Орта мектепте «термодинамика негіздері» тарауын оқыту әдістемесі

1. ОРТА МЕКТЕПТЕ «ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ» ТАРАУЫН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ

Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі
Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті
МАТЕМАТИКА, ФИЗИКА ЖӘНЕ ИНФОРМАТИКА ФАКУЛЬТЕТІ
6В01504 – Физика
ОРТА МЕКТЕПТЕ «ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ» ТАРАУЫН ОҚЫТУ
ӘДІСТЕМЕСІ
Орындаған: Калибекқызы М., Фазылова А., Тілеуқараева Н.
Ғылыми жетекші: Жанбекова Г.И., магистр, аға оқытушы
Алматы, 2025

2. Мазмұны:

1 «ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ» ТАРАУЫН ОҚЫТУДЫҢ ҒЫЛЫМИ ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ
1.1 Мектепте «Термодинамика негіздері» тарауын оқыту әдістемелеріне
шолу
1.2 Орта мектепте «Термодинамика негіздері тарауын оқыту бойынша
кейбір әдістемелік ұсыныстар
2 «ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ» ТАРАУЫН ОҚЫТУ БОЙЫНША
ӘДІСТЕМЕЛІК ЖҰМЫСТАР
2.1 Орта мектепте «Термодинамика негіздері» тарауын оқыту әдістемесі
2.2 «Термодинамика негіздері» тарауы бойынша практикалық жұмыстарды
ұйымдастыру және өткізу

3.

Жобаның мақсаты: Орта мектепте «Термодинамика негіздері»
тарауын оқытуда тиімді әдістемелік тәсілдерді айқындау және оларды
оқу процесінде қолдану жолдарын ұсыну.
Міндеттері:
«Термодинамика
негіздері» тарауының мазмұнын талдау және
ғылыми-әдістемелік негіздерін айқындау;
Ішкі
энергия, жылу мөлшері, термодинамикадағы жұмыс және
термодинамикалық заңдарды оқытуда қолданылатын әдістерді
қарастыру;
Практикалық және зертханалық жұмыстар арқылы оқу материалын
меңгерту жолдарын ұсыну.

4.

Өзектілігі. Қазіргі білім беру жүйесінде оқушылардың ғылыми
дүниетанымын қалыптастыру, олардың функционалдық сауаттылығын
арттыру және заманауи техникалық бағыттарға бейімдеу өзекті мәселелердің
біріне айналып отыр. Осы мақсатта мектеп физикасы пәнінің мазмұнын
тереңдету, оқыту әдістемесін жетілдіру маңызды талаптардың қатарына
жатады. Сол бағыттағы маңызды бөлімдердің бірі – «Термодинамика
негіздері» тарауы.
Бұл тарау оқушыларға жылулық құбылыстардың физикалық мағынасын,
энергияның сақталуы мен түрленуін, термодинамиканың негізгі заңдарын
және жылу қозғалтқыштарының жұмыс істеу принциптерін түсіндіруге
бағытталған. Аталған тарау ғылыми-техникалық прогрестің негізі болып
саналатын жылу энергетикасы саласының теориялық негіздерін де қамтиды.
Сондықтан бұл тақырыпты оқыту барысында оқушылардың танымдық
қабілеттерін, логикалық ойлау дағдыларын, техникалық сауаттылығын
дамыту ерекше маңызды.

5.

Зерттеу нысаны: Орта мектептегі физика пәнін оқыту үдерісі.
Зерттеу пәні: Физиканы оқыту әдістемесі.
Жобаның күтілетін нәтижелері:
«Термодинамика негіздері» тарауын оқытудың әдістемелік жүйесін ұсыну;
Әрбір ұғымды меңгертудің тиімді тәсілдерін сипаттау;
Теория
мен практиканы сабақтастыру арқылы оқушылардың білім сапасын
арттыру жолдарын анықтау.
Жобаның жаңалығы: Зерттеу барысында «Термодинамика негіздері» тарауын
оқытуда қолдануға болатын әдістемелік шешімдер мен көрнекі құралдарды тиімді
жүйелеу ұсынылады. Бұл ұсыныстар оқу процесін түрлендіріп, оқушылардың
пәнге деген қызығушылығын арттыруға мүмкіндік береді.

6.

«ТЕРМОДИНАМИКА НЕГІЗДЕРІ» ТАРАУЫН ОҚЫТУДЫҢ ҒЫЛЫМИ -ӘДІСТЕМЕЛІК НЕГІЗДЕРІ
Термодинамика негіздері тарауы физикалық білім беру жүйесінің
маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл тарау энергияның
түрленуі мен берілуінің негізгі заңдылықтарын қамтиды,
табиғаттағы процестердің бағытын анықтауға мүмкіндік береді.
Оқу бағдарламасында бұл тақырыпты меңгеру оқушылардың
энергетикалық ұғымдар туралы түсініктерін қалыптастырып,
жаратылыстану ғылымдарының басқа салаларымен ажырамас
байланысын көрсетеді. Термодинамика заңдары химиялық
реакциялардан бастап, ғарыштық процестерге дейінгі құбылыстарды
түсіндіруде қолданылады.

7.

Күнтізбелік-тақырыптық жоспар (8-сынып)

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Орта мектепте «Термодинамика негіздері» тарауын оқыту әдістемесі
Термодинамиканың бірінші заңы. Газ бен будың жұмысы.
8.3.2.17 - Термодинамиканың бірінші заңының мағынасын түсіндіру
Газдың ішкі энергиясы мен
жұмысына байланысты
түсіндірме сызба (мысалы:
поршендегі газ, қыздырғанда
ұлғаю процесі).
1. Ұйымдастыру (1 мин):
– Сыныпты түгендеу, құрал-жабдықты тексеру.
2. Қызығушылықты ояту (3 мин):
Қолды тез-тез ысқылап жатсаң, неге жылынасың?
– Бұл кезде екі қолың бір-біріне жұмыс істейді – жұмыс ішкі энергияға
қалай айналады?
Велосипед дөңгелегін насоспен үрлегенде неге насос қызады?
– Сыртқы жұмыс неге жылу болып сезіледі?
Шәйнектің қақпағы бу әсерінен неге көтеріледі?
– Су қайнап, ішкі энергия қалай өзгеріп, жұмыс қалай орындалады?
3. Сабақ мақсатын айту (1 мин):
– «Бүгін біз энергияның сақталу заңын, яғни термодинамиканың
бірінші заңын түсінеміз.
– Соның негізінде газ бен будың кеңейу жұмысын қарастырып,
Q =ΔU +A
формуласындағы әр шаманың физикалық мағынасын нақтылаймыз.»

14.

Талдауда, мұғалім Wordwall платформасындағы дайын викториналық тапсырмаларға
жүгінеді. Мысалы, Wordwall сайтында «Термодинамика – Ойын-викторина» атауымен қазақ
тілінде құрылған тапсырмада бірінші заңның формуласы, жылу алмасу түрлері туралы сұрақтар
бар.
сілтеме: https://wordwall.net/ru/resource/38357569/термодинамика
Осылайша, тақырыпты бекіткен соң мұғалім үйге шығармашылық тапсырма беруіне болады.
Мысалы, «Қоршаған ортада энергияның сақталуына қатысты тағы бір мысал тауып, түсіндіріп келу»
немесе «Бірінші заңға бағынатын, бірақ күнделікті өмірде байқалмайтын процесс туралы шағын эссе
жазу». Бұл оқушылардың тек формуланы есте сақтап қана қоймай, оны қолдана білуін және
құбылыстарды түсіндіре алуын дамытады.

15.

16.

Мұғалім бірінші заңды оқытуда да интерактивті құралдарды пайдалана алады. Мысалы, Wordwall
сервисінде «Жылу процестерінің бағытталуы» тақырыбында «Сәйкестендіру» ойынын жасауға болады:
бір бағанда тұжырымдар жазылып, екінші бағанда «мүмкін/мүмкін емес» деген секілді сәйкес жауаптар
беріледі. Оқушылар бұл карталарды жұптастырып, қайсысының физикалық шындыққа сай, қайсысы қайшы
екенін анықтайды
сілтеме: https://learningapps.org/15483217

17.

Қорытындылау үшін, мұғалім Educaplay платформасындағы қазақ тіліндегі дайын ойындарды қолдана алады.
Мәселен, Educaplay-да «Термодинамиканың екінші заңы» бойынша құрылған «Froggy Jumps» ойыны бар екені іздеу
нәтижелерінен
байқалады.
сілтеме: https://www.educaplay.com/learning-resources/23473370-quiz.html
Онда бақаның секіруі арқылы дұрыс жауапты таңдау керек болатын сұрақтар бірінші заңға қатысты беріледі.
Мұғалім сабақты аяқтар алдында осы ойын арқылы оқушылардан сұрақтарға жауап беруді сұрайды. Сұрақ
үлгілері: «Жылу өздігінен қайда беріледі?», «Энтропия қай процесс кезінде артады?». Оқушылар ойынға
қатысып, тікелей жауап береді (мысалы, «Жылу әрқашан ыстықтан суыққа беріледі», «Энтропия қайтымсыз
процесте артады» деген сияқты). Ойын нәтижесінде ең көп дұрыс жауап берген оқушылар мадақталады.
Мұндай қорытынды бөлім оқушылардың көңіл-күйін көтеріп, сабақты жағымды нотада аяқтауға көмектеседі.

18.

Термодинамиканың бірінші заңын есептерде біртұтас жүйелі түрде қолдану үшін мынадай
әдістемелік қадамдарды ұстанамыз:
1. Есепті оқу және деректерді жинақтау
Нақты қандай процесс қарастырылып тұр? (жұмыс жасалды ма, жылу берілді ме, ішкі
энергия өзгерді ме)
Есепте берілген шамаларды (Q, ΔU, A) анықтап, сан мәндерін және олардың
таңбаларын жазып алыңыз.
2. Бірінші заң формуласын жазу
Q = ΔU + A мұндағы
• Q – жүйеге берілген жылу (қосу +, алу –),
• ΔU– ішкі энергияның өзгерісі (+ – энергия артты, - – кетті),
• A – жүйенің сыртқы ортаға жасаған жұмысы (+ – жүйе жұмыс істеді, - – сыртқы орта
жұмыс істеді).
3. Белгісіз шаманы таңдау
• Есептің сұрағы: “ішкі энергия қалай өзгерді?”, “қанша жылу берілді/алып еді?”, “жылу
бөлінді ме, әлде қабылданды ма?” – осыған сәйкес формулада белгісіз шаманы (Q, ΔU
немесе A) анықтап, оны теңдеуде басты орынға қойыңыз.

19.

4. Берілген мәндерді теңдеуге орналастыру
•Барлық берілген мәндерді формулаға орнықтырамыз.
•Жұмыс жасалған жағдайда A>0; егер жүйеге сырттан жұмыс жасалса, A<0.
•Жылу берілгенде Q>0; жылу бөлінсе (системадан шықса) Q<0.
•Ішкі энергия артса ΔU >0; кемиді ΔU <0.
5. Теңдеуді шешу
•Белгісіз шаманы шығарып аламыз:
•Мысалы, сұрақ ΔU болса: ΔU = Q - A.
•Сұрақ Q болса: Q = ΔU + A.
•Сандар мен таңбаларды қойып, есептеп шығарамыз.
6. Нәтижені физикалық интерпретациялау
•Шығарған мәннің таңбасына мән береміз:
•Егер Q<0 шықса – жүйе жылу бөлді.
•Егер ΔU >0 – ішкі энергия артты, т.б.
•Мәтін түрінде қысқаша жауап жазамыз.

20.

Қадамдарды екі мысалмен көрсетейік:
I деңгей (жеңіл есеп)
Есеп: Газға Q = +500 Дж жылу берілді, ол сыртқы ортаға A = +200 Дж жұмыс істеді.
Ішкі энергия ΔU қалай өзгерді?
1. Формула: ΔU = Q - A.
2. Орналастыру: ΔU = 500Дж - 200Дж.
3. Шешімі: ΔU = 300Дж.
4. Интерпретация: Ішкі энергия 300 Дж –ға артты.
II деңгей (орташа есеп)
Есеп: Газ поршеньді цилиндрде сыртқы ортаға A = +100 Дж жұмыс істеп ұлғайды
және осы кезде оның ішкі энергиясы ΔU = -250 Дж –ға азайды. Осы процесте Q
қанша?
1. Формула: Q = ΔU + A.
2. Орналастыру: Q = (-250Дж) + 100Дж.
3. Шешімі: Q = -150Дж.
4. Интерпретация: Q<0 болғандықтан жүйе 150 Дж жылу сыртқа бөлді.

21.

ҚОРЫТЫНДЫ
Зерттеу барысында «Термодинамика негіздері» тарауын орта мектепте оқыту мәселесі жан-жақты
қарастырылып, оның ғылыми-әдістемелік негіздері мен практикалық ұйымдастырылуы анықталды. Бұл
тарау – оқушылардың ғылыми дүниетанымын қалыптастыруға, энергияның сақталуы мен түрлену
заңдылықтарын түсінуге және термодинамикалық ұғымдарды техникамен, экологиямен байланыстыра
отырып меңгеруге мүмкіндік беретін маңызды оқу мазмұны.
Жұмыстың бірінші бөлімінде «Термодинамика негіздері» тарауын оқытудың теориялық негіздері
талданды. Отандық әдіскер-ғалымдардың (М.Қ. Құдайқұлов, Қ.Ж. Жаңабергенов, Б.Е. Ақытай, А.Е.
Әбілқасымова, Н.Қ. Қойшыбаев, Д.Н. Шамгонова) еңбектеріне шолу жасалып, осы тараудың мазмұндық
құрылымы мен оқыту ерекшеліктері анықталды. Бұл бөлімде оқушылардың танымдық белсенділігін
арттыруға, теориялық білімін практикамен ұштастыруға бағытталған әдістемелік қағидалар жүйеленді.
Сонымен қатар, жаңартылған білім беру бағдарламасына сай оқулық құрылымы мен оқу мақсаттарының
мазмұны сарапталып, тарау ішіндегі тақырыптардың бірізділігі, пәнаралық байланысы мен зерттеу
мүмкіндіктері көрсетілді.
Екінші бөлімде «Термодинамика негіздері» тарауын оқыту бойынша нақты әдістемелік жұмыстар
ұсынылды. Бұл бөлімде қазіргі педагогикалық технологиялар негізінде сабақ жүргізудің тиімді формалары
анықталды. Бұл әдістер оқушыны сабақтың белсенді қатысушысына айналдырып, физикалық ұғымдарды
өмірлік жағдайлармен байланыстыра отырып меңгеруге мүмкіндік береді.

22.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА
РАХМЕТ!!!