.
Физиканы оқыту үдерісінде басты назарда болатын педагогика саласындағы ғасырлар бойы педагогтар қауымы мойындаған дидактикалық ұстанымдар жүйесі төмендегідей белгіленген:
-ғылымилық,
-саналық пен белсенділік,
-көрнекілік,
-жүйелік пен бірізділік,
-беріктілік
-тиімділік,
-теория мен тәжірибенің байланыстылығы.
2. Физикалық эксперименттерді орындауда маңызды рөл атқаратын негізгі ұстанымдар
Жоғарыда аталған ұстанымдарды жүзеге асырудағы ережелер мен физикалық эксперименттің роліне тоқталайық. Оқытудың ұстанымдары өзара байланысты, олар бір бүтін жүйені құрайды.
Осы ұстанымдарды ескере отырып, эксперименттік тәжірибелерді орындауда маңызды рөл атқаратын негізгі ұстанымдар:
1. Ғылымилық ұстанымы. Физикадан оқу материалының мазмұнын ғылыми сенімділікпен баяндауды қамтамасыз ету – соңғы ғылыми жетістіктерді ескеру қажеттілігін білдіреді. Физикалық эксперимнттерді жасау арқылы оқу материалын меңгеру процесі қазіргі ғылыми таным тәсілдеріне (салыстыру, бақылау, абстрактілеу, жалпылау, нақтылау, аналог, индукция және дедукция, анализ бен синтез, модельдеу әдістеріне), сонымен бірге математикалық, жүйелі анализге сәйкес құрылуы тиіс.
2. Проблемалық оқыту ұстанымы. Оқу танымдық іс-әрекетінің маңызы мен сипаттамасы жағдайында оқыту. Егер магистранттар проблемалық жағдайлармен кездескен кезде оның шешімін табу жолдарын қарастыруда оның ойлау белсенділігі дамиды. Мұндай дидактикалық талапты дәстүрлі тәжірибелерді қолданудан гөрі компьютерлік тәжірибелер көмегімен орындау тиімді.
3. Көрнекілік ұстанымы. Зерттелетін обьектілерді, олардың макеттерін немесе модельдерін сезімдік қабылдауды ескеру және магистранттың өзінің бақылау, орындау, өлшеу, нәтижесін алу мүмкіндіктерін ашады.
«Физикалық эксперимент бір мезгілде білім берудің көзі, оқыту әдісі әрі көрнекілік болып табылады. Оқыту жүйесінде Я.А.Коменский көрнекілік принципін оқу материалын меңгеру құралы ретінде қарастырып, дидактиканың алтын ережесі деп атаған. Магистранттардың дүниетанымы негізінен көрнекілік арқылы жүзеге асырылады; олар заттардың өзін немесе бейнесін, көлемін тікелей көріп, байқап таниды. Бұл принципті соңғы ғылыми жетістіктер де дәлелдеді. Мысалы, көру органдары миға есту органдарымен салыстырғанда 5 есе, сипалау органдарымен салыстырғанда 13 есе көп ақпарат өткізеді екен. Көз арқылы алған мәліметтерді адам жеңіл, тез, берік есте сақтайды. Физикалық тәжірибелерді орындау кезінде ондағы болып жатқан процестер магистранттардың сезім мүшелеріне (көру, есту, иіс сезу) тікелей әсер етіп құбылыстың мида тұтастай бейнеленуіне жағдай жасайды (сурет 1), олардың қызығушылығын арттырып және есте сақтау қабілеттерін шыңдайды.
Сурет 1 – Ақпаратты қабылдау сапасының сабақтың түріне байланысты
Көрнекілік принципін жүзеге асыру үшін қолданатын ережелерге және осы ережелерді орындаудығы физикалық эксперименттің роліне тоқталып өтейік.
- «Алтын ереже»: көруге болатынды - көрсету, естей алатынды - естірту, сезіне алатынның бәрін - олардың сезім мүшелеріне сездірту, түйсік туғызу. Физика сабақтарында бұл ережені орындау физикалық эксперименттердің көмегімен мүмкін болады. Мысалы: Толқынның интерференциясын судағы беттік толқындар арқылы көрсету, тон биіктігі бойынша әр түрлі диапазондағы дыбыстарды естірту, дифузияның ауадағы жылдамдығын анықтау тәжірибесі арқылы иіс сезу сезімдерді де пайдаланып зерттеліп жатқан процес жайлы түйсіктің мида оңай бейнеленуін қамтамасыз етуге болады.
- Магистранттарда тікелей түйсіну, көру, есту мүшелері арқылы әртүрлі заттардың формасын, түсін, көлемін, бейнесін көріп, дыбысын естуі негізінде оларда ой пайда болады.
- Магистранттар заттың немесе құбылыстар мен оқиғалардың бейнелерін, көлемін, түр-түстерін сөзбен емес көру арқылы әрі жеңіл, әрі тез есте сақтайтынын қамтамасыз ету. Физиканы оқыту үдерісінде бұл ережені орындау үшін де физикалық тәжірибеге жүгінеміз. Мысалы барометр анероидтың жұмыс жасау қағидаттарын түсіндіру кезінде кітапта көрсетілген мағлұматтармен ғана шектелмей барометрдің ішкі құрылысын, атмосфералық қысым өзгергенде әр бір бөлшегінің атқаратын қызметін көру сезімдері арқылы көрсету.
- Қолданылатын көрнекі құралдардың өмірмен байланысын қамтамасыз ету. Бұл ережені демонстрациялық тәжірибе арқылы орнындауға болады. Мысалы: қатты денелердегі қысым тақырыбына жасалынған тәжірибеден кейін (тақтайға жартылай қағылған шегелерді құмға түсіретін қысымын көрсету) «пышақты, балтаны не үшін қайраймыз?» деген сұрақтар қою арқылы тұрмыста жиі қолданылатын іс-әрекеттермен байланыс құруға болады.
- Көрнекілік - көрсету мақсатында емес, логикалық ойлауды дамыту құралы ретінде пайдаланылады. Бұл ереже логикалық тапсырмалардан тұратын зертханалық жұмыстарды орындаған кезде жиі қолданылады. Немесе демонстрациялық тәжірибелерді орындау кезінде арнайы логикалық сұрақтар қою арқылы көрсетілген тәжірибенің өмірде қолданылып жүргенін көрсету.
- Магистранттар заттарды қолымен ұстап, көлемін, түр-түсін байқап, көзімен көруге және әр түрлі дыбысын естуге жағдай туғызу. Бұл ереженің орындалуына мынадай тәжірибелерді мысалға алсақ болады: Жиіліктің өзгеруіне байланысты дыбысты сипаттайтын шамалардың қалай өзгеретінін демонстрациялық тәжірибе арқылы көрсету. Ол үшін камертонның бір камертонның ұшына инені бекітіп, осы иненің камертонды ұрған кездегі күйе жағылған әйнекке түсіретін графигі арқылы дыбыс толқынының жиілігі туралы мәлімет алып, камертонның шығарған дыбысымен салыстыру керек.
- Көрнекілік заттар мен құбылыстардың өзін тікелей көрсетуге мүмкіндік болмаған жағдайда да қолданылады. Кей кездері физикалық эксперимент жасауға физика кабинетіндегі құрал-жабдықтардың мүмкіндігі бола бермейді. Бұл мәселені шешудің тиімді жолы вертуалды компьютерлік тәжірибелер. Сонымен қатар қазіргі кезде дамып келе жатқан 3D принтингті айтуға болады.
- Көрнекіліктер оқушының құбылыстарды байқауға, қабылдауға деген ынтасын оятып, ізденіс дағдыларын қалыптастырады. Физика техникамен тығыз байланысты. Мектептегі физика оқулықтарында көптеген техникалық қондырғылырдың жұмыс жасау қағидаттары түсіндірілген. Бірақ олар оқушылардың сезім мүшелеріне тікелей әсер етпей, көрсетілмей тек сөз жүзінде ғана түсіндіріледі. Мысалы жаңартылған оқу бағдарламасымен оқытылатын 7-сыныптардың оқулықтарында автомобилдің гидравликалық тежегішін алуға болады. Тәжірибелік дайындығы бар магистрант болашақта бұл қондырғының жұмыс жасау қағидатын демонстрациялық тәжірибе арқылы жасап көрсетіп, оқушылардың қабылдауға деген ынтасын, қызығушылығын оятады.
- Көрнекілік бақылай білуге, салыстыру, қатар қоя білуге, абстракты ұғымдарды дамытып, жетілдіруге жол ашады. Физикалық эксперименттерді жасағанда ондағы зерттелінетін құбылыс бақыланады және осы құбылысты сипаттайтын шамаларды әр түрлі жағдайда бірнеше рет өлшеп олар салыстырылады. Зертханалық тәжірибелерде алынған нәтиже өңделіп қорытынды жасалынады.
- Көрнекілік құралдарын қолдану барысында алғаш оны бүтіндей, кейін бас және қосалқы құралдарын, соңында тағы бүтіндей көрсету керек. Бұл ережені орындауына мысал ретінде қандайда бір қондырғының жұмыс жасау қағидатын түсіндіруді алуға болады. Қондырғыны бүтіндей әкеліп, оны бөлшектерге бөліп және оны қайтадан жинау немесе магистранттарға жинатып көру сезім мүшелерін ғана емес қолмен ұстап көруге де жағдай туғызуға болады.
- Көрнекілікті магистранттармен бірігіп жасау. Физикалық эксперименттерді магистранттардың өздері жасау, олардың білім сапасын арттыруға көмектеседі. Әсіресе зертханалық жұмыстарда олар өздігінен жұмыс жасап тәжірибенің мақсатына қол жеткізуге тырысады.
- Көрнекі құралдарын оқу пәндерінде нақтылы өз орнында оқушылардың жас, таным ерекшеліктерін ескере отыра пайдалану. Физикадан демостарциялық тәжірибелерді ұйымдастыру кезінде өтіліп жатқан тақырыпқа байлынысты тәжірибелер ғана орындалады. Сонымен физикалық тәжірибенің көрнекілік ретіндегі рөлін және педагогикадағы көрнекілік принципін жүзеге асыруда орындалатын ережелермен сәйкес екеніне көз жеткіздік.
Достарыңызбен бөлісу: |