CC BY
2
Nazirjonova Shohnoza Sobirovna,
Farg'ona politexnika instituti Elektr energetikasi kafedrasi assistenti
YARIMO TKAZGICHLARDAGIFIZIK JARAYONLARNI O QITISHDA "ZONALAR NAZARIYASI" NOMLI YANGI METODDAN FOYDALANIB, TALABALARDA O ZLASHTIRISH DARAJASINI OSHIRISH
UO'K: 321.313 DOI: 10.34920/SO/VOL_2023_ISSUE_12_5
NAZIRJONOVA SH.S. YARIMOTKAZGICHLARDAGI FIZIK JARAYONLARNI OQITISHDA "ZONALAR NAZARIYASI" NOMLI YANGI METODDAN FOYDALANIB, TALABALARDA O ZLASHTIRISH DARAJASINI OSHIRISH
Maqolada texnika oliy va professional o'rta maxsus ta'lim o'quv yurtlarida "Muqobil energiya manbalari" fanidan ma'ruza, amaliy mashg'ulotlarni o'qitishda o'tkazgich, yarimo'tkazgich hamda dielektrik materiallarda sodir bo'ladigan fizik jarayonlarni talabalar tomonidan osonroq va soddaroq tushunishlari uchun "Zonalar nazariyasi" deb nomlangan yangi metodni noan'anaviy tarzda shakllantirilgan interaktiv stendda dars olib borilishi taklif qilingan.
Tayanch so'z va tushunchalar: interaktiv stend, interfaol metod, yarimo'tkazgich materiallar, o'tkazgich materiallar, elektron.
НАЗИРЖОНОВА Ш.С. ПОВЫШЕНИЕ СТЕПЕНИ УСВОЯЕМОСТИ СТУДЕНТОВ ПУТЁМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОГО МЕТОДА "ЗОННАЯ ТЕОРИЯ" В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
В статье была предложена методика проведения лекции по предмету «Альтернативные источники энергии» в высших и профессиональных средних специальных учебных заведениях, урока на интерактивном стенде, сформированном нетрадиционным способом, чтобы студенты могли легче и просто понять физические процессы, происходящие в диэлектрических материалах в проводнике, полупроводниковая камера.
Ключевые слова и понятия: интерактивный стенд, интерактивный метод, полупроводниковые материалы, токопроводящие материалы, электронные.
NAZIRJONOVA SH.S. INCREASING THE DEGREE OF ASSIMILATION OF STUDENTS BY USING THE NEW METHOD "ZONE THEORY" IN TEACHING PHYSICAL PROCESSES IN SEMICONDUCTORS
The article proposed a methodology for conducting a lecture on the subject of «alternative energy sources» in higher and professional secondary specialized educational institutions, a lesson on an interactive stand formed in an unconventional way so that students could more easily and simply understand the physical processes occurring in dielectric materials in a conductor, a semiconductor chamber.
Key words and concepts: interactive stand, interactive method, semiconductor materials, conductive materials, electronic.
Kirish.
Har bir davlatning asosiy vazifalaridan asosi-ysi - boshlang'ich hamda oliy ta'lim muassa-salarida talabalarni o'qitishda ta'lim sifatini oshirishdan iborat. Mamlakatning texnik va iqtisodiy rivojlanishi birinchi navbatda, ushbu davlatning yuqori bilimli va malakali mutaxas-sislari salmog'iga bog'liq. Ushbu soha mutax-assisining pedagogik faoliyati juda ko'p qirrali bo'lishi hozirgi zamon talabidir. U yoshlarning imkoniyatlaridan qat'iy nazar, ularning manfaat-larini ustalik bilan qamrab olishi, ularni ma'lum bir mutaxassislikka o'rgatishi, talabaning ruhiy holatini psixologik tahlil qilib, muammo va savollar tug'ilganda to'g'ri va ijobiy maslahat-lar berishga deyarli doim tayyor turishi kerak. Talaba faqat normal holat va sharoitda diqqa-tini jamlashi, o'qituvchining qiziqarli metodlari bilan fanga bo'lgan qiziqishi yanayam ortishi mumkin1. Hozirgi kunga qadar ilmiy-pedagogik tadqiqotlar natijalari bo'yicha ko'plab ishlar va uni amalga oshirish bo'yicha tavsiyalar berilgan. Lekin oldimizda bir qancha hal qilinishi kerak bo'lgan muammolar mavjud.
Yurtimizda ta'lim tizimidagi islohotlarning asosini shakllantiruvchi qator me'yoriy hujjatlar qabul qilingan va amalga oshirilib kelinmoqda. Bular asosida "Ta'lim to'g'risida"gi qonunning zamon talabidan kelib chiqib yangilanishi alo-hida o'rin tutadi. Bu qonunlardan kelib chiqa-digan vazifa ta'lim dasturlari mazmunini yuqori sifatiga erishish va yangi pedagogik texnologi-yalarni joriy qilishdir2.
Ilmiy adabiyotlar tahlili.
Hozirgi kunda O'zbekistonning bir qator olimlari, jumladan, I.F.Isaev, R.D.Ishmuxamedov, A.Pardaev, S.Azimov, U.Arifov, R.Zaxidov, R.Muminov, M.Baxadirxanov, A.Mamadolimov, M.Tursunov, A.Abduraxmonov, Aripov, E.Imamov, N.Zikrillaev, X.Iliev, R.Aliev, M.Abdiqodirov kabi tajribali pedagog olimlari o'qitish sifatini oshirish, samaradorlikka erish-ish bo'yicha ta'lim tizimiga o'zlarining bir qan-
1 Касимахунова А.М., Шаходжаев М.А. Методика обучения студентов по зонной теории применения метода «армия электронов» // Бюллетене! науки и практики. -2021. - Т. 7. - №. 9. - С. 535-541.
2 Namangan muhandislik - qurilish instituti "Muqobil energiya manbalaridan foydalanishning joriy holati va istiqbollari" mavzusida Respublika miqyosida ilmiy-amaliy konferensiya. 22-23 aprel 2020 yil.
cha samarali ishlab chiqqan metodlari bilan o'z hissalarini qo'shib kelishmoqda. Olimlar-imizni aksariyati gumanitar fanlardan dars mashg'ulotlari olib borish uchun foydali bo'lgan metodlarni tavsiya etadilar. Ijtimoiy iqtisodiy, gumanitar fanlar uchun mo'ljallangan interfaol metodlar minglab ishlab chiqilgan. Ushbu tavsi-yalarning 60-80 foizi texnika oliy o'quv yurt-lari fanlarini o'qitishda yaroqli emas3. Hatto, ayrim vaqtlarda salbiy natija ham berishi mum-kin. Texnika sohasiga oid chizma, formula, grafiklarni, kimyoviy moddalardagi fizik jarayon-larni tushuntirib beruvchi samarali metodlar shu kungacha mavjud bo'lmagan. Bo'lsa xam sanoqli miqdorda yoki AKT dasturlari yordamida amalga oshirilib kelinmoqda.
Ta'lim berishdagi shu kamchiliklarni bartaraf qilib, ta'limni samaradorligini oshirishga qaratilgan metodlari bilan bir qancha yurtimizning olimlari, jumladan, A.M.Kasimaxunova, M.Shaxodjaev, U.Abdiev, G.Umarova, S.Otajonova, S.Qaxxarov, H.Jo'raev, M.A.Abdullaeva o'zlarining "Elektron suzish usuli (ESU)", "Formula bilan gaplashish (FBG)", "Dia-grammani o'qish", "Grafikni tahlil qilish", "Dush-man-do'st", "Mingoyoq", "Mantiqiy zanjir"4 kabi yangi interfaol metodlari bilan o'z hissalarini qo'shib kelishmoqda
Shubhasiz o'qitish texnologiyalarining qator usul va metodlari bo'yicha anchagina amaliy tavsiyalar keltirilgan. Ammo, tajribaning ko'rsatishicha har bir mashg'ulot, yoki mavzu uchun ham o'ziga xos bo'lgan metodni qo'llash, agar yo'q bo'lsa shunday metodni ishlab chiqish taqozo etiladi. Bu borada ixtisoslik fanlaridan yil-lar davomida dars mashg'ulotlarini olib borgan professor o'qituvchilarning tajribalariga asoslan-ish foydadan holi bo'lmaydi.
3 Dadajonov T., Jabborov T.K., Nazirjonova Sh.S. "Texnika fanlarini o'qitishda MATLAB dasturidan foydalanishning o'ziga xos jihatlari"/ // Farg'ona politexnika instituti ilmiy texnika jurnali, 1-son. 20.01.2019 yil.
4 Kasimaxunova A.M., Nazirjonova Sh.S.."Energetika yo'nalishi talabalariga o'quv mashg'ulotini samaradorligini oshirishda "Mantiqiy zanjir" nomli yangi, zamonaviy o'qitish usulini qo'llash" Farg'ona politexnika instituti, ilmiy texnika jurnali 1 - son . 2020 yil.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2023, 12 (133)
44 ТАЪЛИМ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ / ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
1-rasm. Qattiq jismlarning Zonalar nazariyasi. a)-o'tkazgich material, b)-yarimo'tkazgich, s)-dielektrik. AW-ta'qiqlangan zona kengligi, I-valent zona, II-zonalar nazariyasi, III- ta'qiqlangan zona.
a)
b)
W
W
s)
W
AW
Tadqiqot metodologiyasi.
Texnika oliy o'quv yurti talabalarini o'qitish, bilimini oshirish, olgan bilimlarini yodda saqlab qolish ko'p jihatdan pedagogning mahoratiga, dars jarayonida qo'llagan metodikasiga bog'liq. Ayniqsa muhandislik sohalaridan biri elektr energetikasi yo'nalishi talabalariga mutaxas-sislik fanlarini puxta o'rganish juda muhimdir. Chunki, bo'lajak muhandis kelajakda elektr toki bilan ishlar ekan, ishlash jarayonida xato qilishi mumkin emas. Aks xolda avvalo o'zini, qolav-ersa, boshqalarning xam umriga va sog'lig'iga jiddiy xavf tug'dirishi, shu bilan birgalikda jami-yatga xam moddiy, xam ma'naviy zarar keltirish-lari mumkin.
Shunday ekan, mutaxassislik fanlarini talaba-lar tomonidan samarali o'zlashtirishlari uchun bir qator metodlar ishlab chiqildi. Jumladan, yangi metod - "Zonalar nazariyasi" metodi (ZNM).
Ushbu maqolada energetikaning mutaxassislik fanlaridan biri bo'lgan "Muqobil energiya manbalari" fanidan "Quyosh nurlanishining to'g'ridan-to'g'ri energetik o'zgartirish" mavzu-sida yorug'likning yarimo'tkazgichlarda yutilib, elektr tokiga aylanishidagi fizik jarayonni tala-balar ongiga soddaroq, eslab qolishga osonroq, yarimo'tkazgich materialida elektr tokini hosil bo'lishini tasavvur qilish imkoniyatini beruvchi interaktiv stendda zonalar nazariyasi metodidan foydalanish usuli keltirilgan.
Ma'lumki, barcha qattik jismlar o'zlarining elektr xossalariga ko'ra uch sinfga ajraladi: metallar, yarimo'tkazgichlar, dielektriklar (1-rasm).
Metallarning elektr o'tkazuvchanligi ancha katta bo'ladi, dialektriklar esa tokni deyarli o'tkazmaydi. Ular orasida kichik elektr
o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan juda ko'p mod-dalar mavjudligi aniqlangan. Metallar bilan yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi bir-biridan faqat miqdoriy jihatdan emas, balki muhim sifatiy jihatlardan xam farqlanadi. Masalan, temperatura oshganda metallarning elektr qarshiligi ortadi (elektr o'tkazuvchanligi kamayadi), yarimo'tkazgichlarning elektr qarshiligi esa kamayadi. Yorug'lik ta'sirida metallarning elektr o'tkazuvchanligi o'zgarmaydi, ammo yarimo'tkazgichlarniki ko'p martalab o'zgarib ketishi mumkin. Yarimo'tkazgichlarning elektr va optik xossalari tashqi ta'sirga metallarnikiga nis-batan beqiyos darajada sezgirdir1.
Qattiq jismlarning kvant nazariyasi metallar, yarimo'tkazgichlar va dielektriklarning elektr xossalarini quyidagi stend orqali tushuntiramiz.
Elektr toki zaryadlangan zarrachalarning tar-tibli harakatidir. Zaryadlangan zarracha - atom yadrosi atrofida joylashgan elektronlarning harakatiga bog'liq. Birinchidan, valent zonada joylashgan elektronlarga hech qanday ta'sir bo'lmasa elektron o'ziga xos energiya daraja-sida bo'ladi, elektr tokining hosil bo'lishiga hissa qo'shmaydi. Ikkinchisi, tashqi ta'sir bo'lganda, ya'ni yarimo'tkazgich materialning yuzasiga yorug'lik tushganida elektr toki hosil bo'ladi.
1 Жабборов Т.К., Насретдинова Феруза Набиевна, Назиржонова Шохнозахон Собировна, Хомиджонов Зухриддин Маруфжон Угли, Рахимов Миркамол Фар-ходжон, Бойназаров Бекзод Бахтиёрович. Использование системы АСКУЕ для повышения энергетической эффективности процессов анализа потребления электроэнергии // Вестник науки и образования. - 2019. - №. l9-2. - С. 73; Nazirjonova Sh. "Quyosh energetikasi" fanini o'qitishda AKT dasturiy vositalarining imkonitlaridan foydalanishni samaradorligi // Engineering problems and innovations. - 2023.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2023, 12 (133)
Bu esa elektr yurituvchi kuch EYuK deb ataladi (2-rasm).
Bo'lajak energetik mutaxassis elektr toki, magnitlanish, o'tish jarayonlari, fizik hodisa-lar qonunlarini o'rganishda tushuncha va ko'nikmalarga ega bo'lishi juda muhimdir. Chunki hozirgi kunning dolzarb masalalaridan biri bu - ishlab chiqarish hamda ta'limni inte-gratsiyasini kuchaytirishdir.
Kristall shaklidagi kattik jismlarda (kristallarni nazarda tutamiz) bu maydon - fazoviy davriy maydondir. Elektronning davriy elektr may-dondagi harakati bir necha xollar uchun qaral-gan va ularning barchasi bir qator muhim xulo-salarga olib kelgan. Bu xulosalarni bayon qil-ishga o'tishdan oldin elektronning kristall qattik jism ichidagi harakatini tasvirlaydigan fizik jaray-onni tushuntirishga harakat qilamiz.
Ushbu stendda yarimo'tkazgichlarni elektron zonasining qiyosiy ko'rinishi tasvirlangan (3-rasm).
Unda valent zona, o'tkazuvchanlik zona hamda ta'qiqlangan zonalarni turli rangli pog'ona sifatida ko'rishimiz mumkin. Elektron-larni va teshiklarni sariq sharcha hamda sfera timsolida shakllantirib, ko'k rangli maydon -elektron zonaga joylashtiramiz. Tashqi ta'sir -quyosh nuri sifatida mexanik ta'sir ko'rsatamiz sharchalarga nisbatan Shu payt nimalar sodir bo'ladi? Elektronlarga sariq sharchalarga tashqi ta'sir berilganda, o'z o'rnidan siljiydi, elektron zonada hamda ta'qiqlangan zonada tartibsiz harakat qila boshlaydi. Ta'qiqlangan zonadan o'tib ketgani valent zonaga o'tadi hamda elektr toki bo'lishiga hissasini qo'shadi. Ta'qiqlangan zonadan o'tolmagan elektronlar sirpanib tushib, elektron zonaga qaytib tushadi. Bu qismi elektr tokini hosil qilmaydi. Shu stend orqali yarimo'tkazgichlarda elektr tokini hosil bo'lishini kuzatishimiz mumkin.
Dars mashg'uloti jarayonida muallif tarafidan ishlab chiqilgan "Qiyosiy o'xshatish" metodidan xam unumli foydalanib, elektronlarning harakatini hayotiy misollar orqali tushuntirilganda tasavvur qilishlari osonlashadi.
Misol uchun, elektronlarga hech qan-day tashqi ta'sir bo'lmaganda tinch holatda bo'ladi, elektr tokini hosil qilishlari uchun tashqi ta'sir (yorug'lik, issiqlik) bo'lganda, o'zining ta'qiqlangan zonasining tortish kuchini yengib chiqib keta olsagina, elektr tokiga aylanishini
chang'i uchayotgan bolakay singari, cho'qqilarni zabt etib, cho'qqidan keyingi zonaga (valent zonaga o'xshatamiz) o'tganda maqsadiga erish-ganlik holatiga qiyoslab, tushuntirishimiz mumkin.
Agarda, cho'qqigacha yetib borolsayu, cho'qqini oshib o'tolmasa, qaytib ortiga qaytsa, demak maqsadiga erisholmaga, elektronlar xam xuddi shu singari, elektr tokini hosil qilolmagan. Agarda, cho'qqini oshib o'tsa, elektr tokini hosil bo'lishiga o'z hissasini qo'shishini qiyosiy o'hshatish orqali tushuntiriladi.
Tahlil va natijalar.
Tajriba-sinov ishlarini o'tkazish va natijalarin-ing ob'ektivligini ta'minlash maqsadida tegishli ta'lim muassasasi "Muqobil energiya manbalari" yo'nalishidagi ikkitadan parallel guruh tajriba-sinov va nazorat guruhi etib belgilandi. Nazorat guruhlarida ta'lim jarayoni amaldagi o'quv reja va dastur, o'qitish metodikasiga binoan amalga oshirilgan bo'lsa, tajriba-sinov guruhlarida biz taklif etgan "Zonalar nazariyasi " interfaol ta'lim metodidan foydalanilgan holda amalga oshirildi. Pedagogik tajriba-sinov ishlarida asosan elektron qurilmalarda fizik hodisalarni, shuningdek, yarim o'tkazgichlarning elektrofizik xossalarini o'rganish samaradorligini oshirish uchun inno-vatsion va interaktiv usullarni ishlab chiqish hamda bo'lajak muhandislarni kasbiy tayyorgar-liklarini rivojlantirishda virtual texnologiya, interaktiv stend kabi didaktik vositalardan foydalan-ish jarayonidagi imkoniyatlari aniqlanib, ularning samaradorligi nazariy asoslanib amaliy jihatdan isbotlandi.
Interfaol o'qitish jarayonida talabalarda kreativ kompetentsiyalarni rivojlantirishning amaliy jihatlarini yoritishga xizmat qiladigan tajriba-sinov ishlari davomida talabalarda tak-lif etilayotgan interfaol metod asosida ularn-ing kreativlik kompetentsiyalarini qay darajada ortganligini aniqlash maqsadida biz kuzatish, anketa, so'rovnoma, suhbat, o'z-o'zini tahlil etish kabi nazorat usullari orqali faoliyat nati-jasini baholash, topshiriqlar berish metodlaridan foydalandik. Nazorat va tajriba-sinov guruhlarin-ing natijalari muntazam tahlil etildi va bir-biriga qiyoslanib, xulosa chiqarildi.
ЗАМОНАВИЙ ТАЪЛИМ / СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 2023, 12 (133)
2-rasm. Elektronlarning tashqi omil ta'siridagi harakatlanishi.
3-rasm. Yarimo'tkazgichlardagi "Zonalar nazariya"sining interaktiv stendi.
4-rasm. Yarimo'tkazgichlardagi elektronlarning harakatini qorda chang'i uchayotgan bolakaylarga qiyosiy o'xshatilish
holati.
Xulosa.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, hozirgi pay-tda ta'lim sifatini oshirishda zamonaviy ta'lim metodlariga talab xam ortmoqda. Texnika sohasi "Muqobil energiya manbalari" yo'nalishi tala-balarini o'qitishda "Zonalar nazariyasi" metodi-dan foydalanish dars mashg'ulotini xam qiziqa-
rli, xam tushunarli, xam esda qolarli bo'lishida katta yordam beradi. Shu bilan birgalikda xar bir bo'lajak kadrlarni mustaqil fikrlay olish qobiliyat-ini xam oshiradi. Bu bilan o'z sohasiga bo'lgan qiziqishi ortib, kelajakda murakkab sxemalar bilan xam bemalol ishlay olish ko'nikmasiga ega bo'ladi.
Adabiyotlar ro'yxati:
1. Касимахунова А.М., Шаходжаев М.А. Методика обучения студентов по зонной теории применения метода «армия электронов» // Бюллетенm науки и практики. -2021. - Т. 7. - №. 9. - С. 535-541.
2. Namangan muhandislik - qurilish instituti "Muqobil energiya manbalaridan foydalanishning joriy holati va istiqbollari" mavzusida Respublika miqyosida ilmiy-amaliy konferensiya. 22-23 aprel 2020 yil.
3. Dadajonov T., Jabborov T.K., Nazirjonova Sh.S. "Texnika fanlarini o'qitishda MATLAB dasturidan foydalanishning o'ziga xos jihatlari"/ // Farg'ona politexnika instituti ilmiy texnika jurnali, 1-son. 20.01.2019 yil.
4. Жабборов Т.К., Насретдинова Феруза Набиевна, Назиржонова Шохнозахон Соби-ровна, Хомиджонов Зухриддин Маруфжон Угли, Рахимов Миркамол Фарходжон, Бой-назаров Бекзод Бахтиёрович. Использование системы АСКУЕ для повышения энергетической эффективности процессов анализа потребления электроэнергии // Вестник науки и образования. - 2019. - №. 19-2. - С. 73.
5. Nazirjonova Sh. "Quyosh energetikasi" fanini o'qitishda AKT dasturiy vositalarining imkonitlaridan foydalanishni samaradorligi // Engineering problems and innovations. -2023.
6. Kasimakhunova A.M. et al. Photo Thermal Generator of Selective Radiation Structural and Energetic Features // Journal of Applied Mathematics and Physics. - 2019. - T. 7. - №. 06. - S. 1263.
7. Kasimakhunova A.M. et al. Photo Thermal Generator of Selective Radiation Structural and Energetic Features // Journal of Applied Mathematics and Physics. - 2019. - T. 7. - №. 06. - S. 1263.
8. Kasimaxunova A. Учебно-имитatsiонная модел фотоелектрической панели // O'zbekiston Respublikasi Adliya vazirligi. - 2022.
9. Kasimaxunova A.M., Umarova G.A. The role of broad implementation of modeling on the subject of semiconductor in the higher education institutions // ^rrent research journal of pedagogics. - 2022. - t. 3. - №. 12. - s. 01-08.
10. Kasimakhunova A.M., Atajonova S.B. The development of professional training of students as a result of the improvement of new pedagogical technologies and teaching methods // Scientific Bullettin of NamSU. - 2022. - T. 7. - №. 13.00. - S. 00.30.
11. Abdullaeva.M.A. (2022). Improvement of training of semiconductor relay protection devices by new interactive methods. // ^rrent research journal of pedagogics, 3(10), 28-33.
12. Development of new interactive methods suitable for teaching semiconductor relays Mukhtasarkhon Abdullayeva E3S Web of Conf., 452 (2023) 03015.
