Методика преподавания подраздела "Электротехника" в девятом классе

Автоматические выключатели относятся к защитным аппаратам многократного действия. Они позволяют автоматически отключать цепь тока при перегрузках, коротких замыканиях и других нарушениях работы цепи, а после устранения повреждения их можно вновь включать в сеть.

4. Создание ориентировочной основы деятельности.

Учитель предлагает рассмотреть схему разветвленной электрической цепи и проследить путь тока в этой цепи. Учитель предлагает мысленно отключить одну из ламп и рассказать, будет ли гореть вторая лампа. Затем учащиеся в порядке беседы решают, будет ли гореть хоть одна из ламп, если выключателем разомкнута цепь, и почему. Вызванный ученик к доске вычерчивает схему такой электрической цепи, где каждая ветвь имеет свой выключатель.

II. Самостоятельная работа учащихся.

1. Учитель проводит текущий инструктаж: ознакомление учащихся с полученным заданием. Учащиеся выполняют сборку разветвленной электрической цепи по заданию, указанному в учебном пособии.

2. Текущий фронтальный инструктаж с целью выяснения того, на сколько правильно учащиеся выполняют сборку схемы электрической цепи (включить и выключить выключатель - лампа должна загореться и погаснуть, если этого не происходит, надо проверить правильность присоединения проводов к зажимам электроарматуры).

III. Заключительный инструктаж.

Учащиеся сдают на проверку вычерченную схему изображенной в задании электрической цепи и собранную электрическую цепь. Оценка работ.

Выдача домашнего задания.

План-конспект урока «Выпрямители переменного тока».

Цели урока:

Обучающая - дать понятие о выпрямителях, принципе действия.

Развивающая - развить способность составлять схемы электрических устройств.

Воспитательная - воспитать самостоятельность, аккуратность.

Ход урока.

I. Вводный инструктаж.

1. Организационный момент.

Подготовка учителем необходимых инструментов и приспособлений к уроку. Проверка присутствующих.

2. Активизация познавательной деятельности учащихся к изучению новой темы.

Здравствуйте! Все ли выполнили домашнюю работу? Давайте проверим. (Фронтальный опрос учащихся)

На прошлом уроке мы изучили применение переменного тока в в устройствах….Каких?

Учащиеся отвечают.

Правильно. Изучили работу трансформатора и генераторов переменного тока. Тема нашего сегодняшнего занятия «Выпрямители переменного тока». (Учащиеся записывают название в тетрадь)

3. Объяснение нового материала.

Как вы думаете, что такое «выпрямитель»?

Учащиеся дают возможные варианты ответа.

Да, это устройство, а для чего оно служит? Обратите внимание на тему урока - «выпрямитель»…чего? Правильно, переменного тока, то есть он служит для преобразования переменного тока в постоянный.

Для выпрямления переменного тока раньше использовались электромагнитные преобразователи, ртутные, ионные, электронные лампы. В настоящее время в основном применяются полупроводниковые выпрямители. Они проще по конструкции, меньше по размерам, надежнее при эксплуатации, удобнее при обслуживании и имеют более высокий КПД.

Полупроводники по электропроводимости занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Для них характерно наличие двух типов проводимости: электронной, или л-проводимости, за счет свободных электронов; дырочной, или п-проводимости, за счет валентных электронов (дырок). Введение определенных примесей позволяет получать полупроводники проводимости п- или р-типа. Если полупроводник имеет две зоны с различными типами проводимости, то на их границе образуется п- р -переход, обладающий односторонней проводимостью электрического тока.

Действительно, при подключении положительного полюса источника к зоне с проводимостью р-типа, а отрицательного -- к зоне с проводимостью п-типа дырки будут отталкиваться положительным потенциалом источника тока, а электроны -- отрицательным. В результате этого они движутся навстречу друг другу, частично рекомбинируя в зоне перехода, а затем притягиваются к электродам источника питания, обеспечивая прохождение электрического тока через диод (учебник, с.83, рис. 18, а). Если же последний подключить иначе (учебник, с.83, рис. 18, б), то зона перехода обедняется носителями зарядов, а его сопротивление резко возрастает и ток через диод не проходит.

Одностороннюю проводимость диода демонстрируют с помощью установки, (учебник, с.83, рис. 19).

Такая конструкция диода имеет специфическую зависимость тока от напряжения и имеет вид «клюшки». Для резистора вольт-амперная характеристика имеет вид прямой линии.



Для наблюдения осциллограммы вольт-амперной характеристики диода, выражающей зависимость величины проходящего через него тока от приложенного напряжения, собирают установку (см. рис. 20, а). Используя вольт-амперную характеристику диода, можно объяснить его свойство выпрямлять переменный ток, нарисовав графики тока и напряжения (учебник, с.84, рис. 20, б). Если включить генератор развертки осциллографа в установке, то можно наблюдать осциллограмму выпрямленного тока.

Рис. 20. Схема установки для наблюдения вольт - амперной характеристики диода и развернутых по времени диаграмм тока и напряжения.

Для проводника развернутая диаграмма тока имеет вид синусоиды.

С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсацию тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка

с сердечником), а параллельно -- конденсаторы большой емкости (рис. 21). Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.

Для выпрямления переменного тока используют три вида выпрямителей: однополупериодный (Схема1), двухполупериодный со средней точкой (Схема1) и двухполупериодный по мостовой схеме (Схема1).

Полупроводниковые диоды разнообразны по конструкции и назначению. Для сильных токов применяют плоскостные диоды, а для слабых токов -- точечные диоды.

Схема 1.

Схемы выпрямителей.

4. Создание ориентировочной основы деятельности.

Учащиеся изучают схемы полупроводниковых периодов, выпрямителей. Уточняют у учителя неясные моменты в принципе работы той или иной схемы.

Затем учитель демонстрирует учащимся зарядное устройство, объясняет принцип работы. После этого учащиеся самостоятельно ознакомляются со схемой зарядного устройства.

II. Самостоятельная работа учащихся по получению новых знаний.

1. Дети, используя план выполнения практической работы, собирают схему зарядного устройства.

2.Учитель проверяет правильность соединения элементов цепи. Проводит фронтальный инструктаж учащихся, тем самым проверяя степень усвоения знаний, полученных на уроке.

Исправляет допущенные ошибки учащихся с объяснением причины их возникновения.

III. Заключительный инструктаж.

Анализ работы и подведение итогов. Выставление оценок.

Задание на дом: параграф 16, с. 82-85, ответить на вопросы с.86, выучить.

2.3 Методическая разработка урока «Переменный электрический ток»

Характеристика темы.

Тема урока: «Переменный электрический ток».

После изучения данной темы учащиеся должны знать:

области применения переменного тока;

коэффициент трансформации;

принцип действия приборов, потребляющих переменный ток;

разницу между фазным и линейным напряжением.

А также должны уметь:

составлять схему установки для изучения электроприборов, основанных на действии переменного тока;

собирать схемы потребителей звездой и треугольником;

определять фазное и линейное напряжение.

Изучаемая нами тема играет важную роль в развитии образного, конструкторско-технологического мышления учащихся, их творческого потенциала; воспитывает культуру труда, формирует профессиональные умения коллективной практической деятельности.

При дидактическом анализе содержания материала выделяют четыре уровня. На первом уровне учащиеся знакомятся с основными понятиями и определениями, такими как, трансформатор, линейное напряжение, трехфазный ток.

При изучении устройства трансформатора учащиеся могут провести аналогию с двигателями постоянного тока, то есть дети идентифицируют изучаемые явления путем сравнения с уже изученным объектом.

На уровне воспроизведения школьники осуществляют деятельность по репродуктивному воспроизведению информации о переменном токе, или могут объяснить конструкцию трансформатора.

На основе этих данных учащиеся могут выполнить предлагаемую практическую работу по изучению устройства трансформатора.

Третий уровень характеризуется самостоятельной деятельностью учащихся. На основе полученных знаний о трехфазном токе, линейном и фазном напряжении школьники могут выполнить проект либо написать реферат о влиянии переменного тока на жизнь человека или на тему «Экологические проблемы производства электроэнергии». На данном этапе дети проверяют свои технические знания и умения, полученные в школьном курсе физики, а также самостоятельно применяют приобретенные на уроке знания и умения.

Для формирования технологического и аналогового мышления учащимся можно предложить провести игру по примеру телевизионной передачи «Брейн-ринг». Учащиеся должны самостоятельно разработать ход проведения игры, составить вопросы по данной теме. Таким образом, у школьников осуществляется перенос имеющихся знаний в новую ситуацию, так как ребятам надо будет самостоятельно проработать дополнительную литературу из области физики и электротехники.

Планирование изучения темы урока.

По программе тема «Переменный электрический ток» изучается во второй четверти. На изучение подраздела «Электротехника» отводиться двадцать часов, поэтому количество времени для изучения темы «Переменный электрический ток» достаточно в структуре подраздела.

Преподавание может проходить в форме беседы или объяснения с демонстрацией наглядных пособий.

Для актуализации имеющихся знаний школьников можно порекомендовать использование плакатов, схем (установки для изучения трансформаторов, схемы потребителей звездой и треугольником).

При изложении нового материала следует использовать схемы учебника технологии (под ред. В.Д. Симоненко, 2001[19, 70-81]) на страницах 76, 77, 79. Применительно к данной теме наиболее употребительной является форма комбинированного урока, где наряду с объяснением учителя проводится практическая работа, а также даются необходимые пояснения к выполнению домашней работы с использованием учебного пособия.

Беседа - диалогический метод обучения, при котором учитель путем постановки тщательно продуманной системы вопросов подводит учеников к пониманию нового материала или проверяет усвоение ими уже изученного.

В зависимости от конкретных задач, содержание учебного материала, уровня творческой познавательной деятельности учащихся, места беседы в дидактическом процессе выделяют различные виды бесед.

Для сообщения новых знаний используются сообщающие беседы. Если беседа предшествует изучению нового материала, ее называют вводной или вступительной. Цель такой беседы состоит в том, чтобы вызвать у учащихся состояние готовности к познанию нового (можно заинтересовать учащихся открытием явления переменного тока). Закрепляющие беседы применяются после изучения нового материала с целью выяснения степени усвоения темы.

В ходе беседы вопросы могут быть адресованы одному ученику (индивидуальная беседа) или учащимся всего класса (фронтальная беседа).

Успех проведения бесед во многом зависит от правильности постановки вопросов. Вопросы задаются учителем всему классу, чтобы все учащиеся готовились к ответу. Вопросы должны быть краткими, четкими, содержательными, сформулированными так, чтобы будили мысль ученика. Не следует ставить двойных, подсказывающих вопросов или наталкивающих на угадывание ответа. Не следует формулировать альтернативных вопросов, требующих однозначных ответов типа «да» или «нет».

Объяснение - словесное истолкование закономерностей, существенных свойств изучаемого объекта, отдельных понятий, явлений.

Использование метода объяснения требует точного и четкого формулирования задачи, сути проблемы, вопроса; последовательного раскрытия причинно- следственных связей, аргументации и доказательств; использования сравнения, сопоставления и аналогии; привлечение ярких примеров; безукоризненной логики изложения.

При использовании проблемно поисковых методов обучения учитель использует такие приемы: создает проблемную ситуацию (ставит вопросы, предлагает задачу, экспериментальное задание), организует коллективное обсуждение возможных подходов к разрешению проблемной ситуации, подтверждает правильность выводов, выдвигает готовое проблемное задание. Ученики, основываясь на прежнем опыте и знаниях (из курса физики), высказывают предположения о путях разрешения проблемной ситуации, обобщают ранее приобретенные знания, выявляют причины явлений, объясняют их происхождение, выбирают наиболее рациональный вариант разрешения проблемной ситуации.

Одним из методов проблемного обучения является эвристическая и проблемно-поисковая беседы, так как необходимо изложить объемный материал в короткие сроки доступно, понятно; содержание учебного материала не является принципиально новым, а логически продолжает материал изученного в курсе физики в седьмом- девятом классах.

Для проверки знаний учащихся используют методы контроля. Устный контроль осуществляется путем индивидуального и фронтального опроса. При индивидуальном опросе учитель ставит перед учеником несколько вопросов, отвечая на которые учащийся показывает уровень усвоения учебного материала. При фронтальном опросе учитель подбирает серию логически связанных между собой вопросов и ставит их перед всем классом, вызывая для краткого ответа тех или иных учеников.

Индивидуальная форма организации работы - выполнение каждым учащимся различного задания. Несомненным преимуществом этой формы обучения является возможность полностью индивидуализировать содержание и темп учебы, дать возможность отстающим по каким - либо причинам пройти учебную программу без психологического травмирования.

Закрепление теоретических знаний практическими умениями происходит в ходе практической работы для проверки степени усвоения материала каждым учащимся.

Для прочного усвоения знаний у школьников можно использовать следующие базовые вопросы:

В чем отличие линейного и фазного напряжения?

От чего зависит соединение потребителей треугольником и звездой?

К воспитательным возможностям учебного материала можно отнести - аккуратность, трудолюбие, формирование ответственности, осторожности (сборка схемы трансформатора, значения переменного тока). Это можно реализовать в ходе выполнения практической работы по изучению устройства трансформатора.

При изучении материала данной темы используются такие развивающие компоненты, как формирование конструкторского мышления, развитие пространственного воображения, технического мышления.

На уроке учитель излагает часть изучаемого материала, куда входят ключевые понятия. На домашнюю самостоятельную работу учащихся необходимо вынести материал из параграфов 14-15.

Изложение материала может происходить в форме эвристической беседы с целью активизации технического, конструкторского мышления учащихся.

Беседу необходимо проводить с использованием наглядных пособий: схем, таблиц, плакатов - для формирования у учащихся логического мышления.

Для закрепления знаний после изучения темы можно использовать карточки - задания различной степени сложности. (Приложение 2).

В качестве домашнего задания учащимся можно предложить выполнить реферат либо составить кроссворд на тему «Электротехника». (Приложение 2).

Рекомендации по материально-техническому обеспечению процесса обучения.

Для того чтобы учащиеся качественно усваивали учебный материал, необходимо соответствующее материально-техническое оснащение урока. Для данного урока можно порекомендовать использование учебных и технологических карт, наглядных пособий (изделий, выполненных старшеклассниками), соответствующее художественное оформление. В качестве традиционного материально-технического обеспечения используется доска, мел, учебники.

Вывод по главе: при написании данной главы были изучены и проанализированы учебники «Технологии», методические пособия по изучению выбранной темы. Материал этой части является практическим пособием при прохождении педагогической практики студентов в школе на уроках технологии.

Заключение

Государство в целом снизило финансирование учебных заведений, профессия учителя в средствах массовой информации определяется как «не престижная». На данный момент это является основной трудностью, первопричиной, а все остальное - это ее последствия.

Имеющиеся проблемы перед образовательной областью «Технология» требуют серьезного подхода в их решении. При анализе методов обучения

В зарубежных странах было выявлено следующее: основе обучения таких стран как Великобритания и США лежит метод проектов. Конечно, в каждой стране он имеет свои особенности, но общее то, что используемый метод является продуктивным, готовящим к самостоятельной профессиональной деятельности школьников. В Германии в настоящее время происходят преобразования в сфере преподавания технологии.

В ходе выполнения работы были изучены работы ряда авторов, занимающихся проблемами в образовательной области «Технология», методические рекомендации при изучении подраздела «Электротехника». Кроме этого при анализе методов обучения были выбраны наиболее рациональные методы при изучении подраздела «Электротехника».

Поставленные задачи реализованы, а именно:

1. Были изучены проблемы технологического образования школьников в современном обществе.

2. Выявлены основные направления технологического образования за рубежом.

3. Изучены и проанализированы формы, методы и средства изучения выбранного подраздела.

4. Разработаны планы-конспекты уроков.

5. Разработаны методические рекомендации к уроку.

Список литературы

1. Аксенова Э.А. Допрофессиональная подготовка школьников в ФРГ // Школа и производство. - №7. - 2004, с.11-15.

2. Аксенова Э.А. Подготовка старших школьников США к жизни и труду // Школа и производство. - №5. - 2005, с.12-15.

3. Бердышев А.В. Технология в школе: предметно-функциональный подход // Школа и производство №2. - 2002.

4. Вернуть трудовому воспитанию достойное место в школе // Школа и производство. - №1. - 2004, с.2-3.

5. Горбунова Т.В. Модель деятельности учителя технологии по проектированию дифференцированного обучения как цели профессиональной подготовки специалиста - Internet, www. mioo. ru.

6. Горбунова Т.В. Проектная культура в технологическом образовании: Методическое пособие для учителей технологии и студентов инженерно-педагогических факультетов (специальность - «Технология и предпринимательство»).- Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э.Циолковского, 2002.- 112с.

7. Жучков В.М. Теоретические основы концепции предметной области «Технология» для педагогических вузов. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена. - 2001. - с. 64-69.

8. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся

9. при изучении физики. - М.: Просвещение, 1986.

10. Как обучать технологии// «Школа и производство». - №6. - 1998, с. 53-57.

11. Карачев А.А. Актуальные проблемы технологического образования российских школьников // Школа и производство. - №2. - 2003.

12. Карачев А.А. Как учить школьников основам творческой деятельности? // Школа и производство. - №3. - 1997.

13. Карачев А.А. Свертывание «Технологии» разрушает подготовку школьников к жизни труду // Школа и производство. - №8. - 2003, с.2-3.

14. Кругликов Г.И. Методика преподавания технологии с практикумом: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 480 с.

15. Симоненко В.Д. Основы технологической культуры. - М.: Издательство Вентана-Граф.- 1998.-268с

16. Симоненко В.Д. Технологическая культура и образование.- Брянск: Издательство БГПУ.- 2001.-214с.

17. Технология: Учебник для учащихся 3 класса сельских школ / Под ред. В.Д. Симоненко. - М.: Вентана-Граф, 2003. - 160 с.: ил.

18. Технология: Методические рекомендации 3 класс сельских школ / Под ред. В.Д. Симоненко. - М.: Вентана-Граф, 2003

19. Ушаков М.А. Содержание и методика преподавания элекротехнического раздела общеобразовательной области «Технология» третьего класса начальной школы: Пособие для учителя. - М.: Издат. Фирма «Сентябрь», 1995. - 28 с.

20. Ушаков М.А. Упражнения на составление электрических цепей общеобразовательной области «Технология» третьего класса начальной школы: Пособие для учащихся третьего класса начал. школы - М.: Издат. Фирма «Сентябрь», 1995. - 54 с.

21. Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. - М.: Просвещение. 1979.

Приложение

Кроссворд по разделу «Электротехника»

4и

н

9п

д

р

у

е

к

д

11в

т

6а

10к

о

н

т

а

к

т

о

р

5о

м

м

е

т

7р

х

л

2в

р

п

е

р

о

е

л

а

1э

л

е

к

т

р

о

т

е

х

н

и

12к

а

ь

м

и

а

т

е

8р

т

т

м

т

о

е

у

3а

в

о

м

е

т

р

р

т

л

ш

т

13я

к

о

р

ь

к

р

р

а

Вопросы:

По горизонтали:

1. Раздел науки, занимающийся изучением явлений протекания тока.

3. Прибор, включающий в себя амперметр, вольтметр и омметр.

5. Прибор, предназначенный для измерения сопротивления.

10. Разновидность электромагнитного реле.

13. Проводник в электрическом двигателе.

По вертикали:

2. Прибор для измерения напряжения в сети.

4. Электромагнит, создающий магнитное поле в электродвигателе.

6. Прибор для измерения силы тока.

7. Электромеханический прибор реагирующий на изменение величины какого либо параметра.

8. Подвижная часть асинхронного двигателя.

9. Устройство, позволяющее отключить участок цепи, в котором произошло короткое замыкание.

11. Ось вращения элемента электродвигателя.

12. Неподвижная составляющая контактора.

Карточки задания

Вариант 1.

1. Что такое трансформатор?

2. Общее устройство трансформатора.

3. Изобразите схему соединения обмоток генератора звездой.

Вариант 2.

1. Дайте определение коэффициенту трансформации.

2. Функции обмотки трансформатора.

3. Изобразите схему соединения обмоток генератора треугольником.