Нові методичні розробки.

Управління освіти і науки Київської обласної державної адміністрації.    Київське обласне ВПУ харчових технологій та ресторанного сервісу.

                                     

                                         Методична розробка на тему:

Організація домашньої навчальної роботи здобувачів освіти при вивченні технічних дисциплін у закладах професійної освіти.

                                     Виконав викладач спецдисциплін  М. Криворученко

                                            м. Київ, 2018 р.

    Виконання здобувачами освіти домашніх завдань є невід’ємною частиною навчально-виховного процесу у ЗПО, оскільки ця робота являється важливим засобом закріплення і вдосконалення навчальних досягнень поряд ізвправами і системою повторення пройденого навчального матеріалу.

    Вся специфіка домашньої навчальної роботи полягає у тому, що вона про-водиться без безпосереднього керівництва викладача, який задає завдання для цієї роботи. А це зумовлює те, що виконуючи домашнє завдання, здобувач освіти сам розподіляє свій час, визначає порядок роботи,самостійно знаходить і виправляє свої помилки. При цьому здобувач освіти може зустрічати труднощі, із якими не завжди може самостійно справитись. І такі труднощі не завжди може передбачити сам викладач. Все це являється корисним у тому розумінні, що у здобувачів освіти формується організаційна і навчально-пізнавальна самостійність.

    При вивченні технічних дисциплін успіх домашньої навчальної роботи го-ловним чином залежить від якості проведеного уроку і від того, як здобувачі освіти підготовлені до виконання домашнього завдання: чим грунтовніше вони засвоюють навчальний матеріал на уроці і чим краще організована їх самостійна робота у кабінеті, тим успішнішою буде їх домашня навчальна робота.

    Поєднувати домашню і класну роботу можна по-різному. У багатьох випа-дках у ході виконання домашньої роботи закріплюється матеріал, вивчений на уроці. Здобувачі освіти повторюють за підручниками, конспектами, інтернетджерелами матеріал, який вивчався на уроці, розв’язують задачі, виконують вправи аналогічні до тих, які виконувались на уроці. У інших випадках домашня робота може являти собою продовження класної.  Наприклад, на уроці розглядається хід розв’язку складної задачі, а сам розв’язок її здобувачі освіти повинні виконати вдома.

    Пізніше, коли здобувачі освіти вже матимуть досвід самостійної роботи, у зміст домашніх завдань можна включати самостійне вивчення за різними джерелами матеріалу, який лише коротко пояснив викладач на уроці. Потрібно також пропонувати здобувачам освіти домашні завдання з метою їх підготовки до активного сприйняття матеріалу, який буде вивчатись на наступному уроці.

    Домашню і класну роботу потрібно узгоджувати як за змістом, так і за об’-ємом. Якщо на уроці досить продуктивно використовується час, не обов’яз-ково давати домашнє завдання з усіх питань, які вивчаються: доцільно зада-вати лише те, що допомагає засвоєнню найбільш суттєвого і не може бути виконане на уроці.

   Дуже важливо для викладача правильно визначити суть і об’єм домашнього завдання. І це є складною і необхідною частиною навчальної роботи виклада-ча. При визначенні змісту і об’єму домашніх завдань повинні враховуватись такі фактори:

1.	Учбовий режим на протязі дня і тижня(співвідношення об’єму теоретич- ного і виробничого навчання, кількість уроків щодня і ступінь їх склад- ності).
2.	Динаміка робото здатності учнів на протязі тижня(зниження роботоздат- ності до кінця тижня).
3.	Умови(побутові, соціальні та інші), у яких учні виконують домашні зав- дання.
4.	Загальна тривалість виконання домашніх завдань не повинна перевищу- вати 2,5—3,0 год. в день.

   

    Необхідно також диференційовано підходити до питання визначення зміс-ту і об’єму домашніх завдань, оскільки окремі здобувачі освіти мають різний рівень розвитку, різні інтереси. Крім того, є такі, що мають прогалини у навчальних досягненнях із-за пропусків занять. Таким здобувачам освіти викладач пропонує поряд із фронтальними домашніми завданнями деякі додаткові, розраховані на ліквідацію цих прогалин. Для слабо підготовлених учнів, які не справляються із програмою, можна давати полегшені домашні завдання, з тим, щоб їх поступово підтягнути до загального рівня групи.  Здобувачам освіти, які проявляють зацікавленість у вивченні предмету, слід давати індивідуальні завдання, які поглиблюють і розширюють їх знання. Сильним здобувачам освіти, які легко засвоюють навчальний матеріал, дають домашні завдання підвищеної складності.

    Домашні завдання із технічних дисциплін, які пропонуються здобувачам освіти для виконання, можна розділити на такі види: усні, письмові, графічні і практичні.

    До усних домашніх завдань відносяться вивчення і повторення навчально-го матеріалу, читання креслень і схем, підготовка відповідей на запитання ви-кладача на основі вивчення різних джерел інформації, аналізу виробничої ді-яльності. Такі завдання розраховані на свідоме закріплення і заучування ма-теріалу. У них повинні бути питання, що потребують активного мислення здобувачів освіти. У підручниках із технічних дисциплін такі питання містяться у кінці кожного розділу, а якщо їх немає, то викладач складає їх сам. До складу усних домашніх завдань можна також віднести якісні задачі.    До письмових домашніх завдань відносяться кількісні задачі, завдання на виконання розрахунків, розробки технологічних карт, складання звітів з ла-бораторно-практичних робіт, заповнення таблиць і т. п.

    Графічні домашні завдання включають у себе різні креслярські роботи, як наприклад, зображення розрізів і перерізів, креслення деталей, вузлів, вико-нання ескізів і т. д., складання схем, графіків, діаграм і т. п.

    При вивченні технічних предметів, зокрема, спецтехнології дуже ефектив-ним є застосування домашніх завдань практичної направленості. Здобувачі освіти за завданням викладача у процесі домашньої навчальної роботи розробляють технологічні процеси виготовлення конкретних деталей, складання вузлів, механізмів із вибором інструментів, конструюють пристрої, пропонують удосконалення в конструкцію інструментів і т. п. А після перевірки викладачем і можливого внесення уточнень здобувачі освіти можуть використовувати свої розробки на уроках виробничого навчання або практики.

    Потрібно широко застосовувати комплексні міжпредметні завдання, які потребують застосування не тільки спеціальних знань, але і загальнотехніч-них і загальноосвітніх. Викладач технічних предметів розробляє, видає здобувачам освіти і контролює хід виконання таких завдань. При цьому важливо розробити систему комплексних міжпредметних завдань, яка б охоплювала всі основні питання предметів, які вивчаються. Хід виконання міжпредметних комплексних завдань здобувачами освіти дає можливість завчасно виявляти прогалини  у їх знаннях і уміннях, своєчасно приходити на допомогу і тим самим поглиблювати процес формування у них професійної майстерності і самостійності при вирішенні учбово-виробничих завдань.

    Наведемо кілька прикладів комплексних міжпредметних домашніх завдань при підготовці слюсарів з ремонту колісних транспортних засобів.

    Завдання І(теоретично-практичного характеру). 1. Дати письмово відповідь на такі запитання(вказується перелік пропонованих запитань).                                                                              2. Виготовити деталь(вказується назва деталі) згідно креслення(або ескізу).

    Зміст роботи:

1. Визначити послідовність обробки деталі.

2. За таблицею визначити граничні розміри деталі, обмежені допусками.

3. Підібрати потрібні інструменти і пристрої. Обгрунтувати їх вибір.

4. Описати властивості матеріалу заготовки і ріжучих інструментів.

5. Вказати способи і засоби контролю обробки.

6. Запропонувати можливі способи підвищення продуктивності праці при   виготовленні деталі.

7. Виготовити деталь згідно розробленого технологічного процесу.

    Завдання ІІ(експериментального характеру). 1.Заточити свердла діаметром 8 мм із різними задніми кутами і просвердлити ними отвори у металічних пластинах товщиною 10 мм, виготовлених із різних металів. Описати, як це впливає на шорсткість отвору і продуктивність праці при свердлінні.

2. Просвердлити у стальній пластині товщиною 15 мм отвір діаметром 12 мм при ручній подачі спочатку з одного проходу, а потім попередньо засвердли-вши свердлом діаметром 5 мм. Описати результат і зробити висновки.

    Завдання  ІІІ(на проведення аналізу власної діяльності здобувачів освіти у навчальній майстерні або на підприємстві). 1. Навести приклади можливих способів підвищення продуктивності праці на своєму робочому місці.

2. Запропонувати раціональні способи підвищення терміну служби робочого інструменту, який використовується на робочому місці.

3. Описати, як розподіляються виробничі завдання у бригаді робітників, де ви проходите виробниче навчання, із врахуванням їх кваліфікації.

4. Зробити висновок, чи можна організувати масове виробництво у майстер-ні закладу освіти з метою підвищення продуктивності праці.

    Слід відзначити, що такий аналіз сприяє поєднанню теорії і практики, ос-мисленню здобувачами освіти свого досвіду. Вони вчаться критично підходити до своєї роботи, визначати найбільш оптимальні умови виробничої діяльності.

    Дуже важливим для викладача являється формування умінь у здобувачів освіти організувати свою навчальну працю, дотримання раціонального режиму їх роботи. А тому можна рекомендувати здобувачам освіти такі правила виконання домашніх завдань:

1.	Починати виконувати домашню роботу через 1,5—2,0 год. після закін- чення уроків, щоб за цей час відпочити і працювати із свіжими силами.
2.	Роботу з виконання домашніх завдань починати із найбільш важких для здобувачів освіти предметів.
3.	При виконанні завдань з предмету спочатку повторити теоретичні пи- тання, виконати усні завдання, а потім приступати до письмових.
4.	Приступивши до виконання завдання, вдуматись у його зміст, точно ви- значити, що і як потрібно зробити. При цьому слід спочатку пригадати все те, що було вивчено на уроці, проглянути записи у конспекті.
5.	Домашнє завдання слід старатись виконувати самостійно, звертаючись за допомогою до більш сильних товаришів у самих крайніх випадках.

      

    Насамкінець потрібно відзначити, що важливою формою організації навчальної домашньої роботи здобувачів освіти являється така організація, при якій вона виконується після уроків в навчальних кабінетах або у кімнатах самопідготовки в гуртожитку під керівництвом чергових викладача та майстра виробничого навчання. Така організація виконання домашніх завдань практикується у нашому навчальному закладі. І це важливо, оскільки  черговий викладач чи майстер виробничого навчання допомагає здобувачам освіти розібратися в суті завдання, підібрати потрібні джерела інформації, слідкує за режимом їх роботи, дає необхідні консультації. Крім того, здобувачі освіти мають можливість перескласти попередні низькі оцінки з пройдених тем, одержати додаткові. А проведення занять із самопідготовки у гуртожитку, де проживають здобувачі освіти, створює їм додаткові зручності.

    Але завдання здобувачі освіти повинні виконувати самостійно.

1)Методична розробка Вивчення трифазної системи змінного струму
в курсі «Oснови електротехніки»

2) Презентація "Новітнє устаткування підприємств харчування"

 Міністерство освіти і науки України

ДНЗ “Київське обласне ВПУ харчових технологій і ресторанного сервісу”

Методична розробка на тему:

Методологічні підходи до вивчення окремих тем із загальнотехнічних дисциплін у ПНЗ

                                                                       Виконав викладач спецдисциплін

                                                                                   Криворученко М. П.

                                                       Київ, 2018                                                                 

     Процес навчання – складний і багатогранний, він залежить від найрізноманітніших факторів. Успішно здійснювати навчання можна лише тоді, коли застосовуються різні методи, прийоми, вироблені педагогічною наукою, підтверджені практикою.

     Найчастіше застосовуються такі методи, як словесний (розповідь, бесіда, лекція, робота з книгою), наочний (демонстрація наочних посібників, відео презентацій), практичні (вправи, ЛПР і ін.), інноваційні методи (рольові, ділові ігри тощо).

     Ці методи навчання можна об’єднати у дві основні групи: репродуктивні і пошукові.

     Репродуктивні або відтворювальні методи навчання забезпечують прискорене і міцне засвоєння навчального матеріалу, швидке формування практичних умінь і навиків. Але ці методи не формують творчу самостійність учнів, слабо сприяють розвитку мислення. При переважному їх використанні вони ведуть до формального засвоєння знань, а іноді до зазубрювання навчального матеріалу. Одними репродуктивними методами неможливо успішно розвивати і такі якості особистості, як ініціативність, творчий підхід до справи, самостійність.

     При вивченні загальнотехнічних дисциплін у ПНЗ поряд із інноваційни-ми засобами і методами навчання ключову роль слід відводити проблемним методам, оскільки  найважливішою умовою вдосконалення процесу навчання являється активізація пізнавальної діяльності учнів, розвиток їх самостійності і зацікавленості у навчальному процесі.

    Сучасний урок повинен мати таку структуру, при якій засвоєння знань і формування умінь та навичок відбувається в результаті самостійних практич-них і розумових дій учнів. І тут якраз важливими елементами навчального процесу стають створення проблемних ситуацій і пошук шляхів їх розв’язання. При проблемному навчанні повинні мати місце постановка і розв’язання проблеми, сформульованої у вигляді питання, завдання або задачі. Проблемою являється запитання або завдання, спосіб розв’язання або результат яких учням заздалегідь невідомий, але вони мають деякі знання і уміння, для того щоб здійснити пошук результату або способу виконання.                                                           

     Проблема, пізнавальна задача виникає на основі протиріччя між відомим і ще невідомим, між новими фактами, явищами, залежностями і раніше засвоє-ними знаннями, у які ці факти не вкладуються. І таким чином протиріччя, які існують у реальній дійсності, відображуються у свідомості учнів лише тоді, коли вони зустрічаються із ними.

    Слід відзначити, що технічні предмети включають у себе значний обсяг матеріалу, що має проблемність і це слід використовувати для організації проблемного повідомлення навчального матеріалу.

    При організації проблемного навчання можна запропонувати такі переві-рені практикою правила:

1.	Створення проблемної ситуації передбачає таке практичне або теоретичне завдання, при виконанні якого учень повинен “відкрити” нові знання або дії, що підлягають засвоєнню.
2.	Пізнавальна задача може бути запропонована у формі запитання, коли дані включені у запитальне речення; у формі завдання, коли пізнавальна задача виражається у пропозиції зробити висновок, щось пояснити, обґрунтувати.
3.	Пізнавальна задача повинна ґрунтуватись на знаннях і уміннях, якими володіє учень. Вони повинні бути достатніми для розуміння суті питання або завдання, кінцевої мети і шляхів розв’язання.
4.	Проблемне завдання повинне відповідати інтелектуальним можливостям учня.
5.	Проблемне завдання повинне передувати поясненню навчального матеріалу, який підлягає засвоєнню. Але при відсутності в учнів достатніх знань і умінь слід повідомити їм необхідні відомості або навчити певним діям.
6.	Процес засвоєння учнями нових знань шляхом вирішення проблемних ситуацій повинен завжди відбуватись під керівництвом викладача, який створює проблемну ситуацію, формулює пізнавальну задачу і далі допомагає самостійно зрозуміти і сформулювати потрібну закономірність, знайти спосіб або умову дії, зробити необхідний висновок.

    Велике значення має диференційований підхід до постановки проблемних завдань перед учнями, які мають різний рівень знань і умінь. Викладач повинен враховувати індивідуальні особливості учнів, підбирати пізнавальні задачі різної складності, намічати методику їх розв’язання у залежності від складу і підготовленості навчальної групи. Потрібно так організувати навчальний процес, щоб була високою активність учнів на всіх етапах—від усвідомлення проблеми до її розв’язання.

    Для проблемного вивчення потрібно відбирати матеріал із явно виражени-ми причинно-наслідковими зв’язками, які потребують узагальнення най-більш суттєвих якостей, явищ, тобто матеріал базового характеру. А фактич-ний матеріал інформаційного характеру повідомляється викладачем.

    Проблемне навчання практично здійснюється із застосуванням різноманіт-них методів навчання, серед яких основну роль слід відводити евристичній бесіді. Проблемне навчання і евристичну бесіду потрібно розглядати як єди-не ціле.

    Проблемні ситуації можна створювати різними шляхами, які залежать від характеру матеріалу, що вивчається, рівня підготовленості учнів до їх вирі-шення, майстерності самого викладача. Наведемо деякі типові приклади.

    Викладач на реальних прикладах показує учням, що вони мають достатньо знань, щоб вирішити поставлене питання. Наприклад, вивчається тема “Тран-сформатор. Режими роботи трансформатора та його основні технічні характе-ристики.” Учні уже знають, що трансформатор може працювати тільки у ко-лах змінного струму, тому що його принцип дії ґрунтується на явищі елект-ромагнітної індукції. Викладач ставить перед учнями проблемне питання: “Первинна обмотка трансформатора розрахована на напругу 220 В. Що від-будеться з трансформатором, якщо його увімкнути на цю ж напругу, але пос-тійного струму? Чому?”.  Відповіді учнів бувають різноманітні. Одні вважа-ють, що трансформатор просто не буде працювати, бо відсутнє явище елект-ромагнітної індукції, інші кажуть, що первинна обмотка трансформатора бу-

де нагріватись, бо у вторинну обмотку не буде передаватись електрична ене-ргія, ще інші висувають версію, що трансформатор згорить, але чому—пояс-нити не можуть, і інше. Тоді викладач пропонує пригадати, які є види опорів у колах змінного струму і закон Ома для ділянки кола. Під керівництвом вик-ладача учні приходять до висновку, що коли обмотка трансформатора увімк-нена на змінну напругу, то вона має значний індуктивний опір, а тому, згідно закону Ома, струм у ній невеликий і обмотка нагрівається дуже слабо. Але якщо її увімкнути у коло постійної напруги, то індуктивний опір уже відсут-ній, а залишається лише активний опір, який дуже малий (оскільки обмотка виготовлена із мідного дроту). І якщо поділити напругу 220В на цей малий опір(долі ома), то одержимо дуже великий струм. Це рівнозначне тому, що ми зробили коротке замикання обмотки трансформатора, результат якого очевидний: обмотка моментально виходить із ладу із-за виділення величез-ної кількості теплоти.

    Інший приклад. Викладач пропонує учням за товщиною дроту, яким намо-тані обмотки трансформатора, визначити, яка із них є обмоткою вищої, а яка є обмоткою нижчої напруги. У більшості випадків учні вважають, що обмот-ка вищої напруги намотується товстішим дротом, а обмотка нижчої напру-ги—тоншим. Тоді викладач запитує учнів, чим повинна визначатись товщина дроту обмоток—напругою на обмотках чи струмами, які протікають у обмот-ках. Як правило, учні починають усвідомлювати, що товщина дроту визнача-ється силою струму, що протікає по ньому: більшому струмові повинна від-повідати більша товщина дроту і навпаки. А як буде пов’язана товщина дро-ту обмоток із величиною напруг на них? Тут учні пригадують за пропозицією викладача формулу для визначення потужності, згідно якої потужність—це добуток струму на напругу. Далі міркування учнів скеровуються у тому нап-рямку, що потужність струму в обмотках трансформатора приблизно однако-ва(якщо знехтувати тепловтратами), а, значить, струми будуть обернено про-порційні напругам. Тому по обмотці з нижчою напругою протікає більший струм і вона намотується товстішим дротом, а по обмотці з вищою напругою протікає менший струм і вона намотується тоншим дротом.

    Також викладач може показати учням, що їхніх знань і умінь недостатньо, щоб розв’язати проблемне завдання. Ось приклад. При вивченні правки мета-лу викладач просить учнів запропонувати технологію правки покороблених тонких листів. Вони знають, що правку смужки і прутка здійснюють ударами по опуклій їх частині і за аналогією вважають, що потрібно наносити удари по опуклостях, але це невірно—удари слід наносити між опуклостями. Чому?

    Склалась проблемна ситуація.

    Подібні ситуації виникають при постановці, наприклад, таких питань: “Чому розвертка має більшу кількість ріжучих кромок, ніж зенкер?”, “Чому на трубах малого діаметра нарізають різьбу з крупним кроком, а на трубах великого діаметра—з малим кроком?”, “Чому матеріал притиру повинен бути м’якшим, ніж матеріал оброблюваної деталі?” і ін.

    Можна також створити проблемну ситуацію, якщо поставити учнів перед необхідністю вибрати правильне рішення із ряду можливих і відомих їм. На-приклад, після вивчення теми “Різання металів” учні знають, що збільшення швидкості різання сприяє зменшенню шорсткості і підвищує продуктивність праці; чим твердіший оброблюваний матеріал, тим меншою повинна бути швидкість різання; найбільші швидкості різання можна застосовувати при застосуванні твердосплавних різців. Пропонуючи завдання на вибір оптима-льних режимів різання, що забезпечують задану шорсткість і точність оброб-ки, високу продуктивність, економію ріжучих інструментів при різних умо-вах обробки, викладач створює проблемні ситуації, які потребують вибору           учнями правильного рішення із можливих відомих.

    Проблемні ситуації можна створити, поставивши учнів в умови, які потре-бують практичного використання наявних у них знань, умінь і навичок у но-вих незвичних умовах. А це активізує їх мислення і часто служить засобом набуття нових знань, умінь та навиків. Наприклад, учням відоме тертя як шкідливе небажане явище, оскільки воно призводить до передчасного зносу деталей, зменшення економічності машин і ін. Але ж можна створити проб-лемну ситуацію, розглядаючи випадки корисного використання тертя, напри-клад, у різьбових з’єднаннях, гальмівних механізмах, фрикційних і пасових передачах, муфтах зчеплення і т. п.

    У ряді випадків проблемні ситуації на уроці можна створити шляхом роз-в’язання таких завдань, необхідність і важливість яких визнається всіма уч-нями. Наприклад, учні знають, що корозія—це руйнування металу під дією агресивного середовища. Викладач ставить проблему перед учнями: як убе-регти метал від руйнування, як запобігти корозії? Зазвичай учні кажуть, що потрібно метал пофарбувати, вкрити мастилом. Викладач із цим погоджуєть-ся, але звертає увагу учнів на те, що проблема у тому, що метал хімічно взає-модіє із агресивним середовищем, а тому потрібно, щоб метал дотикався, але не взаємодіяв із середовищем. Оскільки учні вивчали звичайні і нержавіючі сталі, то викладач повідомляє, що два способи захисту від корозії їм уже ві-

домі, і пропонує продовжити пошук, нагадавши, що один спосіб пов’язаний із розділенням середовища і металу(покриття), а другий—із підвищенням хі-мічної стійкості металу(легування). На що іще можна впливати? Можна ще впливати на середовище, тобто зробити його менш агресивним біля поверхні  металу. Учням відомі каталізатори—прискорювачі реакції, але у середовище можна ввести уповільнювачі реакції—інгібітори. І хоча викладач ще конкрет-но не розповів про способи захисту від корозії, учні повністю підготовлені до їх вивчення, оскільки зроблено основне: вирішення маленьких проблем приз-вело до розуміння основної—суті методики захисту металів від корозії.

    Ще один приклад створення проблемної ситуації пошукового характеру. Вводячи поняття допуску на розмір деталі, викладач запитує учнів, чи можна на практиці одержати заданий розмір деталі із абсолютною точністю. Думки учнів, звичайно, бувають прямо протилежні: одні кажуть, що можна одержа-ти, якщо деталь обробляти на високоточному обладнанні, застосовувати точ-ні вимірювальні засоби і т. д., а інші схильні до протилежної думки. Тоді ви-кладач звертає увагу учнів на те, що на обробку деталі впливає неоднорідні-сть густини матеріалу, зміна температури, вібрації при обробці і ін.. Саме об-ладнання, на якому обробляється деталь, вимірювальні засоби теж не абсо-лютно точні. Учні починають розуміти, що за таких факторів одержати абсо-лютно точний розмір неможливо. І вони цілком погоджуються із тим, що чим точніший розмір і форма деталі, тим вона працює ефективніше, надійніше і довше. Викладач констатує факт, що тут виникає дилема, яку треба розв’яза-ти: з одного боку розмір деталі повинен бути якнайточнішим, а з іншого боку абсолютно точний розмір одержати неможливо. Як же добитись того, щоб оброблена за вказаним розміром деталь виявилась не бракованою, придатною для використання у вузлі чи агрегаті? Під керівництвом викладача учні дохо-дять висновку, що для деталі повинен задаватись якийсь інтервал розмірів, при яких деталь все ще буде придатною для використання. І цей інтервал об-межується двома крайніми розмірами, виходити за межі яких неможна.

    Значить, конструктор на кресленні повинен вказувати не один, а два розмі-ри—найбільший допустимий і найменший допустимий. А всі можливі дійсні розміри деталі повинні знаходитись між ними.

    Таким чином, викладач підвів учнів до введення поняття допуску на роз-мір, бо різниця між найбільшим і найменшим допустимими розмірами—це і є допуск.

    Дуже важливо створювати і такі проблемні ситуації, які спонукають до ро-звитку конструкторського мислення в учнів.                                                          Ось приклад: закінчивши вивчення трифазного асинхронного двигуна змін-ного струму із короткозамкненим ротором, перед тим як почати вивчення си-нхронних машин, викладач ставить перед учнями проблемне питання: що і як потрібно змінити в конструкції трифазного асинхронного двигуна, щоб він перетворився у трифазний синхронний двигун(при цьому викладач повідом-ляє, що у синхронного двигуна відсутнє електричне ковзання, тобто, його ро-тор обертається зі швидкістю обертаючого поля статора). Як правило, це пи-тання зацікавлює учнів і вони висувають найрізноманітніші версії. Викладач пропонує пригадати із фізики принцип суперпозиції полів і направляє мірку-вання  учнів у тому плані, що внаслідок накладання обертаючого поля стато-ра і магнітного поля ротора виникає обертаючий момент, який втягує ротор і змушує його обертатися зі швидкістю поля.                                                                                       Зрештою доходять до висновку, що у трифазному асинхронному двигуні ста-тор потрібно залишити, а короткозамкнений ротор замінити обмоткою, у яку через щітки і кільця подати постійний струм; внаслідок накладення обертаю-чого змінного магнітного поля статора і постійного магнітного поля ротора виникає результуюче обертаюче поле, яке заставляє ротор обертатись із та-кою ж швидкістю як і швидкість самого поля.

    Можна створити проблемну ситуацію коли є протиріччя між теоретично можливим правильним шляхом вирішення задачі і практичною нездійснен-ністю цього способу, або коли є протиріччя між практично досягнутим ре-зультатом виконання завдання і відсутністю в учнів можливості його теоре-тично обґрунтувати. Такі проблемні ситуації виникають, наприклад, при по-становці таких питань: “Чому деталі із сірого чавуну сверлять всуху без мас-тильно-охолоджувальних рідин, які застосовуються при обробці стальних де-талей, адже за хімічним складом компонентів чавун і сталь—однакові?”; “Чо- му слюсарні мітчики виготовляють із звичайної вуглецевої сталі, а сверла—із легованої? Адже мітчик і сверло являються ріжучими інструментами”; “Чому розвертання здійснюється тільки обертанням у одному напрямку, а при нарі-занні різьби мітчиком рекомендується після одного-двох обертів робити пів-оберта назад, хоча розвертання і нарізання різьби—різання металів?”.

    Значний ефект у проблемному навчанні досягається у тому випадку, коли постановка і вирішення проблемного питання викликає в учнів подив і  спос-тереження неочікуваного результату. Так, наприклад, підводячи учнів до вив-чення будови та принципу дії акумуляторної батареї автомобіля, викладач проводить такий експеримент: бере свіже яблуко або лимон і запитує в учнів, чи можна із нього одержати джерело електричної енергії. Спочатку поставле-не запитання багатьом здається дивним, але тим не менше викликає зацікав-леність. Тоді викладач вводить у яблуко тонку мідну пластинку, а на відстані у декілька сантиметрів від неї—цинкову. Пластинки провідниками приєднує до чутливого вимірювального приладу—гальванометра. Стрілка приладу від-хилилась, що свідчить про появу струму! Це викликає в учнів неабияке зди-вування: дійсно із яблука ми одержали джерело електричної енергії. Як пояс-нити фізичну суть цього експерименту? Викладач запитує в учнів, що їм ві-домо із біології про хімічний склад фруктів. Виясняємо, що вони містять во-ду, кислоти, зокрема яблучну, солі. А водяний розчин кислоти або солі явля-ється електролітом, який проводить струм. І якщо в електроліт помістити електроди із різнорідних металів, то між ними виникає різниця потенціалів—напруга(явище, відоме із фізики). Таку ж саму картину ми маємо і з нашим яблуком. На такому ж принципі працює і акумулятор автомобіля.

    Таким чином, підсумовуючи сказане, можна цілком впевнено стверджува-ти, що:

  1.  Проблемне навчання—це творчий, багатогранний процес, у якому специфіка змісту загальнотехнічних дисциплін, наявність реальних життєвих і виробничих проблемних ситуацій дають можливість викладачеві широко практикувати проблемно-пошукову направленість навчального процесу, використовуючи для цього різноманітні методи, прийоми і способи.

  2. Оскільки в умовах створення проблемних ситуацій учні навчаються мислити, робити висновки, то це у кінцевому підсумку сприяє значно більшому, ніж свідоме засвоєння конкретного навчального матеріалу.

  3. Викладання загальнотехнічних дисциплін із застосуванням способів і методів проблемного навчання являється ключовим фактором у підготовці активного, творчого і конкурентноспроможного у ринкових умовах спеціаліста.

   

     

    

                               Міністерство освіти і науки України

ДНЗ “Київське обласне ВПУ харчових технологій і ресторанного сервісу”

Методична розробка на тему:

Методичні рекомендації щодо застосування проблемного навчання при вивченні загальнотехнічних дисциплін у ПНЗ.

                                                                       Виконав викладач спецдисциплін

                                                                                   Криворученко М. П.

                                                 Київ, 2017

    При вивченні загальнотехнічних дисциплін у ПНЗ поряд із інноваційними засобами і методами навчання ключову роль слід відводити проблемним методам, оскільки  найважливішою умовою вдосконалення процесу навчання являється активізація пізнавальної діяльності учнів, розвиток їхсамостійності і зацікавленості у навчальному процесі.

    Сучасний урок повинен мати таку структуру, при якій засвоєння знань і формування умінь та навичок відбувається в результаті самостійних практич-них і розумових дій учнів. І тут якраз важливими елементами навчального процесу стають створення проблемних ситуацій і пошук шляхів їх розв’язан-ня. При проблемному навчанні повинні мати місце постановка і розв’язання проблеми, сформульованої у вигляді питання, завдання або задачі. Пробле-мою являється запитання або завдання, спосіб розв’язання або результат яких учням заздалегідь невідомий, але вони мають деякі знання і уміння, для того щоб здійснити пошук результату або способу виконання.

    Проблема, пізнавальна задача виникає на основі протиріччя між відомим і ще невідомим, між новими фактами, явищами, залежностями і раніше засвоє-ними знаннями, у які ці факти не вкладуються. І таким чином протиріччя, які існують у реальній дійсності, відображуються у свідомості учнів лише тоді, коли вони зустрічаються із ними.

    Слід відзначити, що технічні предмети включають у себе значний обсяг матеріалу, що має проблемність і це слід використовувати для організації проблемного повідомлення навчального матеріалу.

    При організації проблемного навчання можна запропонувати такі переві-рені практикою правила.

1.	Створення проблемної ситуації передбачає таке практичне або теоре- тичне завдання, при виконанні якого учень повинен «відкрити» нові знання або дії, що підлягають засвоєнню.
2.	Пізнавальна задача може бути запропонована у формі запитання, коли дані включені у запитальне речення; у формі завдання, коли пізнаваль- на задача виражається у пропозиції зробити висновок, щось пояснити, обґрунтувати.
3.	Пізнавальна задача повинна ґрунтуватись на знаннях і уміннях, якими володіє учень. Вони повинні бути достатніми для розуміння суті питан- ня або завдання, кінцевої мети і шляхів розв’язання.
4.	Проблемне завдання повинне відповідати інтелектуальним можливос- тям учня.
5.	Проблемне завдання повинне передувати поясненню навчального мате- ріалу, який підлягає засвоєнню. Але при відсутності в учнів достатніх знань і умінь слід повідомити їм необхідні відомості або навчити пев- ним діям.
6.	Процес засвоєння учнями нових знань шляхом вирішення проблемних ситуацій повинен завжди відбуватись під керівництвом викладача, який створює проблемну ситуацію, формулює пізнавальну задачу і далі до- помагає самостійно зрозуміти і сформулювати потрібну закономірність, знайти спосіб або умову дії, зробити необхідний висновок.

    Велике значення має диференційований підхід до постановки проблемних завдань перед учнями, які мають різний рівень знань і умінь. Викладач пови-нен враховувати індивідуальні особливості учнів, підбирати пізнавальні зада-чі різної складності, намічати методику їх розв’язання у залежності від скла-ду і підготовленості навчальної групи. Потрібно так організувати навчальний процес, щоб була високою активність учнів на всіх етапах—від усвідомлення проблеми до її розв’язання.

    Для проблемного вивчення потрібно відбирати матеріал із явно виражени-ми причинно-наслідковими зв’язками, які потребують узагальнення най-більш суттєвих якостей, явищ, тобто матеріал базового характеру. А фактич-ний матеріал інформаційного характеру повідомляється викладачем.

    Проблемне навчання практично здійснюється із застосуванням різноманіт-них методів навчання, серед яких основну роль слід відводити евристичній бесіді. Проблемне навчання і евристичну бесіду потрібно розглядати як єди-не ціле.

    Проблемні ситуації можна створювати різними шляхами, які залежать від характеру матеріалу, що вивчається, рівня підготовленості учнів до їх вирі-шення, майстерності самого викладача. Наведемо деякі типові приклади.

    Викладач на реальних прикладах показує учням, що вони мають достатньо знань, щоб вирішити поставлене питання. Наприклад, вивчається тема “Тран-сформатор. Режими роботи трансформатора та його основні технічні характе-ристики.” Учні уже знають, що трансформатор може працювати тільки у ко-лах змінного струму, тому що його принцип дії ґрунтується на явищі елект-ромагнітної індукції. Викладач ставить перед учнями проблемне питання: “Первинна обмотка трансформатора розрахована на напругу 220 В. Що від-будеться з трансформатором, якщо його увімкнути на цю ж напругу, але пос-тійного струму? Чому?”.  Відповіді учнів бувають різноманітні. Одні вважа-ють, що трансформатор просто не буде працювати, бо відсутнє явище елект-ромагнітної індукції, інші кажуть, що первинна обмотка трансформатора бу-

де нагріватись, бо у вторинну обмотку не буде передаватись електрична ене-ргія, ще інші висувають версію, що трансформатор згорить, але чому—пояс-нити не можуть, і інше. Тоді викладач пропонує пригадати, які є види опорів у колах змінного струму і закон Ома для ділянки кола. Під керівництвом вик-ладача учні приходять до висновку, що коли обмотка трансформатора увімк-нена на змінну напругу, то вона має значний індуктивний опір, а тому, згідно закону Ома, струм у ній невеликий і обмотка нагрівається дуже слабо. Але якщо її увімкнути у коло постійної напруги, то індуктивний опір уже відсут-ній, а залишається лише активний опір, який дуже малий (оскільки обмотка виготовлена із мідного дроту). І якщо поділити напругу 220В на цей малий опір(долі ома), то одержимо дуже великий струм. Це рівнозначне тому, що ми зробили коротке замикання обмотки трансформатора, результат якого очевидний: обмотка моментально виходить із ладу із-за виділення величез-ної кількості теплоти.

    Інший приклад. Викладач пропонує учням за товщиною дроту, яким намо-тані обмотки трансформатора, визначити, яка із них є обмоткою вищої, а яка є обмоткою нижчої напруги. У більшості випадків учні вважають, що обмот-ка вищої напруги намотується товстішим дротом, а обмотка нижчої напру-ги—тоншим. Тоді викладач запитує учнів, чим повинна визначатись товщина дроту обмоток—напругою на обмотках чи струмами, які протікають у обмот-ках. Як правило, учні починають усвідомлювати, що товщина дроту визнача-ється силою струму, що протікає по ньому: більшому струмові повинна від-повідати більша товщина дроту і навпаки. А як буде пов’язана товщина дро-ту обмоток із величиною напруг на них? Тут учні пригадують за пропозицією викладача формулу для визначення потужності, згідно якої потужність—це добуток струму на напругу. Далі міркування учнів скеровуються у тому нап-рямку, що потужність струму в обмотках трансформатора приблизно однако-ва(якщо знехтувати тепловтратами), а, значить, струми будуть обернено про-порційні напругам. Тому по обмотці з нижчою напругою протікає більший струм і вона намотується товстішим дротом, а по обмотці з вищою напругою протікає менший струм і вона намотується тоншим дротом.

    Також викладач може показати учням, що їхніх знань і умінь недостатньо, щоб розв’язати проблемне завдання. Ось приклад. При вивченні правки мета-лу викладач просить учнів запропонувати технологію правки покороблених тонких листів. Вони знають, що правку смужки і прутка здійснюють ударами по опуклій їх частині і за аналогією вважають, що потрібно наносити удари по опуклостях, але це невірно—удари слід наносити між опуклостями. Чому?

Склалась проблемна ситуація.

    Подібні ситуації виникають при постановці, наприклад, таких питань: “Чому розвертка має більшу кількість ріжучих кромок, ніж зенкер?”, “Чому на трубах малого діаметра нарізають різьбу з крупним кроком, а на трубах великого діаметра—з малим кроком?”, “Чому матеріал притиру повинен бути м’якшим, ніж матеріал оброблюваної деталі?” і ін.

    Можна також створити проблемну ситуацію, якщо поставити учнів перед необхідністю вибрати правильне рішення із ряду можливих і відомих їм. На-приклад, після вивчення теми “Різання металів” учні знають, що збільшення швидкості різання сприяє зменшенню шорсткості і підвищує продуктивність праці; чим твердіший оброблюваний матеріал, тим меншою повинна бути швидкість різання; найбільші швидкості різання можна застосовувати при застосуванні твердосплавних різців. Пропонуючи завдання на вибір оптима-льних режимів різання, що забезпечують задану шорсткість і точність оброб-ки, високу продуктивність, економію ріжучих інструментів при різних умо-вах обробки, викладач створює проблемні ситуації, які потребують вибору           учнями правильного рішення із можливих відомих.

    Проблемні ситуації можна створити, поставивши учнів в умови, які потре-бують практичного використання наявних у них знань, умінь і навичок у но-вих незвичних умовах. А це активізує їх мислення і часто служить засобом набуття нових знань, умінь та навиків. Наприклад, учням відоме тертя як шкідливе небажане явище, оскільки воно призводить до передчасного зносу деталей, зменшення економічності машин і ін. Але ж можна створити проб-лемну ситуацію, розглядаючи випадки корисного використання тертя, напри-клад, у різьбових з’єднаннях, гальмівних механізмах, фрикційних і пасових передачах, муфтах зчеплення і т. п.

    У ряді випадків проблемні ситуації на уроці можна створити шляхом роз-в’язання таких завдань, необхідність і важливість яких визнається всіма уч-нями. Наприклад, учні знають, що корозія—це руйнування металу під дією агресивного середовища. Викладач ставить проблему перед учнями: як убе-регти метал від руйнування, як запобігти корозії? Зазвичай учні кажуть, що потрібно метал пофарбувати, вкрити мастилом. Викладач із цим погоджуєть-ся, але звертає увагу учнів на те, що проблема у тому, що метал хімічно взає-модіє із агресивним середовищем, а тому потрібно, щоб метал дотикався, але не взаємодіяв із середовищем. Оскільки учні вивчали звичайні і нержавіючі сталі, то викладач повідомляє, що два способи захисту від корозії їм уже ві-

домі, і пропонує продовжити пошук, нагадавши, що один спосіб пов’язаний із розділенням середовища і металу(покриття), а другий—із підвищенням хі-мічної стійкості металу(легування). На що іще можна впливати? Можна ще впливати на середовище, тобто зробити його менш агресивним біля поверхні  металу. Учням відомі каталізатори—прискорювачі реакції, але у середовище можна ввести уповільнювачі реакції—інгібітори. І хоча викладач ще конкрет-но не розповів про способи захисту від корозії, учні повністю підготовлені до їх вивчення, оскільки зроблено основне: вирішення маленьких проблем приз-вело до розуміння основної—суті методики захисту металів від корозії.

    Ще один приклад створення проблемної ситуації пошукового характеру. Вводячи поняття допуску на розмір деталі, викладач запитує учнів, чи можна на практиці одержати заданий розмір деталі із абсолютною точністю. Думки учнів, звичайно, бувають прямо протилежні: одні кажуть, що можна одержа-ти, якщо деталь обробляти на високоточному обладнанні, застосовувати точ-ні вимірювальні засоби і т. д., а інші схильні до протилежної думки. Тоді ви-кладач звертає увагу учнів на те, що на обробку деталі впливає неоднорідні-сть густини матеріалу, зміна температури, вібрації при обробці і ін.. Саме об-ладнання, на якому обробляється деталь, вимірювальні засоби теж не абсо-лютно точні. Учні починають розуміти, що за таких факторів одержати абсо-лютно точний розмір неможливо. І вони цілком погоджуються із тим, що чим точніший розмір і форма деталі, тим вона працює ефективніше, надійніше і довше. Викладач констатує факт, що тут виникає дилема, яку треба розв’яза-ти: з одного боку розмір деталі повинен бути якнайточнішим, а з іншого боку абсолютно точний розмір одержати неможливо. Як же добитись того, щоб оброблена за вказаним розміром деталь виявилась не бракованою, придатною для використання у вузлі чи агрегаті? Під керівництвом викладача учні дохо-дять висновку, що для деталі повинен задаватись якийсь інтервал розмірів, при яких деталь все ще буде придатною для використання. І цей інтервал об-межується двома крайніми розмірами, виходити за межі яких неможна.

    Значить, конструктор на кресленні повинен вказувати не один, а два розмі-ри—найбільший допустимий і найменший допустимий. А всі можливі дійсні розміри деталі повинні знаходитись між ними.

    Таким чином, викладач підвів учнів до введення поняття допуску на роз-мір, бо різниця між найбільшим і найменшим допустимими розмірами—це і є допуск.

    Дуже важливо створювати і такі проблемні ситуації, які спонукають до ро-звитку конструкторського мислення в учнів.                                                      Ось приклад: закінчивши вивчення трифазного асинхронного двигуна змін-ного струму із короткозамкненим ротором, перед тим як почати вивчення си-нхронних машин, викладач ставить перед учнями проблемне питання: що і як потрібно змінити в конструкції трифазного асинхронного двигуна, щоб він перетворився у трифазний синхронний двигун(при цьому викладач повідом-ляє, що у синхронного двигуна відсутнє електричне ковзання, тобто, його ро-тор обертається зі швидкістю обертаючого поля статора). Як правило, це пи-тання зацікавлює учнів і вони висувають найрізноманітніші версії. Викладач пропонує пригадати із фізики принцип суперпозиції полів і направляє мірку-вання  учнів у тому плані, що внаслідок накладання обертаючого поля стато-ра і магнітного поля ротора виникає обертаючий момент, який втягує ротор і змушує його обертатися зі швидкістю поля.                                                                                     Зрештою доходять до висновку, що у трифазному асинхронному двигуні ста-тор потрібно залишити, а короткозамкнений ротор замінити обмоткою, у яку через щітки і кільця подати постійний струм; внаслідок накладення обертаю-чого змінного магнітного поля статора і постійного магнітного поля ротора виникає результуюче обертаюче поле, яке заставляє ротор обертатись із та-кою ж швидкістю як і швидкість самого поля.

    Можна створити проблемну ситуацію коли є протиріччя між теоретично можливим правильним шляхом вирішення задачі і практичною нездійснен-ністю цього способу, або коли є протиріччя між практично досягнутим ре-зультатом виконання завдання і відсутністю в учнів можливості його теоре-тично обґрунтувати. Такі проблемні ситуації виникають, наприклад, при по-становці таких питань: “Чому деталі із сірого чавуну сверлять всуху без мас-тильно-охолоджувальних рідин, які застосовуються при обробці стальних де-талей, адже за хімічним складом компонентів чавун і сталь—однакові?”; “Чо- му слюсарні мітчики виготовляють із звичайної вуглецевої сталі, а сверла—із легованої? Адже мітчик і сверло являються ріжучими інструментами”; “Чому розвертання здійснюється тільки обертанням у одному напрямку, а при нарі-занні різьби мітчиком рекомендується після одного-двох обертів робити пів-оберта назад, хоча розвертання і нарізання різьби—різання металів?”.

    Значний ефект у проблемному навчанні досягається у тому випадку, коли постановка і вирішення проблемного питання викликає в учнів подив і  спос-тереження неочікуваного результату. Так, наприклад, підводячи учнів до вив-чення будови та принципу дії акумуляторної батареї автомобіля, викладач проводить такий експеримент: бере свіже яблуко або лимон і запитує в учнів, чи можна із нього одержати джерело електричної енергії. Спочатку поставле-не запитання багатьом здається дивним, але тим не менше викликає зацікав-леність. Тоді викладач вводить у яблуко тонку мідну пластинку, а на відстані у декілька сантиметрів від неї—цинкову. Пластинки провідниками приєднує до чутливого вимірювального приладу—гальванометра. Стрілка приладу від-хилилась, що свідчить про появу струму! Це викликає в учнів неабияке зди-вування: дійсно із яблука ми одержали джерело електричної енергії. Як пояс-нити фізичну суть цього експерименту? Викладач запитує в учнів, що їм ві-домо із біології про хімічний склад фруктів. Виясняємо, що вони містять во-ду, кислоти, зокрема яблучну, солі. А водяний розчин кислоти або солі явля-ється електролітом, який проводить струм. І якщо в електроліт помістити електроди із різнорідних металів, то між ними виникає різниця потенціалів—напруга(явище, відоме із фізики). Таку ж саму картину ми маємо і з нашим яблуком. На такому ж принципі працює і акумулятор автомобіля.

    Таким чином, підсумовуючи сказане, можна цілком впевнено стверджува-ти, що:

  1.  Проблемне навчання—це творчий, багатогранний процес, у якому специ-фіка змісту загальнотехнічних дисциплін, наявність реальних життєвих і ви-робничих проблемних ситуацій дають можливість викладачеві широко прак-тикувати проблемно-пошукову направленість навчального процесу, викорис-товуючи для цього різноманітні методи, прийоми і способи.

  2.  Оскільки в умовах створення проблемних ситуацій учні навчаються мислити, робити висновки, то це у кінцевому підсумку сприяє значно більшому, ніж свідоме засвоєння конкретного навчального матеріалу. Викладання загальнотехнічних дисциплін із застосуванням способів і методів проблемного навчання являється ключовим фактором у підготовці активного, творчого і конкурентноспроможного у ринкових умовах спеціаліста.