Физика таълими дастурларида ноанъанавий энергия манбалари физик-технологик асосларини шакллантириш Текст научной статьи по специальности «Физика»

Абдиев У.Б.,

Термиз давлат университети

физика кафедраси доценти, техника фанлари

номзоди;

Исмоилов Э.О.,

Мирзо УлуFбек номидаги Узбекистан миллий университети магистранти, Тошкент банк коллежи укитувчиси.

ФИЗИКА ТАЪЛИМИ ДАСТУРЛАРИДА НОАНЪАНАВИЙ ЭНЕРГИЯ МАНБАЛАРИ ФИЗИК-ТЕХНОЛОГИК АСОСЛАРИНИ ШАКЛЛАНТИРИШ

АБДИЕВ У.Б., ИСМОИЛОВ Э.О. ФИЗИКА ТАЪЛИМИ ДАСТУРЛАРИДА НОАНЪАНАВИЙ ЭНЕРГИЯ МАНБАЛАРИ ФИЗИК-ТЕХНОЛОГИК АСОСЛАРИНИ ШАКЛЛАНТИРИШ

Маколада умумтаълим мактаблари физика таълим дастурларида ноанъанавий энергия ман-балари физик-технологик асосларини шакллантириш имкониятлари урганилган. Шунингдек, куёш энергиясини электр энергиясига айлантиришнинг физик-технологик асосларини укитишга доир бир катор методик тавсиялар берилган.

Таянч суз ва тушунчалар: фотоэффект, энергетика, мукобил энергия, куёш энергияси, геотер-мал энергия, конструкция, генератор, фотоэлектрик курилма.

АБДИЕВ У.Б., ИСМОИЛОВ Э.О. ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ПРОГРАММАХ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКИ

В статье изучены возможности формирования физико-технологических основ нетрадиционных источников энергии в программах общеобразовательных школ, а также приведены некоторые методические рекомендации по обучению физико-технологических основ превращения солнечной энергии в электрическую энергию.

Ключевые слова и понятия: фотоэффект, энергетика, солнечная энергия, геотермальная энергия, конструкция, генератор, фотоэлектрическая конструкция.

ABDIEV U.B., ISMAILOV E.O. FORMING OF PHYSICS-TECHNOLOGICAL BASICS OF NONCONVENTIONAL ENERGY SOURCES IN CURRICULA'S OF PHYSICS

There is considered in the article opportunities of physics and technological basics of nonconventional sources of energy teaching in the public schools programs. There are provides as well some recommendations of teaching physics and technological basics of solar energy transformation to electricity.

Keywords: photo-effect, energetic, geothermal energy, construction, generator, photo electrical construction.

Маълумки, инсоният турмуш тарзини цамда фан ва техника, ишлаб чицаришнинг мавжуд бутун соцаларини энерге-тикасиз, энергия манбаларисиз тасаввур этиб булмайди.

ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2014, 9

1-расм. Куёш энергиясидан электр энергияси х,осил к,илувчи замонавий фотоэлектрик батареялар.

2-расм. Замонавий технологиялар асосида ишловчи шамол генераторлари.

Хозирда энергия манбаларини ташкил этаётган хом ашё зах,иралари микдорлари (кумир нефть, газ) кескин камайиб бормокда. Бу эса, уз навбатида, янги ноанъ-анавий ва кайта тикланувчи энергия турла-рини ривожлантириш ва кенг жорий этиш эх,тиёжини келтириб чикаради. Шу нуктаи назардан, бу сох,ани, яъни кайта тикланувчи энергия ресурсларидан фойдаланиш йуналишидаги имкониятлар туFрисидаги билимларни боскичма-боскич шакллан-

тириш физика таълими жараёнида мух,им ах,амият касб этади.

Ушбу маколадаги маълумотларда, асосан, физика укитиш жараёнида ноанъанавий энергия манбалари физик-технологик асос-ларини боскичма-боскич шакллантириш имкон кадар ёритиб курсатилган. Ноанъанавий ва кайта тикланувчи энергия манбалари турларига асосан куёш фотоэнергети-каси, шамол энергияси, геотермал энергия

ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2014, 9

40 МАКТАБ ТАЪЛИМИ / ШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ч_!_/

1-жадвал. К,уёш энергиясини электр энергиясига айлантиришнинг физик-технологик асосларига доир мавзулар

№ Мавзулар номи Мавзуга тегишли асосий маълумотлар Вакти

1 Куёш энергиясини электр энергиясига айлантириш назарий асослари Ички фотоэффект ходисасига асосан ёруглик нури таъсирида электр энергияси хосил килиш физик механизмлари 2 соат

2 Куёш элементлари ишлаш принципи Ярим утказгич материалларда p - n утиш ходисасига асосланган электрон жуфтликлар хосил булиши жараёнлари 2 соат

3 Ярим утказгичли, куп катламли куёш элементлари Куп катламли гетероутишли куёш элементлари хосил килиш физик-технологик жараёнлари 2 соат

4 Куёш батареялари ва уларнинг янги конструкциялари Куёш батареялари тайёрлаш технологияси ва уларнинг замонавий янги конструкциялари туFрисида маълумотлар 2 соат

5 Куёш батареялари асосидаги фотоэлектрик курилмалар ва улардан фойдаланиш имкониятлари Фотоэлектрик курилмалар таркиблари, уларнинг вазифалари, куёш фотоэлектрик курилмаларидан туFридан-туFри электр энергияси хосил килиш ва иситиш тизимида фойдаланиш имкониятлари 2 соат

Ахолини электр энергияси билан таъминлаш имкониятлари,

6 Куёш электростанциялари ва уларнинг келажакдаги истик,боллари куёш электростанциялари техник имкониятлари ва улардан барча сохаларда энергия манбалари сифатида кенг фойдаланиш 2 соат

ва биоэнергияларни мисол тарикасида кел-тириш мумкин (1-2-расмлар).

Куёш фотоэнергетикаси бу энергия тур-ларининг нисбатан самарали ва экологик жихатдан тоза тури булиб, у анча юк,ори самарадорликка ва имкониятларга эга. Куёш фотоэнергетикаси туFрисидаги маъ-лумотлар физика фанининг «Фотоэффект ходисалар (ички фотоэффект) ва уларнинг кулланилиши», «Гелиотехника ва куёш энергиясидан фойдаланиш» мавзуларида шакллантирилиши максадга мувофикдир.

Куёш фотоэнергетикасида асосий хом ашё материаллар ярим утказгичли элементлар хисобланади. Ярим утказгичли элементлар-нинг электрик ва оптик хусусиятлари ва фотосезгирлиги жуда юкори хисобланади. Шунингдек, бу моддалар ташки таъсирлар-га жуда сезгир элементлар хисобланади. Укувчиларга физика дарсларида, асосан, куёш фотоэнергетикасига доир элементар

тушунчалар, маълумотлар келтирилиши максадга мувофикдир. 1-жадвалда куёш энергиясини электр энергиясига айланти-риш физик-технологик асосларига доир мавзулар тавсия этилади.

Ушбу жадвалдан куриниб турибдики, но-анъанавий энергия манбалари турларидан куёш фотоэнергетикаси туFрисида етарлича илмий-назарий маълумотлар келтирилган. Тавсия этилган мавзулар имкониятидан ке-либ чикиб, умумтаълим мактаблари физика курсининг электромагнетизм булимида яримутказгичлар ва уларнинг хоссалари тулик утилгандан сунг киритилиши максадга мувофик, деб хисоблаймиз. Чунки ярим утказгичли материаллар куёш фотоэнергетикаси хом ашё материали булиши билан бир каторда, уларнинг ишлаш механизмлари электромагнетизм фундаментал конунлари билан чамбарчас боFликдир. Хусусан, p-n утиш хосил булиши, электрон жуфтликлар-

ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2014, 9

нинг майдон таъсиридаги х,аракати х,амда элементлар юза катламидаги физик жара-ёнлар маълум конуниятларга буйсунади.

Умумтаълим мактабларида иложи бо-рича элементар тушунчалар ва маълумот-лар анча содда, кулай х,амда тушунарли булиши керак. Мисол тарикасида р-п утиш жараёни турли элементларда х,осил булиш механизмлари элементларнинг турларига боFликлиги, шунингдек, ташки таъсирлар-га сезгирлик имкониятлари х,исобга олина-ди. Яримутказгичли элементлардан асосан куёш фотоэнергетикасида кремний элемен-ти фойдаланилади. Бунда кремнийда р-п утиш х,осил килиш учун бор (В) ёки фосфор элементлари диффузия килинади. Шунингдек, бу элементлар кремний элемен-тига турли х,ароратларда диффузия булади. Бундай маълумотлар ва катталиклар схематик жадвалларда курсатилиши лозим. Укувчилар билим ва куникмаларини шакл-лантиришда анимацион-кургазмали курол-лардан фойдаланиш анча юкори самара беради. Шу нуктаи назардан, укувчиларда куёш фотоэнергетикаси туFрисида билим ва куникмалар х,осил килишда х,ам анима-цион кургазмали куроллардан фойдаланиш максадга мувофикдир. Мисол тарикасида фотоэффект х,одисасида электронлар ва ковакларнинг р-п утишдаги (потенциал тусикда) х,аракатининг анимацион кургазмали тасвирланган жараёни укувчида аник тасаввур х,осил булишига асос булади. Бунда физик конунлар мох,иятини тушуниш ^ам нисбатан кулайрокдир.

Укувчиларнинг ёши ва уларнинг дунёкарашини х,исобга олган ^олда, физика укитиш жараёнида куёш фотоэнергетикаси физик-технологик асосларини ишлаб чикиш

эх,тиёжи туFилади. Ушбу х,авола этилган маъ-лумотларда шу масалага тухталган ^олатда, куёш фотоэнергетикаси асосий тушунчала-рини узида акс эттирган мавзулар тавсия этилди. Ушбу тавсия этилган мавзуларга кушимча равишда интернет материаллари, журналлар ва бошка ахборот воситалари-дан фойдаланган х,олда мустакил ишлар, рефератлардан х,ам укувчиларнинг билим ва куникмаларини ривожлантиришда фойдаланиш мумкин.

Замонавий фан ва техника тараккиёти физика сох,асида х,ам мислсиз кашфиёт-лар, янгиликларни келтириб чикармокда. Куёш фотоэнергетикасида ^ам илмий тадкикотларда аникланаётган кашфиёт-лар бу сох,анинг борган сари ривожлани-шига олиб келмокда. Укувчиларга бу маъ-лумотларни етказиш учун укитувчи бор имкониятлардан фойдаланган х,олда дарс жараёнларини кизикарли ва самарали ташкил этиши х,амда дарснинг «аъло» даража-да утиш имкониятларини топиши лозим булади. Бунда янги инновацион педагогик технологиялардан, ноанъанавий дарс тур-ларидан фойдаланиш уз ижобий натижала-рини беради.

Умумтаълим мактаблари физика таъ-лимида кайта тикланувчи энергия ман-балари физик-технологик асосларини ва фотоэнергетик курилмалар тузилиши, иш-лаш тамойиллари х,амда фойдаланиш имкониятлари туFрисидаги маълумотларнинг дарс жараёнига киритилиши давр талаби сифатида каралиши лозим. Зеро, х,озирда ва келажакда бутун инсоният турмуш тар-зини энергия манбаларисиз, энергетикасиз тасаввур этиб булмайди.

ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2014, 9

с 42 V МАКТАБ ТАЪЛИМИ / ШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ л У

Адабиётлар:

1. Абдиев У.Б., Исмоилов Э.О., Мухаммадиева Г.Н. Олий таълим муассасалари физика таълимида «Гелиотехника ва ноанъанавий энергия манбалари» талаба танлов фанини укитишда янги педагогик технологиялардан фойдаланиш. // «Замонавий таълим» жур-нали, 2014, 2-сон. -18-21-6.

2. Абдиев У.Б., Исмоилов Э.О. Умумтаълим мактаблари физика таълимида куёш фо-тоэнергетикаси фундаментал тушунчаларини шакллантириш. // «Замонавий таълим» журнали, 2014, 1-сон. -21-24-б.

3. Абдиев У.Б. Физика таълимида ноанъанавий энергия манбалари. - Термиз, 2013.

4. Исмоилов Э.О., Донаева ГХ Физика ва математика фанлари таълимида вариацион тамойиллар. // ФМИ журнали, 2013, 3-сон. -133-135-б.

5. Абдиев У.Б. Оптимизация технологии солнечных элементов на основе монолитных варизонных AlGaAs-GaAs-гетероструктур. // Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006»: МГУ, Москва, 12-15 апреля 2006. -С. 48-49.

ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2014, 9