Физика сабағында оқушыларға эксперименттік есептерді шығартудың маңызы

Физика сабағында оқушыларға эксперименттік есептерді шығартудың маңызы.
Эксперименттік есептер-құрылысы жағынан, шығару тәсілдері бойынша, мәселе есептерге ұқсас, бірақ қажетті шамалар тәжірибе нәтижесінде алынады. Оқушылар мұндай есептерді шығару үшін қойылған проблемаға байланысты қажетті заңдылықтарды анықтап, өз күшімен тәжірибелер жүргңзеді, өлшеулер жасайды. Қажетті шамалар алынғаннан кейін, эксперименттік есеп мәселе есепке айналады. Физиканы оқып үйренуде, оның мағынасын терең түсінуде, эксперименттік есептер орындаудың мәні ерекше. Оқушылар құрал- жабдықтармен танысып, өлшеулер жасау техникасын үйренеді, жаттығулар орындайды да, физика құбылыстарын қолдан жасап көзімен көреді. Тіпті қарапайым тәжірибенің өзін оқушылар қызығып жасайтын болады. Экспериментальды есептер шығарған тиімді, себебі олар бақылау және тәжірибе арқылы шығарылады. Оны орындау үшін тиісті құрал-жабдықтар қолданылады. Аралас есептер шығару да пайдалы, оқушылар теория жағынан есептеп, одан кейін тәжірибеде қорытындысын көреді. Мысалы, берілген дене суда жүзе ме? (не басқа сұйықтықта). Есепті шығару үшін дененің тығыздығын анықтау керек, оны судың тығыздығымен салыстыру керек, қорытынды жасап, оны тәжірибеде тексеру қажет. Оқушыларға эксперименттік есептерді сабақта да, сабақтан тыс уақытта да беруге болады, бірақ сабақ оқытуды ұйымдастырудың негізгі формасы болғандықтан, эксперименттік тапсырмаларды сабақ үстінде орындаудың маңызы үлкен. Эксперименттік есепті сабақтың әр түрлі кезеңдерінде беруге болады: жаңа материалды түсіндіру кезінде, сабақты бекіту кезінде, оқушылардың есеп шығаруға жаттығу кезінде және оқушылардың білімін тексеру кезінде. Эксперименттік есептердің бағалы жері-ол оқушылардың алған білімін практикада қолдана білуін тексеруге жол ашады. Екіншіден тіпті оңай деген эксперименттік тапсырманың өзі зерттеушілік қабілеті бар оқушыларды табуға жағдай жасайды. Мәселен, шамның кедергісін анықтаған кезде көптеген оқушылар кернеудің мәні мен тоқ күшін бір рет қана өлшеп қояды. Кейбір оқушылар тоқ күші мен кернеудің мәндерін өзгертеді, бірақ шам кедергісін есептеу нәтижелеріндегі айырмашылықты көргеннен кейін, нәтижелердегі алшақтықты еш дәлелсіз құралдар қатесіне жатқызады да орташа бір мәнді тауып, нәтижелерді қолдан «жақсартуға» тырысады. Кейбір оқушылар ғана тоқ күшін өзгерткен кезде шамның электрлік кедергісінің мәндерінің өзгеретінін көргеннен кейін, осы эффектіні арнайы зерттеп, оны түсіндіру үшін өз болжамын айтады.
Енді эксперименттік есептің шығару жолдарына мысалдар келтірейік.
1.Есеп: үстел үстінде доптың резеңке камерасы, таразы, ұсақ гирлер, насос, масштабты сызғыш. Бос камера таразымен өлшенеді де, оған ауа толтырып үрлейді. Камерадағы ауаның қысымын анықтау керек.
Есепті шығарудың жолы: егер камерадағы ауаның қысымы атмосфералық қысымға тең болса, онда камерадағы ауаға әсер етуші кері итеруші күш оның салмағына тең болатындықтан ауасы бар камераның салмағы ауасыз камераның салмағына тең.
Ауасы бар камераны өлшеп, оның салмағының P1 шамадан P2 шамаға дейін көбейетінін, сондықтан оның ішінде қысымы атмосфералық қысымынан жоғары ауа мөлшері бар.
Камерадағы ауа қысымы P1, ал оның көлемі V1 болсын.
P1V1=P0V0 мұндағы P0-атмосфералық қысым, V0-P0-қысымдағы камера ішіндегі ауаның көлемі.
P1=
Атмосфералық қысым барометр көмегімен анықталады. Ауаның меншікті салмағы физикалық шамалардың кестесінен алынады. Үрленген камераның көлемі формуласымен есептелінеді. Камераның радиусы оның шеңберін жіп арқылы өлшеумен табылады. Есептің дұрыстығын сынапты манометрдің көмегімен тексеруге болады.
2.Есеп: үстел үстінде нихром сымды катушка және микрометр, 3 минутта 200 г суды 10 С температурадан қайнау температурасына дейін жеткізу үшін қажетті «қыздырғышты» дайындау үшін сымның қанша бөліктегі ұзындығын алу керек? Қыздырғыштың пайдалы әсер коэфициентін 90% деп есептеу керек.
Есепті шешу жолы.Қыздырғыштың жұмыс істеуінің шарттарын ескере отырып, оның кедергісі есептелінеді:

Мұндағы кернеуді 220 В-қа тең деп аламыз. Қалған барлық шамалар берілген. Қыздырғыштың кедергісін біле отырып, оны дайындауға қажетті сымның ұзындығын табуғаболады.
Сымның көлденең қимасының ауданы микрометрдің көмегімен өлшенеді. Нихромның меншікті кедергісін физикалық шамалардың кестесінен аламыз. Есептің дұрыстығын тәжірибе жасап тексеруге болады. Ол үшін катушкадан қажетті сым кесегі алынады да, оны әйнек түтікке орап, қажетті су мөлшеріне салады. Осы жүйені айнымалы тоқ көзіне қосады. Физика сабағында осындай тапсырмаларды беріп отыру, оқушылардың эксперименттік зерттеу іс-әрекетін қалыптастыруға үлкен мүмкіндік береді.