“Физика-математика ғылымдары” сериясы №4 (44)


А.Қ. Ершина, А. Шақарбекқызы, А.Б. Таушаева, А. Агымова



жүктеу 5.4 Kb.
Pdf просмотр
бет10/23
Дата30.04.2017
өлшемі5.4 Kb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   23

А.Қ. Ершина, А. Шақарбекқызы, А.Б. Таушаева, А. Агымова 
 
ЕЛІМІЗДЕ ЖЕЛ ЭНЕРГИЯСЫН ПАЙДАЛАНУ - ЭЛЕКТР  
ЭНЕРГИЯСЫН ӚНДІРУ ЖОЛДАРЫНЫҢ БІРІ  
 
(
Алматы қ, Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университеті

 
Бұл мақалада жер ресурстарының күннен күнге азайып бара жатқандығы айтылған. 
Экологиялық  жағынан  таза,  экономикалық  тұрғыдан  тиімді  жаңарып  тұратын 
энергия  кӛздерінің  бірі  жел  энергиясын  зерттеу  қарастырылған.  Қазақстан 
Республикасын  толық  қамтуға  болатындай  жел  энергиясының  қоры  шоғырланған 
аймақтарға  анализ  жасалынған.  Барлық  жел  турбиналарының  жел  энергиясын 
пайдалану  коэффициенттері  салыстырылып  график  түрінде  сипатталған.  Елімізде 
жел энергиясынан электр энергиясын ӛндіру ұсынылып отыр. 
В статье сказано, что ископаемые природные ресурсы изо дня в день истощаются.  
Исследованы  возобновляемые  источники  энергии  через  энергию  ветра  как 
экономикически выгодную и  экологически чистую. Приведен анализ полного охвата 
оснащения  энергии  ветра  Республики  Казахстан.  Составлен  график  использования 
энергии ветра через турбины. Предусмотрено использование в стране энергии ветра. 
In this article it is shown that natural fuel is petting less day by day. From ecological and 
economical opinion it is letter to use sustainable resources. In Republic of Kazakhstan it is 
profitable to use wind energy according to vast territories of our country. The wind energy 
potential of Kazakhstan is much higher than any other sustainable resources. An analysis of 
full coverage wind energy the Republic of Kazakhstan. The basic of schedule through the 
use of wind energy turbines. Use of energy using wind energy. 
 
Түйін  сөздер:  турбинаның  қуаты,  қалақшаның  кӛтеру  күші,  маңдайлық  кедергі  күші, 
айналу моменті, жел энергиясын пайдалану коэффициенті. 
Ключевые  слова:  мощность  турбины,  сила  поднятия  лопасти,  сила  лобового  
сопротивления,  коэффициент использования ветро энергий. 
Keywords:  Power  of  piper,  power  of  rising,  moment  of  spin  round,  coefficient  of  using  wind 
power. 
 
Бүгінгі күнде адамдар экологияның ластануының алдын алу, сондай-ақ шектеулі 
энергия  кӛздерінің  түбегейлі  құрып  кетіуін  тоқтату  мақсатында,  табиғаттың  жойқын 
күштерін  басқару  арқылы,  жаңа  ӛндіріс  кӛздерін  пайдаланып,  тұрмыс  тіршіліктерін 
жақсартуға  ұмтылуда.  Кӛптеген  елдерде  (АҚШ,  Қытай,  Канада,  Голландия)  жақсы 
ӛндірістік  мүмкіндіктері  бар  мамандандырылған  фирмалардың  жел  энергетикалық 
жобаларын қолдаудың мемлекеттік бағдарламалары бар. Жел энергетикасына осындай 
кӛңіл бӛлушілік соңғы  жүз жылда басталған қоршаған атмосфераға бӛлінетін  парникті 
газдардың мӛлшерінің артып, планетаның  табиғи экологиялық балансының бұзылуына 
байланысты туындады. Осының салдарынан, жуық арадағы 20-30 жылда атмосфераның 
температурасы 3-5 градусқа кӛтерілуі ықтимал, бұл полюстердегі мұздықтардың еруіне  
және  әлемдік  мұхиттың  деңгейінің  кӛтерілуіне    (сәйкесінше,  жағалау    зоналарының 
және кӛптеген ұсақ аралдарды су басу қауіпі бар) әкеледі. Егер бұдан ары температура 
кӛтеріле берсе  материктердің қойнауында да проблемалар тууы мүмкін.
  
Бүкіл  әлемде  соңғы  жүз  жылда  энергия  ресурстарын  пайдалану  15  есе  ӛсті,  ал 
халықтың  саны  1,7-6,3  млрд.  адамға  жетті.  Яғни  жан  басына  шаққанда  отын 
энергетикалық ресурстарды пайдалану 4 есеге артып, жылына әр адам 2,14 тонна отын 
пайдаланатын  болды.  20  жылдан  кейін  дүние  жүзіндегі  халық  саны  8  млрд-қа  жетеді 
деп  болжануда,  сәйкесінше  отынды  тұтыну  мӛлшері  де  артпақ.  Алдыңғы  қатарлы 

69 
 
кӛшбасшы 
мемлекеттер 
жаңарып 
тұратын 
энергия 
кӛздерін 
кең 
түрде 
пайдаланбайынша,  энергияны  ӛндіру  қазбалы  отындарды  жағу  арқылы  жүзеге  аса 
береді.  Әлемдегі  энергияны  жаңарып  тұратын  энергия  кӛздері  арқылы  ӛндірмейінше 
CO
2
  газының  шығарылымдары  қазіргі  жағдаймен  салыстырғанда  тағы  30%    артады,  - 
деп болжануда. 
Қазақстан  арқылы  Жер  жартышарының    негізгі  жел  белдеуі      ӛтеді  және  жел 
энергиясының қоры әлемде ӛндірілетін  электр энергиясынан екі есе артық. Осы ретте 
Алматы  облысындағы  Жоңғар  қақпасының  жел  энергетикалық  ресурстарын  ерекше 
айтуға болады. Сонымен қатар, Ақмола облысы мен басқа да  аймақтар болашағы бар 
ӛңірлерге жатады.  
Жел  энергиясының  кӛмегімен  экологиялық  мәселелерді  шешу  дегеніміз, 
қоршаған  ортаға  зиянды    ӛнімдерді  шығарудан    электр  энергиясын  ӛндірудің 
экологиялық  жағынан  таза  түріне  кӛшу.  Бүкіл    дүние  жүзінде  электр  энергиясын 
ӛндірудің  3 негізгі дәстүрлі түрлерінің (жылу электр стансасы, атом электр стансасы, 
гидроэлектрстанциялар)  экологиялық  жағынан  кемшіліктері  тӛменде  келтірілген. 
Бұлардың  әрқайысысының  қоршаған  ортаға  келтіретін  зияндығы  орасан  зор.  Жел 
энергетикасын  дамыту  экономикалық  тұрғыдан  пайдалы,  әрі  қазіргі  заманғы 
экологияның ӛзекті мәселелерін шешеді. 
Қазақстанда белгілі бір жердің үстіндегі температураның айырымдары туғызатын 
жеткілікті  күшті  желмен сипатталатын бірқатар аудандар бар.  Бұлар  негізінен орташа 
биіктікті  тау  жүйелерінің  биіктеу  бӛліктері.  Келтірілген  осындай  аймақтардың 
сипаттамалары тӛмендегідей: 
Шу-Іле  таулары:  Іле  Алатауының  Тянь-Шань  солтүстік  батыс  бӛлігі.  Биіктік 
белгілері 1300 м-ге дейін. Ұзындығы 200 км  және ені  25-50 км таулы, тӛбелі үстірт. 
Мҧғалжар  таулары:  Оралдың  оңтүстік  шеті.  Биіктігі  650м-ге  дейін  ұзындығы 
120, ені 10км-ге дейін тӛбелі тізбектер. 
Қаратау  жотасы  :  Тянь-Шанның  солтүстік  батыс  жағында  орналасқан.  Биіктігі 
2000м-ге  дейін.  Тӛбелері  шектелген.  Ұзындығы  280км,  ені  20-50км.  Ұлытау  таулары 
Қазақстанның  ұсақ  шоқысының  батыс  жағында  орналасқан.  Желді  пайдалану  үшін 
биіктігі 500-600м болатын солтүстік аймақтары қолайлы. 
Маңғыстау  таулары:  Маңғышлақ  аралында  орналасқан.  Биіктігі  500м-ге  дейін. 
Ұзындығы 200 және ені 50км. 
Ерейментау таулары: Қазақстанның ұсақ шоқысының солтүстігінде орналасқан. 
Биіктігі 900м. Ұзындығы 100км  және ені 10-25км. 
Бұл  аудандардан  басқа  Батыс  Қазақстандағы  Үстірт  қыратын  және  Каспий 
бриздерін  атауға  болады.  Әсіресе  Жоңғар  қақпаларын  ерекше  айтқан  жӛн.  Бұл 
салыстырмалы кішігірім ұзындығы 80км және ені 20-дан 10 км-ге дейінгі үстірт, 500м 
биіктікте  орналасқан  және  екі  ойпатты  Қазақстан  жағынан  Алакӛл,  Қытай  жағынан 
Эбинурдықосады.Бұл  тау  аралық  жазықтық  екі  жағынан  биіктігі  3000м  болатын  тау 
жүйеcімен кӛмкерілген. Жоңғар қақпаларында 200км/сағ. астам жылдамдықты желдер 
белгіленген.  Желдің  мұндай  күшінде  1  сағатта  1  шаршы  метрден  (1м
2
)  жел  электр 
құрылғысының (ЖЭҚ) пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) - 0,4 болғанда сағатына 200 
МВт энергия ӛндіруге болады. 100 км/сағ жылдамдықты боранда ұзақ соғатын желдер 
(100  сағат)  күзден  кӛктемге  дейін  созылады. Жазғы  уақытта  ұзақ  мерзімді  тыныштық 
орнайды [1,2]. 
1-суретте  күшті  желмен  сипатталатын  бірқатар  аудандардың  жел  эекргиясынан 
электр энергиясын ӛндірудің меншікті жел жылдамдығына тәуелділігі график арқылы 
кӛрсетілген. 

70 
 
 
1-сурет.  Энергияны  ӛндірудің  меншікті  жел  жылдамдығына  тәуелділігі.  I-Мұғалжар 
таулары;  II-Қаратау  жотасы;  III-Ерейментау;  IV-Шу-Іле  таулары;  V-Ұлытау;  VI-Маңғыстау; 
VII-Жоңғар қақпалары. 
 
Қазақстанның  жел  энергетикалық  ресурстары  1980  жылы  жуықтап  жылына  32,2 
триллион  кВт  сағ-қа  бағаланады.  Ӛзімізге  осы  жел  ресурстарының  масштабтарын 
елестету  үшін  1-кестеде  электр  энергиясы  туралы  мәліметтер  келтірілген.  1-кестеде 
1980 жылы ӛндірілген электр энергиясы (жылына млрд кВт сағ) келтірілген. 
 
  1-кесте 
Қазақстан 
СССР 
Жер шары 
83 
1400 
12040 
 
Бұдан,  Қазақстанның  әлемдегі  барлық  елдерді  қоса  алғандағы  ӛндірген 
энергиядан  3  есе  асып  түсетін  жел  энергиясына  ие  екендігі  кӛрінеді.  Әйткенмен 
Қазақстанның  практикалық  шектелмеген  жел  энергиясының  ресурстарына  ие  бола 
отырып  оларды  қазір  қолданбауда.  Бұл  бәрінен  бұрын  жел  энергетикалық 
құрылғыларды  жасайтын  сәйкес  ӛнеркәсіп  орындарының  болмауына  байланысты. 
Барлығы  экономикалық  қиыншылықтарды  алға  тартады,  бірақ  шетелден  дайын 
агрегаттарды  сатып  алу  2-3  есе  қымбат  (жеткізу,  монтаждау,  жӛндеу  жұмыстарын 
жасау  үшін  периодты  түрде  кӛмек  алу).  Мұнымен  қоса  Қазақстан  технологиялық 
жағынан тәуелділікте болады, қосымша жұмыс орындары болмайды [3,4]. 
Біздің  республикамызға  территориясы  күшті  ерекшеленетін  климаттық  жағдай 
тән.  Жұмсақ  климатты  елдің  оңтүстік  аудандарында,  Каспий  маңында  жел 
энергетикалық  қондырғыларын  (ЖЭҚ)  қолайсыз  метео  факторлардан  қорғамай-ақ 
пайдалануға  болады.  Климаты  шұғыл  континентальді  және  қысы  қатаң  солтүстік, 
оңтүстік,  батыс  аймақтары  айрықша  жел  электр  қондырғысын  (ЖЭҚ)  қажет  етеді. 
Мұнда кӛп күндік қарлы борандар және мұз қатып қалу құбылыстары жиі және жылуға 
жел  электр  қондырғысының  (ЖЭҚ)  электр  энергиясына  зәру  кезде  олар  істен  шығып 
қалады. Қондырғыға жабысқан ылғалды қардың температурасы тӛмендеп және оларда 
ауыр  мұзды  жамылғының  түзілуі  есебіненбүлінеді.  Сондықтан  жаңа  перспективті 
ЖЭҚ-ын  жасау  үшін,  сонымен  қатар  ол  күрделі  метео  жағдайларда  жұмыс  істеуге 
қабілетті  болу  үшін  ӛзіміздің  тәжірибеміз,  ӛндірісіміз,  технологиямыз    болуы  
қажет [5]. 
 
 

71 
 
Жел турбиналары 
Жел  турбиналарының  конструкциясы  әрқилы,  бірақ  оларды  жұмыс  істеу 
принципіне байланысты негізгі үш типке – желкенді,  пропеллерлі  және  қанатшалы 
деп бӛлуге болады.  
 
 
 
2-сурет. Желкенді типті жел қабылдағыш 
құрылғылардың сызбанұсқасы.
 
3-сурет. Эксперименттік жел қондырғысы 
(Англия):  а) Үш қалақшалы пропеллерлі жел 
турбинасы; б) Тік қалақшалы Дарье жел 
турбинасы.
 
 
Ұсынылып  отырған  қондырғының  ерекшелігі  турбинаның  әрбір  мұнарасының  
автономдық  принципінің  конструкциясында.  Жел  энергиясын  пайдаланудың 
эффективті  коэффициентінің  ӛсуі  валдардың  айналу  энергияларының  қосындысына 
тең. Бидарье құрылғысы екі коаксиальды валдан тұрады (Сурет 4,5,6).  
 
 
 
 
 
Сурет 4. Тік қалақшалы құрас 
тырмалы жел турбинасы
 
Сурет 
5. 
Тропоскино 
жүйесіндегі 
құрастырмалы 
Бидарье жел турбинасы
 
Сурет 
6. 
Тропоскино 
жүйесіндегі 
құрастырмалы 
Бидарье жел турбинасы
 
Сурет (4,5,6).  Айналу осі вертикаль орналасқан карусель типті жел турбиналары 
 
Дарье  жел  турбинасының  жұмысшы  қалақшалары  айналу  валына  серпердің 
кӛмегімен  немесе  тропоскино  әдісімен  бекітіледі.  Бидарье  құрылғысының 

72 
 
артықшылығы  автономды  тәуелсіз  айналып,  жел  энергиясын  ток  генeраторына 
берілуінде. Валдар бір-біріне подшипник арқылы бӛлінген.  
Жел қондырғысын вертикаль жағдайда ұстап тұратын мұнарада әрқайсысының 
жалғыз  жұмысшы  қалақшасымен  байланысқан  2  немесе  3  осьтес  біліктері  және 
ӛздерінің  ток  генераторлары  болады.  Біліктер  ӛзара  подшипниктер  арқылы  бӛлінген 
және бір-бірінен тәуелсіз автономды түрде жұмыс істейді. Егер агрегатта 3 білік болса, 
олардың айналу энергиясы  әртүрлі 3 ток генераторына беріледі де, әр генераторларда 
ӛндірілген  электр  энергиясы  ӛзара  қосылады.  Қарастырып  отырған  конструкцияның 
ерекшелігі  3  тәуелсіз  жұмыс  істейтін  біліктерден  желдің  жоғарғы  энергиясын  алу 
болып табылады, яғни жел энергиясын пайдалану коэффициентінің эффективті мәні 0,9 
-  ға  жеткізіледі.  Біліктері  бір  –  бірінен  подшипник  арқылы  бӛлінеді.  Мұндай  типті 
қалақшаның тиімділігі ӛте жоғары.  
 
 
 
 
Сурет 4а. Бидарье жел 
турбинасының 
лабораториялық моделі 
Сурет 5а. Бидарье жел 
турбинасының   турбинасы 
Сурет 6а.  3 қалақшалы 
Дарье жел турбинасы ( 
Щучинск қ.) 
 
Тік  қалақшалы  Дарье  жел  турбинасының  қуаты  F  ауданға,      желдің 
жылдамдығының  кубына  және  жел  энергиясын  пайдалану  коэффициенттінің 
кӛбейтіндісіне тура пропорцианал.  
Қамтылған бірлік  аудандағы қуат     
 
                                                                                                  
 
 
 (1) 
 
Бидарье жел турбинасы қарапайым Дарье жел турбинасы тәрізді жұмыс істейді, 
бірақ  жел  энергиясын  пайдалану  коэффиценті  жоғары.  Бұл  қалақшаларға    жел 
ағынының  жел жағындағы және ық жағындағы әсер етуші күш моменттерінің бірдей 
еместігімен түсіндіріледі.  
Екі  қалақшалы  Бидарье  турбинасы  жел  жағынан  26%  энергия,  ал  ық  жағынан 
тек  12%  энергия  ӛндіреді,  нәтижесінде  38%.  Дарье  жел  турбинасына  қарағанда  әр 
генератордың  ӛндіретін  электрлік  қуаты  38%,    яғни  бидарьедегі  екі  генератор  76%  
электрлік қуатын ӛндіреді. 
Жел  қуатының  мол  қоры  мен  мүмкіндігі  бар  Қазақстанда  жел  электр 
қондырғыларын жасап, оны пайдаланудың келешегі зор. Бұл ең алдымен экологиялық 
жағынан  таза,  онша  кӛп  қаржы  кетпейді,  жұмсалған  шығын  тез  ӛтеледі  және  басты 
артықшылығы қиян түпкірдегі ауылдарға, халқы аз елді мекендерге апарып колдануға 
болады. Шағын және орта деңгейді шаруашылықтар үшін де қолайлы. Жел энергиясын 
 
2
3
U
F
N
ж





73 
 
пайдаланудың  қай  жағынан  алып  қараса  да  пайдасы  зор.  Себебі  кӛптеген 
шаруашылықтар  электр  энергиясымен  қамтамасыз  етілмеген  жерлерде  орналасқан, 
кейбір тұтынушылардың жұмысы (геологтар, археологтар, альпинистер экспедициялық 
түрде  болып  келеді  және  республикамызда  электр  энергиясының  тапшылығына 
байланысты  жекеменшік  желэнергиясына  қызығушылық  электр  энергиясының 
бағасының үнемі ӛсуінен болып отыр [6,3]. 
9-суретте    Америка  ғалымдарының  тәжірибелерінің  нәтижелері  келтірілген. 
Суреттен  кӛрініп  тұрғандай  желкенді  жел  турбинасының    жел  энергиясын  пайдалану 
коэффициентінің  (кси)  максимал  мәні  0,15.  Сонымен  қатар,  қалақшаның  сызықтық 
жылдамдығы  мен  жел  жылдамдығы  теңескенде  жел  энергиясын  пайдалану 
коэффициенті  нольге  тең  болады.  Пропеллерлік  жел  турбинасының  жел  энергиясын 
пайдалану  коэффициентінің  максимал    мәні  0,3-ке  тең.  Тік  қалақшалы  Дарье  жел 
турбинасының энергиясын пайдалану коэффициентінің максимал  мәні 0,45-ке тең.  
 
 
7-сурет. Жел энергиясын пайдалану коэффициенті 

  мен жүрдектігі 

 
арасындығы тәуелділік. I - Савониус роторы,    II -  тӛрт қалақшалы жел дӛңгелек , III -  
кӛп қалақшалы жел дӛңгелек,   IV -  Дарье жел дӛңгелегі , V -   екі қалақшалы 
желдӛңгелек,  VI – идеальді желдӛңгелек,  VII- ВЭУБ. 
 
 
Соңғы  кездері  карусель  типті  қалақшалы  жел  турбиналары  (Дарье  жел  электр 
қондырғысы)  қызығушылық  тудыруда[7].  Дарье  аппаратының  жоғарыда  келтірілген 
жел  турбиналарымен  салыстырғанда  тӛмендегідей  артықшылықтары  бар.  1) 
турбинаның айналу осі вертикаль орналасқандықтан желдің бағытына тәуелді. 2) Жел 
энергиясы қамтылған аудан пропеллерлік қондырғыдан кем емес. 3) электр генераторы 
және  басқа  құрал-жабдықтар  жер  бетінде  орналасады.  4)  конструкциясын  кез-келген 
заводта  жасауға  болады  және  жел  энергиясын  пайдалану  коэффициенті  жоғары.  5) 
қалақшалары  симметриялық  NASA  профилі  түрінде  болғандықтан,  жел  ағысымен 
жақсы ағысталады, сондықтан салыстырмалы түрде турбинаның шуылы бәсең болады. 
Кез –келген айналмалы  қозғалыстағы турбина желдің жолына кедергі жасайды. 
Неғұрлым қалақшаның саны кӛп болса, соғұрлым турбинаның кедергісі үлкен болады 
және  аз  энергия  ӛндіреді.  Жел  кедергісін  айналып  ӛтіп,  жел  электр  қондырғысына 
ӛзінің энергиясын береді. 
Қазақстанда  жел  электр  станциясы  жұмыс  істеуіне  қолайлы  жағдайлар  бар. 
Елімізде  жел  энергиясының  қоры  дүние  жүзінде  ӛндірілетін  электр  энергиясынан  2,5 
есе артық. Ӛндірілген энергияны ондаған, жүздеген мың километрге тасымалдау үшін, 
жоғары  вольтті  электр  желілерін,  тӛмендеткіш  трансформаторларды  іске  қосу  керек. 

74 
 
Оған  кӛп  қаражат  қажет  және  халық  сирек  қоныстанған  жерге  ақша  жұмсау  тиімсіз. 
Сондықтан  желді  аудандарда  жел  қондырғысын,  ал  оңтүстіктерде  күн  энергетикасын 
пайдаланған дұрыс. Сонымен қатар дәстүрлі энергия кӛздерінің  қоры таусылуға жақын 
және  зор  экологиялық  зиян  келтіруде.  Жел  энергетикасының  Қазақстанда  дамуының 
негізгі  аргументі  экологиялық,  экономикалық  және  әлеуметтік  аспектлеріне 
байланысты. 
 
 
1. 
Чжен П. Отрывные течения. М.: Мир, 1972. Т. 1.-299с. 
2. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа.:Наука, 1987.-904с. 
3.  «Вертикально-  осевые  составные  ветротурбины  карусельного  типа»,  Ершина.А.К, 
Ершин Ч.Ш., дата подачи патента: 15.02.2006 г., 40 стр. 
4.  Безруких  П.П.  Использование  энергии  ветра.  Техника,  экономика,  экология.  - 
М.:Колос, 2008г.-196 стр. 
5. ҚР Парламенті Мәжілісінің жалпы отырысындағы «Жаңартылатын энергия кӛздерін 
пайдалануды  қолдану  туралы»  заң  жобасы  бойынша  Энергетика  және  минералдық 
ресурстар министрі Сауат Мыңбаевтың баяндамасы. М., 1988.-с. 63-70. 
6.  Манатбаев  Р.К.,  Ершина  А.К.,  Тулепбергенов  А.К.  Задача  о  теплообмене 
вращающейся  турбины  с  окружающей  средой.  Международная  конференция  
―ACTUAL PROBLEMS OF COMPUTER SCINCES‖. Алматы 4-6 марта 2003 С.69-70. 
7.  Предварительный    патент  №19114  РК,  F03D  3/06  (2006/01).  Ветротурбина  Бидарье/ 
Ершина А.К. и др. - № 2006/0166.1; заявлено 15.02.2006; опубл. 15.02.2008, бюл. №2. 
 
 
 
 
ӘОЖ 37.091.212.3:004.9 043 
С.Н. Жаңбыршиев, Ш.Р. Ерматов, С.Е. Алдешов,  
Ә.Қ. Бҥркіт, Т.Қ. Беркутова 
 
ЭЛЕКТРОНДЫҚ ОҚУЛЫҚПЕН ЖҦМЫС – ДАРЫНДЫ 
БАЛАЛАРДЫҢ  БІЛІМ САПАСЫН АРТТЫРУДЫҢ НЕГІЗІ 
 
(
Шымкент қ. М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті,  
Аймақтық әлеуметтік-инновациялық университеті  «Отырар» институты, 
  Халықаралық гуманитарлық-техникалық университеті)
 
 
Мақалада  дарынды  балаларды  жаратылыстану-математика  пәндерін  оқыту 
барысында  дайын  электрондық  оқулықтар  кӛмегімен  оқыту  үдерісінде  дарынды 
балалардың  ойлау  белсенділігін  дамытудың  бағдарламалық,  проблемалық, 
эвристикалық және зерттеушілік әдістері қарастырылда. 
В  статье  рассматриваются  программные,  проблемные,  эвристические  и 
исследовательские  методы  развития  мысленной  активности  одаренных  детей  в 
обучении  естественно-математическим  предметам  с  помощью  электронных 
учебников.  
In this article the programmatic, problem, heuristic and research methods of development 
of mental activity of the gifted children are examined in educating of naturally-mathematical 
objects by means of electronic textbooks in an educational process. 
 
Түйін  сөздер:    бағдарламалық,  проблемалық,  эвристикалық,  зерттеушілік,    әдіс, 
компьютерлік технология.  
Ключевые слова:  программный, проблемный, эвристический, исследовательский,  метод, 
компьютерная технология.  

75 
 
Keywords: software, problem, heuristic, research, a method, a computer technology  
 
Бүгінде жаратылыстану-математика және сызу, бейнелеу ӛнері пәндерін оқытудың 
ең басты мақсаты – дарынды балалардың білім алу белсенділігін арттыру. Мұғалімнің 
жәрдемімен  дарынды  балалардың    ӛздігінше  білім  алуына  баса  кӛңіл  бӛлу.  Ол  үшін 
оқыту үдерісінде дарынды балалардың ойлау белсенділігін дамытудың бағдарламалық
проблемалық,  эвристикалық  және  зерттеушілік  әдістерін  қарастырайық.  Бұлар 
дарынды балалардың білімділік, біліктілік қызметінің деңгейіне сәйкес жүргізіледі. 
Бағдарламалық  оқыту  бойынша  дарынды  балалар  бағдарламаланған  оқулықтан 
немесе  компьютерге  енгізілген  арнайы  құрастырылған  оқыту  құралдарынан  білім 
алады (1-4-суреттерде). 
1-сурет.  «Айналу денелері» тақырыбын оқытуда электрондық оқулықты қолдану. 
2-сурет.  «Цилиндр» тақырыбын оқытуда электрондық оқулықты қолдану. 
 
Бағдарламалық оқыту әдісіне бағдарламалық картаны қолданса, оқу пәнінің белгілі 
бір тарауын ӛз бетінше оқып игеруді жүзеге асыруды кӛздеген нұсқаулардың реттелген 
жүйесімен  жұмыс  істейді.  Мұндағы  басты  ерекшелік,  арнайы  құрастырылған 
тақырыпты  оқушылар  ӛз  бетінше  оқып  үйрену  барысында  ӛзінің  іс-әрекетінің 
дұрыстығын дер кезінде бақылап отыруына мүмкіндігі болады. 

76 
 
 
3-сурет.  «Пирамида» тақырыбын оқытуда электрондық оқулықты қолдану. 
 
4-сурет.  «Шеңбер» тақырыбын оқытуда электрондық оқулықты қолдану. 
 
Проблемалық оқыту әдісінің мәні: мұғалім проблема қойып, оны ӛзі шешеді, бірақ 
бұл  шешімін  шынайы  дегенмен  дарынды  балаларға  ұғынықты  жолдарын  аңғарта 
отырып,  ойдың  шешім  жолындағы  қозғалысын  ашып  кӛрсетеді».  Егер 
бағдарламаланған  оқытудың  негізіне  ойлаудың  алгоритмдік  түрі  жатса,  проблемалық 
оқыту  шығармашылық,  тапқыр  ойлауға  сүйенеді,  дарынды  балалардың  ойлау 
белсенділігін  арттырады.  Бұлай  ойлау  стандартты  емес  мәселелерді  шешуде  қажет 
болады.  Мәселені  проблемалық  әдіспен  баяндағанда  (проблемалық  жағдай  туғызу, 
проблемалық сұрақтар қойып ойландыру т.б.) дарынды балалар мектеп оқушыларының 
қызығушылығы артып, ӛздерін ғылыми жаңалықты ашушылар ретінде сезінеді. 
Проблемалық  оқыту  теориясын  кӛптеген  педагогтар  ӛз  еңбектерінде 
(Выготский Л.С.,  М.И.Махмутов, А.М. Матюшкин, В.Оконь т.б.) терең зерттеген. Бұл 
теорияның басты ұғымы «проблема» (кездейсоқтық жағдай) болып табылады [1]. 
Кездейсоқтық  жағдайға  осылайша  келудің  шығармашылық  құндылығы  жоғары, 
себебі,  теорияның  тууы  мен  оның  шешімін  дарынды  балаларға  кӛрсету  жаңалықтың 
эвристикалық қуатын бағалауға, терең ойлануға жетелейді. 
Проблемалық  оқытудың  негізін  «проблемалық  жағдай»  мен  «оқыту  үдерісіндегі 
проблеманы  шешу»  құрайды.  Проблемалық  жағдай  –  оқыту  үдерісінде  түсініксіздік 
сипатында  пайда  болған  объективті  мәселе.  Ол  мәселені  дарынды  балалардың  ойлау 

77 
 
әрекеттерінің  жоғары  деңгейімен  ғана  шешуі  мүмкін.  Сондықтан,  дарынды  балалар 
мектеп  оқушыларының  шығармашылық  белсенділігін  дамытудың  технологиясы  – 
оқыту  үдерісіндегі  проблемалық  оқыту  әдісі  болып  табылады.  Проблемалық  оқыту 
әдісі  –  оқушылардың  проблемалық  ойлануын,  берілген  білімді  меңгеруін  қамтамасыз 
ете  отырып,  мұғалімнің  нұсқауымен  жүргізіледі.  Мұндағы  проблемалық  мәселе  – 
ізденістің негізі, қиындықтың басты бағдары. Дарынды балалар мектеп оқушыларының 
ӛзіндік ізденіс жұмыстарын оқыту үдерісінде ұйымдастырғанда қосымша проблемалық 
ахуал жасау бірден-бір қажеттілік. 
Эвристикалық  әдіс  негізінен  сұхбаттық  (сұрақ-жауап)  формадағы  ішінара  зерттеу 
әдісі ретіндегі әңгіме. Мұнда мұғалім дарынды балаларға білімді, ұғымды бірден дайын 
күйінде  бермей,  кезегімен  қойылған  сұрақтар  арқылы  олардың  білімдері  мен 
бақылауларына  және  ӛмір  тәжірибесіне  сүйеніп,  жаңа  ұғымдар  мен  ережелерге, 
заңдылықтарға  қарай  бағыт  беру.  Эвристикалық  әңгіме  әдісі  дарынды  балалардың 
ізденімпаздығын, ӛз бетінше ойлау қабілетін, шығармашылық белсенділігін дамытуды 
кӛздейтін әдіс. Эвристикалық  әңгімеде қойылатын сұрақтар ішінде олар бірден жауап 
бере алмайтын проблемалық сұрақтар кездеседі. Бұрыннан білетін білімді еске түсіріп, 
жаңғыртуға арналған сұрақтар мұнда тек қана кӛмекші білім бола алады.  
Эвристикалық  әңгіме  әдісін  басқа  оқыту  әдістерімен  байланыстыра  қолданған 
дұрыс.  Оған  оңтайлылары  ретінде  проблемалық,  бағдарламалық  әдістерді  алуымызға 
болады. Себебі, эвристикалық әңгіме әдісі синтетикалық әдістерден гӛрі аналитикалық 
әдістермен жақсы ұштасады. 
Эвристикалық  әңгіме-сұрақтар  жүйесі  бірқанша  шарттарды  қанағаттандыруы 
керек:  сұрақтар  логикалық  жағынан  жүйелі,  қысқа,  дәл  болуы;  күмәнді,  сенімсіз 
болмауы,  жауабын  табуда  дарынды  балалардың  жан-жақты  ойлануына  кең  жол  ашуы 
т.б.  Сондай-ақ  сұрақтарға  сәйкес  олардың  берген  жауаптары  да  дәл  және  толық, 
басқаларға түсінікті болуы қажет. 
Мәселен, Ара қашықтығы 15 км болатын А қаласынан В ауылына бір мезгілде екі 
жолаушы  жолға  шықты.  Олар  бір  мезгілде  В  ауылына  келулері  керек  еді.  Екінші 
жолаушы бірінші жолаушыдан сағатына 1 км аз жүргендіктен жарты сағат кеш келді. 
Әрбір жолаушы қандай жылдамдықпен жүрген ? 
Міне  осындай  мәселе  есептің  мазмұнын,  компьютер  экранында  ӛтіп  жатқан 
қозғалысты кӛргеннен кейін дарынды балаларға сұраққа жауап беру қиынға түспейді. 
Мұғалім:  Есептің  шарты  қандай?  Онда  нелер берілген?  Есептің  шартында  қандай 
шамалар қатысқан ? 
Оқушы:  А  қаласынан  В  ауылына  дейінгі  қашықтық  15  км  екені  берілген. 
Жолаушылардың жылдамдықтарының арасында және берілген ара қашықтықты жүріп 
ӛтуге  кеткен  уақыттардың  арасындағы  айырма  берілген.  Бұл  есептің  шартында  ара 
қашықтық және уақыт шамалары берілген. 
Мұғалім: Есепте нені табу керек ? 
Оқушы: Есепте әрбір жолаушының жылдамдығын табуды сұрайды. 
Мұғалім:  Жолаушылардың  жылдамдықтарын  табу  үшін  қандай  формулаларды 
қолданамыз ? 
Оқушы: Бізге физика курсынан белгілі S=v*t, v=S/t формулаларын қолданамыз. 
Мұғалім: Есептің шартына қарай нені х арқылы белгілейміз. 
Оқушы:  А  қаласынан  В  ауылына  қарай  шыққан  бірінші  жолаушының 
жылдамдығын v
1
= х км/сағ деп белгілейміз. 
Мұғалім:  Егер  біз  бірінші  жолаушының  жылдамдығын  х  десек,  екінші 
жолаушының жылдамдығын осы белгісіз шама арқылы ӛрнектей аламыз ба? 
Оқушы: Ия, v
2
=(х-1) км/сағ екінші жолаушының жүрген жылдамдығы болады. 

78 
 
Мұғалім:  А  қаласынан  В  ауылына  дейінгі  қашықтықты  бірінші  жолаушы  қанша 
уақытта жүріп ӛтеді ? 
Оқушы: 
х
15
 сағатта.  
Мұғалім:  Жолаушылардың  15  км  ара  қашықтықты  жүріп  ӛтуге  кеткен  уақыттары 
үшін қандай теңдеу құруға болады ? 
Оқушы: 
1
15

х
-
2
1
=
х
15
 теңдеуі арқылы. 
Мұғалім: Бұл теңдеуді қалай шешеміз ? 
Оқушы: Теңдеуді шешудің жалпы ережесі бойынша: 
30х-30=30х-х
2
+х,  х
2
-х-30=0,  х
1,2
=
2
11
1

,  х
1
=6,  х
2
=-5. 
Жауабы: v
1
=6 км/сағ, v
2
=5 км/сағ 
Нәтижеде,  бірінші  жолаушының  жылдамдығы  6  км/сағ,  екінші  жолаушының 
жылдамдығы  v
2
=5 км/сағ-қа тең екені шығады. 
Эвристикалық әдісте мұғалім дарынды балалардың жас ерекшеліктеріне және білім 
деңгейіне сай ізденіс жүргізуге тартатын сұрақтар жүйесін алдын-ала дайындап алады. 
2-мысал. │х
2
-3х-1│=3 теңдеуін шешуде эвристикалық әдісті қолданып кӛрейік. 
Компьютер мен оқушы арасындағы әңгіме: 
Компьютер: │х
2
-3х-1│=3 теңдеуі қалай шешіледі ? 
Оқушы:  │х
2
-3х-1│=3  теңдеуін  шешу  үшін,  оны  мына  түрде  х
2
-3х-1=3  және    -
х
2
+3х+1=3 жазып аламыз. 
Компьютер:  х
2
-3х-1=3  және  -х
2
+3х+1=3  теңдеулерін  қандай  ережеге  сүйеніп 
жаздыңыз ? 
Оқушы:  Егер  бізге  │а│  саны  берілген  болса,  онда  модульдің  анықтамасы 
бойынша:  
│а│=






.
0
,
,
0
,
егерa
а
егерa
а
 
Компьютер: Дұрыс, онда шыққан теңдеулер қалай шешіледі ? 
Оқушы: х
2
-3х-1=3, х
2
-3х-1-3=0, х
2
-3х-4=0 
Компьютер: х
2
-3х-4=0 теңдеуін қандай формуланы пайдаланып шешеміз ? 
Оқушы: х
2
-3х-4=0 теңдеуі х

+рх+q=0 түріне келді, бұл келтірілген квадрат теңдеу. 
Мұғалім:  Кім  жауап  береді,  х

+рх+q=0  теңдеуінің  жалпы  шешімі  қандай 
формуламен анықталады ? 
Оқушы: х

+рх+q=0 теңдеуінің шешімі х
1,2
=
2
5
3

, х
1
=-1, х
2
=4. 
Компьютер: -х
2
+3х+1=3 теңдеуі қалай шешіледі ? 
Оқушы: -х
2
+3х+1-3=0 
Компьютер: Ары қарай қалай жүреді ? 
Оқушы: Ұқсас мүшелерін біріктіреміз: -х
2
+3х-2=0. 
Компьютер: Белгісіз х-тің алдында тұрған минус таңбасын, оң таңбаға айналдыру 
үшін не істейміз ? 
Оқушы: Теңдіктің екі жағын да бірдей (-1)-ге кӛбейтеміз. Сонда: 

2
+3х-2=0 (-1), х
2
-3х+2=0. 
Бұл теңдеу де жоғарыдағы тәсілмен шешіледі: 
х
3,4

2
1
3

, х
3
=1, х
4
=2.                              Жауабы: х
1
=-1, х
2
=4, х
3
=1, х
4
=2. 

79 
 
Осылайша,  дарынды  балаларды  жаратылыстану-математика  пәндерін  оқыту 
барысында электрондық оқулықтарды тиімді қолдана отырып, сапалы білім беруге қол 
жеткіземіз.  Сабақтың  соңында  міндетті  түрде  компьютер  кӛмегімен  тест  қабылдап, 
олардың білімді меңгеру деңгейін анықтаймыз. 
Егер  дарынды  балалардың  дайындық  деңгейі,  қызығушылығы  мен  мұғалімнің 
педагогикалық  шеберлігі  жоғары болса, онда бұл  әдістің жетістігін жоғары деңгейден 
кӛруге  болады.  Себебі,  эвристикалық  әңгіме  әдісі  репродуктивтік  әңгіме  жүргізуге 
арналған  сұрақ-жауаптар  жүйесі  арқылы  дарынды  балалардың  ойлау  белсенділігін 
дамытуға үлкен септігін тигізеді. 
Дарынды  балалар  мектеп  оқушыларының  проблемалық  мәселені  шешуде 
Мырзабаев  А.Б.:  «Әдістемені  оқушылардың  білім  деңгейіне  қарай  ӛзгерткен  дұрыс. 
Нақтырақ  айтқанда,  зерттелетін  құбылысты  бейнелейтін  тәжірибеден  соң  ғана  оларға 
бақыланып отырған құбылыстарын болжатуға болады» дейді [2].  
Мысалы, бүкіләлемдік тартылыс заңын түсіндіргенде дарынды балаларға арналған 
мамандандырылған  мектеп  оқушыларының  зерттеу  тақырыбына  қызығушылығын 
эвристикалық  әңгіме  әдісімен  арттырамыз.  Бастапқыда  барлық  жер  бетіндегі 
нысандардың  қозғалысы,  тоқтауын  олар  ӛздері  білетіндей  болып  кӛрсетіледі  де, 
бүкіләлемдік тартылыс заңы болмаған жағдайдағы кӛрініс яғни, барлық  жер бетіндегі 
нысандардың  жер  бетінен  кеңістікке  кӛтерілуі,  қалықтауы  (жүріп  бара  жатқан 
пойыздардың,  машиналардың  кӛтеріліп,  аспанда  қалықтауы  не  үшін?)  дарынды 
балалардың  міндетті  түрде  қызығушылығын  оятары  анық.  Бүкіләлемдік  тартылыстың 
күнделікті  ӛмірдегі  қажеттілігі  туралы  әңгіме  жүргізу,  бүкіләлемдік  тартылыс  заңы 
орындалмай қалғандағы қызық оқиғаларды бейнебаян арқылы немесе macromedia flesh-
те  avi  файлмен  кӛрсетіп,  қызықтыруға  болады  [3].  Осылайша,    дарынды  балалардың 
зерттелетін  тақырып  бойынша  түсініктері  артып,  оқу  проблемасы  қойылады.  Оны 
былайша  тұжырымдаймыз:  бүкіләлемдік  тартылыс  заңын  күнделікті  ӛмірлік 
тәжірибеден және табиғи жағдайлармен түсіндіру.  
Бүкіләлемдік тартылыс заңы неге тәуелді ? Оны ӛзгертуге болады ?  
Қойылған оқу проблемасын шешу үшін эксперименттік зерттеулер  жүргізу керек. 
Яғни,  дарынды  балалардың    жинақталған  білімдеріне  сүйене  отырып,  эвристикалық 
әңгіме  әдісімен  сабақ  жүргізген  қолайлы.  Дарынды  балалардың  болжамдық 
ұсыныстары мүмкіндігінше эксперименттік тексерістен ӛткізілуі тиіс. Себебі, олардың 
эксперименттік  зерттеу  жұмысына  қызығушылығы  болжамдардың  оң  немесе  теріс 
нәтижесінен кейін де артады. 
Зерттеу  әдісі  –  дарынды  балаларды  оқытудың  негізі,  себебі  бұл  әдіссіз  олардың 
қабілеттерін  ашу  мүмкін  емес.  Олардың  зерттеушілік  қызметтерін  әртүрлі  формалар 
мен әдістер, арнайы бағдарламалар, жаңа мәртебелі гимназия, лицей мектептер арқылы 
жүзеге  асыруға  болады.  Қазіргі  кезде  барлық  дарынды  балалар  үшін  ғалымдар  мен 
шебер  ұстаздардың  ізденістері  екі  мәселеге  негізделеді:  оқытудың  мазмұны  мен 
дарынды  балалардың  оқу-танымдық  қызметтерін  ұйымдастыру.  Бұл  мәселелерді 
шешуде  негізгі  орынды  философия,  психология,  педагогиканың  теориясы  алады. 
Әрине,  дарынды  балаларды  оқытуды  ұйымдастыру  стратегиясы,  педагогикалық 
технологиясы  әртүрлі,  бірақ  олардың  барлығы  саралау,  проблемалық  зерттеу  аясында 
жүзеге асады [4]. 
Дарынды  балаларға  арналған  мамандандырылған  мектеп  оқушыларының 
шығармашылық  белсенділігін  дамытуда  зерттеу  әдісінің  орны  ерекше.  Оқыту 
үдерісіндегі  формализмді  мүмкіндігінше  кемітіп,  білім  беруді  ӛмірмен  байланыстыру 
мақсатында зерттеу әдісі кӛптеп қолданылып келеді. 

80 
 
Дарынды балалар мектеп оқушыларының оқу үдерісінде зерттеу  әдісін қолданып, 
зерттеулер  жүргізуі  олардың  шығармашылық  белсенділігін  дамытудыға  орны  ерекше. 
Бұл үдеріс тӛмендегідей факторлармен анықталады: 
– Дарынды балалар мектеп оқушыларының зерттеулері олардың оқу пәні бойынша 
шығармашылық  белсенділігін  дамытуға  бағытталған  компьютерлік  технологияның 
қажетті элементі бола алады;  
– Дарынды балалар мектеп оқушыларының оқу пәнінен зерттеу жұмысы олардың 
шығармашылық  белсенділігін  дамытудың  негізі.  Себебі,  зерттеу  жұмысы  дарынды 
оқушылардың  ерік-жігерін  жұмылдыру  кезінде  кездесетін  қиындықтарды  жеңе  білу 
дағдысы мен тәжірибесін бекітеді; 
–  Дарынды  балалар  мектеп  оқушыларының  зерттеу  жұмысы  олардың  оқу  пәніне 
байланысты  мотивация  мәселелерін  шешудегі  шығармашылық  белсенділігін  дамыту 
әдісі болады. 
Осыған  орай,  дарынды  балалардың  ғылыми  таным  кезеңдері  мен  проблеманы 
шешу біліктерін, шығармашылық іс-әрекет дағдыларын қарапайымнан күрделіге қарай 
қағидасымен үйреткен дұрыс. 
«Шығармашылық  әрбір  адамға  белгілі  мӛлшерде  тиесілі  игілік  емес,  бірақ  солай 
болғанымен,  қоғамның  дамуы  да  мүмкін  емес».  Яғни,  адам  баласының  белсенді  және 
дербес  іс-әрекетінің  жоғарғы  формасы  –  шығармашылық  екені  рас.  Сол  себепті, 
дарынды  балалардың  ӛзіндік  жұмысының  сапасын  барынша  қолдап  отыру,  оны 
тұрақты  шығармашылық  қызығушылыққа,  одан  әрі  шығармашылық  белсенділігін 
дамытуға жетелеген болар еді [5]. 
Дарынды  балалар  мектеп  оқушыларының  шығармашылық  белсенділігін  дамыту 
логикасының  маңызы  зор.  Ол  белсенді  ұстаздар  жағынан  ұйымдастырылатын  оқу-
тәрбие процесі.  
«Шеберліктің белгісі – түрлі әдісті болу», – деген екен орыстың ұлы жазушысы – 
Лев Толстой ӛзінің «Үйрету әдістері туралы» еңбегінде. 
Демек, қорыта айтқанда, дарынды балаларды жаратылыстану-математика пәндерін 
оқыту  барысында  дайын  электрондық  оқулықтар  кӛмегімен,  сапалы  білім  берумен 
бірге зерттеу жұмыстарына, проблемалық тапсырмаларын шығармашылықпен шешуге 
жүйелі түрде тартуда жоғарыда келтірілген түрлі әдістерді қолданған жӛн. 
 
 
1. Выготский Л.С. Развитие высших психологических функций. – М.: Изд. АПН. 1960. – 
500 с. 
2.  Мырзабаев  А.Б.  Оқушылар  шығармашылығын  дамытуда  белсенді  оқытудың 
дидактикалық мүмкіндіктері // п.ғ.к. ғ.д.автореф. – Қарағанды, 2004. 30 б. 
3. Ерматов Ш.Р.   Macromedia flesh компьютерлік бағдарламасы. 
4. Дайырбеков С.С., Ерматов Ш.Р. Білім берушінің ақпараттық технологияны қолдануда 
біліктілігін  жоғарылату  мәселелері  //  Білім.  Білім  және  ғылым  министрлігінің 
ғылыми жұрналы. – Алматы, 2009. – №6(48) – Б.34-36. 
5. Ерматов Ш.Р. Білім алушыларға арналған мамандандырылған мектеп оқушыларының 
шығармашылық  белсенділігін  дамытудың  кейбір  мәселелері  //  Хабаршы  ҚАЗҰУ. 
Білім және ғылым министрлігінің ғылыми журналы. – Алматы, 2009. – №1-2(26-27). 
– Б.122-126. 
Каталог: docs -> vestnik -> fizika matematika
vestnik -> Вестник Казнпу им. Абая, серия «Художественное образование», №1(42), 2015 г
vestnik -> Хабаршы вестник «Жаратылыстану-география ғылымдары»
vestnik -> Вестник Казнпу имени Абая, серия «Молодой ученый. Поиски. Проблемы. Исследования», №1(5), 2015 г
fizika matematika -> Задача определения правой части в нелинейном псевдопараболическом уравнении
fizika matematika -> Абай атындағы
fizika matematika -> Абай атындағы
fizika matematika -> Абай атындағы
fizika matematika -> Г. У. Уалиев Редакционная коллегия
fizika matematika -> “Физика-математика ғылымдары” сериясы №2 (30)
fizika matematika -> “Физика-математика ғылымдары” сериясы №3 (31)

жүктеу 5.4 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   23




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет