36KREDIT-MODUL TIZIMIDA ATOM FIZIKASI MASHG'ULOTLARINI O'TKAZISHNING TASHKILIY-METODIK MASALALARI
Pokiza Muzaffarovna Jalolova
Toshkent axborot texnologiyalari universiteti Qarshi filiali PhD
pokiza-namdu@mail. ru
ANNOTATSIYA
Ushbu maqolada vodorod atomining orbitallari Shredinger tenglamasi asosida talqin qilinib, kvant parametrlarni tushuntirishga imkon beruvchi vertual laboratoriya yaratishdagi natijalar keltirilgan. Nazariy ma'lumotlar taqqoslandi. Atom orbitallari Maple dasturi yordamida modellashtirilgan.
Kalit so'zlar: kvant, spektr, elektron, foton, potentsial, energiya, to'lqin, energiya, effekt, orbita.
ORGANIZATIONAL AND METHODOLOGICAL ISSUES OF ATOMIC PHYSICS IN THE CREDIT-MODULE SYSTEM
Pokiza Muzaffarovna Jalolova
Karshi branch of Tashkent University of Information Technologies PhD
pokiza-namdu@mail. ru
ABSTRACT
This paper presents the results of the creation of a virtual laboratory that allows the orbitals of the hydrogen atom to be interpreted on the basis of the Schrodinger equation and to explain the quantum parameters. Theoretical data were compared. Atomic orbitals were modeled using the Maple program.
Keywords: quantum, spectrum, electron, current, wave, atom, effect, orbit.
KIRISH
Respublikamizda oliy ta'lim tizimini qayta qurish va tubdan isloh qilishning hozirgi bosqichi oliy o'quv yurtlarida o'quv jarayonini tashkil qilish, mazmuni va metodologiyasi, uni individuallashtirish va tabaqalashtirishga sifat jihatidan yangi talablarni qo'yadi. Jamiyatda ro'y berayotgan tezkor ijtimoiy o'zgarishlar yuqori malakali mutaxassislarga bo'lgan ehtiyojni shakllantiradi.
Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, XXI asrning boshlariga kelib, Respublikamizda oliy o'quv yurtlari talabalarining ta'lim tizimi ta'limning kredit-modul shakliga o'tdi bu esa talabalarni tayyorlashga yangicha yondashuvni talab qiladi. Bu, ayniqsa, mustaqil kasbiy faoliyatda ko'zga tashlanadi. SHu sababli talabalarning o'qishda individual yondoshuv juda muhimdir. Yuqoridagi zaruriyatlardan kelib chiqib bugungi davr ta'limi Atom fizikani o'qitish metodologiyasini zamonaviy talablarga javob beradigan mutaxassis tayyorlash nazariyasi va amaliyotini takomillashtirish vazifasini qo'yadi. Atom fizikasi ob'ektiv ravishda ancha intensiv aqliy mehnatni, yuqori darajadagi umumlashtirish va mavhum faoliyatni talab qiladigan eng murakkab fan hisoblanadi. SHuning uchun barcha talabalar tomonidan Atom fizika materialni teng va yuqori darajada o'zlashtirishga erishib bo'lmaydi. Hatto fanni o'qitishda «o'rtacha» talabaga e'tibor qaratish, guruhda akademik ko'rsatkichlarning pasayishiga olib keladi.
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
Talaba tayyorlash jarayonida modellashtirilgan ishlanmalardan foydalanish va ta'lim jarayonini individuallashtirishning pedagogik umumiy tamoyillari bir qator ishlarda o'z aksini topgan (A.V. Drummerlar,
B. P. Bespalko, B.S. Gershunskiy, E.N. Korotkov, BC Lednev, V.A. Slastenin, E.S. Rabunskiy, I.E. Tekshiring, I.A. Skopylatov, A.I. Lutovinov va boshqalar).
Differentsial ta'lim muammosi o'rta ta'lim muassasalarining an'anaviy muammolaridan biridir. Uning uslubiy asoslari Yu.K. asarlarida o'z aksini topgan. Babanskiy, A.A. Budarnogo, B.P. Yesipova, U. Zubaidova, A.A. Kirsanova, I.Ya. Lerner, E.S. Rabunskiy, I.E. Unt, J. SHaripov, N.M. SHaxmaeva va boshqalar
Talabalarning ma'naviy va individual qobiliyatini o'rganish L.S.ning asarlarida o'z aksini topdi. Vygotskiy, I.V. Dubrovina, Z.I. Kalmikova, V.A. Krutetskogo A.N. Leontiev, N.A. Menchinskiy, N.F. Talizina, B.M. Teplova va boshq.
Ushbu muammoning turli jihatlari olimlar tomonidan o'rganilgan,
C. V. Alekseev, V.A. Gusev, M.I. Zaykin, Yu.M. Kolyagin, M. Nugmonov, G.I. Sarantsev, I.M. Smirnov, A.A. Birlashtiruvchi, N.A. Tereshin, V.V. Firsov va boshqalar Ushbu olimlar tabaqalashtirilgan ta'lim nazariyasi va amaliyotini o'rganishga katta hissa qo'shdilar.
S.I. kabi olimlarning asarlari. Rubinshteyn [138], I.S. Yakimanskaya [192], N.F. Talyzina [154] shaxsga yo'naltirilgan ta'limning kontseptsiyasi va texnologiyasini rivojlantirish muammolariga barishlangan.
Ushbu muammoning tadqiqotchilari ta'kidlashlaricha, atom fizika ta'limida madellashtirish va individuallashtirish eng samarali o'qitish texnologiyalarini tanlashni ta'minlaydi.
Biroq, oliy ta'limning metodologik va tematik rejasida bu masala faqat muhrlangan ilmiy maqolalar va ilmiy konferentsiyalarning tezislarida ko'rib chiqiladi.
NATIJALAR
Oliy ta'limda Atom fizikasidan masalalar yechish mashg'ulotlari tababalar tasavvur etaolmas kvant mehanik parametrlar asosida olib boriladi. Bunday parametrlarni yoritishda biz quyidagi shartlarni ifodalovchi modellashtirilgan ishlanma yaratdik. Masala: Lagerr polinomidan foydalanib n=1, 2,3 lar uchun Lagerr funktsiyalarining jadvallarini tuzing. Yechilishi:
Umumlashgan Sonin va Lagerr polinomi quyidagi ko'rinishga ega.
i2 x+1
L2 x) = ^ (xn+1e-x ) 0+1 dxn+1 V '
2r
bunda X = —
nr
Bor radiusi
n=1, /=0:
L (x)d d
exd ( xe" x) d v '
d \ = :r(!+ x) d
Javob; L l1( x) = 1
. Le2 x - ionni holati uchun quyidagicha energetik sathlari:
n = 3---------------------E1 = - 6,04 En
n = 2---------------------Ei = - 13,67 En
n = 1---------------------E1 = - 54,4 En
E = E - E =-13,63B = (-54,43B) = 40,
E = E -E = -6,04 = (~54,4sB) = 48,36sB Ushbu energiyani He inonlarning kritek potentsiali deyiladi.
, 0 , 0,28CD,6582Q0 ^QODLO5 — 10 he 27rhc ' ' r 12,4DL0
/L =— =-=-—= —-M = 0,304 10 M = 3040
E.. E„ 40,8j/i 40,8
12 4110 2m :JB
A, = —-:-= 2565" A
48,36aB
M
3Q 0" —
v,, = — =-V- = 9,86Q 013 Etf.
M
3Q0*-
v,, = — =-= 11,7Q013 Etf.
/Lj 0,2564 10 1 M
E2l = hv2l = lnhv2l = 0,658205,28®, 86 10" jB = 40,73B.
Ei = 2xhv31= 48,4sB.
Ushbu qiymatlar asosida biz vodorod atomining orbitadagi holatlarini modellashtiramiz, boshqa atomlar hususiy holda o'rganiladi. Quyida 1-jadvaldi vodorod atomining 4 p holati uchun umumlashgan Sonin va Lagerr polinomi asosida aniqlangan to'qin funksiya parametrlarini hisoblab chiqdik va jadval shaklida taqdim etdik:
1-jadval.
Holat va to'lqin funksiya Yl,m
4s°^4,0, 0 17 T 1 V47T
4p-1^ ^4,1,-1 ±ß «5 c o s 3 0 — 3 c o s 2 0) — 2 c o s 2 0) e - 1 * ± ((5cos 3 0 — 3 c os 2 0)(5 c os 3 0 — 2 cos 2 0) e-i<P
^4,1,0 J|(5sin 30 - 3s i n 2 0 ) ( ( 5s i n 3 0 -2s i n 2 0 ) ) 17 J— ( 5 s i n 3 0 — 3 s i n 2 0 ) ( ( 5 s i n 3 0 —2s i n 2 0 ) )
4p1 ^ ^4,1,1 ±J «5 c o s 3 0 — 3 c o s 2 0) — 2 c o s 2 0) e - i < ± JE ((5cos 3 0 — 3 c os 2 0)( 5 c os 3 0 — 2 cos 2 0) e-i<P
4d-2^ ^4,2,-2 ± J (5cos 3 0 — 2co s 2 0) ^(5co s 3 0 — 2 c o s 2 0)e - i <
4d-1^ ^4,2,-1 ± 2 (5s i n 3 0 —2s i n 2 0 ) (5c o s 2 0 — 2 c o s 2 0)) 3|(5si n 3 0 —2s i n 2 0 ) (5c o s 2 0 — 2 c o s 2 0)) e - i <
4d0- ^4,2,0 ( ± 3 s in20 —1 ) (JÜF( 3 s in 20 —1 ) ) ( ±^( 3s m20 — 1) (( 3 s m20 — 1) )
4d1^ ^4,2,1 ± 2 (5s i n 3 0 —2s i n 2 0 ) (5c o s 2 0 — 2 c o s 2 0)) ||(5si n 3 0 —2s i n 2 0 ) (5c o s 2 0 — 2 c o s 2 0)) e
4d2^ ^4,2,2 ± J (5cos 3 0 — 2co s 2 0) ^(5co s 3 0 — 2 c o s 2 0)e i <
^4,3,-1 V2Ö(5c o s 2 0( 5 s i n 2 0 — 1 ) 2|(5co s 2 0 ( 5 s i n 2 0 — 1 )e
4f2^ ^4,3,-2 18 tc si n 40 c o s 2 0 e - — sin 4 0 cos 2 0 e - 16
4f3^ ^4,3,-3 Y( (5c o s 3 0 — 2 c o s 2 0)) (5c o s 3 0 — 2 c o s 2 0)) e -
4f3^ ^4,3,3 J4( (5c o s 3 0 — 2 c o s 2 0) (5c o s 3 0 — 2 c o s 2 0)) e
4f°U ^4,3,0 J(s in 2 0 ( 5 c o s 3 0 — 1 )e ^ (s i n 2 0 ( 5 c o s 3 0 — 1)e i <
Ushbu funksiyalar asosida Maple va Flash, C++ komp'yuteming grafik dasturlaridan foydalanib quyidagi modellarni yaratdik va ilmiy asoslarga mos kelishini tasdiqdan o'tkazdik. 1-rasmga qaralsin.
UtKwcQnyi <rt»i 'tKi'vi <onqiKw« tesMr P-J;TUI nii>d«
1-rasm. vodorod atomining 4 p holati modeli.
MUHOKAMA
O'quv eksperimentining natijalari shuni ko'rsatdiki, kredit o'qitish sharoitida Atom fizik bilimlarni individuallashtirish ko'pincha o'qituvchilar rahbarligida va talabalarning mustaqil ishlarida mustaqil ravishda olib borilishi kerak, bu mutaxassislarni tayyorlash uchun o'quv dasturini yaratadi. Formativ tajriba davomida biz simulyatsiya dasturlari yordamida eksperimentlarni o'rganish usulini taklif qildik va tavsiya etilgan usul samaradorligini baholash mezonlarini belgilab oldik. O'rganish, biz taklif va asoslash qilgan bo'lsa joriy va keyinchalik amalda oliy ta'lim uchun dasturiy tahminot simulyatsiya va modellik va ta'lim jarayonini raqamli texnologiyalar asosida boshqarish, talabalar bilimini baholashda inson omilining ishtirokini kamaytirib ta'limni avtomatik boshqarish jarayoni taklif qilindi. Bu, shuningdek, talabalarning o'rganilayotgan o'quv materialining mazmuniga qiziqishiga ijobiy tahsir ko'rsatadi va amaliy muammolarni hal qilish uchun tayyor simulyatsiya-modellashtirish dasturlaridan foydalanish motivatsiyasini kuchaytiradi. pedagogik eksperimentning shakllanish bosqichida biz eksperimental guruhlarda ishlaydigan o'qituvchilar uchun maxsus konsultatsiyalar o'tkazdik.
Sinov guruhlarida dissertatsiya ishi doirasida ishlab chiqilgan «Atom fizikasi»ga oid laboratoriya mashg'ulotlarining elektron majmuasi, ishlanmalari, modda tuzilishini tushuntirishga oid modellar, «Atom orbitalarida elektronlar holati» mavzusidagi virtual ishlanma, o'qitishning pedagogik imkoniyatlarini oshirishga qaratilgan ishlanmalar va o'quv-metodik ta'minoti o'quv jarayoniga tatbiq etildi. Tajriba-sinov ishlari so'ngida samaradorlikni aniqlash maqsadida yakuniy nazorat
sinovlari yozma ish shaklida o'tkazildi. Tajriba-sinov natijalari (2-jadval va 3-jadvallarga qarang)da keltirilgan.
2-jadval.
Tajriba-sinov jarayoni yakunida talabalarning umumiy o'zlashtirish ko'rsatkichlari
Tajriba-sinov o'tkazilgan vaqt Guruhlar Talabalar soni ko'rsatkichi
«a'lo» «yaxshi» «qo-ni-qar-li» «qoni-qarsiz»
Tajriba yakunida Sinov guruhi 85 23 42 17 3
Nazorat guruhi 85 11 29 31 14
3-jadval.
Tajriba-sinov jarayoni yakunida talabalarning o'zlashtirish ko'rsatkichlari
OTM nomi Tajribada ishtirok etgan guruhlar N A'lo yaxshi qoniqarli qoniqarsiz O'rtacha qiymat Samara-dorlik
NamDU Tajriba 24 7 13 4 0 4,12 1,16
Nazorat 24 3 8 8 5 3,53
FarDU Tajriba 21 4 12 4 1 4,06 1,14
Nazorat 21 1 8 10 2 3,55
ADU Tajriba 20 6 8 5 1 4,1 1,15
Nazorat 20 3 7 8 2 3,55
QarDU Tajriba 20 6 9 4 1 4 1,159
Nazorat 20 4 6 5 5 3,45
Tajriba-sinov natijalari umumlashgan holda nazorat va sinov guruhlari uchun 2 va 3-rasmlarda diagramma ko'rinishida keltirilgan.
Quyidagi rasmdan ko'rinib turibdiki, biz taklif etgan ta'lim texnologiyasi asosida laboratoriya mashg'ulotlarini o'tkazish samaradorligi o'rta hisobda 15 % ga ko'tarilgani diagrammalar natijalari tahlili asosida isbotlandi.
10
HaM^Y Oap^Y A^Y Kap£Y
2 -rasm. Tajriba-sinov yakunida nazorat guruhi talabalarining o'zlashtirish
ko'rsatkichlari diagrammasi
HaM^Y Oap^Y A^Y Kap£Y
3 -rasm. Tajriba-sinov yakunida tajriba guruhi talabalarining o'zlashtirish
ko'rsatkichlari diagrammasi
XULOSA
Oliy ta'limda «Atom fizikasi»ga oid amaliy mashg'ulotlarni takomillashtirish vositalari, talabalarni eksperiment o'tkazishga tayyorlashning metodik tizimini takomillashtirish, virtual ishlanmalardan foydalanish metodikasi bo'yicha olib borilgan ilmiy izlanishlar, «Atom fizikasi» fanini o'qitish bo'yicha tajriba-sinov ishlarini o'tkazish jarayonida quyidagi xulosalarga kelindi:
1. «Atom fizikasi»ga oid laboratoriya mashg'ulotlarida dasturiy vositalar va pedagogik texnologiyalardan foydalanib, pedagogik tajriba-sinovlar o'tkazildi. pedagogik tajriba-sinov natijalarini xi-kvadrat metodi asosida qayta ishlash orqali «Atom fizikasi»siga oid masalalar yechish va laboratoriya eksperimentlarining virtual ishlanmalarni kuzatib, aniq natijalar olingandan so'ng bajarish samaradorligi
anhanaviy o'qitishga qaraganda 15 foizga oshishi va talabalarning ilmiy fikrlashiga ijobiy tahsir qilishi isbotlandi.
2. Fizika sohasi bo'yicha tayyorlanayotgan bo'lajak kadrlarning «Atom fizikasi»ga oid ilmiy dunyoqarashining shakllanganlik darajasini aniqlash mezonlari ishlab chiqilishi tadqiqot ishining amaliy va nazariy qiymatini oshirishga xizmat qildi. Talabalarning «Atom fizikasi»ga oid ilmiy dunyoqarashlari, kvant-mexanik bilimlari shakllanganlik darajasi, shaxsning o'ziga xos xususiyatlari mutaxassislik fanlari bo'yicha kasbiy tayyorgarlik mezonlari asosida aniqlandi.
3. Tajriba-sinov ishlarida «Atom fizikasi»ga oid laboratoriya mashg'ulotlarini takomillashtirish vositalarining o'rinli tadqiq etilganligi, bu vositalarni ta'lim jarayonida qo'llash talabalarning xotira va ilmiy dunyoqarashlariga ijobiy ta'sir ko'rsatishi isbotlandi.
REFERENCES
1. Расулов Э.Н.,. Бегимкулов У.Ш. Квант физикаси II кисм «Фан ». 2009. 6-48-б.
2. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе.- М.: Наука, 1985.-175 с.
3. Худойберганов А.М., Махмудов А.А. Атом физикаси. -Тошкент, Навруз, 2018. - 252 б.
4. Шпольский Э.В. Атом физикаси. 2 томли-Т.:Укитувчи. 1970.Т.2.
5. P.M.Jalolova. Methods of atomic physics classes organization based on e-learning technologies // European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences №12 С.1547-1553 . Germany. 2020
6. P.M.Jalolova. Theoretical- methodological aspects of quantum physics section in the credit module system // Solid State Technology Volume: 63 Issue: 6 Publication . С.152-158 Year: 2020 (Scopus)
7. P.M.Jalolova. Методы использования информационных технологий в изучении физики. // Materialien von XVI International wissen schaftliche und praktische Konferenz Modernes 1wissenschaftliches Potenzial 28. Februar - März 2020 , Volume 11.: Berlin. С.69-73.
8. http://www.phyisiçs3d. çom-State University of Compinas.
9. http://www.physicon.ru Россиянинг Санкт-Петербург миллий университетида ишлаб чикилган виртуал ишланмалар сервери.
10. http : // www.uiniti.msk.ru - Умумроссия илмий ва техник ахборотлар институтининг сервери.
