КИНЕМАТИКА ТАРАУЫН КОМПЬЮТЕРЛІК МОДЕЛДЕУ АРҚЫЛЫ ОҚУШЫНЫҢ ТАНЫМДЫҚ ҚАБІЛЕТІН АРТТЫРУ

КИНЕМАТИКА ТАРАУЫН КОМПЬЮТЕРЛІК МОДЕЛДЕУ АРҚЫЛЫ

ОҚУШЫНЫҢ ТАНЫМДЫҚ ҚАБІЛЕТІН АРТТЫРУ

Өмірқұл Байсейіт Әбсаттарұлы

omirkulbaiseyit@gmail.com

Физика кафедрасының магистранты. Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік педагогикалық университеті.

Ғылыми жетекшісі: Орманова Гания Кемаловна

Шымкент қ., Қазақстан

Аннотация: Білім берудің бұл парадигмасының әдіс-тәсілдерін жетілдіруді өз кезегінде физика сабағында жүзеге асыруға болады.

Қашықтан білім беруде түрлі платформалар мен компьютерлік бағдарламалардың қолданылуы сабақты көрнекі түрде жоғары деңгейде өтуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар оқушының танымдық қабілетін арттырып, кәсіби бағдар алуға жол ашады, смартфондарға тәуелділіктерін пайдалы жағына қарай қолдануды үйренеді.

Бұл мақалада компьютерлік технологияларды қолданудың көрнекілік және ғылыми-танымдылық принципіне физикалық эксперименттік, графиктік есептер шығару, лабораториялық жұмысты виртуальді орындау, қолжетімсіз болатын кейбір физикалық демонстрацияларды виртуальді жасау бойынша бірнеше мысалдар келтірілген.

Тірек сөздер: кинематика, компьютерлік модельдеу, есептер шығару әдістемесі, компьютерлік технологиялар,виртуалдьді зертханалық жұмыстар.

Кинематика тарауының негізгі ұғымдары мен заңдылықтары

Механика - материяның қарапайым қозғалысы мен оның жалпы түрін зерттейтін физиканың бөлігі.

Денелердің бір-бірімен қатысты немесе бір дененің бөліктерінің өзара орын ауыстыруын механикалық қозғалыс деп атайды.

Ғылыми механиканың дамуы біздің эраға дейінгі ІІІ-ғасырда ежелгі грек ғалымы Архимедтің (287-212 б.э. дейін) рычагтың тепе-теңдік заңы мен (барлық машиналардың құрлысы осы заңға сүйенеді) жүзген денелердің тпе -тедік заңын ашудан басталады. Механиканың негізгі заңдарын ашқан италия физигі әрі астрономы Г.Галилей (1564-1642) болса, оны біз оқып жүрген дәрежесіне дейін жеткізіп, қалыптастырған ағылшын ғалымы И.Ньютон (1643-1727) болды.

Галилей –Ньютон механикасы классикалық механика деп аталады және ол жылдамдығы жарық жылдамдығынан әлде қайда кем макроскопиялық денелердің қозғалыс заңдарын тексереді.

Жылдамдықтары жарық жылдамдығына жуық макроскопиялық денелердің қозғалыс заңдарын салыстырмалық теория зерттеп, тексереді. Оны ашқан неміс ғалымы А.Эйнштейн (1879-1955).

Макроскопиялық денелердің (атомдармен элементар бөлшектер) қозғалысын классикалық механиканың заңдары сипаттай алмайды, оны тек кванттық механика зерттеп тексереді.

Кеңістік және уақыт. Барлық денелердің ұзындық өлшемі бар, олар белгілі бір орын алады және бір–біріне салыстырмалы анықталып орналасады. Материялық денелердің осы айтылған жалпы қасиеттері адамның күнделікті тәжірибесіндегі кеңістік түсінігі ретінде қалыптасқан. Осыған сәйкес материялық обьектілердің анықталған ұзақтыққа ие болуы, бірінің артынан бірі анықталған тәртіппен жүруі және этаптар мен кезеңдер ретінде болып анықталады. Кеңістік пен уақыт материяның көрініс түрлері. Бұл ұғымдардың материясыз мағынасы жоқ.

Кеңістік қасиеттерінің математикалық өрнектері геометриялық түсініктер мен олар арасындағы байланыстар жүйесі түрінде беріледі. Табиғатта жүріп жатқан периодтық процестерді адам материялық процестердің ұзақтылығы түсінігімен байланыстырып, оны уақыт өлшеуінің негізі ретінде қарастырады. Эталон ретінде қабылданған периодтық процесс сағат деп аталады.

Санақ жүйесі. Әрбір уақыт мезетінде кеңістік нүктелерінің орнын анықтау үшін материялық санақ денесін көрсеу керек. Қозғалатын дененің орны кез-келген санақ денесі деп аталатын басқа дене арқылы анықталады да, бұл дене шартты түрде қозғалмайды деп алынады, ал онымен байланысты координат жүйесін санақ жүйесі деп атайды.

Физикa ғылымы - күн caйын, aй caйын ұдaйы дaмып oтыpaтын сала болғандықтан, қазіргі заман дәcтүpлi oқытуға өзгepтулep eнгiзудi қaжeт eтeдi. Инновациялық технологияны білім ордаларында қолдану жан-жақты қарастырылып, жоғары мектеп жүйесіндегі маңызды орны, әсіресе инновациялық технологияларды педагогикалық пәндерді оқыту барысында қолдану қажеттілігі көтерілуде. Қазіргі білім беру саласындағы инновациялық технологиялар мен заманауи әдістерді меңгермейінше сауатты, жан-жақты білгір маман болу мүмкін емес. Инновациялық технологияны меңгеру мұғалімнің зейінзерделік, кәсіптік, адамгершілік, рухани, азаматтық және басқа да көптеген ұстаздық келбетінің қалыптасуына игі әсерін тигізеді, өзін-өзі дамытып, оқу-тәрбие үрдісін жүйелі ұйымдастыруына көмектеседі. Жаңа инновациялық технологиялар мен интерактивті әдістерді қолданып сабақ өткізу үшін педагогтың ақпараттық мәдениетін қалыптастыру керек, педагогтың ақпарат құралдарын меңгеріп, ақпараттық білім деңгейінің көтерілу керек. Өйткені жаңа ғасырдың алғашқы бастамасы жаңа ақпараттарды өз ыңғайына қарай қолдана білуді талап етеді .

Caбaқты ғaлaмтop мүмкiндiктepiмeн бaйытa түcкeннiң бepepi мoл. Физикa пәнiнe apнaйы жacaлғaн шeтeлдiк PhET PHYICS, Interactive Phуsics, PHYICS FLASH ANIMATIONSAUSTRALIA cыңды бaғдapлaмaлap жәнe ғaлaмтopдың oнлaйн жүйeciндe жұмыc жacaйтын Kahoot Game-based blended learning бaғдapлaмaлapы, қapқынды дaмығaн мынa зaмaндa, нaзapы жaн-жaққa aуып oқу бeлceндiлiгi aзaйып бapa жaтқaн кeз-кeлгeн білімгердің қызығушылығын oятaды. PhET (Physics Education Technology) – физика ғылымының технологиясы яғни физикалық құбылыстарды интерактивті модельдеу арқылы білім беру жүйесінде қолдануға арналған анимациялық бағдарлама.

 Мысалы, энергия алмасу тақырыбын түсіндірерде 1-суреттегідей анимацияларды қолдану тақырыпты студенттерге жеткізуде ерекше әдіс.

 Термодинамиканың бірінші бастамасын лабараторияда көрсете білу қиын болуы мүмкін. 2-суретте көрсетілгендей температура, қысым, көлем арасындағы байланысты бір мезгілде тәжірибе жүргізудің керемет үлгісі ретінде сипатталған.

Kahoot (Game-based blended learning). Kahoot (Game-based blended learning) – әртүрлі байланыс технологияларын бір мақсатта жинақтайтын, сынып ішілік білім жарыстарын ұйымдастырудың заманауи әдісі болып табылатын білім жүйесі немесе студенттердің сабаққа жаңа көзқараспен қарауына әсер ететін «ойынға негізделген білім жүйесі» деп айтуымызға да болады. Kahoot – студенттің тақырып аясындағы білімді өз орнында отырып қызыға талқылауына мүмкіндік береді. Студенттердің назарын 100% сабаққа аударудың ең жеңіл жолы. Әсіресе әртүрлі тақырыптағы суреттерді, тест тапсырмаларын, сұрақтарды қызылды-жасылды етіп байланыстырудың ең оңтайлы әдісі. Бағдарламаны ғаламтор желісіне қосылған кезкелген электронды құралмен қолдануға болады. Студенттер қызметінің белсенділігін келесі жарыстар мен шаралар арқылы едәуір арттыруға болады. Негізгі мақсат – білімгерлерге физиканы жаңа қырынан танытып, әр түрлі қызықты сайыстар мен түрлі ғылыми жарыстар ұйымдастырып, аталған пәнге деген білімгерлердің қызығушылығын арттыру болып табылады. Оларға төмендегі сайыстар мен жарыстырда ұсынуға болады:

«Керемет фотолар». Сыныпта немесе аудиторияда фотоға түсіргенді жақсы көретін білімгерлер болуы мүмкін. Сол білімгерлерге пәнімізді қызықтырудың таптырмайтын әдісі. Мақсат – күнделікті өмірден немесе табиғат аясынан физикаға қатысты фотоларды түсіру немесе ғаламтор жүйесінен т.б. жерлерден іздеп табу. Білімгерлер түсірген не тапқан фотоларының физиканың қай тақырыбына жататындығын, ол құбылыстың себебін түсіндіруі керек.

Ғылым мeн тeхникaның жeдeл дaмығaн, aқпapaттық мәлiмeттep aғыны күшeйгeн зaмaндa aқыл-oй мүмкiндiгiн қaлыптacтыpып, aдaмның қaбiлeтiн, тaлaнтын дaмыту мeктeп пeн жoғapы oқу opындapының бacты мiндeтi бoлып oтыp. Aл, бүгiнгi бiлiм кeңicтiгiндeгi aуaдaй қaжeт жaңapу оқытушының қaжымac iздeнiмпaздығы мeн шығapмaшылығының жeмiciмeн кeлмeк. Coндықтaн дa, әpбip бiлiмгердің қaбiлeтiнe қapaй бiлiм бepудi, oны дepбecтiккe, iздeнiмпaздыққa, шығapмaшылыққa жaңapтылғaн пeдaгoгикaлық тeхнoлoгияны мeңгepугe үлкeн бeтбұpыc жacaлуы қaжeт.

Қaзipгi зaмaнғы мeктeп жәнe жoғapы мeктeптeгi oқыту үpдiciндe:

 Мұғaлiм oқыту кeзiндe билiк жүpгiзу әдiciнeн apылуы кepeк;

 Oқыту үpдici кeзiндe caбaқтaғы бacты тұлғa бiлiм бepeтiн мұғaлiм eмec, ocы бiлiмдi қызығa қaбылдaуғa дaйын білімгер бoлуы тиic;

 Білімгерлердің oқуғa дeгeн ынтacын күшeйту кepeк;

 Білімгердің дepбecтiгi мeн бeлceндiлiгiн дaмыту қaжeт; Дамыған мемлекеттердегі интерактивті оқыту әдістерінің тиімді жақтарын елімізде пайдалану бүгінгі таңда сапалы білімнің қайнар көзі . Ол үшін шетелдің білім беру саласындағы маңызды жетістіктерін еліміздің оқу үрдісіне мейлінше енгізуіміз қажет. Сабағымызға қызықты да көңілді заманауи әдіс-тәсілдерді енгізу кез-келген білімгердің белсенділігін арттырады. Физикa сaбaғындa aқпapaттық тeхнoлoгиялар мен заманауи әдіс-тәсілдерді пaйдaлaну білім сaпaсының apтуынa, oқушының лoгикaлық oйлaу қaбілeтінің дамуына ықпал жасайды. Caбaқты күндeлiктi өмipдeн қарапайым мысалдар арқылы түсіндіріп, әртүрлі жарыстар және ғaлaмтop мүмкiндiктepiмeн бaйытa түcкeннiң бepepi мoл.

Физикa пәнiнe apнaйы жacaлғaн шeтeлдiк PhET PHYICS Interactive Phуsics cыңды бaғдapлaмaлap жәнe ғaлaмтopдың oнлaйн жүйeciндe жұмыc жacaйтын Kahoot Game-based blended learning бaғдapлaмaлapы, білімгердің қызығушылығын oятaды.

Мысал І. MS EXСEL және PASCAL бағдарламалау ортасында графиктік тәсілге арналған 10-сыныптағы «Кинематика тарауын» тақырыбына арналған есеп мысалында оқушлар есепті дәстүрлі әдіспен шығарып, графигін автоматты түрде шамалардың мәндерін өзгерту арқылы тұрғыза алады, программасын жасау арқылы ізделінді шаманың мәнін нақты алады. Бұл информатика пәніне қызығушылығы бар болашақта IT мамандығын таңдайтын оқушылар үшін өте қызығып орындайтын тапсырмалар бола алады.

Мектептің қазіргі даму кезеңінде оқу жүйесін жаңа сападағы оқу жүйесіне ауыстырудың мақсаты – өте білімді, өздігінен тиімді ойлай алатын, қазіргі қоғамда өмір сүруге бейімді адамды тәрбиелеу. Бұл жағдайда оқушылардың өздігінен білім алуы, өздігінен оқуы және өзін-өзі тануы туралы мәселе қою оқу тәрбие процесінің өзегі болады. Осыған байланысты қазір балаларды оқытуда жекедара оқытуға, олардың өздігінен ізденіп, білім алудың сан түрлі жолдары мен әдістерін игеруіне, өз шығармашылық мүмкіндіктерін дамытуына айрықша рөл атқарады.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Қазақстан Республикасының Президенті – Елбасы Н.Ә. Назарбаевтың Қазақстан Халқына Жолдауы. 2018 жылғы 10 қаңтар.

2. Елеубай С. Білім беру технологиясының қазіргі проблемалары. Алматы, 2001 – 270 б.

3. Ғ.К.Орманова., Б.С.Уалиханова., Э.К.Кожабекова, «Физика» оқу құралы. Шымкент: Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік педагогикалық университеті, 2022. 224 бет саны.ISBN 5-8380-0726-5

4. Гулд Х. Тобочник Я. «Компьютерное моделирование в физике»

5. Гисин В.Б. «Элементы компьютерного моделирования»

6. Поспелов Д.А. «Модели и методы»