7
8-СЫНЫПТА «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІН
ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯНЫ
ҚОЛДАНУ
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
-
ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫНЫҢ АШЫЛУЫ ЖӘНЕ ДАМУ ТАРИХЫ 4
-
ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫ
2.1 Жылу құбылыстары бойынша жалпы түсінік 6
2.2 Ішкі энергия 7
2.3 Жылуөткізгіштік 12
2.4 Конвекция және сәулелену 13
2.5 Жылу мөлшері 16
2.6 Заттың меншікті жылу сыйымдылығы 18
3 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ 20
3.1 Жаңа сабақ жоспары 21
3.2 «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты білім сайысы 23
3.3 «Жылу құбылыстары» бөлімін қайталау сабағы 25
4 «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІНЕ ЕСЕПТЕР ШЫҒАРУ 27
5 ФИЗИКАНЫ ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛАР ҚОЛДАНУ 31
6. ОҚУШЫЛАРҒА АРНАЛҒАН ТЕСТЕР ЖИНАҒЫ 38
ҚОРЫТЫНДЫ 46
ӘДЕБИЕТТЕР 47
КІРІСПЕ
Қазіргі кезең ақпараттық технологиялардың, компьютерлік жүйенің дамыған заманы. Олар өмірдің барлық саласын қамтыған және өте кең қолданыста. Сондықтан, ақпараттық компьютерлік технологияларды, олардың жетістіктерін оқу үрдісінде қолдану бұл заман талабы.
Мектеп мұғалімдерінің компьютерлік білім деңгейін көтеру мен оқушылардың да компьютерлік білімдерін дамыту физиканы оқытуда ақпараттық технологияны қолданудың өзектілігін тудыратын қиын сұрақтардың бірі болып табылады.
Есептеуіш техникасын информатика пәнінде ғана пайдаланып қоймай, оны бастауыш сыныптан бастап барлық пәндерге енгізген кезде ғана оқушылардың компьютерлік сауаттылығы қалыптасады.
Оқушылар кәдімгі мектептегі оқулыққа қарағанда, компьютердегі электрондық оқулықты оқығанда жоғары қызығушылық танытады. Ақпараттық технологияларды қолданудың өз артықшылықтары бар. Солардың ішінде айта кететін болсақ, олардың қолайлылығы, қызықтылығы, білім берудің сапасын арттыру және дамыту қарқынын күшейтудегі тиімділігі.
С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан мемлекеттік университетінде де бұған өте үлкен көңіл бөлінген және соған сәйкес арнайы бөлім – (ЦВИОТ) қызмет атқарады.
Бітіру жұмысымның тақырыбы: «8-ші сыныпта «Жылу құбылысы» бөлімін оқытуда компьютерлік технологияны қолдану». Осы тақырыпты таңдап алуыма себепші болған жағдайлар, бұл «Жылу құбылысы» деген физиканың қарапайым бөлімін жан-жақты, қызықты жақтарынан оқушыларға компьютердің көмегімен жеткізу, түсіндіру. Электрондық оқулық құрғанда да, осы тақырыпқа сәйкес тәрбиелік мәні зор мақал-мәтелдер, қызықты жұмбақтар енгіздік. Броундық қозғалыстың да макетін олар экраннан көре алады. Құр сөзбен айтқанша, бір рет көріп, көз алдарына елестете алады.
Курстық жобаны құрған кезде біз оқушылардың жасырынды қабілеттерін және шығармашылық потенциалдарын жеделдету үшін «100 рет естігенше, 1 рет көрген жақсы»,- деген нақыл сөзді бағыт-бағдар етіп алдық.
Тақырыптың құндылығы: Физика сабағын компьютердің көмегімен, яғни информатика сабағымен байланыстыру кең мөлшерде көрсетілген.
Жаңа сабақты оқыту барысында есте сақтау қабілеттерін жетілдіру қажет. Оқытудың негізгі мақсаты – оқушылардың алған білімінің сапалығымен, тереңдігін, баяндылығы мен қолданымдылығын қамтамасыз ету. Ал оқу материалын неғұрлым түсінікті және оқушы санасында нақты бейнелеп, жадында ұзақ сақталатындай етіп жеткізудің тиімді тәсілдерінің бірі ретінде оқыту көрнекілігін, яғни компьютерлік технологияны пайдалану қажет.
Ойын элементтерін енгізіп, иллюстративтік материалдарды көрсету олардың білім алуға деген қызығушылығын арттыратыны белгілі.
Болашақта Қазақстанда білім беру жүйесін ақпараттандыру телекоммуникациялық желілерді жасау және дамытуымен ұштасады. Ал білім беру жүйесінің негізгі міндеттері біртұтас телекоммуникациялық желіні құру және дамыту арқылы шешіледі.
1 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫНЫҢ АШЫЛУЫ ЖӘНЕ ДАМУ ТАРИХЫ
Жылу процестері тарихы ғылыми ақиқатқа жетуде қиыншылықты жолдан өтті. Жылу құбылыстары XVII – XVIII ғғ-да көңіл бөле қарастырыла басталған. М.В.Ломоносовтың айтуы бойынша ол жансыз заттардың ішкі қозғалысына қатысты деп тұжырымдаған.
Механикалық құбылыстардан кейінгі ең елеулі және танымал құбылыстар – жылу құбылыстары. Бұл құбылыстар дененің қыздыруымен немесе суытуымен байланысты және процестер денелердің кейбір қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі. Жылулық процестердің жүруі заттың құрылысына, оның ішкі құрылымы мен тығыздығына байланысты1.
XVII ғасырдан XIX ғасырға дейін жылу табиғаты туралы екі көзқарас болды. Бірінші теорияға сәйкес материяның ерекше бір түрі жылу тегі бар, ол бір денеден екіншісіне өтіп, оның қаншалықты қызғанын анықтайды деп есептеледі. Жылу тегі теориямен қатар, жылудың екінші – корпускулалық (кішкенне дене дегенді білдіреді) теориясы болады. Бұл теорияға сәйкес, жылу дегеніміз – дененің өте ұсақ бөлшектерінің үздіксіз ішкі қозғалысы. Ол теорияны XVII – XVIII ғғ көптеген көрнекті ғалымдар дамытты, мысалы: Ф.Беккон, Р.Гук, Н.Ньютон, Р.Бойль, Д.Бернулли, М.В.Ломоносов т.б.2
Жылу табиғаты туралы корпускулалық теорияның дамуына М.В.Ломоносов зор үлес қосқан. 1745 жылы жылу мен суықтың табиғаты туралы жазған шығармасында жылуды зат бөлшектерінің айналмалы қозғалысы ретінде қарастырады. Ломоносов өз теориясының көмегімен балқу, булану, жылуөткізгіштік және басқа да құбылыстарға дұрыс түсініктеме бере алған1.
XIX ғасырдың аяғында атақты ғылымдар: М.Ломоносов, П.Джоуль, Р.Клаузиус, Дж.Максвел, Л.Больцмандар негізгі қорытынды жасады. Олар жылу құбылыстарын барлық денелерді құрайтын молекулалардың ретсіз қозғалысы деп түсіндірді. Молекулалардың ретсіз қозғалысын жылулық қозғалыс деп атады. Дене молекулаларының жылулық қозғалысын желсіз тынық ауадағы түйнектелген шіркей тобымен салыстыруға болады. Әлемді құрайтын бөлшектердің көзге көрінбейтін жылулық қозғалысы ешқашан, ешбір жағдайда тоқталмайды2.
2 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫ
2.1 Жылу құбылыстары туралы жалпы түсінік
Молекулалардың ретсіз қозғалысының нәтижесі броундық қозғалыс болып табылады. Броундық қозғалыс – үлкен және кіші бөлшектерге, сансыз көп молекулаларға, және молекулалармен атомдарға тән жылулық қозғалыс. Орта молекулаларының жылулық қозғалысы мен броундық қозғалыстың себебі болып, зат бөлшектерінің ретсіз қозғалысының келесі бір түрі – диффузия құбылысы. Диффузия – бір зат молекулаларының басқа бір зат молекулаларының аралығына ену құбылысы1.
Жылу құбылыстары тағы бір негізгі шама – температурамен тығыз байланысты. Температура ұғымын зерделеу барысында әр түрлі қыздырылған екі денені жанастырсақ, онда аса қатты қызған дене салқындайды, ал суық дене жылынады. Екі дененің жылу берілуі әсерінен бір-бірімен жылу немесе энергия алмасуын байқауға болады2.
Жылу алмасу – екі дене жалғасуында жылу берілу жолымен энергияның қаттырақ қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге өту процесі. Жылуды өзіне қабылдайтын екінші денеге қарағанда жылу беретін дененің температурасы жоғары болады. Атмосфералық қысымдағы таза судың қайнау және қату температуралары айырымының жүздеген бір бөлігін бір градус деп алады.
Газ қысымы температураға тәуелді: температура жоғарылаған сайын газ қысымы ыдыстың қабырғасына көбірек түседі, ал температура төмендегенде кемиді.
Т – температура, V – газ көлемі деген белгілер енгізе отырып, газ көлемінің температураға сызықтық тәуелділігінің кескінін (Сурет 1) көреміз.
Табиғаттағы ең төменгі шектік температура – 273,15С – қа тең, ол абсолюттік ноль температура.
Цельсий шкаласы бойынша температура t (C) мен абсолюттік термодинамикалық Кельвин шкаласы бойынша температуралық Т(К) байланыс:
Т=(t+273)K немесе t=(T-273)0C
Абсалют температура молекулалардың жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясына тура пропорционал болады.
Температура – газ молекулалары қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшеуіші. Температураның физикалық мәні де осында1.
2.2 Ішкі энергия
Энергияның қандайда бір түріне ие болатын денелер белгілі бір жұмыс атқара алады. Жұмыстың орындалу есебінен дененің энергиясы кемиді. Дененің энергиясының бұл өзгерісі, дененің атқаратын жұмысының шамасына тең.
Егер денені жоғары лақтырсақ оның кинетикалық энергиясы кемиді де, ал оның потенциалдық энергиясы арта түседі. Дене ең жоғарғы көтерілген биіктігінде дененің барлық кинетикалық энергиясы толығымен потенциалдық энергияға ауысады. Дене төмен қарай түскен кезде кері процесс жүріп, дененің потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады. Денеге сығылған серіппе әсер еткенде де осыған ұқсас жағдайды бақылауға болады.
Үйкеліс күшінің болмауынан және тек серпімділік пен тартылыс күштерінің әрекетінен денелердің немесе денелер жүйесінің потенциалдық және кинетикалық энергияларының қосындысы барлық жағдайда тұрақты болатын тәжірибелер мен есептеулер көрсетілген.
Қызу мен деформация, құлап келе жатқан қорғасын жүктің потенциалдық энергиясының азаюы салдарынан екі дене күйлерінің өзгеретінін білдіреді1.
Үйкелетін және соғылатын денелер қызады: көлік доңғалағының өстері, арамен кесілген отын; шегені балғамен бірнеше рет ұрғанда - шегенің қызғанын, ал сымды бүгіп және жазғанда, иілген жерінің қызғаны сезіледі. Жер атмосферасына үлкен жылдамдықпен аспан денелері метеориттер енгенде, айтарлықтай қызу процесі жүреді. Метеориттердің массасы бірнеше килограммнан бірнеше тоннаға дейін болады, олар реактивті ұшақтардың жылдамдығын жүздеген есе артық жылдамдықпен ұшатындай өте үлкен кинетикалық энергияға ие болады. Аса ірі метеориттер атмосферада толық жанбайды, олар жерге құлайды. Жер атмосферасының тығыз қабаттарына енгенде ұшу аппараттары да қатты қызады. Осы құбылысты жерден ұшырылатын ғарыштың зымыран аппараттарын, реактивті ұшақтардың қаптамасын жасағанда міндетті түрде ескереді. Осындай жағдайлардың барлығында дененің механикалық энергиясының бір бөлігі оның күйіне байланысты болатын энергияға түрленеді. Оны механикалық энергиядан өзгеше, оны дененің ішкі энергиясы деп атаймыз.
Газдардың ішкі энергиясы дегенде оның бөлшектері қозғалысының кинетикалық энергиясын айтады. Сұйықтармен қатты денелердің молекулалары мен атомдарды тербелмелі қозғалыс жасайды және өзара әрекеттеседі. Сондықтан сұйықтардың, қатты заттардың және газдардың ішкі энергиясы деп олардың бөлшектерінің қозғалысы бір мезгілде кинетикалық әрі потенциалдық энергия деп түсінеміз2.
Дененің ішкі энергиясы деп – денені құрайтын бөлшектердің ретсіз қозғалысының энергиясы мен олардың өзара әрекеттесу энергиясын айтады.
Ішкі энергияға сонымен қатар дене ішіндегі бөлшектер қозғалыстың басқа да түрлеріне байланысты энергияны жатқызады, олар: химиялық энергия, атом энергиясы, ядроның ішкі энергиясы. Дененің барлық молекулаларының жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен өзара әрекеттесуінің потенциалдық энергиясының қосындысы дененің ішкі энергиясы деп аталады. Дене қатты, сұйық және газ тәрізді бола ма, әлде тұтас немесе майда ұнтақталған күйде ме, бәрі бір дененің ішкі энергиясы оның температурасына байланысты. Дененің температурасы артқан сайын оның ішкі энергиясы да артады. Санақ жүйесін таңдап алуға байланысты дененің толық механикалық энергиясының болмауы да мүмкін, мысалға жерде жатқан допты жерге қатысты қарастыру кезінде, бірақ әрқашан дененің ішкі энергиясы болады. Ішкі энергия дененің қозғалысына да, бұл дененің басқа денелерге қатысты тұрған орнына да тәуелді емес.
Ішкі энергияның белгілі қоры бола тұрса да, дене механикалық энергияға: потенциалдық не кинетикалық немесе потенциалдық әрі кинетикалық энергияға ие бола алады. Жер бетіне біршама биіктікке ұшып бара жатқан ұшақтың ішкі энергиясымен қатар кинетикалық әрі потенциалдық энергиясы бар.
Дененің жылулық күші ол бір күйден екінші күйге өткенде термодинамикалық жүйе ретінде ауысып, оның ішкі энергиясы мен анықталады. Егер дененің температурасы көтерілсе, оның ішкі энергиясы артады, өйткені дене молекулалары қозғалысының орташа жылдамдығы, демек кинетикалық энергиясы артады. Дененің температурасы төмендегенде, оның ішкі энергиясы кемиді1.
Дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы өзгергенде, демек дененің температурасы өзгергенде оның ішкі энергиясы өзгереді2.
Дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы, яғни оның ішкі энергиясын қалай өзгертуге болады? Динамометр құралының құтысын алақан қызуымен жылытамыз. Бұл кезде түтікшедегі боялған су тамшыларының солдан оңға қарай орын ауыстыратындығы байқалады. Бұл – ауаны қызған кезде, оның көлемінің ұлғаюы салдарынан болады. Ауаның қызуы, оның молекулаларының ретсіз жылулық қозғалысы жылдамдығының, демек дененің ішкі энергиясының бір бөлігін құрайтын кинетикалық энергияның артуының дәлелі болып табылады3.
Құтыны бөлме температурасынан төмен температурадағы су құйылған ыдысқа орналастырамыз. Оның түтікшедегі су тамшыларының солға қарай ауысатындығын байқауға болады. Бұл құтыдағы ауаның температурасының төмендегенін байқауға болады. Барлық жағдайлардағы ауаның және судың ішкі энергиясының артуы немесе кемуі температура өзгерісіне тікелей байланысты.
Зат температурасының өзгеруіне байлнысты туындайтын процестер жылулық процесстер аталады. Барлық жылулық процестер заттың ішкі энергиясының өзгеруімен байланысты.
Ішкі энергияның өзгеруін механикалық жұмыс істеу кезінде кішкене кесек мысты, төске қойып, оны балғамен 8-10 рет қатты соққанда байқауға болады. Немесе екі кесек мұзды бір-біріне үйкеп жылытуға, тіпті ерітуге болады. Бұл олардың ішкі энергиясының артуын білдіреді.
Жүйенің ішкі энергиясын өзгертудің екі тәсілі: қоршаған денелер мен жылу алмасу және механикалық жұмыс істеу. Егер жүйе өзі жылу беріп немесе механикалық жұмыс атқарса, онда жүйенің ішкі энергиясы өзгереді. Бұл кезде оның ішкі энергиясының азайғандығын да байқаймыз.
Тәжірибеде қалың қабырғалы бөтелкеге май қасықпен су құяды. Бөтелкенің аузын шыны түтікше жалғанған тығынмен жабылады. Резеңке шлангының көмегімен ауаны қысу үшін түтікшені сорғымен жалғастырады. Ауаны бөтелкеге сорғы көмегімен айдайды. Бұл шама уақыттан кейін тығын бөтелкеден атып шығады. Бөтелкенің қабырғаларында ауа мен бу температурасының төмендігін көрсететін су тамшылары пайда болады.
Бұл процесс: ауа мен су буының молекулалары үздіксіз ретсіз қозғалыста болып, өздері орналасқан ыдыс қабырғаларына соғылады. Газ температурасы жоғары болған сайын, молекулалар жылдам қозғалады. Сығылған газдың молекулалары тығынды атып жібереді. Мұнда оның энергиясы, үйкеліс күшіне қарсы, тығынды көтерудегі механикалық жұмысты атқаруға жұмсалады. Ауамен оның ішіндегі будың ішкі энергиясы азаяды1.
Дененің ішкі энергиясы не механикалық жұмыс істелгенде немесе бүгілген дененің өзін қоршаған денелермен уақыт өткен сайын жылу алмасу кезінде өзгереді (артады немесе кемиді). Денемен жұмыс істелмей немесе дененің өзі жұмыс істемей тұрғандығы ішкі энергияның өзгеру процессі жылу берілуі деп аталады.
Денелер мен қоршаған ортаның арасындағы немесе дененің бөліктерінің арасындағы механикалық жұмыс атқарусыз өтетін энергия жылу алмасу деп аталады. Жылу алмасу кезінде энергия алмасудың молекулалардың арасында өтіп жатқан жеке дара соқтығысулардың нәтижесінде болатындығы анық. Жылу алмасуға қатысты денелердің температуралары теңесіп, жылу алмасу тоқтайды. Табиғатта жылу алмасу жылуөткізгіштік конвекция және сәуле шығарудың көмегімен өтеді1.
2.3 Жылуөткізгіштік
Жылу берілудің әр түрінің өзіне тән ерекшеліктері бар, бірақ жылу берілу олардың әрқайсысында әрдайым бір бағытта: көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге қарай жүреді. Мұнда көбірек қыздырылған дененің ішкі энергиясы кемиді, ал суығырақ дененің ішкі энергиясы артады2.
Ішкі энергия тек қана тікелей бір денеден басқа денеге, мысалға ыстық судан оған салынған суық қасыққа ғана емес, сонымен қатар аралық денелер арқылы да беріле алады. Ішкі энергия бір дененің көбірек қызған бөлігінен, оның азырақ қызған басқа бөлігіне де беріле алады. Ішкі энергияның дененің көбірек қыздырылған бөлігінен дененің басқа азырақ қыздырылған бөлігіне тікелей байланысы арқылы, немесе аралық денелер арқылы көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге жылу берілу құбылысы жылуөткізгіштік деп аталады1.
Тәжірибе жүзінде: бір ұшы тұрғыға бекітілген мыс таяқшаның бос ұшын шамның жалынына қыздырсақ қызған жағынан бастап, сіріңке біртіндеп таяқшадан ажырап түсіп қонғанын көреміз. Сымға пластилиннің көмегімен бір-бірінен бірдей арақашықтықта сіріңкелер орнатылған.
Жылуөткізгіштік кезінде болатын ішкі энергияның берілу процессі неге байланысты? Қатты, сұйық және газ тәрізді заттардың ішкі құбылысын еске түсірсек қатты денедегі бөлшектер әрдайым тербелмелі қозғалыста болады, бірақ өзінің тепе-теңдік күйін өзгертпейді. Денені қыздырғанда темперетураның артуына байланысты молекулалар күштірек тербеле бастайды, өйткені олардың потенциалдық және температуралық энергиясы артады. Артық энергияның бір бөліктері біртіндеп бір бөлшектен екіншісіне, яғни дененің бір бөлігінен көрші бөліктеріне беріледі.
Қатты денелердің барлығы түрліше энергия береді. Олардың ішінде жылу өткізу механизмі өте баяу жүретін оқшаулағыштар бар. Оқшаулағыштардың металдарға қарағанда жылу өткізуі жүздеген мыңдаған есе кем.
Сұйықтарда ішкі энергия көбірек қызған бөліктен азырақ қызған бөлікке молекулалардың соқтығысуынан және жарым-жартылай диффузия есебінен ауысады: жылдамырақ қозғалатын молекулалар азырақ қыздырылған бөлікке енеді. Сұйықтарда металдан басқасында сынапта жылуөткізгіштік жоғары емес.
Газдарда, әсіресе сиретілген газдарда молекулалар бір-біріне едәуір арақашықтықта болатындықтан; сұйықтарға қарағанда олардың жылуөткізгіштігі тіпті аз.
Түрлі заттарды ішкі құбылысына қарай олардың жылуөткізгіштігі де түрліше болып келеді. Жылуөткізгіштік заттардағы энергияның түрлену сипатына тәуелді және бөлшектерінің орын ауыстыруына тәуелсіз болады.
Әр түрлі материалдардың алуан түрлі жылу өткізгіштігін көптеген қарапайым тәжірибелер арқылы байқауға болады:
а) Егер балауызбен шегелер жапсырылған мыс және темір таяқшаларын ұштарын шамның жалынына қыздырса, темірге қарағанда, мыс шегелердің оған тез түсіп қалатынын байқаймыз. Неліктен? Темірмен салыстырғанда мыстың жылуөткізгіштігі едәуір жоғары. Шыныға қарағанда темірдің жылуөткізгіштігі көбірек.
б) Үй жағдайында жылытқыш радиаторы жылуөткізгіштікке мысал бола алады. Оның ішіндегі ыстық су радиаторы жылытады. Ал радиатор бойындағы жылуды онымен жанасатын ауаға беретіндей етіп жасалады.
в) сұйықтар жылуды нашар өткізеді. Егер суды сынауықтың жоғары бөлігінде ысытса, онда су тез қайнайды. Бірақ сынауықтың түбіндегі мұз еру үшін ұзақ уақыт кетеді. Бұл судың да, шынының да жылуөткізгіштігі аз екенін, жылуды нашар өткізетіндігін көрсетеді1.
Металдарға қарағанда жылуды нашар өткізгіштерді ұзақ сақтайтындығын есте сақтау керек. Жылуөткізгіштігі аз заттарды энергияны сақтайтын жерлерде қолданады.
Мыстың жылуөткізгіштігі темірдің жылуөткізгіштігінен 6 есе, шынының жылуөткізгіштігі 600 есе, судың жылуөткізгіштігі 7200 есе, тығынның жылуөткізгіштігі 9000 есе, мақтанікі 18000 есе, ал ауаның жылуөткізгіштігі 18000 есе көп.
Ауа мен мақтаның жылуөткізгіштігі бірдей шама, себебі мақта өзінде ауаның көп мөлшерін ұстайды. Газдардың жылуөткізгіштігі нашар, сондықтан да температурасы – 190 º С сұйық азот тамшысын алақанымызда ұстауға болады1.
2.4 Конвекция және сәулелену
Неліктен орталық жылу бетареялары еденге жақын орнатылып, ал желдеткіштерді терезенің жоғарғы жағына жасайды? Егер бәрі керісінше болса, онда батарея үйді жылытпай, ашық желдеткіш бөлмені желдетпеген болар еді. Ыстық батареяның қыздыруынан бөлменің төменгі қабатындағы ауа жылына бастайды. Ол ұлғайып жеңілдеп, Архимед күшінің әрекетінен жоғары қарай көтеріледі. Оның орнына суық ауаның ауырлау қабаты келеді. Олар да жылып жоғарлайды. Жылыған ауа төменнен жоғары, суық ауа жоғарыдан төмен қарай жылынып, үздіксіз ауа ағыны пайда болады2.
Желдеткішті ашып, бөлмеге суық ауа ағынын жіберсек, ол бөлмедегі ауаға қарағанда ауырлау, сондықтан жылы ауаны жоғары ығыстырып желдеткішке апарады.
Конвекция дегеніміз – сұйықтың немесе газдың ағысы арқылы энергияның тасымалдануы барысында жылу алмасу процесі. Қатты денелерде және вакуумда конвекция болмайды. Аса жоғары немесе өте төмен температурадағы сұйықтар жанасқанда, конвекциялық ағыс пайда болады. Бұдан сұйық немесе газ қыза отырып, жоғары көтеріледі де, салқындарын төменге ығыстырады.
Тәжірибе жүзінде конвекцияның жылу берілуін түбіне марганец қышқылды калийдің кристалл түйіршігі салынған суы бар шыны құтыны шамның жалынына ұстап қыздырамыз. Бұл кездегі боялған судың төменгі қабатының өзімен бірге энергияны тасымалдай отырып жоғары көтерілгенін байқауға болады. Судың салқындау жоғары қабаты боялған, жылыған суды ығыстыра отырып төмен түседі. Осындай қозғалыстың арқасында құтыдағы су біркелкі жылынады. Жақын орналасқан терезе әйнектерінің арасындағы ауа қабатында конвекцияның ағыны әлсіз болады.
Атмосферадағы конвекциялық ағын тек жылу берілуде ғана үлкен рөл атқарып қоймай, сонымен қатар жел тұрғызады. Олар ауаның үнемі араласуын тудырады, соның арқасында жер бетінің әр түрлі бөлшектерінде ауаның құрамы бірдей болады. Атмосферадағы конвекциялық ағындар жану процесін қолдай отырып, оттектің жалынға жетуін және жану өнімінің шығарылуын қамтамасыз етеді.
Кейбір жағдайларда мысалға, тұрмыста және техникада кеңінен қолданылатын табиғи конвекция жеткіліксіз болғанда, еріксіз конвекцияны пайдалынылады. Мысалы: ауаның немесе газдың біркелкі жылуы үшін оларды сорғамен немесе араластырғышпен араластырады. Салмақсыздық жағдайда табиғи конвекция мүмкін емес. Сондықтан ғарышқа ұшу барысында; еріксіз конвекцияның көмегінсіз жасанды серіктің корпусы салқындамайды, шам жанбайды.
Сәуле шығару деп электромагниттік толқындар көмегімен бір денеден екінші денеге энергияның берілу процесін айтамыз. Сәулелену энергиясының дененің ішкі энергиясына айналуын жұтылу деп аталады. Сәулелену арқылы энергияның берілуі – ортаны қажет етпейді : жылу сәулелері вакуум арқылы да таралады1.
Жерге Күннен келген энергия да сәулелену арқылы жетеді. Әр секунд сайын Жер шамамен 10 кДж энергия алады. Жердің ішкі энергиясының ұлғаятындығы және соған сәйкес температураның артатындығы байқалады.
Энергияны жақсы жұтқыштар сәулені жақсы шығарғыштар, ал сәулені нашар жұтқыштар – энергияны нашар бөлетіндер.
Конвекция құбылысы үйді сумен жылыту орталығы жүйесінде ескеріледі. Жылу электр орталықтарынан келген ыстық су ғимарат шатырларына орналастырылған ұлғайтқыш бакқа құйылады. Су, құбырлар жүйесі арқылы бактан жылыту радиаторларына келіп түседі. Мұнда су өз энергиясын бөлмедегі ауаға береді де бу қазанында қыздырылып, қайтадан пәтерлерді жылытуға жіберіледі.
Күн сәулесі жер беті мен атмосфераны жоғарғы солтүстік ендікке қарағанда төменгі ендікте қаттырақ қыздырады. Бірақ атмосферадағы жылу алмасу бөлмедегі конвекция сияқты жылудың ыстық пештен суық терезеге ауысуындай емес. Атмосферадағы ауа қозғалысы - өте күрделі, ретсіз сипатта болады. Жердің өз осінен үлкен жылдамдықпен айналуы мұның ең басты себебі болып табылады2.
2.5 Жылу мөлшері
Жылу берілу кезінде дененің алатын немесе жоғалатын энергиясы жылу мөлшері болып табылады. Ішкі энергия денені құрайтын зат бөлшектерінің жылулық қозғалысының жылдамдығымен анықталады. Зат бөлшектерінің қозғалысы неғұрлым жылдам болса, дене температурасы соғұрлым жоғары болады. Осыдан жылу мөлшері ішкі энергияның өзгеруінің өлшемі бола тұрып, дененің температурасына байланысты деген қорытынды жасауға болады1.
Қыздыру барысында судың температурасын t1 – ден t2 – ге неғұрлым көбірек өзгерту керек болса, онда оған анағұрлым көп жылу мөлшерін беру қажет.
Жылу мөлшері - физикалық шама және ол температураның t1 -ден t2 ге дейінгі өзгерісіне пропорционал, яғни
(1)
Егер дененің температурасы көтерілсе, онда оның қандайда бір жылу мөлшерін алғаны; егер төмендесе жылу мөлшерін шығарса, оның температурасы көп өзгереді.
Спирт шамымен шыны түтікшедегі суды қыздырсақ, белгілі уақыт ішінде қайнайды, ал суы толы ыдыс олай қайнатылмайды. Осыдан қандай да бір уақыт аралығындағы ыдыс және шыны түтікшедегі суды кайнатуға қажетті жылу мөлшері әр түрлі екенін түсінуге болады.
Судың массасы неғұрлым көп болса, оны белгілі бір температуралар айырымына дейін қыздыру үшін соғұрлым көп жылу мөлшері қажет. Денені қыздыруға қажетті немесе оның суығанда шығарылатын жылу мөлшері сол дененің массасына пропорционал.
Q~m (2)
Жылу мөлшері тек дененің температурасының өзгерісі мен массасына ғана тәуелді емес, сонымен қатар дененің жасалған затына да байланысты, яғни денеге қажетті жылу мөлшері оның қандай заттан жасалғанына да байланысты1. Денені қыздыруға кажетті және ол суығанда бөлінетін жылу мөлшері, заттың тегіне, массасына және оның температурасының өзгеруіне тәуелді.
Жылу мөлшері жылу берілу кезінде дененің алатын немесе шығаратын энергиясы болғандықтан, жылу мөлшері өлшем бірлігі ретінде кез келген энергия сияқты, 1 джоуль (1 Дж) және 1 килоджоуль (1кДж) алынады.
Заттың молекулалық құрылысы мен молекулалар қозғалысының энергиясы белгілі болмаса да, одан ертерек кезде де жылудың өлшем бірлігі енгізілген. Сондықтан жылу мөлшерін өлшеу үшін қазіргі кезде есептеулерде әлі қолданылатын калория және киллокалория деген бірліктер енгізілген.
1 грамм суды 10 С- қа қыздыру үшін берілетін жылу мөлшері калория деп аталады. Оның қысқаша белгіленуі: кал.
1 Дж және 1 кал бірліктерінің арасындағы қатынас:
1 кал = 4,19 Дж = 4,2 Дж.
1ккал = 4200 Дж = 4,2 кДж.
Жұмыс атқарылмай, жылу алмасу кезіндегі ішкі энергиясының өзгерісі U – дененің беретін немесе алатын жылу мөлшеріне тең2.
2.6 Заттың меншікті жылу сыйымдылығы
Массасы 1 кг заттың температурасын 10 С-қа өзгерту үшін қанша мөлшерде жылу қажет екендігін көрсететін физикалық шаманы заттың меншікті жылу сыйымдылығы деп атайды. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы С әрпімен белгіленеді. Әр заттың меншікті жылу сыйымдылығы тәжірибе жүзінде анықталған және кестеге енгізілген. Меншікті жылу сыйымдылықтың өлшем бірлігі – джоульдің килограмм мен келвиннің көбейтіндісіне қатынасы [Дж/кг.К].
Кесте 2 Кейбір заттардың меншікті жылу сыйымдылығы
|
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
|
Алтын |
130 |
Темір |
460 |
Күнбағыс майы |
1700 |
|
Сынап |
140 |
Болат |
500 |
мұз |
2100 |
|
Қорғасын |
140 |
Шойын |
540 |
керосин |
2100 |
|
Қалайы |
230 |
Графит |
750 |
эфир |
2350 |
|
Мыс |
400 |
Шыны |
840 |
ағаш |
2400 |
|
Мырыш |
400 |
Кірпіш |
880 |
спирт |
2500 |
|
Жез |
400 |
Алюминий |
920 |
су |
4200 |
Меншікті жылусыйымдылығы 1-кг затты 1°С-қа қыздырғанда немесе салқындатқанда, ішкі энергиясы қандай шамаға өзгеретінін көрсетеді.
Заттың меншікті жылусыйымдылығы әртүрлі агрегаттық күйіне қатты , сұйық және газ тәрізді күйінде түрліше болып келеді.
Заттың меншікті жылусыйымдылығы жоғары болған сайын температура тіпті болар-болмас өзгерсе де, көп жылу мөлшері жұтылады немесе бөлініп шығады1.
Басқа заттармен салыстырғанда судың меншікті жылусыйымдылығы көп, сондықтан ол су жылытқыштар мен қозғалтқыштарды суыту жүйесі үшін пайдадалануға ыңғайлы. Үлкен құрлықтардың климатына қарағанда, қоршаған су массасының жылусыйымдылығы жоғары болғандықтан, аралдардың климаты бір қалыпты, қоңыржай келеді.
Жылу берілу кезінде дененің алатын немесе берілетін жылу мөлшерін есептеу үшін, заттың меншікті жылусыйымдылығын, осы дененің массасы мен бастапқы және соңғы температурасының айырымын білу керек.
Дененің қыздыру үшін берілген, немесе салқындағанда одан бөлінетін жылу мөлшерін есептеу үшін заттың меншікті жылусыйымдылығын дененің массасына және жоғарғы температурасы мен төменгі температурасының айырымына көбейту керек.
(3) Мысалы, массасы 3 кг
шойынан жасалған денені 20° С-тан 130°С-қа
дейін қыздыру үшін қанша жылу
мөлшері қажет? Шойынның меншікті
жылусыйымдылығы 50 Дж/кг.С, массасы
3 кг, Сонымен Зкг шойынды
1100 С-та қыздыру
үшін
формуламен санаса
Q=178200Дж.
Мұндағы, Q – жылу мөлшері, с – заттың меншікті жылусыйымдылығы, m – дененің массасы, t2 t1 – дененің соңғы және бастапқы температуралары.
Жану кезіндегі ішкі энергияның өзгеруі жылу алмасу және жұмыс атқару арқылы емес, отын мен байланысты болатын жылу химиялық құбылыстар есебінен жүреді. Бұл жағдайда жану өнімінің молекулаларының қозғалысы да отынның молекулаларына қарағанда көбірек болады.
Массасы 1кг отын толық жанғанда бөлінетін жылу мөлшерін көрсететін физикалық шаманы отынның меншікті жану жылуы деп атайды. Отынның меншікті жану жылуы q әрпімен белгіленеді, бірлігі (1Дж/кг)
Кесте 3 Кейбір отын түрлерінің меншікті жану жылуы
|
Зат |
Меншікті жану жылуы |
Зат |
Меншікті жану жылуы |
|
Оқ – дәрі |
0,38*107 |
Ағаш көмірі |
3,4 *107 |
|
Құрғақ отын |
1, 0 *107 |
Табиғи газ |
4,4 *107 |
|
Торф |
1,4 *107 |
Мұнай |
4,4 *107 |
|
Тас көмір |
2,7 *107 |
Бензин |
4,6 *107 |
|
Спирт |
2,7 *107 |
Керосин |
4,6 *107 |
|
Антрацит |
3,0 *107 |
Сутек |
12 *107 |
Кез келген массасы m отын толық жанғанда бөлінетін жылу Q мөлшерін есептеу үшін q меншікті жану жылуын жанған отынның массасына көбейтеміз1.
(4)
Жылу алмасудағы энергия берудің өлшемі жылу мөлшері болып табылады. Жылу мөлшері бір денеден екінші денеге өткенде сақталады.
Энергия жоғалмайды және жоқтан пайда болмайды. Ол тек бір денеден екінші денеге беріледі немесе бірдей мөлшерде бір түрден екінші түрге айналады. Механикалық энергия мен ішкі энергияның қосындысы денелер жүйесінің толық энергиясы деп аталады.
E=W+U=En+Ek+U (5)
Егер денелер жүйесіне сыртқы күштер әрекет етпесе және қоршаған ортамен жылу алмасу болмаса, онда ол тұйықталған және жылулық оқшауланған болады. Тұйықталған және жылулық оқшауланған денелер жүйесінің ішінде тек механикалық емес, жылулық, химиялық электрліқ және ядролық процестерде жүреді.
Энергияның сақталу және айналу заңы: тұйықталған және жылулық оқшауланған денелер жүйесінің толық энергиясы - осы жүйеде болатын кез келген өзгерістер кезінде сақталады.
3. «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ
3.1 Жаңа сабақ жоспары.
Тақырыбы: Конвекция
Мақсаты:
-
Жылу берілу түрлерін, конвекцияның жылу өткізгіштіктен ажырата алуын және конвекция қандай физикалық құбылыстармен байланысты екеніне мағлұмат беру.
-
Оқушылардың белсенділігін арттыру, өзіне-өзі баға беруге өз жетістіктерін сезіндіріп, білім сапасын арттырып пәнге деген қызығушылығын арттыру.
-
Оқушылардың шығармашылық іс-әрекетін, ізденімпаздықтарын дамыту.
Сабақтың түрі: Жаңа білімді меңгеру сабағы.
Сабақтың әдісі: Аралас сабақ.
Сабақтың көрнекілігі: мультимедиялық проектор, компьютер, плакаттар, схема, тақтамен жұмыс.
Сабақтың жоспары:
I кезең. Амандасу. Ұйымдастыру (оқушылардың сабаққа қатысуын, даярлығын тексеру).
II кезең. Мақсат қою кезеңі (сабақтың негізгі мақсаты – терең де тиянақты саналы білім негіздеріне үйрету).
III кезең. Материалды түсіндіру кезеңі.
IV кезең. Жаңа сабақты түсінгендерін тексеру кезеңі.
V кезең. Бекіту кезеңі (сабақты түсінгенін есептер шығару және өз бетімен жұмыс жасау арқылы бекіту).
VI кезең. Үйге тапсырма беру кезеңі.
Сабақтың барысы: жылу берілудің бірінші түрі жылуөткізгіштік екенін білесіңдер. Жылу берілудің екінші бір түрі конвекция. Неліктен орталық жылу батареялары еденге жақын орнатылып, ал желдеткіштерді терезенің жоғары жағына жасайды?
Егер бәрі керісінше болса, онда батарея үйді жылытпай, желдеткіш бөлмені желдетпеген болар еді. Ыстық батареяның қыздыруынан бөлменің төменгі қабатындағы ауа жылына бастайды. Ол ұлғайып, Архимед күшінің әрекетінен жоғары қарай көтеріледі. Оның орнына суық ауаның ауырлау қабаты келеді. Олар да жылып жоғарылайды. Жылыған ауа төменнен жоғары, суық ауа жоғарыдан төмен қарай жылжып үздіксіз ауа ағыны пайда болады.
Конвекция дегеніміз – сұйықтың немесе газдың ағынымен энергияның тасымалдануы арқылы жүретін жылу алмасу процесі.
Қатты денелерде және вакуумде конвекция болмайды. Аса жоғары немесе өте төмен температурадағы сұйықтар немесе газдар қатты қабырғалармен жанасқанда конвекциялық ағыс пайда болады. Бұдан сұйық немесе газ қыза отырып, жоғары көтеріледі де, салқындарын төменге ығыстырады.
Бекіту: 1. Пешті жаға бастағанда неліктен бөлменің ауаның температурасы төмендеп кетеді.
2. Қатты, сұйық және газ тәрізді денелердің қайсысында конвекцияның тез жүруі мүмкін?
3. Үтіктің ішкі жағынан сыртқы жағына жылу қалай беріледі?
Қорытынды:
Үй тапсырмасы: § 6, №4 эксперимент, 35 бет1.
3.2 «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты білім сайысы
Оқушылардың білім деңгейін көтеру, алған білімдерінің тиянақтылығын тексеру мақсатында мектепте әр түрлі білім жарыстарын өткізуге болады. Сыныптан тыс жүргізілетін жұмыс шараларының әр түрлі болуы пәнге деген қызығушылықтың бастамасы болатындықтан, білім сапасының артуына қолайлы жағдайлар туғызады. Сабақ сынып оқушылары арасында саяхат түрінде өткізілетіндіктен, оқушылар «Физика» қаласына жету үшін:
-
«Тапқырлар»
-
«Ойшылдар»
-
«Заңдылықтар»
-
«Сиқыршылар»
-
«Құрал - жабдықтар»
-
«Қиял – ғажайып» ауылдарынан өз білімдерін белсенді көрсетулері арқылы ауылдан ауылға өтіп, «Физика» қаласына жете алады.
Тақырып: «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты сайыс сабағы.
Мақсаты: Жылу құбылысы тарауы бойынша оқушылардың алған білімін тексеру, өздік талдау жасау; жауапкершілікке тәрбиелеу, жинақылыққа және ұқыптылыққа тәрбиелеу. Өз бетімен іздену, білімдерін тиімді пайдалана білу дағдыларын дамыту.
Сабақтың түрі: Дәстүрлі емес сабақ.
Көрнекті – құралдар: плакаттар, таблица, таразы, термометр, шәйнек.
Әдіс-тәсілдер: сайыс сабағы.
Сабақтың барысы: Ұйымдастыру. Класта 16 оқушы 8-ден болып 2-ге бөлінді.
II топ бір-біріне қарсы отырып жарысады.
Топ басшылары «Физика және информатика» сөздеріне көп мағыналы қазақ және орыс сөздер құрастыру қажет. Бірінші болып аяқтаған топ басшысы сайысты бірінші боп бастайды.
I. «Заңдылықтар» ауылы: II топқа 6 сұрақтан қойылады, әр сұраққа дұрыс жауап берілсе «5» ұпайдан беріледі.
I топ.
-
Жылулық құбылыс деген не?
-
Дененің ішкі энергиясы деп нені атаймыз?
-
Дене көлемін жеңіл өзгертеді, пішінін сақтайды, осы дене жасалған заттың агрегаттық күйін анықтау?
-
Дененің ішкі энергиясы қандай физикалық шамаға тәуелді емес?
-
Қандай денелерде конвекция болмайды?
-
Шамамен алған Цельсий шкаласы бойынша қандай температура абсолюттік шкала бойынша алынған 100 К температурасына сәйкес келеді?
II топ.
-
Диффузия деген не?
-
Дене көлемін сақтап, формасын жеңіл өзгертеді. Дене жасалған зат қандай агрегаттық күйде?
-
Абсолют шкаладағы 200 К температураға Цельсий шкаласы бойынша температураның қандай мәні сәйкес келеді?
-
Заттардың бір-бірімен өздігінен араласу құбылысы қалай аталады?
-
Қатты денелердің, сұйықтардың және газдардың қайсысының жылу өткізгіштігі көбірек?
-
Дененің ішкі энергиясы қандай шамаларға тәуелді?
II. «Ойшылдар» ауылы: Бұл ауылда 2 топ ойыншылары мақал-мәтел айту арқылы немесе сөзжұмбақ жасыру арқылы жасырын сөзді үш тілде айтып берулері қажет. Дұрыс жауап берілсе «5» ұпайдан беріледі, егер дұрыс жауап беріліп нұсқаулары қате айтылса «3» ұпайдан беріледі.
Мысалға: 1. Отқа жанбас, суға батпас (Мұз)
2. Жылт-жылт етеді, жылғадан өтеді. (Су)
3. Жылдың төрт мезгілінде де, мазасызданады ол (Жел)
III. «Тапқырлар» ауылы: Әр топ үш түрлі есеп шығарулары керек. Дұрыс шығарылған есепке «7» ұпайдан беріледі.
IV. «Құрал жабдықтар»: 2 топ сайыскерлері «Мұздың меншікті жылуын анықтау» атты зертханалық жұмысты орындайды. Жұмысты дұрыс әрі жылдам орындаған топқа «5» ұпай беріледі.
V. «Сиқыршылар» ауылы: Топтар ребус шешу арқылы сиқырланған сөйлемді табу керек. Білімге қатысты сөздер нақыл немесе мақал-мәтел түрінде жасырылады. Жылдам шешкен топқа «10» ұпай беріледі, ал екінші болып шешкен топқа «5» ұпай беріледі.
VI. Қиял-ғажайып ауылы: «Біз болашақ қазақ жастары» атты тақырыпқа әр топ өз ойларын білдіре отырып, осы ауыл тұрғындарын өздеріне сендіре білу қажет.
Қорытынды: Ұпай саны жоғары топ жеңімпаз атанып, қалалық мұражайға, экскурсияға жолдама алады1.
3.3. «Жылу құбылыстары» бөлімін қайталау сабағы
Тарау бойынша оқушылардың алған білімдерін пысықтау, логикалық ойлау және есте сақтау қабілеттерін дамыту мақсатында қайталау сабағын өткізудің маңызы зор. Сондай сабақтардың бірі 8 сыныпта «Жылу құбылыстарын» қайталау бөлімі бойынша өткізілген сабақ жоспары.
Сабақтың тақырыбы: Қайталау сабағы
Мақсаты:
1. Оқушылардың өз бетінше ойлау қабілетін дамыту, алған білімдерін жеткізе білуін тексеру.
2. Денені қыздыру үшін жұмсалатын немесе ол суығанда бөлініп шығатын жылу мөлшеріне есептер шығару.
Сабақ түрі: Қайталау, бекіту сабағы.
Көрнекті құралдар: мультимедиялық проектор, экран
Әдіс тәсілі: электрондық оқулық
Сабақтың жоспары: I. Ұйымдастыру.
II. Өткен сабақты игеру барысын тексеру.
ІІІ Физикалық диктант.
IV Табиғатта және техникада, тұрмыста жылу берілу мысалдары, үлестірме карточкалар арқылы берілген сұрақтар.
V. Қорытындылап оқушыларды бағалау және үйге тапсырма беру.
Сабақтың барысы:
I. Ұйымдастыру кезеңі.
II. Кесте бойынша қайталау.
-
Меншікті жылу сыйымдылығы 250 Дж/кг °С деген сөйлем нені білдіреді?
-
өрнегінің құрамындағы әрбір шаманың не екенін және ол қандай бірліктермен өрнектелетінін жазу. -
Мыстың және судың меншікті жылусыйымдылықтарын табу?
-
Физикалық диктант:
1 Қандай жағдайда ішкі энергия өзгермейді?
2. Жылу берілудің жолдарын ата?
3. Конвекция дегеніміз не?
4. Меншікті жылусыйымдылығы дегеніміз не?
5. Жылуөткізгіштік дегеніміз не?
IV. Карточкамен жұмыс.
1) Арамен ұзақ уақыт ағаш кессе неліктен ол қызады?
2) Жазда қандай түсті көйлек кисек ыстықтамаймыз (қара, ақ)? Неліктен?
3) Қабырғаларының қалыңдықтары бірдей ағаш үй мен тас үйдің қайсысы жылылау?
V. Қорытындылап оқушыларды бағалау және үйге тапсырма беру.
4 «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІНЕ ЕСЕПТЕР ШЫҒАРУ
Оқу практикасында физикалық есеп дегеніміз – логика мен математикалық амалдарды, физика заңдары мен әдістемелері арқасында шешілетін кішігірім проблема. Жалпы алғанда физика сабағының әр сұрағы оқушы үшін есеп болып табылыды. Белсенді ойлау қабілеті осындай есептердің шешімі болады.
Физикалық есептерді шешу – ойлау мен творчестволық қабілетінің дамуын көрсетеді. Есептің құндылығы ең алдымен оның мазмұнындағы физикалық аппаратпен анықталады1.
Есептерді шығару – ол оқу барысының әдістемесі, мақсаты және табиғат заңдарын танып білуге де мүмкіндік береді. Есепті шығару барысында оқушының бойында білімге деген талпынысы, құштарлығы мен мақсатқа жету сезімі пайда болады.
Жалпы сапалы есеп дегенімізге анықтама бере кететін болсақ, сапалы есеп дегеніміз – шешіміне есептеу талап етілмейтін тапсырмалар.
Оқушылар оқыған физикалық заңдылықтарды пайдаланып, осы есепте сөз болып отырған құбылысты қарастыруға қолданады.
Осы есепті шешу әдістері физикалық заңдылықтарға негізделген және логикалық тұжырымдауға құрылған. Жылу құбылыстары бойынша мынадай есептерді таңдап алуға болады.
Қорыта келгенде, оқушылар физика есептерін шығаруға дағдыланып үйренсе, теориялық біліктерін тәжірибемен ұштастыра алатын болады. Оқушылар мұндай дәрежеге жету үшін, мектеп қабырғасында, одан тыс, үйде де көптеген есептер шығарулары керек. Есепті оқушылар қызығып шығару үшін оның мазмұны тартымды, бірақ әрқашан да өмірге жақын болуы тиіс.
Мысалы:
1) 1,5-кг ыстық судың (t2=800C) температурасы 370С-қа тең болу үшін, температурасы 200С су массасынан оған қанша құю керек1?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
m2=1,5кг t2=800C t1=200C t=370C Табу керек m1=? |
Жауабы: 3,8 кг |
2) Массасы 32 кг шойыннан жасалған сом темірдің температурасы 11150С-қа дейін өзгерсе, онда оның суыған кезде бөліп шығарылатын жылу мөлшері қандай2?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
m=32кг t2=11150C t1=150C c Табу керек Q=? |
Q=540Дж/кг0С*32кг(11150C-150C)=19008кДж Жауабы: Q=19008кДж |
3) Көлемі 60м3 бөлменің ауасын 100С-тан 200С-қа жылыту үшін қанша жылу мөлшері қажет?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
с=1000Дж/кг0С t2=200C t1=100C V=60м3 ρ Табу керек Q=? |
m=
m=0,0129кг/м3*60м3=0,0774кг Q=1000Дж/кг0С*0.0774кг(200C-100C)=774кДж Жауабы: Q=774 кДж |
Visual Basic тіліндегі 1есеп
Private Sub Command1_Click()
Dim t1, t2, v, p, c, Q As Variant
t1 = Val(Text1.Text)
t2 = Val(Text2.Text)
v = Val(Text3.Text)
p = Val(Text4.Text)
c = Val(Text5.Text)
Q = (c * p * v) * (t2 - t1)
Text6.Text = Q
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Unload Form1
End Sub
Visual Basic тіліндегі 2 есеп
Private Sub Command1_Click()
Dim Q, V, t2, c, p, t1 As Variant
Q = Val(Text1.Text)
V = Val(Text2.Text)
t2 = Val(Text3.Text)
c = Val(Text4.Text)
p = Val(Text5.Text)
t1 = t2 - (Q / (c * p * V))
Text6.Text = t1
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Unload Form1
End Sub
5 ФИЗИКАНЫ ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛАР ҚОЛДАНУ
Қазіргі мектептің даму болашағы қоғамның даму үрдісімен, білімнің ғылыми интеграцияға ұмтылуымен, қоғамда жинақталып және үнемі өсіп отыратын ақпарат көлемінің әртүрлі тегімен анықталады.
Білім беру процесі- ақпараттық қоғам жағдайының жас өспірімдерді жан – жақты даярлайтын процесс болуы қажет. Сондықтан білім беру жүйесінде компьютерлерді пайдаланудың маңызы зор. Өйткені компьютер адам қызметінің барлық саласында еңбек өнімділігін арттыру құралына айналды. Болашақ мамандардың ақпараттық мәдениеті негіздерін қалыптастыру оқушылардың компьютерде жұмыс жасауды игеруімен тығыз байланысты.
Компьютерді мектепте оқытуды практикаға енгізу әлеуметтік, экономикалық, теориялық және практикалық сипаттағы түйінді мәселелерге жол ашып отыр. Атап айтқанда, ғылыми – техникалық прогрестің тез өсу қарқыны жоғары деңгейлі мамандар даярлауда, жаңаша оқыту әдістерінің қажеттілігін алға қоюда.
Бұл мәселелерді шешудің бірден бір жолы – оқу процесін компьютерлендіру. Компьютерді оқу процесінде тиімді пайдалану үшін оны қолданудың әдістемелік жүйесін жасау керек1.
Білім беруді ақпараттандыру мәселесінің ауқымы өте кең және көп салалы. Бұл мәселе төңірегінде кейінгі жылдары көптеген ғалымдар мен әдіскерлер зерттеу жұмыстарын жүргізіп, құнды-құнды еңбектер шығарды.
Қазіргі кезде информатика курсын мектептерде оқытудың айтарлықтай тәжірибелері жинақталды. Атап айтқанда мектеп оқушыларын алгоритімдік және компьютерлік сауаттылыққа үйрету әдістемесі жасалынды 1960-1970 жылдарда жалпы білім беру саласында информатика және есептеуіш техникаларын оқытуды мектеп бағдарламасына енгізуге мүмкіндік болмады. 80 жылдардың аяғына қарай программалау элементтерін пайдаланып алгебра курсын мектеп оқушыларына таныстыру әдістемесі, компьютерлік сауаттылықты қамтамасыз етудің әдістемелік жүйесі жасалынды. Компьютерлік мәдениеттілікті қалыптастырудың бір бағыты ЛОГО оқыту ортасының қазақ мектептері үшін қазақша варианты жасалып, орта мектептерде оқытыла бастады. Тоқсаныншы жылдардың бас кезінде оқытудың компьютерлік технологиясы жасалды. Физика сабағында компьютерлік техникаларды пайдалану мәселелері В.А. Извозщиковтың, А.С. Кондратьевтың, Ж.А. Қараевтың, М:Ә. Құдайқұловтың, В.В. Лаптевтің және т.б. зерттеулерінде кездеседі. Компьютерде оқыту процесінің енгізілуіне байланысты қазіргі кезге дейін қалыптасқан психологиялық-педагогикалық тұжырымдардың жоқ екендігі де анықталып отыр.
Теориялық, ғылыми- әдістемелік әдебиеттерді оқытып, талдау жасау негізінде мынадай тұжырымға келіп отырмыз. Біріншіден, көптеген жаратылыстану пәндерінде компьютерді пайдалану мәселесі іске асырылуда, бірақ бұл мәселе физика пәнінде кең өріс алмай отыр. Екіншіден, көптеген пәндерде компьютерді пайдалану қалыптасқан психологиялық-педагогикалық талаптарға онша сай келмейді. Себебі, бұрынғы қалыптасқан оқыту процесінде қарым-қатынас тек мұғалім мен оқушы арасында ғана болса, ал оқу процесінде компьютерді пайдалану кезінде мұғалім және оқушы арасында компьютерлік педагогика пайда болғаны мәлім.
Сондықтан да мектепте жалпы білім беретін пәндер циклында, соның ішінде математика және физика сияқты негізгі пәндерде, компьютерлік техналогияны пайдаланып оқыту мақсатында түбегейлі зерттеулер үздіксіз жүргізілуі қажет.
Қоғамды ақпараттандырудың негізгі бағыттарының бірі – оқыту процесін ақпараттандыру. Ал ақпараттандыру болса үздіксіз білім берудің бір бөлігі болып табылады.
Қоғамды ақпараттандыру жағдайында үздіксіз білім беру жүйесі мыналарға сүйенеді:
- білім берудің сапасын арттыру, дамыту қарқынын күшейту және дербестендіру есебінен қоғам мүшелерінің ой-өрісінің даму деңгейін көтеру;
- өз бетінше білім алу мүмкіндіктерін кеңейту және міндетті емес білім беру жүйесінде қоғам мүшелерінің өз мамандықтарын қайта өзгерте алатындай жағдай туғызу.
Ақпараттандыру процесінде компьютерлендіру аса маңызды бөлім болып табылады. Бұл ұғымды сипаттай келе А. Ракитов компьютерлендіру – адамның ЭЕМ-мен дербес қатынас жасай білуін қамтамасыз ету деп есептейді. Компьютерлендіру өндіргіш күштер және оны техникалық құрастыруға қатысты жүзеге асырылады. Оған қоғамдық өмірді жан –жақты қамтитын ақпараттандыру процесі жасалады. Қазіргі ЭЕМ мен ақпараттық жүйені қолдану іс-әрекетінің әлеуметтік мәнінің тиімділігін жоғарылату, жетілдіру негізі болып табылады1.
Орта білім беруді ақпараттандыру процесі мен оқытудың жаңа ақпараттық технологиясы арасындағы байланыс орта мектепте физиканы оқытудың мазмұнына әсер ететіні байқалады.
Білім беруді ақпараттандырудың негізгі бағыттары:
- методологиясын жетілдіру мен стратегиялық мазмұнын талдау;
- әдістері мен формаларын ұйымдастыру;
- қоғамды ақпараттандырудың қазіргі жағдайында тұлғаны тәрбиелеу мен дамыту;
- оқытудың әдістемелік жүйесін жасау;
- оқушының интеллектуалдық потенциалын дамытуға бағыттау;
- өз бетімен білім алу біліктілігін қалыптастыру;
- информациялық – оқу, эксперименттік – зерттеу қызметінің өз бетімен түрлі іс- әрекеттерін жүзеге асыру;
- тестілік, диагностикалық бақылау әдістері мен оқушылардың білім деңгейін бағалау.
Алдымен жаңа ақпараттық технологияға «ЖИТ» көшпей тұрып оқу- тәрбие процесінде білім беруді информациялау мүмкін емес.
Білім берудегі ЖИТ – оқу мен оқу-тәрбие материалдарын үйретуге арналған есептеуіш техника мен инструменттік құралдардың жиынтығы, сол сияқты ол есептеуіш техника құралдарының оқу процесіндегі ролі мен орны, мұғалімдер мен оқушылардың еңбегін жеңілдетуде оларды пайдаланудың түрі мен әдістері туралы ғылыми білімнің жүйесі.
Оқытудағы ЖИТ аса қажетті педагогикалық проблемалардың шешімдерін табуға, ой еңбегін арттыруға, оқу процесін тиімді басқаруды қамтамасыз етеді.
ЖИТ – тің ерекшелігі ол мұғалімдер мен оқушыларға өз бетімен және бірлесіп шығармашылық жұмыс жасауға көп мүмкіндік береді және оны педагогикалық мақсатта пайдалану оқушылардың зердесіне, сезіміне, мүддесіне, көзқарасына әсер ете отырып интеллектілік мүмкіншіліктерін арттыруға көмектеседі.
ЖИТ –тің білім беру саласына енуі педагогтарға оқытудың мазмұнын, әдістері мен ұйымдық түрлерін сапалы өзгертуге мүмкіндік береді.
Білім беруді ЖИТ:
- оқып үйренушілердің адамға тән тұлғалық сапасының негізгі үйлестігі болып табылатын жеке қабілеттерінің дамуына, ашылуына, сақталуына;
- оқушылардың танымдық қабілеттерін қалыптастыруға, өзін- өзі жетілдіруге тырысуға;
- оқыту мен тәрбие процестерінің мазмұнын, формасын динамикалық дамытуға мүмкіндік береді.
Болашақта Қазақстанда білім беру жүйесін ақпараттандыру телекоммуникациялық желілерді жасау және дамытуымен ұштасады. Ал білім беру жүйесінің негізгі міндеттері біртұтас телекоммуникациялық желіні құру және дамыту арқылы шешіледі. Олар:
- ақпараттық мәдениетті ұйымдастыру мен жеделдету процесін жоғары деңгейге жеткізу;
- жасалынған және дамып келе жатқан телекоммуникациялық желілерді біртұтас бүкіләлемдік ақпараттық кеңістікте интеграциялау;
- біртұтас ақпараттық кеңістікте әр түрлі деңгейдегі ақпараттармен алмасуды қамтамасыз ету;
- білім беруді дербестендіруді қамтамасыз ету, дистанциялық оқытуға мүмкіндік жасау.
Оқытудың дистанциялық формасы оқушыларды даярлауда және білім беруде маңызды формасына айналып отыр.
Білім беру жүйесінде телекоммуникация желілерін жасау Қазақстан Республикасының орта білім беруді, практикалық жүзеге асыруды қамтамасыз ете алатын негізгі құрал болып табылады. Біртұтас телекоммуникациялық желіні білім беру желісінде пайдалану басты ақпараттық ағыны мен жұмысшы ақпараттық ағынды әдеттегі іс-әрекетке сәйкес пәндік аумақта деректер қорын таратуға пайдалануы қажет.
Есептеуіш техникасын информатика пәнінде ғана пайдаланып қоймай, оны бастауыш сыныптан бастап барлық пәндерге енгізген кезде ғана оқушылардың компьютерлік сауаттылығы қалыптасады.
Мектеп оқушыларының ой-өрісін дамыту. Қазіргі психологияда информатиканы оқыту мен компьютерді пайдалану мектеп оқушыларының теориялық және шығармашылық ой-өрісінің дамуына айтарлықтай ықпалы бар екенін көрсетеді, сондай-ақ жаңа типтегі ой-өрісін қалыптастырады. Кейбір психологиялық зерттеулер компьютерді оқу процесінде пайдаланудың тиімділігін арттыруда ойлаудың модульдік – рефлексивтік стилі қалыптасады деп атап көрсетеді.
Мектеп оқушыларын білім алуға, еңбекке, практикалық қызметке даярлау. Бүгінде бұл міндетті жүзеге асыру информатиканы оқытуда компьютерлік сауаттылықты қалыптастыру мен мектеп оқушыларының ақпараттық медениетін, жаңа ақпараттық технологияны пайдалану дағдысы, тәжірибелік қызметке даярлаудың аса маңызды компоненттері ақпараттық қоғам өмірімен байланыстырады. Бұл компоненттер қазіргі кездегі оқушыларға білім беруде, танымдық іс-әрекеттің әдістерін өзгертуде компьютерді пайдаланудың орны ерекше екендігін көрсетеді.
Сабақта «оқушы-ЭЕМ» ықпал етіп, реттеп отырушы мұғалім болып қала береді.
Компьютерлік оқыту құралдарын жасау пәнді оқытудың мазмұнына, логикасына және әдістемесіне байланысты болады. Ондай құралдарға қазіргі кезде пелагогикалық программалық құралдар (ППҚ) және инстументальдық педагогикалық құралдар (ИПҚ) жатады.
Оқытуды компьютерлендіру кезінде үйретуші программалары мен жұмыс істегенде ғана компьютер балалардың оқуға деген позитивтік қатынасын тиімді шешуге ықпал етеді. Ондай программалар оқушыларға өздеріне ыңғайлы оқып үйрену темпін таңдап алуына мүмкіндік береді. Ойын элементтерін енгізіп, иллюстративтік материалдарды көрсету олардың білім алуға деген қызығушылығын арттыратыны белгілі. Физиканы компьютерлік дидактикалық ойындар арқылы оқыту жайлы О.Т.Шанаевтың зерттеулерінен кездестіруге болады. Есептердің қойылуы зерттеу сипатында болуы балаларды жалықтырмайды, қажет болған кезде компьютер оларға көмек беріп отырады. С.А. Кондратьев пен В.В.Лаптев физика курсының механика, молекулалық физика, электростатика, оптика тараулары бойынша есептерді шығаруға ЭЕМ-ді тиімді пайдалану жолдарын қарастырды.
Жалпыға білім беретін мектеп жүйесіндегі физика курсында есептерді шығару сабақтары оқу процесінде маңызды орын алады.
Оқыту барысында ЭЕМ физика мұғаліміне физикалық есептеу экспериментіне жиірек сүйенуге, қандай да бір физикалық шамалардың арасындағы байланысты көрнекі түрде көрсетуге, оқытудың қолданбалы бағытталуын күшейтуге себептесетін физика-техникалық мазмұндағы есептерді тереңірек зерделеуге мүмкіндік береді.
Үйретуші программалардың құндылығы сол программамен кез келген кезеңде оқушылар балама жауаптарды таңдап алу, әрбір қадам сайын алған білімін қадағалап отыру мүмкіндігін иеленуі болып табылады. әсіресе өз бетімен білім алу процесінде аса қажет деп саналады.
Үйретуші программаларды құрғанда білім берудің қызықтылығын ұмытпаған жөн. Оқу процесінің сапасын арттыруда музыкалық сүйемелдеудің ерекше мәні бар, сонымен қатар түстерді дұрыс таңдай білу, мультипликация, анимация, қазіргі бейне техникалық құралдардың барлығы нақты қызмет жағдайын жаңадан жасауға мүмкіндік береді.
Компьютерлік оқыту белгілі мөлшерде программалық оқытудың аналогы. Ол мектеп курсында оқытылатын пәндердің мүмкіндігін кеңейтеді және оған қосымша өте икемді оқыту жүйесі бола алады.
Сондықтан да, біз теориялық негізін құрайтын мына принциптерді бөліп көрсетеміз:
а) материалды кішкентай, өзара өте тығыз байланысқан бөліктерге бөлеміз;
б) программаланған мәтінді оқуда оқушылардың белсенді әрекеті;
в) оқушылардың әрбір жауабын бірден бағалап отыру;
г) программалық мәтіндерді эмпирикалық тексеру.
Біздің ойымызша компьютерді оқу прцесінде пайдалану комплексті түрде болуы тиіс. Сондықтан мұғалім компьютерлік техникалар негізінде оқушыларға жаңа білімді меңгерту немесе оны бекіту үшін, «мұғалім-компьютер» жүйесі арқылы компьютерлендірілген оқыту ортасын құру жолдарын ұсынады.
Бүгінгі таңда орта мектепте әдістемелік, психологиялық-педагогикалық, программалық-техникалық және ұйымдастыру құралдарының біріңғайға келтірілген комплексін құру үшін оқытудың компьютерлік технологиясы құрылды1.
Оқытудың компьютерлік технологиясы көптеген зерттеушілердің пікіріне сүйенсек оқушылардың өз бетімен дербес жұмыстарын ұйымдастыруға ерекше қолайлы жағдай туғызады екен. Қойылған міндеттерді шешу үшін жағдай жасау мақсатында объектінің ақпараттық кадастері ұғымы енгізілді. Объект әрекетін тиімді қамтамасыз ету үшін ақпараттық кадастр арқылы деректердің құрылымдық жиынтығын толық және жақсы түсіне аламыз. Бұл жағдайда біз оқушыларды объект ретінде, ал әрекетті үйретуші деп қарастырамыз.
Оқытуды компьютерлікке енгізу оқу-тәрбие қызметін басқаруды интенсивтендірудің, оптималдандырудың жаңа принципті мүмкіндіктерін ашады.
Физика сабағында компьютерлік техниканы пайдалану оқытуды интенсивтендірудің негізгі факторларының міндеттерін комплексті шешуге мүмкіндік береді. Олар жалпы физика курсының информативтік, мақсаттылық, сыйымдылық мазмұнын көтеру, оқыту әдістерінің белсенді формасын қолдану, оқу еңбегінің дағдысын дамыту.
Оқытудың жаңа педагогикалық технологиясын жүзеге асыруға, оқушының шығармашылық потенциалын дамытуға мүмкіндік береді, өз бетімен танымдық және эксперименттік-зерттеушілік қызметін меңгеруі, оқушылардың өз бетімен оқу қызметінің мәдениеті қалыптасады1.
Сонымен орта мектепте физиканы компьютер арқылы оқытуды енгізудің мынадай бағыттарын:
- оқыту;
- мұғаліммен оқушы бірлескен қызметін ұйымдастыру;
- білім беру;
- таным қызметін қалыптастыру;
- оқу әрекетінің мәдениетін қалыптастырудың мақсатты құралы екенін атап көрсетуге болады.
6 ОҚУШЫЛАРҒА АРНАЛҒАН ТЕСТЕР ЖИНАҒЫ
Соңғы уақытта мұғалімдер оқытудың жаңа технологиясын өз тәжірибелерінде қолдана бастады. Бұл әдістеме оқушылардың шығармашылық қабілетін шыңдайды, өз бетінше ойлануға, ізденуге еңбектенуге үйретеді. Сонымен қатар олардың психологиялық ерекшеліктерін ескере отырып, әркімнің қабілетіне қарай тапсырма беруді талап етеді. Сабақты меңгерудің тиімділігі - білімді тексеру, бекіту, берілген білімді жинақтап қорыту жұмыстарына байланысты. Бір тарауды түгелдей қамтитын болу керек1.
Жылу құбылыстары.
І-нұсқа
1. Мына денелердің ішінен
қайсысы потенциалдық энергияға ие:
А) Автобустың тежелеу үйкелісіндегі сығылған
ауа.
В) Жерде жатқан доп.
С) Су бетіндегі ағаш.
D) Жерде жатқан кірпіш.
2. Мына денелердің қайсысы бір уақытта потенциалдық және кинетикалық энергияға ие:
А) Ұшқан самолет.
В) Жерге түскен жаңбыр.
С) Жер бетінде домалаған шар.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
3. Q=cm(t2 – t1) формуласымен қандай
процесте жылуды есептейді?
А) Суды буға айналу.
В) Балқу кезінде.
С) Затты қыздыру кезінде.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
4. Қандай қозғалыс жылулық болып
табылады?
А) Молекуланың бір
қалыпты қозғалысы.
В) Бір молекуланың екінші молекуламен орын аустыруы.
С) Молекуланың бей-берекет қозғалуы.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
5. Массалары бірдей салқын және ыстық су бірдей молекулалардан тұрады. Олардың ішкі энегиялары бірдей бола ма?
А) Салқын судың ішкі энергиясы көп.
В) Ыстық судың ішкі энергиясы көп.
С) Екеуініңде энергиялары бірдей.
D) Ыстық судың энергиясы салқын судың энергиясынан аздап аз.
6. Мына жағдайлардың қайсысында ішкі энергия өзгермейді?
А) Сиретілген саз сығылады.
В) Баллондағы газдың жартысы сыртқа шығарылды.
С) Су шелектен шәйнекке қүйылады.
D) Су буға айналады.
7. Жылу берілудің жолдарына
қайсысы тән емес?
А) Балқу.
В) Сәуле шығару.
С) Жылуөткізгіштік
D) Конвекция.
8. Балқу кезінде заттың
температурасы қалай өзгереді?
А)
Жоғарылайды.
В) Төмендейді.
С) Өзгеріссіз қалады.
В) Кейжағдайда жоғарылайды, кейжағдайда төмендейді.
9. Спирт 78°С
тұрақты
температурада ұшып кетеді. Осы
жағдайда
энергия
жұтыла ма, әлде бөлініп
шыға ма?
А) Жұтылады.
В) Бөлініп шығады.
С) Жұтылмайды және бөлінбейді.
В) Мүмкін жұтылады, мүмкін бөлініп шығады.
10. Тұрақты температурада
0°С-та су мұзға айналғанда,
энергия
жұтыладыма әлде
бөлінедіме?
А) Жұтылады.
В) Бөлініп шығады.
С) Жұтылмайды және бөлініп шықпайды.
В) Мүмкін жұтылады, мүмкін бөлінбейді.
11. Неліктен термостың
әйнекті баллонның ішкі қабатын
жылтыр
металлмен
қаптайды?
А) Баллондағы сұйықтың конвекциясын артыру үшін.
В) Баллон мен футляр арасындағы сәулелендіруді азайту үшін.
С) Баллондағы сұйықтың конвекциясын кеміту үшін.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
12. Аморф денені
ата?
А)
Пластмасса.
В) Қалайы.
С) Нафталин.
В) Қорғасын.
13. Кристалдану кезіндегі
дене температурасы:
А)
Төмендейді
В) Жоғарылайды.
С) Өзгермейді.
В) Кейбір денелерде көтеріледі, кейбір денелерде төмендейді.
14. Сұйықтың булану жылдамдығы неге байланысты?
А) Тек сұйық түріне байланысты.
В) Температураға байланысты.
С) Сұйық бетінің ауданына байланысты.
В) Дүрыс жауаптары жоқ.
15. Орталық жылытудан, яғни қазаннан батареяға энергия қалай
тасымалданады?
А) Жылу өткізгіштік.
В) Конвекция.
С) Жасанды конвекция.
В) Сәуле шығару.
16. Қайнау
температурасындағы 5-кг эфирді буға айналдыру
үшін
қандай жылу мөлшері
қажет?
А) 1,25 10-5Дж
В) 2 106Дж.
С) 0,4 106Дж.
В) 8 104Дж.
17. Массасы 20 кг кесек
қорғасынның температурасы 20°С -тан
120 С -қа дейін көтеру үшін қандай жылу
мөлшері қажет?
(қорғасынның меншікті
жылу сыйымдылығы 140 Дж/кг
°С )
А)
700Дж.
В) 2,8 103Дж.
С) 1,4104Дж
В)2,8 105Дж
18. 1-кг
мұз бен 1 кг судың 00С температурада ішкі
энергиясын
салыстыр?
А) Мұзға қарағанда, судың ішкі энергиясы аз
В) Мұзға қарағанда, судың ішкі энергиясы көп.
С) Энергиялары бірдей.
Д) Салыстыру мүмкін емес.
II- нүсқа
1. Мына денелердің қайсысы тек кинетикалық энергияға ие?
А) Ұшқан самолет
В) Жерден көтерілген тас
С) Жер бетінде домалап жүрген тас
Д) Созылған, қозғалыссыз пружина.
2. Кинетикалық энергияны
қандай әдіспен өзгертуге болады?
А) Дененің массасын және жылдамдығын көбейту
арқылы.
В) Дененің ішкі энергиясын көбейту
арқылы.
С) Денені жерден жоғары көтеру, биіктігін көтеру арқылы.
Д) Дененің температурасын көтеру арқылы
3. Массасы m денеге біршама
жылу бергенде, дененің агрегаттық күйі
өзгермейді. Осы кезде берілген
жылу мөлшерін қандай
формформуламен
есептейді?
А) Q= q m
В) Q=
m
C) Q= cm (t2 , t1)
D) Q= L m
4. Берілген жағдайларды
жылулық қозғалыс деп қарастыруға бола
ма?
А) 1 -2 молекула
қозғалысын
В) 10-15 молекула қозғалысын
С) саны өте көп молекулар қозғалысы
D) Дұрыс жауап жоқ.
5. Поршень цилиндрге газды сығады. Газдың ішкі энергиясы:
А) Артады.
В) Кемиді.
С) өзгеріссіз қалады.
В) Дұрыс жауап жоқ
6. Металл
бұйымды төске салып,
балғамен соққанда қызады. Ішкі
энергия қандай тәсілмен
өзгереді?
А) Сәуле шығару.
В) Балқу
С) Жылу берілу
В) Жұмыс істеу
7. Төменде келтірілген жағдайлардың қайсысы жылу өткізгіштік тәсілмен беріледі?
А) Күннен жерге жылу берілу.
В) От жанып жатқан пештен бөлмеге
С) Ыстық суға батарылған қасық
Д) Дұрыс жауап жоқ.
8. Сұйықтың температурасы бастапқы қайнау басалғаннан, толық қайнауға дейін қалай өзгереді?
А) Жұтылады.
В) Төмендейді.
С) Өзгеріссіз қалады.
В) Бір сұйықта жоғарылайды, бір сұйықта төмендейді.
9. Мұз тұрақты 0°С температурада кемиді. Сол кезде энергия жұтыла ма, әлде бөлінеді ме?
А) Жұтылады.
В) Бөлінеді.
С) Жұтылмайды, бөлінбейді.
Д) Жұтылуы да, бөлінуі де мүмкін
10. Су буы конденсацияланады. Осы кезде энергия жұтыла ма, әлде бөліне ме?
А) Жұтылады.
В) Бөлінеді.
С) Жұтылмайды, бөлінбейді.
Д) Жұтылуы мүмкін емес бөлінуі мүмкін.
11 Қазанның қақпағы не үшін керек?
А) Жылу өткізгішті арттыру үшін
В) Конвекцияны азайту үшін.
С) Конвекцияны арттыру үшін
Д) Сәулеленуді арттыру үшін.
12. Кристалл денелерді ата?
А) Қалайы
В) Эбонит
С) Пластмасса
Д) Әйнек
13. Қалайы бөлігінің балқу кезінде оның температурасы:
А) Өзгермейді
В) Көтерілмейді.
С) Төмендейді
Д) Басында көтеріледі, соңында азаяды.
14. Температура жоғарылағанда сұйықтың булану жылдамдығы қалай өзгереді?
А) Көбейеді.
В) Азаяды.
С) Өзгеріссіз қалады.
Д) Мүмкін көбейеді, мүмкін азаяды.
15. Күннің энергиясы жерге қандай жолмен беріледі?
А) Конвекциямен
В) Жылуөткізгіштікпен
С) Сәуле шығарумен
Д) Жылу өткізгіштік және сәулеленумен.
16. Массасы 20 кг құрғақ ағаш жанған кезде қанша жылу беріледі?
(Құрғақ ағаштың меншікті жану жылуы 1 * 107 Дж)
А)2 10-6Дж
В)5 105Дж
С) 107Дж
Д)2 108Дж
17. Массасы 100 кг кірпіш
пештің температурасын 20°С бастап
320°С -ға дейін өзгерту үшін қанша жылу мөлшері
жұмсалады?
А)2,25 107Дж
В)2,25 105Дж
С)7,5 104Дж
Д) 250 Дж
18. Әйнек бетіне 5 түрлі тамшы тамызылғанда ең соңында қайсысы буланады?
А) Су
В) Сұйық май
С) Нашатыр спирті
Д) Эфир
Жауаптары:
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
I-H |
C |
C |
Д |
С |
В |
С |
А |
А |
А |
В |
С |
А |
В |
А |
С |
Д |
А |
В |
|
II-H |
А |
А |
С |
С |
А |
С |
С |
А |
А |
В |
С |
А |
А |
Д |
В |
В |
Д |
В |
Тест оқушылардың білімін салыстыруға, мұғалім әдістемесінде берілген оқулықтарды ашып көрсетуге, білім беру жүйесінде оқушылармен жеке жұмыс жүргізуге, әр түрлі оқу әдісін салыстыруға мүмкіндік туғызады1.
ҚОРЫТЫНДЫ
Бұл жұмыста қысқаша жинақталған түрде орта мектептегі «Жылу құбылысы» бөлімі бойынша әдістемелік жұмыс қарастырылады. «Жылу құбылысы» бөліміндегі жылу мөлшері, конвекция, сәулелену, жылуөткізгіштік және ішкі энергия ұғымдарына көп көңіл бөлінген. Әдістемелік сабақ жоспарлары, дәстүрлі емес сыныптан тыс жұмыс, конвекция тақырыбына күнтізбелік жоспар мысалға алынып көрсетілген. Курстық жұмыста оқушылардың білімін дамыту үшін жаңа тақырыпқа есептер шығару жолдары ұсынылады.
Оқышылардың білімдерін тексерудің тиімді жолдарының бірі 2-нұсқалы тест жинағын құрдым. Тест жинағы «Генератор тестов» деген жаңа бағдарламада жасалған. Мұғалім үшін де, оқушылар үшін де өте ыңғайлы, тиімді құрылған. Тестіленіп біткен оқушы бірден бағасын және қанша сұраққа жауап бергенін біле алады.
Физика пәнін оқытудағы компьютердің тигізетін көмегін тағы бір тізіп шығатын болсақ:
Біріншіден, оқушы тапсырманы орындау барысында арнайы әзірленген бағдарлама бойынша жұмыс істейді.
Екіншіден, оқушының білімін компьютерлік жүйе бағалайды. Бұл бір жағынан, білімнің әділ бағалануына кепілдік береді.
Үшіншіден, сабақ барысында компьютерді пайдалану оқушының логикалық ойлау жүйесінің дамуына түрткі болады.
Төртіншіден, оқушылардың берілген тапсырмаларды ерекше қызығушылықпен орындайтыны байқалады.
Осы айтылғандардың барлығы физика пәнін оқытуда компьютерді қолданудың тиімділігі аса жоғары екендігінің нақты дәлелі бола алары сөзсіз, - деп ойлаймын.
ӘДЕБИЕТТЕР
-
Абдулгафаров Қ.Қ. Орта мектепте физика есептерін шығару/ Қ.Қ. Абдулгафаров. -Алматы: Мектеп, 1986.- 350 б.
-
Башарұлы Р.Жаңа оқулықтың тиімділігі/Р. Башарұлы //Физика және астрономия, 2/2004.-Б.27-29.
-
Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера/ Э.В. Бурсиан. -М.:Просвещение, 1998.-412 б.
-
Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003. -456 с.
-
Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- 425 б.
-
Дмитриева В.Ф.Использование информационных технологии при обучении физике/ В.Ф. Дмитриева.-М.: Просвещение, 2007.-365 с.
-
Қойшыбаев Н. Механика, молекулалық физика және жылу/ О.А. Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.- 465 б.
-
Ильин В.А. История физики.-М.:Издательский центр. Академия, 2003.-Б.272
-
Кудрявцев П.С. Курс истории физики. –М.: Просвещение, 1982. -448 с.
-
Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996. -492 б.
-
Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі. //Информатика, Физика, Математика,№4. –Алматы. : 1994.-Б. 22.
-
Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец./С.Е. Коменецкий. -М.: Просвещение,1987.-С.336
-
Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық./ А.А. Пинский. -Алматы, 2003.-328 б.
-
Мақымова М. «Білгірлер, тапқырлар» сайыс сабағы / М. Мақымова //Информатика негіздері, №2. -2003. -С.12.
-
Рымкевич А.П. Орта мектептің 9-11 сыныптарына арналған физикадан есептер жинағы /А.П. Рымкевич .-Алматы.: Рауан,1992.-Б. 224
-
Мякишев Г.Я. Физика 10 класс / Г.Я. Мякишев. -М.: Просвещение,1992. -516 с.
-
Сәрсенова А. Сабақта көрнекті құралдарды пайдалану / А.Сәрсенова //Математика және физика, 2/2004. -Б.12-16.
-
Стародубцев В.А. Компьютерные и мультимединые технологии в естественнонаучном образовании/ В.А. Стародубцев.-Томск: Дельтаплан, 2002.-411 с.
1 ҚойшыбаевН. Механика, молекулалық физика және жылу/Н.Н. Қойшыбаев,О.А. Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.-Б.265.
2 Ильин В.А. История физики/ В.А. Ильин.-М.:Издательский центр. Академия, 2003.-Б.272.
1 Кудрявцев П.С. Курс истории физики/ П.С. Кудрявцев –М.: Просвещение, 1982.-Б. 449.
2 Кудрявцев П.С. Курс истории физики / П.С. Кудрявцев. –М.: Просвещение, 1982.-Б. 449.
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ А.В. Перышкин. -Алматы.: Рауан, 1996.-Б. 292.
2 Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі/ Қ. Ізтілеуов //Информатика, Физика, Математика,№4. –Алматы.: 1994.-Б. 22-25
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- Б. 225
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
2 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық /А.А. Пинский.-М.:Просвещение,2003.-С.328
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 292
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
3 Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец. / С.Е. Коменецкий -М.: Просвещение,1987.-С.336
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ А.В. Перышкин, Н.А.Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 192.
2 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 193
1 ҚойшыбаевН. Механика, молекулалық физика және жылу/ Н. Қойшыбаева, О.А.Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.-С.266
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық / А.А. Пинский. -М.:Просвещение,2003.-С.328
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А.Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 192
2 Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец.-М.: Просвещение,1987.-С.336
1 Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі / Қ. Ізтілеуов. –Алматы. : Информатика, Физика, Математика. №4, 1994.-С. 22
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.
-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 194
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 226
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.
-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 227
1 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық / А.А. Пински.-Алматы.:Просвещение,2003.-С.331
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.
-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 321.
1 Мақымова М. «Білгірлер, тапқырлар» сайыс сабағы / М. Мақымова //Информатика негіздері, №2,2003.-С.12
1 Каменецкий С.Е.Методика решения задач по физике в средней школе/С.Е. Каменецкий. В.П. Орехов.
-М.:Просвещение,1987.-Б.256
1 Рымкевич А.П. Орта мектептің 9-11 сыныптарына арналған физикадан есептер жинағы. /А.П. Рымкевич -Алматы.: Рауан,1992.-Б. 224.
2 Мякишев Г.Я. Физика 10 класс / Г.Я. Мякишев: -М.: Просвещение,1992.-Б.216.
1 Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003.-С.46
1 Стародубцев В.А. Компьютерные и мультимединые технологии в естественнонаучном образовании/ В.А. Стародубцев.-Томск: Дельтаплан, 2002.-С.23
1 Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003.-С.48
1 Дмитриева В.Ф.Использование информационных технологии при обучении физике/ В.Ф. Дмитриева.-М.: Просвещение, 2007.-С. 65
1 Сәрсенова А. Сабақта көрнекті құралдарды пайдалану / А.Сәрсенова //Математика және физика, 2/2004.-Б.12-16
1 Башарұлы Р.Жаңа оқулықтың тиімділігі/Р. Башарұлы //Физика және астрономия, 2/2004.-Б.27-29
жүктеу мүмкіндігіне ие боласыз
Бұл материал сайт қолданушысы жариялаған. Материалдың ішінде жазылған барлық ақпаратқа жауапкершілікті жариялаған қолданушы жауап береді. Ұстаз тілегі тек ақпаратты таратуға қолдау көрсетеді. Егер материал сіздің авторлық құқығыңызды бұзған болса немесе басқа да себептермен сайттан өшіру керек деп ойласаңыз осында жазыңыз
8-СЫНЫПТА «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІН ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯНЫ ҚОЛДАНУ
7
8-СЫНЫПТА «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІН
ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯНЫ
ҚОЛДАНУ
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
-
ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫНЫҢ АШЫЛУЫ ЖӘНЕ ДАМУ ТАРИХЫ 4
-
ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫ
2.1 Жылу құбылыстары бойынша жалпы түсінік 6
2.2 Ішкі энергия 7
2.3 Жылуөткізгіштік 12
2.4 Конвекция және сәулелену 13
2.5 Жылу мөлшері 16
2.6 Заттың меншікті жылу сыйымдылығы 18
3 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ 20
3.1 Жаңа сабақ жоспары 21
3.2 «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты білім сайысы 23
3.3 «Жылу құбылыстары» бөлімін қайталау сабағы 25
4 «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІНЕ ЕСЕПТЕР ШЫҒАРУ 27
5 ФИЗИКАНЫ ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛАР ҚОЛДАНУ 31
6. ОҚУШЫЛАРҒА АРНАЛҒАН ТЕСТЕР ЖИНАҒЫ 38
ҚОРЫТЫНДЫ 46
ӘДЕБИЕТТЕР 47
КІРІСПЕ
Қазіргі кезең ақпараттық технологиялардың, компьютерлік жүйенің дамыған заманы. Олар өмірдің барлық саласын қамтыған және өте кең қолданыста. Сондықтан, ақпараттық компьютерлік технологияларды, олардың жетістіктерін оқу үрдісінде қолдану бұл заман талабы.
Мектеп мұғалімдерінің компьютерлік білім деңгейін көтеру мен оқушылардың да компьютерлік білімдерін дамыту физиканы оқытуда ақпараттық технологияны қолданудың өзектілігін тудыратын қиын сұрақтардың бірі болып табылады.
Есептеуіш техникасын информатика пәнінде ғана пайдаланып қоймай, оны бастауыш сыныптан бастап барлық пәндерге енгізген кезде ғана оқушылардың компьютерлік сауаттылығы қалыптасады.
Оқушылар кәдімгі мектептегі оқулыққа қарағанда, компьютердегі электрондық оқулықты оқығанда жоғары қызығушылық танытады. Ақпараттық технологияларды қолданудың өз артықшылықтары бар. Солардың ішінде айта кететін болсақ, олардың қолайлылығы, қызықтылығы, білім берудің сапасын арттыру және дамыту қарқынын күшейтудегі тиімділігі.
С. Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан мемлекеттік университетінде де бұған өте үлкен көңіл бөлінген және соған сәйкес арнайы бөлім – (ЦВИОТ) қызмет атқарады.
Бітіру жұмысымның тақырыбы: «8-ші сыныпта «Жылу құбылысы» бөлімін оқытуда компьютерлік технологияны қолдану». Осы тақырыпты таңдап алуыма себепші болған жағдайлар, бұл «Жылу құбылысы» деген физиканың қарапайым бөлімін жан-жақты, қызықты жақтарынан оқушыларға компьютердің көмегімен жеткізу, түсіндіру. Электрондық оқулық құрғанда да, осы тақырыпқа сәйкес тәрбиелік мәні зор мақал-мәтелдер, қызықты жұмбақтар енгіздік. Броундық қозғалыстың да макетін олар экраннан көре алады. Құр сөзбен айтқанша, бір рет көріп, көз алдарына елестете алады.
Курстық жобаны құрған кезде біз оқушылардың жасырынды қабілеттерін және шығармашылық потенциалдарын жеделдету үшін «100 рет естігенше, 1 рет көрген жақсы»,- деген нақыл сөзді бағыт-бағдар етіп алдық.
Тақырыптың құндылығы: Физика сабағын компьютердің көмегімен, яғни информатика сабағымен байланыстыру кең мөлшерде көрсетілген.
Жаңа сабақты оқыту барысында есте сақтау қабілеттерін жетілдіру қажет. Оқытудың негізгі мақсаты – оқушылардың алған білімінің сапалығымен, тереңдігін, баяндылығы мен қолданымдылығын қамтамасыз ету. Ал оқу материалын неғұрлым түсінікті және оқушы санасында нақты бейнелеп, жадында ұзақ сақталатындай етіп жеткізудің тиімді тәсілдерінің бірі ретінде оқыту көрнекілігін, яғни компьютерлік технологияны пайдалану қажет.
Ойын элементтерін енгізіп, иллюстративтік материалдарды көрсету олардың білім алуға деген қызығушылығын арттыратыны белгілі.
Болашақта Қазақстанда білім беру жүйесін ақпараттандыру телекоммуникациялық желілерді жасау және дамытуымен ұштасады. Ал білім беру жүйесінің негізгі міндеттері біртұтас телекоммуникациялық желіні құру және дамыту арқылы шешіледі.
1 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫНЫҢ АШЫЛУЫ ЖӘНЕ ДАМУ ТАРИХЫ
Жылу процестері тарихы ғылыми ақиқатқа жетуде қиыншылықты жолдан өтті. Жылу құбылыстары XVII – XVIII ғғ-да көңіл бөле қарастырыла басталған. М.В.Ломоносовтың айтуы бойынша ол жансыз заттардың ішкі қозғалысына қатысты деп тұжырымдаған.
Механикалық құбылыстардан кейінгі ең елеулі және танымал құбылыстар – жылу құбылыстары. Бұл құбылыстар дененің қыздыруымен немесе суытуымен байланысты және процестер денелердің кейбір қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі. Жылулық процестердің жүруі заттың құрылысына, оның ішкі құрылымы мен тығыздығына байланысты1.
XVII ғасырдан XIX ғасырға дейін жылу табиғаты туралы екі көзқарас болды. Бірінші теорияға сәйкес материяның ерекше бір түрі жылу тегі бар, ол бір денеден екіншісіне өтіп, оның қаншалықты қызғанын анықтайды деп есептеледі. Жылу тегі теориямен қатар, жылудың екінші – корпускулалық (кішкенне дене дегенді білдіреді) теориясы болады. Бұл теорияға сәйкес, жылу дегеніміз – дененің өте ұсақ бөлшектерінің үздіксіз ішкі қозғалысы. Ол теорияны XVII – XVIII ғғ көптеген көрнекті ғалымдар дамытты, мысалы: Ф.Беккон, Р.Гук, Н.Ньютон, Р.Бойль, Д.Бернулли, М.В.Ломоносов т.б.2
Жылу табиғаты туралы корпускулалық теорияның дамуына М.В.Ломоносов зор үлес қосқан. 1745 жылы жылу мен суықтың табиғаты туралы жазған шығармасында жылуды зат бөлшектерінің айналмалы қозғалысы ретінде қарастырады. Ломоносов өз теориясының көмегімен балқу, булану, жылуөткізгіштік және басқа да құбылыстарға дұрыс түсініктеме бере алған1.
XIX ғасырдың аяғында атақты ғылымдар: М.Ломоносов, П.Джоуль, Р.Клаузиус, Дж.Максвел, Л.Больцмандар негізгі қорытынды жасады. Олар жылу құбылыстарын барлық денелерді құрайтын молекулалардың ретсіз қозғалысы деп түсіндірді. Молекулалардың ретсіз қозғалысын жылулық қозғалыс деп атады. Дене молекулаларының жылулық қозғалысын желсіз тынық ауадағы түйнектелген шіркей тобымен салыстыруға болады. Әлемді құрайтын бөлшектердің көзге көрінбейтін жылулық қозғалысы ешқашан, ешбір жағдайда тоқталмайды2.
2 ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫ
2.1 Жылу құбылыстары туралы жалпы түсінік
Молекулалардың ретсіз қозғалысының нәтижесі броундық қозғалыс болып табылады. Броундық қозғалыс – үлкен және кіші бөлшектерге, сансыз көп молекулаларға, және молекулалармен атомдарға тән жылулық қозғалыс. Орта молекулаларының жылулық қозғалысы мен броундық қозғалыстың себебі болып, зат бөлшектерінің ретсіз қозғалысының келесі бір түрі – диффузия құбылысы. Диффузия – бір зат молекулаларының басқа бір зат молекулаларының аралығына ену құбылысы1.
Жылу құбылыстары тағы бір негізгі шама – температурамен тығыз байланысты. Температура ұғымын зерделеу барысында әр түрлі қыздырылған екі денені жанастырсақ, онда аса қатты қызған дене салқындайды, ал суық дене жылынады. Екі дененің жылу берілуі әсерінен бір-бірімен жылу немесе энергия алмасуын байқауға болады2.
Жылу алмасу – екі дене жалғасуында жылу берілу жолымен энергияның қаттырақ қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге өту процесі. Жылуды өзіне қабылдайтын екінші денеге қарағанда жылу беретін дененің температурасы жоғары болады. Атмосфералық қысымдағы таза судың қайнау және қату температуралары айырымының жүздеген бір бөлігін бір градус деп алады.
Газ қысымы температураға тәуелді: температура жоғарылаған сайын газ қысымы ыдыстың қабырғасына көбірек түседі, ал температура төмендегенде кемиді.
Т – температура, V – газ көлемі деген белгілер енгізе отырып, газ көлемінің температураға сызықтық тәуелділігінің кескінін (Сурет 1) көреміз.
Табиғаттағы ең төменгі шектік температура – 273,15С – қа тең, ол абсолюттік ноль температура.
Цельсий шкаласы бойынша температура t (C) мен абсолюттік термодинамикалық Кельвин шкаласы бойынша температуралық Т(К) байланыс:
Т=(t+273)K немесе t=(T-273)0C
Абсалют температура молекулалардың жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясына тура пропорционал болады.
Температура – газ молекулалары қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшеуіші. Температураның физикалық мәні де осында1.
2.2 Ішкі энергия
Энергияның қандайда бір түріне ие болатын денелер белгілі бір жұмыс атқара алады. Жұмыстың орындалу есебінен дененің энергиясы кемиді. Дененің энергиясының бұл өзгерісі, дененің атқаратын жұмысының шамасына тең.
Егер денені жоғары лақтырсақ оның кинетикалық энергиясы кемиді де, ал оның потенциалдық энергиясы арта түседі. Дене ең жоғарғы көтерілген биіктігінде дененің барлық кинетикалық энергиясы толығымен потенциалдық энергияға ауысады. Дене төмен қарай түскен кезде кері процесс жүріп, дененің потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады. Денеге сығылған серіппе әсер еткенде де осыған ұқсас жағдайды бақылауға болады.
Үйкеліс күшінің болмауынан және тек серпімділік пен тартылыс күштерінің әрекетінен денелердің немесе денелер жүйесінің потенциалдық және кинетикалық энергияларының қосындысы барлық жағдайда тұрақты болатын тәжірибелер мен есептеулер көрсетілген.
Қызу мен деформация, құлап келе жатқан қорғасын жүктің потенциалдық энергиясының азаюы салдарынан екі дене күйлерінің өзгеретінін білдіреді1.
Үйкелетін және соғылатын денелер қызады: көлік доңғалағының өстері, арамен кесілген отын; шегені балғамен бірнеше рет ұрғанда - шегенің қызғанын, ал сымды бүгіп және жазғанда, иілген жерінің қызғаны сезіледі. Жер атмосферасына үлкен жылдамдықпен аспан денелері метеориттер енгенде, айтарлықтай қызу процесі жүреді. Метеориттердің массасы бірнеше килограммнан бірнеше тоннаға дейін болады, олар реактивті ұшақтардың жылдамдығын жүздеген есе артық жылдамдықпен ұшатындай өте үлкен кинетикалық энергияға ие болады. Аса ірі метеориттер атмосферада толық жанбайды, олар жерге құлайды. Жер атмосферасының тығыз қабаттарына енгенде ұшу аппараттары да қатты қызады. Осы құбылысты жерден ұшырылатын ғарыштың зымыран аппараттарын, реактивті ұшақтардың қаптамасын жасағанда міндетті түрде ескереді. Осындай жағдайлардың барлығында дененің механикалық энергиясының бір бөлігі оның күйіне байланысты болатын энергияға түрленеді. Оны механикалық энергиядан өзгеше, оны дененің ішкі энергиясы деп атаймыз.
Газдардың ішкі энергиясы дегенде оның бөлшектері қозғалысының кинетикалық энергиясын айтады. Сұйықтармен қатты денелердің молекулалары мен атомдарды тербелмелі қозғалыс жасайды және өзара әрекеттеседі. Сондықтан сұйықтардың, қатты заттардың және газдардың ішкі энергиясы деп олардың бөлшектерінің қозғалысы бір мезгілде кинетикалық әрі потенциалдық энергия деп түсінеміз2.
Дененің ішкі энергиясы деп – денені құрайтын бөлшектердің ретсіз қозғалысының энергиясы мен олардың өзара әрекеттесу энергиясын айтады.
Ішкі энергияға сонымен қатар дене ішіндегі бөлшектер қозғалыстың басқа да түрлеріне байланысты энергияны жатқызады, олар: химиялық энергия, атом энергиясы, ядроның ішкі энергиясы. Дененің барлық молекулаларының жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясы мен өзара әрекеттесуінің потенциалдық энергиясының қосындысы дененің ішкі энергиясы деп аталады. Дене қатты, сұйық және газ тәрізді бола ма, әлде тұтас немесе майда ұнтақталған күйде ме, бәрі бір дененің ішкі энергиясы оның температурасына байланысты. Дененің температурасы артқан сайын оның ішкі энергиясы да артады. Санақ жүйесін таңдап алуға байланысты дененің толық механикалық энергиясының болмауы да мүмкін, мысалға жерде жатқан допты жерге қатысты қарастыру кезінде, бірақ әрқашан дененің ішкі энергиясы болады. Ішкі энергия дененің қозғалысына да, бұл дененің басқа денелерге қатысты тұрған орнына да тәуелді емес.
Ішкі энергияның белгілі қоры бола тұрса да, дене механикалық энергияға: потенциалдық не кинетикалық немесе потенциалдық әрі кинетикалық энергияға ие бола алады. Жер бетіне біршама биіктікке ұшып бара жатқан ұшақтың ішкі энергиясымен қатар кинетикалық әрі потенциалдық энергиясы бар.
Дененің жылулық күші ол бір күйден екінші күйге өткенде термодинамикалық жүйе ретінде ауысып, оның ішкі энергиясы мен анықталады. Егер дененің температурасы көтерілсе, оның ішкі энергиясы артады, өйткені дене молекулалары қозғалысының орташа жылдамдығы, демек кинетикалық энергиясы артады. Дененің температурасы төмендегенде, оның ішкі энергиясы кемиді1.
Дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы өзгергенде, демек дененің температурасы өзгергенде оның ішкі энергиясы өзгереді2.
Дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы, яғни оның ішкі энергиясын қалай өзгертуге болады? Динамометр құралының құтысын алақан қызуымен жылытамыз. Бұл кезде түтікшедегі боялған су тамшыларының солдан оңға қарай орын ауыстыратындығы байқалады. Бұл – ауаны қызған кезде, оның көлемінің ұлғаюы салдарынан болады. Ауаның қызуы, оның молекулаларының ретсіз жылулық қозғалысы жылдамдығының, демек дененің ішкі энергиясының бір бөлігін құрайтын кинетикалық энергияның артуының дәлелі болып табылады3.
Құтыны бөлме температурасынан төмен температурадағы су құйылған ыдысқа орналастырамыз. Оның түтікшедегі су тамшыларының солға қарай ауысатындығын байқауға болады. Бұл құтыдағы ауаның температурасының төмендегенін байқауға болады. Барлық жағдайлардағы ауаның және судың ішкі энергиясының артуы немесе кемуі температура өзгерісіне тікелей байланысты.
Зат температурасының өзгеруіне байлнысты туындайтын процестер жылулық процесстер аталады. Барлық жылулық процестер заттың ішкі энергиясының өзгеруімен байланысты.
Ішкі энергияның өзгеруін механикалық жұмыс істеу кезінде кішкене кесек мысты, төске қойып, оны балғамен 8-10 рет қатты соққанда байқауға болады. Немесе екі кесек мұзды бір-біріне үйкеп жылытуға, тіпті ерітуге болады. Бұл олардың ішкі энергиясының артуын білдіреді.
Жүйенің ішкі энергиясын өзгертудің екі тәсілі: қоршаған денелер мен жылу алмасу және механикалық жұмыс істеу. Егер жүйе өзі жылу беріп немесе механикалық жұмыс атқарса, онда жүйенің ішкі энергиясы өзгереді. Бұл кезде оның ішкі энергиясының азайғандығын да байқаймыз.
Тәжірибеде қалың қабырғалы бөтелкеге май қасықпен су құяды. Бөтелкенің аузын шыны түтікше жалғанған тығынмен жабылады. Резеңке шлангының көмегімен ауаны қысу үшін түтікшені сорғымен жалғастырады. Ауаны бөтелкеге сорғы көмегімен айдайды. Бұл шама уақыттан кейін тығын бөтелкеден атып шығады. Бөтелкенің қабырғаларында ауа мен бу температурасының төмендігін көрсететін су тамшылары пайда болады.
Бұл процесс: ауа мен су буының молекулалары үздіксіз ретсіз қозғалыста болып, өздері орналасқан ыдыс қабырғаларына соғылады. Газ температурасы жоғары болған сайын, молекулалар жылдам қозғалады. Сығылған газдың молекулалары тығынды атып жібереді. Мұнда оның энергиясы, үйкеліс күшіне қарсы, тығынды көтерудегі механикалық жұмысты атқаруға жұмсалады. Ауамен оның ішіндегі будың ішкі энергиясы азаяды1.
Дененің ішкі энергиясы не механикалық жұмыс істелгенде немесе бүгілген дененің өзін қоршаған денелермен уақыт өткен сайын жылу алмасу кезінде өзгереді (артады немесе кемиді). Денемен жұмыс істелмей немесе дененің өзі жұмыс істемей тұрғандығы ішкі энергияның өзгеру процессі жылу берілуі деп аталады.
Денелер мен қоршаған ортаның арасындағы немесе дененің бөліктерінің арасындағы механикалық жұмыс атқарусыз өтетін энергия жылу алмасу деп аталады. Жылу алмасу кезінде энергия алмасудың молекулалардың арасында өтіп жатқан жеке дара соқтығысулардың нәтижесінде болатындығы анық. Жылу алмасуға қатысты денелердің температуралары теңесіп, жылу алмасу тоқтайды. Табиғатта жылу алмасу жылуөткізгіштік конвекция және сәуле шығарудың көмегімен өтеді1.
2.3 Жылуөткізгіштік
Жылу берілудің әр түрінің өзіне тән ерекшеліктері бар, бірақ жылу берілу олардың әрқайсысында әрдайым бір бағытта: көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге қарай жүреді. Мұнда көбірек қыздырылған дененің ішкі энергиясы кемиді, ал суығырақ дененің ішкі энергиясы артады2.
Ішкі энергия тек қана тікелей бір денеден басқа денеге, мысалға ыстық судан оған салынған суық қасыққа ғана емес, сонымен қатар аралық денелер арқылы да беріле алады. Ішкі энергия бір дененің көбірек қызған бөлігінен, оның азырақ қызған басқа бөлігіне де беріле алады. Ішкі энергияның дененің көбірек қыздырылған бөлігінен дененің басқа азырақ қыздырылған бөлігіне тікелей байланысы арқылы, немесе аралық денелер арқылы көбірек қыздырылған денеден азырақ қыздырылған денеге жылу берілу құбылысы жылуөткізгіштік деп аталады1.
Тәжірибе жүзінде: бір ұшы тұрғыға бекітілген мыс таяқшаның бос ұшын шамның жалынына қыздырсақ қызған жағынан бастап, сіріңке біртіндеп таяқшадан ажырап түсіп қонғанын көреміз. Сымға пластилиннің көмегімен бір-бірінен бірдей арақашықтықта сіріңкелер орнатылған.
Жылуөткізгіштік кезінде болатын ішкі энергияның берілу процессі неге байланысты? Қатты, сұйық және газ тәрізді заттардың ішкі құбылысын еске түсірсек қатты денедегі бөлшектер әрдайым тербелмелі қозғалыста болады, бірақ өзінің тепе-теңдік күйін өзгертпейді. Денені қыздырғанда темперетураның артуына байланысты молекулалар күштірек тербеле бастайды, өйткені олардың потенциалдық және температуралық энергиясы артады. Артық энергияның бір бөліктері біртіндеп бір бөлшектен екіншісіне, яғни дененің бір бөлігінен көрші бөліктеріне беріледі.
Қатты денелердің барлығы түрліше энергия береді. Олардың ішінде жылу өткізу механизмі өте баяу жүретін оқшаулағыштар бар. Оқшаулағыштардың металдарға қарағанда жылу өткізуі жүздеген мыңдаған есе кем.
Сұйықтарда ішкі энергия көбірек қызған бөліктен азырақ қызған бөлікке молекулалардың соқтығысуынан және жарым-жартылай диффузия есебінен ауысады: жылдамырақ қозғалатын молекулалар азырақ қыздырылған бөлікке енеді. Сұйықтарда металдан басқасында сынапта жылуөткізгіштік жоғары емес.
Газдарда, әсіресе сиретілген газдарда молекулалар бір-біріне едәуір арақашықтықта болатындықтан; сұйықтарға қарағанда олардың жылуөткізгіштігі тіпті аз.
Түрлі заттарды ішкі құбылысына қарай олардың жылуөткізгіштігі де түрліше болып келеді. Жылуөткізгіштік заттардағы энергияның түрлену сипатына тәуелді және бөлшектерінің орын ауыстыруына тәуелсіз болады.
Әр түрлі материалдардың алуан түрлі жылу өткізгіштігін көптеген қарапайым тәжірибелер арқылы байқауға болады:
а) Егер балауызбен шегелер жапсырылған мыс және темір таяқшаларын ұштарын шамның жалынына қыздырса, темірге қарағанда, мыс шегелердің оған тез түсіп қалатынын байқаймыз. Неліктен? Темірмен салыстырғанда мыстың жылуөткізгіштігі едәуір жоғары. Шыныға қарағанда темірдің жылуөткізгіштігі көбірек.
б) Үй жағдайында жылытқыш радиаторы жылуөткізгіштікке мысал бола алады. Оның ішіндегі ыстық су радиаторы жылытады. Ал радиатор бойындағы жылуды онымен жанасатын ауаға беретіндей етіп жасалады.
в) сұйықтар жылуды нашар өткізеді. Егер суды сынауықтың жоғары бөлігінде ысытса, онда су тез қайнайды. Бірақ сынауықтың түбіндегі мұз еру үшін ұзақ уақыт кетеді. Бұл судың да, шынының да жылуөткізгіштігі аз екенін, жылуды нашар өткізетіндігін көрсетеді1.
Металдарға қарағанда жылуды нашар өткізгіштерді ұзақ сақтайтындығын есте сақтау керек. Жылуөткізгіштігі аз заттарды энергияны сақтайтын жерлерде қолданады.
Мыстың жылуөткізгіштігі темірдің жылуөткізгіштігінен 6 есе, шынының жылуөткізгіштігі 600 есе, судың жылуөткізгіштігі 7200 есе, тығынның жылуөткізгіштігі 9000 есе, мақтанікі 18000 есе, ал ауаның жылуөткізгіштігі 18000 есе көп.
Ауа мен мақтаның жылуөткізгіштігі бірдей шама, себебі мақта өзінде ауаның көп мөлшерін ұстайды. Газдардың жылуөткізгіштігі нашар, сондықтан да температурасы – 190 º С сұйық азот тамшысын алақанымызда ұстауға болады1.
2.4 Конвекция және сәулелену
Неліктен орталық жылу бетареялары еденге жақын орнатылып, ал желдеткіштерді терезенің жоғарғы жағына жасайды? Егер бәрі керісінше болса, онда батарея үйді жылытпай, ашық желдеткіш бөлмені желдетпеген болар еді. Ыстық батареяның қыздыруынан бөлменің төменгі қабатындағы ауа жылына бастайды. Ол ұлғайып жеңілдеп, Архимед күшінің әрекетінен жоғары қарай көтеріледі. Оның орнына суық ауаның ауырлау қабаты келеді. Олар да жылып жоғарлайды. Жылыған ауа төменнен жоғары, суық ауа жоғарыдан төмен қарай жылынып, үздіксіз ауа ағыны пайда болады2.
Желдеткішті ашып, бөлмеге суық ауа ағынын жіберсек, ол бөлмедегі ауаға қарағанда ауырлау, сондықтан жылы ауаны жоғары ығыстырып желдеткішке апарады.
Конвекция дегеніміз – сұйықтың немесе газдың ағысы арқылы энергияның тасымалдануы барысында жылу алмасу процесі. Қатты денелерде және вакуумда конвекция болмайды. Аса жоғары немесе өте төмен температурадағы сұйықтар жанасқанда, конвекциялық ағыс пайда болады. Бұдан сұйық немесе газ қыза отырып, жоғары көтеріледі де, салқындарын төменге ығыстырады.
Тәжірибе жүзінде конвекцияның жылу берілуін түбіне марганец қышқылды калийдің кристалл түйіршігі салынған суы бар шыны құтыны шамның жалынына ұстап қыздырамыз. Бұл кездегі боялған судың төменгі қабатының өзімен бірге энергияны тасымалдай отырып жоғары көтерілгенін байқауға болады. Судың салқындау жоғары қабаты боялған, жылыған суды ығыстыра отырып төмен түседі. Осындай қозғалыстың арқасында құтыдағы су біркелкі жылынады. Жақын орналасқан терезе әйнектерінің арасындағы ауа қабатында конвекцияның ағыны әлсіз болады.
Атмосферадағы конвекциялық ағын тек жылу берілуде ғана үлкен рөл атқарып қоймай, сонымен қатар жел тұрғызады. Олар ауаның үнемі араласуын тудырады, соның арқасында жер бетінің әр түрлі бөлшектерінде ауаның құрамы бірдей болады. Атмосферадағы конвекциялық ағындар жану процесін қолдай отырып, оттектің жалынға жетуін және жану өнімінің шығарылуын қамтамасыз етеді.
Кейбір жағдайларда мысалға, тұрмыста және техникада кеңінен қолданылатын табиғи конвекция жеткіліксіз болғанда, еріксіз конвекцияны пайдалынылады. Мысалы: ауаның немесе газдың біркелкі жылуы үшін оларды сорғамен немесе араластырғышпен араластырады. Салмақсыздық жағдайда табиғи конвекция мүмкін емес. Сондықтан ғарышқа ұшу барысында; еріксіз конвекцияның көмегінсіз жасанды серіктің корпусы салқындамайды, шам жанбайды.
Сәуле шығару деп электромагниттік толқындар көмегімен бір денеден екінші денеге энергияның берілу процесін айтамыз. Сәулелену энергиясының дененің ішкі энергиясына айналуын жұтылу деп аталады. Сәулелену арқылы энергияның берілуі – ортаны қажет етпейді : жылу сәулелері вакуум арқылы да таралады1.
Жерге Күннен келген энергия да сәулелену арқылы жетеді. Әр секунд сайын Жер шамамен 10 кДж энергия алады. Жердің ішкі энергиясының ұлғаятындығы және соған сәйкес температураның артатындығы байқалады.
Энергияны жақсы жұтқыштар сәулені жақсы шығарғыштар, ал сәулені нашар жұтқыштар – энергияны нашар бөлетіндер.
Конвекция құбылысы үйді сумен жылыту орталығы жүйесінде ескеріледі. Жылу электр орталықтарынан келген ыстық су ғимарат шатырларына орналастырылған ұлғайтқыш бакқа құйылады. Су, құбырлар жүйесі арқылы бактан жылыту радиаторларына келіп түседі. Мұнда су өз энергиясын бөлмедегі ауаға береді де бу қазанында қыздырылып, қайтадан пәтерлерді жылытуға жіберіледі.
Күн сәулесі жер беті мен атмосфераны жоғарғы солтүстік ендікке қарағанда төменгі ендікте қаттырақ қыздырады. Бірақ атмосферадағы жылу алмасу бөлмедегі конвекция сияқты жылудың ыстық пештен суық терезеге ауысуындай емес. Атмосферадағы ауа қозғалысы - өте күрделі, ретсіз сипатта болады. Жердің өз осінен үлкен жылдамдықпен айналуы мұның ең басты себебі болып табылады2.
2.5 Жылу мөлшері
Жылу берілу кезінде дененің алатын немесе жоғалатын энергиясы жылу мөлшері болып табылады. Ішкі энергия денені құрайтын зат бөлшектерінің жылулық қозғалысының жылдамдығымен анықталады. Зат бөлшектерінің қозғалысы неғұрлым жылдам болса, дене температурасы соғұрлым жоғары болады. Осыдан жылу мөлшері ішкі энергияның өзгеруінің өлшемі бола тұрып, дененің температурасына байланысты деген қорытынды жасауға болады1.
Қыздыру барысында судың температурасын t1 – ден t2 – ге неғұрлым көбірек өзгерту керек болса, онда оған анағұрлым көп жылу мөлшерін беру қажет.
Жылу мөлшері - физикалық шама және ол температураның t1 -ден t2 ге дейінгі өзгерісіне пропорционал, яғни
(1)
Егер дененің температурасы көтерілсе, онда оның қандайда бір жылу мөлшерін алғаны; егер төмендесе жылу мөлшерін шығарса, оның температурасы көп өзгереді.
Спирт шамымен шыны түтікшедегі суды қыздырсақ, белгілі уақыт ішінде қайнайды, ал суы толы ыдыс олай қайнатылмайды. Осыдан қандай да бір уақыт аралығындағы ыдыс және шыны түтікшедегі суды кайнатуға қажетті жылу мөлшері әр түрлі екенін түсінуге болады.
Судың массасы неғұрлым көп болса, оны белгілі бір температуралар айырымына дейін қыздыру үшін соғұрлым көп жылу мөлшері қажет. Денені қыздыруға қажетті немесе оның суығанда шығарылатын жылу мөлшері сол дененің массасына пропорционал.
Q~m (2)
Жылу мөлшері тек дененің температурасының өзгерісі мен массасына ғана тәуелді емес, сонымен қатар дененің жасалған затына да байланысты, яғни денеге қажетті жылу мөлшері оның қандай заттан жасалғанына да байланысты1. Денені қыздыруға кажетті және ол суығанда бөлінетін жылу мөлшері, заттың тегіне, массасына және оның температурасының өзгеруіне тәуелді.
Жылу мөлшері жылу берілу кезінде дененің алатын немесе шығаратын энергиясы болғандықтан, жылу мөлшері өлшем бірлігі ретінде кез келген энергия сияқты, 1 джоуль (1 Дж) және 1 килоджоуль (1кДж) алынады.
Заттың молекулалық құрылысы мен молекулалар қозғалысының энергиясы белгілі болмаса да, одан ертерек кезде де жылудың өлшем бірлігі енгізілген. Сондықтан жылу мөлшерін өлшеу үшін қазіргі кезде есептеулерде әлі қолданылатын калория және киллокалория деген бірліктер енгізілген.
1 грамм суды 10 С- қа қыздыру үшін берілетін жылу мөлшері калория деп аталады. Оның қысқаша белгіленуі: кал.
1 Дж және 1 кал бірліктерінің арасындағы қатынас:
1 кал = 4,19 Дж = 4,2 Дж.
1ккал = 4200 Дж = 4,2 кДж.
Жұмыс атқарылмай, жылу алмасу кезіндегі ішкі энергиясының өзгерісі U – дененің беретін немесе алатын жылу мөлшеріне тең2.
2.6 Заттың меншікті жылу сыйымдылығы
Массасы 1 кг заттың температурасын 10 С-қа өзгерту үшін қанша мөлшерде жылу қажет екендігін көрсететін физикалық шаманы заттың меншікті жылу сыйымдылығы деп атайды. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы С әрпімен белгіленеді. Әр заттың меншікті жылу сыйымдылығы тәжірибе жүзінде анықталған және кестеге енгізілген. Меншікті жылу сыйымдылықтың өлшем бірлігі – джоульдің килограмм мен келвиннің көбейтіндісіне қатынасы [Дж/кг.К].
Кесте 2 Кейбір заттардың меншікті жылу сыйымдылығы
|
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
Зат |
Меншікті жылусый-ғы |
|
Алтын |
130 |
Темір |
460 |
Күнбағыс майы |
1700 |
|
Сынап |
140 |
Болат |
500 |
мұз |
2100 |
|
Қорғасын |
140 |
Шойын |
540 |
керосин |
2100 |
|
Қалайы |
230 |
Графит |
750 |
эфир |
2350 |
|
Мыс |
400 |
Шыны |
840 |
ағаш |
2400 |
|
Мырыш |
400 |
Кірпіш |
880 |
спирт |
2500 |
|
Жез |
400 |
Алюминий |
920 |
су |
4200 |
Меншікті жылусыйымдылығы 1-кг затты 1°С-қа қыздырғанда немесе салқындатқанда, ішкі энергиясы қандай шамаға өзгеретінін көрсетеді.
Заттың меншікті жылусыйымдылығы әртүрлі агрегаттық күйіне қатты , сұйық және газ тәрізді күйінде түрліше болып келеді.
Заттың меншікті жылусыйымдылығы жоғары болған сайын температура тіпті болар-болмас өзгерсе де, көп жылу мөлшері жұтылады немесе бөлініп шығады1.
Басқа заттармен салыстырғанда судың меншікті жылусыйымдылығы көп, сондықтан ол су жылытқыштар мен қозғалтқыштарды суыту жүйесі үшін пайдадалануға ыңғайлы. Үлкен құрлықтардың климатына қарағанда, қоршаған су массасының жылусыйымдылығы жоғары болғандықтан, аралдардың климаты бір қалыпты, қоңыржай келеді.
Жылу берілу кезінде дененің алатын немесе берілетін жылу мөлшерін есептеу үшін, заттың меншікті жылусыйымдылығын, осы дененің массасы мен бастапқы және соңғы температурасының айырымын білу керек.
Дененің қыздыру үшін берілген, немесе салқындағанда одан бөлінетін жылу мөлшерін есептеу үшін заттың меншікті жылусыйымдылығын дененің массасына және жоғарғы температурасы мен төменгі температурасының айырымына көбейту керек.
(3) Мысалы, массасы 3 кг
шойынан жасалған денені 20° С-тан 130°С-қа
дейін қыздыру үшін қанша жылу
мөлшері қажет? Шойынның меншікті
жылусыйымдылығы 50 Дж/кг.С, массасы
3 кг, Сонымен Зкг шойынды
1100 С-та қыздыру
үшін
формуламен санаса
Q=178200Дж.
Мұндағы, Q – жылу мөлшері, с – заттың меншікті жылусыйымдылығы, m – дененің массасы, t2 t1 – дененің соңғы және бастапқы температуралары.
Жану кезіндегі ішкі энергияның өзгеруі жылу алмасу және жұмыс атқару арқылы емес, отын мен байланысты болатын жылу химиялық құбылыстар есебінен жүреді. Бұл жағдайда жану өнімінің молекулаларының қозғалысы да отынның молекулаларына қарағанда көбірек болады.
Массасы 1кг отын толық жанғанда бөлінетін жылу мөлшерін көрсететін физикалық шаманы отынның меншікті жану жылуы деп атайды. Отынның меншікті жану жылуы q әрпімен белгіленеді, бірлігі (1Дж/кг)
Кесте 3 Кейбір отын түрлерінің меншікті жану жылуы
|
Зат |
Меншікті жану жылуы |
Зат |
Меншікті жану жылуы |
|
Оқ – дәрі |
0,38*107 |
Ағаш көмірі |
3,4 *107 |
|
Құрғақ отын |
1, 0 *107 |
Табиғи газ |
4,4 *107 |
|
Торф |
1,4 *107 |
Мұнай |
4,4 *107 |
|
Тас көмір |
2,7 *107 |
Бензин |
4,6 *107 |
|
Спирт |
2,7 *107 |
Керосин |
4,6 *107 |
|
Антрацит |
3,0 *107 |
Сутек |
12 *107 |
Кез келген массасы m отын толық жанғанда бөлінетін жылу Q мөлшерін есептеу үшін q меншікті жану жылуын жанған отынның массасына көбейтеміз1.
(4)
Жылу алмасудағы энергия берудің өлшемі жылу мөлшері болып табылады. Жылу мөлшері бір денеден екінші денеге өткенде сақталады.
Энергия жоғалмайды және жоқтан пайда болмайды. Ол тек бір денеден екінші денеге беріледі немесе бірдей мөлшерде бір түрден екінші түрге айналады. Механикалық энергия мен ішкі энергияның қосындысы денелер жүйесінің толық энергиясы деп аталады.
E=W+U=En+Ek+U (5)
Егер денелер жүйесіне сыртқы күштер әрекет етпесе және қоршаған ортамен жылу алмасу болмаса, онда ол тұйықталған және жылулық оқшауланған болады. Тұйықталған және жылулық оқшауланған денелер жүйесінің ішінде тек механикалық емес, жылулық, химиялық электрліқ және ядролық процестерде жүреді.
Энергияның сақталу және айналу заңы: тұйықталған және жылулық оқшауланған денелер жүйесінің толық энергиясы - осы жүйеде болатын кез келген өзгерістер кезінде сақталады.
3. «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ
3.1 Жаңа сабақ жоспары.
Тақырыбы: Конвекция
Мақсаты:
-
Жылу берілу түрлерін, конвекцияның жылу өткізгіштіктен ажырата алуын және конвекция қандай физикалық құбылыстармен байланысты екеніне мағлұмат беру.
-
Оқушылардың белсенділігін арттыру, өзіне-өзі баға беруге өз жетістіктерін сезіндіріп, білім сапасын арттырып пәнге деген қызығушылығын арттыру.
-
Оқушылардың шығармашылық іс-әрекетін, ізденімпаздықтарын дамыту.
Сабақтың түрі: Жаңа білімді меңгеру сабағы.
Сабақтың әдісі: Аралас сабақ.
Сабақтың көрнекілігі: мультимедиялық проектор, компьютер, плакаттар, схема, тақтамен жұмыс.
Сабақтың жоспары:
I кезең. Амандасу. Ұйымдастыру (оқушылардың сабаққа қатысуын, даярлығын тексеру).
II кезең. Мақсат қою кезеңі (сабақтың негізгі мақсаты – терең де тиянақты саналы білім негіздеріне үйрету).
III кезең. Материалды түсіндіру кезеңі.
IV кезең. Жаңа сабақты түсінгендерін тексеру кезеңі.
V кезең. Бекіту кезеңі (сабақты түсінгенін есептер шығару және өз бетімен жұмыс жасау арқылы бекіту).
VI кезең. Үйге тапсырма беру кезеңі.
Сабақтың барысы: жылу берілудің бірінші түрі жылуөткізгіштік екенін білесіңдер. Жылу берілудің екінші бір түрі конвекция. Неліктен орталық жылу батареялары еденге жақын орнатылып, ал желдеткіштерді терезенің жоғары жағына жасайды?
Егер бәрі керісінше болса, онда батарея үйді жылытпай, желдеткіш бөлмені желдетпеген болар еді. Ыстық батареяның қыздыруынан бөлменің төменгі қабатындағы ауа жылына бастайды. Ол ұлғайып, Архимед күшінің әрекетінен жоғары қарай көтеріледі. Оның орнына суық ауаның ауырлау қабаты келеді. Олар да жылып жоғарылайды. Жылыған ауа төменнен жоғары, суық ауа жоғарыдан төмен қарай жылжып үздіксіз ауа ағыны пайда болады.
Конвекция дегеніміз – сұйықтың немесе газдың ағынымен энергияның тасымалдануы арқылы жүретін жылу алмасу процесі.
Қатты денелерде және вакуумде конвекция болмайды. Аса жоғары немесе өте төмен температурадағы сұйықтар немесе газдар қатты қабырғалармен жанасқанда конвекциялық ағыс пайда болады. Бұдан сұйық немесе газ қыза отырып, жоғары көтеріледі де, салқындарын төменге ығыстырады.
Бекіту: 1. Пешті жаға бастағанда неліктен бөлменің ауаның температурасы төмендеп кетеді.
2. Қатты, сұйық және газ тәрізді денелердің қайсысында конвекцияның тез жүруі мүмкін?
3. Үтіктің ішкі жағынан сыртқы жағына жылу қалай беріледі?
Қорытынды:
Үй тапсырмасы: § 6, №4 эксперимент, 35 бет1.
3.2 «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты білім сайысы
Оқушылардың білім деңгейін көтеру, алған білімдерінің тиянақтылығын тексеру мақсатында мектепте әр түрлі білім жарыстарын өткізуге болады. Сыныптан тыс жүргізілетін жұмыс шараларының әр түрлі болуы пәнге деген қызығушылықтың бастамасы болатындықтан, білім сапасының артуына қолайлы жағдайлар туғызады. Сабақ сынып оқушылары арасында саяхат түрінде өткізілетіндіктен, оқушылар «Физика» қаласына жету үшін:
-
«Тапқырлар»
-
«Ойшылдар»
-
«Заңдылықтар»
-
«Сиқыршылар»
-
«Құрал - жабдықтар»
-
«Қиял – ғажайып» ауылдарынан өз білімдерін белсенді көрсетулері арқылы ауылдан ауылға өтіп, «Физика» қаласына жете алады.
Тақырып: «Білгірлер, тапқырлар және алғырлар» атты сайыс сабағы.
Мақсаты: Жылу құбылысы тарауы бойынша оқушылардың алған білімін тексеру, өздік талдау жасау; жауапкершілікке тәрбиелеу, жинақылыққа және ұқыптылыққа тәрбиелеу. Өз бетімен іздену, білімдерін тиімді пайдалана білу дағдыларын дамыту.
Сабақтың түрі: Дәстүрлі емес сабақ.
Көрнекті – құралдар: плакаттар, таблица, таразы, термометр, шәйнек.
Әдіс-тәсілдер: сайыс сабағы.
Сабақтың барысы: Ұйымдастыру. Класта 16 оқушы 8-ден болып 2-ге бөлінді.
II топ бір-біріне қарсы отырып жарысады.
Топ басшылары «Физика және информатика» сөздеріне көп мағыналы қазақ және орыс сөздер құрастыру қажет. Бірінші болып аяқтаған топ басшысы сайысты бірінші боп бастайды.
I. «Заңдылықтар» ауылы: II топқа 6 сұрақтан қойылады, әр сұраққа дұрыс жауап берілсе «5» ұпайдан беріледі.
I топ.
-
Жылулық құбылыс деген не?
-
Дененің ішкі энергиясы деп нені атаймыз?
-
Дене көлемін жеңіл өзгертеді, пішінін сақтайды, осы дене жасалған заттың агрегаттық күйін анықтау?
-
Дененің ішкі энергиясы қандай физикалық шамаға тәуелді емес?
-
Қандай денелерде конвекция болмайды?
-
Шамамен алған Цельсий шкаласы бойынша қандай температура абсолюттік шкала бойынша алынған 100 К температурасына сәйкес келеді?
II топ.
-
Диффузия деген не?
-
Дене көлемін сақтап, формасын жеңіл өзгертеді. Дене жасалған зат қандай агрегаттық күйде?
-
Абсолют шкаладағы 200 К температураға Цельсий шкаласы бойынша температураның қандай мәні сәйкес келеді?
-
Заттардың бір-бірімен өздігінен араласу құбылысы қалай аталады?
-
Қатты денелердің, сұйықтардың және газдардың қайсысының жылу өткізгіштігі көбірек?
-
Дененің ішкі энергиясы қандай шамаларға тәуелді?
II. «Ойшылдар» ауылы: Бұл ауылда 2 топ ойыншылары мақал-мәтел айту арқылы немесе сөзжұмбақ жасыру арқылы жасырын сөзді үш тілде айтып берулері қажет. Дұрыс жауап берілсе «5» ұпайдан беріледі, егер дұрыс жауап беріліп нұсқаулары қате айтылса «3» ұпайдан беріледі.
Мысалға: 1. Отқа жанбас, суға батпас (Мұз)
2. Жылт-жылт етеді, жылғадан өтеді. (Су)
3. Жылдың төрт мезгілінде де, мазасызданады ол (Жел)
III. «Тапқырлар» ауылы: Әр топ үш түрлі есеп шығарулары керек. Дұрыс шығарылған есепке «7» ұпайдан беріледі.
IV. «Құрал жабдықтар»: 2 топ сайыскерлері «Мұздың меншікті жылуын анықтау» атты зертханалық жұмысты орындайды. Жұмысты дұрыс әрі жылдам орындаған топқа «5» ұпай беріледі.
V. «Сиқыршылар» ауылы: Топтар ребус шешу арқылы сиқырланған сөйлемді табу керек. Білімге қатысты сөздер нақыл немесе мақал-мәтел түрінде жасырылады. Жылдам шешкен топқа «10» ұпай беріледі, ал екінші болып шешкен топқа «5» ұпай беріледі.
VI. Қиял-ғажайып ауылы: «Біз болашақ қазақ жастары» атты тақырыпқа әр топ өз ойларын білдіре отырып, осы ауыл тұрғындарын өздеріне сендіре білу қажет.
Қорытынды: Ұпай саны жоғары топ жеңімпаз атанып, қалалық мұражайға, экскурсияға жолдама алады1.
3.3. «Жылу құбылыстары» бөлімін қайталау сабағы
Тарау бойынша оқушылардың алған білімдерін пысықтау, логикалық ойлау және есте сақтау қабілеттерін дамыту мақсатында қайталау сабағын өткізудің маңызы зор. Сондай сабақтардың бірі 8 сыныпта «Жылу құбылыстарын» қайталау бөлімі бойынша өткізілген сабақ жоспары.
Сабақтың тақырыбы: Қайталау сабағы
Мақсаты:
1. Оқушылардың өз бетінше ойлау қабілетін дамыту, алған білімдерін жеткізе білуін тексеру.
2. Денені қыздыру үшін жұмсалатын немесе ол суығанда бөлініп шығатын жылу мөлшеріне есептер шығару.
Сабақ түрі: Қайталау, бекіту сабағы.
Көрнекті құралдар: мультимедиялық проектор, экран
Әдіс тәсілі: электрондық оқулық
Сабақтың жоспары: I. Ұйымдастыру.
II. Өткен сабақты игеру барысын тексеру.
ІІІ Физикалық диктант.
IV Табиғатта және техникада, тұрмыста жылу берілу мысалдары, үлестірме карточкалар арқылы берілген сұрақтар.
V. Қорытындылап оқушыларды бағалау және үйге тапсырма беру.
Сабақтың барысы:
I. Ұйымдастыру кезеңі.
II. Кесте бойынша қайталау.
-
Меншікті жылу сыйымдылығы 250 Дж/кг °С деген сөйлем нені білдіреді?
-
өрнегінің құрамындағы әрбір шаманың не екенін және ол қандай бірліктермен өрнектелетінін жазу. -
Мыстың және судың меншікті жылусыйымдылықтарын табу?
-
Физикалық диктант:
1 Қандай жағдайда ішкі энергия өзгермейді?
2. Жылу берілудің жолдарын ата?
3. Конвекция дегеніміз не?
4. Меншікті жылусыйымдылығы дегеніміз не?
5. Жылуөткізгіштік дегеніміз не?
IV. Карточкамен жұмыс.
1) Арамен ұзақ уақыт ағаш кессе неліктен ол қызады?
2) Жазда қандай түсті көйлек кисек ыстықтамаймыз (қара, ақ)? Неліктен?
3) Қабырғаларының қалыңдықтары бірдей ағаш үй мен тас үйдің қайсысы жылылау?
V. Қорытындылап оқушыларды бағалау және үйге тапсырма беру.
4 «ЖЫЛУ ҚҰБЫЛЫСЫ» БӨЛІМІНЕ ЕСЕПТЕР ШЫҒАРУ
Оқу практикасында физикалық есеп дегеніміз – логика мен математикалық амалдарды, физика заңдары мен әдістемелері арқасында шешілетін кішігірім проблема. Жалпы алғанда физика сабағының әр сұрағы оқушы үшін есеп болып табылыды. Белсенді ойлау қабілеті осындай есептердің шешімі болады.
Физикалық есептерді шешу – ойлау мен творчестволық қабілетінің дамуын көрсетеді. Есептің құндылығы ең алдымен оның мазмұнындағы физикалық аппаратпен анықталады1.
Есептерді шығару – ол оқу барысының әдістемесі, мақсаты және табиғат заңдарын танып білуге де мүмкіндік береді. Есепті шығару барысында оқушының бойында білімге деген талпынысы, құштарлығы мен мақсатқа жету сезімі пайда болады.
Жалпы сапалы есеп дегенімізге анықтама бере кететін болсақ, сапалы есеп дегеніміз – шешіміне есептеу талап етілмейтін тапсырмалар.
Оқушылар оқыған физикалық заңдылықтарды пайдаланып, осы есепте сөз болып отырған құбылысты қарастыруға қолданады.
Осы есепті шешу әдістері физикалық заңдылықтарға негізделген және логикалық тұжырымдауға құрылған. Жылу құбылыстары бойынша мынадай есептерді таңдап алуға болады.
Қорыта келгенде, оқушылар физика есептерін шығаруға дағдыланып үйренсе, теориялық біліктерін тәжірибемен ұштастыра алатын болады. Оқушылар мұндай дәрежеге жету үшін, мектеп қабырғасында, одан тыс, үйде де көптеген есептер шығарулары керек. Есепті оқушылар қызығып шығару үшін оның мазмұны тартымды, бірақ әрқашан да өмірге жақын болуы тиіс.
Мысалы:
1) 1,5-кг ыстық судың (t2=800C) температурасы 370С-қа тең болу үшін, температурасы 200С су массасынан оған қанша құю керек1?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
m2=1,5кг t2=800C t1=200C t=370C Табу керек m1=? |
Жауабы: 3,8 кг |
2) Массасы 32 кг шойыннан жасалған сом темірдің температурасы 11150С-қа дейін өзгерсе, онда оның суыған кезде бөліп шығарылатын жылу мөлшері қандай2?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
m=32кг t2=11150C t1=150C c Табу керек Q=? |
Q=540Дж/кг0С*32кг(11150C-150C)=19008кДж Жауабы: Q=19008кДж |
3) Көлемі 60м3 бөлменің ауасын 100С-тан 200С-қа жылыту үшін қанша жылу мөлшері қажет?
|
Берілгені: |
Шешуі: |
|
с=1000Дж/кг0С t2=200C t1=100C V=60м3 ρ Табу керек Q=? |
m=
m=0,0129кг/м3*60м3=0,0774кг Q=1000Дж/кг0С*0.0774кг(200C-100C)=774кДж Жауабы: Q=774 кДж |
Visual Basic тіліндегі 1есеп
Private Sub Command1_Click()
Dim t1, t2, v, p, c, Q As Variant
t1 = Val(Text1.Text)
t2 = Val(Text2.Text)
v = Val(Text3.Text)
p = Val(Text4.Text)
c = Val(Text5.Text)
Q = (c * p * v) * (t2 - t1)
Text6.Text = Q
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Unload Form1
End Sub
Visual Basic тіліндегі 2 есеп
Private Sub Command1_Click()
Dim Q, V, t2, c, p, t1 As Variant
Q = Val(Text1.Text)
V = Val(Text2.Text)
t2 = Val(Text3.Text)
c = Val(Text4.Text)
p = Val(Text5.Text)
t1 = t2 - (Q / (c * p * V))
Text6.Text = t1
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Unload Form1
End Sub
5 ФИЗИКАНЫ ОҚЫТУДА КОМПЬЮТЕРЛІК ТЕХНОЛОГИЯЛАР ҚОЛДАНУ
Қазіргі мектептің даму болашағы қоғамның даму үрдісімен, білімнің ғылыми интеграцияға ұмтылуымен, қоғамда жинақталып және үнемі өсіп отыратын ақпарат көлемінің әртүрлі тегімен анықталады.
Білім беру процесі- ақпараттық қоғам жағдайының жас өспірімдерді жан – жақты даярлайтын процесс болуы қажет. Сондықтан білім беру жүйесінде компьютерлерді пайдаланудың маңызы зор. Өйткені компьютер адам қызметінің барлық саласында еңбек өнімділігін арттыру құралына айналды. Болашақ мамандардың ақпараттық мәдениеті негіздерін қалыптастыру оқушылардың компьютерде жұмыс жасауды игеруімен тығыз байланысты.
Компьютерді мектепте оқытуды практикаға енгізу әлеуметтік, экономикалық, теориялық және практикалық сипаттағы түйінді мәселелерге жол ашып отыр. Атап айтқанда, ғылыми – техникалық прогрестің тез өсу қарқыны жоғары деңгейлі мамандар даярлауда, жаңаша оқыту әдістерінің қажеттілігін алға қоюда.
Бұл мәселелерді шешудің бірден бір жолы – оқу процесін компьютерлендіру. Компьютерді оқу процесінде тиімді пайдалану үшін оны қолданудың әдістемелік жүйесін жасау керек1.
Білім беруді ақпараттандыру мәселесінің ауқымы өте кең және көп салалы. Бұл мәселе төңірегінде кейінгі жылдары көптеген ғалымдар мен әдіскерлер зерттеу жұмыстарын жүргізіп, құнды-құнды еңбектер шығарды.
Қазіргі кезде информатика курсын мектептерде оқытудың айтарлықтай тәжірибелері жинақталды. Атап айтқанда мектеп оқушыларын алгоритімдік және компьютерлік сауаттылыққа үйрету әдістемесі жасалынды 1960-1970 жылдарда жалпы білім беру саласында информатика және есептеуіш техникаларын оқытуды мектеп бағдарламасына енгізуге мүмкіндік болмады. 80 жылдардың аяғына қарай программалау элементтерін пайдаланып алгебра курсын мектеп оқушыларына таныстыру әдістемесі, компьютерлік сауаттылықты қамтамасыз етудің әдістемелік жүйесі жасалынды. Компьютерлік мәдениеттілікті қалыптастырудың бір бағыты ЛОГО оқыту ортасының қазақ мектептері үшін қазақша варианты жасалып, орта мектептерде оқытыла бастады. Тоқсаныншы жылдардың бас кезінде оқытудың компьютерлік технологиясы жасалды. Физика сабағында компьютерлік техникаларды пайдалану мәселелері В.А. Извозщиковтың, А.С. Кондратьевтың, Ж.А. Қараевтың, М:Ә. Құдайқұловтың, В.В. Лаптевтің және т.б. зерттеулерінде кездеседі. Компьютерде оқыту процесінің енгізілуіне байланысты қазіргі кезге дейін қалыптасқан психологиялық-педагогикалық тұжырымдардың жоқ екендігі де анықталып отыр.
Теориялық, ғылыми- әдістемелік әдебиеттерді оқытып, талдау жасау негізінде мынадай тұжырымға келіп отырмыз. Біріншіден, көптеген жаратылыстану пәндерінде компьютерді пайдалану мәселесі іске асырылуда, бірақ бұл мәселе физика пәнінде кең өріс алмай отыр. Екіншіден, көптеген пәндерде компьютерді пайдалану қалыптасқан психологиялық-педагогикалық талаптарға онша сай келмейді. Себебі, бұрынғы қалыптасқан оқыту процесінде қарым-қатынас тек мұғалім мен оқушы арасында ғана болса, ал оқу процесінде компьютерді пайдалану кезінде мұғалім және оқушы арасында компьютерлік педагогика пайда болғаны мәлім.
Сондықтан да мектепте жалпы білім беретін пәндер циклында, соның ішінде математика және физика сияқты негізгі пәндерде, компьютерлік техналогияны пайдаланып оқыту мақсатында түбегейлі зерттеулер үздіксіз жүргізілуі қажет.
Қоғамды ақпараттандырудың негізгі бағыттарының бірі – оқыту процесін ақпараттандыру. Ал ақпараттандыру болса үздіксіз білім берудің бір бөлігі болып табылады.
Қоғамды ақпараттандыру жағдайында үздіксіз білім беру жүйесі мыналарға сүйенеді:
- білім берудің сапасын арттыру, дамыту қарқынын күшейту және дербестендіру есебінен қоғам мүшелерінің ой-өрісінің даму деңгейін көтеру;
- өз бетінше білім алу мүмкіндіктерін кеңейту және міндетті емес білім беру жүйесінде қоғам мүшелерінің өз мамандықтарын қайта өзгерте алатындай жағдай туғызу.
Ақпараттандыру процесінде компьютерлендіру аса маңызды бөлім болып табылады. Бұл ұғымды сипаттай келе А. Ракитов компьютерлендіру – адамның ЭЕМ-мен дербес қатынас жасай білуін қамтамасыз ету деп есептейді. Компьютерлендіру өндіргіш күштер және оны техникалық құрастыруға қатысты жүзеге асырылады. Оған қоғамдық өмірді жан –жақты қамтитын ақпараттандыру процесі жасалады. Қазіргі ЭЕМ мен ақпараттық жүйені қолдану іс-әрекетінің әлеуметтік мәнінің тиімділігін жоғарылату, жетілдіру негізі болып табылады1.
Орта білім беруді ақпараттандыру процесі мен оқытудың жаңа ақпараттық технологиясы арасындағы байланыс орта мектепте физиканы оқытудың мазмұнына әсер ететіні байқалады.
Білім беруді ақпараттандырудың негізгі бағыттары:
- методологиясын жетілдіру мен стратегиялық мазмұнын талдау;
- әдістері мен формаларын ұйымдастыру;
- қоғамды ақпараттандырудың қазіргі жағдайында тұлғаны тәрбиелеу мен дамыту;
- оқытудың әдістемелік жүйесін жасау;
- оқушының интеллектуалдық потенциалын дамытуға бағыттау;
- өз бетімен білім алу біліктілігін қалыптастыру;
- информациялық – оқу, эксперименттік – зерттеу қызметінің өз бетімен түрлі іс- әрекеттерін жүзеге асыру;
- тестілік, диагностикалық бақылау әдістері мен оқушылардың білім деңгейін бағалау.
Алдымен жаңа ақпараттық технологияға «ЖИТ» көшпей тұрып оқу- тәрбие процесінде білім беруді информациялау мүмкін емес.
Білім берудегі ЖИТ – оқу мен оқу-тәрбие материалдарын үйретуге арналған есептеуіш техника мен инструменттік құралдардың жиынтығы, сол сияқты ол есептеуіш техника құралдарының оқу процесіндегі ролі мен орны, мұғалімдер мен оқушылардың еңбегін жеңілдетуде оларды пайдаланудың түрі мен әдістері туралы ғылыми білімнің жүйесі.
Оқытудағы ЖИТ аса қажетті педагогикалық проблемалардың шешімдерін табуға, ой еңбегін арттыруға, оқу процесін тиімді басқаруды қамтамасыз етеді.
ЖИТ – тің ерекшелігі ол мұғалімдер мен оқушыларға өз бетімен және бірлесіп шығармашылық жұмыс жасауға көп мүмкіндік береді және оны педагогикалық мақсатта пайдалану оқушылардың зердесіне, сезіміне, мүддесіне, көзқарасына әсер ете отырып интеллектілік мүмкіншіліктерін арттыруға көмектеседі.
ЖИТ –тің білім беру саласына енуі педагогтарға оқытудың мазмұнын, әдістері мен ұйымдық түрлерін сапалы өзгертуге мүмкіндік береді.
Білім беруді ЖИТ:
- оқып үйренушілердің адамға тән тұлғалық сапасының негізгі үйлестігі болып табылатын жеке қабілеттерінің дамуына, ашылуына, сақталуына;
- оқушылардың танымдық қабілеттерін қалыптастыруға, өзін- өзі жетілдіруге тырысуға;
- оқыту мен тәрбие процестерінің мазмұнын, формасын динамикалық дамытуға мүмкіндік береді.
Болашақта Қазақстанда білім беру жүйесін ақпараттандыру телекоммуникациялық желілерді жасау және дамытуымен ұштасады. Ал білім беру жүйесінің негізгі міндеттері біртұтас телекоммуникациялық желіні құру және дамыту арқылы шешіледі. Олар:
- ақпараттық мәдениетті ұйымдастыру мен жеделдету процесін жоғары деңгейге жеткізу;
- жасалынған және дамып келе жатқан телекоммуникациялық желілерді біртұтас бүкіләлемдік ақпараттық кеңістікте интеграциялау;
- біртұтас ақпараттық кеңістікте әр түрлі деңгейдегі ақпараттармен алмасуды қамтамасыз ету;
- білім беруді дербестендіруді қамтамасыз ету, дистанциялық оқытуға мүмкіндік жасау.
Оқытудың дистанциялық формасы оқушыларды даярлауда және білім беруде маңызды формасына айналып отыр.
Білім беру жүйесінде телекоммуникация желілерін жасау Қазақстан Республикасының орта білім беруді, практикалық жүзеге асыруды қамтамасыз ете алатын негізгі құрал болып табылады. Біртұтас телекоммуникациялық желіні білім беру желісінде пайдалану басты ақпараттық ағыны мен жұмысшы ақпараттық ағынды әдеттегі іс-әрекетке сәйкес пәндік аумақта деректер қорын таратуға пайдалануы қажет.
Есептеуіш техникасын информатика пәнінде ғана пайдаланып қоймай, оны бастауыш сыныптан бастап барлық пәндерге енгізген кезде ғана оқушылардың компьютерлік сауаттылығы қалыптасады.
Мектеп оқушыларының ой-өрісін дамыту. Қазіргі психологияда информатиканы оқыту мен компьютерді пайдалану мектеп оқушыларының теориялық және шығармашылық ой-өрісінің дамуына айтарлықтай ықпалы бар екенін көрсетеді, сондай-ақ жаңа типтегі ой-өрісін қалыптастырады. Кейбір психологиялық зерттеулер компьютерді оқу процесінде пайдаланудың тиімділігін арттыруда ойлаудың модульдік – рефлексивтік стилі қалыптасады деп атап көрсетеді.
Мектеп оқушыларын білім алуға, еңбекке, практикалық қызметке даярлау. Бүгінде бұл міндетті жүзеге асыру информатиканы оқытуда компьютерлік сауаттылықты қалыптастыру мен мектеп оқушыларының ақпараттық медениетін, жаңа ақпараттық технологияны пайдалану дағдысы, тәжірибелік қызметке даярлаудың аса маңызды компоненттері ақпараттық қоғам өмірімен байланыстырады. Бұл компоненттер қазіргі кездегі оқушыларға білім беруде, танымдық іс-әрекеттің әдістерін өзгертуде компьютерді пайдаланудың орны ерекше екендігін көрсетеді.
Сабақта «оқушы-ЭЕМ» ықпал етіп, реттеп отырушы мұғалім болып қала береді.
Компьютерлік оқыту құралдарын жасау пәнді оқытудың мазмұнына, логикасына және әдістемесіне байланысты болады. Ондай құралдарға қазіргі кезде пелагогикалық программалық құралдар (ППҚ) және инстументальдық педагогикалық құралдар (ИПҚ) жатады.
Оқытуды компьютерлендіру кезінде үйретуші программалары мен жұмыс істегенде ғана компьютер балалардың оқуға деген позитивтік қатынасын тиімді шешуге ықпал етеді. Ондай программалар оқушыларға өздеріне ыңғайлы оқып үйрену темпін таңдап алуына мүмкіндік береді. Ойын элементтерін енгізіп, иллюстративтік материалдарды көрсету олардың білім алуға деген қызығушылығын арттыратыны белгілі. Физиканы компьютерлік дидактикалық ойындар арқылы оқыту жайлы О.Т.Шанаевтың зерттеулерінен кездестіруге болады. Есептердің қойылуы зерттеу сипатында болуы балаларды жалықтырмайды, қажет болған кезде компьютер оларға көмек беріп отырады. С.А. Кондратьев пен В.В.Лаптев физика курсының механика, молекулалық физика, электростатика, оптика тараулары бойынша есептерді шығаруға ЭЕМ-ді тиімді пайдалану жолдарын қарастырды.
Жалпыға білім беретін мектеп жүйесіндегі физика курсында есептерді шығару сабақтары оқу процесінде маңызды орын алады.
Оқыту барысында ЭЕМ физика мұғаліміне физикалық есептеу экспериментіне жиірек сүйенуге, қандай да бір физикалық шамалардың арасындағы байланысты көрнекі түрде көрсетуге, оқытудың қолданбалы бағытталуын күшейтуге себептесетін физика-техникалық мазмұндағы есептерді тереңірек зерделеуге мүмкіндік береді.
Үйретуші программалардың құндылығы сол программамен кез келген кезеңде оқушылар балама жауаптарды таңдап алу, әрбір қадам сайын алған білімін қадағалап отыру мүмкіндігін иеленуі болып табылады. әсіресе өз бетімен білім алу процесінде аса қажет деп саналады.
Үйретуші программаларды құрғанда білім берудің қызықтылығын ұмытпаған жөн. Оқу процесінің сапасын арттыруда музыкалық сүйемелдеудің ерекше мәні бар, сонымен қатар түстерді дұрыс таңдай білу, мультипликация, анимация, қазіргі бейне техникалық құралдардың барлығы нақты қызмет жағдайын жаңадан жасауға мүмкіндік береді.
Компьютерлік оқыту белгілі мөлшерде программалық оқытудың аналогы. Ол мектеп курсында оқытылатын пәндердің мүмкіндігін кеңейтеді және оған қосымша өте икемді оқыту жүйесі бола алады.
Сондықтан да, біз теориялық негізін құрайтын мына принциптерді бөліп көрсетеміз:
а) материалды кішкентай, өзара өте тығыз байланысқан бөліктерге бөлеміз;
б) программаланған мәтінді оқуда оқушылардың белсенді әрекеті;
в) оқушылардың әрбір жауабын бірден бағалап отыру;
г) программалық мәтіндерді эмпирикалық тексеру.
Біздің ойымызша компьютерді оқу прцесінде пайдалану комплексті түрде болуы тиіс. Сондықтан мұғалім компьютерлік техникалар негізінде оқушыларға жаңа білімді меңгерту немесе оны бекіту үшін, «мұғалім-компьютер» жүйесі арқылы компьютерлендірілген оқыту ортасын құру жолдарын ұсынады.
Бүгінгі таңда орта мектепте әдістемелік, психологиялық-педагогикалық, программалық-техникалық және ұйымдастыру құралдарының біріңғайға келтірілген комплексін құру үшін оқытудың компьютерлік технологиясы құрылды1.
Оқытудың компьютерлік технологиясы көптеген зерттеушілердің пікіріне сүйенсек оқушылардың өз бетімен дербес жұмыстарын ұйымдастыруға ерекше қолайлы жағдай туғызады екен. Қойылған міндеттерді шешу үшін жағдай жасау мақсатында объектінің ақпараттық кадастері ұғымы енгізілді. Объект әрекетін тиімді қамтамасыз ету үшін ақпараттық кадастр арқылы деректердің құрылымдық жиынтығын толық және жақсы түсіне аламыз. Бұл жағдайда біз оқушыларды объект ретінде, ал әрекетті үйретуші деп қарастырамыз.
Оқытуды компьютерлікке енгізу оқу-тәрбие қызметін басқаруды интенсивтендірудің, оптималдандырудың жаңа принципті мүмкіндіктерін ашады.
Физика сабағында компьютерлік техниканы пайдалану оқытуды интенсивтендірудің негізгі факторларының міндеттерін комплексті шешуге мүмкіндік береді. Олар жалпы физика курсының информативтік, мақсаттылық, сыйымдылық мазмұнын көтеру, оқыту әдістерінің белсенді формасын қолдану, оқу еңбегінің дағдысын дамыту.
Оқытудың жаңа педагогикалық технологиясын жүзеге асыруға, оқушының шығармашылық потенциалын дамытуға мүмкіндік береді, өз бетімен танымдық және эксперименттік-зерттеушілік қызметін меңгеруі, оқушылардың өз бетімен оқу қызметінің мәдениеті қалыптасады1.
Сонымен орта мектепте физиканы компьютер арқылы оқытуды енгізудің мынадай бағыттарын:
- оқыту;
- мұғаліммен оқушы бірлескен қызметін ұйымдастыру;
- білім беру;
- таным қызметін қалыптастыру;
- оқу әрекетінің мәдениетін қалыптастырудың мақсатты құралы екенін атап көрсетуге болады.
6 ОҚУШЫЛАРҒА АРНАЛҒАН ТЕСТЕР ЖИНАҒЫ
Соңғы уақытта мұғалімдер оқытудың жаңа технологиясын өз тәжірибелерінде қолдана бастады. Бұл әдістеме оқушылардың шығармашылық қабілетін шыңдайды, өз бетінше ойлануға, ізденуге еңбектенуге үйретеді. Сонымен қатар олардың психологиялық ерекшеліктерін ескере отырып, әркімнің қабілетіне қарай тапсырма беруді талап етеді. Сабақты меңгерудің тиімділігі - білімді тексеру, бекіту, берілген білімді жинақтап қорыту жұмыстарына байланысты. Бір тарауды түгелдей қамтитын болу керек1.
Жылу құбылыстары.
І-нұсқа
1. Мына денелердің ішінен
қайсысы потенциалдық энергияға ие:
А) Автобустың тежелеу үйкелісіндегі сығылған
ауа.
В) Жерде жатқан доп.
С) Су бетіндегі ағаш.
D) Жерде жатқан кірпіш.
2. Мына денелердің қайсысы бір уақытта потенциалдық және кинетикалық энергияға ие:
А) Ұшқан самолет.
В) Жерге түскен жаңбыр.
С) Жер бетінде домалаған шар.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
3. Q=cm(t2 – t1) формуласымен қандай
процесте жылуды есептейді?
А) Суды буға айналу.
В) Балқу кезінде.
С) Затты қыздыру кезінде.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
4. Қандай қозғалыс жылулық болып
табылады?
А) Молекуланың бір
қалыпты қозғалысы.
В) Бір молекуланың екінші молекуламен орын аустыруы.
С) Молекуланың бей-берекет қозғалуы.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
5. Массалары бірдей салқын және ыстық су бірдей молекулалардан тұрады. Олардың ішкі энегиялары бірдей бола ма?
А) Салқын судың ішкі энергиясы көп.
В) Ыстық судың ішкі энергиясы көп.
С) Екеуініңде энергиялары бірдей.
D) Ыстық судың энергиясы салқын судың энергиясынан аздап аз.
6. Мына жағдайлардың қайсысында ішкі энергия өзгермейді?
А) Сиретілген саз сығылады.
В) Баллондағы газдың жартысы сыртқа шығарылды.
С) Су шелектен шәйнекке қүйылады.
D) Су буға айналады.
7. Жылу берілудің жолдарына
қайсысы тән емес?
А) Балқу.
В) Сәуле шығару.
С) Жылуөткізгіштік
D) Конвекция.
8. Балқу кезінде заттың
температурасы қалай өзгереді?
А)
Жоғарылайды.
В) Төмендейді.
С) Өзгеріссіз қалады.
В) Кейжағдайда жоғарылайды, кейжағдайда төмендейді.
9. Спирт 78°С
тұрақты
температурада ұшып кетеді. Осы
жағдайда
энергия
жұтыла ма, әлде бөлініп
шыға ма?
А) Жұтылады.
В) Бөлініп шығады.
С) Жұтылмайды және бөлінбейді.
В) Мүмкін жұтылады, мүмкін бөлініп шығады.
10. Тұрақты температурада
0°С-та су мұзға айналғанда,
энергия
жұтыладыма әлде
бөлінедіме?
А) Жұтылады.
В) Бөлініп шығады.
С) Жұтылмайды және бөлініп шықпайды.
В) Мүмкін жұтылады, мүмкін бөлінбейді.
11. Неліктен термостың
әйнекті баллонның ішкі қабатын
жылтыр
металлмен
қаптайды?
А) Баллондағы сұйықтың конвекциясын артыру үшін.
В) Баллон мен футляр арасындағы сәулелендіруді азайту үшін.
С) Баллондағы сұйықтың конвекциясын кеміту үшін.
D) Дұрыс жауаптары жоқ.
12. Аморф денені
ата?
А)
Пластмасса.
В) Қалайы.
С) Нафталин.
В) Қорғасын.
13. Кристалдану кезіндегі
дене температурасы:
А)
Төмендейді
В) Жоғарылайды.
С) Өзгермейді.
В) Кейбір денелерде көтеріледі, кейбір денелерде төмендейді.
14. Сұйықтың булану жылдамдығы неге байланысты?
А) Тек сұйық түріне байланысты.
В) Температураға байланысты.
С) Сұйық бетінің ауданына байланысты.
В) Дүрыс жауаптары жоқ.
15. Орталық жылытудан, яғни қазаннан батареяға энергия қалай
тасымалданады?
А) Жылу өткізгіштік.
В) Конвекция.
С) Жасанды конвекция.
В) Сәуле шығару.
16. Қайнау
температурасындағы 5-кг эфирді буға айналдыру
үшін
қандай жылу мөлшері
қажет?
А) 1,25 10-5Дж
В) 2 106Дж.
С) 0,4 106Дж.
В) 8 104Дж.
17. Массасы 20 кг кесек
қорғасынның температурасы 20°С -тан
120 С -қа дейін көтеру үшін қандай жылу
мөлшері қажет?
(қорғасынның меншікті
жылу сыйымдылығы 140 Дж/кг
°С )
А)
700Дж.
В) 2,8 103Дж.
С) 1,4104Дж
В)2,8 105Дж
18. 1-кг
мұз бен 1 кг судың 00С температурада ішкі
энергиясын
салыстыр?
А) Мұзға қарағанда, судың ішкі энергиясы аз
В) Мұзға қарағанда, судың ішкі энергиясы көп.
С) Энергиялары бірдей.
Д) Салыстыру мүмкін емес.
II- нүсқа
1. Мына денелердің қайсысы тек кинетикалық энергияға ие?
А) Ұшқан самолет
В) Жерден көтерілген тас
С) Жер бетінде домалап жүрген тас
Д) Созылған, қозғалыссыз пружина.
2. Кинетикалық энергияны
қандай әдіспен өзгертуге болады?
А) Дененің массасын және жылдамдығын көбейту
арқылы.
В) Дененің ішкі энергиясын көбейту
арқылы.
С) Денені жерден жоғары көтеру, биіктігін көтеру арқылы.
Д) Дененің температурасын көтеру арқылы
3. Массасы m денеге біршама
жылу бергенде, дененің агрегаттық күйі
өзгермейді. Осы кезде берілген
жылу мөлшерін қандай
формформуламен
есептейді?
А) Q= q m
В) Q=
m
C) Q= cm (t2 , t1)
D) Q= L m
4. Берілген жағдайларды
жылулық қозғалыс деп қарастыруға бола
ма?
А) 1 -2 молекула
қозғалысын
В) 10-15 молекула қозғалысын
С) саны өте көп молекулар қозғалысы
D) Дұрыс жауап жоқ.
5. Поршень цилиндрге газды сығады. Газдың ішкі энергиясы:
А) Артады.
В) Кемиді.
С) өзгеріссіз қалады.
В) Дұрыс жауап жоқ
6. Металл
бұйымды төске салып,
балғамен соққанда қызады. Ішкі
энергия қандай тәсілмен
өзгереді?
А) Сәуле шығару.
В) Балқу
С) Жылу берілу
В) Жұмыс істеу
7. Төменде келтірілген жағдайлардың қайсысы жылу өткізгіштік тәсілмен беріледі?
А) Күннен жерге жылу берілу.
В) От жанып жатқан пештен бөлмеге
С) Ыстық суға батарылған қасық
Д) Дұрыс жауап жоқ.
8. Сұйықтың температурасы бастапқы қайнау басалғаннан, толық қайнауға дейін қалай өзгереді?
А) Жұтылады.
В) Төмендейді.
С) Өзгеріссіз қалады.
В) Бір сұйықта жоғарылайды, бір сұйықта төмендейді.
9. Мұз тұрақты 0°С температурада кемиді. Сол кезде энергия жұтыла ма, әлде бөлінеді ме?
А) Жұтылады.
В) Бөлінеді.
С) Жұтылмайды, бөлінбейді.
Д) Жұтылуы да, бөлінуі де мүмкін
10. Су буы конденсацияланады. Осы кезде энергия жұтыла ма, әлде бөліне ме?
А) Жұтылады.
В) Бөлінеді.
С) Жұтылмайды, бөлінбейді.
Д) Жұтылуы мүмкін емес бөлінуі мүмкін.
11 Қазанның қақпағы не үшін керек?
А) Жылу өткізгішті арттыру үшін
В) Конвекцияны азайту үшін.
С) Конвекцияны арттыру үшін
Д) Сәулеленуді арттыру үшін.
12. Кристалл денелерді ата?
А) Қалайы
В) Эбонит
С) Пластмасса
Д) Әйнек
13. Қалайы бөлігінің балқу кезінде оның температурасы:
А) Өзгермейді
В) Көтерілмейді.
С) Төмендейді
Д) Басында көтеріледі, соңында азаяды.
14. Температура жоғарылағанда сұйықтың булану жылдамдығы қалай өзгереді?
А) Көбейеді.
В) Азаяды.
С) Өзгеріссіз қалады.
Д) Мүмкін көбейеді, мүмкін азаяды.
15. Күннің энергиясы жерге қандай жолмен беріледі?
А) Конвекциямен
В) Жылуөткізгіштікпен
С) Сәуле шығарумен
Д) Жылу өткізгіштік және сәулеленумен.
16. Массасы 20 кг құрғақ ағаш жанған кезде қанша жылу беріледі?
(Құрғақ ағаштың меншікті жану жылуы 1 * 107 Дж)
А)2 10-6Дж
В)5 105Дж
С) 107Дж
Д)2 108Дж
17. Массасы 100 кг кірпіш
пештің температурасын 20°С бастап
320°С -ға дейін өзгерту үшін қанша жылу мөлшері
жұмсалады?
А)2,25 107Дж
В)2,25 105Дж
С)7,5 104Дж
Д) 250 Дж
18. Әйнек бетіне 5 түрлі тамшы тамызылғанда ең соңында қайсысы буланады?
А) Су
В) Сұйық май
С) Нашатыр спирті
Д) Эфир
Жауаптары:
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
I-H |
C |
C |
Д |
С |
В |
С |
А |
А |
А |
В |
С |
А |
В |
А |
С |
Д |
А |
В |
|
II-H |
А |
А |
С |
С |
А |
С |
С |
А |
А |
В |
С |
А |
А |
Д |
В |
В |
Д |
В |
Тест оқушылардың білімін салыстыруға, мұғалім әдістемесінде берілген оқулықтарды ашып көрсетуге, білім беру жүйесінде оқушылармен жеке жұмыс жүргізуге, әр түрлі оқу әдісін салыстыруға мүмкіндік туғызады1.
ҚОРЫТЫНДЫ
Бұл жұмыста қысқаша жинақталған түрде орта мектептегі «Жылу құбылысы» бөлімі бойынша әдістемелік жұмыс қарастырылады. «Жылу құбылысы» бөліміндегі жылу мөлшері, конвекция, сәулелену, жылуөткізгіштік және ішкі энергия ұғымдарына көп көңіл бөлінген. Әдістемелік сабақ жоспарлары, дәстүрлі емес сыныптан тыс жұмыс, конвекция тақырыбына күнтізбелік жоспар мысалға алынып көрсетілген. Курстық жұмыста оқушылардың білімін дамыту үшін жаңа тақырыпқа есептер шығару жолдары ұсынылады.
Оқышылардың білімдерін тексерудің тиімді жолдарының бірі 2-нұсқалы тест жинағын құрдым. Тест жинағы «Генератор тестов» деген жаңа бағдарламада жасалған. Мұғалім үшін де, оқушылар үшін де өте ыңғайлы, тиімді құрылған. Тестіленіп біткен оқушы бірден бағасын және қанша сұраққа жауап бергенін біле алады.
Физика пәнін оқытудағы компьютердің тигізетін көмегін тағы бір тізіп шығатын болсақ:
Біріншіден, оқушы тапсырманы орындау барысында арнайы әзірленген бағдарлама бойынша жұмыс істейді.
Екіншіден, оқушының білімін компьютерлік жүйе бағалайды. Бұл бір жағынан, білімнің әділ бағалануына кепілдік береді.
Үшіншіден, сабақ барысында компьютерді пайдалану оқушының логикалық ойлау жүйесінің дамуына түрткі болады.
Төртіншіден, оқушылардың берілген тапсырмаларды ерекше қызығушылықпен орындайтыны байқалады.
Осы айтылғандардың барлығы физика пәнін оқытуда компьютерді қолданудың тиімділігі аса жоғары екендігінің нақты дәлелі бола алары сөзсіз, - деп ойлаймын.
ӘДЕБИЕТТЕР
-
Абдулгафаров Қ.Қ. Орта мектепте физика есептерін шығару/ Қ.Қ. Абдулгафаров. -Алматы: Мектеп, 1986.- 350 б.
-
Башарұлы Р.Жаңа оқулықтың тиімділігі/Р. Башарұлы //Физика және астрономия, 2/2004.-Б.27-29.
-
Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера/ Э.В. Бурсиан. -М.:Просвещение, 1998.-412 б.
-
Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003. -456 с.
-
Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- 425 б.
-
Дмитриева В.Ф.Использование информационных технологии при обучении физике/ В.Ф. Дмитриева.-М.: Просвещение, 2007.-365 с.
-
Қойшыбаев Н. Механика, молекулалық физика және жылу/ О.А. Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.- 465 б.
-
Ильин В.А. История физики.-М.:Издательский центр. Академия, 2003.-Б.272
-
Кудрявцев П.С. Курс истории физики. –М.: Просвещение, 1982. -448 с.
-
Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996. -492 б.
-
Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі. //Информатика, Физика, Математика,№4. –Алматы. : 1994.-Б. 22.
-
Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец./С.Е. Коменецкий. -М.: Просвещение,1987.-С.336
-
Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық./ А.А. Пинский. -Алматы, 2003.-328 б.
-
Мақымова М. «Білгірлер, тапқырлар» сайыс сабағы / М. Мақымова //Информатика негіздері, №2. -2003. -С.12.
-
Рымкевич А.П. Орта мектептің 9-11 сыныптарына арналған физикадан есептер жинағы /А.П. Рымкевич .-Алматы.: Рауан,1992.-Б. 224
-
Мякишев Г.Я. Физика 10 класс / Г.Я. Мякишев. -М.: Просвещение,1992. -516 с.
-
Сәрсенова А. Сабақта көрнекті құралдарды пайдалану / А.Сәрсенова //Математика және физика, 2/2004. -Б.12-16.
-
Стародубцев В.А. Компьютерные и мультимединые технологии в естественнонаучном образовании/ В.А. Стародубцев.-Томск: Дельтаплан, 2002.-411 с.
1 ҚойшыбаевН. Механика, молекулалық физика және жылу/Н.Н. Қойшыбаев,О.А. Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.-Б.265.
2 Ильин В.А. История физики/ В.А. Ильин.-М.:Издательский центр. Академия, 2003.-Б.272.
1 Кудрявцев П.С. Курс истории физики/ П.С. Кудрявцев –М.: Просвещение, 1982.-Б. 449.
2 Кудрявцев П.С. Курс истории физики / П.С. Кудрявцев. –М.: Просвещение, 1982.-Б. 449.
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ А.В. Перышкин. -Алматы.: Рауан, 1996.-Б. 292.
2 Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі/ Қ. Ізтілеуов //Информатика, Физика, Математика,№4. –Алматы.: 1994.-Б. 22-25
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- Б. 225
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
2 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық /А.А. Пинский.-М.:Просвещение,2003.-С.328
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 292
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
3 Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец. / С.Е. Коменецкий -М.: Просвещение,1987.-С.336
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/ А.В. Перышкин, Н.А.Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 192.
2 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 193
1 ҚойшыбаевН. Механика, молекулалық физика және жылу/ Н. Қойшыбаева, О.А.Шарықбаев. –Алматы.: Қазмем ҒАҒЗИ, 2001.-С.266
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық / А.А. Пинский. -М.:Просвещение,2003.-С.328
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 225
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А.Родионова.-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 192
2 Коменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе.Учебное пособие для студентов пед. ин-товпо физ.-мат. спец.-М.: Просвещение,1987.-С.336
1 Ізтілеуов Қ.Термометрдің моделі / Қ. Ізтілеуов. –Алматы. : Информатика, Физика, Математика. №4, 1994.-С. 22
1 Перышкин А.В.Физика. Орта мектептің 8 сыбына арналған оқулық/А.В. Перышкин, Н.А. Родионова.
-Алматы.: Рауан, 1996.-С. 194
2 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/Байжасарова Ғ.-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 226
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.
-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 227
1 Пинский А.А. Физика және астраномия. 8-сыныпқа арналған оқулық / А.А. Пински.-Алматы.:Просвещение,2003.-С.331
1 Дәулетқұлов Б.8-сыныпқа арналған «Физика және астрономия» оқулығы/ Б. Дәулетқұлов, Ғ. Байжасарова.
-Алматы.: Рауан, 2003.- С. 321.
1 Мақымова М. «Білгірлер, тапқырлар» сайыс сабағы / М. Мақымова //Информатика негіздері, №2,2003.-С.12
1 Каменецкий С.Е.Методика решения задач по физике в средней школе/С.Е. Каменецкий. В.П. Орехов.
-М.:Просвещение,1987.-Б.256
1 Рымкевич А.П. Орта мектептің 9-11 сыныптарына арналған физикадан есептер жинағы. /А.П. Рымкевич -Алматы.: Рауан,1992.-Б. 224.
2 Мякишев Г.Я. Физика 10 класс / Г.Я. Мякишев: -М.: Просвещение,1992.-Б.216.
1 Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003.-С.46
1 Стародубцев В.А. Компьютерные и мультимединые технологии в естественнонаучном образовании/ В.А. Стародубцев.-Томск: Дельтаплан, 2002.-С.23
1 Воронин Ю.А. Компьютерные технологии в процессе предметной подготовки учителя/ Ю.А. Воронин. –Томск: Педагогика, 2003.-С.48
1 Дмитриева В.Ф.Использование информационных технологии при обучении физике/ В.Ф. Дмитриева.-М.: Просвещение, 2007.-С. 65
1 Сәрсенова А. Сабақта көрнекті құралдарды пайдалану / А.Сәрсенова //Математика және физика, 2/2004.-Б.12-16
1 Башарұлы Р.Жаңа оқулықтың тиімділігі/Р. Башарұлы //Физика және астрономия, 2/2004.-Б.27-29
шағым қалдыра аласыз
=540Дж/кг

