Коваленко Е.Э. Методика профессионального обучения. Учебник для инженеров-педагогов, преподавателей спецдисциплин системы профессионально-технического и высшего образований
Подождите немного. Документ загружается.
К качественным вопросам следует отнести также объяснение
физического смысла законов, формул, уравнений, графических
зависимостей и векторных диаграмм.
Сложные задачи представляют собой совокупность нескольких
простых задач. Для их решения необходимо строить цепь из ряда
умозаключений, анализировать несколько физических
закономерностей.
Примером сложных качественных задач в электротехнике
является анализ переходных процессов в электрических машинах и
аппаратах при изменении режима работы. Например, двигатель
постоянного тока с параллельным возбуждением работает при
постоянном напряжении и постоянном тормозном моменте. Как
изменится частота вращения двигателя при увеличении
сопротивления реостата в цепи обмотки возбуждения? При решении
такой задачи в процессе логических рассуждений необходимо
проанализировать ряд зависимостей, а именно зависимого магнитного
потока от тока возбуждения; зависимого э. д. с. от магнитного потока;
зависимого тока в якоре от э. д. с, электромагнитного момента от
магнитного потока и тока якоря и т. д.
Основной классификацией, применяемой при подготовке задач
для закрепления или формирования деятельности и контроля,
является классификация по степени сложности и активности. По ней
можно определить, что это задачи, соответственно, первого,
второго, третьего и четвертого уровней достижения целей.
Пример распределения целей задач, классифицированных по
степени активности или степени сложности для темы
«Трансформаторы», приведен в табл. 9.5.
393
Таблица 9.5 Иерархия цели задач, разделяемых по степени сложности
или степени активности для обучения младшего специалиста
электроэнергетической специальности по теме
«Трансформаторы»
Простые Комбинированные Логические Творческие
1. Пользование 1. Определение I. Определение I. Использование
справочником и
параметров
сопротивления
различных
каталогами
параллельной работы
трансформатора
режимов работы
2. Запоминание трансформаторов или (автотрансформатор трансформаторов
электроэнергет
фрагментов
а) в различных
(автотра! i сформ ато
ических
электроустановок с
режимах работы.
ров).
терминов.
транс^юрматорами.
2. Сопоставление
2. Использование
формул, 2. Переход от одного качественно графиков нагрузки
обозначений:
вида изображения
различных схем
для анализа
силовой
схемы к другому.
одного и того же
режимов работы
трансформатор, 3. Построение графиков объекта. электростанций и
режим работы
нагрузки и определение
3. Сопоставление
подстанций.
трансформаторов, коэффициентов различных 3. Обоснование
номинальная
трансформации для
графиков нагрузки
конструктивных
мощность
трансформаторов и
и анализ
решений.
трансформатора, автотрансформаторов. коэффициентов и А Анализ
номинальный
4. Поиск готовых
параметров
процессов в
ток
конструктивных
трансформатора
трансформатора
трансформатора.
решений для заданных
ИЛИ
X
3. Определение схем. автотрансформатор (автотрансформато
параметров 5. Самостоятельное а. pax) с помощью
отдельного
построение схемы для
4. Разработка
экспериментов,
трансформатора
соответствующей группы
конструкций для
схем и векторных
(автотрансформ
соединения, векторной
установки
диаграмм.
атора)
диаграммы токов и
трансформатора.
5. Использование
4. Построение
напряжений для одного
5. Сопоставление
схем и групп
графиков
из режимов работы
схем и групп
соединения
нагрузки одного трансформатора или соединений трансформаторов
трансформатора
автотрансформатора).
трансформаторов,
(автотрансформато
(автотрансформ 6. Построение схем векторных ров) для
атора)
замещения
диаграмм токов и
разработки
трансформатора и расчет напряжений при математических
её парамегров.
различных режимах
моделей
7. Анализ конструкций
их работы.
электроэнергетиче
по готовым рисункам н 6. Преобразование ских объектов.
наглядным образцам.
схемы замещения,
8. Анализ
ее анализ, расчет
предложенных параметров схемы
векторных диаграмм. замещения.
394
Преподаватель при подготовке к занятиям по заданной теме
должен определить цели задач, выбрать соответствующие им типы,
после чего сформулировать их условия, определив возможность
вариаций известных и неизвестных величин, после чего составить уже
условия задач. Пример постановки цели, разработки содержания и
условий приведен ниже в табл. 9.6.
Таблица 9.6 Исходные данные для разработки электротехнических
задач
Цели, задачи Содержание Способы
формирования условий
Простые (предметные) Классификация Вопросы, рисунки,
Анализ умений: оборудования эскизы без
- сравнивать свойства Устройство и наименования
объектов;
принцип действия
элементов, разрезы,
- описывать устройства и оборудования; чертежи, схемы,
принцип действия
Параметры
текстовые описания.
оборудования; оборудования
- характеризовать схемы технологических
моделей;
устройств.
- изображать структурные Правила техники
схемы;
безопасности.
- называть основные Характеристика
характеристики схем по рисунку.
оборудования;
- называть нормативные
показатели.
Комбинированные Анализ режимов Все предыдущие
Анализ умений: работы оборудования и тех нологич ее кие
- характеризовать режимы способов их схемы, графики
работы оборудования; поддержания. режимов работы
- изображать оперативные и Составление оборудования.
монтажные схемы; технологических схем. Описание ситуаций,
- называть последовательность Составление и а также состояния
действий персонала при анализ
ОСНОВНОГО И
осуществлении различных технологических вспомогательного
плановых мероприятий. документов. оборудования,
Описание действий
персонала.
395
Продолжение таблицы 9.6
Логические Составление Текстовые описания
Анализ умений: технологических карт. деятельности, графики
- выбирать оптимальный Технологическая режимов работы
способ проведения монтажа, диагностика оборудования. Модели
ремонта и эксплуатации оборудования. и действующие
оборудования; Иллюстрация модели.
- анализ режимов работы ответов конкретными Техническая и
технического узла; примерами. проектная
- анализ различных Проектирование документация.
конструкций на предмет их объектов и их
совершенствования. реконструкция.
Творческие Рассмотрение Текстовые описания
Анализ умений: аварийных ситуаций и аварийных ситуаций,
- решать нестандартные определение психологические и
задачи в короткие сроки в оптимальных путей их технические
развитии; предотвращения. характеристики
- решение проблемных поведения
ситуаций в развитии на специалистов.
изменение нескольких
параметров.
После этого преподавателю необходимо для каждой из задач
на основании цели и содержания разработать варьируемые
элементы, на основании которых разработать комплект задач с
решениями. Пример приведен ниже. Далее, после проектирования
или создания средств решения самих задач, следует разработать
технологию их применения в учебном процессе. И в этом случае
определенную роль играет их цель или условия их применения.
396
Таблица 9.7 Пример разработки комплекта задач по теме «Расчет
простой цепи постоянного тока с линейными элементами»
9.2.3 Технология применения задач на уроках.
В данном разделе рассматривается технология применения
задач на уроке формирования исполнительных действий.
Технология применения задач при контроле или самостоятельной
работе будет рассмотрена в соответствующих разделах.
Несмотря на большое разнообразие задач, существует ряд
общих правил и положений, которых следует придерживаться для
их успешного решения.
398
Продолжение Таблицы 9.7
Выделяется три этапа решения задачи:
Первый этап - понимание постановки задачи:
-знакомство с задачей;
-изучение задачи.
При знакомстве с задачей необходимо тщательно разъяснить её
условие, объяснить значение непонятных слов и терминов, записать
или продиктовать условие задачи с введением обозначений,
изображением схемы ИЛИ рисунков, с простановкой различных
обозначений и переводом величин в одну систему единиц.
При изучении условий задачи необходимо проанализировать
содержание, выяснить физическую сущность, разделить задачу на
главные ее элементы: неизвестное, данные и условия. В результате
знакомства обучаемые не только должны понять задачу, но у них
должно появиться желание решить ее. Последнее зависит от
умелого подбора задачи - она должна быть в меру трудной,
естественной и интересной. Первый этап решения задачи очень
важен, поскольку многие ошибки являются результатом
непонимания условия задачи.
Второй этап -решение задачи:
-составление плана решения (анализ);
-осуществление плана решения (синтез).
Основная цель применения задач заключается в том, чтобы
обучаемые овладели методиками выполнения типовых действий
(методиками решения типовых задач), которые формируют
физическое мышление, помогают усвоить теоретический материал и
формируют умения выполнять действия в различной форме.
При изучении какой-либо темы задачи обычно решаются в
порядке возрастающей степени трудности, они органически
включаются в процесс изучения учебного материала. Повышение
сложности должно быть достаточно заметным. После усвоения
399
основных понятий, формул и систем единиц надо сразу же
переходить к предметной задаче, затем следует решать
комбинированные, а за ними - сразу же логические задачи. Для
обучаемых с высокими базовыми знаниями после решения
комбинированных задач можно предложить творческие задачи.
Задачи можно решать различными способами:
-преподавателем и обучаемыми;
-каждым обучаемым отдельно под наблюдением и руководством
преподавателя;
-
непосредственно преподавателем.
Во всех случаях необходимо активизировать работу всех
обучаемых. Для этой цели рекомендуется использовать следующие
методические приемы:
-акцентирование на важности изучения данного материала в
связи с использованием его в технике, в будущей профессии
обучаемых (профессиональная мотивация);
-комментирование хода решения задачи несколькими
обучаемыми по вызову преподавателя (ожидая вызова, каждый
обучаемый обдумывает ответ);
-правильное сочетание коллективной и самостоятельной работы
(сначала задачу обязательно следует записать в тетради
обучаемых, а при появлении каких-либо затруднений задачу
следует решать совместно всей аудиторией);
-выдвижение различных гипотез, формулировка противоречий
для привлечения внимания обучаемых.
Третий этап - изучение полученного решения.
Этот этап решения задачи позволяет закрепить и углубить
знания обучаемых, лучше понять постановку задачи и ее идею.
Данный этап включает оценку физического смысла и реальности
400
результата; проверку хода решения, поиск оптимальных путей
решения, проверку численных значений результатов.
Таким образом, алгоритм проектирования технологии решения
задач включает следующие этапы:
-выбор цели и определение формируемых умений;
-определение типа задач и конкретизация цели решения;
-разработка содержания задач в обобщенном виде;
-выбор варьируемых элементов;
-составление условий и решений;
-выбор методики использования задачи на уроке;
-составление алгоритма деятельности преподавателя и
обучаемых в процессе решения задач.
9.2.4 Выполнение лабораторных работ
Выполнение лабораторных работ является одним из способов
формирования мыслительных действий и практических навыков.
Лабораторный метод имеет важное значение при изучении
технических дисциплин. В процессе выполнения лабораторных
работ обучаемые получают практические навыки использования
оборудования, знакомятся с методами измерения различных
величин, развивают самостоятельное мышление в ходе решения
экспериментальных задач, учатся оформлять результаты, делать
выводы.
Можно выделить три основных вида проведения лабораторных
работ:
-фронтальные лабораторные работы;
-лабораторный практикум;
-цикловой метод.
Фронтальный метод проведения работ заключается в том, что
все бригады обучаемых выполняют одинаковые работы на
401
одинаковом оборудовании. Преподавателю в этом случае удобно
руководить работой всей группы. Фронтальные работы обычно
проводятся по ходу изучения материала или сразу после завершения
изучения темы.
Лабораторный практикум объединяет различные по тематике
работы, последовательность выполнения которых в общем случае
может быть любой.
Возможен цикловой метод выполнения лабораторных работ,
когда все работы разбиваются на несколько циклов по 2-^-3 работы в
каждом. Циклы выполняются в определенной последовательности, а
внутри цикла возможна перестановка лабораторных работ. Это
позволяет в некоторой степени сократить необходимое число
рабочих мест в лаборатории.
Предварительная подготовка преподавателя к проведению
лабораторных работ включает ряд этапов:
-определение необходимых умений, исходя из тактических целей
обучения дисциплине;
-анализ имеющегося оборудования и определения возможного
перечня проводимых опытов на нем;
-соотношение цели и перечня возможных лабораторных работ и
выбор из их числа необходимых для достижения цели обучения;
-определение тематики лабораторных работ и их содержания;
-выбор метода проведения лабораторных работ (фронтальные
опыты, лабораторный практикум, цикловой метод);
-подготовка необходимого числа рабочих мест, составление
графика проведения работ обучаемыми;
-проведение опытов и составление образцовых отчетов;
-составление инструкции по технике безопасности, инструкции
для проведения лабораторных работ;
402