Введение.

Кіріспе. Қазіргі білім беру жүйесінде физика пәнін оқыту барысында білім алушылардың іргелі ұғымдарды терең әрі саналы меңгеру деңгейін анықтау өзекті ғылыми-педагогикалық мәселелердің бірі. Соның ішінде электр заряды ұғымы мектеп физикасының негізгі түсініктерінің қатарына жатады. Аталған тақырыпты меңгеру деңгейі білім алушылардың келесі бөлімдерді игеру сапасына тікелей әсер етеді. Алайда педагогикалық тәжірибеде оқушылардың бұл ұғымды толық түсінбеуі, әсіресе Кулон заңы мен зарядтардың өзара әрекеттесу заңдылықтарын қолдану барысында қиындықтарға тап болуы жиі байқалады.

Зерттеу тақырыбын таңдаудың негіздемесі – білім алушылардың физикалық ұғымдарды меңгеру деңгейін нақты деректер негізінде бағалаудың жеткіліксіздігі және оқу үдерісінде туындайтын қиындықтарды жүйелі түрде талдаудың қажеттілігімен айқындалады. Осыған байланысты тақырыптың өзектілігі қазіргі білім беру жағдайында оқыту тиімділігін арттыруға бағытталған әдістемелік шешімдерді іздестірумен сипатталады.

Зерттеу объектісі – жалпы білім беретін мектептің 10-сынып оқушыларының оқу үдерісі. Зерттеу пәні – білім алушылардың электр заряды тақырыбы бойынша түсіну және меңгеру деңгейі. Зерттеудің мақсаты – оқушылардың тақырыпты игеру деңгейін анықтау, оқу барысында кездесетін негізгі қиындықтарды айқындау және оларды еңсеруге бағытталған ұсыныстар әзірлеу.

Зерттеу міндеттері ретінде білім деңгейін бағалау, оқу қиындықтарын анықтау, сауалнама нәтижелерін талдау және оқыту тиімділігін арттыру жолдарын ұсыну қарастырылады. Зерттеу әдістері ретінде сауалнама жүргізу, педагогикалық бақылау және алынған мәліметтерді салыстырмалы талдау тәсілдері қолданылды.

Зерттеу гипотезасы: егер оқушылардың физикалық ұғымдарды меңгеру деңгейі жүйелі түрде талданып, оқу қиындықтары дер кезінде анықталса, онда оқыту үдерісінің тиімділігін арттыруға мүмкіндік туады. Жұмыстың практикалық маңыздылығы – алынған нәтижелерді мектеп тәжірибесінде қолдану арқылы оқыту сапасын жақсартуға бағытталуында.

Қазіргі ғылыми-педагогикалық әдебиеттерде электр заряды және электростатика тақырыптарын оқыту мәселесі кеңінен қарастырылып келеді. Зерттеушілер бұл бағытта білім алушылардың ұғымдық түсініктерін қалыптастыру мен оқу қиындықтарын еңсеру мәселелеріне ерекше назар аударады. Шетелдік ғылыми еңбектердің қатарында «Investigation of Coulomb’s Law and the Nature of Electric Charge» атты зерттеуде авторлар электр заряды ұғымының физикалық табиғатын қайта қарастырып, оның энергиямен байланысын тереңірек түсіндіру қажеттігін негіздейді [1].

Сонымен қатар, «Coulomb’s Law» (EBSCO Research Starters) еңбегінде Кулон заңы электростатиканың іргелі заңы ретінде сипатталып, зарядтардың өзара әрекеттесуін түсіндірудегі негізгі теориялық модель ретінде қарастырылады [2].

 Білім беру технологиялары саласындағы зерттеулерде «Mobile Learning in Physics Education: Enhancing Understanding of Electric Charge» мақаласында мобильді оқыту құралдарын пайдалану білім алушылардың тақырыпты меңгеру деңгейін арттыруға ықпал ететіні көрсетіледі [3].

Авторлардың пайымдауынша, цифрлық ресурстар оқу материалын көрнекі түрде ұсыну арқылы білім алушылардың қызығушылығын арттырып, түсіну деңгейін жақсартады. Білім алушылардың оқу қиындықтарын талдауға арналған «Student Understanding of Coulomb’s Law and Electric Force» атты зерттеуде оқушылардың Кулон заңы бойынша есептерді шешу барысында математикалық модель мен физикалық мазмұн арасындағы байланысты орнатуда қиындықтарға тап болатыны анықталған [4].

 Сонымен қатар, «The Effect of Multiple Representations on Students’ Learning in Physics» еңбегінде ақпаратты әртүрлі формада ұсынудың (графикалық, мәтіндік, математикалық) білім алушылардың түсіну деңгейіне әсері жан-жақты қарастырылған [5].

 Эксперименттік әдістердің тиімділігі «Experimental  Methods in Teaching Electrostatics» зерттеуінде дәлелденіп, тәжірибеге негізделген оқыту тәсілдерінің білім алушылардың танымдық белсенділігін арттыратыны көрсетіледі [6].

Ал «Electric Charge Behavior in Different Media» атты еңбекте электр зарядының әртүрлі ортадағы қасиеттері мен электр өрісінің әсері ғылыми тұрғыдан талданады [7].

Классикалық оқулықтар қатарында R. Serway мен J. Jewett-тің «Physics for Scientists and Engineers» [8)], D. Halliday, R. Resnick және J. Walker авторларының «Fundamentals of Physics» [9], сондай-ақ H. Young пен R. Freedman-ның «University Physics with Modern Physics» еңбектері [10] электр заряды тақырыбының теориялық негіздерін жүйелі түрде түсіндіретін іргелі дереккөздер ретінде кеңінен қолданылады.

Методы.

Материалдар мен әдістер. Мақаламызда білім алушылардың оқу жетістіктерін эмпирикалық тұрғыдан бағалауға бағытталған педагогикалық зерттеу жүзеге асырылды. Зерттеу базасы ретінде Ш.Ниязов атындағы жалпы білім беретін мектептің 10 «А» сыныбы алынды, оған 23 білім алушы қатысты. Деректерді жинақтау мақсатында арнайы құрастырылған сауалнама қолданылып, оның мазмұны электр заряды тақырыбының мазмұндық құрылымын ескере отырып әзірленді.

Сауалнама 9 сұрақты қамтитын төрт мазмұндық блокқа жүйеленді. Бірінші блок білім алушылардың тақырып бойынша теориялық түсініктерін айқындауға бағытталды. Екінші блокта оқу барысында туындайтын негізгі қиындықтар мен кедергілер анықталды. Үшінші блок сұрақтары білімді тәжірибелік тұрғыда қолдану деңгейін бағалауға арналды. Төртінші блокта білім алушылардың өзіндік бағалауы және мұғалімнің оқыту тәсілдеріне қатысты пікірлері жинақталды.

Зерттеу барысында эмпирикалық деректерді жинау үшін сауалнама әдісі негізгі құрал ретінде қолданылды. Сонымен қатар, педагогикалық бақылау әдісі арқылы оқушылардың сабақтағы белсенділігі мен танымдық әрекеті қосымша талданды. Жиналған мәліметтерді өңдеу кезінде салыстырмалы талдау, жүйелеу және жалпылау әдістері пайдаланылды, бұл өз кезегінде алынған нәтижелердің мазмұндық дәлдігін арттыруға мүмкіндік берді.

Зерттеу үдерісі кезең-кезеңімен ұйымдастырылып, деректерді жинау, өңдеу және интерпретациялау логикалық бірізділікпен жүзеге асырылды. Қолданылған әдістер кешені зерттеу нәтижелерінің объективтілігі мен сенімділігін қамтамасыз етуге бағытталды.

Негізгі ережелер. Зерттеу аясында алынған эмпирикалық деректерді жүйелі түрде талдау білім алушылардың электр заряды тақырыбын меңгеру деңгейінің көпқырлы сипатын айқындауға мүмкіндік берді. Анықталған нәтижелер білім алушылардың басым бөлігінде теориялық түсініктің қалыптасқанын көрсеткенімен, бұл білімнің тұрақтылығы мен қолданбалы деңгейі жеткілікті дәрежеде емес екендігін аңғартады.

Сауалнама көрсеткіштері бойынша респонденттердің едәуір бөлігі тақырыпты жақсы деңгейде меңгергенін көрсеткенімен, ұғымдардың терең мәнін толық игеру барлық білім алушыларға тән емес. Бұл, әсіресе, Кулон заңы секілді негізгі заңдарды есептер шығару барысында қолдануда айқын байқалады. Демек, теориялық білім мен практикалық дағдылар арасындағы үйлесімділіктің жеткіліксіздігі зерттеліп отырған мәселенің өзекті қырларының бірі болып табылады.

Зерттеу барысында білім алушылардың оқу үдерісінде есеп шығару дағдыларының жетекші орын алатынынын, алайда дәл осы бағытта белгілі бір олқылықтардың бар екенін анықтадық. Сонымен қатар, теориялық материалды есте сақтау мен оны жүйелеу мәселелері де назар аударуды талап етеді. Бұл жағдай оқыту мазмұнының құрылымдық ұйымдастырылуын және оны ұсыну тәсілдерін қайта қарастыру қажеттігін көрсетті.

Білім алушылардың оқу қажеттіліктеріне қатысты жауаптары оқу процесін дараландырудың маңыздылығын айқындайды. Атап айтқанда, қосымша уақыт бөлу, есептер санын арттыру және түсіндірудің қарапайым әрі қолжетімді формаларын енгізуге қажеттілік анықталды. Сонымен қатар, тәжірибелік бағыттағы тапсырмалар мен өмірмен байланыстыру элементтері оқыту тиімділігін арттыратын маңызды факторлар ретінде көрініс тапты.

Результаты.

Нәтижелер мен талқылаулар. Жүргізілген эмпирикалық зерттеу барысында алынған деректерді жүйелеу білім алушылардың электр заряды тақырыбын меңгеру деңгейінің нақты көрсеткіштерін айқындауға мүмкіндік берді. Бірінші блок нәтижелері бойынша респонденттердің 60,9%-ы тақырыпты «жақсы», 21,7%-ы «өте жақсы», ал 17,4%-ы «орташа» деңгейде түсінгенін көрсетті, ал «түсіну қиын болды» деген жауап тіркелмеді.

1 сурет.  Электр заряды тақырыбын түсіну деңгейі

           Негізгі ұғымдарды игеру деңгейіне қатысты білім алушылардың 56,5%-ы «толық түсіндім», 43,5%-ы «жартылай түсіндім» деп жауап берген, ал «түсінбедім» деген жауаптың болмауы тақырыптың базалық деңгейде қабылданғанын аңғартады.

2 сурет.  Электр зарядының негізгі ұғымдарын түсіну деңгейі

   Кулон заңы бойынша есептерді қолдану деңгейін бағалау барысында 69,6% білім алушы «қиындықтар бар» деп көрсетсе, 26,1%-ы «жақсы қолдана аламын», ал 4,3%-ы «мүлде түсінбедім» деп жауап берген.

3 сурет.  Кулон заңын есептерде қолдану деңгейі

 Екінші блок нәтижелері бойынша ең күрделі бөлім ретінде есеп шығару (40,9%), Кулон заңы (27,3%), зарядтың сақталу заңы (22,7%) және заряд түрлері (9,1%) айқындалды. Сабақ барысында туындаған қиындықтар құрылымында есеп шығару – 47,8%, теориялық материалды есте сақтау – 30,4%, қиындықтардың болмауы – 17,4%, ал формулаларды түсіну – 8,7% көрсеткішті құрады.

4 сурет.  Бөлімдердің күрделілік деңгейін анықтау

 Тақырыпты меңгеру үдерісінде жетіспеген факторлар ретінде білім алушылар қосымша уақытты (39,1%), есептер көлемін арттыруды (34,8%), түсіндірудің қарапайымдылығын (26,1%) және көрнекілік құралдарды (8,7%) атап өткен.

5 сурет.  Тақырыпты түсінуді жақсартуға қажетті факторлар

           Үшінші блок нәтижелері білім алушылардың 65,2%-ы тақырыптың өмірлік қолданысын түсінетінін, 34,8%-ы ішінара түсінетінін көрсетті.

6 сурет.  Электр заряды тақырыбының қолданылуын түсіну деңгейі

           Қосымша тапсырмалардың тиімділігіне қатысты 78,3% «иә», 13% «аздап», 8,7% «жоқ» деп жауап берген.

7 сурет.  Қосымша тапсырмалардың тақырыпты түсінуге көмегі

           Төртінші блок көрсеткіштері бойынша білім алушылардың 73,9%-ы өз деңгейін «орташа», ал 26,1%-ы «жоғары» деп бағалаған, «төмен» деңгей тіркелмеген.

8 сурет.  Электр заряды тақырыбын түсіну деңгейін бағалау

 Мұғалімнің түсіндіру тәсіліне қатысты 95,7% «өте жақсы көмектесті», ал 4,3% «ішінара көмектесті» деп көрсеткен.

9 сурет.  Мұғалімнің түсіндіру тәсілінің оқушыларға әсері

Обсуждение.

Талқылау.  Алынған нәтижелер білім алушылардың тақырыпты теориялық тұрғыдан қабылдау деңгейі жеткілікті болғанымен, оны қолдануда белгілі бір танымдық кедергілердің бар екенін көрсетеді. Әсіресе, Кулон заңы бойынша есептерді орындау барысында байқалған қиындықтар теория мен практика арасындағы үйлесімділіктің жеткіліксіздігін айқындайды.

Есеп шығару дағдыларының әлсіз қалыптасуы мен теориялық материалды есте сақтаудағы қиындықтар оқыту үдерісінде білімді бекіту және жүйелеу кезеңдерінің жеткілікті деңгейде ұйымдастырылмағанын көрсетеді. Сонымен қатар, қосымша уақыт пен есептерге деген сұраныстың жоғары болуы білім алушылардың оқу қажеттіліктерінің толық қамтамасыз етілмегендігін білдіреді.

Білім алушылардың басым бөлігінің тақырыптың өмірлік маңызын түсінуі және қосымша тапсырмалардың тиімділігін жоғары бағалауы тәжірибелік-бағдарланған оқытудың нәтижелілігін дәлелдейді. Мұғалімнің түсіндіру әдістеріне берілген жоғары баға оқыту процесінің сапалы ұйымдастырылғанын көрсеткенімен, бұл жағдай білім алушылардың дербес танымдық белсенділігін арттыру қажеттілігін жоққа шығармайды.

Зерттеу гипотезасына сәйкес, білім алушылардың оқу барысында кездесетін қиындықтарын жүйелі түрде анықтау және оларды талдау оқыту тиімділігін арттыруға ықпал ететіні дәлелденді. Алынған нәтижелер оқыту үдерісін жетілдіру мақсатында тәжірибелік тапсырмаларды көбейту, күрделі ұғымдарды көрнекілік арқылы түсіндіру және оқу уақытын тиімді ұйымдастыру қажеттілігін негіздейді.

Заключение.

Қорытынды. Жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмысы 10-сынып білім алушыларының электр заряды ұғымын меңгеру деңгейін кешенді әрі жүйелі түрде талдауға мүмкіндік берді. Эмпирикалық деректер мен теориялық зерттеулердің нәтижелері аталған тақырып бойынша білім алушылардың базалық түсініктерді ішінара игергенін көрсеткенімен, ұғымдардың мазмұндық тереңдігін түсінуде және практикалық жағдаяттарда қолдануда жүйелік олқылықтардың бар екенін айқындады. Әсіресе, зарядтардың өзара әрекеттесу заңдылықтарын қолданып, Кулон заңы негізінде есептерді шешуде математикалық модель мен физикалық мазмұн арасындағы өзара байланыстарды орнатуда қиындықтар байқалды.

 Зерттеу нәтижелері білім алушылардың теориялық білімін тәжірибелік іс-әрекетпен ұштастыру құзыреттілігінің жеткілікті деңгейде қалыптаспағанын көрсетті. Бұл өз кезегінде оқыту үдерісінде көрнекілік құралдарды ғылыми-әдістемелік тұрғыдан ұтымды пайдалану, тәжірибеге бағытталған тапсырмаларды жүйелі түрде енгізу және физикалық ақпаратты көрнекі формада (мәтіндік, графикалық, математикалық) ұсыну қажеттігін негіздейді.

 Зерттеу барысында ұсынылған гипотеза дәлелденді, білім алушылардың оқу жетістіктерін жүйелі түрде диагностикалау және оқу үдерісінде туындайтын қиындықтарды уақтылы анықтау оқыту тиімділігін арттырудың негізгі алғышарттарының бірі болып табылады. Осыған сәйкес, оқыту мазмұнын жаңғырту, инновациялық педагогикалық технологияларды енгізу және білім алушылардың танымдық белсенділігін арттыруға бағытталған әдістемелік тәсілдерді жетілдірудің маңыздылығы айқындалды.