1.2 Моделирование структуры содержания по теме занятия

Моделирование структуры содержания по теме занятия позволяет определить объем нового знания, устанавливает его связь с ранее изученным материалом, различает обязательный и информационный материал, выявляет основные понятия, законы, процессы, свойства, фиксирует уровень их усвоения, раскрывает сущность новых понятий, конкретизирует способ их усвоения (репродуктивный либо творческий), определяет прикладной характер и сферу применения нового знания.

Предлагаемая учебная информация по учебной дисциплине в целом, либо в объеме модуля предметных знаний, представляет собой знания в виде системы определенных понятий, представлений, закономерностей, а явлениях и предметах объективного мира, т.е. усвоенный обобщенный опыт предыдущих поколений людей, отражающий объективную реальность.

Система знаний учебных дисциплин обычно включает в себя:

• научные знания (данные соответствующей науки, на которых базируется учебная дисциплина, в данном случае «Радиоэлектроника»);

• историко-научные знания (показ эволюции идей, теорий, понятий, законов, пути и динамика открытия и т.д.);

• методические (совокупность знаний и методологии науки);

• философские (представление о материи, ее первичности и формах существования, о познаваемости мира и т.д.);

• логические (логика и последовательность изложения информации, обобщение и систематизация ее и т.д.);

• межпредметные (отражение межнаучных связей);

• оценочные (ценностное отношение человека к окружающей действительности, к объекту познания).

Содержание учебного материала на уровне учебной программы по предмету конкретизируется в виде учебных элементов различной степени обобщенности, а на уровне учебной литературы по предмету материал представляется в наглядном и адаптированном виде, позволяющем обучаемым работать с текстом самостоятельно.

С точки зрения логики, учебный материал рассматривается как взаимосвязь составляющих его частей, которая может быть выражена явно или неявно. Устойчивые связи между частями учебного материала и его элементами выявляются при его анализе и дидактической обработке.

Учебный материал с позиции профессиональной значи­мости разделяется на основной и вспомогательный.

Основной учебный материал определяет объем и содержание технических знаний, значимых в профессиональной деятельности будущих специалистов. Он раскрывает сущность конкретных профессионально значимых технических понятий, законов и теорий, а также практику их приме­нения. Основные требования к его содержанию — науч­ность, полнота и глубина, большая емкость информации в малом ее объеме с ориентацией на формирование уни­версальных умений (модульный подход к построению со­держания с использованием учебных алгоритмов). Качество же усвоения отобранного основного учебного материала должно соответствовать требованиям к результатам обуче­ния в соответствии с проектируемым уровнем усвоения. С этой целью назначается уровень усвоения отобранного содержания учебного материала. С одной стороны, это по­зволяет правильно подойти к определению основной ди­дактической цели и определению системы задач обучения, а с другой — осуществить отбор системы заданий для контроля качества усвоения учебного материала в соответ­ствии с требованиями к результатам обучения.

Вспомогательный учебный материал призван расширять кругозор студента новыми сведениями из области достиже­ний науки, техники и производственной деятельности, све­дениями из жизни и деятельности ученых и новаторов про­изводств, истории развития техники.

В качестве факторов, которые влияют на отбор и формирование содержа­ния образования, выступают потребности общества в образованных людях, цели, которые ставит общество на тех или иных этапах своего исторического развития, реальные возможности процесса обучения; средние и оптимальные возможности учащихся, а также потребности личности в образовании. Не только общество вы­двигает требования к образованию, которое время от времени изменяется под влиянием требований производства, развития науки и техники, потребностей и интересов общества и индивида в самом процессе обучения. Но и граждане име­ют право на его выбор. Поэтому в педагогике имеются такие понятия, как образо­вательные потребности населения, образовательные услуги, дополнительное об­разование, дифференцированное обучение. Функции государства состоят в том, чтобы обеспечить образование, соответствующее государственным стандартам в образовании - обязательному минимальному объему знаний по той или иной об­разовательной программе и необходимый уровень ее усвоения.

В педагогической науке разработана следующая обще дидактическая сис­тема критериев отбора содержания:

• Критерий целостного отражения в содержании задач формирования творческого самостоятельного мыслящего человека демократического общества, предусматривающий выделение типичных аспектных проблем тех областей знаний, которые изучаются в школе и методов наук, важных с общеобразовательной точки зрения и доступных учащимся.

• Критерий высокой научной и практической значимости содержания образовательного материала, включаемого в каждый отдельно взятый учебный предмет и систему учебных дисциплин, изучаемых в школе. В учебные предметы следует включать важные в общеобразовательном отношении знания о знаниях, что такое определение, научный факт, теория, концепция, процесс и другой.

• Критерий соответствия сложности содержания образовательного мате­риала реальным учебным возможностям учащихся данного возраста.

• Критерий соответствия объема содержания имеющемуся времени на изучение данного предмета.

• Критерий учета международного опыта построения содержания образования.

• Критерий соответствия содержания имеющейся учебно-методической и материальной базе.

Полученные знания могут оказаться далеко неосознанными и непрочными. Отсюда возникает необходимость совершенствования знаний путем первичного закрепления, повторения и творческого их применения. Только при этом они становятся глубокими и прочными, а неоднократное упражнение в них приводит к выработке приемов познавательной деятельности, к умениям и навыкам применять их на практике.

При определении содержания учебных занятии нужно также решить вопрос о том, как наиболее целесообразно излагать программный материал, разбивая его на отдельные темы или используя методику объяснения его укрупненными блоками, когда на одних занятияx изучаются сразу две-три и более родственные темы, а закрепление их проводится на последующих уроках.

Естественно, что, определив предварительно содержание учебных занятий, учителю необходимо довести до сознания учащихся тему нового материала, ее главные вопросы, которые им нужно усвоить, и обратить внимание на те практические умения и навыки, которые им предстоит выработать. Это будет давать им ориентировку в работе, концентрировать их учебно-познавательную деятельность на овладении важнейшими положениями изучаемого материала.

Актуализация опорных знаний является важным этапом урока и осуществ­лять ее следует непосредственно перед изложением нового материала. Одним из условий успешности понимания учебного материала занятия является совпадение скорости восприятия информации учащимися со скоростью ее осмысления. Поэтому если учащимся не помочь выявить опорные знания до начала лабораторной работы, то актуализация опорных знаний в процессе объяснения нач­нет осуществляться самопроизвольно (учащиеся сами начнут вспоминать исходные понятия, что не всегда будет происходить в нужные моменты, т.е. в соответствии с ходом работы). Задержавшись в своих припоминаниях и поис­ках, учащиеся, как правило, отстают от хода мысли преподавателя, теряют логическую нить рассуждений. Учащиеся должны в ходе своей исследовательской деятельности получить ответы на поставленные вопросы, сделать соответствующие выводы.

Далее мной представлен конспект учебного занятия по теме: «Понятие свободных электрических колебаний»

1. Периодические или почти периодические изменения , и напряжения называются электромагнитными колебаниями.

В классической механике - это низкочастотные колебания.

В квантовой механике - это высокочастотные колебания.

Из вывода Максвелла следует, что в природе существует единое электромагнитное поле.

2. Одновременное периодическое изменение связанных между собой электрического и магнитного полей называется электромагнитными колебаниями.

Как и механические колебания, электромагнитные колебания могут быть:

- свободными (затухающими) - вынужденными (незатухающими)

Свободные электромагнитные колебания возникают в колебательном контуре после однократного подведения энергии.

Рассмотрим электромагнитные колебания с точки зрения преобразования энергии в колебательном контуре.

Объяснение явления: На обкладках конденсатора сосредоточен электрический заряд, после того как колебательному контуру предоставляется самостоятельность, конденсатор разряжается через катушку индуктивности, в которой возникает электрический ток. В конденсаторе сосредоточено электрическое поле с энергией W, которая  по мере разрядки конденсатора, а в катушке возрастанию тока способствует  магнитной энергии W.

Если контур реальный, то потери энергии электромагнитного поля неизбежны, т.к. частично энергия электромагнитного поля переходит во внутреннюю энергию проводников, диэлектрика, а также выделяется в виде джоулевого тепла на активной нагрузке (омическом сопротивлении R). В результате, в реальном контуре возникают свободные электромагнитные колебания, которые являются затухающими.

Затухающие электромагнитные колебания на экране осциллографа, где Up – напряжение развертки.

3. Вынужденными электромагнитными колебаниями называют периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной Э.Д.С. от внешнего источника.

Роль внешней силы выполняет Э.Д.С. от внешнего источника - генератора переменного тока, работающего на электростанции. Вынужденные колебания электромагнитные обеспечивают работу электрических двигателей в станках на заводах и фабриках, приводят в действие электробытовые приборы и осветительные системы. Действие внешней переменной Э.Д.С. способно восстанавливать потерю энергии, создавать и поддерживать незатухающие электромагнитные колебания.

4. В идеальном колебательном контуре (R=0) возникают свободные электромагнитные колебания , которые являются гармоническими.

Гармонические колебания - это такие колебания, при которых физическая величина изменяется по закону Sin или Cos.

Воспользуемся аналогией между механическими и электромагнитными колебаниями и найдем зависимость от времени для электрических характеристик идеального колебательного контура.

Колебательные процессы различной природы описываются одинаковыми по виду уравнениями и имеют тождественные графические интерпретации.

Академик Мандельштам отмечал: “Теория колебаний объединяет, обобщает различные области физики... Каждая из областей физики — оптика, механика, акустика — говорит на своем “национальном” языке. Но есть “интернациональный” язык, и это - язык теории колебаний... Изучая одну область, вы получаете тем самым интуицию и знания совсем в другой области”.

Анализ формулы Томсона.

, где - сосредоточенные параметры колебательного контура идеального.

 если , то  медленно  до 0, т.е.  период колебаний возрастает.

Если  , то  медленно  до  т.к. мешает эдс самоиндукции, хотя , но период колебаний укорачивается.

Чем больше С, тем больше времени необходимо для перезарядки конденсатора.

В реальном колебательном контуре происходят затухающие колебания, которые описываются экспоненциальным законом: .

t - время релаксации, t  - время, за которое амплитуда колебаний  в е раз.

 - декремент  - количественная характеристика быстроты затухания.

(Понятие декремента, времени релаксации и график затухающих колебаний - объясняют учащиеся)

 Свободные колебания тока, заряда, напряжения из-за энергических потерь не будут строго гармоническими.

В реальном колебательном контуре при малом R, колебания будут происходить с длительным периодом, а при большом R могут вообще не возникнуть, т.е. конденсатор разрядится через катушку, а перезарядки не последует.