Қожабаева Жеткерген Ерғалиқызы

Қостанай облысы, Арқалық қаласы, физика-математика пәні мұғалімі

Физиканы оқытуда шығармашылық және танымдық дағдыларды дамыту барысында ТРИЗ тапсырмаларын қолдану

Білім беруді жаңғырту мұғалімнің кәсібилігіне, шығармашылығына және құзыреттілігіне бағытталған. Жаңа мемлекеттік білім беру стандартының енгізілуіне байланысты мектеп оқушылардың іс-әрекетінің әмбебап әдістерінің тұтас жүйесін, білім беру мазмұнының қазіргі сапасын анықтайтын негізгі құзіреттіліктерді қалыптастыруы керек.

Сабақ ұйымдастырушылық форма ретінде динамикалық құбылыс болып табылады, ол үнемі өзгеріп отырады, педагогикалық процестің дамуының негізгі тенденцияларын көрсетеді. Қазіргі сабақ қандай болуы керек? Бүгін оны мұғалімнің іс-әрекеті, яғни оқыту формасы ретінде ғана емес, сонымен қатар оқушының іс-әрекеті, яғни оқу формасы ретінде де қарастырамыз. Мұғалімнің алдына негізгі міндет қойылады – пәнге деген қызығушылықты ояту. Балаларды пәннің күрделілігімен қорқытпаңыз, әсіресе физика курсын оқудың бастапқы кезеңінде.

Оқытуда ТРИЗ технологиясын (өнер тапқыштық тапсырмаларды шешу теориясы) пайдалану процесінде мыналар қалыптасады:

• білімді өз бетінше генерациялауға бағытталған ойлау стилі;

• өз қызмет саласында проблемалық міндеттерді көре, қоя білу және шеше білу;

• заңдылықтарды ажырата білу;

• ашық міндеттердің динамикалық кеңістігі ретінде өмірді қабылдаудың дүниетанымдық көзқарасын тәрбиелеу [1, 1-3.б].

Физика сабағын ұйымдастыруда да ТРИЗ технологиясының тапсырмаларын қолдануға мүмкіндік бар. Оған келесі тапсырмалар дәлел:

Толқындық кедергіні төмендету

Тапсырма шарттары: Кеме қозғалған кезде оның мұрны (форштевень) толқын жасайды. Жылдамдық неғұрлым үлкен болса, толқын соғұрлым үлкен болады. Толқындар толқынның сәйкес келуін тудырады, оны жеңу үшін қозғалтқыш қуатының едәуір бөлігі жұмсалады. Мұхит кемелерінің қозғалысына судың кедергісін қалай төмендетуге болады?

Тапсырманы талдау: Кеме жылдамдығының артуы толқын кедергісінің жоғарылауына әкеледі. Мұндай қарсылықты, атап айтқанда, бір-бірін өзара сөндіру үшін екі қатарлы толқындардың қабаттасуы арқылы шешуге болады.

Шешімі: Қосымша толқын кеменің су астындағы бөлігінде пияз немесе алмұрт тәрізді пішінді қалыңдату арқылы жасалады, оны мұрын шамы (носовой бульб) деп атайды. Шам (мұрын шамы) (фр. bulbe-шам) - бұл су жолының астынан шығатын, дөңес эллипсоидты пішінді кеменің мұрын бөлігі. Бұл қозғалыс кезінде кеменің мұрны жасаған толқындардың пайда болуын азайтады және осылайша толқындардың кедергісін төмендетеді. Отын шығынын 12-15% төмендетеді.

1-сурет. Мұрын шамы

Бұрыштан ату

Тапсырма шарттары: Бұрыштан ату қайда ату керектігін қарауды талап етеді. Бұл кезде жау атқышты жеңіп кетуі мүмкін. Қалай?

Тапсырманы талдау: Бұрыштан ату қарауды қажет етеді, бұл атқыштың жеңілуіне әкелуі мүмкін. Біз басқа өлшемге көшу принципін қолданамыз.

Ш
ешімі: Осы мақсатта автомат жасалды, оның алдыңғы жағы ілулі және оңға немесе солға бүгілуі мүмкін. Жылжымалы бөлігінде камера орнатылған, сол арқылы атысушы бұрышта не болып жатқанын көреді.

2-сурет. Бұрыштан ату автоматы

Әуежайда тұман

Тапсырма шарты: Тұман әуежайларда рейстердің кешігуіне, ұшу-қону қауіпсіздігіне және т. б. қиындықтар туғызады. Бұл мәселені қалай шешуге болады?

Шешімі: Зарядталған аэрозоль бөлшектерімен қаныққан жасанды тұманды бүрку арқылы тұманмен күресу ұсынылды. Табиғи тұман тамшылары жасанды тамшылармен біріктіріліп, жаңбыр түзеді.

Көзілдірік

Тапсырма шарты: Көру қабілеті нашар адамдарға екі жұп көзілдірік керек. Кейбіреулер алыстан қарау үшін, ал екіншісі жақын қарау үшін, мысалы, оқу. Көзілдірікті үнемі өзгерту өте ыңғайсыз. Көзілдіріктің ыңғайлылығын қалай жақсартуға болады?

Шешімі: Бифокалды көзілдірік ыңғайлы. Линзасының көп бөлігі алысты көруге арналған, ал линзаның төменгі бөлігі жақын қашықтыққа арналған (оқу үшін).

3-сурет. Көзілдірік

Ұшақ шассиі

Тапсырма шарты: Ұшақ қонған кезде ұшақтың шиналары қатты тозады, қону жолағына үйкелістен қатты қызады және тіпті күйіп кетеді. Шиналарды жиі ауыстыру керек болады. Бұл мәселені қалай ұтымды түрде шешуге болады?

Ш
ешімі: Ауа ағыны дөңгелекті қозғалысқа келтіруі мүмкін. Доңғалақтың сыртқы жағында қалақшаларды орнату керек. Бұл энергия ресурсы мен зат (газ) ағынын пайдалану мысалы.

4-сурет. Ұшақ қалақшалары

Орыстың жарығы

XIX ғасырдың екінші жартысында еуропалық астаналардың көшелері доғалық шамдармен жарықтандырылды, париждіктер оларды орыс жарығы деп атады. Шамның негізгі бөлігі екі көмір өзегі болып табылады, олардың арасында кернеу берілген кезде жарқыл – электр доғасы пайда болды. Доғаның тұрақты болуы үшін, көмір өзектерінің ұштары арасындағы қашықтық тұрақты болуы керек. Бірақ өзек жанады, нәтижесінде қысқарып, доға сөнеді.

Енді сұрақ: өзектер арасындағы қашықтықты қатаң тұрақты етіп қалай жасауға болады? Бұл мәселені инженерлер шешті. Олар өртенген кезде өзектерді жақындататын сағаттық құрылғыны ойлап тапты. Алты тісті (шестерёнки), серіппелер, иіндік ( коромысла), жетекші құрылғы – осылардың бәрін реттеу, майлау, жөндеу керек болды. Орыс жарығы қалтаға ауыр тиді. Оны қалай арзан және берік етуге болады? Біз қиялдаймыз: өзектер өздері арасындағы қашықтықты сағат механизмінсіз реттесе екен деп.

Жауап: Инженер Яблочков орыс жарығы мәселесін шешті. Ол жай ғана өзектерді параллель орналастырды. Енді олардың арасындағы қашықтық әрқашан бірдей болады және күрделі механиканың қажеті жоқ. Бір қарағанда, сандырақ болып көрінетін нәрсе өнертапқыштық тапсырманың тамаша нәтижесі болды [2, 12-13.б].

Пойыз ойыны: Ойынға түрлі тақырыптарға сай суреттер керек. Әр сурет бір-бір вагон олар бір-бірімен байланысты болулары қажет. Мысалы: Қуат, энергия, жылдамдық, Архимед күші, жұлдыз т.б термин-сөздер берілсін. Оқушылар бұл физикалық терминдерді - физика бөлімдеріне (механика, динамика, астрономия т.б) бөледі [1, 34.б].

Шам салмақсыз жанып кете ме?

Жаңа жыл жақындап келеді және орбиталық станциядағы ғарышкерлер оны қарсы алуға дайындалып жатыр. Олар келесі көлік кемесінен оларға шам жіберуді сұрайды. Бірақ жердегі инженерлер шамдарды жіберудің қажеті жоқ деп санайды, өйткені салмақсыз олар жанбайды.

Сіздің ойыңызша, салмақсыздық жағдайында қарапайым шам жанып кете ме? 

Жауабы: Шамның жануы үшін оның жалынына оттегінің тұрақты ағымы қажет. Жер жағдайында бұл ағын конвекцияның арқасында жүзеге асырылады. Стеариннің жануы нәтижесінде пайда болған ыстық газдар ауадан жеңіл, сондықтан олар көтеріліп, орнына жаңа ауа бөліктері келеді. Нәтижесінде оттекті жалынның ағыны қамтамасыз етіледі және тұншықтырғыш газды (CO) және көмірқышқыл (CO2) газдардың жану аймағынан жойылады. Салмақсыздық жағдайында конвекция болмайды. Ғарыш кемесінің ішіндегі ауа ағындарының, сондай-ақ жану өнімдерінің кеңеюі мен диффузияның арқасында ауа ағыны әлсіз болады. Бұл процестер әлсіз және олар шамды жағу үшін жеткілікті ме, жоқ па, оны тек тәжірибе жүзінде анықтауға. [3, 76.б].

Альберт Эйнштейн ең батыл, таңқаларлық идеялар логика арқылы туылмайды деп сендірді. Содан кейін олар қисынды түрде негізделеді, бірақ идеяның өзі, түсіну, белгісізге ұмтылу жолында – қиял жұмыс жасайды деп тұжырымдады.

Шығармашылық қиялдың дамуы - жақсы білімнің ажырамас бөлігі болып табылады. ТРИЗ педагогикасында бұл үшін арнайы жаттығулар таңдалып, ойлап табылды.

Дәстүрлі мектеп дұрыс жауап беруге үйретеді. Ал өмір үшін сұрақтарды дұрыс қоя білу әлдеқайда маңызды. Әр бала ерте балалық шақта даму кезеңінен өтеді, онда сұрақтар жыртылған қаптан ұн сияқты төгіледі. Бірақ уақыт өтіп, қоғам бұл белсенділікті басады – оларға жас балаға жауап беру оңай емес болып келеді де, бала сұрақтарын азайта бастайды. Мәселенің түбіне жетіп ойлауды көп талап ете бермейді, көбіне теориялық біліммен шектеледі.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Козлова, В. В. Фундаментальное ядро содержания общего образования: учебник / В. В. Козлова, А. М. Кондакова. – Москва : Просвещение, 2010. С. 274 – 302.

2. А. Гина «Триз-педагогика. Учим креативно мыслить», «Триз педагогика - книга для умных родителей и учителей.

3. «ТРИЗ-педагогика. Универсальный конструктор ТРИЗ-занятий», Садыкова Г., КТП Галакктика, 2018;