Использование кейс - технологии в дисциплине

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

по технологии кейс-стади

направленная на учебно-профессиональную  мотивацию

по дисциплине «физика» для студентов 1 курса

по специальности/ профессии:

13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

 

13.01.05 «Электромонтер по техническому обслуживанию электростанций и сетей»

 

 

 

Автор: Сгибнева Наталья Николаевна

преподаватель  общеобразовательных дисциплин

БУ «Лангепасский политехнический колледж»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лангепас, 2024г.

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

по технологии кейс – стадии,  направленная на учебно-профессиональную  мотивацию

по дисциплине «физика» для студентов 1 курса  по специальности/ профессии:

13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

13.01.05 «Электромонтер по техническому обслуживанию электростанций и сетей»

Актуальность

В последние два-три года в образовательных учреждениях автономного округа активизировалась профориентационная деятельность. Этому способствовали как нормативные акты федерального уровня, так и документы, принятые региональным органом управления в сфере образования, прежде всего: «Программа профессиональной ориентации в образовательных учреждениях Ханты-Мансийского автономного округа-Югры на 2023-2024 годы», «Концепция развития системы профессиональной ориентации Ханты- Мансийского автономного округа - Югры». Департамент образования и молодежной политики автономного округа признал организацию работы по профессиональной ориентации обучающихся образовательных учреждений приоритетным направлением своей деятельности, а также муниципальных органов управления образованием и руководителей образовательных учреждений Югры. Данная позиция находит подтверждение в научных исследованиях, а идея самоопределения личности декларируется как ведущая в российском образовании.

Немаловажно в процессе профессионального самоопределения привить подросткам полезную привычку: при выборе образовательного учреждения, профессии учитывать структуру кадровой потребности на рынке труда в своём городе, районе, округе.

Потребность в отрасли Добыча полезных ископаемых складывается, повторимся, на 47% из мастеров, техников и механиков по обслуживанию бурового оборудования, на 13% из электромехаников и электротехников по обслуживанию, ремонту и эксплуатации оборудования и на 13% из мастеров и техников по строительству и эксплуатации инженерно-промышленных и технических сооружений.

Кейс направлен на ориентацию для студентов 1 курса  по специальности/ профессии:

13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

13.01.05 «Электромонтер по техническому обслуживанию электростанций и сетей»

 

 

 

 

ЦЕЛЬ (кейса): Обеспечить включение слушателей в активную учебную работу - как подготовленных обучаемых, так и новичков.

ЦЕЛЬ(урока):Научить определять показания электросчетчика и правильно рассчитывать энергопотребление в квартире.

Вид кейса:  Практический

Межпредметные связи: математика, электротехника.

Задачи:

-наглядно представлять особенности принятия решения в ситуации неопределенности;

-приобрести навыки вербализации;

-овладевать практическим опытом, извлекать пользу из своих  и чужих ошибок, опираясь на данные обратной связи.

Содержание кейса

 Модератор: (ситуация 1) Глядя на счетчик электрической энергии? Что Вы можете сказать.

(выслушивает мнения студентов)

 

Модератор:  (зачитывает ситуацию 2)

Иван, стоя на лестничной площадке, смотрит на электрический счетчик, в руках у него часы. Входит Анастасия.

- Что ты там делаешь? Опять  устроишь короткое замыкание?

- Я проверяю счетчик. Подожди 2 минуты я закончу… Ну вот и все! Сейчас подсчитаю и скажу, правильно ли работает счетчик.  Пойди выключи плитку на кухне и быстро возвращайся.. Выключила? Хорошо. Теперь скажи, как ты думаешь, что подсчитывает счетчик?

-Электричество…

- Электричество. Это ни  о чем не говорит. Кулоны, что ли?

 Нет, счетчик подсчитывает израсходованную электрическую энергию. Счетчик подчитывает ее в гектоватт-часах. Бывают и счетчики на киловатт-часы.

Модератор:   Что такое ватт?

-Ватт- это единица мощности, эта мощность тока в 1 А при напряжении 1В.

Модератор:  -Как подсчитать мощность?

-Надо напряжение умножить на силу тока:

R=I*U

-Правильно. Если надо подсчитать расход энергии, то Модератор:   мощность надо умножить на время:

W=P*t=I*U*t

Модератор:  Сейчас я объясню, как устроен и работает счетчик.

Чтобы лучше понять, вспомним, как измеряют все три величины: напряжение, сила тока, время. Начнем с напряжения. Как его измеряют?

-Напряжение измеряют вольтметром. Вольтметр надо включать всегда параллельно к тому прибору или участку, на котором измеряют напряжение.

Модератор:  Начертим схему.

Силу тока измеряют амперметром, его включают последовательно с потребителем.

Модератор: -Амперметр имеет очень малое сопротивление, и если включить его последовательно с потребителем, то через него идет ток почти такой, какой шел через потребителя и без включенного амперметра. Если подключить амперметр параллельно к лампе, имеющей сопротивление гораздо большее, чем у амперметра, то сила тока, идущего через него, будет во столько раз больше. Во сколько раз сопротивление амперметра меньше сопротивления лампы, и амперметр может перегореть.

Модератор: -А почему вольтметр не сгорает, ведь его включают параллельно?

-У вольтметра очень большое сопротивление, и по нему идет небольшой ток.

Модератор: -А если вольтметр включить не по правилам, что тогда?

-Вольтметр не сгорит, но покажет напряжение не на лампе, а на самом себе. И напряжение будет гораздо больше, чем на лампе.

Модератор: Напряжения на последовательных участках прямопропорциональны сопротивлениям.

Модератор: А теперь посмотрим, как производиться «электрическое умножение» Допустим мы хотим измерить мощность. Для этого существует прибор ваттметр.

Схема ваттметра.

Модератор:Устройство ваттметра:

 две  катушки: одна из толстой проволоки (амперова катушка) другая из тонкой (вольтова катушка).

Амперова катушка неподвижна, вольтова может внутри нее поворачиваться. Если  в катушках будут токи, то они будут действовать друг на друга и подвижная катушка будет поворачиваться на некоторый угол (стать параллельно неподвижной ей мешает пружина). Поворачиваясь, катушка поворачивает соединенную с ней стрелку, которая и показывает на шкале мощность тока. В самом деле, неподвижная катушка включена последовательно с потребителем, а подвижная параллельно. В зависимости от силы тока в катушках угол поворота будет меньше или больше. Пусть сила тока в амперовой катушке будет в 2 раза больше, а напряжение (а следовательно и сила тока)на вольтовой катушке увеличиться в 3 раза, тогда показание всего прибора станет в 2*3=6 раз больше. Значит, если первоначально сила тока была 1А, а напряжение 1В, т.е. мощность была 1 Вт, то теперь мощность равна 6 Вт.

Модератор: В счетчиках есть две неподвижные обмотки. Они надеты на два железных сердечника, расположенных под прямым углом.  Переменный ток намагничивает эти сердечники. Причем, так как ток переменный, полюсы электромагнитов все время меняются, между ними как бы «бежит» магнитное поле. Оно так и называется - «бегущее поле». Между катушками и сердечником помещается алюминиевый диск на оси. Бегущее магнитное поле образует в теле диска вихревые токи и увлекает за собой. Диск начинает вращаться вокруг своей оси. В зависимости от силы тока в катушках скорость вращения диска будет увеличиваться или уменьшаться.

Модератор: Значит, скорость вращения диска будет пропорциональна потребляемой мощности.

Модератор: (раздает всем схемы и просит подписать составные части, можно разбить на группы)

 

Модератор:  Диск связан со счетным механизмом, который может считать число оборотов за месяц, год и т. д. Он состоит из системы зубчатых колес с передаточным числом 10. Вместе с зубчатками на оси насажены колесики с цифрами на ободках: 0,1,2,…..до 9. Ряд

 

Ряд этих цифр виден через окошечки, расположенные в одну линию. Как только меняется все десять цифр в одном окошке, так появляется новая единица большая, в ближайшем левом  и т.д.  Я смотрел на счетчик только 2 минуты, и изменения в счетчике не произошло. Но для проверки счетчика считал обороты диска по красному пятнышку на ободке. Диск сделал 36 оборотов. На счетчике, на его табличке (паспорте), написано, что 1 гВт*ч по его счетному механизму соответствует 200 оборотам диска.

Модератор: Значит, какая энергия была израсходована за 2 минуты? 36/200 гВт*ч=18Вт*ч.

Предварительно я включил плитку мощностью 600 ВТ. За 2 минуты 1/30ч она должна была израсходовать 600 Вт*1/30ч=20Вт*ч; счетчик показал на 2Вт*ч (или на 10%) меньше. Это слишком большая погрешность. Допустимая погрешность 3-4%. Но может быть, плитка работала не на полную мощность, как обозначено в паспорте, ведь напряжение в сети часто меньше нормального. Все-таки я после сделаю еще несколько проверок с разными нагрузками.

 - А у плитки есть паспорт?

Модератор:  -У каждого электроприбора есть паспорт. Давай проведем учет мощности всех домашних приборов. Я буду записывать, а ты смотри на приборы и говори мне.

Таблица  мощности электроприборов

№	название	Кол-во	Мощность Вт
1	Лампа -25Вт	2	50
2	Лампа- 60Вт	3	180
3	Лампа- 100Вт	1	100
4	Плита	1	600
5	Утюг	1	300
6	Пылесос	1	350
7	Стиральная машинка	1	400
8	Холодильник	1	100
ИТОГО			2080

 

Модератор: - Интересно, какой ток пойдет через счетчик, если все эти приборы включить одновременно?

Посчитаем:      I= 2080 Вт /220В= 9А.

 

Модератор: (ситуация 3)  Предохранители у нас на 10 А, значит, сеть была нагружена до предела. Конечно, не может быть, чтобы все было включено сразу, да при такой нагрузке и напряжение, наверное снизилось бы и приборы работали не  на полную мощность.

Зная мощность приборов, можно рассчитать, сколько буде израсходовано энергии. Например, сколько времени ты гладила платье?

-Полчаса.

-Мощность утюга 300Вт. Следовательно; W=300Вт*0,5ч=150Вт*ч

По цене 40 копеек за 1кВт*ч  150кВт*ч*40коп./1000кВт*ч=60 копеек

Моя проверка счетчика обошлась в 600кВт*ч*40коп./1000кВт*ч*1-30=0,8копеек.

Модератор: Домашнее задание составить таблицу мощности всех приборов и рассчитать  общую потребляемую мощность счетчика в вашей квартире

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1.Профессиональная ориентация: новые подходы, формы и методы работы (материалы интернет-конференции) Составитель и научный редактор - В.А. Рудаков, заведующий Центром инновационной и профориентационной работы, к. п. н.

2. Гузеев В.В. Методы и организационные формы обучения. М.: «Народное образование», 2001.

3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебные пособия / Под ред. Е. С. Полат. - М.: Академия, 2000.- 224 с.

4. Сатыбалдина К., Тарасенко Р. Проблемное обучение как основа формирования творческого мышления студентов. А.-А., 1991.

5. Эсаулов А.Ф. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов. — М., 2005.