Типы и формы урока теоретического обучения

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Педагогическое проектирование

2. Объекты и процедуры проектирования

3. Урок теоретического обучения

4. Дидактические принципы обучения электротехнике и их особенности

5. Методы и методические приемы обучения электротехнике

6. Формы организации учебного процесса в системе среднего и высшего профессионального образования

7. Лабораторная работа

8. Практикум по методике преподавания электротехнических дисциплин

9. Теоретический урок

Заключение

Список литературы

Введение

Молодежь, осваивающая сегодня профессиональное мастерство, будет трудиться в условиях более высокого уровня развития техники и технологии. Все это потребует постоянного роста профессионального мастерства.

Жизнь предъявляет все более жесткие требования к профессиональному, образовательному и культурному уровню всех тружеников общества. Поэтому необходимо уделять первостепенное внимание развитию индивидуальных способностей учащихся, расширять дифференцированное обучение в соответствии их запросами и склонностями. В связи с этим особую значимость приобретает проблема формирования профессионального интереса.

Практика, однако показывает, что еще у многих учащихся отсутствует интерес к избранной профессии, что приводит к неудовлетворенности, разочарованию, поверхностному отношению к общеобразовательной и профессиональной подготовке и в результате к отсеву учащихся. Причины названных недостатков различные.

Поэтому вся деятельность мастера и учебная и производственная, и воспитательная должны быть объединены единой стержневой идеей - формированием интереса к избранной профессии.

В условиях реализации реформы общеобразовательной и профессиональной школы развернулись активные поиски совершенствования учебно-воспитательного процесса.

Одним из путей является широкое внедрение в учебный процесс средств обучения.

В настоящее время педагогу уже нельзя опираться на имеющиеся знания и опыт, необходимо его педагогическое творчество.

Педагогическое творчество может выражаться в создании новых и совершенствовании существующих форм, методов и средств обучения.

Особую возможность для этого раскрывает теория педагогического проектирования.

Формирование умений проектировать уроки является важной задачей при подготовке педагога профессионального обучения.

Понятию педагогического проектирования посвящено ряд работ различных авторов, которые будут рассмотрены нами в данной курсовой работе.

Одним из авторов работающих над этим вопросом была В.С. Безрукова, которая под педагогическим проектированием понимает предварительную разработку основных деталей предстоящей деятельности учащихся и педагогов .

Педагогическое проектирование связано с разработкой эффективной деятельности педагога и учащихся, оно сводит к минимуму однообразную работу преподавателя и оставляет больше места для творчества.

В работе Безруковой педагогическое проектирование предполагает ряд этапов, определяющих научно обоснованный подход к решению педагогических проблем: моделирование, проектирование и конструирование .

В принципе теоретические основы педагогического проектирования рассмотрены в работах различных авторов достаточно хорошо, но недостаточно практических разработок, это как раз и является большой проблемой.

Проблемы совершенствования вузовского и среднего специального образования, повышения качества профессиональной подготовки специалистов являются одними из важных задач в развитии общества. Объективный процесс современного экономического и социального развития страны выдвигает новые критерии качества образования: современные подходы к оценке организации труда и использования энергетических ресурсов требуют от молодых специалистов перспективности и широты их профессионального образования.

1. Педагогическое проектирование

В настоящее время в педагогической литературе и в высказываниях педагогов-практиков термин «проектирование» употребляется довольно часто. Оно связывается с разработкой конкретных уроков, отдельных тем, целых учебных дисциплин, комплексов учебных занятий или учебных предметов и др.

В.С. Безрукова под термином педагогическое проектирование - понимает предварительную разработку основных деталей предстоящей деятельности учащихся и педагогов.

По мнению А.П. Тряпициной проектирование - это создание образа будущего, предполагаемого явления.

Педагогическое проектирование способствует созданию более технологичных педагогических объектов, включая и педагогические процессы.

Как в области техники, технологично спроектированный педагогический процесс должен быть доступен и понятен педагогам-практикам, удобен для использования, то есть достаточно подробно разработан. Отметим, что в развитие традиционного понятия под педагогической технологией следует понимать тщательно разработанную теорию обучения или воспитания, в основу которой положена одна или несколько закономерностей формирования каких-либо качеств личности, а также идеи, базирующиеся на этих закономерностях или их следствиях, поэтапно ведущие к положительному результату. В настоящее время широко используются технология проблемного обучения, технология поэтапного формирования умственных действий, компьютерная технология обучения, технология концентрированного обучения, технология модульного обучения и другие. Любая педагогическая технология может лежать в основе проектирования педагогического процесса.

Использование педагогического проектирования сводит к минимуму рутинную работу преподавателя и оставляет больше места для конструктивного творческого поиска.

Известно, что в настоящее время техника и технология быстро морально устаревают. По аналогии с производственной деятельностью можно сказать, что за время профессиональной жизни педагога происходит смена двух-трех технологий обучения и воспитания. Так, еще недавно персональный компьютер считался одним из новейших и уникальных средств обучения, и не каждый преподаватель умел обращаться с ним, в настоящее же время компьютерная технология обучения является естественной и широко распространенной. Преподаватели профессиональных учебных заведений стремятся использовать имеющиеся и создавать свои педагогические программные средства.

2. Объекты и процедуры проектирования

Педагогическое проектирование связано с разработкой эффективной деятельности, как педагогов, так и учащихся. Посредством грамотно разработанных педагогических процессов, технологий и других объектов педагог способствует развитию и саморазвитию личности учащихся, сводит к минимуму отрицательное влияние различных факторов, обеспечивает необходимые психолого-педагогические условия. Тем самым он создает своеобразный проект индивидуального развития личности в условиях принятой педагогической системы .

Существует большое количество различных теорий обучения и воспитания, роль которых возрастает. Стало возможным существование и использование в реальных условиях различных педагогических теорий. Существуют «авторские школы», основанные на уникальных теориях обучения и воспитания, индивидуальных технологиях развития личностей учащихся, своеобразных методиках преподавания .

Многие преподаватели и мастера производственного обучения понимают, что без этого невозможна современная организация реального учебно-воспитательного процесса. Более того, педагогическая теория рассматривается как инструмент в руках проектировщика педагогических систем.

Практика показывает, что связь в учебно-воспитательном процессе между теорией и практикой осуществляется через педагогическое проектирование по следующей цепочке: ПТ - ППР - ПП, где ПТ - это педагогическая теория, ППР - педагогическое проектирование, ПП - педагогическая практика. При этом следует отметить, что педагогическая теория в процессе проектирования может выполнять двоякую роль. Она может быть использована как своеобразная модель новой технологии, но может быть только источником ее формирования (использоваться как идея). Кроме того, следует иметь в виду, что, разрабатывая и осуществляя реальный педагогический процесс, преподаватель привносит в него свой индивидуальный подход, решая образовательно-воспитательные проблемы для конкретного коллектива учащихся .

Рассмотрим один из подходов к педагогическому проектированию разработанный профессором В.С. Безруковой.

В.С. Безрукова под педагогическим проектированием понимает предварительную разработку основных деталей предстоящей деятельности учащихся и педагогов. Педагогическое проектирование предполагает ряд этапов, определяющих научно-обоснованный подход к решению педагогических проблем: моделирование, проектирование и конструирование.

Педагогическое моделирование в нашем случае предполагает разработку общей идеи, создание модели технологии обучения и основных путей ее реализации.

На этапе моделирования происходит разработка обобщенного образца, модели как общей идеи создания нового педагогического объекта, и намечаются основные пути ее достижения. И если в технике модель - это образец, служащий эталоном для серийного или массового воспроизведения, то педагогическая модель - это какая-либо идея организации, осуществления и развития педагогического объекта, реализация, которой может осуществляться по-разному. К педагогическим моделям относятся концепции развития учебных заведений и ученических объединений, уставы и положения учебных заведений, педагогические теории и индивидуальные концепции, отражающие взгляды педагога и так далее.

Педагогическое проектирование - дальнейшая разработка созданной модели и доведение ее до уровня практического использования.

На этапе проектирования создается проект, то есть осуществляется конкретизация разработанной модели для определенных педагогических условий, здесь возникает возможность ее практического применения. Педагогический проект содержит данные для последующей детальной разработки педагогического объекта. К педагогическим проектам относятся учебные планы и учебные программы, квалификационные характеристики, методические рекомендации, планы внеучебной воспитательной работы и так далее .

3. Урок теоретического обучения

Урок - это законченный в смысловом, временном и организационном отношении отрезок учебного процесса. Несмотря на малую длительность, урок сложный и ответственный этап учебного процесса - от качества отдельных занятий в конечном итоге зависит общее качество подготовки.

Урок рассматривается как многовариантная форма организации целенаправленного взаимодействия (деятельности и общения) преподавателей и учащихся определённого состава, систематически применяемая на определённом этапе учебно-воспитательного (в определённые отрезки времени) для коллективного и индивидуального решения задач образования, развития и воспитания .

Под уроком понимается занятие, проводимое преподавателем с группой учащихся постоянного состава и одинакового уровня подготовки.

Урок - это такая форма организации педагогического процесса, при которой педагог в течении точно установленного времени руководит коллективной познавательной и иной деятельностью постоянной группы учащихся с учётом особенностей каждого из них, используя виды, средства и методы работы, создающие благоприятные условия для того, чтобы все ученики овладевали основами изучаемого предмета непосредственно в процессе обучения, а также для воспитания и развития познавательных способностей и духовных сил школьников.

Урок остается ведущей организационной формой обучения. Более 300 лет назад Я. А. Коменский в книге «Великая дидактика» описал классно-урочную систему обучения. На протяжении нескольких столетий урок видоизменялся (лекция, лабораторная работа, семинар и т.д.), но оставался удобной формой организации учебного процесса. В уроке взаимодействуют все компоненты структуры учебного процесса.

Взаимосвязь этих структурных компонентов происходит благодаря деятельности преподавателя и учащихся.

В уроке отражаются все преимущества классно-урочной системы. В форме урока возможна эффективная организация не только учебно-познавательной, но и других развивающих видов деятельности учащихся .

Преимущества урока как формы организации педагогического процесса состоят в том, что он имеет благоприятные возможности для сочетания фронтальной, групповой и индивидуальной работы; позволяет преподавателю систематически и последовательно излагать материал, управлять развитием познавательных способностей и формировать научное мировоззрение учащихся; стимулирует другие виды деятельности учащихся, в том числе внеклассную и домашнюю; на уроке ученики овладевают не только системой знаний, умений и навыков, но и самими методами познавательной деятельности; урок позволяет эффективно решать воспитательные задачи через содержание и методы педагогической деятельности.

Среди общих требований, которым должен отвечать качественный современный урок, выделяются следующие:

Использование новейших достижений науки, передовой педагогической практики, построение урока на основе закономерностей учебно-воспитательного процесса.

Реализация на уроке в оптимальном соотношении всех дидактических принципов и правил.

Обеспечение надлежащих условий для продуктивной познавательной деятельности учащихся с учётом их интересов, наклонностей и потребностей.

Установление осознаваемых учащимися межпредметных связей.

Связь с ранее изученными знаниями и умениями, опора на достигнутый уровень развития учащихся.

Мотивация и активизация развития всех сфер личности.

Логичность и эмоциональность всех этапов учебно-воспитательной деятельности.

Эффективное использование педагогических средств.

Связь с жизнью, производственной деятельностью, личным опытом учащихся.

Формирование практически необходимых знаний, умений, навыков, рациональных приёмов мышления и деятельности.

Формирование умения учиться, потребности постоянно пополнять объём знаний.

4. Дидактические принципы обучения электротехнике и их особенности

Подготовка учащихся как средней, так и высшей школы базируется на основных принципах общей дидактики. Еще Я.А. Коменский в своем труде «Великая дидактика» сформулировал принципы, методы, формы обучения. Основными проблемами дидактики являются: вскрытие закономерностей процесса обучения, определение содержания образования, разработка наиболее эффективных методов и организации обучения. Каждый учебный предмет, как и электротехника в данном случае, имеет свои особенности, требует своих характерных методов и организационных форм обучения. Эти вопросы рассматривают частные дидактики, или методики преподавания отдельных предметов. А дидактика рассматривает общие положения и закономерности, свойственные обучению всем предметам, на знание которых нужно опираться при преподавании каждого конкретного предмета.

Методика преподавания электротехнических дисциплин - педагогическая наука, являющаяся приложением принципов дидактики к преподаванию учебного предмета электротехники.

Вопрос о том, что такое методика - наука, искусство, набор приемов обучения или технология, - долгое время оставался дискуссионным. Каждая конкретная наука содержит знания об определенной области действительности и деятельность по добыванию этих знаний, т.е. имеет определенный предмет исследования и методы исследования. Так, предметом физики являются элементарные частицы вещества, различные поля, атомные ядра и законы их взаимодействия, а также те свойства остальных тел природы, которые непосредственно связаны с движением указанных частиц и полей и исчерпываются ими. В последние годы особое внимание уделяется не только обучению и воспитанию учащихся, но и их развитию, поэтому под предметом методики преподавания электротехнических дисциплин следует понимать теорию и практику обучения электротехнике, воспитания и развития учащихся в этом процессе.

Методика преподавания электротехнических дисциплин тесно связана с другими науками, и, прежде всего с физикой, психологией и педагогикой (схема 1). Связи с этими науками проявляются как в содержании курса электротехники, так и в методах, средствах и формах обучения. Так, развитие физики привело к тому, что в программу курса электротехника и основы электроники были включены физические основы полупроводников, элементы специальной теории относительности и др.

Схема 1.

Развитие педагогической психологии, создание новых психологических концепций и теорий, в частности теории поэтапного формирования умственных действий (Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, Н.Ф.Талызина), теории развивающего обучения (Л.В.Занков, Д.Б.Эльконин), концепции теоретических обобщений (В.В.Давыдов), привело к разработке основанных на них технологий обучения электротехнике. Методика преподавания электротехнических дисциплин связана также с философией, логикой, с техническими науками. Развитие техники приводит к созданию новых средств обучения, что в свою очередь требует разработки методики их использования в учебном процессе. Методическая подготовка и знание принципов обучения в целом является основой эффективности осуществления преподавателем учебного процесса.

5. Методы и методические приемы обучения электротехнике

Результаты обучения зависят как от правильного определения целей и содержания образования, так и от способов достижения целей, иначе говоря, методов.

Учебно-воспитательный процесс - процесс двусторонний, сочетающий обучающую деятельность преподавателя и учебную деятельность учащегося. Поэтому метод обучения «представляет собой систему целенаправленных действий преподавателя, организующих познавательную и практическую деятельность учащегося, обеспечивающую усвоение им содержания образования и тем самым достижение целей обучения». История дидактики и частных методик показала, что методы обучения зависят от целей обучения и содержания образования.

Метод обучения есть категория социальная, так как он зависит от социального заказа общества образовательному учреждению. Как известно, цели обучения подрастающего поколения менялись и дополнялись в соответствии с господствовавшими социальными целями и мировоззрением общества. Так, на ранних этапах становления школы (в эпоху феодализма) единственной задачей, стоявшей перед учениками, было усвоение преимущественно схоластических знаний. Очевидно, что методы, которыми пользовался учитель, сводились в основном к рассказу; ученикам же необходимо было воспринять информацию и воспроизвести ее. Позже (в период развития буржуазного строя) появилось требование обучать применению знаний на практике. В этих условиях учитель должен был организовать не только усвоение и воспроизведение знаний, но и практическое их применение.

На современном этапе цели образования коренным образом изменились. Наряду с формированием знаний, умений и навыков учащихся, т.е. решением образовательных задач, перед учебным заведением стоит комплекс задач, связанных с развитием и воспитанием подрастающего поколения. Задачи развития мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности, формирование современного миропонимания являются на сегодняшний день приоритетными. Соответственно изменилась и система методов, используемых в процессе обучения, среди которых особое место принадлежит методам, организующим познавательную деятельность учащихся различного уровня. Так, лекцию как традиционный для вуза метод обучения стали строить проблемно, появился интерес к нетрадиционным, творческим задачам, в лабораторные работы стали вводить элементы самостоятельного, исследовательского эксперимента и др.

Наблюдая за процессом обучения, можно увидеть огромное разнообразие видов деятельности преподавателя и учащихся. Преподаватель объясняет новый материал - это метод объяснения или метод рассказа; студенты решают задачи - это метод решения задач; делают лабораторную работу - лабораторный метод обучения; лектор использует демонстрационный эксперимент в процессе объяснения - метод демонстрации и т.д. Более того, один и тот же преподаватель один и тот же материал в разных группах может объяснять, используя разные методы: в одном - метод рассказа, в другом - метод беседы, а в третьем - метод исследовательской фронтальной работы и т.д. В то же время, один и тот же метод обучения может быть совершенно по-разному организован в зависимости от предполагаемого уровня познавательной активности учащихся и их самостоятельности. Например, лабораторную работу можно провести по инструкции, в которой обозначены все этапы работы, и учащиеся лишь воспроизведут названные учителем действия, а можно организовать самостоятельное исследование. Это будет уже исследовательский метод или метод самостоятельной работы.

В педагогике кроме понятия метод существует понятие методический прием. Методический прием - это деталь метода, частное понятие по отношению к методу.

Следует отметить, что разделение понятий метода и методического приема относительно. Один и тот же вид деятельности в одних случаях может выступать как метод обучения, в других - как прием. Если преподаватель объясняет принцип работы прибора (например, амперметра) и в этом состоит дидактическая задача занятия, то он пользуется методом демонстрации, а сопровождающий демонстрацию рассказ преподавателя - лишь методический прием. Если же демонстрация сопровождает объяснение преподавателя, то ее можно рассматривать как прием, методом же будет объяснение преподавателя. В метод контроля знаний и умений учащихся могут быть включены такие приемы, как решение задач, опрос (индивидуальный или фронтальный), беседа и пр. Для ориентации в многообразии методов и методических приемов необходима их систематизация.

6. Формы организации учебного процесса в системе среднего и высшего профессионального образования

В основе организации процесса обучения в современном высшем и средне-специальном учебном заведении лежит классно-урочная система. Возникла классно-урочная система на рубеже XVI-XVII вв. благодаря трудам великого педагога Я.А. Коменского. Данной форме обучения исторически предшествовали индивидуальная и индивидуально-групповая формы обучения. Индивидуально-групповая форма организации обучения постепенно заменялась групповой, которой, в свою очередь, пришла на смену классно-урочная система.

За прошедшее время классно-урочная система совершенствовалась и развивалась. Характерными признаками этой организационной системы обучения на сегодняшний день являются:

- постоянный состав учебных групп учащихся;

- учебные планы и программы, определяющие содержание образования;

- строго определенное расписание учебных занятий;

- сочетание индивидуальной и коллективной форм работы учащихся;

- ведущая роль преподавателя, который организует учебно-воспитательный процесс;

- систематическая проверка и оценка знаний учащихся.

Классно-урочная система организации учебных занятий обладает целым рядом достоинств: она обеспечивает организационную четкость и упорядоченность всего учебно-воспитательного процесса, систематичность и последовательность обучения, постоянное эмоционально-нравственное воздействие личности преподавателя на учащихся, взаимодействие между учащимися в процессе коллективной работы и многое другое.

Основной организационной формой обучения в этом случае является урок (практическое занятие).

Урок - это организационная форма обучения, при которой преподаватель в течение точно установленного времени руководит коллективной познавательной деятельностью постоянной группы учащихся с учетом особенностей каждого из них, используя методы и средства работы, создающие благоприятные условия для того, чтобы все учащиеся овладели основами изучаемого предмета, а также для их воспитания и развития.

Кроме уроков (учебных занятий), которые проводятся в учебном заведении в соответствии с расписанием, данная система включает в себя такие организационные формы, как факультативные занятия, практические занятия, разнообразные формы производственной практики и т.д. Так, лабораторные работы и работы электротехнического практикума, число которых достаточно велико в курсе электротехники, - это формы практических занятий. Все эти формы занятий составляют единую организационную систему обучения, воспитания и развития учащихся. При планировании учебной работы необходимо учитывать и использовать все формы организации учебных занятий.

Урок (практическое занятие) как педагогическая система имеет свой состав и свою структуру. Он состоит из разных частей, компонентов и элементов (вводной части, оргмомента, опроса, объяснения, средств, приемов и способов решения задач урока и т.п.), которые связаны и взаимодействуют в определенной последовательности. Состав урока, его отдельные элементы могут рассматриваться по-разному: как этапы урока, учебные ситуации, звенья учебного процесса и пр.

Структура урока рассматривается, как правило, на трех уровнях: дидактическом, логико-психологическом и методическом. Поскольку нас интересует (в рамках методики преподавания электротехнических дисциплин) структура современного занятия по электротехнике, ограничим себя рассмотрением данной структуры на методическом уровне. Занятия разных типов и видов имеют, безусловно, различную структуру; даже занятия одного и того же вида, решающие одни и те же дидактические задачи, использующие один и тот же учебный материал, могут иметь совершенно различный состав и структуру. Рассмотрим более подробно структуру одного из самых типичных учебных занятий - урока изучения нового материала и методическую работу преподавателя электротехники, связанную с подготовкой подобного урока. Основные компоненты общей структуры урока изучения нового материала (и одновременно основные этапы урока) приведены на схеме 2.

Схема 2.

Исходя из всего вышесказанного, основываясь на логике процесса обучения, дидактических и методических принципах обучения электротехническим дисциплинам, можно определить основные правила организации современного учебного занятия по электротехнике.

Первое правило - определить цель занятия. Поскольку в уроке отражаются образовательная, воспитательная и развивающая функции учебно-воспитательного процесса, целесообразно сформулировать образовательную цель (усвоение новых физических знаний, формирование умений и пр.), воспитательную цель (формирование мировоззрения, политехническое, эстетическое и нравственное воспитание и пр.) и цель развития (формирование приемов умственной деятельности, умения самостоятельно решать проблемы и пр.).

Таблица 1

Второе правило - подготовить содержание учебного материала, т.е. определить его объем и сложность в соответствии с поставленной целью и возможностями учащихся; установить связь с ранее изученным материалом и способами умственных и практических действий; определить систему задач, практических и самостоятельных заданий для учащихся; подготовить оборудование для урока (демонстрационный эксперимент, раздаточные материалы и пр.). Третье правило - уточнить тип и вид урока. Последовательность решения дидактических задач должна приводить к достижению всех целей урока.

Четвертое правило - выбрать наиболее эффективное сочетание методов и приемов обучения в соответствии с поставленными целями, содержанием учебного материала и уровнем подготовленности учащихся.

Пятое правило - определить структуру урока, соответствующую целям, содержанию и методам обучения. Урок должен характеризоваться четкостью организации отдельных этапов уроки (начало урока, актуализация знаний, изучение нового материала закрепление и повторение, контроль знаний, домашнее задание и т.д.) и целостностью. Обязательно должна быть определена единая логика развертывания деятельности преподавателя и учащихся, что обеспечит эффективное управление учебно-познавательной деятельностью.

Следующая, часто применяемая форма организации учебного процесса, особенно в системе высшего профессионального образования - это лекция.

Лекция представляет собой обучающий монолог преподавателя. Это довольно типичный вид учебных занятий в университетах и других высших учебных заведениях. Иногда лекция бывает только монологом и, в принципе, может быть записана на видео. Однако использование такого подхода на аудиторном занятии было бы ошибкой. Большим преимуществом лектора по сравнению с видеозаписью является возможность получить обратную связь от студентов, которая позволяет сделать занятие более эффективным. Степень взаимодействия преподавателя и студентов может быть различной.

7. Лабораторная работа

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ РЕЗИСТИВНОГО, ИНДУКТИВНОГО И ЕМКОСТНОГО ЭЛЕМЕНТОВ

1. Цель работы

Изучить свойства параллельной электрической цепи синусоидального тока, содержащей реальную катушку и конденсатор, при изменении параметров; исследовать особенности резонанса токов.

2. Общие сведения

В электрической цепи с параллельно соединенными катушкой и конденсатором при определенных условиях возникает резонанс токов. В этом случае ток I в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с приложенным к цепи напряжением U. Цепь в целом, ведет себя по отношению к питающему источнику как активная нагрузка, хотя и отдельных ее ветвях протекают токи, имеющие реактивные составляющие.

8. Практикум по методике преподавания электротехнических дисциплин

Решение задач по теории и методике преподавания является важным звеном в профессионально-методической подготовке будущего преподавателя электротехнических дисциплин. Они способствуют формированию творчески активной личности преподавателя электротехники, обладающего не только запасом знаний по дисциплине, знаний психолого-педагогического и методического характера, но и некоторым опытом и умением применять эти знания к решению постоянно возникающих в педагогической практике проблем.

Задачи являются эффективными, а во многих случаях и незаменимым средством формирования мышления. Методические задачи являются средством формирования методического стиля мышления, характерного для практической деятельности преподавателя.

В процессе решения этих задач, будущий преподаватель электротехнических дисциплин учится ставить стратегические и тактические цели обучения, отбирать учебный материал для занятий, анализировать педагогическую и методическую информацию и т.д.

Деятельность по решению задач имеет целью и преодоление психологической инерции, шаблонности мышления, очень часто встречаются в практике работы преподавателей вузов и ссузов, и характеризующихся, в частности, предрасположенностью к конкретным методическим рецептам при решении тех или иных проблем.

9. Теоретический урок

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Основные операторы и векторные операции

Электромагнитное поле - это вид материи, определяемый во всех точках двумя векторными величинами, которые характеризуют две его стороны, называемые электрическим полем и магнитным полем, и оказывающий силовое воздействие на заряженные частицы, зависящее от их скорости и заряда (ГОСТ 19880-74).

Основным математическим аппаратом при расчете электромагнитного поля является векторный анализ, включающий в себя понятия: скаляр, вектор и тензор. В общем случае скаляры и векторы являются функциями координат точки и времени. При анализе электромагнитного поля применяют линейный, поверхностный и объемный интегралы, а также дифференциальные операторы.

Оператор - это символ, характеризующий действие над вектором или скаляром, расположенным после символа.

Дифференциальные операторы позволяют сократить запись различных операций над скалярными и векторными величинами.

Линейный, поверхностный и объемный интегралы

Пусть имеется кривая l, ограничивающая поверхность S, которая находится в электромагнитном поле (рис. 14.1).

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Линейный по кривой l интеграл является скалярной величиной

(9.1)

урок обучение педагогическое проектирование

где - вектор электромагнитного поля.

Вектор имеет направление, касательное к элементу кривой интегрирования l.

Циркуляцией вектора по замкнутой кривой l называется интеграл вида:

. (9.2)

Поверхностный интеграл по поверхности S (рис. 9.2) имеет вид:

. (9.3)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Его часто называют потоком вектора через поверхность S.

Вектор имеет направление, совпадающее с направлением внешней нормали к элементу замкнутой поверхности. Он численно равен элементу поверхности ds.

Объемный интеграл по объему V:

. (9.4)

Элемент объема - это физически бесконечно малый объем, который может иметь форму куба, сферы и т.д.

Дифференциальные операторы набла и Лапласа

Оператор набла (оператор Гамильтона) - это символический вектор, сочетающий в себе векторные и дифференцирующие свойства. Поэтому при действии с оператором необходимо применять правила векторной алгебры.

В декартовой системе координат оператор записывается:

Существует запись его в цилиндрической и сферической системах координат.

При оперировании со сложными функциями используют правила дифференцирования сложных функций:

(9.5)

Использование оператора позволяет упростить запись некоторых векторных операций. Так умножение оператора на скалярную функцию означает градиент этой функции

. (9.6)

Скалярное умножение и вектора приводит к дивергенции вектора

. (9.7)

Векторное произведение на вектор дает ротор вектора

. (9.8)

Оператор Лапласа (лапласиан) - это скалярный дифференциальный оператор, определяемый как дивергенция градиента скалярной функции (уравнение Лапласа).

В декартовой системе координат оператор запишется:

 (9.9)

Если применить оператор к вектору , то

(9.10)

где

Векторное уравнение можно представить тремя скалярными уравнениями:

(9.11)

Понятие о градиенте, дивергенции и роторе

Градиент скалярной функции - это вектор, указывающий направление наиболее быстрого возрастания скалярной функции и по абсолютному значению равный наибольшей скорости возрастания этой функции.

(9.12)

Градиент направлен по нормали к поверхности равного уровня скалярной функции в данной точке. Градиент скалярного потенциала постоянного во времени поля равен:

(9.13)

где - нормаль к эквипотенциальной поверхности в данной точке поля.

Градиент скалярного потенциала в каждой точке совпадает с касательной к силовой линии напряженности электрического поля в данной точке и имеет направление, противоположное вектору (рис. 14.3).

Дивергенция (расхождение вектора) - это алгебраическая скалярная величина, характеризующая источники поля в рассматриваемой точке поля или указывающая на отсутствие источников

.

Численно дивергенцию в данной точке определяют как предел, к которому стремится отношение потока вектора через замкнутую поверхность к объему, ограниченному этой поверхностью, при стремлении этого объема к нулю

. (9.14)

Если div > 0, то имеются источники поля и линии вектора расходятся из данной точки. Точка наблюдения служит началом (истоком) линий вектора .

Если div < 0, то в точке наблюдения линии вектора сходятся, т.е. она служит стоком линий вектора .

Если div = 0, то в рассматриваемой точке отсутствует источник линий вектора .

Картина электрического поля при наличии и отсутствии зарядов показана на рис. 14.4. Например, если имеется объемный положительный заряд +, то он является истоком вектора электрического смещения .

Дивергенция вектора магнитной индукции всегда равна нулю, так как линии вектора замкнуты (не имеют начала и конца).

В декартовой системе координат

(9.15)

Ротор (вихрь) вектора поля rot  - это вектор, характеризующий интенсивность вихревых полей в каждой точке. Ротор проявляет себя как вихрь, поэтому он имеет ось. Направление оси определяет направление вектора, изображающего ротор.

Численно составляющую ротора в направлении нормали к плоской площадке s определяют как предел, к которому стремится отношение циркуляции вектора к площадке s, ограниченной контуром интегрирования, при стремлении ее к нулю (рис. 14.5)

. (9.16)

Если вихревое поле в некоторой области не имеет внутри источников векторных линий, то rot 0 (div = 0).

Запишем ротор вектора в декартовой системе координат

(9.17)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

где: . (9.18)

(9.19)

Запись основных векторных операций с помощью оператора

Пространственные производные grad, div и rot можно записать с помощью оператора . При этом умножение оператора на скалярную функцию равносильно взятию градиента этой функции = grad . Скалярное умножение оператора и вектора дает дивергенцию этого вектора , а векторное их умножение образует ротор вектора . Применение оператора облегчает выполнение сложных векторных операций.

Далее был проведён тест на тему электрическое поле:

Тест № 1 ЭП

(Электрическое поле)

Вопрос	Ответ
№	Содержание	№	Содержание
1	Указать размерность приставки «мега»	1	10
		2	10
		3	10
		4	10
2	Указать размерность приставки «гекто»	1	10
		2	10
		3	10
		4	Правильный ответ не дан
3	Указать размерность приставки «микро»	1	10
		2	10
		3	10
		4	Правильный ответ не дан
4	Указать размерность приставки «милли»	1	10
		2	10
		3	10
		4	Правильный ответ не дан
5	Указать размерность приставки «дека»	1	10
		2	10
		3	10
		4	Правильный ответ не дан
6	В ядре атома находятся	1	электроны и нейтроны.
		2	протоны и нейтроны.
		3	электроны и протоны.
		4	протоны, нейтроны и электроны.
7	Для превращения в ион атом должен потерять	1	электрон
		2	протон
		3	нейтрон
		4	протон и нейтрон
8	Для превращения в отрицательный ион атом должен	1	потерять электрон
		2	потерять протон
		3	потерять нейтрон
		4	Правильный ответ не дан
9	Для превращения в положительный ион атом должен	1	потерять электрон
		2	потерять протон
		3	потерять нейтрон
		4	Правильный ответ не дан
10	Положительным считается направление электрического поля	1	от положительного заряда к отрицательному
		2	от отрицательного заряда к положительному
		3	от северного полюса к южному
		4	направление поля можно выбирать произвольно
11	При недостатке электронов в заряженном теле его заряд будет	1	отрицательным
		2	положительным
		3	нейтральным
		4	-
12	При равенстве количества электронов и протонов в теле его заряд будет	1	отрицательным
		2	положительным
		3	нейтральным
		4	-
13	Электрическое поле одиночного заряда является	1	круговым
		2	вихревым
		3	однородным
		4	неоднородным
14	Электрическое поле двух положительно заряженных шаров является	1	круговым
		2	вихревым
		3	однородным
		4	неоднородным
15	Электрическое поле двух отрицательно заряженных шаров является	1	круговым
		2	вихревым
		3	однородным
		4	неоднородным
16	Электрическое поле двух заряженных разноименными зарядами шаров является	1	круговым
		2	вихревым
		3	однородным
		4	неоднородным
17	Электрическое поле положительно заряженной плоскости является	1	круговым
		2	вихревым
		3	однородным
		4	неоднородным
18	Электрическое поле отрицательно заряженной плоскости является	1	круговым
		2	однородным
		3	вихревым
		4	неоднородным
19	Электрическое поле двух положительно заряженных плоскостей, расположенных перпендикулярно, является	1	круговым
		2	неоднородным
		3	однородным
		4	вихревым
20	Электрическое поле двух отрицательно заряженных плоскостей, расположенных перпендикулярно, является	1	неоднородным
		2	вихревым
		3	однородным
		4	круговым
21	Электрическое поле двух расположенных перпендикулярно плоскостей, заряженных разноименными зарядами, является	1	круговым
		2	вихревым
		3	неоднородным
		4	однородным
22	Электрическое поле двух положительно заряженных плоскостей, расположенных параллельно, является	1	круговым
		2	неоднородным
		3	однородным
		4	вихревым
23	Электрическое поле двух отрицательно заряженных плоскостей, расположенных параллельно, является	1	круговым
		2	неоднородным
		3	однородным
		4	вихревым
24	Электрическое поле двух расположенных параллельно плоскостей, заряженных разноименными зарядами, является	1	круговым
		2	однородным
		3	неоднородным
		4	вихревым
25	Электрический заряд измеряется	1	в ньютонах
		2	в кулонах
		3	в вольтах
		4	в амперах
26	Силовой характеристикой электрического поля является его	1	потенциал
		2	напряжение
		3	напряженность
		4	индукция
27	Энергетической характеристикой электрического поля является его	1	потенциал
		2	напряжение
		3	напряженность
		4	индукция
28	Напряженность электрического поля системы заряженных тел определяется как	1	арифметическая сумма напряженностей полей каждого заряда
		2	алгебраическая сумма напряженностей полей каждого заряда
		3	геометрическая сумма напряженностей полей каждого заряда
		4	Правильный ответ не дан
29	Сила взаимодействия между электрическими зарядами определяется по формуле	1	Q1Q2 /
		2	Q /
		3	Q /
		4	формула не дана
30	Напряженность электрического поля определяется по формуле	1	Q1Q2 /
		2	Q /
		3	Q /
		4	формула не дана
31	Потенциал электрического поля определяется по формуле	1	Q1Q2 /
		2	Q /
		3	Q /
		4	формула не дана
32	По формуле Q / определяется	1	потенциал электрического поля
		2	напряженность электрического поля
		3	сила взаимодействия между электрическими зарядами
		4	электрическое напряжение
33	По формуле Q1Q2 / определяется	1	потенциал электрического поля
		2	напряженность электрического поля
		3	сила взаимодействия между электрическими зарядами
		4	электрическое напряжение
34	По формуле Q / определяется	1	потенциал электрического поля
		2	напряженность электрического поля
		3	сила взаимодействия между электрическими зарядами
		4	электрическое напряжение
35	Относительная диэлектрическая проницаемость вещества учитывает	1	усиление электрического поля.
		2	ослабление электрического поля.
		3	его плотность.
		4	его удельную теплоемкость.
36	Абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума	1	равна 4р 10Ф/м и называется электрической постоянной.
		2	равна 4р 10А/м и называется магнитной постоянной.
		3	равна 8,85 10Ф/м и называется электрической постоянной.
		4	равна 8,85 10Ф/м и называется магнитной постоянной.
37	При увеличении величин двух электрических зарядов в два раза без изменения расстояния между ними сила их взаимодействия	1	увеличится в два раза.
		2	уменьшится в два раза.
		3	увеличится в четыре раза.
		4	уменьшится в четыре раза.
38	Напряженность электрического поля заряда при уменьшении расстояния от него в три раза	1	уменьшится в девять раз.
		2	увеличится в три раза.
		3	увеличится в девять раз.
		4	уменьшится в три раза.
39	Чтобы сила взаимодействия двух зарядов не изменилась при уменьшении расстояния между ними в два раза, надо	1	увеличить величину одного из зарядов в два раза.
		2	уменьшить величину одного из зарядов в два раза.
		3	увеличить величину одного из зарядов в четыре раза.
		4	уменьшить величину одного из зарядов в четыре раза.
40	Потенциал электрического поля является его	1	энергетической характеристикой
		2	силовой характеристикой
41	Напряженность электрического поля является его	1	энергетической характеристикой
		2	силовой характеристикой
42	Разность потенциалов двух точек электрического поля называется	1	напряженностью
		2	напряжением
		3	емкостью
		4	относительной диэлектрической проницаемостью
43	Электрическое напряжение между двумя точками однородного электрического поля напряженностью 30 кВ/м, расположенными на расстоянии 6 см друг от друга может достигать	1	1800 В.
		2	200 В.
		3	180 В.
		4	5000 В.
44	Внутри металлического тела, помещенного в электрическое поле, напряженность этого поля	1	незначительно увеличивается.
		2	не меняется.
		3	равна нулю.
		4	незначительно уменьшается.
45	Поляризация невозможна	1	в бумаге.
		2	в алюминии.
		3	в слюде.
		4	во всех перечисленных веществах.
46	Электростатическая индукция возможна	1	в меди.
		2	в алюминии.
		3	в вольфраме.
		4	во всех перечисленных веществах.
47	К диэлектрикам относятся вещества, в которых	1	отсутствуют свободные электроны, но имеются ионы.
		2	отсутствуют ионы, но имеются свободные электроны.
		3	отсутствуют ионы и свободные электроны.
		4	имеются ионы и свободные электроны.
48	К проводникам второго рода относятся вещества, в которых	1	отсутствуют свободные электроны, но имеются ионы.
		2	отсутствуют ионы, но имеются свободные электроны.
		3	отсутствуют ионы и свободные электроны.
		4	имеются ионы и свободные электроны.
49	К проводникам первого рода относятся вещества, в которых	1	отсутствуют свободные электроны, но имеются ионы.
		2	отсутствуют ионы, но имеются свободные электроны.
		3	отсутствуют ионы и свободные электроны.
		4	имеются ионы и свободные электроны.
50	В проводниках под действием электрического поля могут перемещаться	1	только электроны.
		2	только протоны.
		3	только ионы.
		4	электроны и ионы.
51	Поляризация возможна	1	только в диэлектриках
		2	только в проводниках
		3	как в диэлектриках, так в проводниках
		4	только в магнитных материалах
52	Электростатическая индукция невозможна	1	в стали.
		2	в алюминии.
		3	в слюде.
		4	во всех перечисленных веществах.
53	В кулонах измеряется	1	напряженность электрического поля
		2	электрический заряд и напряженность электрического поля
		3	электрическая емкость и электрический заряд
		4	электрический заряд
54	В вольтах измеряется	1	только потенциал
		2	только напряжение
		3	потенциал и напряжение
		4	потенциал и напряженность электрического поля
55	В В/м измеряется	1	напряженность электрического поля
		2	потенциал электрического поля
		3	электрическое напряжение
		4	потенциал электрического поля и электрическое напряжение
56	Напряженность Е электрического поля заряда Q, находящегося в вакууме, определяется по формуле	1	Е = Q / .
		2	Е = Q / .
		3	Е = Q.
		4	Е = Q.
57	Наибольшую диэлектрическую проницаемость имеет	1	воздух
		2	бумага
		3	мрамор
		4	вода
58	Наименьшую диэлектрическую проницаемость имеет	1	воздух
		2	бумага
		3	мрамор
		4	слюда
59	При перемещении электрических зарядов из минерального масла в воздух сила их взаимодействия	1	не изменится
		2	уменьшится
		3	увеличится
		4	станет равна нулю
60	Напряженность поля электрического заряда выше, если заряд находится	1	в воде
		2	в минеральном масле
		3	в вакууме
		4	в воздухе

Тест показал, что 70 % студентов набрало 55 баллов из 60-и возможных (оценка отлично), 30 % студентов набрали 45-50 баллов (оценка хорошо). Проведённое тестирование показало, что учащиеся владеют материалом достаточно хорошо, в полном объёме. Студенты внимательны, усидчивы, задают вопросы на лекции, проявляя интерес.

Заключение

Мы рассмотрели понятие, объекты и процедуры, и общий алгоритм педагогического проектирования, а также понятие, структуру, типы и формы урока теоретического обучения.

Разработали модель технологии обучения, где по каждой учебной цели был определён учебный материал, ведущие способы учебно-познавательной деятельности учащихся, методы, средства обучения, ожидаемый результат обучения и возможные варианты коррекции.

Преподаватель, владея технологией проектирования, осмысленно может разрабатывать каждый компонент технологии обучения, а значит, может рассчитывать на эффективность проведения урока, поскольку он предварительно обдумывает, где и в какой момент использовать те или иные методы и средства обучения, ставя себя на место учащихся, выбирает уровень преподавания, предполагает учебно-познавательную деятельность учащихся и результат их обучения, то есть тот уровень, на котором они могут усвоить материал занятия.

Эффективно проведённый урок, должен повлиять на эффективность формирования у учащихся профессиональных знаний.

Таким образом, можно говорить о том, что предположение, выступившее в качестве гипотезы подтвердилось, поскольку если сравнить преподавателя с учеником, то можно выявить такую особенность, а именно если ученик не готов к уроку то продуктивность его деятельности минимальна, так и учитель, плохо подготовленный к уроку, невольно ухудшает эффективность его проведения.

Список литературы

Батышев С.Я. Профессиональная педагогика: Учебник для студентов, обучающихся по педагогическим специальностям и направлениям. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Ассоциация «Профессиональное образование», 1999. - 904 с.

Безрукова В.С. Педагогика. - Екатеринбург: Деловая книга, 1999. -119 с.

Виноградова М.Д., Первин И.Б. Коллективная познавательная деятельность и воспитание школьников. - М., 1977.

Дьяченко В.К. Организационная структура учебного процесса и её развитие. - М., 1989.

Николаев В.В. Методика профессионального обучения. Проектирование технологий формирования у учащихся профессиональных знаний на уроках теоретического обучения в УНПО: Учеб. пособие. - Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2007. - 89 с.

Сластёнин В.А. Психология и педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.А. Сластёнин, В.П. Каширин. - 3-е изд., стереотип. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480 с.

Энциклопедия профессионального образования: В 3-х т. / Под ред. С.Я. Батышева. - М., АПО. 1999. - 488 с., ил. Т. 3 - Р - Я - 1999.

Эрганова Н.Е. Методика профессионального обучения: Учеб. пособие. - 3-е изд., испр. и доп. - Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф. - пед. ун-та, 2003. - 150 с.

Повышение продуктивности деятельности преподавателя в учебном процессе с применением ТСО: Методические рекомендации. - Л.: Лен. издат-во, 1989.

10. В.Н. ЦАПЕНКО, О.В. ФИЛИМОНОВА. Методика преподавания электротехнических дисциплин. Учебное пособие. Самарский государственный технический университет, 2009 г.

1. Размещено на www.allbest.ru