Кіріспе
Ақпарат ағыны бір жеке тұлғаға алып қарағанда күн өткен сайын артып келеді. Үлкен көлемдегі ақпаратты игеру қазіргі заман мұғалімі үшін жеткіліксіз талап болып табылады. Барлық көкейкестілік жаңа нəрсені жасай алуға бағытталған. Кез келген бағытта ақпараттық креативтілік бағыт өте тез қарқынмен дамуда: ғылыми, өндірістік, əсіресе педагогикалық бағыттарда. Осыған орай, жоғары оқу орындарында білім беру жүйесінің алдында əдістемелік жүйені жетілдіру мен дамыту қажеттігі туындайды.
Бұл бағытта елімізде көптеген ғалымдардың зерттеу жұмыстары кездеседі (Б.Б. Баймұқанов, Е.Ы. Бидайбеков, Д.М. Жүсіпəлиева, Г. Жангисина, С. Кариев, Ж.А.Қараев, А.Қ. Қозыбай, С.С. Құнанбаева, Е.А. Нəбиев, Г.Қ. Нұрғалиева, Ж. Нұрбекова, Қ.С. Мусин, С.С. Усенов, К. Сариева жəне т.б.) [1].
Соңғы бірнеше жылдарда болып жатқан жалпы білімді ақпараттандыру жалпы қоғамның жоғары деңгейде дамуына септігін тигізуде маңызы зор. Əсіресе физиканы оқытуда ақпараттық технологияларды пайдалану ерекше орын алады. Физикалық зерттеулердің мазмұны толық математикалық модельдеудің танымдық əлеуеті, табиғат, техника жəне қоғамның нақты-əлемдік құбылыстарды зерттеуі қазіргі заманның негізі болып табылады.
Қазіргі кезде физиканы оқытуда ақпараттық технологияларды оқу үдерісінде қолдану, əсіресе жоғары оқу орындарында болашақ физика мұғалімдерін даярлауда шексіз көлемде оқу ақпаратын игеріп, əлемдік ақпараттық білім беру кеңістігіне қосылуды қамтамасыз етеді. Сондықтан, білім беру жүйесін ақпараттандыру жағдайында физикалық кəсіби білім негіздерін меңгерген маман тұлғасын қалыптастыруда, кəсіби білім деңгейін бағалауға қажетті электрондық ресурстарды, оқу-əдістемелік жəне виртуалдық зертханалық кешендерді жетілдіру, оны жасаудың мəселелеріне көңіл аударған жөн [2].
Негізгі бөлім
Қазіргі таңда елімізде барлық жоғары оқу орындарында білім беру үдерісінде компьютерді қолдану жоғары сатыға өтуде. Əсіресе, компьютерді қолдану физиканы оқыту үдерісінде аудиториялық сабақтардың кез келген түрінде сабақтың тиімділігін арттырады жəне келесі маңызды мəселелерді шешуге, мүмкіндіктерді жетілдіруге əкеледі:
- экспериментті басқару, графиктер құру, формула бойынша есептеу, лабораториялық практикум;
- физикалық есептерді шығару;
- «сандық» эксперимент;
- лабораториялық сабақтарда бақылануы қиын болған физикалық құбылыстарды модельдеу, экранға шығару;
- көрсетілімдік эксперимент;
- білім алушының ақпаратты сақтау қоры, электрондық оқулық, электрондық анықтамалар, т,б.[3].
Демек, білім беру үдерісінде компьютерді қолдану студент игерген объектілер мен құбылыстарды, үдерістерді, олардың арасындағы өзара ықпалдасуды модельдеу негізінде қабылданған шешімдер нəтижелерінің іске асуын болжау, оқу жəне практикалық есептер шешімін іздеу қабілетін қалыптастыру, оның белсенділік деңгейін көтеру, жеке тұлғасын дамыту мақсатында жаңа ақпараттық технологияларды пайдаланудың тиімділігін өзекті етеді.
Физикалық есептерді шығару физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдеріне жəне аудиториядан тыс жұмыстарында орындалады.
Есеп шығару физиканы оқыту үрдісінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады, есеп шығару, физиканы оқытудың əдістері, тəсілдері, амалдары ретінде əр жақты мағынада қолданылады. Физикалық есептерді шығарудың маңыздылығы: студенттердің логикалық жəне физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендірулерді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық жəне сапалық мағыналарын ашады; физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына жəне өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді; студенттерді тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, еңбек сүйгіштікке қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді, еңбек-жігерлерін қайрайды; физикалық ұғымдарды, студенттердің практикалық іскерліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады; студенттердің алған білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді; студенттердің физикаға деген қызығушылығын арттырады [4].
Ақпараттық технологиялардың дамуы – физикалық есептерді түрлі компьютер бағдарламалары көмегімен шешуге жол ашты. Физиканы оқытуда есептерді компьютер арқылы шешудің ерекшелігі, студенттердің физикалық құбылысты жан-жақты талдауға, сол құбылыс негізделген физикалық формулаларды зерттеуге, алгоритмдер құруға, жəне физика, математика, информатика пəндері арасындағы байланысты құра алуға үйретеді. Физикалық есептерді компьютер арқылы шығару, негізінен, есептеу жолдары қайталанатын, есептің жауабы графикалық түрде алынатын жағдайларда тиімді болып саналады.
Əрбір шығарылған есепте студенттерге əр түрлі проблемалық жағдайларда дұрыс модель құруға, есепті шығарудағы ыңғайлы əдісті таңдай алуына үйрету қажет. Студенттің стандартты білім деңгейін жоғарылату үшін жүйелі түрде есеп шығару тəжрибесі болуы керек [5]. Бұл кейбір физикалық есеп шығару əдістерін мысалдарымен жүйелендіру жəне анықтамаларын тұжырымдау əрекетінен туындайды. Есеп шығарудың синтетикалық əдісі төмендегі суретте келтірілген (1-сурет).
Жоғарыда аталған есеп шығару əдістер спектрі айтарлықтай кең жəне кездейсоқ арттыру əдісінен бастап (аналитикалық есеп шығаруға, есеп шығару құрылғысының үлесі «нөлге жақын»), калькуляторлық əдіске (компьютер үлесіне, шығару кезінде алынған, қорытынды формула бойынша əр түрлі күрделі есептеулер ғана қалады) дейін таралады. Кейбір əдістердің іргелі айырмашылығы бар, ал басқалары программаны жазуға дайындық немесе қарапайым аналитикалық шығару бөлігіне қосқан үлесімен ғана бір-бірінен ерекшеленеді. Сол себепті, əдістер мен жүйелендірулер шартты түрде сипат беріп отырады. Мысалы: аналитикалық есептеу жəне «калькулятор» əдістері арасында айырмашылық үлкен емес. Негізінде, есеп шығарудың барлық əдістерін бірдей синтетикалық əдіске алып келу мүмкін. Студент есепті белгілі бір кезеңге дейін шығарады (бұл, ақырында есеп шығаруды əдістерге бөлінуін анықтайды), программаны құрайды жəне компьютер есеп шығаруды қорытындылайды, не кейбір аралық нəтижелерді береді, не жауабын, не графигін немесе т.б. Алайда, физикалық есептер шығарудың модельдік, есептеу, арттыру əдістерінің мағынасын ажырата білуі, сонымен қатар, таңдап алынған əдісті қолдана отырып, физикалық есепті компьютер арқылы шешудің жүйесін меңгеруі қажет (2сурет).
1-сурет – Компьютер көмегімен физикалық есептерді шығару əдісі
2-сурет – Компьютер көмегімен физикалық есептерді шығарудың блок-схемасы
Халықаралық қазақ-түрік университеті «фидыбысы естіледі. Дыбыстың жылдамдығын зика» кафедрасында «Физикалық процестерді компьютерлік модельдеу» пəнін оқытуда, лекциялық сабақтарда жалпы физика құбылыстарын өз ішіне қамтыған, физикалық құбылыстар мен заңдылықтар туралы қысқаша анықтамалар, анимациялық көрсетілімдер, суреттер, графиктер келтірілген электронды оқу құралымен,«Физикалық процестерді компьютерлік модельдеу» оқу құралы оқу үдерісіне енгізілді.
компьютер арқылы шешу үдерісі жүреді.Жоғарыда айтылған физикалық есептерді компьютер көмегімен шығарудың əдістеріне, блок-схемасына сүйене отырып, физикалық есептердің алгоритмін құруға мысал келтірейік. 1-есеп: Тас шахтыға құлайды жəне арадан 6с уақыт өткенде тастың шахты түбіне тиген дыбысы естіледі. Дыбыстың жылдамдығын 330 м / с , еркін түсу үдеуін 10 м / с 2 деп алып, шахтының тереңдігін есептеңдер. Есептеу қателігін 1м деп алыңдар.
Бұл квадраттық теңдеуді аналитикалық жолмен есептеп шығару күрделірек жəне уақыттың көп кететіндігін есепке ала отырып, калькуляторлық есептеу əдісін қолданып алгоритм құрайық.
Қорытынды
Қазіргі кезеңде компьютерді оқу үдерісінде пайдалана білетін тəжірибелі мұғалім кадрларын даярлау міндеті қойылып отыр. Біздің елімізде ақпараттық қоғам жағдайында болып жатқан өзгерістер білім беру жүйесіне деңгейі мен мазмұны өзгерген сапа тұрғысынан жаңа тұрпатты мұғалімдер даярлауды талап етеді. Физика пəнінің мұғаліміне ақпараттық жəне телекоммуникациялық технологияларды оқыту жоғары оқу орындарында физиканы оқыту теориясы мен əдістемесін жəне тəрбиелеу нəтижесінің жайын елеулі түрде өзгертуге, жаңартуға негіз салушы бола алады.
Физикалық есептерді компьютер арқылы шығарудың мынадай маңызы бар:
- физикалық құбылыстар мен заңдарды жəне теорияларды талдауға, қорытындылауға, олардың арасындаға өзара байланыстарды анықтауға жəрдемдеседі;
- логикалық жəне физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендірулерді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық жəне сапалық мағыналарын ашады;
- физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына жəне өмірмен, информатикамен байланыстылығына көз жеткізеді;
- студенттерді тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, ақпараттық технологияларды қолдана алуына, физикалық процестердің модельдерін жасай алуға үйретеді;
- физикалық ұғымдарды, студенттердің практикалық іскерліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады;
- студенттердің білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді;
- пəнаралық байланысты күшейтуге ықпал жасайды;
- студенттердің физикаға деген қызығушылығын арттырады.
Əдебиеттер
- Керімбаев Н.Н. Физика саласында білім беруді ақпараттандыруды дамытудың ғылыми-теориялық негіздері. –Алматы, 2010.
- Орманова Ғ.К., Беркимбаев К.М., Курбанбеков Б.А., Раманкулов Ш.Ж., Бимаганбетова А.К. Formation of Creative Thinking of Students on Physics by Means of Electronic Resources. AWER Procedia Information Technology & Computer Science 04, 570-575. – Анталия 2013, Туркия.
- В.Г. Петросян. Решения физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования. –Нальчик, 2009. Россия.
- Жүсіпкалиева Г.К., Джумашева А.А., Кубаева Б.С. Мектепте физика курсын оқытудың теориясы мен əдістемесі. –Орал, 2012. Қазақстан.