Ғылыми мақала Ньютон заңдарын оқытуда деңгейлеп-саралап оқыту технологиясын қолданудың тиімділігі

Мақала авторы: Нұржан Гүлнұр Сейтжанқызы
Оқу орны: Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университеті, 7М01502-физика
мамандығының 1 курс магистранты
Жұмыс орны: Қаскелең қаласы, «Dana» жекеменшік жалпы білім беретін орта мектеп
Мақала тақырыбы: «Ньютон заңдарын оқытуда деңгейлеп-саралап оқыту технологиясын
қолданудың тиімділігі»
Динамика бөлімінің «Күш. Күштерді қосу. Ньютон заңдары» тақырыбы бойынша,
10.2.2.1. Бірнеше күштің әрекетінен болатын дененің қозғалысына есеп шығарудың
алгоритмдерін құру бұл сабақтың оқу мақсаттары, яғни оқу бағдарламасына сілтеме.
Сабақтың мақсаты: Ньютонның заңы бойынша дененің қозғалысына есеп шығарудың
алгоритмдерін құру; Ньютонның заңына түзу сызықты қозғалыс үшін алгоритм құру; Тең
әсерлі күштің қозғалысының алгоритмдерін құрып, есеп шығару.
Бағалау критерийі:
Барлық оқушылар орындай алады: Күштердің бағытын ажыратады.
Оқушылардың көпшілігі орындай алады: Ньютон заңдарына байланысты есептер
шығарады, формулалармен жұмыс жасайды.
Кейбір оқушылар орындай алады: Бірнеше күш әрекетінен болатын дененің
қозғалысына алгоритмін құрады. Құрылған алгоритм бойынша Ньютонның заңдарына
ептер шығарады.
Тілдік мақсаттар: Берілген тақырыптар бойынша үш тілді лексикалық терминалогиялық
сөздік беріледі. Оқушы осы кілт сөздер арқылы оқу мақсатына бір шама жақындай түседі,
және әрбір сөздердің қазақша, орысша, ағылшынша аудармасын біледі және сабақ
барысында қолдана алады.
Тақырып бойынша үш тілді сөздік:
Үдеу-ускорение-acceleration
Күш-сила-force
Ньютонның үшінші заңы-третий закон Ньютона- Newton is third Law
Масса-масса-mass
Бұдан бөлек оқушыларға диалогқа және жазуға қатысты сөз тіркестері ұсынылады:
Динамика физиканың қандай бөлімі?
Ньютонның бірінші заңы барлық санақ жүйесінде орындала ма?
Қай кезде жылдамдық пен үдеу мәндері максимал болады?
Табиғаттың іргелі заңдарының бірі деп нені түсінесіңдер?
Ньютон заңдарын пайдаланып естер шығару кезінде нені назарда ұстаған жөн?
Құндылықтарға баулу:
ынтымақтастыққа баулу.

Еңбек

және

шығармашылық,

өмір

бойы

білім

алу,

Пәнаралық байланыстар: Есептерді шығаруда, амалдарды қолдану мен орындауда
математикадан алған білімдерін пайдаланады. Мысалдарды түсіну үшін әдебиет пәнінен
А.Байтұрсынов аударған «Аққу, шортан һәм шаян» мысалына хабардар болуы тиіс.
Алдыңғы білім: Көкжиекке бұрыш жасай лақтырылған дененің қозғалысы.
Сабақ барысы бірнеше кезеңдерден тұрады. Сабақтың басында ұйымдастыру кезеңі;
ортасында жаңа сабақты түсіндіру, амалдар қолдану, мысалдар мен есептер шығару;
соңында кері байланыс, рефлексия, қорытындыдан тұрады.
Сабақтың басы. Ұйымдастыру кезеңі:
Сыныпты үш топқа күштердің түрлері бойынша бөлу. Оқушылар үстел үстіндегі түрлі–
түсті үлестірме қағаздарды алу арқылы бөлінеді: «Ауырлық күші», «Үйкеліс күші», «Тең
әрекетті күштер». Және бұл сыныпта жағымды ахуал туғызады.
Оқушылардың назарын аударту, сабаққа ден қою үшін үй жұмысын сұрау арқылы
«Белсенді оқыту» әдісі бойынша ширату жаттығулары жасалады. Оқушылар берілген
сұрақтарға топ бойынша ақылдаса отырып жылдам жауап беруі қажет. Бұл әдіс
оқушылардың белсенділік және ұйымдастырушылық дағдылары қалыптастырады. Ширату
жаттығу бойынша үш топқа берілетін сұрақтар:
1. Кинематика дегеніміз не?
2. Қандай қозғалыс айналмалы деп аталады?
3. Бұрыштық деп қандай жылдамдықты айтады?
Сабақтың ортасы.
1-тапсырма: «Топпен жұмыс», ротация.
Білім дағдысы: түсіну
№1. Оқушылар А. Байтұрсынов аударған И. А. Крыловтың «Аққу, шортан һәм шаян»
мысалын тыңдайды. Осы мысалға байланысты берілген сұрақтарға жауап береді.

Сурет 10. «Аққу, шортан һәм шаян» мысалы
Сұрақ:
Кімнің мысалы?

Арба орнынан қозғалады ма?
Ньютонның екінші заңы бойынша қалай түсіндіруге болады?
Мысалды тыңдап болған соң әр топқа жоғарыдағы сурет таратылады және сол бойынша әр
топ күштердің суретін салады.
Оқушылардың берген жауаптары мынаған саяды: Күш әсерінен дене үдеу алады. Жүк
тыныштықта тұр. Қозғалмайды, Ғ=0 болғандықтан a=0. Ньютонның І заңы.
№2. Төменде берілген массасы m білеуге әсер ететін екі күштің шамалары мен бағыттары
бойынша тең әрекетті күшін анықтаңдар. Ол күш қай жаққа қарай бағытталған?

Жауаптар «Бір сөйлемді қорытынды» әдісі арқылы жүзеге асады. Бұл оқушыларды
нақтылыққа, ойын анық жеткізуге үйретеді.
2-тапсырма: «Топпен жұмыс»
Білім дағдысы: Қолдану
Белсенді оқыту: «Ең ұтымды алгоритм»
1.Арқан массасы 110кг жүкті қайсыбір үдеумен тік жоғары көтергенге және 690кг жүкті тік
төмен, модулі жағынан сол үдеуге тең үдеумен түсіргенге шыдайды. Осы арқанмен
бірқалыпты тік жоғары қандай ең үлкен массалы жүкті көтеруге болады?
2.Массасы 70 кг денеге екі күш әсер етеді: бірінші күштің шамасы 70 Н, бағыты орын
ауыстыру бағытына қарама-қарсы, екініші күштің шамасы 150 Н, қозғалыс бағытымен
бағыттас. Дененің ұандай үдеумен қозғалатынын анықтаңдар
Критерий

Дескриптор

1. Ең үлкен массалы Ньютонның IIзаңының формуласын
жүкті қалай көтеруге қолданады.
болады?
2.
Күштер қозғалыс
2.Формулаларды түрлендіреді
бағытына қалай әсер
етеді?
Оқушылар критерийлерге жауап беру, дискрипторларды қолдану арқылы есептердің
шешімдерін табады.
Кері байланыс «Маған көрсет» әдісі арқылы жүзеге асады. Бұл әдісте оқушы мұғалімнің
алдында өзің еркін ұстауды, ойын ашық жеткізуді, себеп пен салдарды түсіндіруді үйренеді.
Эксперимент арқылы тексеру. Топпен жұмыс.

1-топ:
1. Арбашаның екі жағынан арқанмен бір-бірін алып екі жаққа тартыңдар. Күштерді
салыстырып олардың шамасы мен бағыты бойынша қорытынды жасаңдар.
2. Оқушылар қолдарымен столды ұрады. Нені сезесіңдер? Қорытынды жасаңдар.
Оқушылар қорытындысы: денелер тікелей және қашықтықтан әсерлеседі. Күш
векторлары бір түзудің бойымен қарама-қарсы бағытталады. Заңның ерекшелігі: әртүрлі
денелерге әрекет және қарсы әрекет күштері түсіріледі. Олар ешқашан теңеспейді және
олардың табиғаты бірдей. (Қолымызбен столды ұрғанда денелер өзара әсерлеседі. Қол
столға қандай да бір күшпен әсер етеді. Қолды ұрғанда сезілетін ауырсыну стол тарапынан
да күштің әсер ететіндігінің дәлелі).
2-топ:
Арқан тартыс туралы шағын бейне көрініс.
Сұрақ: Қозғалыс заңы тұрғысынан қалай түсіндіруге болады? Неліктен екі команда бірінбірі тартады? Қай команда жеңеді?
Оқушылар жауабы: Екі командаға арқан тарапынан модулі тең, бағыттары қарама-қарсы
күштер әсер етеді. Командалар тарапынан да арқанға модулі тең, бағыты қарама-қарсы
күштер әсер етеді. Екі команда Жерді кейін итереді, Жер бетін екі команда үшін тірек
болады. Жер де екі әр командаға модулі тең, бағыты қарама-қарсы күшпен әрекет етеді. Екі
команда арқан арқылы өзара әсерлеседі және әр команда Жермен әсерлеседі. Жерге
күштірек тіреп тұрған команда жеңеді.
3-топ:
Көлбеу жазықтық, штатив, блоктар.
Көлбеу жазықтық бойымен сырғанаған денеге әсер ететін күштерді сызбалар арқылы
түсіндіреді.
Оқушылар жауабы: Көлбеу жазықтық бойымен сырғанаған денеге үш түрлі күш әсер
етеді. Олар: көлбеуге перпендикуляр тіректің реакция күші, жоғары қарай бағытталған;
дене мен көлбеу арасында үйкеліс күші, қозғалыспен бағыттас; төмен, Жерге тартылыс
күші.
Практикалық тапсырма. Есептер шығару.
1-есеп. Егер F2=5 Н тең, және массасы m=3 кг дене а=1,5 м/с2.үдеумен қозғалатын болса,
онда F1 күші неге тең?
Шешуі:
?1 − ?2 = ??
?1 = ?2 + ??
Жауабы: F1 = 9,5 Н

?1 = 5 + 4,5 = 9,5 Н

2-есеп. Бір-біріне жалғанған массалары m1 = 2 кг және m2 = 3 кг екі жүкті бірінші денеге
түсірілген шамасы F = 60 Н күшпен жоғары көтереді. Жіптің керілуін табу керек.

Шешуі:
Жіптің керілу күшінің шамасы Т екі дене үшін де бірдей.
(«Механиканң негізгі күштері кестесінен қараңыз»). Денелердің
үдецлері бірдей. Әрбір дене үшін Ньютонның екінші заңын жазамыз:
? − ?1 ? − ? = ?1 ?
? − ?2 ? = ?2 ?
Жүйені шешеміз. Теңдеулерді қосу кезінде Т жойылып кетеді:
? − ?1 ? − ?2 ? = (?1 + ?2 )?
?=

(? − ?1 ? − ?2 ?)
= 2 м/с2
(?1 + ?2 )

Екінші теңдеуге а-ның мәнін қойып, жіптің керілуін табамыз:
? = ?2 ? + ?2 ? = 36 Н
Жауабы: T = 36 Н

3-есеп. Массалары m1 = 2 кг және m2 = 3 кг жүктер қозғалмайтын шығыр арқылы тасталған
жіппен байланысқан. Денелердің қозғалысы кезіндегі жіптің керілуін табу керек.
Шешуі:
Жіптің керілу күшінің шамасы Т мен үдеу екі дене үшін де бірдей.
Олардың әрқайсысы үшін Ньютонның екінші заңын жазамыз.
Әрбір дене үшін оң бағытты олардың қозғалысы жағына қарай жеке
алу қажет.
? − ?1 ? = ?1 ?
?2 ? − ? = ?2 ?
Жоғарыдағы екі теңдеуді қосамыз:
?2 ? − ?1 ? = (?1 + ?2 )?
?=

(?2 − ?1 )?
= 2 м/с2
(?1 + ?2 )

Бірінші теңдеуге қойып Т-ның мәнін табамыз:
? = ?1 (? + ?) = 24 Н
Жауабы: 24 Н

Динамика:
1. Белгілі бір арақашықтықта массалары бірдей денелер өзара тартылады. Егер бір
дененің массасын 300-кг-ға кемітсек, олардың тартылыс күші 15%-ға кемиді.
Бастапқы массасының мәнін табыңыз. (2000 кг)

2. Жерден қандай биіктікте ауырлық күші Жер бетіндегі мәнінің 36%-ын құрайды.
(Жер радиусы 6400 км деп алыңыз) (1600 км)
3. Ұзындығы l, көлбеулік бұрышы α, ал үйкеліс коэффициенті μ көлбеу жазықтықтың
соңғы нүктесіндегі жылдамдығын табыңыз.
Сақталу заңдары:
1. Массасы 2 кг денеге 150 Н күш 3 секунд бойы әсер етеді. Дененің бастапқы
жылдамдығын 5 м/с деп есептеп, күш әсер еткеннен кейінгі дененің импульсін
табыңыз. (460 Н*с)
2. Массасы 150 г доп беті тегіс қабырғаға тұрғызылған нормальға 600 бұрыш жасай
соғылады да, жылдамдығын жоғалтпастан кері қарай ұшады. Доптың жылдамдығы
10 м/с, ал соқтығысу мерзімі 0,1 с. Қабырға тарапынан допқа әсер етуші күштің
мәнін табыңыз. (15 Н)
3. Импульстің модулі 40 кг*м/с бөлшек қабырғаға тұрғызылған нормальға 300 бұрыш
жасай, абсолют серпімді соғылса, импульстің өзгерісін табыңыз. (40√3 кг*м/с)
Жоғарыда келтірілген есептерді оқушылар жеке орындайды кем дегенде әр тарау бойынша
бір есептен шығаруы қажет.
Топтық жұмыс. Сұрақтарға жауап беру.
Бұл тапсырмада «Қар кесегі» әдісі қолданылады. Әр топқа сұрақтар беріледі, топпен
ақылдаса отырып жауап береді.
1-топ: Ұлы палуан атамыз Қажымұқан екі қолына екі арқанның ұшын ұстап тұрып,
арқанның екінші ұштарын екі түйемен екі жаққа қарай керіп тартқызған. Сонда екі түйе
Қажымұқанның екі қолын жаза алмапты. Халық Қажымұқан екі түйенің күшіне тең күшпен
арқанды керіп ұстап тұр деп есептеген. Осы пікір дұрыс па? (жоқ, күші бір түйеге тең)
2-топ: Көлде екі қайықпен жүзіп жүрген ағайынды екі бала қайықтарынан жағаға секірді.
Інісінің массасы 40 кг, ал ағасының массасы 60 кг болса, қайсысының қайығы көлдің
ортасына қарай көбірек ығысып кетеді?
(ағасының)
3-топ: Қайықты өзен ағысына қарсы жүргізем деп ескекші тырысқанымен, оған шамасы
келмеді, қайық жағаға қатысты тыныштықта қала берді. Сонда қандай денелердің әсері
теңгеріледі?
(қайықшының күші мен өзен ағысының күші)
Алгоритм құру.
Білім дағдысы: қолдану
Белсенді оқыту: «Құрылған алгоритм»
1. Есептін берілгендерін жазу
2. Анықтайтын шаманы белгілеу
3. ХБЖ-ға келтіру
4. Қолданылатын формулаларды анықтау

5. Мәндерін қойып, жауабын табу
1. Массасы 350 кг вагонетка қозғалысқа кедергі күші 12н болғанда қандай горзонталь әсер
ететін күштің әсерінен горизонталь рельстер бойымен 0,15м/с2үдеумен қозғалады?
2. 90 Н күш денеге 1,2 м/с2 үдеу береді. Осы денеге қандай күш 3 м/с2 үдеу бере алады?
Кері байланыс: құрастыру, сосын жауап беру, «Кім жылдам» әдісі арқылы жүзеге асады.
Оқу жоғарыдағы берілген шарттарды орындай отырып есептердің шешуін табады.
Сабақтың соңы.
Белсенді оқыту: «Сәйкестендіру»
Берілген кестедегі формуланың атауын сәйкесінше сол формуланың жанына тиісті жауабы
бойынша орналастыру керек.
Формуласы

Жауабы

F = kx

Формуланы атауы

А) ауырлық күші

FR = F1 + F2

В) үйкеліс күші

F=mg

С ) Гук заңы

F=?N

Д) Тең әрекетті күш

Сабақтың соңында оқушылар рефлесия жүргізеді. «Бес саусақ» әдісі арқылы жүзеге асады.
Бүгінгі сабақта топпен...............................
Бүгінгі сабақта мен................ жақсы көрсете білдім.
Бүгінгі сабақта мен үшін.................................... маңызды болды
Бүгінгі сабақта маған............................................. қиын болды.
Бүгінгі сабақта мен топпен жұмыс жасауда....................................үйрендім.
Бағалау.
Сабақ соңында оқушылар жетістік критерийі бойынша бағаланады.
Түйінді сөз: Дұшпан басынбаған елміз,
басымыздан сөз асырмаған елміз.
Досымызды сақтай білген елміз,
дәм-тұзын ақтай білген елміз.
Бірақ асқақтаған хан болса – хан ордасын таптай білген елміз.
Қаз дауысты Қазыбек би
Біздің айналамызда әртүрлі қозғалыс болады: өзен суының ағысы, сарқырама, жел
немесе боран, галактика, жұлдыздар. Бұл қозғалыстар мен денелер бір-біріне ұқсамайды.
Денелерге әсер ететін күш те түрліше. Осы қозғалыстар Ньютон заңдары бойынша
түсіндіріледі. Ньютонды оқушы кезінде сыныбындағы ең үздік оқушы ренжіткен көрінеді.
Содан кек алу үшін сыныптасынан алға шығуды шешеді. Содан қарапайым ағылшындық

оқушы ұлы ғалымға айналды. Сондықтан сендердің де араларыңда ғалым, инженер де
отырған шығар. Кім біледі?
Жоғарыдағы қорытынды сөз оқушыларға түрткі қалыптастырады. Олардың сабаққа деген
ынтасы мен қызығушылығын, өзіне деген сенімділіктерін арттырады.
Ньютон заңдарын оқытуды ұйымдастыру барысында Қазақстандық профессор Ж.А.Қараев
ұсынған, американдық ғалым Б.С.Блум анықтаған білімді меңгеру деңгейлері қолданылды.
Оқудағы белсенділік пен білім сапасы арасындағы байланыс төмендегідей топтастыруға
болады:
1.Білу-Ньютон заңдарын тұжырымдау, формулаларды жаза білу.
2.Түсіну-алған білімдерді қолдана алу. Мысалы Ньютонның заңдарын қарапайым тұрмыста
кездесетін жағдаяттар кезінде түсіндіре алу.
3.Қолдану- есептеді шығару барысында формулаларды пайдалана алау және түрлендіру.
4.Жалпылау-алған білімдерді бір-бірімен байланыстыру.
Сабақты ұйымдастыру «Деңгейлеп оқыту» бойынша жүзеге асады. Тақырып бойынша
берілетін тапсырмалар олардың ойлануына әсер етеді, тапсырманы орындау үшін бала
жауапты өзі іздестіреді. Деңгейлік тапсырмалар құрамына мәтіндер, сөзжұмбақ, жаттығу
есептері, тестік сұрақтар, іскерлік ойындар, тренингтер жүйесі қамтылады.