Оқу материалының логикалық құрылымын нобайлау арқылы операторлар мен логикалық қатынастарды сипаттауға болады. Физиканың дәл өзіндегі материалдық нүкте, идеал газ, абсолютті қара және қатты дене сияқты санамызда ғана бар, бірақ, шынында, жоқ анықталымдар өз обьектісін тереңірек зерттеу үшін, дидактикаға тек эмперикалық тәсілден басқа теориялықта түсініктер енгізуі қажет. Оқу материалының құрамын дидактикаға қажет - төориялық обьект түрінде беру негізгі принциптің бірі. Нобай, кибернетиктердің анықтағанындай, қарапайымдылық пен шынайылықтын арасындағы данекер десе де болады.

Сонымен, оқу материалының логикалық құрылымын нобайлау үшін логикалық қатынастарды қолдануға көшелік.

Физика оқулығының бір парагрофын қарастырайық: Молекулалардың қозғалу жане әсерлесу энергиясы. Дененің ішкі энергиясы. Біз барлық заттарды құраушы молекулалардың қозғалыста болатынын білеміз. Газ молекулалары әр түрлі жылдамдық пен әр түрлі бағытта ілгерлемелі әрі хаостық қозғалыста болады. Сұйықтардың молекулалары тербеледі, айналады және бір-бірімен салыстырғанда ілгерлемелі қозғалыста болады. Қатты заттарда атомдар мен молеекулалар тербелмелі қозғалыста болады. Барлық қозғалыстағы денелер тәрізді молекулалардың да кинетикакалық энергиясы болады.

Біз зат молекулаларының тартылыс күші заманында өзара байланыста болатынын білеміз. Ол күш газда азырақ ,ал сүйықтар мен қатты заттарда көбірек. Сонымен қатар молекулалардың өзара орналасуына байланысты потенциалдық энергиясы да болады. Дененің құраушы бөліктерінің кинетикалық және потениалдық энергияларының қосындысы осы дененің ішкі энергиясын тудырады. Дене әрқашан ішкі энергия қорын иелене отырып, механикалық энергияға ие болуы мүмкін. Мысалы, белгілі бір биіктіктегі снаряд ішкі энергиясымен катар кинетикалық және потенциалдық энергиялар жиынынан тұратын механикалық энергияға да ие болады. Енді, осы текстегі ой жүйесінің негізгі арқауын ретімен орналасқан қарапайым сөйлемдер түрінде келтірейік:

Дене молекулалардан тұрады.

Молекулалар қозғалыста болады.

Барлық қозғлыстағы денелердің кинетикалық энергиясы болады.

Молекуланың да кинетикалық энергиясы бар.

Денедегі молекулалар өзара тартылыс күштері арқылы байланысқан.

Озара байланысқан денелер потенциалдық энергиялы болады.

Потонциалдық энергия осы деңелердің өзара орналасуына байланысты.

Молекулалардың да потенциалдық энергиясы бар.

Потенциалдық энергия молекулалардың өзара орналасуына байланысты.

Дененің ішкі энергиясы оны құраушы молекулалардың кинетикалық және потенциялдық энергияларының қосындысы.

Дене ішкі энергиясымен бірге механикалық энергияга да ие.

Енді осы келтірілген сөйлемдердің логикалық туындау ерекшелігіне көңіл аударалық.

1, 2, 3 және 5 сөйлемдер оқушылар бұрыннан хабардар материал болса да, тікелей текст жүйесіне жатады. Ал 6, 7 сөйлемдер дәл осындай информацияға ия бола тұра, текстің ырғағына дәл келмейді, оған жанамалай қосылады. Бірақ бұл екі сөйлемсіз қажетті ой мәресіне өте алмаймыз. Сондықтан олар тізімге кірістіріледі. 4, 8, 9 сөйлемдер алдын ала қорытынды береді. Ал 10 сөйлем текстің негізгі анықтамасы болып тур. II сөйлем механикалык энергияны ішкі энергиямен аттастырып алмау үшін өте маңызды толықтауыш міндетін білдіріп тұр.

Әрбір сөйлемді оларға логикалық балама болып келетін сөйлемдердегі логикалық қатынастармен сипаттауға болады. Енді біз, логикалық қатынастарды Қ әрпімен, ал сөйлемдердің логикалық баламасын сол сөйлемдердің реттік нөмірімен белгілеп шығайық.

Дене – Қ₁ –молекула, К₁-бүтіннің біртекті біліктеріне қатынасы.

Молекула – Қ₂-қозғалыс, Қ₂- бөлінбейтін қасиет қатынасы.

Қозғалған дене- Қ₂ - кинетикалық энергия.

Молекула - Қ₂- кинетикалық энергия. Бұл төртінші қорытынды 2 және 3 сөйлемдерге байланысты жасалған.

Молекулалар – Қ₃ - тартылыс күші , Қ₃- элементтерді жинастырушы бөлінбейтін қасиетінің қатынасы.

Тартылыс күші байланыстырған дене-К4 -потенциалдық энергия.

Потеициалдық энергия – Қ₄ - денелердің өзара орналасуы, Қ₄ - денелердің потеңциалдық энергиясының өэара орналасуына қатынасы.

Молекулалар – Қ₃ -потенциалдық энергиясы.

Молекулалардың потениалдық энергиясы - Қ₄ - молекулалардың өзара орналасуы.

Дененің ішкі энергиясы – Қ₃- кинетикалық энергия қосылған потенциалдық энергия – Қ₅ - анықтамалау қатынасы.

Қатынасты аяқтау үшін – Қ₃ -қатынасы да қосындылау қажет.

Дененің ішкі энергиясы – Қ₆- механикалық энергия, Қ₆ – тәуелсіздіқ қатынасы.

Сонымен, текстің логикалық қүрылымы Қ₁, Қ₂, Қ₃, Қ₅, Қ₆ қатынастар түрінде сипатталады екен. Бұл жерде кездесетін мынадай қиындықты ескерте кеткен жөн. Бір логикалық қатынастар сөйлемдермен, немесе сөз тіркестерімен берілуі, керісінше, өзара бірдей сөйлемдердің сөз тіркестері әр түрлі логикалық қатынастарға сәйкес келуі мүмкін. Логикалық қатынастар санының өзі оқу материалы құрамының негізгі сипаттамасы бола алады. Мұнда қатынастар түрі неғұрльм аз болса, соғұрлым оқушыларға берілетін материалдар қарапайымдау болады. Оның үстіне логикалық қатынастардың сапасы мен тиянақтылығы басты міндет атқаратынын ескеру керек.

Сонымен, логикалық қатынастар формуласы оқу материалын тиісті дәрежеде нақтылап бере алады, оның көмегімен толып жатқан мәселелерді іс жүзіне асыруга болады. Қатынастарды оңайлату үшін оларды топтау керек. Логикалық қатынастарды топтау оқу материалының кейбір бөлігін /физиканы оқыту қандай нәтиже бере алатының/ анықтауға бұл материал оқушылардың логикалық және интеллектік дамуына қандай ықпал жасай алатынын, әрі оқушылардың бұл оқу материалына қандай талап қоюы мүмкін екендігін көрсете алады.

Біз негізінен тек логикалык қатынастар туралы айтып, ал бұл қатынастардың өзін тудыратын элементтер туралы айтпадық. Ал логикалық құрылымының элементтері оқу материалының құрылымына, оқу барысының өзіне айтарлықтай ықпал етеді. Логикалық қатынастар тудырушы элементтердің кейбіреулері, мысалы, «пайымдау» аз құрамына қатынастарды енгізсе, екінші бір элементтер, мысалы, "ұғым" осы қатынастарға байланысты толық мағынаға ие бола алады. Сонымен бірге элементтер де аз міндет атқармайды. Жоғарыдағы тексті осы тұрғыдан тағы талдап көрелік. 1-дене, 2-молекула, 3-қозғалыс, 4-қозғалыстағы дене, 5-кинетикалық энергия, 6-тартылыс күштері, 7-тартылыс күштерімен байланысқан денелер, 8- потенциалдық энергия, 9- денелердің өзара орналасуы, 10-молекулалардың өзара орналасуы, 11-дененің ішкі энергиясы, 12-молекуланың кинетикалық және потенциалдық энергиясының қосындысы, 13-механикалық энергия. Бұл ұғымдарды, яғни логикалық құрылым элементтерін меңгеру оқушыларға онша қиындық туғызбайды. Қиындық әр ұғымның мән-мағынасы неде екенін шындауда.

Қорыта айтқанда, логикалық қатынастар мен логикалық элементтер бір-біріне тәуелді және бір-бірімен кезектес. Әрине, оку материалының құрылымын логикалық қатынастар аркылы нобайлаудың өзге тәсілдер тәрізді кемшілігі де жоқ емес. Мысалы, бұл нобайлау көрнекілікті жеткілікті түрде қамтиды деп айту қиын. Барлық логикалық қатынастар формула түріңде нақты және тікелей көріністер таба алмайды. Сондықтан кейбір логикалық қатынастарды формуламен өрнектеу қиындық туғызады.