авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 |

«КОВАЛЕНКО ЕЛЕНА ЭДУАРДОВНА МЕТОДИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ Учебник для инженеров-педагогов, преподавателей ...»

-- [ Страница 8 ] --

Качественные задачи широко используются при изучении технических дисциплин, так как они позволяют за короткое время определить понимание обучаемыми физической сущности рассматриваемых вопросов. Решение качественных задач обычно состоит в построении цепочки логических умозаключений, основанных на физических законах.

Качественные задачи принято делить на простые и сложные.

Простые качественные задачи или задачи-вопросы основаны обычно на одном физическом законе или одной зависимости. Они не требуют вычислений и решаются устно. Примером таких задач являются задачи на применение правил правой и левой руки для определения направления индуктированной Э. Д. С. или движения проводника в магнитном поле. Многие качественные задачи или вопросы связаны с анализом работы электрических схем при изменении их параметров или включении и отключении отдельных элементов схем. Например, как изменятся показатели амперметра (вольтметра, ваттметра) в цепи переменного тока при увеличении сопротивления (активного, индуктивного), отключении емкости, изменении частоты и т. д.

Таблица 9.4 Характеристика различных типов задач Признак Типы задач Общая характеристика классификации Количественные По способу Требуют получения конкретного выражения количественного результата условии Качественные Предназначены для понимания физического смысла явлений. Для их решения необходимы только логические рассуждения По целевому Для самостоятел Предполагает знания алгоритма назначению ьной решений и наличие всех необходимых работы средств для самостоятельного решения Предполагает формирование Для закрепления деятельности в процессе решения (формирования) умений Для контроля Предполагает наличие всех необходимых умений для решения По степени Предметные Требуют применения готовой сложности и (простые) формулы, использования одного закона.

уровню Целевое назначение состоит в усвоении и активности закреплении основных физических понятий, формул, единиц измерения величин. Решаются на первом этапе формирования мыслительных действий Комбинированные Для их решения необходимо использовать несколько формул, найти логические связи между ними. Они носят элемент новизны, создают затруднения у обучаемых Содержат множество этапов и Логические действий. При их решении требуется в уме, без опоры на ориентиры, правильно понять условие, выбрать необходимые данные, отсеять лишние и выполнить множество этапов и действий Задачи исследовательского характера, Творческо-пси когда поставлена проблема и нет хологи ческие.

стандартного пути решения. При этом возможна и психологическая сторона - от субъекта требуются усилия воли и ум, чтобы не поддаться соблазну идти по легкому пути, двигаться стереотипно, не спешить принять кажущееся за реальное и разобраться, а не идти кратчайшим путем 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.

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. од ног о и т ог о 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 ИЛИ трансформатора. решений для заданных 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.

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 ОС НОВ НОГ О И действий персонала при анализ осуществлении различных технологических вспомогательного плановых мероприятий. документов. оборудования, Описание действий персонала.

Продолжение таблицы 9. 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.

Таблица 9.7 Пример разработки комплекта задач по теме «Расчет простой цепи постоянного тока с линейными элементами»

Продолжение Таблицы 9. 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.

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 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;

преподавателем.

-непосредственно 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);

хода решения задачи несколькими -комментирование 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 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;

алгоритма деятельности преподавателя и -составление 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 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;

В содержание инструкции обязательно включаются такие разделы:

-цель работы;

-краткие теоретические сведения;

-необходимое оборудование и приборы;

-вопросы для вводного контроля и подготовки к проведению работы;

-порядок выполнения работы в виде плана или программы и общие рекомендации;

-образец таблицы для заполнения полученных данных;

-указания по выполнению отчета;

-список рекомендованной литературы;

-контрольные вопросы.

Проведение работы включает следующие этапы:

1.Вводное занятие. Основная его задача- проведение инструктажа по технике безопасности и ознакомление обучаемых с лабораторным оборудованием, порядком проведения работ в лаборатории.

2.Проверка подготовки обучаемых к работе. К каждой работе обучаемые должны готовиться заранее. Для этого необходимо раздать инструкции с соответствующими пояснениями до проведения лабораторной работы. В начале занятия проводится проверка знаний обучаемых теоретического материала, оборудования и лабораторной установки. Вводные вопросы, как правило, состоят из двух частей, каждая из которых проверяет перечисленные знания и умения. Для успешного решения задачи вводного контроля (проведение контроля в сжатые сроки и определение подготовленности каждого обучаемого к работе) можно использовать целый ряд приёмов:

- необходимо выяснить, какие вопросы возникли у обучаемых при подготовке к работе;

-следует требовать наличия в конспектах зарисованных схем, установок, оборудования, таблиц;

-опрос или собеседование следует проводить с отдельным группами обучаемых непосредственно на рабочих местах, чтобы понять, насколько учащиеся освоили оборудование и установки;

-следует использовать известный ранее учебный материал.

работы. Работу обучаемые выполняют 3.Выполнение самостоятельно. Преподаватель лишь проверяет схемы, консультирует, проверяет полученные результаты. Следует своевременно замечать ошибки при выполнении работы или при записи опытных данных. Серьёзные ошибки следует устранять всей группой.

4.Оформление отчета. Этот этап является особо важным, он формирует умения представлять полученные данные и делать выводы. При этом надо следить за тем, чтобы схемы выполнялись грамотно, с учетов соответствующих ГОСТов.

Для эффективного проведения лабораторной работы следует использовать следующие приемы активизации:

-задавать вопросы, позволяющие выяснить понимание сущности работы (знание схем, физических зависимостей, ожидаемых результатов);

-предварительно проводить опыты без записи данных, чтобы хорошо изучить сам процесс, заметить характер изменения величин, подобрать подходящие приборы;

-требовать от учащихся самостоятельной оценки полученных ими результатов, сравнивать их с теоретическими положениями, особенно при наличии ошибок в измерениях;

-задавать небольшие индивидуальные задания при пассивной работе отдельных обучаемых;

-обязательно требовать построения графиков и схем каждым обучаемым, что заставит и самостоятельно вникнуть в суть работы, и выявить возможные ошибочные значения и исправить их;

-выполнять предварительное расчетное задание перед замерами, а затем сопоставить его результаты с экспериментальными данными.

9.3 Методика формирования деятельности в практическом обучении В практическом обучении процесс выполнения деятельности представляет собой один из элементов структуры урока производственного обучения, а именно - выполнение упражнений.

Упражнением в данном случае называется многократное выполнение действий с целью их сознательного совершенствования.

Требования, предъявляемые к упражнениям, порядок их организации и осуществления, а также действия мастера при этом приведены в учебниках, в части 2 настоящего учебника.

Перечислим кратко требования, предъявляемые к упражнениям;

и взаимосвязь (каждое последующее -преемственность упражнение вытекает из предыдущего);

-постепенное усложнение упражнений по целям и содержанию;

-правильное распределение выполнения упражнений по времени •сначала выполняются непродолжительные упражнения, разделенные небольшими промежутками;

•между выполнениями частей или самих упражнений должны быть небольшие промежутки;

• далее должны следовать продолжительные и усложненные упражнения;

-каждое упражнение должно иметь свою определенную цель;

-упражнение должно проводиться под руководством мастера производственного обучения и иметь главную цель - учебную;

-все упражнения должны иметь несложную ООД;

-обязательным является наличие мотивации;

-обязательным является разбор выполненного упражнения и его результат.

Упражнения можно классифицировать по-разному, например, как показано на рис 9.2.

Рис. 9.2 Классификация упражнений Основной классификацией является классификация упражнений по содержанию. Рассмотрим данную классификацию.

Таблица 9.8 Классификация упражнений по содержанию Характеристики Упражнения Упражнения Упражнения по выполнению по выполнению по выполнению приемов операций трудовых процессов Показ Теоретические Теоретические мастером ООД, знания ООД, знания, описание процесса первоначальные сфор м ирован н ые в инструкционной умения по умения выполнять Основа карте выполнению операции, показ (базовые знания приемов, показ, мастером процессов, и умения) объяснение, описание документация, последовательности в изображение учебно технологической документации Формирование Формирование Закрепление и умений выполнять умений выполнять совершенствование приемы, приемы в умений, формирование соответствую щи е соответствии с навыков и приемов.

показанным показанными Формирование приемами умений выполнять Цель Расширение комплексные работы.

специальных знаний: Формирование - переход умений в производственной навык;

самостоятельности - формирование Совершенствование умений замечать специальных знаний неполадки Особенности Кратковременность: Обучение Повьгшение - разработка способам требований к темпу работ:

сложной самоконтроля: - переход к операции - применение самостоятельному - подготовительн специальных планированию ые операции упражнений для - включение - применяются освоения упражнений на тренировочные последователь- использование приспособления, ности сложной чередуются с применения документации вводным приемов - упражнения по инструктажем - переход в навык отработке сложных (автоматизация) приемов - формирование творческою отношения к труду Продолжение габлицы 9. Пример Разметка: Сборка разъемных Разборка - подготовка;

соединений: электродвигателя - нанесение - нарезка резьбы;

- наружный произвольных - соединение осмотр;

линий;

деталей болтами;

- очистка перед - построение - затяжка болтов разборкой;

замкнутых - стопорсние;

- установка на контуров;

- освоение приемов. рабочее место;

- разметка Сборка вращаю- - снятие осевых линий. щихся соединений: подшипниковых Рубка металла: - проверка щитов;

- упражнения в сношенности Вывод ротора из правильной валов;

статора:

постановке - сборка - снятие с вала руки;

фрикционной подшипников - держание муфты;

качения;

молотка;

- регулировка - разборка - прорубка дисков муфты. подшипников канавок. - сборка разъемных скольжения;

подшипников. - разборка Сборка силовых неразъемных электроцепей;

соединений: - снятие - соединение вентилятора;

деталей с гаранти- - маркировка рованным деталей.

натягом;

- освоение приемов работы.

П ре п од а в ат ел ю п р и п о д го то в ке к за н яти я м п о производственному обучению следует разработать технологическую карту или действующей в рамках распространенной системы модульного обучения, учебный элемент. Эти документы представляют собой подробное описание, сопровождающееся рисунками деятельности обучаемых при выполнении ими работ.

Следовательно, можно определить следующий порядок действий преподавателя при разработке упражнений:

- определение содержания трудовых процессов, выделение в них операций и приемов;

-выделение приемов и операций, обязательно требующих тренировки;

-определение основы выполнения приемов, операций и процессов;

-постановка цели;

-определение содержания упражнений каждого типа;

-подготовка оборудования;

-составление инструкционной карты;

-выполнение пробных упражнений.

Как видно, данный порядок в некотором роде совпадает с порядком подготовки преподавателя к выполнению обучаемыми лабораторных работ. В этом сходство действий преподавателя и мастера производственного обучения. Из всего изложенного определяется методика проектирования технологий формирования исполнительных действий. Процесс проектирования технологий формирования действий включает операции, представленные на рис 9.3.

Успешное выполнение деятельности возможно только в том случае, когда обучаемые с самого начала выполняют все действия правильно. Для этого преподаватель должен постоянно иметь информацию от обучаемых об их деятельности, оценивать правильность ее выполнения, характеристики этой деятельности и соотносить их с теми характеристиками, которыми должно обладать действие на заданном этапе обучения.

В дальнейшем следует рассмотреть технологию контроля формируемой деятельности.

Рис. 9.3 Структура действий преподавателя ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ 1.Какова цель и задачи деятельности по проектированию технологий формирования профессиональных действий? Каковы особенности данной деятельности в профессиональном образовании?

2.Назовите основные характеристики действия и соответственно приведите примеры формирования этих характеристик при обучении рабочего.

требования предъявляются к повторению нового 3.Какие материала?

4.Назовите этапы формирования деятельности в теоретическом обучении. Дайте характеристику каждого этапа и приведите возможные способы формирования деятельности на каждом из них.

5.Приведите примеры формирования материализованных, речевых и умственных действий в процессе закрепления нового материала.

6.Каким образом классифицируются технические задачи?

7.Назовите требования, предъявляемые к задачам и заданиям в процессе их конструирования и реализации в учебном процессе.

8.Опишите этапы решения задач при формировании профессиональных действий у обучаемых в теоретическом обучении.

9.Каковы цели и задачи лабораторного метода формирования профессиональных действий у обучаемых?

10.Охарактеризуйте этапы деятельности преподавателя при подготовке к лабораторным работам 11.Перечислите требования, предъявляемые к упражнениям.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ 1.Разработать практические задачи для формирования материализованных действий.

перечень вопросов для закрепления 2.Разработать (формирования речевых действий).

3.Данные представить в следующей последовательности:

-тема;

-цель закрепления;

-средства закрепления;

-технология проведения закрепления (действия преподавателя и учеников в процессе закрепления).

4.Составить таблицу обобщения учебного материала по заданной теме.

технологию решения задач на уроке 5.Разработать формирования действий, представив ее в виде таблицы.

Тип Содержание Условие Пример Перечень Варьируемые Цель задач решения формируемых элементы задачи умений Приемы активизации деятельности обучаемых в процессе решения задачи 6. По заданной теме разработать инструкцию по проведению лабораторной работы в следующем порядке:

-наименование темы работы -цель работы -контрольные вопросы для вводного инструктажа -перечень необходимого оборудования (предположительно) по выполнению: порядок выполнения, -инструкция предполагаемые результаты -рекомендации по составлению отчета.

Раздел 10. Технологии проблемного обучения Базовые знания:

Понятия: проблемное обучение, проблема, проблемная ситуация, учебная проблема.

Умения: проектирование традиционных технологий обучения.

Целевая установка:

В процессе изучения учебного материала на основе имеющейся информации применительно к конкретным условиям обучения формируются умения - проектировать проблемные технологии обучения, включающие:

-разработку эвристических вопросов, представляемых в форме диалога преподавателя и обучаемого -разработку демонстрационного эксперимента, используемого для активного формирования знаний и умений -разработку проблемных ситуаций, используемых в процессе формирования новых знаний и закрепления.

План:

10.1.Общая характеристика проблемного обучения в свете современных педагогических теорий 10.2.Дидактические характеристики проблемного обучения 10.3.Алгоритм деятельности преподавателя при разработке технологии активизации познавательной деятельности 10.1 Общая характеристика проблемного обучения в свете современных педагогических теорий Поиск путей занимательности изложения, горячее стремление пробудить у молодежи интерес к науке и технике неизбежно порождает такие средства, которые делают процесс обучения увлекательным. Лектор демонстрирует перед обучаемыми путь научного мышления, заставляет их следить за диалектическим движением мысли к истине, делает их как бы соучастниками научного поиска. Таким образом, преподаватели приходят к проблемному изложению знаний, хоть этот термин и соответствующее ему понятие в их работах никогда не фигурируют.

Еще Майкл Фарадей, один из великих творцов электротехники, уделял много внимания популяризации научных знаний на основе, выражаясь современным языком, их проблемного изложения. Он стремился, знакомя слушателей со своей наукой, прежде всего, развить у них навыки научного мышления. «Вы пришли на эти лекции, чтобы научиться научному мышлению;

и я надеюсь, вы навсегда запомните, что каждый раз, как происходит то или иное явление, особенно, если это что-то новое, вы должны задать себе вопрос: «В чем здесь причина? Почему так происходит?» И рано или поздно вы эту причину найдете».

Приведем пример проблемного изложения, заимствованный из книги Е. Седова «Занимательно об электронике».

«Пятого октября 1956 г. французский изобретатель Луи де Форест был удостоен высокой награды - ордена Почетного Легиона.

На торжественной церемонии вручения ордена присутствовал выдающийся ученый нашей эпохи физик Луи де Бройль. Выступая с приветственной речью, Луи де Бройль отметил, что имя Луи де Фореста стало одним из великих имен современной науки и техники, благодаря открытию, сделанному Луи де Форестом полвека назад. «Специалисты всех областей науки должны выразить Луи де Форесту свое почтение, свою признательность и свое восхищение», - сказал в заключении Луи де Бройль. Что же это за великое открытие, вызывающее восхищение и признательность даже полвека спустя?

На первый взгляд, оно вовсе не кажется таким грандиозным. За три года до открытия Луи де Фореста французский ученый Флеминг разработал уже знакомую нам двухэлектродную лампу. А Луи де Форест предложил всего-навсего ввести между анодом и катодом лампы-диода еще один электрод-сетку. Казалось бы, что тут великого? Было в лампе два электрода, а потом стало три. Но какие неожиданные возможности приобрела техника с появлением трехэлектродных ламп! Все гениальное кажется очень простым.

Лучшим тому подтверждением может служить первая сетка, сделавшая целую революцию в технике, любая область которой сейчас уже не обходится без электронных ламп».

Термин «проблемное обучение» давно вошел в практику преподавания как в средней школе, так и в системе ПТО. Этот термин был употреблен еще в 1934 году в дидактике. В дальнейшем он получил особое распространение в трудах польского дидакта В. Оконя.

В СССР проблемное обучение нашло свое отражение в работах множества дидактов: А. В. Брушлинского, М. А. Данилова, И. Я. Лернера, М. И. Махмутова, Вергасова В. И., Никандрова Н. Д., Ильиной Т. А., и др.

При этом следует подчеркнуть, что проблемное обучение к тому времени было не абсолютно новым явлением в педагогической литературе, и в прошлом с ним связаны такие имена, как Сократ, Руссо, Дистервейг, Чернышевский, Пирогов, Ушинский. Еще Сократ в свое время заметил, что учитель - не тот, кто дает, а тот, у кого берут.

С этой позиции интересным является анализ эволюции преподавателя, сделанный Атановым Г. А.

Как только преподаватель начинает преподавать, все в его деятельности подчинено одному: как бы не забыть, не запутаться, не оскандалиться. Постепенно, по мере адаптации, накопления опыта на первый план выходят задачи объяснения учебного материала, доходчивости его передачи, и в большинстве случаев критерием:

качества является гладкость изложения. Для многих преподавателей!

конечной целью является понимание обучаемыми учебного!

материала. При этом во многих случаях преподаватель достигает такого совершенства при изложении нового материала, что у студентов не возникает ни одного вопроса. Этот тип формирования новых знаний соответствует второму типу учения, когда ООД полная и раскрыта она достаточно красноречиво и доступно, с использованием всех необходимых законов логики. Но опыт показывает, что «такое совершенство преподавателя равносильно застою, все ресурсы развития здесь исчерпаны. Так пишутся и учебники, во всяком случае, большинство из них: не дай Бог, ученик споткнется в тексте. Учебники ведь, по сути дела, представляют собой набор ответов на вопросы, которых там нет» [3].

Опытный преподаватель, научившись объяснять, должен идти дальше по пути совершенства педагогического мастерства -создавать проблемные ситуации, побуждать обучаемых задавать самим себе вопросы и находить на них ответ. Данный путь гораздо продуктивнее, нежели тот, когда сам преподаватель отвечает на вопросы, которые учащиеся не задавали, поскольку он дает большие возможности адля развития внимания, наблюдательности, активизации мышления, активизации познавательной деятельности обучаемых;

данный путь обучения развивает самостоятельность, ответственность, самокритичность, инициативность, нестандартность мышления. И самое главное, данный путь объяснения обеспечивает прочность приобретаемых знаний, ибо они добываются в самостоятельной деятельности, поскольку с раб атыв ает «эффе кт нео конче нно го д ей ств ия», о ткр ытый В. Б. Зейгарником.

Суть данного эффекта заключается в том, что действия, которые были начаты, но не закончены, запоминаются лучше:

«между началом действия и ожидаемым результатом сохраняется актуальная связь, и нас мучит недоделанное, помнится недоведенное до конца. Оно всегда живо в нас, всегда в настоящем».

Примером этому служит эксперимент, проведенный преподавателями кафедры педагогики и педагогической психологии МГУ. Учащимся предлагали задачу, и в том случае, когда они решали ее до конца, на следующий день они с трудом вспоминали ее условие, ход решения. Если же недоведенное до конца решение задачи откладывалось до следующего дня, на следующий день обучаемые достаточно хорошо вспоминали условие задачи и начало решения. Это есть эффект неоконченного действия. Это, конечно, не требует прерывание решения той или иной задачи, но оно может совершаться последовательно во времени, растянуто, с тем, чтобы не только давать обучаемым готовые алгоритмы и способы решения, а заставлять самостоятельно искать их.

Обучаемому вопросы, как правило, задает преподаватель, а после завершения обучения их ему будет задавать жизнь. Причем эти вопросы не задаются в явном виде. И очень важно не только ответить на них, но и найти их для себя, обнаружить противоречие, разобраться в нем. Именно на таком подходе должно основываться проблемное обучение, которое призвано научить не только конкретным умениям, но и сформировать диалектиктическое мировоззрение, воспитать творческое отношение к делу, самостоятельность.

Рассмотрим диалектику развития проблемного обучения в образовании, выделив его существенные основные признаки, позволяющие показать технологию деятельности преподавателя при проектировании технологий проблемного обучения.

Появление проблемного обучения было прогрессивным явлением. В нем видели мощный толчок для развития мыслительной деятельности обучаемого, и его разработка способствовала развитию психологии, исследованиям закономерностей мышления и его активизации и развития.

С самого начала развития проблемного обучения его связывали с понятием «проблема». Проблема (греческое слово) - задача в широком смысле, «сложный теоретический и практический вопрос, требующий изучения, разрешения». При этом следует отметить, что проблемы разрешаются, а не решаются, как задачи.

Научные проблемы и учебные проблемы - не тождественные понятия. Научные проблемы требуют своего разрешения добыванием новых знаний, а учебные проблемы требуют для своего решения знаний, умений и навыков, известных науке, но не известных обучаемому. В этой схеме под проблемой понималась самая обыкновенная задача. Причем для ее решения необходимо добавить знаний, умений, и задача будет решена.

Постановку проблемы (на самом деле - задачи) стали называть созданием проблемной ситуации. Махмутов М. И. под проблемной ситуацией понимает «психическое состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у человека тогда, когда он в объективной ситуации (в ситуации задачи) не может объяснить тот или иной факт при помощи имеющихся знаний или выполнить известное действие прежними, знакомыми способами и должен найти новый способ действия» [23].

В данном случае проблема возникает тогда, когда задается вопрос «Почему?», и, если обучаемый не отвечает на этот вопрос, то считается, что возникла проблемная ситуация. Но ответ можно не получить не только потому, что есть проблема. Проблема в данном случае и в отсутствии необходимых знаний у обучаемого. Но это уже не научная и диалектическая проблема, а чисто субъективная.

Как видно из изложенного, в данном случае не учтены все диалектические закономерности познания для разрешения научной проблемы, а точнее, для ее возникновения на начальном этапе необходимо наличие противоречий. Именно противоречия влекут за собой возникновение проблемы, а в дальнейшем поиск путей ее решения.

Обучение есть процесс отражения природы в широком смысле, и оно должно отвечать диалектическому пониманию отражения. В данном случае уместным будет обобщение мыслей Гегеля Г, сделанное Лениным В. И.» Отражение природы в мысли человека надо понимать не мертво, не «абстрактно», не без движения. Не без противоречий, а в вечном процессе движения, возникновения противоречий и разрешения их». [Поли. собр. соч., т.29, с.177].

Понятие «проблемное обучение», основываясь на научно диалектическом подходе, достаточно широко представлено Атановым Г.А., который утверждает, что «если в процессе обучения при изучении дисциплины отсутствуют противоречия, то такое обучение абстрактно, оно мертво. Знания, приобретенные таким образом, тоже мертвы. Оживить процесс обучения, наполнить его движением, можно лишь обнажая противоречия. Путь познания -это разрешение противоречий: этот путь и должны проходить студенты при изучении каждого предмета.

При такой постановке вопроса проблемное обучение приводит не только к эффективному усвоению учебного материала, но и к формированию творческого мышления, самостоятельности.

Иными словами, проблемным можно считать такое обучение, при котором учащиеся систематически включаются в процесс решения проблем, построенных на содержании учебного материала.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать некоторые выводы о сущности проблемного обучен.л.

Сущность проблемного обучения заключается в том, что учащихся побуждают к познавательной активности, к самостоятельным умственным действиям, направленным на достижение требуемого результата. В процессе творческого поиска путей разрешения противоречий учащиеся не только получают определенную сумму знаний, но и овладевают методами исследования науки, развивают активность ii самостоятельность мышления, приобретают опыт творческой деятельности.

Рис. 10.1 Противоречия проблемы образования В основе проблемного обучения лежат психологические закономерности проблемной ситуации и исследовательский принцип теории познания.

Проблемная ситуация - это особое психологическое состояние человека, связанное с появлением неразрешенных вопросов и стремлением найти на них ответ. Понятие проблемной ситуации вытекает из опыта творческой работы, из всей истории познания как процесса преодоления познавательных затруднений, которые практика ставит перед человеком. Проблемная ситуация в учебном процессе фактически моделирует те противоречия, которые в свое время были частью научного исследования. С помощью данных противоречий студент активно включается в процесс познания, в процесс добычи этих знаний для себя.

В учебном процессе проблемная ситуация возникает в том случае, когда появляются противоречия между известными ученику знаниями и новыми, специально подобранными фактами.

Проблемная ситуация перерастает в проблему, если учащиеся ее приняли и имеют достаточные знания для ее решения. Проблема обычно выражается в форме вопроса, ответ на который заранее неизвестен и подлежит творческому поиску в обучении.

Учебная проблема - это такая проблемная ситуация, которая принята обучаемым для решения при помощи имеющихся у него средств (знаний, умений, опыта). Признаками учебной проблемы является наличие противоречий и наличие определенной готовности обучаемого к поиску путей решения с возможности неоднозначного пути решения. Учебная проблема может быть поставлена в форме учебной задачи, вопроса, демонстрации.

Следует отметить, что всякая учебная проблема является искусственной дидактической конструкцией, поскольку пути ее решения уже найдены в науке, и строится данная проблема исходя из целей обучения. В основе учебной проблемы лежат противоречия восприятия знаний. Иными словами, учебные проблемы могут быть обусловлены неправильным пониманием, ошибочными суждениями, ошибками в учебной деятельности. Осваивая деятельность в процессе обучения, обучаемые часто ошибаются. Но, как правильно гласит народная мудрость, «на ошибках учатся».

Обучаемые должны сами выстрадать правильное решение, найти истину, именно тогда процесс усвоения будет наиболее эффективным. На любом пути познания истины могут быть ошибки, и чем больше этих ошибок совершается, тем больше находится возможных путей решения и тем продуктивнее будет деятельность.

Гораздо проще просто изложить учебный материал обучаемым. Но в данном случае это будет преподавание, а не обучение, и выданная информация может так и остаться достоянием только преподавателя, поскольку обучаемые не «освоили», а «выслушали»

ее. В проблемном обучении преподаватель должен не избегать сложных проблемных ситуаций, а наоборот, провоцировать их, специально организовывать ошибки для студентов, на этих ошибках обучаемые будут учиться.

Таким образом, учебная проблема решается преподавателем и обучаемым в процессе проблемного обучения. При этом преподаватель осуществляет проблемное преподавание, а обучаемый - проблемное учение.

Проблемное учение - это особая структура творческой деятельности обучаемых по усвоению способов деятельности путем анализа проблемных ситуаций, формулировки учебных проблем и их решений.

Проблемное преподавание - это деятельность преподавателя по созданию условий проблемного учения путем преднамеренного создания системы последовательных проблемных ситуаций и управления процессом их разрешения.

Важность проблемы и время, необходимое для ее разрешения, могут быть самыми различными. Наиболее простой является проблема, представляющая собой очередную задачу урока.

Например, после изучения закона электромагнитной индукции перед учащимися ставится задача рассказать, принцип действия каких электротехнических устройств или приборов основан на этом законе (проблема выбора).

Более серьезной для учащихся является следующая проблема.

Перед изучением цепей переменного тока с последовательным соединением приемников предлагается проанализировать показания вольтметров в схеме, состоящей из последовательного соединения активного сопротивления и индуктивности. Возникает естественный вопрос: «Почему приложенное напряжение не равно арифметической сумме падений напряжения на отдельных участках цепи, как это имело место для цепей постоянного тока?» На основе имеющихся знаний (способ соединения приемников, второй закон Кирхгофа) учащиеся не могут объяснить новый факт. Возникает проблемная ситуация. Разрешить эту проблему на данном этапе обучения учащиеся самостоятельно не могут, но вопрос их заинтересовывает, и они активно изучают материал. Такая проблема «действует» длительное время. В процессе работы она делится на ряд вспомогательных, более мелких проблем.

В практике обучения вопросы проблемного характера часто путают с обычными вопросами. Действительно, один и тот же вопрос в одних условиях создает проблемную ситуацию, а в других -не создает. Даже в одних и тех же условиях для некоторых учащихся вопрос может оказаться не проблемным, если они встречались с ним раньше и знают путь решения. Такое положение возможно, так как проблемная ситуация является субъективным понятием. Так, например, вопрос «Что выражает закон Ома?» после изучения этого закона не является проблемным. Проблемными будут вопросы, требующие использовать знание этого закона в новых условиях, например, при анализе графических зависимостей (/ = /(/), на основании которых нужно сделать вывод о величине сопротивления цепи. Проблемной будет также экспериментальная задача по нахождению зависимости тока в простейшей цепи от величин напряжения и сопротивления до изучения закона Ома.

Характерным признаком правильно поставленной проблемной задачи и возникновения проблемной ситуации является появление у учащихся вопросов к самим себе.

10.2 Дидактические характеристики проблемного обучения.

Под дидактическими характеристиками в данном случае следует понимать цели проблемного обучения, источники проблемного обучения, а также способы выдвижения проблемы и создания проблемных ситуаций.

На рис. 10.1 кратко представлены данные характеристики в их взаимосвязи. Рассмотрим кратко каждый из них, что даст возможность более четко представить сущность проблемного обучения и разработать алгоритм деятельности преподавателя при проектировании проблемных технологий обучения.

Рассмотрим кратко каждую из данных характеристик.

Анализ целей проблемного обучения достаточно полно рассмотрен в начале данного раздела. В данном случае следует особо подчеркнуть, что в первую очередь проблемное обучение делает деятельность обучаемого управляемой. При этом предполагается, что обучаемые должны самостоятельно решать поставленные проблемы под руководством преподавателя:

правильно действовать, мыслить, предсказывать результаты, сопоставлять их с полученными, делать выводы. В результате, как отмечает Г. А. Атанов, у обучаемых формируется система умений, включающих не только практический, но и методологический компонент. Первый компонент соответствует умениям применять теоретические положения на практике. Второй компонент группирует умения человека самому вырабатывать знание.

Руководствуясь известным знанием, с помощью этих умений человек трансформирует его в новое знание, неизвестное никому.

Именно этим и занимается наука. Квалифицированный специалист должен не только уметь применять на практике новейшие теории, но и знать, как вырабатываются новые знания, владеть некоторыми навыками исследовательской деятельности. Именно на формирование таких умений направлены проблемные технологии обучения.

Но данная цель, как и любая другая учебная цель, достигается не сразу, а постепенно, путём перехода от одного уровня ее реализации к другому.

В педагогике различают следующие уровни проблемного обучения: проблемное изложение учебного материала, частично поисковый путь, исследовательский метод.

Рис. 10.2 Дидактические характеристики проблемного обучения 10.2.1 Проблемное изложение материала преподавателем Таблица 10.1 Деятельность преподавателя и обучаемого Деятельность преподавателя Деятельность обучаемого - актуализация изучаемого материала - воспроизведение ранее изученного материала - постановка цели - восприятие цели - создание проблемной ситуации, - осознание проблемы постановка проблемы - демонстрация пути научного открытия: - слушание и восприятие логически раскрытие внутренних противоречий, стройного изложения - ответы на возникших в проблеме, рассуждение отдельные вопросы - сопереживание вслух, высказывание гипотезы, анализ результатов экспериментов и обсуждение, опровержение ложных предвосхищение очередных шагов предположений исследования - наблюдение-осознание и - -доказательство истинности с запоминание фактов, явлений, помощью опыта либо рассказа об выводов эксперименте - обобщение и формулирование выводов Сущность проблемного изложения учебного материала состоит в том, что, создав проблемную ситуацию, преподаватель не просто сообщает конечные выводы науки, а показывает «эмбриологию истины» (А. И. Герцен), т. е. воспроизводит в какой-то мере путь к открытию, раскрывает внутренние противоречия, демонстрирует сам путь научного поиска. Способ взаимодействия преподавателя и обучаемого можно представить следующим образом:


Наиболее распространено монологическое изложение. В простой и доступной форме, в разумной последовательности сообщаются некоторые факты, законы, правила и их интерпретация.

Преподаватель не прерывает пояснения вопросами, адресованными учащимся.

Развитием монологического изложения следует считать изложение с применением вопросов. Преподаватель прерывает изложение постановкой вопросов, на которые, как правило, отвечает сам. Например, при пояснении физических процессов в металлическом проводнике, помещенном в переменное магнитное поле, преподаватель спрашивает: «Как ослабить вредное влияние вихревых токов в стальных сердечниках электрических машин и аппаратов?» Таким образом, внимание привлекается к ключевым моментам изложения. На уроке, посвященном измерению напряжений, задается вопрос: «Как расширить пределы измерения вольтметра за пределы той величины, на которую он рассчитан?»

Далее преподаватель сам поясняет материал, отвечает на поставленный им вопрос. Такое изложение уже содержит некоторые элементы проблемности. Однако этого недостаточно при проблемном изложении преподавателем, то есть «воспроизводит в какой-то мере путь их открытия. Поставив проблему, он вскрывает внутренние противоречия, возникающие при ее решении, рассуждает вслух, высказывает предположения, обсуждает их, опровергает возможные возражения, доказывает истинность с помощью эксперимента...».

Решение многих электротехнических задач связано с преодолением внутренних противоречий. Примером тому может служить пояснение материала о предельной мощности, которую может развить в нагрузке R ИСТОЧНИК тока с данными величинами ЭДС Е и внутреннего сопротивления л„. Здесь представляет несомненный интерес такое построение рассказа преподавателя, при котором к случаю R = Ril учащиеся приходят, анализируя 'случаи RR0 и RR0. В этом случае, проблемное изложение позволяет выявить противоречие между получением максимума мощности и максимума коэффициента полезного действия. Ведь при предельной величине мощности (д-^,), т. е. при КПД равном лишь 0,5. Путем проблемного изложения можно прийти к идее компромисса, которой руководствуются в большинстве практических случаев.

10.2.2 Частично поисковый путь Частично поисковый путь предполагает, что обучающийся под руководством преподавателя по решению задач осуществляет самостоятельную деятельность. Преподаватель выдвигает проблему, вместе с учащимися намечает путь ее решения и ставит вспомогательные вопросы. Учащиеся самостоятельно решают только отдельные части общей проблемы, отвечают только на дополнительные вопросы, обладающие меньшей долей проблемности.

Способ взаимодействия преподавателей и обучаемых в данном случае можно представить следующим образом:

Таблица 10.2 Деятельность преподавателя и обучаемого Деятельность преподавателя Деятельность обучаемого - создает проблемную ситуацию - принимает проблемную ситуацию осознает проблему - планирует шаги решения - принимает проблему и проблемную проблемы, формулирует задачу проблемную задачу - подсказывает дополнительные данные, - выдвигает предположения:

ограничивает число шагов и поле только строит план проверки:

поиска решает задачу Делает выводы Участвует в выводах Примером данного изложения может быть фрагмент стенограммы урока на тему «Общие сведения о трансформаторах», где в процессе изложения нового материала преподаватель на основе имеющихся знаний и умений выстраивает проблему и решает ее вместе с обучаемыми.

Пример 1.

Преподаватель: Итак, мы установили, что передача электроэнергии от места ее производства к месту потребления с наименьшими затратами представляет собой важную проблему.

Особенно важную роль ее решение приобретает в Украине, если учесть, что мы имеем очень небольшие запасы угля и остальные энергоносители покупаем за рубежом. При передаче энергии по проводам неизбежны ее потери, бесполезные затраты, связанные с нагреванием проводников. Задача состоит в том, чтобы уменьшить эти затраты в масштабе страны и тогда это обернется значительной экономией. Как же уменьшить потери энергии?

Учащийся: Надо выбрать провод с малым удельным сопротивлением.

Преподаватель. Давайте внесем в наши поиски известную систему. Вначале выясним, от каких факторов зависят потери энергии, а затем подумаем над тем, как можно на них повлиять.

Итак, от каких величин зависят тепловые потери энергии в проводе?

Учащийся: Эти потери определяются законом Джоуля-Ленца Q = i-R. Потери энергии зависят от силы тока в проводе и сопротивления проводника.

Преподаватель: Как же уменьшить потери?

Учащийся: Можно либо уменьшить силу тока в проводах, либо уменьшить их сопротивление, либо сделать и то и другое.

Таким образом, возникла альтернатива: какой из этих способов выгоднее?

В процессе решения проблемы учащиеся с помощью преподавателя пришли к выводу, что наиболее выгодным способом снижения электрических потерь является уменьшение силы тока в линии электропередачи.

Решение проблемной ситуации с неизбежностью приводит к частной проблеме. Как уменьшить силу тока и при этом сохранить величину передаваемой мощности?

Эту частную проблему учащиеся решают довольно легко, поскольку формула для мощности в электрической цепи большинству из них хорошо известна. Для проблемного обучения электротехнике в профессионально-технических училищах типичной является система наводящих вопросов, составленных таким образом, чтобы подвести учащихся к решению поставленной проблемы.

Число таких вопросов, естественно, уменьшается по мере развития у учащихся навыков самостоятельной работы и роста их познавательной активности.

10.2.3 Исследовательский метод Этот уровень проблемного обучения характеризуется наиболее высокой степенью самостоятельности работы учащихся. Они самостоятельно решают всю проблему, в ходе исследования выявляют и сами решают ряд менее значительных проблем. Такой метод позволяет учащимся овладевать методами научного познания и формировать черты творческой деятельности.

Каждый из уровней проблемного обучения соответствует определенным этапам формирования учебной деятельности. Так проблемное изложение и частично поисковый уровень являются характерными для этапов мотивации и формирования ООД, тогда как исследовательский уровень возможен на этапе формирования действий. Проблемное обучение характерно только для данных двух этапов, ибо этап контроля не предполагает проблемное™, поскольку его цель - не формирование новых знаний и умений, а проверка уже сформированных. Проблемное обучение является перспективным видом обучения, но применять его можно только в том случае, когда имеются для этого специальные условия, т. е. источники проблемных технологий.

Источники проблемных технологий можно подразделить на объективные и субъективные.

К объективным источникам относятся имеющиеся в рассматриваемой науке противоречия, которые эта наука уже разрешила, но обучаемые, проходя путь преодоления этих противоречий, познают истину, осваивают диалектику развития науки, формируют своё мировоззрение. В данном случае для создания проблемных ситуаций возможно выполнить ряд действий:

- целесообразно использовать реально существующие проблемы изучаемой науки и проблемы, возникающие в процессе исторического развития науки. В электротехнике к таким проблемам относятся: повышение cos^, повышение КПД электротехнических устройств, уменьшение потерь при передачи электроэнергии, передача электроэнергии на большие расстояния и т. д.

- ставить проблемные задачи, требующие теоретического объяснения фактов и явлений, ранее известные учащимся из жизни или опыта работы. Например, начало изучения вопроса о коэффициенте мощности можно связать с опытом практической работы учащихся ПТУ по ремонту асинхронных двигателей, в процессе которой им приходилось подключать конденсаторы параллельно обмотке статора. Естественно, возникают вопросы:

зачем это делается, почему конденсаторы включаются параллельно и т. д. Аналогично можно использовать опыт работы учащихся по сборке магнитопроводов трансформаторов при постановке вопросов о роли магнитопро вода (почему он набирается из отдельных тонких пластин и т. д.).

К субъективным источникам проблемного обучения относятся базовые знания, опыт и эрудиция обучаемых и в конечном итоге возможность решения ими проблемных ситуаций.

Ситуация, создаваемая учебной проблемой, охватывает большое число фактов, предметов, отношений. Обучающимся необходимо самостоятельно установить, каких данных для решения задач недостает и каким путем их получить или, если количество данных избыточно, то какими из них следует воспользоваться.

Решение проблемы предполагает систему действий, выдвижение нескольких гипотез, отказ от ошибочных гипотез и, наконец, принятие правильного ответа. Проблемные вопросы и задачи выдвигаются не при проверке усвоения, а на стадии приобретения учащимися новых знаний.

Слишком легкие и слишком сложные задания не способствуют созданию проблемных ситуаций. Возникновение проблемной ситуации ограничено двумя пределами процесса мышления.

Нижний предел определяется такими случаями, когда для выполнения заданий достаточно применить уже усвоенные знания.

Верхний предел соответствует случаю, когда ранее усвоенные знания не позволяют учащимся справиться с поставленным перед ним заданием.

Два примера помогут уяснить суть этих замечаний.

Предположим, что на уроке после изложения принципа расширения пределов измерения амперметров преподаватель пояснил решение такой задачи: «Определить сопротивление шунта для магнитоэлектрического измерительного механизма, номинальный ток которого 1НО!и=5мА И сопротивление R = 20OM, если пределы измерения следует расширить до 5О.иЛ».

Далее преподаватель предлагает учащимся решить другую задачу, в которой также требуется определить сопротивление шунта и, по сравнению с первой задачей, внесены следующие изменения:


-числовые данные для величин 1наи и R уже другие;

-вместо величины нового номинального значения тока указан шунтирующий множитель «.

Как видим, изменения, внесенные в условия новой задачи, столь элементарны, что они не могут вызвать появление проблемной ситуации и не требуют продуктивного мышления.

Теперь пример противоположного характера. После изучения звукового генератора и принципа усиления электрических колебаний в объеме материала соответствующих параграфов учебника преподаватель поручил учащимся детально разобраться в принципиальной схеме стереофонического усилителя, выпускаемого базовым предприятием. Весьма сложная схема этого электронного аппарата включала немало незнакомых элементов и, что еще существеннее, ряд новых для них схемных разработок (автоматические регулировки, цепи отрицательных обратных связей и др.)- В результате учащиеся с заданием не справились, т. к. проблемная ситуация здесь не была создана и не была ими принята. Уровень ранее усвоенных знаний не соответствовал уровню сложности задания.

Перед тем, как принимать решение о выборе технологии проблемного обучения, следует тщательно проанализировать источники проблемного обучения, т. е. возможность постановки проблемных задач на основе знаний о диалектике развития науки и техники и способность обучаемых решать эти проблемные задачи.

Таким образом, необходимо хорошо усвоить, что проблемное обучение заключается в создании перед учащимися проблемных ситуаций, осознании и разрешении этих ситуаций в процессе совместной деятельности учащихся и преподавателя.

При проблемном обучении главную роль играет активность самого ученика. Преподаватель только руководит процессом обучения, опираясь на мыслительную деятельность учащихся, а не на память и заучивание, как это часто имеет место. На практике проблемное обучение требует от преподавателя и учащихся специальных навыков и большего количества времени, чем обычное обучение.

10.2.4 Способы создания проблемных ситуаций Проблемные ситуации можно сформировать тремя различными способами:

-путем четкой постановки проблемы преподавателем;

-путем создания условий, при которых учащемуся требуется самому понять и сформулировать проблему;

- путем создания такой проблемы, при поиске решения которой учащийся должен прийти к новой, дополнительной проблеме, с ам и м и м в ы яв л е н н о й и з а р ан е е п р е д у см о тр е н н о й преподавател е м.

Особым вариантом является случай, когда в ходе решения некоторой задачи ученик самостоятельно обнаруживает новую, не предусмотренную преподавателем проблему.

Обращение к тому или иному способу создания проблемной ситуации зависит от характера учебного материала и в не меньшей степени от подготовленности учащихся, от уровня их познавательной самостоятельности. На практике чаще приходится обращаться к постановке проблемы преподавателем при активном участии учащихся.

Рассмотрим наиболее известные способы создания проблемных ситуаций на примере электротехнических дисциплин.

Одним из таких способов является изложение нового материала с использованием эвристических вопросов и задач, эвристической беседы, которые требуют активных размышлений, направленных на создание проблемных ситуаций, решение которых возможно на основе всестороннего анализа этих ситуаций, сопоставления, обобщения и систематизации. Эвристическая беседа - это такая беседа, в процессе которой обучаемые самостоятельно приходят к определенным выводам, являющимся целью изучения учебного материала. К ним обучаемых подводит преподаватель, планируя такую систему вопросов, при которой каждый последующий вытекает из предыдущего. В ходе эвристической беседы преподаватель ставит перед собой и обучаемыми вопросы проблемного характера, решает их, привлекая к этому обучаемых, выдвигает гипотезы, подтверждает их, дает дополнительные вопросы обучаемым, которые решают данную задачу и таким образом решается серьезная проблема. Признаками такой беседы является наличие конкретной цели и последовательность постановки вопросов и ответов, направленных на достижение цели.

Основанием или источниками такой беседы являются базовые знания обучаемых, их эрудиция и жизненный опыт.

Примером эвристической беседы может служить стенограмма урока, предложенная Н. М. Розенбергом в его работе «Проблемное обучение в курсе Электротехника L основами промышленной электроники». Урок на тему «Резонанс токов».

Проблемная ситуация, которая создается на этом уроке, основана на обобщении первого закона Кирхгофа. При изучении темы «Постоянный ток» этот закон, как известно, формулируется следующим образом: «Сумма сил токов, подходящих к узлу электрической цепи, равна сумме сил токов, ухг дящих от этого узла, или алгебраическая сумма сил токов в узловой точке электрической цепи равна нулю». При изучении цепи с параллельным соединением конденсатора и катушки индуктивности на переменном токе правило Кирхгофа обобщается таким образом, что физические явления в цепях постоянного тока выглядят частным случаем.

Домашнее задание к данному уроку включало повторение следующих вопросов:

-первый закон Кирхгофа;

-цепь переменного тока с индуктивностью;

-цепь переменного тока с емкостью.

Трудности, которые испытывает преподаватель при объяснении цепей переменного тока с параллельным соединением реактивных элементов, в общем, те же, что и при изучении других видов цепей переменного тока, т. е. необходимость учета сдвигов по фазе между токами и напряжениями при анализе качественных и количественных характеристик цепей.

На доске, до урока, чертится схема, содержащая источник напряжения, электрическую цепь с активным и индуктивным сопротивлениями, соединенными параллельно, i змерительные приборы.

Преподаватель: Ранее мы изучали физические процессы в цепях переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности и конденсатора. Еще большее практическое значение в электротехнике и радиоэлектронике имеют цепи с параллельным соединением этих электроэлементов. Такая цепь начерчена на доске.

Приборы регистрируют силу тока в ветвях, то есть в катушке и конденсаторе, а такие в общем проводе, до разветвления. Какое соотношение связывает эти три тока?

Учащийся: Если в узле сходится несколько проводов, то сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов, уходящих из узла.

Эте первый закон Кирхгофа.

Преподаватель: Хорошо. Как применить этот закон к нашему конкретному случаю?

Учащийся: Очевидно, ток в общем проводе, до разветвления, равен сумме токов в катушке и конденсаторе.

Преподаватель: Да, такое предположение действительно возможно. Но если включить макет, то приборы будут показывать, что ток в катушке-1.2 А, в конденсаторе-1.35 А, в общем проводе - всего 50 мА (0,05 А Как вы оцениваете эти показания?

Учащийся: Непонятно. Токи в ветвях более ампера, а генератор создает ток всего 50 мА.

Преподаватель: Действительно, результаты нашего опыта на первый взгляд представляются парадоксальными. В то время как в ветвях ток достигает достаточно большой величины, ток в неразветвленной цепи весьма мал. Создается впечатление, что в таких цепях переменного тока первый закон Кирхгофа уже недействителен. Однако это впечатление обманчиво. Просто, как мы уже убеждались, в цепях переменного тока приходится учитывать новые факторы. Чтобы разобраться в этом, воспользуемся методом векторных диаграмм и начнем применять его последовательно к каждой из ветвей. Какой вектор следует отложить вначале?

Здесь у учащихся нередко возникают трудности. Поэтому можно сформулировать вопрос несколько иначе.

Преподаватель: Какая из электрических величин является общей для обеих ветвей?

Учащийся: При параллельном соединении это напряжение.

Преподаватель: Верно. Отложите этот вектор V в произвольно избранном масштабе горизонтально и далее постройте векторы токов в ветвях ;

s !c и общего тока '.

Поясняйте при этом ход ваших рассуждений.

Учащийся: Начнем с конденсатора. Ток через емкость !с опережает напряжение и по фазе на 90°. Ток через индуктивность !

L. напротив, отстает от напряжения на тот же угол. Получается, что векторы токов направлены в противоположные стороны.

Преподаватель: И, значит, ток в неразветвленной цепи...

Учащийся:... равен разности токов...

Преподаватель:... и направлен...

Учащийся:... в сторону большего из них.

Преподаватель: На примере нашего эксперимента будем считать, что ток / направлен в сторону тока через конденсатор, поскольку величина его больше: 1.35 А против 1.2 А. Ясно ли теперь, почему эксперимент в начале нашего урока привел к столь странным на первый взгляд результатам?

Учащийся: Теперь понятно. Ток до разветвления мал, потому что он равен не сумме, а разности токов в ветвях.

Преподаватель: Теперь подумаем, нельзя ли добиться равенства токов в ветвях. Как это сделать?

На этот вопрос нередко трудно получите ответ без дополнительных разъяснений. Можно поэтому предложить учащимся еще такой вопрос-подсказку.

Преподаватель: Как определить величины токов в ветвях?

Учащийся: Следуя закону Ома.

Преподаватель: И каков же характер зависимости этих токов от частоты при неизменном напряжении и ?.

Учащийся: С ростом частоты ток через конденсатор увеличивается, а через катушку - уменьшается.

Преподаватель: Значит, можно изменить частоту таким образом, чтобы добиться равенства токов. Как это сделать в нашем эксперименте?

Учащийся: Ток через конденсатор больше тока через катушку индуктивности. Поэтому частоту переменного тока следует уменьшить.

Преподаватель: Попробуйте сделать это, вращая ручку «частота» генератора и одновременно наблюдая за показаниями приборов.

Учащийся: (Регулирует ручку «частота»). Вот теперь токи с равны ^ = 1 2 5 'Л и ~ ' ', а ток в общей цепи стал еще меньше Преподаватель: Наблюдаемые нами явления в цепи переменного тока с параллельным соединением катушки индуктивности и конденсатора носят название резонанса токов. А теперь выясним, какой вид примет векторная диаграмма цепи в режиме резонанса токов.

Учащийся: Токи в ветвях равны по величине и противоположны по направлению, поэтому ток до разветвления должен быть равен нулю.

Преподаватель: А в нашем опыте ток хоть и уменьшился, все же не достиг нуля, он равен 20мАм В чем же дело? Не подскажет ли нам решение аналогия с резонансом напряжения?

Учащийся: При резонансе напряжений полное напряжение было равно напряжению на активном сопротивлении. Если бы не было активного сопротивления, оно оказалось бы равным нулю.

Преподаватель: Но это случай идеальный. Точно таким же следует считать и случай параллельного соединения «чистой»

индуктивности и «чистой» емкости.

Учащийся: На самом же деле катушка индуктивности содержит еще и активное сопротивление;

это сопротивление провода, из которого катушка навита.

Преподаватель: Предположим, что активное сопротивление включено только в индуктивную ветвь. Действительно, активное сопротивление катушки заметно превышает активное сопротивление конденсатора. Как при этом будет выглядеть векторная диаграмма?

Учащийся: Теперь ток через катушку отстает от напряжения на угол, меньший чем 90°.

Преподаватель: Верно. И векторная диаграмма при резонансе тока примет следующий вид (рис. 10.3). Общий ток теперь определяется как диагональ параллелограмма, как геометрическая сумма ix и / г. Он минимален при резонансе, но не равен нулю.

Этот ток совпадает по фазе с напряжением и. Частота, при которой токи в ветвях равны по величине, называется резонансной частотой («„).

Формула для резонансной частоты может быть найдена следующим образом:

Каковы же отличительные черты резонанса токов?

Рис. 10.3. Векторная диаграмма токов цепи Учащийся: Токи в ветвях равны между собой.

Преподаватель: Еще?

Учащийся: Ток в общем проводе минимален и совпадает по фазе с напряжением.

Преподаватель: Правильно. Можно заметить еще следующее.

Так как ток минимален, а напряжение неизменно, то сопротивление параллельной цепи при резонансе токов максимально.

Как видно из приведённого примера, вопрос о токе в общей цепи был весьма важным, так как именно он помогает вскрыть физическую сущность процессов при резонансе. Если цепь идеальна, то есть активное сопротивление в ней отсутствует, то эти процессы в ней протекают так: при подключении цепи к источнику тока конденсатор получит некоторый заряд, некоторое количество электрической энергии;

при разряде конденсатора через катушку энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля, после этого вновь начнется заряд конденсатора и цикл повторяется.

В этом случае переход энергии будет продолжаться бесконечно долго и никакой энергии от внешнего источника не требуется. Ведь потери энергии, необратимый ее переход связаны с наличием активного сопротивления, а его то в идеальной цепи нет.

Следовательно, пополнение энергии, а значит, и ток в неразветвленной части цепи отсутствуют. Если ток равен нулю, то сопротивление цепи току следует считать бесконечно большим. Но такие цепи можно представить лишь теоретически. Катушка и в меньшей степени конденсатор всегда поглощают энергию за счет наличия активного сопротивления. Вот почему для существования тока не об ходи мо п опо лн ять зап асы эн ер гии, и ток в неразветвленной цепи не равен нулю. Чем большими будут потери энергии, тем больше сила тока в этой цепи.

В одной научно-популярной книге приводится в этой связи такая аналогия: если кастрюля на газовой плите отдает мало теплоты в окружающее пространство, то воду можно поддерживать в кипящем состоянии с помощью очень маленького огня (случай цепи с малым активным сопротивлением, в которой колебания тока поддерживаются подачей малого количества энергии от генератора).

Но если кастрюля теряет много теплоты, например, из-за большой поверхности охлаждения, то для поддержания воды в состоянии кипения необходимо большое пламя. Этот случай аналогичен цепи с большим активным сопротивлением и значительными потерями энергии.

Ход беседы свидетельствует, что весь материал урока предстает перед учащимися как система проблемных ситуаций, принятие и разрешение которых требует определенных, но разных по величине усилий. Наиболее сложная из задач-проблем явилась следствием кажущегося противоречия между знанием первого закона Кирхгофа и результатами демонстрационного эксперимента.

Решение задачи приводит к появлению частных, видовых проблемных ситуаций, связанных с построением векторной диаграммы для параллельного соединения L И приемами получения С резонанса токов, характером и величиной тока в общем проводе.

10.2.5 Демонстрационный эксперимент.

Общая характеристика демонстрационного эксперимента При преподавании технических дисциплин демонстрационный эксперимент играет важную роль, обеспечивая полное и всестороннее понимание физических явлений. Эксперимент - это один из методов научного исследования и изучения различных явлений и законов. Наряду с теорией он обеспечивает научность курса и является основным средством наглядности в обучении.

Демонстрационный эксперимент повышает интерес учащихся к изучению предмета и активизирует их мышление.

Демонстрационный эксперимент является отражением экспериментального метода научного исследования. Надо стремиться поставить демонстрации так, чтобы они не были просто показом, а включали бы элементы исследования. Поэтому демонстрационный эксперимент следует чаще связывать с постановкой экспериментальной задачи или проблемы, а также привлекать для экспериментального решения поставленной и обсужденной проблемы.

При постановке демонстрационного эксперимента необходимо выполнять следующие требования:

-обеспечить хорошую видимость, наглядность и убедительность опыта;

-обеспечить органическое сочетание показа эксперимента с речью преподавателя и материалом урока. Темп проведения опытов должен соответствовать темпу устного изложения материала;

-обеспечить кратковременность опыта;

-обеспечить научную достоверность и правильное объяснение результатов опыта. Необходимо устранять побочные явления, чтобы учащиеся видели именно то, что им хочет показать преподаватель;

-обеспечить надежность опыта;

-обеспечить эстетичность и выразительность демонстрации.

Выполнение перечисленных выше требований достигается специально разработанной методикой и техникой постановки демонстрационного эксперимента, которые зависят от теоретических знаний и практических навыков преподавателя, а также от качества имеющегося демонстрационного оборудования и приборов.

Педагогическая ценность демонстрационного опыта зависит не только от его эффективности в техническом отношении, но и от хорошей видимости и выразительности.

Для улучшения видимости применяются следующие приемы и средства:

-увеличение размеров установок и приборов;

расположение оборудования и приборов.

-рациональное Расположение оборудования должно соответствовать схеме, вычерченной на доске. Соединительные провода должны быть хорошо видны. Наиболее важные элементы схемы, на которых проявляется эффект опыта, должны быть выделены;

-использование монтажа на специальных панелях с крупным графическим изображением небольших по размеру элементов схемы;

-применение средств усиления для повышения эффекта опыта, а также высокочувствительных измерительных приборов, усилителей, осциллографов;

-создание контрастного фона для восприятия опыта с помощью специальных экранов и подсветки.

Как правило, при постановке демонстрационных опытов рекомендуется следующая последовательность действий:

1.Объяснение цели опыта или постановка задачи.

2.Разъяснение опыта с помощью схемы или рисунка.

3.Подготовка установки (или сборка схемы) и ее объяснение.

4.Выделение объекта наблюдения, на котором обнаруживается эффект опыта (измерительный прибор, лампа, магнитная стрелка, экран осциллографа).

5.Проведение демонстрации.

6.Формулировка выводов (с активным участием учащихся).

7.Подведение итогов опыта.

Основные виды демонстраций по темам любого курса электротехники планируются преподавателем заранее с учетом имеющегося оборудования и его технических возможностей. Отбор демонстрационных опытов определяется методикой изложения материала.

Намеченные ОПЫТЫ ДОЛЖНЫ представлять собой определенную систему, в которой отдельные демонстрации связаны друг с другом.

Уточнение и конкретизация демонстраций производятся при подготовке к уроку. Продумывается содержание демонстрации, методика и ход выполнения опыта. Экспериментальные установки и приборы обязательно должны быть проверены накануне урока. Все замечания по демонстрациям следует записывать в специальный журнал. Необходимо отмечать особые детали опытов, незнание которых влияет на успешность выполнения эксперимента.

Предварительная подготовка к демонстрациям опытов не должна занимать много времени, поэтому ее необходимо рационализировать. Демонстрационное оборудование (в исправном состоянии) должно храниться в специально предназначенных закрытых шкафах. При подготовке и проведении демонстрационного эксперимента обязательно должны выполняться требования техники безопасности: наличие предохранителей в источниках питания, исправность изоляции проводов и электрооборудования, ограждение доступа к открытым токоведущим частям установки и т, д.

При показе опытов необходимо заинтересовать учащихся, привлечь и сосредоточить их внимание на сущности демонстрируемого явления: показаниях приборов, зажигании лампы и т. д.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.