193
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
IXTISOSLASHGAN TA’LIM MUASSASALARIDA YADRO FIZIKASI
BO‘LIMINI O‘QITISHNING KOMPYUTER TAJRIBASI
Yusupov Dilmurod Abdurashidovich, NamDPI, katta o‘qituvchi PhD
Mashrabboyeva Dilnoza Shavkatjon qizi, NamDPI, 2-bosqich talabasi
Annotatsiya: Ushbu ishda yadro fizikasi mavzularini o‘qitish metodikasini
zamonaviy fan va texnologiya yutuqlari bilan boyitilib, kompyuter texnologiyalari
dasturlari yordamida takomillashtirilib, mavzularni namoyishli tarzda innovatsion
texnologiyalar bilan o‘qitilishi o‘quvchilar dunyoqarashini zamonga mos holda
shakllanishida samarali bo‘lishini asoslab berilgan.
Kalit so’zlar:
Zamonaviy texnologik qurilmalar, massa va energiya,
kompyuter texnologiyalari, innovatsion texnologiyalar, elektron dastur, o‘quv
qo‘llanma, animatsiyali namoyishlar, slaydlar, yadro jarayonlari, reaktsiyalar,
nurlanish, yadro bo‘linishi, neytronlar, radionuklidlar xavfi, ekologik barqarorlik,
atom reaktorlari, energiya manba‘lari, barqaror energiya ta’minoti, tahliliy jadval,
kelajak energetikasi, tajriba sinov.
Аннотация
:
В
данной
работе
совершенствуется
методика
преподавание
разделов
ядерной
физики
с
помощью
компьютерной
технологии
,
современными
достижениями
науки
и
инновационными
технологиями
.
По
результатам
экспериментальных
испытаний
показано
,
что
применение
инновационных
технологий
наглядними
демонстрациями
эффективно
формирует
мировоззрение
студентов
в
соответствии
с
современностью
.
Ключевые
слова
:
Современные
технологические
устройства
,
масса
и
энергия
,
вычислительная
техника
,
инновационные
технологии
,
электронная
программа
,
учебник
,
анимация
,
слайды
,
ядерные
процессы
,
реакции
,
радиация
,
деление
ядер
,
нейтроны
,
радионуклидная
опасность
,
экологическая
устойчивость
,
атомные
реакторы
,
источники
энергии
,
устойчивое
энергоснабжение
,
аналитическая
таблица
,
энергия
будущего
,
экспериментальная
проверка
.
А
nnotation: In this work, the methodology for teaching sections of nuclear
physics is improved with the help of computer technology, modern achievements
of science and innovative technologies. According to the results of experimental
tests, it is shown that the use of innovative technologies through visual
demonstrations effectively forms the worldview of students in accordance with
modernity.
Key words: Modern technological devices, mass and energy, computer
technology, innovative technologies, electronic program, textbook, animation,
slides, nuclear processes, reactions, radiation, nuclear fission, neutrons,
radionuclide hazard, environmental sustainability, nuclear reactors, energy
sources, sustainable energy supply, analytical table, energy of the future,
experimental verification.
Kirish.
194
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
Ma’lumki, o‘quvchilarning ilmiy dunyoqarashlarini shakllanishida va
modda tuzilishi haqida zamonaviy tasavvurga ega bo‘lishlarida yadro fizikasi
o‘ta muhim rol o‘ynaydi. Shu bilan birga yadro fizikasi mavzulari kvant fizikasi
bo‘limida asosiy ahamiyatga ega bo‘lib, ularni o‘rganish jarayoni murakkab
tushuntiruv apparatlarini qo‘llashni va ma’lum darajada abstraktsiyalashga oid
ko‘nikmalar bo‘lishini talab etadi.
Hozirgi mavjud atom yadrosi fizikasiga oid darsliklar va metodik
adabiyotlarni tahlilidan ko‘rinadiki, bu sohada taklif etilayotgan ayrim mavzu
materiallari o‘quvchilarni yangilangan bazaviy bilimga ega bo‘lishlari uchun
yetarli deb bo‘lmaydi. O‘quv materiallari paragraflaridan yadro modellari,
yadro reaktsiyalari, atom reaktorlari va yadro energetikasi kabi mavzular
mazmunini atroflicha o‘rganish asosida quyidagilarni aytish mumkin. Yadro
fizikasiga ajratilgan soatlarni kamligi, ma’lumotlarni ayrim qismlari eskirib
zamonaviylari bilan boyitilmagani, o‘quv materiallarini qotib qolgan faktlar
bilan bayon etilishi, eng muhimi esa, amalda namoyishli ko‘rgazmalarni,
laboratoriya ishlarini va fizikaviy amaliyotni yo‘qligi o‘quvchi bilim va
ko‘nikmalarini talab darajasida shakllanmasligiga olib kelmoqda [2].
Shuningdek, bevosita kuzatish tajribalari qurilmalarini yo‘qligi va
murakkabligi, mavzuni tushunishga oid o‘quv materiallari hajmini kengligi
xam yadroviy jarayonlarni idrok etishni qiyinlashtiradi. Ko‘ramizki, ta’limdagi
bunday vaziyatda jamiyat taraqqiyoti bilan bog’liq atom energetikasini
rivojlanish kelajagi, yadro reaktsiyalari turlari, radioaktivlik va AES larni yangi
avlodlari, xavfsizlik darajalarini ilmiy baholay olish va unga adekvat
munosabatni shakllantirish kabi masalalar bir oz ortda qolib ketadi.
Vaholanki, uzluksiz ta’lim tizimini innovatsion texnologiyalar asosida
yo‘lga qo‘yish konsepsiyasida [1] – dunyo miqyosida bugungi keskin
raqobatga bardosh bera oladigan milliy ta’lim tizimini yo‘lga qo‘yish, darslik
va o‘quv qo‘llanmalarni zamon talablari asosida takomillashtirish, ularning
yangi avlodini yaratish, o‘quv dasturlari va standartlarni optimallashtirish kabi
masalalarni hal etish zarurati ko‘rsatib o‘tilgan bo‘lsada, hozirda
o‘rganilayotgan o‘quv mavzulari mazmuni real hayotda amal qilayotgan
zamonaviy qurilmalar ish tamoyili mazmunini aks ettirishda ancha orqada
qolmoqda. Ayniqsa, yadro fizikasini o‘qitilishida AESlarni yangi avlodi haqida
ma’lumotlar yo‘qligi va yadro bo‘linish reaktsiyalarida massaning energiyaga
ekvivalentligi
asosida
massa
defekti
energiyaga
aylanishi
yadro
energetikasining manbai ekani aytilsada, uning aksi, olamni tushunishda
fundamental ahamiyatga ega bo‘lgan energiyani massaga o‘ta olishi, ya’ni katta
kollayderda ulkan energiyali protonlar to‘qnashuvi natijasida energiya hisobiga
yuzaga keladigan gravitatsion massa hosil bo‘lishini o‘quv jarayoniga
kiritilmagani ular haqida zamonaviy tasavvurni bera olmaydi. Bulardan
tashqari dunyo miqiyosida yadro energetikasi rivojining radi
а
tsion nurlanish
masshtabi va uning ekologiyadagi o‘rnini o‘zgarish dinamikasi haqida
tushunchalar kiritilmagan. Bunday tafovutni fan yangiliklarini e’tiborga olgan
holda o‘qitishni innovatsion texnologiyalari va kompyuter resurslaridan
195
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
foydalanib o‘quvchilarni rivojlantirib o‘qitishga yo‘naltirilgan didaktik vositalar
yordamida yadro fizikasini o‘qitish metodikasini takomillashtirish orqali bartaraf
etish bugungi kunning dolzarb muammolaridan sanaladi.
Yadro fizikasini o‘qitishda yadro modellari va ular asosida turli yadroviy
jarayonlarni tushuntirish metodlari an’anaviy usulda bo‘lib, hozirda yangi
innovatsion kompyuter texnologiyalari bilan yadro fizikasini o‘qitish usullariga
yetarlicha e’tibor qaratilmagan.
Ayniqsa, AKT yordamida zamon taraqqiyoti bilan bog’liq mavzularni
o‘qitishga bag’ishlangan ishlar deyarli uchramaydi. Shu ma’noda yadro fizikasi
bo‘yicha bilimlar sifatini yuqori darajaga ko‘tarib, yadroviy jarayonlar haqida
zamonaviy tasavvurni shakllantirish zarurati bilan yadro fizikasini o‘qitish
metodikasini
innovatsion
axborot
texnologiyalari
asosida
yetarlicha
o‘rganilmaganligi orasidagi tafovutni bartaraf etish yadro fizikasini o‘qitishdagi
muammolardan sanaladi.
Asosiy qism.
O‘quv informatsion texnologiyalari resurslari o‘rganilayotgan jarayonlarni
modellashtirish va animatsiyali tasvirlashga, o‘quvchilarni fikrlash qobiliyatlarni
tasavvurli tarzda rivojlantirishga, o‘quv ma’lumotlarini namoyishli ifodalashga,
laboratoriya ishlarini kompyuter eksperimentlari sharoitida o‘tkazishga va eng
muhimi real vaziyatni monitorda imitatsiyali akslantirib, o‘rganishga bo‘lgan
qiziqishni orttirishga keng imkoniyatlar yaratadi [3]. Bunday imkoniyatlardan
foydalanib yadro fizikasini o‘qitish metodikasini takomillashtirish uchun dastlab
o‘quv predmetlari materiallari mazmunini Davlat o‘quv standarti bilan zamonaviy
fan va texnika yutuqlarini mos kelishini ta’minlashga erishish, yadro fizikasini
o‘quv mazmunini tanlanishida nazariy bilimlarni asosiy amaliy qo‘llanish
sohalarini ko‘rsatish orqali nazariya va amaliyotni bog’lanishini ta’minlash,
fizikaviy ta’limni ekologik tashkil etuvchilarini e’tiborga olish va har bir
tushunchalarni fizik mohiyatini idrok etishda, ya’ni fizik hodisa, fizik kattalik,
model, g’oya, nazariya, atom yadrosi, massa defekti, bog’lanish energiyasi,
radioaktivlik, ionlashtiruvchi nurlar kabi tushunchalarni fundamental qonunlarga
mos kelishi va ilmiyligini ta’minlanishi lozim. Yadro fizikasini o‘zaro mantiqiy
bog’langan o‘quv materiallari mazmunining bloklar strukturasi quyidagicha
tanlanishi mumkin. Atom yadrosi – yadroviy o‘zgarishlar – yadro energetikasi –
ionlashtiruvchi nurlarni tirik organizmga ta’siri. Atom yadrosi nazariyasi o‘zaro
bir biri bilan bog’langan ikkita - yadro tuzilishi va yadroning bo‘linish
reaktsiyalarini o‘z ichiga olib yadro xossalarini ifodalashda yadro modellaridan
foydalanish zarurati yuzaga keladi. Bunda yadroning alohida xossalarini
ifodalaydigan modellardan foydalanib u yoki bu jarayonni tushunishda kerakli
modeldan foydalanishni va har bir modelni qo‘llanish chegarasi va
imkoniyatlarini bevosita kompyuter dasturlari yordamida namoyishli tarzda
ko‘rsatilishi yadro xossalari va tuzilishi haqidagi yangilanmay qotib qolgan
ma’lumotlarni kengaytirishga va yadroning universal modeli yaratilmagani
haqida ma’lumotlarga ega bo‘ladilar.
196
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
Shuningdek, yuqoridagi yadroviy hodisa va tushunchalarni hamda
zamonaviy AESlarni yoritishdan tashqari, energiyaning massaga aylana
olishini isbotlovchi tajribalar va ularni nazariyasi bilan boyitilgan o‘quv
qo‘llanmadagi [4] mavzularni turli innovatsion o‘quv texnologiyalari asosida
rivojlantirib o‘qitilishi o‘quvchilarni ilmiy dunyoqarashlarini kengaytirishda
yordam beradi.
Aytish kerakki, buncha ma’lumotlarni an’anaviy usulda o‘rganish
ko‘p vaqt talab etsa, AKTdan foydalanish vaqtni tejashdan tashqari obrazli
tasavvur bilan mohiyatni idrok etishni yengillashtiradi. Shuningdek, yadro
fizikasini muhim savollaridan biri yadro bo‘linishi jarayonini energiya
manbai sifatida ifodalashdir. Yadroni bo‘linish reaktsiyalari bilan o‘zini o‘zi
tiklab boradigan bo‘linish reaktsiyalar jarayonlarini birgalikda matematik
modellarini yaratib neytronlarni ortib borish jarayonini va yadro
reaktsiyalarini rivojlanish yoki so‘nish extimolliklari variantlarini namoyishi
orqali tushunish ham yadro reaktsiyalarini boshqarish mohiyatini to‘laroq
tasavvurini shakllantiradi. Markaziy savollardan yana biri o‘quvchi
tasavvurida yadro energetikasini fizik asoslari va radionurlanish xavfi haqida
real manzarani shakllantirishdan iborat.
Nanotexnologiya yutuqlari yordamida yaratilgan yangi yadroviy
energetik qurilmalarni yangi avlodi va fan yutuqlari ilmiy natijalarini
etiborga olgan holda o‘qitishga samarali yordam beradigan turli xildagi
mavjud zamonaviy kompyuter dasturlari: “TechSmith Camtasia”,
“MXSAFlash”,
“ActivePresenter”,
“EasyQuizzy”
va
“AutoPlay
MediaStudio” kabilardan va biz tomondan ishlab chiqilgan 1-rasmda
keltirilgan “Yadro reaktsiyalari” [6], “Atom energetikasi” [7], “Zamonaviy
atom reaktorlari va ularning ishlash mexanizmlari” kabi elektron
darsliklardan foydalanish maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bunda turli kompyuter
dasturlari namoyish taqdimotlaridan unumli foydalanishni tashkil etish,
ayniqsa, yadro reaktsiyalarini va energetika qurilmalari ishlash tamoyili
dinamikasini kuzatishga va ularda kechadigan jarayonlarga aralashish
imkonini beruvchi dasturlardan foydalanish mavzuni qiziqib o‘zlashtirishga
olib keladi.
197
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
1-rasm. “Yadr
о
r
е
aksiyalari”
е
l
е
ktr
о
n darsligining bl
о
k-sx
е
masi (
№
DGU
14456 raqamli guvohnoma,
№
DGU 16875 raqamli guvohnoma).
Bu elektron dasturlar zamonaviy kompyuter imkoniyatlaridan foydalangan
holda Delphi, Java, C++, Python dasturlash tillari yordamida yaratildi. Bunda
yadro fizikasiga oid termoyadro sintez reaktsiyalari animatsiyasi, yadroni
bo‘linish jarayonlari animatsiyasi, birinchi va zamonaviy atom elektr stantsiyalari
- AESlar prezentatsiyasi, ularni xavfsizlik darajasini baholash mezonlari
jadvallari, yadro reaktorlari turlari animatsiyasi, yadroning bo‘linish reaktsiylari
prezentatsiyasi va yadroning pronon–neytron modeli kabi namoyishli dasturlar
yadro fizikasini o‘qitish metodikasiga kiritilib takomillashtirildi.
Xulosalar.
ü
Informatsion texnologiyalar yordamida yaratilgan
“TechSmith Camtasia”,
“MXSAFlash”, “ActivePresenter”, “EasyQuizzy” va “AutoPlay MediaStudio”
dasturlar va biz tomondan ishlab chiqilgan “Yadro reaktsiyalari”, “Atom
energetikasi”, “Zamonaviy atom reaktorlari va ularning ishlash mexanizmlari” kabi
qo‘shimcha elektron darsliklar yordamida zamonaviy fan yutuqlarini mavjudlari
bilan
uyg’unlashgan
holda
yadro
fizikasini
o‘qitish
metodikasi
mukammallashtirildi.
ü
Yadro va boshqa turdagi energiya manba‘larini ijtimoiy iqtisodiy hayotdagi
muhim xarakteristikalarini o‘zaro taqqoslashga imkon beruvchi jadval yaratildi. Bu
jadvalni
tahlili
o‘quvchilarni
energiya
manba‘larini
mamlakatimizdagi
imkoniyatlarni baholab ekologiya va salomatlikka zararli qazilmali yonilg’i
manba‘lari o‘rniga zangori va yadro energetikasidan foydalanish zaruratini idrok
Yadro reaksiyalari
Nazariy
materiallar
Vidio darslar
Amaliy
mashg‘ulot
Sinov testlari
Uslubiy
ko‘rsatma
Glossariy
Yadro
reaksi-yalari
(YR)
(YR)
kinematikasi
(YR)
saqlanish
qonunlari
(YR)ning
kesimlari
(YR)ning
chiqishi
Kompaun
d yadro
mexanizmi
Kompaun
d yadroning
parchalanishi
Bevosita
о
‘zaro ta’sirli
(YR)
Fotoyadr
o reaksiyalari
Neytronla
r ishtirokidagi
(YR)
Radionuklidlarni ishlab chiqarishda
foydalaniladigan yadro reaksiyalari
198
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
etishlariga yordam beradi. Yaratilgan jadvaldan boshqalar ham o‘z
energetikasini tahlil etib tanlashda foydalanishlari mumkin.
ü
Kompyuter texnologiyalari asosida yadro fizikasini o’qitish metodikasini
markazida o’quv materiallari mazmuni yotadi va o’qituvchi talabalar o’quv
faoliyatini tashkilotchisi bo’ladi. Kompyuter esa informatsion texnologiyalardan
foydalanish funktsiyasini bajaradi.
ü
Yadro fizikasi o‘quv materiallarini ilmiy texnik rivojlanish yutuqlari bilan
boyitilganligi va ularni namoyishli tarzda o‘qitilishi talabalar bilim saviyasini
ko‘tarishga va o‘quv o‘rganish jarayonini faollashishiga olib kelishi tajriba sinov
natijalari bilan ko‘rsatib berildi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. O.O.Mamatkarimov,
X.O.Q’ochqarov,
D.A.Yusupov,
A.U.Adashaliev.
Radionuklidlar va ekologiya. NamDU ilmiy axborotnomasi. Namangan, 2020.
47-51 b.
2. Yusupov D.A. Kompyuter texnologiyalari yordamida yadro fizikasini o‘qitish
samaradorligini orttirish usullari // Zamonaviy ta’lim. – Toshkent, 2022. –
№
2. –
B. 52-57.
3. Xudayqulov P.M., Yusupov D.A., Qo‘chqorov X.O. Barqaror energetika
ta’minotiga erishish usullari // Research and education. Year: 2023, Issue: 2,
Volume: 4. – P. 138-145
4. Yusupov D.A. Theoretical and methodological issues of organizing and
conducting courses in the physics of the atomic nuclear and elementary particles
in higher education // Galaxy International Interdisciplinary Research Journal.
Year: 2023, Issue: 2, Volume: 11. – P. 523-528
5.
Qo‘chqarov X.O., Yusupov D.A Fundamental fanlarni o‘qitish samaradorligini
oshirishning dolzarb muammolari va yechimlari : Academic Research in
Educational Sciences. Volume 2. Uzbekistan 2021. DOI: 10.24412/2181-1385-
2021-11-448-455.p.448-455.
6. Yusupov D.A. Benefits of improved teaching methodology for teaching nuclear
physics sections in universities based on innovative technologies // World Bulletin
of Social Sciences (WBSS). Year: 2023, Issue: 2, Volume: 19 – P. 86-91
7. Yusupov D.A. Yadro fizikasi bo‘limini o‘qitish metodikasini innovatsion
texnologiyalar asosida takomillashtirish // Fizika, matematika va informatika
jurnali. – Toshkent, 2023. –
№
1. – B.75-84.
8. Mamatkarimov O.O., Qo‘chqarov
Х
.O., Yusupov D.A. Yadro va elementar
zarralar fizikasi fanining “Yadro reaktsiyalari” bo‘limi bo‘yicha elektron darslik
// O‘zbekiston Respublikasi Intelektual mulk agentligi. – Toshkent, 2021. -
№
DGU 14456 raqamli guvohnoma.
9.
Mamatkarimov O.O., Qo‘chqarov
Х
.O., Yusupov D.A. Yadro va elementar
zarralar fizikasi fanining “Atom energetikasi” bo‘limi bo‘yicha elektron darslik //
O‘zbekiston Respublikasi Intelektual mulk agentligi. – Toshkent, 2021. -
№
DGU
16875 raqamli guvohnoma.
10.
Abdugaffor Khurmamatov, Abdurahim Matkarimov, Alisher Auesbaev,
Usnatdin Utegenov
Results Of Experiments On Studying The Composition And
199
www.namspi.uz
universaljurnal.uz
Purification Of Technical Water Of Oil And Gas Processing Plant //
Processes of
Petrochemistry and Oil Refining 2023
.-
№
4
