Методическая разработка открытого интегрированного мероприятия Тема: «Электричество и химия: неразрывная связь. От теории к профессии»

Методическая разработка интегрированного мероприятия:

 Интеллектуальный практикум-квест

«Электричество и химия: неразрывная связь. От теории к профессии»

Предметная область: Химия, Монтаж и наладка электрооборудования

Курс: 1

Разработали:

Зародыш Е.А., преподаватель химии ГБПОУ «БСК»

Зародыш Т.С., преподаватель высшей категории ГБПОУ «БСК»

Брянск 2025

1.      Пояснительная записка

Актуальность и педагогическая идея: В современном профессиональном образовании ключевым трендом является формирование у студентов целостной картины мира и soft skills через интеграцию знаний. Часто студенты-первокурсники не видят связи между фундаментальными науками, такими как химия, и своей будущей профессией. Данное мероприятие призвано разрушить этот барьер.

Основная идея: показать, что химия – это не абстрактная наука, а фундаментальная основа для понимания процессов, происходящих в электротехнике. Без знаний химии невозможно грамотно работать с материалами, понимать причины коррозии, принципы работы источников тока и выбирать правильные способы защиты оборудования.

Цель: сформировать у студентов первого курса понимание взаимосвязи химических процессов и электротехнических явлений для осознанного подхода к будущей профессиональной деятельности.

Задачи:

• Образовательные:
• Актуализировать знания по темам: «Окислительно-восстановительные реакции», «Электролиз», «Свойства металлов и сплавов», «Электрохимические процессы коррозии».
• Закрепить знания по основам электротехники: проводимость материалов, источники тока, короткое замыкание.
• Сформировать умение применять химические знания для решения профессионально-ориентированных задач.
• Развивающие:
• Развивать критическое и клиповое мышление, аналитические способности, умение работать в команде.
• Развивать навыки проведения эксперимента, наблюдения и анализа результатов.
• Воспитательные:
• Воспитывать профессиональную ответственность, культуру труда и безопасного поведения.
• Повышать мотивацию к изучению как химии, так и специальных дисциплин.

Планируемые результаты:

• Личностные: Осознание важности междисциплинарных знаний для становления высококвалифицированного специалиста.
• Метапредметные: Развитие умения работать в команде, находить нестандартные решения, аргументировать свою точку зрения.
• Предметные: Умение объяснять электротехнические явления (коррозия контактов, работа АКБ, электролиз) с позиций химии.

Используемые педагогические технологии: Интегрированное обучение, технология квеста, проблемное обучение, командная работа, практико-ориентированный подход.

Оборудование и материалы:

• Мультимедийный проектор, интерактивная доска, ноутбук.
• Планшеты/смартфоны с доступом в интернет (для работы с QR-кодами).
• Оборудование для мини-экспериментов: гальванические элементы (монеты, электролиты), лампочки или светодиоды, провода, образцы корродированных проводов и клемм, дистиллированная и водопроводная вода для демонстрации электропроводности.
• Раздаточный материал: карточки с заданиями, маршрутные листы, бланки для ответов.

2.        Ход мероприятия (Структура и содержание)

Хронометраж: 90 минут

I. Организационно-мотивационный этап (10 мин)

• Приветствие. Преподаватели-ведущие (химии и электрооборудования) представляются и объявляют тему.
• Пробуждение интереса. Демонстрация на экране:
• Слайд 1: Фото новенькой электрической подстанции.
• Слайд 2: Фото той же подстанции через 10 лет – следы коррозии, окисленные контакты.
• Вопрос к аудитории: «Как вы думаете, какая наука поможет нам понять, почему это произошло, и как этого избежать?»
• Формирование команд. Студенты делятся на 3-4 команды по 4-5 человек. Каждая команда получает Маршрутный лист с названиями станций-лабораторий.

II. Основная часть – Интеллектуальный квест (60 мин)

Команды по маршрутным листам перемещаются по станциям, выполняя задания. На каждой станции их встречает эксперт (преподаватель или подготовленный студент старшего курса).

Станция 1: «Алхимия энергии» (связь с преподавателем химии)

• Задание: собрать простейший гальванический элемент из предложенных материалов (лимон, медная и цинковая пластинки, провода, светодиод) и «зажечь свет».
• Вопрос для обсуждения: «Объясните с химической точки зрения (какие процессы окисления-восстановления происходят), почему это работает? Где в вашей профессии встречаются подобные принципы?» (Ответ: аккумуляторные батареи).

Станция 2: «Враг контакта – коррозия» (интегрированная станция)

• Задание: рассмотреть представленные образцы: окисленные клеммы аккумулятора, корродированный медный провод в изоляции и без.
• Проблемная задача: «Объясните, почему алюминиевые провода нельзя напрямую соединять с медными? Предложите химическое обоснование и техническое решение этой проблемы.» (Ответ: образование гальванической пары и электрохимическая коррозия; использование клеммников или переходных шайб).

Станция 3: «Проводник или диэлектрик?» (связь с преподавателем электротехники)

• Задание-эксперимент: собрать простую цепь с источником тока, лампочкой и двумя электрода. Проверить электропроводность дистиллированной воды, водопроводной воды и раствора поваренной соли.
• Вопрос для обсуждения: «Почему опасность поражения током в сырых помещениях возрастает? Как химия объясняет это явление?» (Ответ: наличие ионов в воде, увеличивающих электропроводность).

Станция 4: «Химия в моем инструменте» (интегрированная станция)

• Задание: Используя QR-код, команда находит в интернете информацию о материалах, из которых сделаны: паяльник (нихромовая спираль, медное жало), изолента (ПВХ), корпус автоматического выключателя (поликарбонат).
• Вопрос: «Какие химические свойства этих материалов (теплостойкость, электропроводность, пластичность) определяют их применение в электротехнике?»

III. Аналитический этап – «Профессиональный кейс» (15 мин)

Все команды собираются вместе. Им предлагается решить комплексный кейс.

Текст кейса: «На строительную площадку поступила партия стальных заземляющих электродов. Через 2 месяца проверка показала их сильную коррозию. Ваша задача, как будущих специалистов, предложить меры по защите новых электродов. Ваши действия должны включать:

1.     Химическое обоснование причины коррозии (почему сталь ржавеет в грунте?).

2.     Предложение по материалу (возможно, другой металл или сплав) с обоснованием.

3.     Техническое решение по монтажу, учитывающее электрохимические процессы.»

Команды 10 минут готовят решение, затем представляют его (по 1-2 минуты на команду). Преподаватели выступают в роли модераторов и экспертов.

IV. Рефлексия и подведение итогов (5 мин)

• Рефлексия. Студентам предлагается заполнить «Лист обратной связи» с двумя вопросами:

1.     «Что нового вы сегодня узнали о связи химии и своей профессии?»

2.     «Как эти знания могут пригодиться вам в будущей работе?»

• Заключительное слово преподавателей. Краткий итог: «Сегодня мы на практике увидели, что химия – это язык, на котором “разговаривают” многие электротехнические процессы. Понимая этот язык, вы становитесь не просто монтажниками, а грамотными инженерами, способными предотвращать проблемы, а не просто их устранять».
• Награждение. Объявление победителей (самой быстрой и точной команды), вручение символических призов (например, блокноты с логотипом колледжа или полезные инструменты – отвертки).

3. Оценочные материалы

• Маршрутный лист команды: отмечается прохождение станций.
• Бланк ответов команды: фиксируются краткие ответы на каждой станции.
• Оценочный лист для экспертов на станциях: (0-5 баллов за каждое задание).
• Критерии: правильность выполнения эксперимента, точность химического/технического объяснения, слаженность работы в команде.
• Решение кейса: оценивается по 10-балльной шкале (логика, полнота, использование междисциплинарных знаний, практическая применимость).

4. Методические рекомендации для преподавателей

• Роль преподавателя: на мероприятии преподаватель выступает не как транслятор знаний, а как модератор, тьютор, создатель проблемной ситуации. Важно направлять студентов, задавать наводящие вопросы, но не давать готовых ответов.
• Безопасность: Все эксперименты абсолютно безопасны. Необходимо провести инструктаж по ТБ перед началом работы, особенно при обращении с электроприборами и химическими реактивами (растворы слабой концентрации).
• Дифференцированный подход: Задания в кейсе и на станциях имеют разный уровень сложности, что позволяет вовлечь всех студентов, независимо от их начальной подготовки.
• Дальнейшее развитие: Материалы мероприятия можно использовать на уроках химии (при прохождении темы «Электролиз», «Коррозия металлов») и на уроках электротехники (при изучении проводников и изоляторов, источников питания).

Заключение:

Данная методическая разработка демонстрирует практическую реализацию интеграции дисциплин, что является показателем высокого профессионализма педагога. Она трансформирует пассивное получение знаний в активный поиск, формируя у студентов компетенции, востребованные в современном мире: умение учиться, работать в команде и применять знания в нестандартных ситуациях. Это именно тот подход, который соответствует духу конкурса «Педагог-профессионал: от идеи к практике».

5. Список использованных источников

1.  Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова. — 35-е изд., испр. и доп. — Москва: Юрайт, 2023. — 887 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-15208-6.

2.  Касаткин, А.С. Электротехника: учебник для СПО / А.С. Касаткин, М.В. Немцов. — 13-е изд., стер. — Москва: Юрайт, 2022. — 551 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-14667-2.

3.  Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по профессии 13.01.03 «Электромонтер охранно-пожарной сигнализации» (и/или другой соответствующей специальности) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.consultant.ru (дата обращения: 10.03.2025).

4.  Электрохимия и коррозия металлов [Электронный ресурс] // Сайт «Химия для всех». — Режим доступа: https://www.chemistry-abc.com/electrochemistry (дата обращения: 10.03.2025).

5.  Материаловедение для электромонтажников: справочное пособие / сост. И.В. Сидоров. — Москва: Энергоатомиздат, 2020. — 254 с.

6.  Интерактивный урок "Гальванический элемент" [Электронный ресурс] // Российская электронная школа (РЭШ). — Режим доступа: https://resh.edu.ru/subject/lesson/... (дата обращения: 10.03.2025).

7.  Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования (ТР ТС 004/2011) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.eurasiancommission.org (дата обращения: 10.03.2025).

8.  Научно-образовательный портал "Элементы большой науки" [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://elementy.ru/ (дата обращения: 10.03.2025).

Скачано с www.znanio.ru