CC BY
122Oriental Renaissance: Innovative, R VOLUME 1 | ISSUE 4
educational, natural and social sciences О ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
FIZIKANI O'QITISHNI NILabVIEW DASTUR TEXNOLOGIYASIDAN
FOYDALANISH IMKONIYATLARI
Irkabayev Djumanali Usmanovich (Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali)
Annotatsiya: Fizika ta'limida axborot va kompyuter texnologiyasini qo 'llanishning istiqbolli yo 'nalishlaridan biri bu fizikaviy jarayonlarni va tajribalarni kompyuterda modellashtirish hisoblanadi. O 'qituvchining dars o 'tishiga ko 'pgina engilliklar tug 'diradi, fizikaviy jarayonlarni oydinlashtiradi. Jarayonlarni namoyish etish va ixtiyoriy marta takrorlab ko 'rsatish imkoniyatini yaratadi.
Kalit so'zlar: modellashtirish, kompleks dasturlar, axborot texnolgiyalari, animatsiya, dinamik modellar.
Аннотация: Одним из перспективных направлений применения информационных и компьютерных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических процессов и экспериментов. Это облегчает обучение учителя и проясняет физические процессы. Позволяет демонстрировать процессы и повторять их по желанию.
Ключевые слова: моделирование, сложные программы, информационные технологии, анимация, динамические модели.
Abstract: One of the promising areas of application of information and computer technology in physics education is computer modeling of physical processes and experiments. It facilitates the teacher's teaching and clarifies the physical processes. Allows you to demonstrate processes and repeat them at will.
Keywords: modeling, complex programs, information technology, animation, dynamic models.
KIRISH
O'zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh.M.Mirziyoyevning 2021 yil 19 martdagi № PQ-5032 qarori asosida «Fizika sohasida ta'lim sifatini oshirish va ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to'g'risida"gi qarorida o'quv jarayoni va uni takomillashtirishda axborot texnologiyalari va kompyuterlarni jamiyat hayotiga, kishilarning turmush tarziga, umumiy o'rta ta'lim maktablari, o'rta maxsus, kasb-xunar ta'limi va oliy ta'lim muassasalari o'quv jarayoniga jadallik bilan olib kirish g'oyasi ilgari surilgan. [1]
Fizika ta'limida axborot va kompyuter texnologiyasini qo'llanishning istiqbolli yo'nalishlaridan biri bu fizikaviy jarayonlarni va tajribalarni kompyuterda
modellashtirish hisoblanadi. Kompyuter modellari bu an'anaviy va noan'anaviy dars
228
Scientific Journal Impact Factor
jarayonlarini faollashtiradi va o'qituvchining dars o'tishiga ko'pgina engilliklar tug'diradi, fizikaviy jarayonlarni oydinlashtiradi, effektlarni saqlashga, monitorda (ekranda) o'quvchilarga namoyish etib va bir necha marta takrorlab ko'rsatish uchun katta imkoniyatlar yaratadi[4].
Kompyuter yordamida o'qitishda modellashtirish vaqt masshtabini, parametrlarni keng oraliqda tanlab va tajriba shartlarini o'zgartirishga, tajribada mumkin bo'lmagan hollarni nomoyish etish imkoniyatlarini yarata oladi. Ayrim hollarda tajribani xarakterlovchi kattaliklarning vaqtga bog'liqlik grafigini ekranga olib chiqish imkoniyatlarini kengaytiradi. Bu grafiklar o'tkazilayotgan tajriba bilan bir vaqtda ekranga chiqadi, unga maxsus ravshanlikni beradi va o'rganiliayotgan jarayonning umumiy qonuniyatini tushunishni osonlashtiradi. Bu vaqtda kompyuter yordamida noan'anaviy o'qitish natijalarini grafik usulda aks ettirishi (tasvirlanishi), olinayotgan ma'lumotning katta hajmini o'zlashtirishni engillashtiradi (ixchamlashtiradi)[2].
Mazkur maqolani yoritish jarayonida ilmiy bilishning obyektivlik, mantiqiylik, analiz va sintez usullaridan keng foydalanildi. Mazkur tadqiqot jarayonida fizikani o'qitishni NI LabVIEW dastur texnologiyasidan foydalanish imkoniyatlari obyektiv ochib berildi. Bugungi kundagi ta'lim sohasida fizika fanini o'qitish texnologiyalari mantiqiy izchillik jihatdan tadqiq qilindi. Tadqiqot jarayonida O'zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh.M.Mirziyoyevning asarlari metodologik manba bo'lib belgilandi.
O'qitishning metodlariga ko'rgazmali (namoyishli) o'quv qurollari, texnikaviy o'qitish metodlari, didaktik materiallar va h.k. kiradi. Bugungi kunda o'qitish usullari takomillashib bormoqda. Axborot texnologiyalarining shiddat bilan rivojlanib borishi bilan muammoli o'qitish jarayonining yangi, kompyuterlashtirilgan muammoli o'qitish turi yuzaga keldi.
O'qitishning boshqa metodlarini qo'llash kabi o'qitish jarayoniga axborot texnologiyalarini qo'llashda pedagogik-psixologik holatlar bilan bog'liq bir qator muammolar yuzaga keladi. Ilmiy bilimni tahlil etish o'qitishni kompyuterning quyidagi funksiyalarini tizimlashtirishga va ajratishga imkoniyat yaratadi:
- texnika-pedagogik (o'rgatadigan va boshqaradigan dasturlar, tashxislovchi, ekspertiza yurituvchi, tahlik qiluvchi suhbatlashuvchi, maslahat beruvchi, hisobli-mantiqiy) dasturlar;
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODLAR
MUHOKAMA VA NATIJALAR
Scientific Journal Impact Factor
- didaktik (kompyuter-trenajer sifatida, repetitor sifatida, assistent sifatida, ma'lum bir xollarni namayon etuvchi uskuna sifatida, kompyuter o'qitish jadalligini muvofiqlashtirish usuli sifatida, o'qituvchi mahoratining optimizatsiyasi sifatida, kompyuter ma'lum funksiyalarni bajaruvchi vosita sifatida, o'quv ma'lumotlarini jadallik bilan tuzatuvchi, nazorat qiluvchi va baholavchi sifatida).
SHunga bog'liq ravishda pedagogikaning vazifasi yuqorida ko'rsatilgan funksiyalar haqiqiy natijaga erishish holatini aniqlash va ta'minlashdan iborat.
O'quv jarayonida axborot texnologiyalarini qo'llanishning maqsadga muvofiqligi, bugungi kunda o'qitishning mazmuni, formasi va metodlari bilan bog'liqligini quyidagi maqsadlar bilan ajratish mumkin:
• vaqtni tejash;
• o'quv jarayonida o'quvchilarning «o'zlashtira olish» darajasi;
• o'quvchilarning yakka yondoshishini amalga oshirish;
• pedagogik usullarni «mexanizatsiyalashtirish» darajasi.
Axborot texnologiyalaridan foydalanib noan'anaviy o'qitish ta'limning mazmuni, shakl va metodlarini takomillashtiradi, o'qitishni tezkor, sifatli, faol va ilg'or usullaridan, jumladan, axborot texnologiyalarinidan foydalanish, fanni o'zlashtirish imkoniyatlarini oshirishning ilmiy - uslubiy asoslarini yaratish, o'qitish texnologiyasi vositasida o'quvchilarning bilim va ko'nikmalarini rivojlantirishi mumkin. SHuning uchun, zamonaviy o'qitish texnologiyasini amalga oshirish, noan'anaviy o'quv manbalaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Quyida noan'anaviy yangi o'quv turlarini tashkillashtirishga yordam beradigan kompyuterda modellashtirilgan dasturlardan foydalanish imkoniyatlarini o'rgatuvchi kompleks tizimlardan "NILabVIEW" dasturi yordamida yaratilayotgan virtual laboratoriyalar o'quv laboratoriyalarimiz sharoitida bajarish imkoni bo'lmagan jarayonlarni modellaridan foydalanib talabalar bilimini oshirish va murakkab fizikaviy jarayonlar haqida ma'lumot beramiz[3].
Kompyuterdan foydalanuvchi tajribaning dastlabki shartlarini o'zgartira borib, kerakli fizik tajribalarni o'tkazadi va natija asosida xulosalar qilish imkoniga ega bo'ladi. Ayrim hodislarni tajriba jarayonida ekranda uni tasvirlab berish bilan bir qatorda fizik kattaliklarning o'zaro bog'liqlik diagrammasini kuzatishga imkon beradi. Tajribalarning videoko'rinishi dars jarayonining o'zgacha jonli va qiziqarli o'tishiga yordam beradi. SHuni ta'kidlab o'tish kerakki, bu o'rgatuvchi kompleks dasturlar yordamida fizik hodisa va jarayonlarda kuzatiladigan fizik qonuniyatlarni bog'lab tushuntirish qator afzalliklarga ega. YAratilgan kompyuter taqdimotlari,
Scientific Journal Impact Factor
animatsiyali dinamik modellar fizik qonuniyatlarni o'rganish, zarur bo'lganda qog'ozga tushirish va fizik jarayonning borishini ovozli tarzda eshitish imkoniyatlari mavjudligi yanada samara beradi.
Elektr zanjiriga parallel, ketma-ket hamda aralash turda ulash va shu kabi fizik tajribalarni o'tkazishga mo'ljallangan "NILabVIEW" dastur texnologiyasidan o'quv jarayonida foydalanishning imkoniyatlarini qaraylik.
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) - National Instruments (AQSH) firmasi tomonidan yaratilgan kompleks dasturiy ta'minot. Unda intuitiv grafik dasturlash tili G dan foydalanilgan, uni o'zlashtirish uchun an'anaviy dasturlash tillarini bilish talab qilinmaydi. LabVIEW dasturi hisoblash ishlarini bajarishda va matematik modellashtirishda juda keng imkoniyatlarga ega bo'lganligi bois MATLAB, MathCAD, Mathematica, MAPLE kabi mashhur matematik kompleks dasturlar bilan bemalol raqobatlasha oladi.
Ushbu dastur yordamida fizik tajribalarni laboratoriya sharoitida bajargandek elektr zanjirlarini yig'ish, ishdan chiqqan qismlarni (rezistor, batareya, kondensator va h.k.) almashtirish kabi amallarni bajara olish imkoniyatiga ega. Dastur yordamida o'tkazilgan tajriba asosida ketma-ket, parallel va aralash hollarda ulangan, uchta qarshilikdan iborat zanjirlarni (1a, b, s-rasm) o'rganish uchun yaratilgan modelni ko'rib chiqamiz:
Birinchi sxemani o'rganishda (1a-rasm) quyidagi masalani echish talab qilinadi:
a) har bir qarshilikdan o'tuvchi tok kuchini o'lchash I;
b) har bir qarshilikda va zanjirning uchlaridagi kuchlanishni o'lchash U = Ui + U2 + U3;
v) har bir qarshilikni o'lchash.
Zanjirning bir qismi uchun Om qonuniga binoan:
Ui = RiI, U2.=Rd, U3 = R3I va U = RI
bu erda zanjirning to'la qarshiligi R = R1 + R2 + R3
Ikkinchi sxemani o'rganishda (1b-rasm) quyidagi masalani echish talab qilinadi:
a) har bir qarshilikdagi va umumiy potensial tushishni aniqlash
U = Ui = U2 = U3;
b) Zanjirdan o'tuvchi to'la tok kuchini o'lchash:
I = Ii + I2 + I3.
Bu holda zanjirning bir qismi uchun Om qonuniga binoan:
U = R1I1; U = R2I2; U = R3I3 va U = RI,
Scientific Journal Impact Factor
Uchinchi xolat esa (1s-rasm) yuqorida muhokama etilgan ikki hollarning yig'indisidan iborat bo'ladi. Bu tajriblarda ishlatilgan elementlardan o'tuvchi tok kuchini, qarshilik, kuchlanishni va o'tkazgich qarshiligini multimetrning o'lchash rejimlarini o'zgartirib va mos ravishdagi rejimga quyib o'lchaymiz.
Kompyuter monitorida yaratilgan virtual tajriba zanjiri va 1a,b,s- rasmlardan ko'rinadiki, bu tajribani real tajriba zanjirida bajaradigan bo'lsak, u holda yuqoridagi tajribani bir o'quvchi bajarishi uchun to'rtta ampermetr, to'rtta voltmetr va qarshiliklar to'plami kerak bo'ladi. Laboratoriyada kompyuter texnologiyasini qo'llab esa kichik guruhda frontal uslubda laboratoriya mashg'ulotini tashkillashtirish va o'tkazish uchun 1 dona kompyuterdan foydalanish kifoya bo'ladi.
Kompyuterda "NILabVIEW" o'rgatuvchi kompleks dasturi yordamida modellashtirilgan virtual tajriba stendining ko'rinishi 1d-rasmda tasvirlangan. Rasmda faqat to'liq zanjir orqali o'tuvchi tok kuchini va zanjir uchlaridagi kuchlanishni o'lchashga mo'ljallangan sxema tasviri keltirilgan. Zanjining bir qismiga tutashgan qarshilikni, kuchlanishning tushishini va undan o'tuvchi tok kuchini o'lchash uchun multimetrning qisqichini mos elementning sxemadagi tuguniga tutashtirish talab etiladi.
SHunday qilib "NILabVIEW" dasturi fizika fani bo'yicha aniq o'lchash sxemasi bilan solishtirib, laboratoriya ishini bajarishda darsning didaktik maqsadi va vazifalarini saqlagan holda foydalanish imkonini beradi[4].
SHunday qilib, fizika ta'limi mazmunini takomillashtirishda axborot texnologiyalaridan foydalanilsa, ijobiy samara berishiga ishonch hosil kilish mumkin. Kompyuterda yaratilgan har bir fizikaviy jarayon modelini o'quvchi tomonidan kuzatilishi va bajarilishi o'quv materialini engil o'zlashtirishga olib keladi, o'quvchida darsga bo'lgan qiziqish yanada ortadi, tasavur qilish qobiliyati kuchayadi mustaqil fikrlash va ishlashga o'rgatadi.
Oriental Renaissance: Innovative, R VOLUME 1 | ISSUE 4
educational, natural and social sciences 0 ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
a
rasm(a,b,s,d). Elektr zanjirlarini o'rganishga oid elektron zanjir.
Texnika oliy ta'lim muassasalarida fizikani o'qitishda axborot texnologiyalaridan foydalangan holda fizika ta'limini va ta'lim-tarbiya jarayonini noan'anaviy o'qitish metodlari va texnologiyasi asosida tashkil etish o'quvchilarda politexnik bilimlarni mustaqil egallash ko'nikmalarini shakll antiradi va rivojlantiradi, ularning fanni o'zlashtirishga bo'lgan qiziqishini yanada oshiradi. SHuningdek, Internet tarmog'ini mustaqil o'zlashtirishga va undan olingan yangi mavzularni o'rganishga bo'lgan o'ziga xos tadqiqot sifatidagi yondashishiga zamin hozirlaydi.
XULOSA
Fizika fanini o'qitishda an'anaviy uslublardan yuz o'girmagan holda ularni zamonaviy o'qitish texnologiyalari va dasturlashtirilgan pedagogik vositalar bilan boyitib, faollashtirib virtual laboratoriya ishlarini yaratib, ulardan unumli foydalanish metodlari bilan fizika ta'limi mazmunini takomillashtirish imkoniyati yaratiladi[5].
Scientific Journal Impact Factor
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, fizika ta'limida (aniq va tabiiy fanlar yo'nalishi bo'yicha) foydalanishi mumkin bo'lgan darsliklar, metodik qo'llanmal ar va bir qancha bajarilgan ilmiy tadqiqotlar tahlil qilinib, fizikani o'qitishni axborot texnologiyalari asosida takomillashtirish muhim omillardan biri ekanligi aniqlandi.
1. O'zbekiston Respublikasi Prezidenti SH.M.Mirziyoyevning 2021 yil 19 martdagi № PQ-5032 qarori asosida «Fizika sohasida ta'lim sifatini oshirish va ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to'g'risida"gi qarori.
2. Губернаторова Л.И., Потехин К.А. Новые информационные технологии в процессе преподавания физики. Потехин, 2017.
3. Дьячук П.П., Лариков Е.В. Применение компьютерных технологий обучения в средней школе. - Красноярск: Изд-во КГПУ, 2016. 167 с.
4. Irkabayev Dj.U. Information technologies in teaching physics in a technical higher education institution. Multidisciplinary Research Journal (Double Blind Refereed & Peer Reviewed Journal) ISSN: 2249-7137 Vol. 11, Issue 4, April 2021.
5. Лупов С.Ю., Муякшин С.И., Шарков В.В. LabVIEW в примерах и задачах. Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Обучение технологиям National Instruments». Нижний Новгород, 2007, 101 с.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR (REFERENCES)
