url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=26#IV._Тербелмелі_және_толқынды_процестерді_пайдалануға_негізделген_кейбір_техникалық_құрылғылар._8

title: Курс бағдарламасы - Сборник материалов IV международной научно-практической конференции «Роль физико-математических...

text:
Курс бағдарламасы
Р/с
Өтілетін тақырыптар
Сағат
саны
І. Механика заңдары – техникалық құрылғыларда.
8
1
Үйкеліс күші. Үйкеліс коэффициенттері. Подшипниктер. Айналмалы қозғалыс берілістері.
1
2
Эксперимент. Сырғанау үйкеліс коэффициентін әртүрлі тәсілдермен анықтау.
1
3
Центрден тепкіш механизмдер (центрден тепкіш насос, сүт сеператоры).
1
4
Құрылыстық механизмдердің түрлері (домкраттар, крандар).
1
5
Реактивті тарту күші оның авиация мен ракеталық техникада қолданылуы.
1
6
Ғарышты зерттеудегі жетістіктер. Қазақстан ғарышкерлерінің ғылыми бағдарламалары.
1
7
Көтергіш күш. Газ қозғалысы менэнергиясы.
1
8
Гидроэлектр станциясының жұмыс істеу принципі.
1
ІІ. Жылу техникасының элементтері
4
9
Бу машиналары. Бу және газ турбиналары. Іштен жанатын қозғалтқыш (төрт тактілі, екі
тактілі, дизельді және карбюраторлы).
1
10
Жылу электр станциясы және жұмыс істеу принципі.
1
11
Жоба қорғау: Жел энергиясы.Қазіргі кездегі жел энергиясын пайдалану.
1
12
Шығармашылық жұмыс: Күн энергияның аса қуатты көзі.
1
ІІІ. Электрондық техника мәселелері.
4
13
Вакуумдық диодтың құрылысы, сипаттамалары, қолданылуы.
1
14
Вакуумдық триодтың құрылысы, сипаттамалары, қолданылуы.
1
15
Магнитогидродинамикалық генератор.
1
16
Термокедергілер. Жартылай өткізгішті диодтар.Ферриттер, қолданылуы.
1
IV. Тербелмелі және толқынды процестерді пайдалануға негізделген кейбір
техникалық құрылғылар.
8
17
Механикалық тербелістер және олардың техникалық қолданылуы.
1
18
Ультрадыбыстың техникалық қолданылуы.
1
19
Аса жоғары жиіліктердің техникалық қолданылуы.
1
20
Айнымалы ток генераторы, жұмыс істеу принципі.
1
21
Трансформатор. Электр энергиясын өндіру, пайдалану, оны жеткізу.
1
22
Радиобайланыс құралдары.Телефонның адам өмірінде алатын орны.
1
23
Эксперимент. Қарапайым радиоқабылдағыш құрастыру.
1
24
Сынақ сабағы.
1
V. Оптикалықтехника.
4
25
Фотоаппарат. Қазіргі заманғы фотоаппараттың түрлері. Эксперимент.Фотоға түсіру.
1
26
Спектроскопияның техникалық қолданылуы. Поляризацияланған жарықтың қолданылуы.
1
167
27
Люминесценцияның техникалық қолданылуы.
1
28
Лазер. Лазердің техникалық қолданылуы.
1
VІ. Ядролық техника элементтері.
5
29
Зарядталған бөлшектерді тіркеудің техникалық әдістері.
1
30
Зарядталған бөлшектерлдің үдеткіштері.
1
31
Атом электр станциялары.
1
32
Изотоптарды пайдалану.
1
33
Термоядролық раекторлар. Ядролық энергияны қолдану.
1
34
Қорытынды сабақ. Сынақ сабағы.
1
Осы таңдау курсының бағдарламасы негізінде құрылған«Айналмалы қозғалыс берілісі. Үйкеліс күші.
Подшипниктер» тақырыбы бойынша жүргізілген сабақта оқушылардан үйкеліс күші, түрлері, үйкеліс күшінің
өзгерту тәсілдері, табиғаттағы және техникадағы үйкелістің пайдасы туралы негізгі берілген білімді тиянақтай
отырып, айналмалы қозғалыс берілістері, фрикциондық берілістер, қайысты берілістер, тісті берілістер туралы
жаңа мағлұмат берілді. Фрикциондық беріліс екі цилиндр каток арқылы іске асырылатындығын, қозғалыс олардың
арасындағы үйкеліс есебінен берілетіндігін біле отырып қазіргі техникада фрикциондық берілістер
қолданылатыншағын қуатты тігін машиналарымен (жіп төгу механизмінің жетегі)жұмыс істеп үйренді.
Оқушының білім-білік дағдыларын дамыту мақсатында сандық және сапалық тапсырмалар берілді.
Үйкеліс күшінің екінші сабағында оқушылар әртүрлі тәсілдермен үйкеліс коэффициентін эксперимент
жүзінде анықтады.
Сабақтың әдіс-тәсілдері: тәжірибе жасау, талдау, салыстыру, топпен жұмыс.
1-тәсіл: Математикалық ; 2-тәсіл: Энергетикалық
1-топқа берілген құрал-жабдықтар: сызғыш, транспортир, 2 трибометр, штатив, сіріңкесі бар қорап, Брадистің
төрттаңбалы таблицасы.
Қорытынды: Трибометрді штативке көлбей бекітеміз. Үстіне сіріңке қорабын қоямыз. Қандай да бір Һ биіктікте
сіріңке көлбеу жазықтық бойымен бірқалыпты сырғанайтындай етіп қоямыз. Сырғанау кезіндегі трибометрдің
қисаю α бұрышын белгілеп қисаю жазықтығын беретін һ биіктігін және қисаю жазықтығының табанын өлшейміз.
Біздің есептеуімізде тікбұрышты үшбұрыш шығады. Ауырлық күші әсерінен көлбеу жазықтықпен бірқалыпты
дененің сырғанау кезіндегі бұрышты үйкеліс бұрышы деп атайды. Үйкеліс коэффициенті осы бұрыштың тангенсіне
тең.
= =
.
=0.60
= =
.
.
=0.85
=
=
.
.
=0.7
Транспортирмен бұрышты өлшейміз, α=34
0
болды. Таблицадан tg 34
0
–тің мәнін қараймыз. Ол 0,67-ге тең болды.
Экспериментті математикалық жолмен тексеріп қорытындылай білді.
2-ші топқа берілген тапсырма: Энергияның айналу және сақталу заңын пайдаланып сырғанау және үйкеліс
коэффициентін анықта.
Берілген құрал-жабдықтар: таразы, массалары әртүрлі жүктер, трибометр, өлшеуіш сызғыш, динамометр.
2-ші топ мүшелерінің жауабы: Жүктің массасын таразымен өлшейміз. Алғашқы серіппенің ұзаруын сызғышпен
өлшеп, трибометрдің үстіне жүкті қойып, ілмегіне динамометрді қойып тартамыз. Осы кездегі серіппенің
серпімділік күші динамометрмен өлшенеді. Ұзаруды және жүктің орын ауыстыруын сызғышпен өлшейміз.
Серіппенің потенциалдық энергиясы S жолдағы үйкеліс күшін жеңуге кеткен жұмысқа тең.
Е
Р
=
Х
A=µmgs
= µmgs µ=
Өлшенген мәндер:х
0
=4cм,m=103г,F=0,3Н, х=4.8см, S=27см, µ=
. Н· ,
м
· ,
кг·
м/с · ,
= 0.4
Екітоп мүшелері осы тәсілдермен сырғанау үйкеліс коэффициентін анықтап, өлшеу нәтижелерін талқылап,
қорытындылады.
Күтілетін нәтиже:
- физика заңдарының практикалық қолданыстарын түсінеді.
- оқушылар өз бетінше ізденуге үйренеді.
- тақырыпқа деген жан-жақты түсінігін аңғара отырып, ынтасын одан әрі дамытуға мүмкіндік жасайды.
- ақпаратты саралауға, жүйелі жүргізуге дағдыланады.
-физика пәнінен алған білімдерін басқа пәндермен ұштастыра білуге ұмтылады.- топпен жұмыс істеу, оқушының
белсенділігін оятуға түрткі болады.
-
Мамандық таңдау мүмкіншілігін арттырады
Қорыта айтқанда, баланың еркінде терең ойлауына, үздіксіз жұмыс жасауына жол ашады. Оқушының
ізденісі жеміссіз болмақ емес. Жауапкершілікті сезіне отырып, оқушының іздемпаздығы, шығармашылығы дамиды.
Сыныптастарымен еркін сөйлесуге, бір-бірін құрметтеуге, өзекті мәселені шешу жолдарын іздеуге ұмтылады.
Бейіндік курсы – оқушылардың білімге деген оқу-танымдық қызығушылығын арттыруға, қазіргі қоғам
талабына сай білім алуға көп әсерін тигізеді,бейімдерін дұрыс таңдауға мүмкіндік береді.
Әдебиеттер тізімі
1. А.Г. Глазунов «Орта мектеп курсындағы техника»
2. В.М.Родионов, А.Н.Черепиев «Естествознание и техника».
3. М.Е.Тульчинский «Качественные задачи по физике».
4. Ғылым мен техника журналы басылымдары.
168
УДК 377. + 53 031.4
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ И
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Муфтах Н.Б., Имашев Г. И.
Атырауский государственный университет имени Х. Досмухамедова
Аңдатпа
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар саласының экономикалық және әлеуметтік инфра
құрылымдарың дамуындағы ролі, қазіргі ақпараттық-телекоммуникациялық технологияның маңызы және оның
физикалық заңдылықтары мен жұмыс принциптері қарастырылады.
Abstract
The informative - communication industry of technologiesroles on economic and social development your of
infrastructures, nowaday information and telecommunication technologies, importance of technology and conformities to
law physically and work оның examines principles
Современная информационная технология — одни из самых важных глобальных технологий,
оказывающих влияние на все человечество. Фактически они играют роль движущей силы в превращении
индустриального общества в постиндустриальное общество информации и науки. Современные информационные
и телекоммуникационные технологии (ИТТ) с их стремительно растущим потенциалом и быстро снижающимися
издержками открывают большие возможности для новых форм организации труда и занятости в рамках как
отдельных корпораций, так и общества в целом. Спектр таких возможностей значительно расширяется -
нововведения воздействуют на все сферы жизни людей, семью, образование, работу, географические границы
человеческих общностей и т. д. Сегодня ИТТ могут внести решающий вклад в укрепление взаимосвязи между
ростом производительности труда, объемов производства, инвестиций и занятости. Новые виды услуг,
распространяющиеся по сетям, в состоянии создать немало рабочих мест, что подтверждает практика последних
лет.
Последние десятилетия информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) в обществе занимают
все более прочные позиции, проникая не только в повседневную жизнь населения, но и практически во все
сферы экономической и социальной отраслей. Стремительно растет роль информации, знаний и технологий,
являющихся ключевыми составляющими информационного общества [1]. Развитые и многие развивающиеся
страны, осознавая важность информатизации общества и развития информационно-коммуникационных
технологий в определении долгосрочного экономического роста, принимают активные позиции в развитии
сектора ИКТ как одного из ключевых направлений государственной политики. Страны, направившие
значительные усилия на развитие информационных и коммуникационных технологий, обеспечили себя сегодня
ростом производительности труда и качества государственного управления. Более того, доступность для
населения широкого ряда информационных услуг оказало положительное воздействие на развитие
человеческого капитала, способствуя росту конкурентоспособности государств.
Физические основы информационных и телекоммуникационных технологий лежат в распространении
электромагнитных волн.
Теперь перейдем к рассмотрению непосредственно электромагнитных волн. Электромагнитными волнами
называется процесс распространения электромагнитного поля в пространстве [2].
Фундаментальные законы природы могут дать гораздо больше, чем заключено в тех фактах, на основе
которых они получены. Одним из таких относятся открытые Максвеллом законы электромагнетизма.
По Максвелу:
- электромагнитная волна является поперечной, так как векторы напряженность электрического поля и
напряженность магнитного поля перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной
направлению распространения волны, их скорость распространения в вакууме примерно равна 300 000 км/с, эта
волна несет энергию;
- электромагнитные волны, как и другие волны, переносят энергию. Эта энергия заключена в
распространяющихся электрическом и магнитном полях;
- электромагнитная волна должна обладать импульсом, а поэтому оказывать давление на тела.
Среди бесчисленных, очень интересных и важных следствий, вытекающих из максвелловских законов
электромагнитного поля, одно заслуживает особого внимания. Это вывод о том, что электромагнитное
взаимодействие распространяется с конечной скоростью. Согласно теории близкодействия Перемещение заряда
меняет электрическое поле вблизи него. Это переменное электрическое поле порождает переменное магнитное
поле в соседних областях пространства. Переменное же магнитное поле в свою очередь порождает переменное
электрическое поле и т. д. Перемещение заряда вызывает, таким образом, «всплеск» электромагнитного поля,
который, распространяясь, охватывает все большие области окружающего пространства [3]. Дальнейшие
исследования электромагнитных волн показали, что они обладают способностью испытывать отражение,
преломление, дифракцию, интерференцию и поляризацию. Заслуга по практическому использованию
электромагнитных волн в радиосвязи принадлежит русскому физику А.С. Попову.
169
Значение теории Максвелла:
1. Максвелл показал, что электромагнитное поле - это совокупность взаимосвязанных электрических и
магнитных полей.
2.Предсказал существование электромагнитных волн, распространяющихся от точки к точке с конечной
скоростью.
3. Показал, что световые волны являются электромагнитными волнами, и по своей физической природе
ничем не отличается от других электромагнитных волн - радиоволн, инфракрасного, ультрафиолетового,
рентгеновского и гамма-излучения.
4. Связал воедино электричество, магнетизм и оптику.
Распространение электромагнитных волн радиочастот связано с появлением электрических и магнитных
полей (ЭМП). Опыты Герца сыграли решающую роль для доказательства и признания электромагнитной теории
Максвелла.
Основными
характеристиками
электромагнитного
излучения
принято
считать частоту, длину
волны и поляризацию[4]. Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (см. таблицу 1).
Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны.
Поскольку скорость распространения излучения (в вакууме) постоянна, то частота его колебаний жёстко связана
с длиной волны в вакууме.
Таблица 1.
Электромагнитное излучение по частотным диапазонам
Название диапазона
Длины
волн,
λ
Частоты,
ν
Источники
Радиоволны
Сверхдлинные
более
10 км
менее 30 кГц
Атмосферные и магнитосферныеявления. Радиосвязь.
Длинные
10 км —
1 км
30
кГц —
300 кГц
Средние
1 км —
100 м
300
кГц —
3 МГц
Короткие
100 м —
10 м
3 МГц — 30
МГц
Ультракороткие
10 м —
1 мм
30 МГц — 300
ГГц
[4]
Инфракрасное излучение
1 мм —
780 нм
300
ГГц —
429 ТГц
Излучение
молекул
и
атомов
при
тепловых
и
электрических воздействиях.
Видимое
(оптическое)
излучение
780—
380 нм
429
ТГц —
750 ТГц
Ультрафиолетовое
380 —
10 нм
7,5·10
14
Гц —
3·10
16
Гц
Излучение
атомов
под
воздействием
ускоренных
электронов.
Рентгеновские
10 нм —
5 пм
3·10
16
—
6·10
19
Гц
Атомные
процессы
при
воздействии
ускоренных
заряженных частиц.
Гамма
менее
5 пм
более
6·10
19
Гц
Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.
Радиоволны.
Ультракороткие
радиоволны
принято
разделять
на метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые и субмиллиметровые (микрометровые).
Волны
с
длиной λ< 1 м (ν > 300 МГц) принято также называть микроволнами или волнами сверхвысоких частот (СВЧ).
Радиотелефонная связь в настоящее время является одной из современных и быстро развивающихся
телекоммуникационных систем.Все источники электромагнитных волн создают вокруг себя электромагнитное
поле (ЭМП). Отечественные и зарубежные ученые экспериментально доказали высокую биологическую
активности ЭМП во всех частотных диапазонах, в том числе ЭМП мобильных телефонов.Основа всей системы
сотовой связи – это базовые станции (БС) и мобильные радиотелефоны (МРТ). Базовые станции поддерживают
радиосвязь с мобильными радиотелефонами, вследствие чего БС и МРТ являются источниками
электромагнитного излучения в УВЧ-диапазоне. Мобильный радиотелефон (МРТ) является малогабаритным
приемопередатчиком. Прием и передача информации осуществляются в диапазоне частот 453 – 1785 МГц.
Мощность излучения МРТ – величина переменная, зависящая и изменяющаяся от состояния канала связи
мобильный радиотелефон – базовая станция. Чем выше уровень сигнала базовой станции в месте приема и
передачи, тем меньше мощность излучения МРТ. Все характеристики ЭМП (длина волны, частота, SAR, БС и МРТ)
оказывают то или иное воздействие на организм живых организмов, прежде всего человека. Биологическая
активность ЭМП – это воздействие его на живые организмы. Подробное изучение и описание свойств
электромагнитных полей связано с шестью моментами.
1. Интенсивность излучения ЭМП вносит значительные изменения в работу живого организма.
2. Электромагнитное излучение от мобильного телефона происходит в широком диапазоне частот. Это
тоже опасно, поскольку исследования влияния различных колебаний (вибраций) на организм человека показали,
170
что если достаточно точно попасть в наиболее значимую частоту работы клетки, макромолекул, органов, тканей,
то эффект может проявиться либо в виде какой-либо стимуляции работы клетки, органа и прочего, либо в виде
угнетения или резкой, неадекватной реакции.
3. Электромагнитное отягощение имеет свойство накапливаться в организме человека с течением
времени. Пользователи мобильных телефонов, так же как и других аппаратов, излучающих ЭМВ, имеют, как
правило, самую высокую степень электромагнитного отягощения. С накоплением электромагнитного отягощения
ухудшается состояние иммунной системы, а последствия этого – самые различные заболевания.
4. Негативный фактор от электрических объектов представляет собой сложный набор различных полей и
излучений, в котором, кроме электромагнитного, всегда присутствуют и тонкоматериальные физические поля
(поля фона элементарных частиц).
5. Все источники излучения в трехмерном пространстве образуют совокупное объемное излучение,
которое распространяется во все стороны. Поэтому вред от мобильного телефона получают и рядом сидящие
люди, а в особо неблагоприятном случае и люди в соседнем помещении.
6. Исследования ученых показали, что наиболее чувствительными к воздействию различных излучений
являются организмы, в которых интенсивно происходит деление клеток – одна из основ интенсивного роста,
размножения и заживления клеток, тканей и всего организма.
Чем больше интенсивность ЭМП, тем большее влияние оно оказывает на организм человека. Следующая
очень важная характеристика ЭМП мобильного телефона, определяющая его биологическое действие (влияние
на организм человека), – это удельная мощность излучения (SpecificAbsorptionRates – SAR). Чем меньше SAR, тем
меньшее воздействие оказывает ЭМП мобильного телефона на организм человека.
В настоящее время повсеместно в мире, в том числе в Казахстане, происходит (или планируется)
интенсивное внедрение новыхинформационных технологий, которые позволяют операторам предоставлять
абонентам широкий спектр современныхуслуг. К таким технологиям относятся и подсистемы глобальной системы
подвижной радиосвязи общего пользования IMT,в частности LongTermEvolution (LTE).Технология LTE,
разработанная консорциумом 3GPP, является одной из наиболее перспективных для развертываниясетей
широкополосной связи четвертого поколения. Она обеспечивает операторам сетей высокую операционную
совместимость и низкую стоимость обслуживания, а потребителям - новый уровень широкополосного мобильного
радиодоступа.
Список литературы
1. Информационные технологии управления: Учебн. пособие для вузов / Под ред. проф. Г. А. Титоренко. – М.:
ЮНИТИ – ДАНА, 2003.
2. Имашев Г. Инновационные подходы в развитии политехнического образования в процессе обучения физике в
средней школе. Монография – Атырау: АтГУ им. Х. Досмухамедова, 2011. - 157 с.
3. Имашев Г. Развитие знаний в курсе физики. Palmary Academic Publishing. Германия. 2012. - 232 с.
4. Роберт И. Современные информационные технологии в образовании. – М.: Школа - Пресс, 1994.
ӘОЖ 371. 314
ФИЗИКА КУРСЫНДА ЭКОЛОГИЯЛЫҚ БІЛІМ БЕРУДІҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ТӘСІЛДЕРІ
Рахметова М.Т., Имашев Г.И.
Х.Досмұхамедов атындағы Атырау мемлекеттік университеті, Атырау қаласы
Аннотация
Рассмотрены вопросы экологических знании в современных условиях научно-технического прогресса.
Расскрыты основные направления научно-технического прогресса и элементы экологического воспитания в
процессе обучения физики.
Summary
This article will describe the questions of ecological knowledge in modern conditions of scientifically
technological progress are considered. The basic directions of scientifically technological progress and an element of
ecological education in progress of training of physics are opened.
Еліміздің индустриялық-инновациялық дамуын іске асыру алдағы жылдардағы басты бағыт болып
табылады. Экономиканы әртараптандыру «таяудағы онжылдықта тұрлаулы да теңдестірілген даму жедел
әртараптандыру және ұлттық экономиканың бәсекеге қабілеттілігін арттыру есебінен қамтамасыз етілетін
болады» деді Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә.Назарбаев «Жаңа онжылдық – жаңа экономикалық
өрлеу – Қазақстанның жаңа мүмкіндіктері» атты Қазақстан халқына арналған жолдауында. Осы жолдауының
негізінде қоғамдық өмір салаларының, соның ішінде білім саласының бірқатар стратегиялық жоспарлары мен
бағдарламалары қабылданды [1]. Жас ұрпаққа экологиялық білім мен тәрбие беру бүгінгі күн тәртібіндегі бірден-
бір қажетті кезек күттірмес мәселе екендігі Қазақстан Республикасы «Қазақстан-2030» даму стратегиясында,
«Экологиялық білім бағдарламасында» және Ата заңымызға негізделіп жасалған ҚР «Білім туралы» заңдарда
көрсетілген.Жалпы білім беретін орта мектептерге қойылатын ортақ талап – оқушыларға қоршаған орта туралы
білім беріп, олардың экологиялық сауаттылығын арттыруға, табиғатты тиімді пайдаланудағы әлеуметтік
171
пікірін қалыптастыруға, экологиялық немқұрайлылығын жоюға бағытталуы тиіс.Мектепте оқытылатын
пәндердің ішінде жеке тұлғаны жан–жақты дамытып, оның ғылыми дүниетанымын қалыптастыруда физиканың
алатын орны зор [2].Физиканың зор тәрбиелік потенциалы осы пән арқылы мектеп оқушыларына экологиялық
тәрбие беріп, олардың табиғат қорғауға бейімділігін шыңдауда көп жетістіктерге қол жеткізіп, жас жеткіншектерге
берілетін оқу – тәрбие үрдісін ұйымдастыруды ілгерілетуге өз үлесін қоса алады.Орта мектептерде физиканы
оқыту арқылы оқушыларға экологиялық тәрбие берудің педагогикалық теориясы мен практикасын талдау қазіргі
кездегі табиғи ортаның жағдайынан туындап отырған талап - өскелең ұрпақтың экологиялық тәрбиелілігіне қол
жеткізу мектептегі барлық пәндерді оқыту барысында жүзеге асуының қажеттігі мен физиканы оқыту арқылы
экологиялық тәрбие берудің дидактикалық жүйесінің арасында қайшылықтар бар. Атап айтсақ, қоғам мен
табиғаттың өзара ықпалы туралы адамдардың ғылыми білім жүйесін қалыптастыруды ескеретін
қоғамның экологиялық білім беруге қойып отырған талабы мен оқушылардың экологиялық білімдерінің
нақты деңгейлерінің арасы алшақ. Осы мәселені шешудегі физика курсының үлесін айқындау біздің
зерттеуіміздің көкейкестілігін анықтайды.
Зерттеудің мақсаты – орта мектепте жаратылыстану пәндерін оқыту арқылы оқушыларға экологиялық тәрбие
беруді ғылыми – теориялық негіздеріне сүйеніп, физика пәнінен ұйымдастырылған оқу – тәрбие үдерісінде
экологиялық білім мен тәрбие берудің мазмұнын және әдістемесін ұсыну.
Зерттеу нысаны – орта мектептегі экологиялық білім мен тәрбие беру үдерісі.
Зерттеу пәні – оқушылардың экологиялық білімі мен тәрбиесін жетілдіру.
Зерттеудің болжамы – егер оқушыларға жаратылыстану пәндерін оқыту арқылы экологиялық білім мен тәрбие
беру теориялық – дидактикалық тұрғыдан дәлелденіп, арнайы тұжырымдама мен моделдің негізінде жасалған
оқыту әдістемесі арқылы жүзеге асырылса, онда оқушылардың экологиялық білімі мен мәдениеті артып,
практикалық іскерлігі мен дағдысы шыңдалады, дүниетанымдық, эстетикалық көзқарасы дамиды. Себебі,
табиғаттаң біртұтастығын сақтау әр оқушының тікелей экологиялық мәдениетіне, табиғатты қорғаудағы
экологиялық сауатты көзқарасына байланысты.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы: жалпы білім беретін орта мектепте физиканы оқыту үдерісінде
экологиялық білім мен тәрбиенің мазмұны және жүйесі анықталды; қазіргі заманғы өндіріс жағдайында
физикадан экологиялық білім мен тәрбие берудегі жаңа оқу-әдістемелік жүйесі моделі жасалды; ғылыми –
техникалық прогрестің басты бағыттарының физикалық негіздерін оқыту үдерісінде оқушылардың
экологиялық білімі мен тәрбиесін жетілдіру мәселесінде дидактикалық жүйе дайындалды.
Экологиялық білім беру дегеніміз – адамзат қауымының, қоғамның, табиғаттың және қоршаған ортаның
үйлесімділігін және табиғатты тиімді пайдаланудың жолдарын халыққа түсіндіру Оның ішінде, қоршаған орта мен
табиғи ресурстарды тиімді пайдалану арқылы табиғатты аялай білетін, оны бүлінуден қорғайтын, экологиялық
білімі мен мәдениеті жоғары, ізгілікті, адамгершілігі мол жас ұрпақты тәрбиелеудің маңызы зор.Экологиялық білім
берудің тиімді жүйесі қоғам мен экономиканың тұрақты дамуын қамтамасыз ететін негізгі құрал деуге болады [4].
Алдыңғы қатарлы елдердің экономикалық дамуының жаңа тенденциясы – пайдаланылатын ресурс деңгейінің
жаймен төмендеуінен мейлінше үлкен қосынды бағаны алу, ресурстарды сақтау технологиясын енгізу,
қалдықтарды пайдалану және ластанудан сақтандыру. Экологиялық білім берудің мақсаты - жеке адамның
тәрбиесін және экологиялық мәдениетін қалыптастырудан бастап көпшілікке үздіксіз экологиялық білім
беру деңгейіне жету. Сондықтан, экологиялық білім беру өте күрделі процесс, бүгінгі таңда жас ұрпақты
тәрбиелеудің негізгі мәселесі болып отыр.
Бүгінгі таңда халыққа экологиялық білім мен тәрбие беру мәселесін мемлекеттік деңгейге көтерудің
қажеттігі туындап отыр.Қазіргі таңда адамзаттың дамуындағы экономикалық, әлеуметтік және саяси мәселелерді
шешуде білім сапасының жоғары болуының маңыздылығы аңғарылады. Білім мен ғылымның жедел дамуы жаңа
технология жасақтауға, тауар өндірісінің артуына және еліміздің экономикасының дамуына өз үлесін қосары
сөзсіз.Сонымен қатар қазіргі заманғы өндірісте ғылыми-техникалық прогрестің негізгі бағыттарының дамуы және
еліміздің жаңа әлеуметтік-экономикалық жағдайларға сай болуы оқушылардың физиканы оқу процесі кезіндегі
экологиялық білімдерін одан әрі жетілдіруді талап етеді.Орта мектепті бітірген жастардың көпшілігі өндіріс
ортасына қосылатындықтан, олардың табиғатты ұтымды пайдалануы, оны ластанудан және бүлінуден
қорғаулары
үшін
берік
экологиялық
білімдері
мен
біліктіліктері
болуы
тиіс.Бізге өз
Достарыңызбен бөлісу: |


url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=26#ӘОЖ_371._314_ФИЗИКА_КУРСЫНДА_ЭКОЛОГИЯЛЫҚ_БІЛІМ_БЕРУДІҢ_ИННОВАЦИЯЛЫҚ_ТӘСІЛДЕРІ__Рахметова_М.Т.,_Имашев_Г.И.


url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=26#УДК_377._+_53_031.4_ФИЗИЧЕСКИЕ_ОСНОВЫ_СОВРЕМЕННЫХ_ИНФОРМАЦИОННЫХ_И_ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ_ТЕХНОЛОГИЙ__Муфтах_Н.Б.,_Имашев_Г._И.


табиғи
байлықтарымызға деген көзқарасымызды ой елегінен өткізудің принципті маңызы бар. Біз оларды
сатудан қазынамызға кіріс құя отырып, оларды дұрыс басқаруды, ең бастысы, еліміздің табиғи
байлығын
орнықты
экономикалық
өсуге
барынша
тиімді
кіріктіруді
үйренуіміз
керек.
Ғылыми-техникалық прогресс бағыттарын меңгерудегі дидактикалық жүйе - жалпы физиканы оқыту әдістемесіне
сәйкес экологиялық білім мен тәрбие тиімділігін көрсететін жаңа әдіс-тәсілдер негізінде жасақталды.
172
Зерттеу барысында осы жоғарыда айтылған экологиялық білім мен тәрбие берудің мақсат, міндеттерін ескере
отыра оны мынандай концептуалдық жүйе (сызба 1) құрылды:
Іс-тәжірибеде қолданылған физиканы оқыту үдерісінде экологиялық білімнің мазмұны төмендегідей мәселелерді
қамтиды.
1. Қоршаған ортаға және табиғатқа адамның ғылыми және дүниетанымдық көзқарасын қалыптастыру.
2. Физикалық заңдылықтар мен құбылыстардың қоршаған ортадағы ролін түсіндіру [5].
3. Ғылыми-техникалық прогрестің қоршаған ортадағы дамуын анықтау.
4. Қоршаған ортаға өнеркәсіп пен шаруашылықтың және транспорттың әсерін көрсету.
5. Экологиялық мазмұндағы материалды іріктеу және қолданбалы білік пен дағдыны жетілдіру.
Зерттеу барысында дидактикалық жүйе жасалып, эксперименттік сынақтан өтті. Әдістемелік жүйе
моделі деп қазіргі білім беру парадигмасына сәйкес экологиялық білім берудің мақсаты мен міндеттері, мазмұны,
әдістері мен тәсілдерін айтамыз. Ұсынылып отырған модель экологиялық білім, біліктілік және дағдының жоғары
дәрежеде дамуын және экологиялық компетенттілікті қалыптастырады. Біздің ұсынып отырған экологиялық білім
мен тәрбиені жетілдіру жүйесінің сызбасы мен оның құралдармен жабдықталуы қазіргі автоматиканың,
электрониканың, электр энергетикасының, микропроцессорлық техниканың физикалық негіздерін қарастыруда
оқушылардың экологиялық дайындығын ұйымдастыру мен жүйелеуге мүмкіндік береді. Белгілі бір экологиялық
мазмұнмен сипатталатындықтан әдістемелік жүйені біз біртұтас деп қарастырамыз. Оқу үдерісінде жаңа
технология құралдарын қолдану физиканы оқытудың дәстүрлі әдістемелік жүйесін инновациялық болатындай
қайта құруға мүмкіндік жасайды. Жоғарыдағы әдістемелік жүйеде көрсетілгендей ол мақсаты, мазмұны, әдістері
мен құралдары, оқытуды ұйымдастырудың түрлері және оқыту мақсатына жетуді бақылаудан тұрады. Осындай
жүйелік бағытты тек оқу үдерісіне ғана емес, сабаққа да қолдануға болады.
Физика курсы бөлімдеріндегі экологиялық материал жүйесінен экологиялық білім мен дағды және оның құрылымы
шығады. Сондықтан экологиялық білім мен дағдыны қалыптастыруды оқушылардың терең білімділігі мен
тәрбиелілігінен бөліп қарауға болмайды.
173
Осындай әдістемелік жүйе құрғаннан кейін мектепте физиканы оқытуда бірыңғай экологиялық бағытты жүзеге
асыруға мүмкіндік болады және оны жеке адамның тұрақты дамуын қамтамасыз ететін негізгі құрал деуге болады.
Әдебиеттер тізімі
1. «Қазақстан-2050» Стратегиясы қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты» атты Қазақстан халқына
Жолдауы, 14.12.2012
2. Қазақстан Республикасының 2004-2015 жылға арнаған экологиялық қауіпсіздігі тұжырымдамасы - Атамекен,
21 қаңтар – 2004 ж., 3-6 б.
3. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология.-М., 1996 – 126 с.
4. Имашев Г.И. Политехническое образование учащихся в процессе обучения физике в средней
общеобразовательной школе. Монография - Атырау,: 2006. – 305с.
5. Рахметова М.Т. Экологический аспект современной энергетики. Сборник научных трудов по материалам
международной научно – практической конференции « Современные направления теоретических и практических
исследований» . Том 22. – Одесса. 2011.
6. Рахметова М.Т., Имашев Г.И. Экологическое воспитание учащихся на уроках физики. «Ұлт тағылымы»
басылымы, Алматы, 2009, №4 , 139-142 беттер
ӘОК373.1.013
ВОПРОСЫ ВНЕДРЕНИЯ КРИТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ
В ПРАКТИКУ ШКОЛ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Караев Ж.А.д.п.н., профессор
АО «Национальный центр повышения квалификации «Өрлеу»
Переход от необъективной традиционной модели оценивания к критериальному оцениванию учебных
достижений учащихся – давно созревшая проблема процесса модернизации системы образования.
Как известно, общая идея проблемы оценивания успешности учебной деятельности учащихся состоит в
том, что одной из ведущих функции оценки является контроль как условие формирования знаний, умений и
навыков (ЗУН) у учащихся. Контроль, согласно теории поэтапного формирования умственных действий, входит в
состав
познавательной
деятельности
человека
как
одна
из
его
функциональных
частей
174
(Пд=ООД+Ид+Кд+Корд)[4]. Вместе с тем, контроль как было отмечено выше, выступает в качестве основы
формирования способностей учащихся к вниманию и развитию учебно-познавательной компетентности.
Критериальное оценивание внедряется, прежде всего, для объективной оценки учебных успехов
учащихся. Во-вторых, оно должно служить основой точного, четкого определения (измерения) уровня качества
знаний обучаемых.
В советской педагогической теории педагогическая квалиметрия была отработана слабо из-за
отсутствия диагностичной постановки цели обучения. Под качеством обучения подразумевалось процентное
соотношение количества «хорошистов» и «отличников» к их общему числу. Под «успеваемостью» - процентное
соотношение общего количества учеников к количеству «двоечников».
Причем, отметки пятибалльной системы из-за отсутствия точного критерия ставились на «глазок», в
основном за учебные достижения на уровне «знания», отчасти - на уровне «понимания» по таксономии
Б.Блума., поскольку господствовала «знание центрическая» парадигма образования. В знание центрической
дидактике весь процесс обучения, отбор содержания образования, а также оценивание осуществлялись в
соответствии с требованиями «инструктивной» модели обучения (т.е. запоминание, воспроизведение). Поэтому,
не удивительно, что наши ученики на ЕНТ не могут решить логические задачи, каждый четвертый претендент на
«Алтын белгі» не может подтвердить свое соответствие. Отсюда следует главная причина отставания учащихся
нашей Республики в международном исследовании PISA, занявших последние места среди стран участников.
Во всем мире качество обучения определяется согласно следующему определению: качество обучения
– это соотношение цели и результатов обучения как меры достижения целей, при этом цели заданы только
диагностично и спрогнозированы в зоне ближайшего развития ученика. Диагностичная постановка целей
обучения характеризуется тем, что они формулируются через результаты обучения, выраженные в действиях
учащихся, которые можно точно измерить и опознать [1].
Научно-обоснованным примером диагностично поставленных целей обучения является таксономия
Б.Блума. В работе[1], расширяя идею Б.Блума, мы обосновали необходимость внедрения дидактической
матрицы в существующую педагогическую систему. Интегрируя взаимосвязь таксономии Б.Блума с таксономией
уровней усвоения В.П. Беспалько (т.е. результатов обучения), таксономиями мотива, активности, умений,
мышления, деятельности и др. дидактическая матрица устанавливает иерархию качества знания учащихся [1].
Таким образом, в условиях применения технологии трехмерной методической системы обучения (ТТМСО)
дидактическая матрица наглядно раскрывает сущность понятия качества обучения в современной дидактике.
Данная иерархия качества знаний учащихся является также основой критериального оценивания (см.рис.1).
Следовательно, к понятиям «оценка учебных достижений» и «критериальноеоценивание»можно дать
следующие определения.
Оценка
учебных
достижений
–
это
оценка
степени
соответствия
реально
достигнутыхучащимся результатов на основе поисково – познавательной деятельности, планируемым целям
обучения.
Отсюда видно, что в данном случае оценка адекватно отражает качество обучения.
Критериальное оценивание – оценка учебных достижений учащихся в соответствии с заранее
известными критериями оценивания, позволяющими корректировать индивидуальную траекторию обучения
(развития) для достижения ожидаемых результатов в соответствии с целями обучения.
В условиях применения ТТМСО ожидаемыми результатами являются уровни усвоения, т.е. правый
крайний столбец дидактической матрицы, а целями обучения– таксономия Б.Блума, т.е. левый крайний
столбец дидактической матрицы. Их степень соответствия определяет, как было показано выше, качество
обучения учащихся.
Отметим, что в дидактической матрице верхние иерархии таксономии Б.Блума объединены в один
уровень – систематизация, обобщение и оценка, который характеризует цели творческого уровня.
Иерархия качества обучения оценивается соответствующими баллами выбранной системы
критериального оценивания (в нашем случае 12-ти балльная система).
Как известно, критерий – это признак, основание, правило принятия решения по оценке чего-либо
на соответствие предъявленным требованиям (мере). Следовательно, критериями оценивания учебных
достижений учащихся могут служить характеристики (описание) учебных целей по таксономии Б.Блума, а также
характеристики уровня усвоения (таксономии) В.П.Беспалько.
Таким образом, критерии оценивания – это описания достижения планируемых результатов
обучения по ступеням дидактической матрицы для объективной оценки учебных достижений учащихся.
Критерии оценивания позволяют измерять степень развития учебных умений и навыков, в целом, точно,
объективно оценить качество обучения учащихся.
В процессах обучения, основанных на технологии критического мышления, групповой характер
деятельности учащихся, отсутствие заранее планируемых целей и результатов обучения затрудняют применение
критериального оценивания учебных успехов учеников [2].
Поэтому, в работе [2] авторы для внедрения критериального оценивания предлагают использовать
вопросы и задания, составленные по таксономии Б.Блума.
175
Рисунок 1
Наш многолетний научный и практический опыт показал, что применение технологии трехмерной
методической системы обучения, состоящей из двух частей: синектической, основанной на развитии
критического мышления, и части, ориентированной на результат успешно решают данную задачу [1,3].
ТТМСО, оптимально интегрируя дидактические потенциалы двух трендов педагогической
технологии, не только развивает критическое мышление, но и обеспечивает внедрение критериального
оценивания, развивает функциональную грамотность, а также позволяет реализовать компетентностно -
деятельностный подход в обучении [3]. Здесь, и в реализации проекта «развивающие учебники» большую роль
играют уровневые задания, составленные на основе таксономии дидактической матрицы. Эти уровневые
задания являются и измерителями, выявляющие по заранее заданным показателям уровни учебных достижений
обучающихся в соответствии с установленными критериями оценивания.
1. Таксономия задач дидактической матрицы образует иерархию заданий, вполне соответствующую:
- этапам технологии критического мышления: вызов – осмысление – рефлексия;
- иерархии применения тонких и толстых вопросов;
- иерархии различных видов мышления на разных уровнях сложности;
- этапам формирования приемов мыслительной деятельности учащихся.
2. Уровневые задания нужны для развития индивидуальной поисковой деятельности учащихся,
критериального оценивания их учебных успехов, организации адресных коррекционных действий.
3. Решение уровневых заданий играет важную роль в отработке умений и навыков учащихся,
необходимых для их успешного выступления на международных исследованиях качества образования PISA,
TIMSS и т.п.
4. Таксономия заданий обеспечивает оптимальное сочетание индивидуальной и групповой форм
деятельности учащихся.
Необходимо также менять философию, т.е. сущность процесса оценивания учебных успехов
учащихся.
В традиционной школе оценка деятельности ученика ориентирована на максимальный уровень усвоения
учебного материала. Однако, такая система оценивания является довольно жесткой для тех, кто окажется ниже
максимального уровня в соответствии со своими способностями. При таком традиционном методе оценивания,
называемом методом «вычитания», точкой отсчета является максимальная оценка «5», при котором в
зависимости от недочетов и допущенных учеником ошибок, его оценка снижается. Оценка в этом случае
является средством наказания, а не поощрения и не свидетельствует об истинном уровне достижений
обучаемого. В результате такого подхода к оцениванию деятельности учащихся снижается уровень их
мотивации к учению, формируется у них синдром «боязни неуспеха», характеризующийся опасением быть
наказанным при неправильном ответе, что недопустимо в условиях внедрения конструктивной модели обучения.
На традиционном уроке обычно учитель успевает опрашивать одного или нескольких учащихся, во время
которого одни ученики могут считать себя свободными, не проявляя активности и инициативу.
В условиях применения педагогической технологии, основанной на трехмерной методической системе
обучения, оценивание осуществляется методом «сложения», за основу которого берется минимальный
уровень общеобразовательной подготовки [1]. Достижение этого уровня требуется от каждого учащегося в
обязательном порядке. Критерии оценок более высоких уровней подготовки личности формируются посредством
176
их содержательного приращения по глубине усвоения на базе минимального уровня. Для оценки деятельности
учащихся, достигших уровня обязательной подготовки, вводится отметка «зачтено» или «не зачтено», а для
повышенного уровня «4» или «5». Отличие «незачета» от двойки заключается в том, что незачет, в случае
отрицательного результата, подлежит пересдаче. Зачет проводится по каждый теме, его содержание отбирается
таким образом, чтобы обязательные результаты обучения были представлены максимально полно. Зачет
считается сданным, если ученик выполнил все предложенные ему задания обязательного уровня. В случае
невыполнения хотя бы одного из заданий, оценка «зачет» не выставляется. При этом ученик пересдает не всю
тему целиком, а выполняет только те задания, с которыми он не справился. Условия организации зачетов
повышают содержательность и объективность итогового оценивания. Оно, в большей степени ориентировано на
конечный результат, более того исчезает ситуация, когда «тройка» за одну тему закрывает «двойку» за другую.
При применении ТТМСО «зачет» ставится за выполнение заданий ученического уровня. Выполнив
задания ученического уровня в своем темпе, каждый ученик получает возможность последовательного
выполнения заданий алгоритмического, эвристического и творческого уровней, получив соответствующую
оценку в зависимости от достигнутого уровня усвоения. При выполнении самостоятельной работы и
тематического зачета каждый ученик, несмотря на свои высокие способности, начинает свою деятельность с
выполнения заданий обязательного (ученического) уровня. Это обеспечивает получение всеми опорного знания,
а самое главное – гарантированного выполнения обязательного уровня всеми учениками. Наш опыт показывает,
что благодаря «зачету» двоечники обеспечивают себе преодоление ученического уровня. Как правило, первый
раз преодолев уровень, они стремятся дальше, у них появляется мотив к учению, уверенность в самом себе.
Положительную мотивацию создает также применение «прозрачного журнала», где оперативно и
наглядно для всего класса фиксируются учебные достижения учащихся по мере последовательного выполнения
ими уровневых заданий [1]. В экспериментальных классах по апробации данной технологии на краю доски
вывешивается «прозрачный журнал» в виде специально приготовленной таблицы. В процессе фиксирования
выполненных заданий каждым из учащихся на этом журнале, они получают возможность наблюдать за
продвижением друг друга и получать информацию о степени завершения выполнения уровневых заданий. В
результате создается дух здорового соревнования. Опыт показал, что ученик, сравнивая динамику своего
продвижения с динамикой других более успешных учащихся, старается не отставать от них, тем самым
мотивируется к успеху, у него появляется желание показать себя с лучшей стороны и урок приобретает игровой
характер.
Самое главное здесь заключается в том, что методы и приемы активизации познавательной
деятельности учащихся не конфликтуют с подходами оценивания, как это было раньше, они действуют в
эффективном тандеме. Более того, применение педагогической технологии обучения позволяет строить по
ведомости график непрерывного отслеживания развития учащихся, т.е. вести мониторинг обучения [1].
Таким образом, в условиях применения ТТМСО задачами критериального оценивания учебных
достижений учащихся являются:
1. Объективная оценка учебных успехов обучающихся (формативное и суммативное оценивание), работа
ученика сравнивается с заранее определенным и известным ему критерием.
2. Диагностика учителем трудностей в обучении ученика по каждой теме для организации необходимых
коррекционных действий.
3. Мотивирования учащихся на устранение имеющихся пробелов в обучении и на продвижении вверх по
«лестнице развития» дидактической матрицы. Снижение учебной тревожности, устранения «боязни неуспеха».
4. На основе четких критериев оценивания формирование у учащихся умений самооценки.
5. Мониторинг качества обучения в организациях образования, отслеживания эффективности
разработанных стандартов, учебных программ, применяемых педагогических технологии, а также используемых
учебников и УМК.
6. Обеспечение обратной связи между учителем, учеником и родителями, направленных на улучшение
качественных показателей ученика.
Отсюда видно, что критериальное оценивание определяет цель создания условий и возможностей для
формирования и развития учебно-познавательной активности учащихся, их творческой и поисково–
познавательной «среды погружения», ориентации в потоке научной информации посредством приобщении
учащихся к систематической рефлексии, к поиску смысла этой деятельности.
При организации процесса критериального оценивания учебных успехов учащихся должны учитываться
ряд психолого-педагогических особенностей учебно – познавательной деятельности ученика: самостоятельность,
проявляющаяся в собственном желании быть готовым и способным расширять свои знания, умения, находить
пути решения учебных задач, адекватно оценить свои учебные достижения. Также стремление ученика к выбору
индивидуальной образовательной траектории и поиску способов ее построения; развития познавательной
активности в процессе учебной деятельности; формирование творческого и критического мышления;
избирательность, становление устойчивого внимания – повышение концентрации внимания, целенаправленность
восприятия.
Мы считаем, что проведение тематических самостоятельных работ по выполнению уровневых заданий
необходимо, и она должна оцениваться, так как темы являются содержательно-методическими единицами
разделов учебной программы и их изучение ставит цель формирования определенных знаний, умений и навыков,
которые являются основой усвоения всего раздела, а также влияют формированию ключевых компетенции, в
целом.
177
Текущее критериальное оценивание (формативное оценивание) тематических самостоятельных работ,
состоящих из уровневых заданий, определяет текущий уровень усвоения знаний и умений в соответствии с
целями обучения. Оно мотивирует ученика к самостоятельной познавательной деятельности и позволяет ему
понять насколько успешно выполняются задания в изучении нового содержания. Для учащихся, не достигших
цели обучения в течение изучения темы, планируется индивидуальный график работы по осуществлению
коррекционных работ.
Итоговое (суммативное) оценивание проводится учителем после завершения каждой четверти, оно
определяет уровень применения знаний, умений и навыков при завершении изучения разделов учебного
материала за четверть. Оно также является основой для определения итоговых оценок за четверти и учебной
год.
Заметим, что определение уровня применения ЗУН при итоговом оценивании ставит цель формирования
функциональной грамотности у учащихся.
Внедрение критериального оценивания в практику предполагает использование многобалльной системы
оценки, вместо ныне используемой 5-ти балльной системы [1].
Опыт использования рейтинговой системы оценки учебных достижений показал необходимость
внедрения 12-балльной системы, предложенной В.П.Беспалько [4]. Она особенно подходит в условиях
использования технологии обучения, основанной на трехмерной методической системе обучения. 12-балльная
шкала (q), как отмечает В.П. Беспалько, дает возможность охватить все монотонно изменяющиеся уровни
возможности мастерства человека: от ученического (α1)q=1,2,3 до творческого (α1V)q=10, 11, 12 уровня,
равносильного труду научного работника – исследователя и изобретателя [4].
Для оценивания по 12-балльной системе учебных достижений обучающихся вводится четырёхуровневая
шкала учебных успехов школьников (таблица-1), исходящая из требований уровней дидактической матрицы.
Таблица 1
Достарыңызбен бөлісу: |


url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=27#ӘОК373.1.013_ВОПРОСЫ_ВНЕДРЕНИЯ_КРИТЕРИАЛЬНОЙ_СИСТЕМЫ_ОЦЕНИВАНИЯ_В_ПРАКТИКУ_ШКОЛ_РЕСПУБЛИКИ_КАЗАХСТАН__Караев_Ж.А.

title:
табиғи
байлықтарымызға  деген  көзқарасымызды  ой  елегінен  өткізудің


url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=27#Оценка_учебных_достижений_–_это_оценка_степени_соответствия_реально_достигнутыхучащимсярезультатов


Описание обобщённых критериев оценивания в условиях применения ТТМСО
Отметки
Оценка
уровня
учебных достижений
Описание учебных достижений обучающегося
1-3
минимальный
Ограниченное достижение всех планируемых результатов по
теме. Выполнение действий на воспроизведение требуемых
знаний, умений, навыков; действия по образцу и под контролем
учителя; проявление ситуативного интереса к учению и предмету.
Данный уровень учебных достижений ученика в условиях
применения ТТМСО полностью достигается всеми учениками.
4-6
удовлетворительный
Достижение основной части планируемых результатов обучения
по теме. Выполнение действий свидетельствующих о понимании
требуемых знаний и умений. Интерпретация материала учеником
(объяснение, краткое изложение), предположение о дальнейшем
ходе явлений, событий. Действия по известным алгоритмам,
выполнение аналогичных заданий, при необходимости – с
помощью учителя, проявление волевых усилий, интереса к
учению.
7-9
достаточный
Достижение планируемых результатов обучения по теме в целом.
Достаточное освоение требуемых знаний, умений, навыков для
эффективного применения их в конкретных условиях и новых
ситуациях.
Решение
нетиповых
задач.
Самостоятельное
преобразование имеющихся знаний и умений для решения
нестандартных задач. Действия самостоятельные или с
незначительной помощью учителя, проявление заинтересованности
в учении и достижении результата.
10-12
высокий
Полное достижение и превышение планируемых результатов
обучения по теме. Свободное владение требуемыми знаниями,
умениями, навыками, способность применять их самостоятельно и
эффективно не только в знакомых, но и в новых ситуациях, в том
числе для решения жизненных проблем. Решение проблем,
требующих поисковой, исследовательской и изобретательской
деятельности. Проявление стремления к творчеству.
Применение 12-балльной шкалы позволяет установить определенный диапазон отметок (1-3), (4-6)
и.т.п., адекватно каждому уровню учебных достижений. При оценивании по учебному предмету выставляется
отметка из установленного диапазона, в рамках каждого уровня, в зависимости от того, что задания выполнены
полностью, частично или с содержанием ошибок. Инструментами измерения при оценке учебных достижений
учащихся являются:
- уровневые задания (задачи, упражнения, задания в текстовой форме, практические задания и.т.п.);
178
- системы уровневых заданий, которые предъявляются учащимся в виде тестов, контрольных и
практических диагностических работ, компьютерного моделирования. Задания - измерители разрабатываются
для каждого уровня учебных достижений и включают действия учащихся, определенные в соответствии с
критериями оценивания (таблица-2).
Таблица 2
Система требований к разработке заданий-измерителей для критериального оценивания учебных
достижений учащихся
Уровни
учебных
достижений
Типы
учебных заданий
Задания-измерители
в
тестовой форме
I
минимальный
Простые задания (в одно действие) на:
- знание фактов, основных понятий, правила
и принципов, процедуры, терминов.
- распознание,
- воспроизведение,
- выявление,
- перечисление и описание,
- сопоставление и различение,
- распределение,
-решение типовых задач в стандартной
ситуации
- типовые расчеты,
-
проведение
простейших
опытов
по
инструкции.
1. Задания закрытого типа
(содержат вопрос и ответ):
- с альтернативными ответами,
- с множественным выбором
ответа.
2. Простейшие практические
задания.
II
Удовлетворительный
Простые и составные
Задания на:
- сравнение,
- выявление связи,
- выделение главного,
- объяснение причин и следствий,
- интерпретации материала (объяснение,
краткое изложение своими словами)
- интерпретации схем, график и диаграмм;
- преобразования словесного материала в
математические выражения,
-решения типовых задач в нестандартной
ситуации
1. Задания закрытого типа:
- с множественным выбором
ответов,
-
на
восстановление
последовательности,
-
на
восстановление
соответствия;
2. Задания открытого типа (не
содержат готовый ответ):
- на дополнение,
3.
Практические
(экспериментальные) задания
III
Достаточный
Составные задания на:
- использование изученного материала в
новых ситуациях.
- применение правил, методов, понятий,
принципов, законов, теорий в практических
ситуациях:
-
использование
или
применение
информации и идеи для решения какой-либо
проблемы,
- указание схематически,
- моделирование,
- упорядочение,
- доказательство,
- проведение аналогий,
- расчетные и экспериментальные задачи,
содержащие подзадачи с явными связами
между ними.
1. Задания открытого типа:
-
со
свободным
кратким
ответом;
- со свободным развернутым
ответом;
2.
Практические
(экспериментальные,
проектные, исследовательские)
задания.
IV
высокий
Составные задания на:
- анализ, синтез,
- моделирование,
- абстрагирование,
- написание эссе, сочинения,
- творческий перенос знаний,
- выдвижение и подтверждение гипотез,
1. Задания открытого типа со
свободным
развернутым
ответом;
2.
Практические
(экспериментальные) задания;
179
- аргументацию;
-
разработку
плана
проведение
эксперимента, проведения аналогий при
решении жизненных проблем,
- установление связей, взаимного влияния;
- выявление причин;
-
неалгоритмический
поиск
решения
проблем;
-анализ
и
интерпретация
результатов
исследований;
- оценивание логику построения материала в
виде письменного текста;
-
оценивание
соответствия
выводов
имеющимся данным;
- оценивания значимость того или иного
продукта деятельности, исходя из внешних
критериев качества,
- прогнозирование;
- нетиповые задачи, в том числе связанные с
реальными жизненными ситуациями;
- расчетные и экспериментальные задачи;
содержащие подзадачи с неявными связами.
3.
Исследовательские
и
творческие задания.
В условиях применения ТТМСО уровневые задания используются для развития ученика по лестнице
дидактической матрицы, на основе самостоятельной познавательной деятельности. Результаты этой части
учебного процесса оцениваются отдельно, а затем проводится тематическая контрольная работа по заданиям –
измерителям для построения индивидуальной траектории развития ученика.
Заметим, что в данной статье мы рассмотрели только предметные результаты обучения - освоенные
знания, умения и навыки в контексте критериальной системы оценивания.
Применениекритериальной системы оценивания, формирование знаний, умений и навыков через
продвижения ученика по лестнице дидактической матрицы является, в свою очередь, основой формирования
метапредметныхобщеучебных умений, составляющих ключевые компетентности выпускников каждой ступени
школы. Известно, что сформированныеключевыекомпетентности как универсальные способы деятельности
используются при решении проблем в рамках образовательного процесса и в реальных жизненных ситуациях.
Таким образом, через цепочку: сформированные ЗУН (по ступеням дидактической матрицы) →
сформированные ключевые компетентности → функциональная грамотность, мы решаем системно основную
задачу Государственной программы образования – повысить качество обучения и воспитания.
Стимулирующая, дидактическая и прогностические функций критериального оценивания в условиях
применения ТТМСО позволяют точно и объективно оценивать учебные успехи ученика, вычерчивать реальную
траекторию его развития по каждому предмету, что даст точную итоговую оценку по предметам по окончании
средней школы. Мы считаем, что по объективным оценкам учеников (абитуриентов) можно их зачислить в
выбранные им Вузы без приемных экзаменов и навсегда избавиться от проведения ЕНТ, которое деградировало
педагогическую квалиметрию и систему образования, в целом.
Список литературы
1. Ж.А.Караев, Ж.У. Кобдикова. Актуальные проблемы модернизации педагогической системы на основе
технологического подхода. – Алматы, Жазушы, 2005г. – 200 стр.
2. С.И.Заир-Бек, И.В. Муштавинская. Развитие критического мышления на уроке - М.: Просвещение 2004г.- 174
стр.
3. Ж.А. Караев. Трехмерная методическая система обучения - основа формирования функциональной
грамотности учащихся. Международный журнал экспериментального образования - №11,- 2013г. – 19-25 стр.
4. В.П. Беспалько. Слагаемые педагогической технологии - М.: Педагогика, 1989. – 192 стр.
УДК 53 ББК 22.3 я73 С 95
РОЛЬ СИСТЕМЫ СРЕДСТВ ОПТИМИЗАЦИИ В РАЗВИТИИ ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО
ИНТЕРЕСА УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ
Сырбаева Ш.Ж. – к.п.н., доцент
Атырауский государственный университет им. Х. Досмухамедова
В данной статье рассматриваются значение развития познавательного интереса, понятие системы
средств оптимизации, приема педагогической техники, принципов педагогической техники
180
Айтылмышмақаладатанымдықмүдденіңдамуыныңмағынасы,
оңтайландырудың,
педагогикалықтехниканың,
педагогикалықтехниканыңұстанымыныңәдісініңақы-пұлыныңжүйесініңұғымықарастырылады
Thevalueofdevelopmentofcognitiveinterest,
conceptofthesystemoffacilitiesofoptimization,
receptionofpedagogicaltechnique, principlesofpedagogicaltechnique, isexaminedinthis
Ключевые слова: познавательный интерес, система средств оптимизации педагогическая технология,
педагогическая техника, приемы педагогической техники.
Среди многих проблем, направленных на совершенствование процесса обучения, проблема формирования
познавательных интересов является довольно значимой. Она служит отысканию таких путей обучения, которые
привлекали бы к себе учащихся. Интерес приводит в активное состояние как внешние, так и внутренние силы
учебного процесса.
Сила познавательного интереса состоит в том, что, являясь глубоко личностным образованием, он
«обнажает объективные ценности обучения, сообщает учению силу, легкость, интенсивность и быстроту; придает
познавательной деятельности личностный смысл; содействует ее продуктивности, снимает негативное состояние
участников деятельности (утомление, инертность, равнодушие); придает всей учебной деятельности
благоприятный эмоциональный тонус...». Рядом с развитием интереса идет становление таких ценных качеств
личности как наблюдательность, старательность, настойчивость, умение преодолевать трудности, стремление к
поиску, самостоятельность и др. Под влиянием интереса познание принимает личностный смысл. Благодаря
познавательному интересу деятельность ученика становится плодотворной. Интерес к деятельности побуждает
человека к дальнейшей деятельности, содействует ее длительности и продуктивности.
Познавательный интерес - важный фактор учения. В то же время он жизненно необходимый фактор
становления личности. Жизнь, лишенная познавательного интереса тускнеет; личность лишена того значимого
внутреннего стимула, который постоянно подталкивает ее движение, позволяет пережить радость
интеллектуального удовлетворения в любой деятельности, какой бы человек не занимался.
Познавательный интерес оказывает существенное влияние на все психические процессы: мышление,
память, внимание, воображение.
Проблеме формирования интереса уделила внимание Г.И.Щукина. Она советует «всеми возможными
способами воспламенять в детях горячее стремление к знанию». По ее мнению, это «...избирательная
направленность личности, обращенная к области познания, к ее предметной стороне и к самому процессу
овладения знаниями». Огромную роль интересу придавал П.Я.Гальперин: «Непосредственный интерес - вот
великий двигатель - единственный, который ведет верно и далеко…».
В своем исследовании мы и исходим из этого определения. Мы также ориентируемся на характеристики
познавательного интереса о том, что он направляет личность на активный самостоятельный поиск знаний и
способ получения этих знаний. Познавательный интерес может достигнуть такого развития, когда не
довольствуется прямым расширением знаний об интересующем предмете, а вызывает стремление переработки
этих знаний, поиска существенных связей и отношений внутри этих знаний.
Таким образом, познавательный интерес - это глубокая направленность личности и устойчивый мотив
учения. Он создает наиболее благоприятные условия для формирования и развития нового стиля умственной
работы, проявления творческой индивидуальности, способностей, дарований.
В дидактике в последние годы утвердился принцип оптимизации учебного процесса, имеющий большое
значение в обеспечении эффективности обучения. Этот принцип позволяет из ряда возможных вариантов урока
сознательно выбрать такой вариант, который в данных условиях обеспечит максимально возможную
эффективность решения задач обучения школьников. Причем оптимальный вариант урока – это не идеальный
вариант сегодня, для реальных возможностей учеников и учителя в данной школе. В системе средств
оптимизации обучения большое значение принадлежит умению формировать познавательные интересы
школьников.значимых.
Физика занимает особое место среди школьных дисциплин. Как учебный предмет она создает у учащихся
представление о научной картине мира. Являясь основой научно-технического процесса, физика показывает
учащимся гуманистическую сущность научных знаний, подчеркивая их особую нравственную ценность. Физика
формирует творческие способности учащихся, их мировоззрение и убеждения, т. е. способствует воспитанию
высоконравственной личности.
Эта основная цель обучения может быть достигнута лишь тогда, когда в процессе обучения будет
сформирован интерес к знаниям, т.к. только в этом случае можно достигнуть эффекта сопереживания,
пробуждающего определенные нравственные чувства и суждения учащихся.
Наличие познавательных интересов у школьников способствует росту их активности на уроках, качества
знаний, формированию положительных мотивов учения, активной жизненной позиции, что в совокупности и
вызывает повышение эффективности процесса обучения.
Нужно так строить обучение, чтобы ученик понимал и принимал цели, поставленные учителем, чтобы он
был
активным
участником
реализации
этих
целей
–
субъектом
деятельности.
В этом случае познавательный интерес ученика будет выступать в учебном процессе как цель обучения, как
средство
в
руках
учителя
и
мотив
деятельности
ученика,
как
результат
обучения.
181
Необходимо отметить, что наличие у учащихся интереса к учению относится к тому ряду педагогических
явлений, которые в большой степени определяются деятельностью учителя, его педагогическим мастерством.
Сочетание яркости, доходчивости и логичности изложения учебного материала, максимальная
активизация, умелое использование самостоятельной работы учащихся, нахождение наиболее действенных
средств влияния на личность ученика, высокая требовательность и доброжелательность издавна
характеризовались как педагогический талант.
В педагогической и психологической литературе высказывается мысль, что главная функция учителя – это
не передача знаний, а создание определенного отношения к этим знаниям, которое обеспечит их активное
восприятие и усвоение.
Психологическая структура познавательного интереса представляет собой сплав эмоционально-волевых и
мыслительных процессов в человеке, которые составляют единое взаимосвязанное целое. Своеобразными
эмоциями, свойственными познавательному процессу, являются удивление, связанное с тем, что нечто новое
поразило воображение и состояние ожидания того, что еще предстоит узнать, увлеченность процессом
деятельности, интеллектуальную радость, чувство успеха. Волевое начало в познавательном интересе сопряжено
с инициативной самостоятельностью добывания знаний. Ядром познавательного интереса являются
мыслительные процессы.
Наличие познавательных интересов у учащихся способствует росту их активности на уроках, качеству
знаний, формированию положительных мотивов учения, активной жизненной позиции, что в совокупности и
вызывает повышение эффективности процесса обучения.
Сформировать глубокие познавательные интересы к физике у всех учащихся невозможно и, наверное, не
нужно. Важно, чтобы всем ученикам было интересно заниматься физикой на уроке.
Опыт показал, что в развитии интереса к предмету нельзя полностью полагаться на содержание
изучаемого материала. Сведение истоков познавательного интереса только к содержательной стороне материала
приводит лишь к ситуативной заинтересованности на уроке. Если учащиеся не вовлечены в активную
деятельность, то любой содержательный материал вызовет в них созерцательный интерес к предмету, который
не будет являться познавательным интересом. Поэтому при формировании познавательных интересов
школьников особое место принадлежит такому эффективному педагогическому средству как разнообразие
приемов педагогической техники.
Различные формы проведения урока не только разнообразят учебный процесс, но и вызывают у учащихся
удовлетворение от самого процесса труда. Не может быть интересным урок, если ученик постоянно включается
в однообразную по структуре и методике деятельность.
Под разнообразием форм учебных занятий мы понимаем применение различных организационных
приемов, которые активизирует школьников путем предоставления им возможности участвовать в различных
видах деятельности. В методике таких уроков основным активизирующим моментом следует считать
положительный эмоциональный настрой на урок, который возникает у учащихся при переходе на новый вид
деятельности. Именно этот настрой может привести к развитию познавательных интересов учащихся.
Методическое разнообразие урока неразрывно связано с его содержанием, целями урока, возрастными
особенностями учащихся, личностью самого учителя. Рядовой учитель-практик в повседневной суете и
загруженности вынужден работать «на поток». Для него важно уметь с наименьшей затратой сил и времени
стабильно получать хорошие учебные и воспитательные результаты. Учитель должен знать (а не угадывать), как
организовать деятельность учащихся на своих уроках, чтобы она обеспечила лучший результат. Он станет
профессионалом только тогда, когда будет обладать проверенной методикой конструирования и проведения
системы своих уроков, т.е. если он будет владеть определенными, приемлемыми для него приемами
педагогической техники, логично вписывающейся в ту педагогическую систему, которой придерживается школа,
где работает учитель.
Основные признаки приемов педагогической техники:
- диагностическое целеобразование и результативность предполагают гарантированное достижение цели и
эффективность процесса обучения;
- экономичность выражает качество приемов педагогической техники, обеспечивающей резерв учебного
времени, оптимизацию труда учителя и достижение запланированных результатов обучения;
- алгоритмируемость, проектируемость, целостность, ценность, управляемость – эти признаки приемов
педагогической техники делают эффективными способы реализации выбранных средств и приемов обучения;
-возможность тиражирования обеспечивает использование в своей работе передового педагогического опыта.
Таким образом, под я
дром познавательного интереса
системой средств оптимизации следует
понимать педагогическую технику – совокупность приемов и средств, направленных на четкую и эффективную
организацию учебных занятий. К их числу относятся выразительность речи учителя, умение владеть голосом,
жестом, мимикой. К педагогической технике относят также умение оперировать учебным и лабораторным
оборудованием, применять наглядные пособия на уроках физики.
Список литературы
1. Л.С.Выготский Педагогическая психология М:,Педагогика1989,Т.1.-480с
2. Щукина,Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся - М.: Педагогика,
1988. - 203 с.
3.«Физика в школе»№5, 1984.
182
4.В.Г. Разумовский, Л,С, Хижнякова «Современный урок физики в средней школе».- М.1988.
5.И.Я. Ланина «Формирование познавательных интересов учащихся на уроке физики ».- М.1988.
УДК 372.853.052
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ
В ПРАКТИКУМЕ ПО ФИЗИКЕ
Достарыңызбен бөлісу: |


title: Описание обобщённых критериев оценивания в условиях применения ТТМСО


url: http://emirsaba.org/sbornik-materialov-iv-mejdunarodnoj-nauchno-prakticheskoj-konf.html?page=28#УДК_53_ББК_22.3_я73_С_95_РОЛЬ_СИСТЕМЫ_СРЕДСТВ_ОПТИМИЗАЦИИ_В_РАЗВИТИИ_ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО__ИНТЕРЕСА_УЧАЩИХСЯ_НА_УРОКАХ_ФИЗИКИ__Сырбаева_Ш.Ж.


title: А.Б.Туркменбаев - Сборник материалов IV международной научно-практической конференции «Роль физико-математических...

text:
А.Б.Туркменбаев
1
, С.Н.Идрисов
2
г. Актау, КГУТИ им. Ш.Есенова
1
, г. Атырау АТГУ им. Х.Досмухамедова
2
Улучшение преподавания общей курс физики в высших учебных заведениях связано не только с
оснащением лабораторий и кабинетов новой, современной аппаратурой, демонстрационными и лабораторными
установками и приближением содержания знаний к современным проблемам этой науки, но и с
усовершенствованием технологии преподавания физики.
Несомненно, что развитие преподавания физики отстало от развития этой науки. Методы обучения
физики мало изменились по существу, когда в учебном процессе не только в вузах, но и в средних школах стали
внедряться лабораторные занятия и решение физических задач. В связи с этим, в методах обучения физике мы
сейчас встречаем много устаревшего, традиционного. Между тем физика XXI века развивается весьма быстрыми
темпами.
Особенно много возражений вызывает нынешняя постановка физического практикума в вузах. Нельзя не
указать на сравнительно слабую активность студентов в практикуме, работающих с налаженными установками,
снабженными подобранной измерительной аппаратурой. Работа в практикуме по физике оторвана от курса
физики: она проводится по особым руководствам, в которых не отражена связь с этим курсом. Оторванность
работы физической лаборатории от курса физики обычно объясняется практической неосуществимостью
фронтального метода организации работы в практикуме высшего учебного заведения, и тем, что практикум
имеет свои самостоятельные задачи обучения методам физических измерений. Однако отсутствие органической
связи между усвоением материала физики и ее измерительных экспериментальных методов снижает
эффективность обучения основам этой науки. В постановке практикума обычно не отражен четкий, методически
обоснованный план обучения методам физических измерений, поэтому набор работ практикума, хотя часто и до-
статочно большой, выглядит несколько случайным. За семестр студенты должны выполнить некоторый минимум
из числа поставленных задач, подобранных без достаточно четкого, методически обоснованного, ясного для
выполняющего эти работы, плана, что само по себе указывает на отсутствие органической связи с материалом
курса работ практикума. Студент, изучающий физику в вузе, должен, приступая к работе, отдавать себе ясный
отчет об объеме и содержании всей подготовки по каждому разделу физики.
В описаниях работ, обычно страдающих некоторой рецептурностью, студент находит такую обильную
помощь, что часто мало думает о физической сущности выполняемой работы, об особенностях ее постановки и
т.д.
В кабинеты и лаборатории поступает современная аппаратура. Уровень знаний студентов часто
совершенно не соответствует тому, который необходим для понимания конструкций физических установок,
используемых в лекционных демонстрациях и лаборатории. Например, студенты второго курса КГУТИ им.
Ш.Есенова при прохождении физического практикума работает автоматизированной установки с универсальным
мостом на основе базового измерительного блока «Кобра-3», подключенная к компьютеру. Они измеряет
сопротивление, емкости, индуктивности, используя программу «Рhywemeasure», не интересуясь устройством
моста. Подобная работа не способствует развитию инициативы в области физического эксперимента. Однако
приучать к использованию современной физической аппаратуры необходимо с первых же курсов высшего
учебного заведения. Выход до некоторой степени может быть найден в том, что студент должен осознавать
практическую необходимость обучения приемам использования персонального компьютера и физической
аппаратуры указанного типа.
Кафедра «Естественно-научные дисциплины» КГУТИ им. Ш.Есенова, как и многие кафедры физики
других вузов, работала и продолжает работать над изысканием методов повышения усвоения физики. В первую
очередь нами была поставлена задача реорганизации практикума по физике с целью повышения активности
студентов, большего развития инициативы в области физического эксперимента, отражения в постановке этого
практикума требований политехнической подготовки преподавателя физики.
В нашем университете все работы практикума разделены на вводные и комплексные. По первой и второй
части физики первые две недель ставятся вводные работы, обязательные для всех студентов, по которым
сдается отчет при переходе к дальнейшей работе в практикуме. По первой части физики (Физика-1) вводные
работы посвящены изучению методов измерения длин, объемов, углов, масс, времени, давлений; по второй части
(Физика-2) сил тока, разности потенциалов, сопротивлений проводников. Во вводных работах особое внимание
уделяется изучению измерительной аппаратуры и методам ее практического использования на основе
технических характеристик.
Во вводных работах практикума по второй части физики ставятся также работы по обучению методам
снятия с аппаратуры и установок монтажных и принципиальных схем. В комплексных работах, на основе навыков
183
и знаний, приобретенных во вводных работах, студентам, с целью повышения их активности и инициативы в
области физического эксперимента, предлагается самостоятельно выполнить те или иные задания: 1) по
составлению схем установок, 2) по выбору измерительной аппаратуры, 3) по расчету оптимальных условий
измерений на основе анализа формулы погрешностей и т.д.
В число комплексных вводятся работы по обучению методам практического использования аппаратуры и
установок на основе заводских инструкций по эксплуатации.
Указанная постановка практикума по физике позволила, по нашим наблюдениям, поднять активность
студентов, улучшила общую подготовку в области физического эксперимента. Однако в новой постановке
практикума работа студента неизбежно проходит также на поводу описаний, содержащих исчерпывающие
указания по ее выполнению, перечень последовательных заданий, изложение методов их проведения. В зна-
чительной мере студент обеспечивается подобранной к данным условиям измерений аппаратурой и
налаженными установками.
С нашей точки зрения, описанная выше работа в практикуме является необходимым этапом обучения
методам физических измерений, на котором нельзя останавливаться без вреда для результатов обучения.
Практикум по физике должен готовить к практической экспериментальной работе по физике. Эти цели и задачи
практикума должны быть ясными для студента. Но вслед за первым этапом обучения физическим измерениям
должен следовать второй этап - проверки полученных знаний и навыков на практической работе.
Чтобы пояснить сказанное, рассмотрим постановку работы в физических лабораториях качественного и
количественного анализа и др. После усвоения методов путем проведения ряда учебных анализов студент, на
основе полученных навыков и знаний, разрешает некоторую экспериментальную задачу по анализу, используя
учебную и справочную литературу.
Эта работа является контролем усвоения им методов анализа, она подводит его к условиям практической
деятельности в качестве аналитика.
В лаборатории по «Физика-1» и «Физика-2» нами были поставлены и проводятся контрольные
экспериментальные задачи [1].
Тематика контрольных экспериментальных задач была составлена исходя из следующих соображений. С
нашей точки зрения, эти задачи по возможности не должны повторять учебную работу практикума, описание
которого можно найти в многочисленных руководствах к физическим практикумам. Степень трудности
контрольных задач должна быть такой, чтобы студент мог самостоятельно выбрать метод измерения, подобрать
аппаратуру, провести необходимые измерения и сделать из них выводы. Контрольные экспериментальные задачи
должны являться частью работы некоторой измерительной физической лаборатории, чтобы студент осознал их
практическую значимость[2].
Приведем несколько примеров экспериментальных задач, выполнявшихся студентами первого и второго
курсов.
Контрольные работы по «Физика-1»: Изучение явления электромагнитной индукции. Закон Фарадея-
Максвелла.
Цель работы: исследовать явление электромагнитной индукции для случая неподвижного контура,
находящегося в переменном магнитном поле.
Общий вид экспериментальной установки представлен на рис-1. Для регистрации импульса ЭДС
индукции в опыте используется автоматизированная установка на основе базового измерительного блока
«Кобра-3», подключенная к компьютеру. Обработка полученных результатов производится с помощью
программы «Рhywemeasure».
Задание:
1.
По результатам экспериментов для каждой катушки рассчитайте величину ЭДС индукции,
возникающую в одном витке (для максимальной и минимальной скоростей магнита).
2.
Рассчитайте заряд, протекший по виткам катушки за время движения магнита.
Рис. 1. Общий вид установки
184
3.
Определите направление индукционного тока в витке (рис. 1), если магнит:
а) приближается к витку южным полюсом;
б) отдаляется от витка (южный полюс обращен к витку);
в) отдаляется от витка (северный полюс обращен к витку).
4. Оцените скорость магнита при выходе из катушки.
Контрольные работы по «Физика-2»: Характеристики спектральных приборов.
Цель работы:
1. Ознакомиться с классификацией и принципами действия спектральных приборов.
2. Ознакомиться с основными характеристиками дифракционных и призменных спектральных приборов и
способами их определения.
Общий вид установки представлен на рис.2. Она состоит из ртутной лампы, блока питания,
спектрометра-гониометра.
Рис. 2. Экспериментальная установка
Задание:
1. Определение длин волн некоторых линий спектра ртути;
2. Определение периода дифракционной решетки;
3. Расчет угловой дисперсии и разрешающей способности дифракционного спектрометра;
4. Получение дисперсионной зависимости призмы;
5. Расчет угловой дисперсии и разрешающей способности призменного спектрометра.
Нами было подобрано большое количество аналогичных контрольных экспериментальных задач,
тематика которых посвящена: 1) небольшим научным исследованиям, 2) подбору и оценке деталей физических
установок, например, конденсаторов, катушек индуктивности, сопротивлений с выбором метода измерения
характеризующих или технических параметров, 3) подбору и отбраковке деталей физических установок, 4)
конструированию, монтажу и испытанию измерительной аппаратуры, 5) исправлению монтажа, испытанию
установок и применению их для тех или иных практических целей, 6) практическому использованию заводских
измерительных установок на основе приложенных к ним инструкций и т.д.
Список литературы
1. Туркменбаев А.Б. Изучение электромагнитной индукции при помощи базовой установки «Кобра-3» //Труды III
Межд. научно-практ. конф. молодых ученых «Жас ғалым - 2009». – Тараз, 2009. – С. 185-188.
2. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики. - М., «Высшая школа», 1970. – 448 с.
УДК 377. + 53 031.4
ЗАМАНАУИ ПОЛИМЕРЛІК МАТЕРИАЛДАРДЫ ҚОЛДАНУДЫҢ ТИІМДІЛІГІ
Шимакова Ж.Г., Имашев Г.
Х. Досмұхамедов атындағы Атырау мемлекеттік университеті
Аннотация
В статьерассматриваются вопросы интенсивного развития полимерного производства материалов на
основе научно –технического прогресса и совершенствования теплофизических свойств современных
полимерных материалов.
185
Abstract
In article questions of intensive development of polymeric production of materials on a basis scientifically –
technical progress and improvement of heatphysical properties of modern polymeric materials are considered.
Ғылым мен техниканың дамыған заманында физика ғылымының негізінде өрбіген техника –
технологиялық бағыттардың (электроника, автоматика, томография, робот техникасы, есептеу машиналары және
т.с.с.) барлығы дерлік электрлік құбылыстарды кеңінен қолдану арқылы ғана бүгінгі деңгейге көтеріле
алды.Сондықтан бүгінгі таңда өндірісте ғылыми – техникалық прогрестің дамуына сай сапалы материалдарды
жасау өзекті мәселеге айналды. Заманауи экономикада жаңа әдіс-тәсілдерді, техниканы игеруге дайын маман
ғана бәсекеге қабілетті бола алады. Сол себепті еліміздің өндірістік жүйесіне жаңа бағыттарды енгізудің маңызы
зор. Қазіргі ғылыми-техникалық прогресс өте тапшы шикізаттарды жасанды жолмен алған заттармен
алмастырудың негізгі бағыттарының біріне айналдырып отыр. Бұл материалдарды өңдеудің жаңа әдістерін одан
сайын жетілдіріп және іс жүзінде пайдалануды тездетеді [1].
Заманауи полимерлік материалдардың өндірістің әр түрлі саласында қолданылуына байланысты жылу
физикалық қасиеттерін жетілдірудің тиімді тәсілдерін анықтау - мақаланың негізгі мазмұнын құрайды.
Қазақстан қазiрдiң өзiнде мына салалардағы әзiрлемелер негiзiнде ғылымды көп қажет ететiн өндiрiстердi
дамыту үшiн белгiлi бiр ғылыми базаға ие, оның iшiнде: биотехнологиялар (ауыл шаруашылығы дақылдарының
жаңа сорттары мен жануарлардың генотиптерi, бактериялар штамдары және басқалары); ядролық
технологиялар; ғарыштық технологиялар; жаңа материалдар, химиялық өнiмдер және басқаларды
жасау.Полимерлік материалдар өндірісі экономиканың дамуындағы үкіметіміздің алға қойылған мәселелерінің
бірі. Ғылым мен техниканың дамуында полимерлік материалдар технологиясының өсу деңгейінің алатын орны
ерекше. Қазіргі кезде полимерлердің маңызы зор, сондықтан оларды өндіру мен тиімді пайдалану – халық
шаруашылығын дамытудағы негізгі бағыттардың бірі. Полимерлерді өнеркәсіптің, транспорттың, медицинаның,
қорғанысжәне ғарыш техникасының қандай саласында болса да көруге болады. Құрылыс саласында да
полимерлік материалдарды пайдаланудың тиімділігі артуда. Құрылыста полимерлік материалдарды дыбыс пен
жылу өткізбеуге, ішкі әрлеу жұмыстарына, ыстық және суық су құбырына қолданады. Соңғы уақытта полимерлік
материалдар өндірісі қарқынды дамуда [2]. Бұл полиэтилен, полипропилен, пенопластар, поливинилхлорид,
полистирол, полиэфирлер, полиамидтер және т.б. Сонымен қатар оларды өндірудің және қолданудың
экологиялық тиімділігі артуда.
Полимерлік материалдарды қолдану тұтынушылардың еңбек өнімділігін арттырып, металл мен энергия
шығынын азайтады.
Полимерлік материалдарды қолданудың тиімділігі мынада:
1) Бір материалда бірнеше маңызды техникалық қасиеттердің біріктірілуінде
2) Полимер материалдардың синтезіне қажетті шикізаттардың қолжетімділігі
3) Алдын ала қасиеттері берілген полимерлерді синтездеу мүмкіндігі
4) Полимерлік материалдарды өңдеуде еңбек шығынының аз болуы.
Полимерлердің шығу тегіне байланысты табиғи және синтетикалық болып, ал құрылымдық буындарына
қарай жоғары молекулалы қосылыстар полимер және сополимер болып екі топқа жіктеледі. Полимерлердің
молекулалық массасы әр түрлі және құрылымының айрықша сипаты болуына байланысты, олардың қасиеттерінің
кіші молекулалы заттардың қасиеттерінен айтарлықтай өзгешелігі болады [3]. Кіші молекулалы заттар, әдетте,
өздеріне тән балқу, қайнау температураларымен және басқа да тұрақты шамалармен, яғни константалармен
сипатталады. Жоғары молекулалы қосылыстардың бірінші ерекшелігі - орташа молекулалық масса түсінігінің
болуы. Кіші молекулалы заттар қасиеттерінің тұрақты болуы, олардың молекулалық массаларының
тұрақтылығында, ал жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы құрылым буындарының санына
байланысты өзгеріп отырады. Осыған сәйкес қасиеттері де елеулі түрде өзгереді. Жоғары молекулалы
қосылыстардың молекулалық массалары үлкен болған сайын әр түрлі полимерлердің қасиеттеріндегі
айырмашылықтар да азая береді, тіпті жеке зат ретінде айырмасы болмай қалады. Жоғары молекулалы
қосылыстардың молекулалық массасы өскен сайын физикалық қасиеттерінің өзгеруіндегі тағы бір ерекшелік —
оларды қыздырғанда, ерекше булану құбылысы (ұшқыштығы) байқалмайды. Одан әрі қыздыра берсе, белгілі бір
температурада термиялық айырылу процесі жүреді. Жоғары молекулалы қосылыстар — мүлде ұшпайтын, газ
күйіне ауыспайтын заттар. Кіші молекулалы қосылыстар үш түрлі: газ, сұйық, қатты агрегаттық күйде бола алады,
ал жоғары молекулалы қосылыстар үшін екі түрлі күй ғана белгілі — қатты және сұйық. Полимерлерді
қыздырғанда болатын өзгерістер олардың құрылым ерекшеліктеріне де байланысты болады. Қыздырғанда
байқалатын өзгерістеріне байланысты полимерлік материалдар термопласты және термореактивтідеп бөлінеді.
Төменгі молекулалық қосылыстар қатты, сұйық, газ тәрізді 3 агрегаттық күйде болады. Жоғары молекулалық
қосылыстар қатты және сұйық 2 агрегаттық күйде болады. Полимерлік материалдарды пайдалану кезінде олар
механикалық, жылулық, электрлік сияқты әртүрлі сыртқы өрістердің әрекетіне ұшырайды. Полимерлердің
жылуфизикалық қасиеттері температурамен тығыз байланысты [4]. Температураның пайда болуы кезінде
атомдардың тербеліс амплитудасы ұлғаяды. Сондықтан да дене өзінің өлшемін потенциалдық энергияның ең аз
мөлшеріне сәйкес келгенше көлемінің соған тепе – тең болуына байланысты өзгереді. Полимерлік
материалдардың
жылулық
қасиеттері
макромолекулаларының
құрылымына
байланысты.
Полимерлік
материалдардың жылуфизикалық қасиеттері жылусыйымдылық, жылуөткізгіштік және температура, жылулық
ұлғаю сияқты параметрлерге тәуелді. Ішкі молекулалық және молекулааралық жылу өткізгіштіктердің арасынада
елеулі айырмашылық болғандықтан молекулалық масса λ шамасына әсер етеді. Молекулалық масса өскен сайын
186
молекулааралық байланыстардың үлесі арта түседі, осы байланыстар арқылы өтетін энергия тасымалы, демек
жылу сыйымдылық та артады. Макромолекулалардың тармақталуы, бүйіріндегі орынбасарлардың көлемінің артуы
энергияның берілуіне қосымша кедергі жасап, жылу сыйымдылықты төмендетеді. Әр түрлі жолмен полимер
тізбектерінің физикалық жанасу мүмкіндігін өзгертуге болады. Тізбекке түрлі толықтырғыштар енгізсе физикалық
жанасу мүмкіндігі өсіп, жылу өткізгіштік артады. Айталық, техникалық көміртегімен толтырылған резеңкенің жылу
өткізгіштігі бастапқы каучуктен екі еседей артық. Толтырғыштардың λ-ға әсері олардың бөлшектерінің мөлшері
мен пішініне, полимер матрицасы бойынша таралуымен қаншалықты әсерлесетініне байланысты. Полимерді
көбіктендірсе, керісінше оның жылу өткізгіштігі төмендейді. Сондықтанда да полимерлі кеуекті материалдар
бағалы жылу изоляторы болып саналады. Полимерлердің жылу өткізгіштігі көптеген конструкциялық
материалдардан төмен. Бұл механикалық әсерге ұшырайтын полимер бұйымдарында жылудың жинақталуынан
қауіпті тозу процесі басталып, әрі қарай үдеуіне себепші болуы мүмкін. Кристалды полимерлердің температураға
тәуелділігі λ=Т
3
заңдылығымен өзгереді және олардың жылу өткізгіштігі кристалл шекараларындағы
фонондардың аусуымен сипатталынады [5]. Денеде пайда болатын температура градиенті жылу ағынын
туғызады. Энергия тасымалының әсерінен градиент нөлге төңелгенде жылу ағыны да тоқталады. Жылу
өткізгіштікті жылу өткізгіш коэффициентімен λ сипаттайды:
λ=
Сонда жылу өткізгіштік коэффициенті-уақыт бірлігі ішінде температура 1
0
К өзгергенде жылутасымалының
бағытына перпендикуляр бет ауданының бірлігінен өтетін жылу мөлшері. Оның өлшем бірлігі Вт/(м
∙
0
К.). жылу
өткізгіштік температураға, полимердің физикалық және фазалық күйі мен құрылымына байланысты. Жылу
өткізгіштік металдарда жылудың электрондармен тасымалдануынан, төмен молекулалық бейметалл денелерде
молекулалардың тербелмелі қозғалысынан пайда болады. Жылуөткізгіштік температураға, полимердің физикалық
және фазалық жағдайына, сондай-ақ құрамына, байланысты болады.
Диэлектрикке жататын полимерлердің жылу сыйымдылығы олардың торлы тербелісінен туады, яғни
диэлектриктердегі жылулық қозғалыс жалпақ серпімді толқындардың таралуына байланысты. Осы серпімді
толқындар (фонондар) полимердің ыстық жерінен суық жағына таралуы арқылы энергияның белгілі бір бөлігін
тасымалдап, оның температурасын теңестіреді.
Сонымен, полимерлердегі жылу тасымалы төмен молекулалық қатты денелерге арналған фонон
теориясымен сипатталады. Бұл теория бойынша жылу өткізгіштік фонондардың әрекеттесуімен анықталады да,
жылу сыйымдылыққа С
v
, фонондардың орташа таралу жылдамдығына V
op
және олардың жолының орташа
ұзындығына L
op
тәуелді болады.
λ=
С ∙
∙
Аморфты және кристалды полимерлердің құрылымдық реттілігі әр түрлі болғандықтан олардың
фононодарының еркін жолының қашықтықтары да бірдей болмайды.
Фонондардың еркін жолының орташа ұзындығы төменірек температурада атомдар мен молекулалардың
аралық орташа қашықтығымен салыстырғанда біршама жоғары. Бұл кезде λ шамасы екі түрлі байланыспен
сипатталады: фонондардың өзара байланысы (фонон-фонон) және фонондардың полимерде кездесетін
ақауларымен байланысы. Құрылымдық бөліктердің тербелісі коллективті болып есептеледі. Жылу өткізгіштің
температураға тәуелділігі полимерлердің фазалық күйінебайланысты [6]. Жоғары температурада фонондар саны
артып, олардың арасындағы өзара байланыс күшейеді, еркін жол ұзындығы азайып, жылу өткізгіштік күрт
төмендейді. 100-200
0
К жоғары температурада қызған фонондар саны өте көбейеді, L
ор
шамасы елеусіз аз, іс
жүзінде температураға тәуелсіз болады, ал жылу өткізгіштік λ =
Т
болады.
Сонымен, нақты кристалдарда жылудың тасымалы фонондардың кристалдар ішінде және кристалл
шекараларында таралуы арқылы жүреді. Кристалды полимерлердің жылу өткізгіштігі фонондардың кристалл
ақауларында шашырауынан біршама төмен болады. Жоғары температурада жоғары эластикалық күйде
полимердің жылу өткізгіштігі аздап төмендейді, себебі қатты дене мен сұйықтардың жылу тасымалының
механизмі әр түрлі. Қатты денелерде (кристалл немесе аморф) энергия тасымалы фонондардың таралуынан
жүрсе, жоғары эластикалық күйде энергия, сұйықтардағы сияқты, ішкі молекулалық және молекулааралық
әсерлесу арқылы тасымалданады. Бұл байланыс күштерінің жылу өткізгіштікке әсерін түсіндіру үшін полимерді
ішкімолекулалық ковалентті байланыстардан тұратын квазистор ретінде қарастырады , ал фононның таралу
ұзындығын L
ор
температураға тәуелсіз орташа молекулааралық қашықтықпен d алмастырады. Ішкімолекулалық
жылу өткізгіштік λ
і
молекулааралық жылу өткізгішпен λ
м
бір шама (бір қатардай) жоғары. Валенттік байланыс
статикалық түрде орналасқан барлық тордың жылу өткізгіштігі молекулааралық физикалық байланыстардың
жылу өткізгіштік коэффициенттерінің орташа шамасына пропорционал:
λ = к
∙ λ
м
ондағы к-температураға тәуелсіз және λ
і
үлесін ескеретін коэффициент. Температура артқан сайын энергияның
молекулааралық байланыстар арқылы берілу ықтималдығы азаяды да, жылу өткізгіштік төмендейді. Сонда Т
ш
–да
байқалатын жатық максимумның физикалық мәні жылу өткізгіштіктің температуралық коэффициентінің
өзгеруінде.
Т<Т
ш
температурада температуралық коэффициент оң (
Т
>0),
ал Т>Т
ш
болса теріс, яғни
Т
Жартылай кристалданған полимерлердің жылу өткізгіштігі оның кристалдық дәрежесіне байланысты.
Кристалдық дәрежесі төмен (К < 0,4) полимерлердің жылу өткізгіштігі аморфты полимрелердей температура
187
артқан жатық жеткенше өсе береді. Кристалдық дәрежесі жоғары (К > 0,7) болса жылу өткізгіштің
температуралық тәуелділігі полимерлердің кристалл бөлігімен сипатталады да, балқу температурасына дейін
жоғарылап, балқығаннан кейін күрт төмендейді. Полимерлер–композиттердің негізгі байланыстырғышы.
Сондықтан полимер негізінде жасалынған композитті материалдардың физика-химия-механикалық,
сәулесезгіштік, фотохромдық және қолданбалы қасиеттері полимерлердің наноқұрылымдарына [7] тікелей
байланысты. Полимерлердің наноқұрылымдары мен қасиеттері арасындағы өзара байланысын зерттеу өмірге
қажетті материалдарды алу үшін керек. Полимерді өндіру және тұтынумен бірге қызмет ету уақыты өтелген
полимерлік бұйымдарды пайдалану және жою мәселесі пайда болуда. Халық шаруашылығында маңызы зор бұл
мәселе қазірдің өзінде шешуін табуды талап етеді.
Қазақстан мемлекеті алдағы уақытта нарықтық бәсекеге қабілетті мемлекеттер қатарына қосылу үшін
өндірістің жаңа бағыттарын жетілдіруде қолданылатын заманауи полимерлік материалдардың физикалық
қасиеттері мен сипаттамаларын зерттеу және жаңа технологиялар негізінде композиттік полимерлер алу
тәсілдерін қарастыру маңызды орын алады.
Достарыңызбен бөлісу: |