Шығармашылық есептер арқылы мектеп оқушыларының физикаға қызығушылығын арттыру әдістемесі

-шығармашылық есептердің  берілу сипатына қарай оқушылардың  түрлі долбарлар мен болжамдар  ұсынуы;

Жалпылау. Бұл біліктікті қалыптастыруға мынандай тапсырмаларды орындау қажет болды:

-теорияның негізін  (анықтама, ұғым, түсінік, идеалды  модель және т.б.) ядросын (постулаттар,  заңдар, тұрақтылар), салдарын (формула-салдар, практикалық қолдану және олардың байланысы) бөліп көрсете отырып, теорияның құрылымдық сызбасын жасау;

-есепті шығарудың құрылымдық логикалық жүйесін құру, яғни тапсырманы орындауда іс-әрекеттің «тізбегін» бастапқы жағдайдан шығарып түзу.

Оқушылар меңгеруіне тиісті практикалық біліктіктерге  қатысты мына фактіге назар аударған дұрыс: практикалық біліктіктің  көптеген амалдары жоғарыда аталған ой операцияларымен тікелей байланыста  бірлесе өрбиді. Мысалы, эксперименттің орындалуы; в) өтіп жатқан өзгерістерді қалай тіркеу керектігі, яғни қай жерге қандай индикаторларды қою керектігі; индукция: мәліметтерді таңдап алу барысында басқа операциялармен қоса келесі амалдар орындалуы қажет: 1.Талдау а) тәжірибеде қандай компонентті ауыстыру, ал қайсысын тұрақты қалдыру керектігі, б) себептердің және салдарлардың қай жерде екендігін тағайындау үшін қорытынды тұжырымдау үшін; синтез: ақпараттық немесе ауызша жауап даярлау  және т.б.

Жоғарыда айтылғандарды  қорыта келе, есептердің мазмұнындағы қарама-қайшылықтарды шешудің логикалық  ізденісті тудыратыны (Э.М.Браверман, А.С.Сиденко) жөніндегі ойды дамыта отырып, біз шығармашылық есептерді келесі түрлерге ажыраттық. Логикалық-ізденушілік, зерттеушілік, құрастыру және компьютерлік есептер. Мұнда логикалық есептерге шығарылуы үшін логикалық операцияларды керек ететін есептерді жатқыздық. Шығармашылық есептердің бұл түрі есептерді шығару үшін қажетті логикалық әдістерді меңгеру қажеттілігі айқындайды. Өйткені шығармашылық есептерді шығару кезінде ойлау үдерісінің логикалық және шығармашылық компоненттері анағұрлым қарқынды дамитын болады. Ұсынып отырған шығармашылық есептердің классификациялануы төмендегідей:

 Логикалық-ізденушілік:

1. Белгілі салдарлар  бойынша себепті табу.

2. Белгілі себептер  бойынша салдарды жобалау.

3. Қайсыбір физикалық заңдылықты, құбылысты алуға жетелейтін шарттарды көрсету.

4. Өзгермелі шарттарда  құбылыстың өту барысын болжау.

5.Құбылысты түсіндіруге  арналған есептер.

6.Дәлелдеуге арналған  есептер.

 Зерттеушілік:

1. Құбылыстарды бақылау мен талдау.

2. Құбылысты эмпирикалық  түсіндіру.

3. Табиғат құбылыстарын  теориялық түрде түсіндіру.

Құрастыру:

1.Құрастыру идеясын ойлап табу.

2. Берілген схеманы  жетілдіру.

3. Тәжірибені ойластыру  және орындау.

4. Тәжірибенің жаңа  нұсқасын ойлап табу.

Компьютерлік:

1. Есептің алгоритмін құру.

2. Екі физикалық шаманың  функционалдық тәуелділігін тағайындау.

Физикалық шығармашылық есептерің мазмұны оларды оқытудың кез-келген кезеңінде пайдаланатындай етіп құрастырылды. Төменде осы кезеңдер туралы тоқталып өтейік.

Қабылдау − бұл оқушының құбылыстар немесе нысаналарды толығымен өз санасында сыртқы байланыстармен бірге бейнелеуімен сипатталатын білімді меңгеру үдерісі. Оқушыны оқу материалын қабылдауға даярлау үшін оларды нақты білімге ие болуға құштарлығын ояту керек. Бұл құштарлық шығармашылық есептердің дұрыс қойылуы арқылы туындайды, мұғалім оқушының ақыл-ой қызметін белсендіріп, жаңа материалды меңгеруге зерттеу тұрғысынан келуге жетелейтін түрлі сұрақтар мен проблемалық ситуациялар тудырып отырады.

Пайымдау кезеңінде логикалық-ізденушілік есептері қолданылды. Есептердің мазмұнында қамтылған сұрақтар арқылы оқушылардың іс-әрекеті оқу материалын жіктеп меңгеруге бағытталады. Пайымдау аналитикалық-синтетикалық іс-әрекеттермен байланысты, құбылыстардың өзара байланысының себеп-салдарын түсінуге үйретеді.

Білімді бекіту кезеңінде  пайдаланатын есептер білімді түсінуге негізделген бекіту үдерісіне сай болады. Түсіну, есте сақтау − білімнің толық, мықты меңгерілуіне себептеседі. Ал бұл өз кезегінде бұрынғы білімді анағұрлым терең, жаңа қырынан түсінуге және пайдалануға мүмкіндік береді. Осы кезеңде пайдаланатын шығармашылық есептер білімді кеңейтуге, біліктік пен машық-дағдыларды байытуға бағытталғаны жөн.

Білімді практикада қолдану  кезеңі оқыту үдерісінде жетекші орынға ие, себебі оқушылардың есеп-тапсырмаларды орындаудағы жан-жақты іс-әрекеттері үлкен ақыл-ой қызметі арқылы жүзеге асады. Шығармашылық есептер алған білімді шығармашылықпен қолдануға және сол арқылы олардың қолдану аясын кеңейтуге мүмкіндік береді. 3-кестеде осы есептердің оқыту кезеңдеріне сай мақсатты берілуін қарастырамыз.

 

3-кесте − Түрлі шығармашылық есептердің енгізілу мақсаттары

 

Оқыту үдерісінің кезеңдері	Логикалық-ізденушілік	Зерттеушілік	Құрастыру	Компьютерлік
Қабылдау	Проблемалық ситуацияларды  туғызу. Жеке-дара, нақты құбылыстарды қабылдау негізінде жалпыны, маңыздысын  табу	Жаңа, әлі белгісіз құбылыстар мен үдерістерді бақылауды ұйымдастыру	Меңгерілген оқу материалынын практикалық маңызын көрсету	Оқу материалын еске түсіру, қайталау
Пайымдау	Оқу материалын анағұрлым терең түсіну, ой операцияларын пайдалану: анализ, синтез, жалпылау, т.б.	Теориялық және эмпирикалық зерттеулер негізінде құбылыстың мәнділігін түсіну	Есептің талабына сай  практикалық амалдарға тоқталу	Алгоритмін құру машық-дағдыларның дамытылуы
Біліктік пен машықтарды игеру	Табиғаттағы құбылыстар мен заңдылықтарды түсіндіруде  біліктік пен машық- дағдылардың қолдануы	Зерттеу біліктіктері мен  машық дағдылардың қалыптасуы	Құрастырушылық   біліктіктері мен машық-дағдылардың қалыптасуы	Қолданбалы программамен жұмыс жасаудың машық-дағдылардың  қалыптасуы
Бекіту	Түсінуге негізделген  оқу материалын есте сақтау,  бұрынғы білімге анағұрлым тереңдеп бойлау	Алынған мен теориялық және тәжірибелік расталынуы	Практикалық жұмыстардың  байытылуы	Білімнің жан-жақты  қалыптасуы, тереңдеуі
Қолдану	Алынған білімнің шығармашылықпен қолдануы

 

Мұнда басқарушы әрекеттер мен басқарушы операциялар құрамына кіретін әрбір операция танымдық амалдармен шектеседі.

Әртүрлі логикалық ой операциялары мен іс-әрекеттің түрлі  амалдарына үйретуде оқушылар бойында  ізденушілік, тапқырлық қабілеттері  қалыптасып, физикалық түсініктердің  мазмұны тереңдейді. Есептердің қолайлы іріктеліп, таңдалып алынуы оқушыларды әртүрлі физикалық құбылыстар мен заңдылықтар арасындағы логикалық байланысты ойлап табуға итермелейді, оқу материалын көзсіз жаттап алудан сақтандырады, физикалық ситуацияларды  талдау біліктілігін қалыптастырады және есептерді шешудің түрлі амалдарын  бойларына сіңіреді.

Оқушылардың физикаға қызығушылығын арттыру бағытында «Мен экспериментатормын», «Физикалық құбылысты бақылау», «Ақыл-ойдың күресі», «Мен экономистпін» деп аталатын дидактикалық парақтар және басқа да түрлі материалдар дайындалды. Осы құралдарды  пайдаланып өткен сабақтың әдістемесінен бір мысал келтірейік.

Алматы қаласының Ы.Алтынсарин атындағы жан-жақты профильді гимназиясының 8 в сыныбында «Электр энергиясы. Токтың жұмысы» тақырыбындағы сабақта қарастырылған есепті шығару әдісі төмендегідей.

Сабақты жүргізуде 2-суреттегідей  төмендегі блок-схема пайдаланды.  Кабинеттегі 9 электр шамының түрлі уақытта жануына байланысты электр энергиясының шығынын есептеу. Электр энергиясының шығынының неге тәуелді екенін тағайындау

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-сурет −Есепті шығарудың алгоритмдік құрылымы

 

1.Есептің мазмұнында  физикалық фактінің бар болуына  байланысты  мысалдар келтірілді: электр энергиясының бар болуы,  оның күнделікті тұрмыста тұтынылуы;  электр жабдықтарының пайдалануы  және электр шығынын тағайындалған тариф негізінде   төленетіні.

2.Осы деректерге орай сабақта нақты проблема қойылады:

Оқу кабинетінде тұтынатын 9 электр шамының түрлі уақытта  жануына байланысты электр энергиясының шығынын есептеу. Электр энергиясының шығынының неге тәуелді екенін тағайындау. (Немесе, есепті «бірдей уақытта 9 шам жанғандағы энергияның шығынын 12, 18 шам жанғандағы шығынмен салыстырыңдар» деп күрделендіріп отыруға да болады).

3.  Осы мәселені  шешуде оқушылар бірнеше болжамдар айтады, мәселен, «шамдардың жану ұзақтығына орай көбірек құн төлейміз», «электр энергиясының шығыны шамдардың қуатының мәніне байланысты болады», «практикалық түрде бұл шығынды  үйде қойылған есептегіш арқылы таба салған оңай» және т.б.

4.Оқушылардың болжамдарының ішінен ең дұрысы таңдалып алынады: «Шамдардың электр энергиясының шығыны уақыттың  артуына байланысты сызықтық түрде артады».

5.Оқушылар арнайы программа арқылы ЭЕМ-да уақыттың түрлі мәндерінде орындалған есептеу амалдарын орындайды. Бұл үшін Excel программасында  жұыс жасайды. Есептеуге қажетті формулалар мен шамаларды таңдап алғаннан соң, төмендегідей есептеулерді орындайды, тағайындайды. G=2B*2D*2E*2F

G=3B*3D*3E*3F

G=4B*4D*4E*4F

G=5B*5D*G =6B*6D*6E*6F

Enter

Оқушылар есептеулер нәтижесінде алынған келесі шамалар  бойынша тәуелділік графигін салады.

 

 4-кесте − есептеулер нәтижесінде алынған мәліметтер

 

Уақыт, сағ	4	6	8	10	12	14
Энергия шығыны, тг	19,1	28,6	38,2	43,7	52,1	66,9

6. Бұл кезеңде оқушылар алынған нәтиже бойынша физикалық заңдылықты тағайындап, негіздейді. «Бұл тәуелділік графигі токтың, электр энергиясының шығыны уақыттың өсуіне қарай артатынын көрсетеді. Пайда  болған түзу сызық осы сызықтық тәуелділікті сипаттайды»

 Бекіту кезеңінде «Экранда пайда болған график қандай заңдылықты көрсетіп тұр?», «Бұл заңдылықтан қандай қорытынды жасаймыз?», «Алынған нәтижелер бойынша қандай маңызды қорытынды жасауымызға болады?» деген сұрақтарға оқушылардың берген жауаптары арқылы сабақ бекітіледі.

Оқушылардың жауаптары  келесідей болуы мүмкін: «Күнделікті тұрмыста біз электр энергиясын ысыраптап пайдаланбауымыз керек, яғни электржабдықтарын тек мақсатты түрде пайдаланылған жөн», «Егер әрқайсымыз осы айтылғандарды ұстансақ электр энергиясын әжептеуір үнемдеген болар едік, экономикалық жағдайдың, жалпы энергия тапшылығының жақсаруына үлес қосар едік».

Айқындаушы эксперимент  кезеңінде зерттеудің мақсаты, міндеттері, болжамы анықталып, оның теориялық негізделуі жүзеге асырылды. Алынған диагностикалық сауалнама кезінде оқушылардың физикаға қызғушылығын,  білімді меңгеруінде түйсінетін мотивтерін олардың есептерді шығаруға қарым-қатынасын анықтау арқылы тексердік. Осы орайда  2002-2003 жылдар аралығында Алматы қаласында Ы.Алтынсарин атындағы №159 мектептің 10^ә,в,г,ғ сынып оқушыларымен (91 оқушы) жүргізілген зерттеу жұмысының кейбір нәтижелерін келтірейік. Оқушылардың есептерді шығаруларында қажет тұтатын  мотивтерінің есебін анықтауда алынған мәліметтер диаграммаларда  (3-сурет) кескінделген. Мәліметтерді салыстыру барысында физиканы оқытудың жаңа әдіс-тәсілдерін жетілдіру қажетті айқындалды.

 

 

а-сурет                                                                 ә-сурет

 

3-сурет – Оқушылардың білімді меңгеруінде түйсінетін мотивтерін  физикалық есептерді шығаруға қарым-қатынасы анықтау

Мұнда - 1-мұғалім мен ата-ананың қолқалауы, 2-өз міндетін атқару үшін жұмыс жасау, 3-бағаға қажеттілік, 4-есеп шығаруда кездесетін қиыншылықтарды жеңуге ұмтылыс, 5-есеп шығару үдерісіне қызығушылық, 6-есеп шығаруда нәтиже алуға ұмтылыс, 7-басқа да себептер.

3(а)-сурет әдеттегі оқыту барысының нәтижесі, ал 3(ә)-суреттегі нәтиже оқытудың жаңа әдіс-тәсілдерін енгізгеннен кейін алынды. Екі диаграммадағы мәліметтерді салыстыру оқушылардың есепті шығаруында кездесетін қиыншылықтарды жеңуінің, физика есептерін шығаруға ықыласының артқанын және есеп шығаруға қызығушылықтарының өскенін көруге болады. Осы мәліметтер және оқушылардың басқа да сұрақтарға жауаптарын талдау мен салыстыру әдістерінің нәтижесі пәнге, білімге ықыласы төмен оқушыларды айқындап,  педагогикалық эксперимент жүргізудің келесі кезеңдерін дайындауға негіз болып отырды.  Сондай-ақ, осы кезеңде 8, 10 сынып оқушылары үшін есептерді шығаруға қажетті іс-әрекеттердің құрылымы жасалынды.

Келесі қалыптастырушы кезеңде қызығушылықты арттыруға себептесетін шығармашылық есептердің мазмұнын таңдауды анықтау мақсаты қойылды. Қызығушылықтың қалыптасуы мен жоғарылау жағдайына жүргізілген талдау нәтижелері шығармашылық есептер шығару кезінде оқушыларға оқу және ақыл-ой әрекеттерінің амалдарын өзара байланыста меңгерту қажеттілігіне алып келді.

Эксперименттің үшінші кезеңі оқыту сипатында болды. Сынып мұғалімдері біз жасаған шығармашылық есептерді пайдаланудың әдістемелік нұсқауларымен қамтамасыз етілді. Бұл кезеңде мұғалімдер келесі негізгі бағыттарды ұстанды: ұсынылып отырған әдістеме арқылы оқушылардың физика пәніне қызығушылығын ояту; сол арқылы оларда шығармашылық есептерді орындауға ықыласының болуы, соңғы нәтижені алуға ұмытылуы; есептерді шығаруда оқушылардың іс-әрекеттерінің тізбектей дамуы; таңдап алған тақырып бойынша әрбір физикалық білімді шығармашылық есептерді шығарудың  нәтижесі ретінде қарастыру; оқушының өзін жеңімпаз сезімін қамтамасыз ету, бұл оқушылардың берілген тапсырманы орындауда, яғни, нәтижеге жетуде өзіне сенімі артып, мақтаныш сезімге бөлейді; оқушының жұмысын бағалау оның жұмысының соңғы нәтижесіне емес, сол нәтижені алу үдерісі үшін қойылуы керек, ал бұл өз кезегінде оқушының өзін басқа оқушылармен емес, өзімен, өзінің кешегі күнімен салыстыруына мүмкіндік берді.