MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Brno 2011
Bc. Stanislav Dlouhý
MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra didaktických technologií
Metodika přípravy učitele na výuku odborných předmětů pro studijní obor Mechanik elektrotechnik Diplomová práce
Brno 2011
Vedoucí práce: Ing. Zdeněk Píša Ph.D.
Autor práce: Bc. Stanislav Dlouhý
2
Bibliografický záznam DLOUHÝ, Stanislav. Metodika přípravy učitele na výuku odborných předmětů pro studijní obor Mechanik elektrotechnik: diplomová práce. Brno: Masarykova univerzita, Fakulta pedagogická, Katedra didaktických technologií, 2011. 96 l. Vedoucí diplomové práce Ing. Zdeněk Píša Ph.D.
Anotace Diplomová práce „Metodika přípravy učitele na výuku odborných předmětů pro studijní obor Mechanik elektrotechnik“ se zabývá metodikou tvorby přípravy učitele na výuku odborných předmětů. Autor se zaměřuje na výzkum oblíbenosti různých vyučovacích metod mezi ţáky, oblíbenosti způsobů ověřování vědomostí ţáků a moţnostmi pořizování poznámek k vyučovanému tématu na základě průzkumu mezi ţáky. Součástí práce je vypracovaná vzorová příprava pro výuku předmětu Elektrická měření na jedno pololetí.
Annotation Diploma thesis „Project of teaching vocational subjects specialization Mechanic electrician and security conditions in schools.“ deals with methodology of creation of teacher’s preparation to education of specialized subjects. Author is aimed to research of popularity of different teaching methods amongs trainees, popularity of ways of checking trainees’ knowledge and possibilities of making notes of taught subject based on research amongst trainees. Component part of diploma thesis is elaborated prototypal preparation of teaching of subject Electrical measurement for one semester.
Klíčová slova Odborný předmět, didaktické technologie, učební pomůcky, didaktické zásady, didaktická technika.
Keywords Special training, educational technologies, teaching aids, didactic principles, didactic technique.
3
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval samostatně a použil jen prameny uvedené v seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v Brně v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům
V Brně dne 12.dubna 2011
Stanislav Dlouhý
4
Děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Zdeňkovi Píšovi Ph.D. za odborné vedení této práce.
5
Obsah ÚVOD ……………………………………………………………………….……7 Představení školy ……………………………………………………….…….8 1. TEORETICKÁ ČÁST ………………………………………………….…...13 1.1 Profil absolventa …………………………………………………….…..13 1.2 Charakteristika ŠVP ………………………...…………………….……..13 1.2.1 Celkové pojetí vzdělávání …………………...………………………13 1.2.2 Organizace výuky ………………………………………………...…15 1.2.3 Způsob hodnocení ţáků ……………………..……………………....16 1.2.4 Realizace bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a poţ. prevence…..16 1.3 Učební osnova předmětu Elektrická měření dle ŠVP ………..………….18 1.3.1 Pojetí vyučovacího předmětu Elektrická měření…..……………...…18 1.3.2 Rozpis učiva předmětu Elektrická měření dle ŠVP ……..…………..19 1.3.3 Tematický plán předmětu Elektrická měření ………………………..24 1.4 Vzor vypracované přípravy pro předmět Elektrická měření ……..…...…27 1.5 Zápisky poznámek do sešitů …………………………………………….70 1.6 Učebnice a výukové materiály …………………………………………..71 1.7 Druhy vyučovacích hodin podle didaktické funkce ……………………..72 1.7.1 Hodina základního typu – kombinovaná ……………..…..…….……72 1.7.2 Specializovaný typ vyučovací hodiny ………………………….…....73 1.7.3 Jak v laboratoři? ……………………...………………..……….……73 1.8 Stanovení cíle vyučovací hodiny ………………………………………..75 1.8.1 Přiměřenost cílů vyučovací hodiny ………………………………….75 1.9 Výukové metody ……………………………………………………...…77 1.10 Způsob ověřování vědomostí ţáků ……………………………………..78 2. PRAKTICKÁ ČÁST - VÝZKUM ………………...…………..……………80 2.1 Popis a cíl zkoumaného problému ……..………………………………..80 2.2 Stanovení výzkumného problému ……………...…………………..........80 2.2.1 První zkoumaný problém ……………………..……………………..80
6
2.2.2 Druhý zkoumaný problém …….………...……………...…………...80 2.2.3 Třetí zkoumaný problém ……………………………..………......… 80 2.3 Zvolená metoda pro empirický výzkum ………...….……….………..... 81 2.3.1 Dotazník ……………………………………..……….…………….. 82 2.3.2 Analýza dotazníku ……………….…………………...……………. 86 2.4 Zhodnocení výsledků výzkumu …………………….………………..... 93 ZÁVĚR ………………….……………………………………………………... 96
7
Úvod Ve své práci se zabývám problematikou Metodiky přípravy učitele na výuku odborných předmětů pro studijní obor Mechanik elektrotechnik. Popis problému: Východiskem pro mou práci je příslušný ŠVP pro tento obor. Zabývám se v ní dlouhodobým problémem skladby učiva v odborných předmětech a její kritiky jak ze strany ţáků, tak ze strany vyučujících, ale také ze strany sociálních partnerů, tj. firem v našem regionu, u kterých naši ţáci vykonávají odbornou praxi. S kolegy učiteli i samotnými ţáky hledám optimální východiska pro zpracování osnov, tématických plánů a příprav pro odborné předměty. Rozebírám zde jednak obsah učiva jednotlivých předmětů, snaţím se vyloučit zastaralé a nepotřebné učivo, které je stále ţákům předkládáno, naopak doplnit nové potřebné poznatky, které v učivu chybí. Zabývám se samozřejmě načasováním učiva v rámci mezipředmětových vztahů. Dalším problémem, kterým se ve své práci zabývám, je náročnost učiva vzhledem k úrovni dnešních ţáků. Ţáci sice musí zvládnout určité „penzum“ znalostí pro příslušný obor, ale otázkou je, do jaké hloubky a budou-li ţáci všechny tyto znalosti skutečně potřebovat. Neméně důleţitá otázka je, jsou-li ţáci vůbec schopni poţadované učivo pochopit, coţ je samozřejmě ovlivněno nejen rozumovými schopnostmi ţáků, ale také způsobem, jakým je jim učivo předkládáno. To záleţí samozřejmě na učitelích a na vybavení školy různými učebními pomůckami a způsobu jejich vyuţívání. Cíl DP: Vypracovat vzorový projekt výuky odborných předmětů pro obor Mechanik elektrotechnik (osnovy, tématické plány, časové plány, rámcové přípravy) na podmínky SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Dále vypracovat pomůcku, která by poslouţila zejména novým učitelům v jejich začátcích, ale i zkušenějším učitelům, jako inspirace pro eventuelní zpestření vyučování při výuce odborných předmětů ve výše uvedeném studijním oboru. Zrovna tak by práce mohla poslouţit
8
při přípravě učitelů na hodiny suplování těch odborných předmětů, které obvykle neučí nebo nikdy neučili. Dále se ve své práci zabývám problematikou pouţití různých, zejména názorných a aktivizujících výukových metod při výuce odborných předmětů, způsobům, jakým je moţno předkládat látku ţákům, pouţitím různé didaktické techniky a některých výukových programů. Další samostatnou, ale důleţitou kapitolou, kterou se ve své práci zabývám jsou způsoby zkoušení a následného hodnocení ţáků při výuce odborných předmětů. Ve své diplomové práci se konkrétně zabývám rozpracováním výuky odborných předmětů dle školního vzdělávacího programu pro čtyrletý učební obor 26-41-L/01 Mechanik elektrotechnik v SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Tento obor nahrazuje dřívější obory vzdělání Mechanik číslicově řízených strojů, Mechanik silnoproudých zařízení, Mechanik elektronik, Mechanik zabezpečovacích a sdělovacích systémů a Zabezpečovací a sdělovací technika v dopravě.
Představení školy Jsme školou s právní subjektivitou, jejímţ zřizovatelem je Krajský úřad Středočeského kraje. Škola má více jak 70letou tradici ve výchově a vzdělávání mládeţe v oblasti strojírenství, stavebnictví a elektrotechniky. Studium na naší škole je bezplatné a uskutečňuje se ve tříletých učebních a čtyřletých studijních oborech včetně nástavbového studia (denní i dálkové formy). V odborném výcviku jsou vyuţívány čtyři dílny automechaniků, vybavené novou moderní technikou a diagnostikou, učebna pro výuku autoelektrikářů vybavená dvojí diagnostikou Bosch a dalšími diagnostickými přístroji pro výuku oboru autoelektrikář, učebna pro výuku pneumatiky a elektro pneumatiky v systému FESTO a učebna pro výuku programování a obsluhy CNC obráběcích strojů. Na úseku elektro jsme vybaveni třemi novými dílnami pro výuku elektro oborů
9
převáţně slaboproudého zaměření, rekonstrukce dílen pro výuku silnoproudých oborů, telekomunikačních mechaniků, automatizace a mikroprocesorové techniky průběţně probíhá. Nové dílny jsou vyuţívány jak pro výuku odborného výcviku, tak pro teoretickou výuku, převáţně pro předmět elektrická měření, ale i pro jiné odborné předměty, zejména ve vyšších ročnících. Zde některé odborné předměty vyučují učitelé odborného výcviku, coţ je výhodné u ţáků, které má učitel odborného výcviku na praxi, protoţe si v hodinách teoretické výuky ţáky můţe připravit po teoretické stránce přímo na látku, kterou bude následně procvičovat v hodinách odborného výcviku. Naopak v hodinách odborného výcviku ţáci připravují učební pomůcky pro teoretickou výuku, například pro předmět elektrická měření, kdy ţáci zhotovují vhodné přípravky, na kterých potom měří různé parametry. Mezi takovéto pomůcky patří například panely pro měření VA charakteristik diod, zenerových diod, led-diod nebo jednoduché moduly zesilovačů, na kterých ţáci měří kmitočtové charakteristiky a jiné parametry zesilovačů. Navíc si ţáci v hodinách odborného výcviku mohou vyzkoušet některá měření, která se při hodinách teoretické výuky nedají realizovat například z důvodů nedostatku měřících přístrojů vzhledem k počtu ţáků ve třídě a nedostatku času na příslušná měření. Mezi takováto měření patří například měření při revizích elektrických zařízení, jako je měření impedance vypínací smyčky, izolačních odporů elektrických rozvodů apod. Takováto měření, přímo na zařízení pod napětím ţáci sami nesmějí provádět a má-li předvádět takováto měření například přímo na rozvaděči pod napětím pro větší skupinu ţáků učitel, je to dosti problematické. Pokud však učitel odborného výcviku učí i předmět elektrická měření, můţe si ţáky v hodinách teorie připravit a v hodinách odborného výcviku, kdy je ţáků ve skupině méně a hlavně není v takové časové tísni, provést měření s kaţdým ţákem samostatně a přitom si zároveň ověřit, jak se ţák teoreticky připravil. Část ţáků 3. a 4. ročníků je uvolňována do prostředí odborných firem. Pro teoretické vyučování jsou k dispozici učebny výpočetní techniky, elektrolaboratoř a moderní
10
multimediální učebna. V oblasti výuky cizích jazyků se vyučuje anglický a německý jazyk. Mimo výuku ţáků zabezpečuje škola i vzdělávání dospělých v různých kurzech, školeních a přezkoušeních (svářecí kurzy kovů, mědi i plastů včetně periodického přezkušování, kurzy pedagogického minima pro instruktory PPV a školení vyhlášky č.50/1978 Sb. včetně periodického přezkušování). V umísťování absolventů škola spolupracuje s podniky a organizacemi místního regionu. Odborné soutěže V rámci odborného výcviku se ţáci pravidelně zúčastňují různých soutěţí odborných vědomostí a dovedností. V letošním školním roce se ţáci poprvé zúčastnili soutěţe elektrikářů v Českých Budějovicích a hned na poprvé s velmi dobrým výsledkem. Mezinárodní aktivity Výměnné pobyty s francouzským lyceem Jean Maceé z Vitry sur Seine (předměstí Paříţe) mají na naší škole jiţ dlouholetou tradici, neboť naše druţba začala jiţ před téměř 25 lety. Jedná se o týdenní výměnné pobyty ţáků, které jsou přínosem především na poli kulturním. Naši studenti mají moţnost navštívit Paříţ a poznat její architektonické památky, lépe se seznámit s historií celé Francie a zúčastnit se různých kulturních a sportovních akcí. Neméně významná je ale i motivace ţáků při výuce cizího jazyka, neboť při setkání s francouzskými studenty mají moţnost si uvědomit, ţe anglický či německý jazyk se můţe stát dorozumívacím prostředkem na celém světě, pomáhá získat nové přátele a usnadňuje uplatnění na trhu práce. Přátelství, navázaná během těchto pobytů, většinou přetrvávají i do budoucna a studenti se tak i nadále zdokonalují v jazyce. Druţební styk se Středním odborným učilištěm zemědělským v Keţmarku jsme navázali v roce 2003 a od té doby pořádáme pravidelné výměnné pobyty ţáků
11
a pedagogů. Vzhledem k absenci jazykové bariéry a blízkosti vyučovaných oborů jsou styky se slovenskou školou velmi intenzivní. Sportovně nadaní studenti se kaţdoročně účastní atletické soutěţe Keţmarská studentská míle, ve které slaví velké úspěchy – například v loňském ročníku se naše čtyřčlenné druţstvo stalo celkovým vítězem závodu. Naši učitelé se v Keţmarku pravidelně účastní Pedagogické pětky běţeckého závodu na jednu míli. Cílem akce samozřejmě není jen zlepšení fyzické kondice našich pedagogů, ale především moţnost porovnat způsob a podmínky výuky u nás a na Slovensku, vyměnit si názory a poznatky z praxe. Největším přínosem jsou ovšem výměnné pobyty ţáků různých oborů, kteří v rámci odborného výcviku vykonávají týdenní odborné praxe na Slovensku. Při nich se nejen seznámí s novou technikou a materiálními podmínkami slovenské školy a jejích partnerských podniků, ale během bohatého kulturního programu mohou poznat i krásy blízkých Vysokých Tater a obnovit své síly v termálních vodách popradského Aquacity. Pobyty jsou významné i pro učitele odborného výcviku, kteří si vyměňují zkušenosti z praktického výcviku stejných a podobných učebních oborů, seznamují se s novými technologiemi a porovnávají různé způsoby výuky. Zájmové kroužky Krouţek programování Krouţek je určen zájemcům o informační technologie, kterým jsou základní osnovy informatiky nedostačující. Tento krouţek je zaměřen na pochopení základů objektového programování. Probírají se základy jazyka Visual Basic. Po jejich zvládnutí se zaměříme na základní techniky programování v C++. Od příštího roku bychom chtěli rozšířit činnost krouţku o programování mikroprocesorů. Členové se seznámí s programováním mikroprocesorů a na stavebnici odladí řadu zajímavých zapojení. Pro zpestření činnosti by od příštího roku mělo být součástí krouţku programování stavebnic Lego Mindstorms, na kterých lze demonstrovat základní principy automatizace.
12
Krouţek konstrukce a oprav vozidel Je určen pro automechaniky, autoklempíře, zámečníky a zájemce o auta a jejich údrţbu a opravy. Ţáci zde provádí rekonstrukce a renovace jedno a dvoustopých vozidel, tuningové úpravy, výrobu a přípravu pomůcek a modelů pro výuku ţáků, mechanické a karosářské opravy motorových vozidel, práce na vlastních vozidlech a dopravních prostředcích ţáků, návštěvy výstav a akcí s motoristickou náplní. Dále v našem učilišti působí Fotografický a filmařský krouţek, krouţky stolního tenisu, střelecký krouţek, nohejbal a míčové hry. V současné době se v naší škole vzdělává kolem pěti set ţáků v tříletých učebních a čtyřletých studijních oborech se zaměřením na elektrotechniku, strojírenství a stavebnictví. Pro vyučence ve strojních a elektrotechnických oborech nabízíme denní a dálkové nástavbové studium. Teoretické vyučování probíhá ve škole v Dubské ulici, praktické vyučování vyuţívá vlastních dílen v Dubské a Unhošťské ulici, ale také odloučených pracovišť. V prostorách dílen se také nacházejí odborné učebny a sídlí zde ředitelství školy. Škola má vlastní Domov mládeže a školní kuchyni.
13
1. TEORETICKÁ ČÁST 1.1. Profil absolventa Název ŠVP:
Mechanik elektrotechnik
Kód a název oboru:
26-41-L/01 Mechanik elektrotechnik
1.2 Charakteristika školního vzdělávacího programu 1.2.1 Celkové pojetí vzdělávání „Tento školní vzdělávací program je zaměřen na profesní přípravu kvalifikovaných pracovníků pro konstrukční, technologické a projekční činnosti elektrotechnického charakteru. Kromě osvojování odborných teoretických poznatků a praktických zkušeností jsou rozvíjeny klíčové kompetence a zohledňovány individuální vzdělávací potřeby ţáků. V průběhu vzdělávání je u ţáků dosahováno takového stupně odborných znalostí a dovedností, aby byli schopni s určitou dávkou samostatnosti a iniciativy řešit praktické úkoly při dodrţování správných technologických postupů včetně zásad bezpečné práce. Absolventi naleznou své uplatnění především v elektromontáţních oborech, ale také při výrobě a údrţbě elektrozařízení, v telekomunikacích, v energetice a příbuzných oborech. Při výuce se pravidelně střídají týdny teoretického a praktického vyučování. Při teoretickém vyučování jsou vyuţívány jak reproduktivní, tak i produktivní metody výuky. Konkrétní metody a formy vzdělávání jsou rozpracovány v úvodu kaţdého vyučovacího předmětu. Vyučující všeobecně vzdělávacích předmětů kladou důraz na to, aby si ţáci osvojili efektivní způsoby studia, samostatně vyhledávali informace, pracovali s nimi a získané poznatky aplikovali v praxi. Důleţitá je motivace ţáků a všestranné posilování jejich volních vlastností. Proto je vyuţívána nejen frontální výuka, ale i výuka skupinová, týmová, kooperativní a diferencovaná. Roli motivačních činitelů zastávají hry a soutěţe,
14
simulační a situační metody, diskuze a samostatné prezentace. Ve větší míře jsou vyuţívány moderní metody výuky pomocí nových didaktických pomůcek a moderní techniky (multimediální PC, dataprojektory, přehrávače DVD a CD, videorekordéry). Se zřetelem k principům celoţivotního učení jsou ţáci vedeni k samostudiu, výuka směřuje k větší univerzálnosti, flexibilitě, kreativitě a schopnosti reflexe, které mají usnadnit vstup ţáků na trh práce. Výuka odborných předmětů je doplňována prací s modely. Tímto způsobem se při výuce uplatňuje především zásada názornosti. Důraz je kladen na motivaci ţáků a upřednostňování technik samostatného učení. V oblasti praktického vyučování se vyučovací metody realizují především formou instruktáţe a následného cvičení. Ţákům jsou vysvětleny a předvedeny pracovní operace související s jejich odbornou praxí a zdůrazněny zásady bezpečnosti práce. Důraz je kladen na soulad s teoretickou výukou, správné dodrţení pracovních postupů, samostatné řešení problémů a na kvalitu provedené práce. Klíčové a odborné kompetence ţáků se rozvíjejí prostřednictvím teoretické a praktické výuky i formou besed, exkurzí a zapojením do různých projektů a soutěţí. V jednotlivých předmětech je kladen důraz na to, aby vyučovací metody, zásady a aktivity školy v co moţná největší míře podpořily motivaci ţáků, jejich samostatnost a aktivitu. Ţáci jsou v průběhu studia vedeni také k pečlivosti, důslednosti a vzájemné spolupráci. Škola zajišťuje ţákům aktivní přístup k internetu prostřednictvím počítačů na chodbách školy. Způsob začlenění jednotlivých průřezových témat je konkretizován v učebních plánech jednotlivých vyučovacích předmětů. Realizace je prováděna přímým začleněním tématu do vzdělávacího obsahu předmětu nebo je obsahem dalších aktivit školy, jako jsou např. semináře, besedy, exkurze, kurzy, soutěţe, společenské akce apod. Do provozu školy se v největší míře promítá průřezové téma „Člověk a ţivotní prostředí“. Všem ţákům naší školy jsou průběţně zprostředkovávány znalosti, dovednosti a návyky potřebné pro ochranu ţivotního prostředí a pochopení principů trvale udrţitelného rozvoje včetně moţností řešení
15
problémů současné civilizace. Naše škola se také aktivně podílí na třídění odpadů, likvidaci pouţitých provozních látek, např. olejů a pouţitých mycích prostředků, průběţně provádíme úpravy okolí školy a účastníme se exkurzí a soutěţí souvisejících s problematikou ochrany ţivotního prostředí. Problematika
EVVO je zahrnuta v ročních
prováděcích plánech, které jsou vţdy na závěr školního roku vyhodnocovány a toto hodnocení je součástí závěrečné zprávy školy. 1.2.2 Organizace výuky Studium je koncipováno jako čtyřleté denní studium. Organizace výuky se řídí příslušnými legislativními předpisy, především zákonem č. 561/ 2004 Sb. – Školský zákon. Teoretická výuka se skládá z všeobecných a odborných předmětů, které jsou vyučovány v běţných i odborných učebnách školy. Je řízena rozvrhem sestaveným tak, aby byla respektována specifika jednotlivých předmětů a metody výuky. V úvahu je také bráno dělení tříd za účelem výuky cizích jazyků a spojování tříd z důvodu výuky všeobecně vzdělávacích předmětů u příbuzných oborů. Praktická výuka probíhá v určené dny formou odborného výcviku, který je vyučován v odborných školních učebnách a dílnách. Ve čtvrtém ročníku se výuka realizuje i v provozech sociálních partnerů školy. Součástí výuky jsou různé exkurze, semináře a návštěvy kulturních akcí. Tyto akce jsou plánovány po dohodě se zúčastněným subjektem a jsou vţdy na počátku školního roku zpracovány ve formě prováděcího plánu. Naše škola také zpracovává program prevence sociálně patologických jevů. V rámci tohoto programu jsou pořádány různé přednášky a besedy zaměřené na protidrogovou prevenci, na sexualitu, na šikanu apod.
16
1.2.3 Způsob hodnocení žáků Způsob hodnocení ţáků je konkretizován Klasifikačním řádem školy, který sjednocuje poţadavky z teoretického i praktického vyučování. Pro posouzení zvládnutí klíčových a odborných kompetencí slouţí různé formy písemného i ústního přezkoušení. Z písemných forem se jedná o testy a otevřené úlohy, které jsou zejména v odborných předmětech doplněny vizuálními materiály. Ústní přezkoušení se provádí před třídou, kdy jsou ţákovi zadány otázky nebo vytvořena problémová situace. Hodnotí se aktivita ţáků během vyučovací jednotky. Zřetel je brán i na úspěšnou účast v soutěţích a projektech. Hlavní zásady hodnocení a klasifikace ţáků v jednotlivých předmětech jsou součástí učebních osnov. V teoretickém vyučování se znalosti z všeobecných a odborných předmětů ověřují písemnou a ústní formou. Hodnotí se především průběţné zvládnutí jednotlivých probíraných celků, schopnost aplikace získaných vědomostí v praxi, přihlíţí se k aktivitě v hodinách. Při ústním přezkoušení se hodnotí nejen správnost obsahu a orientace v dané problematice, ale také způsob vyjadřování a vystupování. Ţáci jsou vedeni i k sebehodnocení. Písemnou formou jsou získané vědomosti prověřovány v kratších testech, písemných pracích i formou souhrnného opakování. Způsobem hodnocení je známkování. V odborných předmětech se v největší míře vyuţívají jiţ výše zmiňované testy, pracovní listy a práce s kombinací otevřených úloh a testu. U písemných prací se kromě znalostí zohledňuje celková grafická úprava, součástí je i hodnocení domácí přípravy. 1.2.4 Realizace bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a požární prevence Problematika bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, poţární ochrany a hygieny práce je neoddělitelnou součástí teoretického i praktického vyučování. Při výuce se vychází z platných předpisů, vyhlášek a norem, ale také z všeobecných i konkrétních bezpečnostních zásad pro obor Mechanik elektrotechnik. Při nástupu ţáků do prvního ročníku studia je provedeno celodenní školení, které postihuje bezpečnost při práci, poţární ochranu a základy první pomoci při úrazech. Další
17
školení jsou prováděna vţdy, kdyţ ţáci přicházejí na nová pracoviště nebo se v rámci učebního plánu mění jednotlivé pracovní činnosti. Ţáci mohou při výuce vykonávat práce pouze v rozsahu, který je stanoven učební osnovou tohoto ŠVP. Při vlastních výukových činnostech jsou vedeni zejména k tomu, aby dodrţovali předepsané technologické postupy a pouţívali technické vybavení, které odpovídá bezpečnostním a protipoţárním předpisům včetně pouţívání osobních ochranných pracovních prostředků. Při všech pracích souvisejících s výukou je nutná trvalá přítomnost učitele nebo učitele odborného výcviku (práce pod dozorem).“
18
1.3 Učební osnova předmětu Elektrická měření dle ŠVP ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ Obor : 26-41-L/01 Mechanik elektrotechnik „1.3.1 Pojetí vyučovacího předmětu a) obecné cíle vyučovacího předmětu V předmětu elektrická měření získají ţáci potřebné dovednosti a vědomosti vedoucí k rozvíjení smyslu pro přesnou, svědomitou a odpovědnou práci, k rozvoji poznávací a pozorovací činnosti, k rozvoji praktických dovedností z oblasti měření elektrotechnických veličin, součástek a elektronických přístrojů a zařízení. b) charakteristika učiva Ţák se seznámí s významem a účelem měření, získá přehled o vlastnostech měřících přístrojů a principech jejich činností. Umí je správně zapojovat a pouţívat. Osvojí si měřící postupy a získá systematičnost při uplatňování jednotlivých měřících metod. Umí zpracovávat naměřené hodnoty včetně jejich vyhodnocení, pracuje s počítačem. c) pojetí výuky Při výuce se vyuţívá především frontální způsob v kombinaci se skupinovou prací. Učení a práce s textem, další metody výuky a aplikace s ostatními předměty, matematika, technická dokumentace a technické předměty. Vyučovací látka
prohlubuje dříve získané poznatky o nové měřící metody, o principy
analogových a digitálních měřících přístrojů a o praktické měření s nimi. Obsahuje
nové
trendy
v oblasti
měřící
techniky,
optických
vláken
a
automatizované měření. Ve výuce bude vyuţíván simulační program Multisim umoţňující provádět simulaci nákladných měření. Vyučovací předmět je rozdělen na teorii a laboratorní cvičení, ve kterých jsou teoretické znalosti upevňovány praktickým řešením měřících úloh. Z měřících úloh ţáci vypracují protokoly o měření, které jsou nedílnou součástí
19
celkového hodnocení. d) hodnocení výsledků žáků Je kladen důraz na hloubku a porozumění učivu, schopnost aplikovat poznatky v praxi, samostatně pracovat a tvořit. Znalosti jsou prověřovány: - písemně, krátkými testy, zaměřenými k probranému učivu - ústně, zkoušení u tabule, samostatné provedení měření dle zadaného úkolu - celkový projev a aktivita při vyučování - na základě provedení měřících cvičení a vyhodnocení technické zprávy o měření zadaného úkolu, zpracování na počítači.
1.3.2 Rozpis učiva předmětu Elektrická měření dle ŠVP ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ Obor : 26-41-L/01 Mechanik elektrotechnik 2. ročník - 99 hodin Výsledky vzdělávání a kompetence
Tematické celky
Žák: vyjmenuje zásady bezpečnosti při měření popíše způsob poskytování 1. pomoci dodrţuje bezpečnostní pravidla v laboratoři při práci s měřicími
1. Základní pojmy 1.1 Laboratorní řád, bezpečnost práce, zásady poskytování první pomoci 1.2 Protokoly o měření 1.3 Význam a účel elektrotechnických měření
Počet hodin 4
přístroji 1.4 Grafické vyjádření naměřeaplikuje zásady tvorby protokolu o ných veličin měření objasní význam elektrických měření sestrojí graf naměřených hodnot
20
orientuje se v principech jedno- 2. Elektrické měřící přístroje tlivých systémů, analogových pří- 2.1 Části měřidel, stupnice, prostrojů vedení měřidel
3
uvede jejich pouţití a přednosti 2.2 Třída přesnosti, spotřeba, rozlišuje a definuje u měřicích značky na číselnících měřípřístrojů pojmy měřicí rozsah, cích přístrojů konstanta a citlivost, vlastní spotřeba, třída přesnosti zvolí vhodný měřicí přístroj na základě znalosti jednotlivých měřících přístrojů a způsobu jejich funkce vysvětlí princip činnosti jednotlivých soustav vyjmenuje vlastnosti jednotlivých soustav popíše způsoby rozšíření napěťového a proudového rozsahu
3. Soustavy měřících přístrojů 3.1 Soustava magnetoelektrická 3.2 Soustava feromagnetická 3.3 Soustava elektrodynamická 3.4 Soustava indukční
3
správně zapojí voltmetr a ampérmetr do měřeného obvodu navrhnout a vypočítat hodnoty odporů pro změnu rozsahu ampérmetru a voltmetru popíše a správně aplikuje další metody pro změnu rozsahu měřicích přístrojů popíše přímou a záznějovou metodu měření frekvence změří frekvenci signálu pomocí osciloskopu
4. Měření proudů a napětí 4.1 Metody měření stejnosměrného proudu a napětí 4.2 Metody měření střídavých proudů a napětí 4.3 Měření frekvence
8
zvolí vhodnou měřicí metodu pro 5. Měření odporů měření odporů dle měřeného 5.1 Měření odporu nepřímou meobjektu todou realizuje zapojení obvodů pro 5.2 Měření odporu přímou me-
8
21
měření odporů todou eliminuje výpočtem vliv vnitřního 5.3 Měření malých a velkých odporu měřidel rezistorů vysvětlí vzájemné zapojení měři- 5.4 Můstková metoda měření del při měření malých a velkých odporu odporů popíše princip můstkové metody měření odporu pomocí impedance, reaktance, činného odporu a frekvence vypočítá kapacitu a indukčnost správně aplikuje metody měření impedance, kapacity, vlastní a vzájemné indukčnosti popíše teorii můstkových měření a vypočítá rovnováhu na můstku správně obvodu
zapojí
wattmetr
6. Měření zdánlivých odporů 6.1 Teorie střídavých můstků 6.2 Měření kapacity měřícími můstky 6.3 Měření vlastní a vzájemné indukčnosti
8
do 7. Měření výkonu 7.1 Měření stejnosměrného vý-
8
změří výkon stejnosměrného proukonu du pomocí voltmetru a ampérmet- 7.2 Měření střídavého výkonu ru 7.3 Měření jednofázového a trojsprávně měří činný, jalový a fázového výkonu zdánlivý výkon pomocí wattmetru 7.4 Měření elektrické energie vypočítá elektrickou práci správně zapojí wattmetr a voltmetr při měření trojfázového obvodu objasní princip činnosti elektroměru
22
samostatně změří jednofázový 8. Měření na elektrických strotransformátor naprázdno a nakrátjích ko 8.1 Měření na transformátoru
5
změří ohmický a izolační odpor a 8.2 Měření asynchronního mourčí převod transformátoru toru změří činný a izolační odpor vinutí 8.3 Měření synchronního motomotoru ru změří účiník motoru a vypočítá kapacitu kompenzačního kondenzátoru sestrojí z naměřených hodnot momentovou charakteristiku motoru na blokovém schématu popíše princip osciloskopu definuje pojem „časová základna“ správně nastaví ovládací prvky a vysvětlí jejich význam a pouţití, správně odečte hodnoty amplitudy
9. Osciloskopy 9.1 Jednotlivé části osciloskopu a jeho funkce 9.2 Odečítání naměřených hodnot z osciloskopu 9.3 Měření napětí
7
a časové periody z obrazovky 9.4 Měření kmitočtu a fázového vzájemně porovná amplitudu a posuvu fázový posuv signálů u vícekanálového osciloskopu provádí samostatně základní sta- 10. Měření vlastností polovotická měření polovodičových soudičových součástek částek a porovnává je s katalogem 10.1 Měření V-A charakteristizpracuje výsledky měření do ky diody tabulek a grafů a zpracuje 10.2 Měření charakteristik trantechnickou zprávu o měření zistorů
8
vyjmenuje druhy zdrojů nf a vf 11. Měřící generátory signálu a popíše význam nastavo- 11.1 Zdroje nf a vf signálů vacích prvků 11.2 Generátory průběhů vysvětlí důvody pouţití různých časových průběhů při měření parametrů zařízení
8
23
objasní způsoby převodu spojitého 12. Digitální měřící přístroje signálu na digitální 12.1 Převodníky popíše vlastnosti a parametry 12.2 Digitální voltmetry
12
digitálních měřících přístrojů 12.3 Multimetry popíše funkci nastavovacích prvků 12.4 Digitální osciloskopy multimetru 12.5 Spektrální analyzátory změří základní elektrické veličiny digitálním multimetrem popíše výhody moţnosti pouţití paměťových osciloskopů a spektrálních analyzátorů zvolí vhodný zdroj signálu na zá- 13. Měření elektronických zakladě znalosti jednotlivých druhů řízení přístrojů a způsobu jejich funkce 4.1 Měření charakteristik zesizměří zisk zesilovače lovače změří frekvenční a fázovou 4.2 Měření vf obvodů“ charakteristiku zesilovače změří rezonanční frekvenci
17
24
1.3.3 Tematický plán předmětu Elektrická měření TEMATICKÝ PLÁN VYUČOVACÍHO PŘEDMĚTU ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ Učební obor:
26-41-L/01 Mechanik elektrotechnik
Ročník: Vyučující:
ČASOVÝ ROZVRH IX.10
2
Počet vyučovacích hodin: 99
Stanislav Dlouhý
Školní rok: 2010 - 2011
POČET
TEMA
OBSAH TEMATU
HODIN
Základní pojmy
4
-
POMŮCKY DID.TECH.
Laboratorní řád, bezpečnost práce, zásady poskytování 1. pomoci
- Protokoly o měření - Význam a účel elektrotechnických měření - Grafické vyjádření naměřených veličin IX.10
Elektrické
měřicí
3
-
Části měřidel, stupnice, Přípravy provedení měřidel
přístroje -
Dataprojektor
Měřící rozsah, konstanta, Různé MP citlivost
- Třída přesnosti, spotřeba, značky na číselnících měřících přístrojů - Chyby a přesnost měření IX.10
Soustavy přístrojů
měřících
3
- Soustava magnetoelektric- Přípravy ká - Soustava feromagnetická
Dataprojektor Příslušné MP
- Soustava elektrodynamická - Soustava indukční
25
X.10
Měření
proudů
a
8
-
Metody měření stejno- Přípravy směrného proudu a napětí
napětí
Dataprojektor
- Metody měření střídavých Příslušné MP proudů a napětí - Měření frekvence XI.10
Měření odporů
8
-
Měření odporu nepřímou Přípravy metodou
-
Dataprojektor
Měření odporu přímou Příslušné MP metodou
-
Měření malých a velkých rezistorů
- Můstková metoda měření odporu XI.10
Měření
zdánlivých
8
- Teorie střídavých můstků -
odporů
Přípravy
Měření kapacity měřícími Dataprojektor můstky
Příslušné MP
- Měření vlastní a vzájemné indukčnosti XII.10
Měření výkonu
8
- Měření stejnosměrného vý- Přípravy konu
Dataprojektor
- Měření střídavého výkonu -
Příslušné MP
Měření jednofázového a trojfázového výkonu
- Měření elektrické energie I.11
Měření na elektrických strojích
5
- Měření na transformátoru -
Měření asynchronního MP, měřený motoru
-
Příslušné
Měření
přístroj synchronního
motoru
26
I.11
Osciloskopy
7
- Jednotlivé části oscilosko- Osciloskop, pu a jeho funkce -
měřený
Odečítání naměřených výrobek hodnot z osciloskopu
- Měření napětí - Měření kmitočtu a fázového posuvu
27
1.4 Vzor vypracované přípravy pro předmět Elektrická měření V dalším textu uvádím rámcovou přípravu na výuku odborného předmětu Elektrická měření pro obor Mechanik elektrotechnik na jedno pololetí. Vycházím z výše uvedeného rozpisu učiva v ŠVP pro daný obor na SOŠ a SOU Kladno, Dubská a z výše uvedeného tématického plánu předmětu, který vychází přímo z osnovy v ŠVP. Tématický plán je doplněn časovým harmonogramem plnění jednotlivých témat, přičemţ je ponechána určitá volnost pro případné nečekaně vzniklé časové disproporce a skluzy ve výuce. Další, velmi důleţitou věcí, je u tohoto předmětu rozvrh hodin během výuky. Podle osnovy má předmět dotaci 3 hodiny týdně, ale při tvorbě školního rozvrhu by se mělo dbát na to, aby například na laboratorní měření byly k dispozici dvouhodinovky, protoţe náročnější měření nelze za jednu vyučovací hodinu stihnout. Další problém, který je zpravidla zapotřebí řešit je ten, ţe v jedné skupině, provádějící elektrická měření, je počet ţáků omezen na cca 10 ţáků, coţ u početnějších tříd vyţaduje rozdělení na více skupin. Pak jsou zapotřebí buď dva učitelé na předmět elektrická měření, coţ by neměl být ve většině větších škol problém, protoţe učitelů odborných předmětů v oborech elektro je více, větší problém však bývá počet přístrojů, obzvláště pokud se jedná měření drahými přístroji. V SOŠ a SOU Kladno, Dubská tento problém zpravidla řešíme dělením na skupiny tak, ţe jedna skupina má v době měření jiný předmět, např. cizí jazyk, protoţe tam bývají ţáci rozděleni na „němčináře“ a „angličtináře“. Další moţnost bývá u víceoborových tříd, kde se učí všeobecné předměty společně a na odborné předměty se pak ţáci dělí na skupiny podle odbornosti. U oboru mechanik elektrotechnik, o kterém se zde zmiňuji, učím jednu skupinu v počtu 9 ţáků a mám k dispozici dvě trojhodinovky za 14 dní. Není to sice nejideálnější stav, protoţe tři hodiny jednoho předmětu za sebou jsou pro soustředění ţáků dost, ale to se dá řešit organizačně tak, ţe prvou hodinu se vezme čistá teorie, příprava na následující měření a na samotné měření je pak více času. Proto je dále uvedená příprava zpracována převáţně do tříhodinových bloků.
28
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
1
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 1
Název tematického celku: Základní pojmy Téma vyučovací hodiny:
Laboratorní řád, bezpečnost práce, 1.pomoc
Druh vyučovací hodiny:
Úvodní
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - laboratorní řád - instruktáţní film „FLUKE“
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s laboratorním řádem, bezpečností práce při práci v elektrolaboratoři,
s měřícími
přístroji,
seznámit
ţáky
s poskytováním první pomoci. I. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Laboratorní řád dílny E3 b) Promítnutí instruktáţního filmu od firmy FLUKE c) Podpis poučení o bezpečnosti práce II. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Jaké podmínky musíte splňovat pro vstup do elektrolaboratoře? b) Jak se budete chovat po vstupu do elektrolaboratoře? c) Kdo hradí škody na zařízení způsobené nedbalostí? d) Co je zakázáno ţákům při práci v laboratoři? e) Co uděláte bezprostředně po objevení závady na zařízení nebo měřících přístrojích v elektrolaboratoři?
29
f) Co provedete po ukončení měření? g) Vyjmenujte hlavní zásady pomoci při úrazu elektrickým proudem? III. ZADÁNÍ DOMÁCÍHO ÚKOLU Pořídit si desky formátu A4 na výukové materiály (viz.předvedené vzory).
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
1
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 2 Název tematického celku: Základní pojmy Téma vyučovací hodiny:
Protokoly o měření
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - vzorové protokoly o měření
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se zásadami tvorby protokolu o měření. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Jaké podmínky musíte splňovat pro vstup do elektrolaboratoře? b) Jak se budete chovat po vstupu do elektrolaboratoře? c) Kdo hradí škody na zařízení způsobené nedbalostí? d) Co je zakázáno ţákům při práci v laboratoři? e) Co uděláte bezprostředně po objevení závady na zařízení nebo měřících přístrojích v elektrolaboratoři? f) Co provedete po ukončení měření? g) Vyjmenujte hlavní zásady pomoci při úrazu elektrickým proudem?
30
II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Zásady pro psaní protokolů o měření. b) Co má obsahovat protokol o měření. c) Oznámení emailové adresy pro odevzdávání protokolů. d) Sdělení formátu jména souboru pro odevzdání v elektronické podobě. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) V jakém formátu je moţno zasílat protokoly o LP v elektronické podobě? b) Na jakou emailovou adresu je moţno protokoly posílat? IV. ZADÁNÍ DOMÁCÍHO ÚKOLU Poslat na email pro sběr protokolů o LP cvičný text.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
1
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 3 Název tematického celku: Základní pojmy Téma vyučovací hodiny:
Význam a účel elektrotechnických měření
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - vzorové protokoly o měření
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s významem a účelem elektrotechnických a elektronických měření. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) V jakém formátu je moţno zasílat protokoly o LP v elektronické podobě?
31
b) Na jakou emailovou adresu je moţno protokoly posílat? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Základní pojmy (kalibrování, justování, nulování, cejchování, etalon, normál). b) Rozdíl mezi měřením a zkoušením. c) Jednotky SI. d) Násobky a zlomky jednotek. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Co je to kalibrování? b) Co je to nulování MP? c) Co je to etalon? d) Jaký je rozdíl mezi měřením a zkoušením? e) Vyjmenujte jednotky SI, které znáte. f) Co znamenají předpony piko, nano, Mega, Tera a jakou mají hodnotu? IV. ZADÁNÍ DOMÁCÍHO ÚKOLU Zopakovat učivo za první tři hodiny a na příští hodinu si opatřit milimetrový papír
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
2
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 4 Název tematického celku: Základní pojmy Téma vyučovací hodiny:
Grafické vyjádření naměřených veličin
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor
32
- různé grafy a VA charakteristiky součástek - milimetrový papír Vzdělávací cíl:
Naučit ţáky vyjádřit zjištěné parametry a závislosti pomocí vhodných grafů a umět z nich vyčíst odezvy na určité změny vstupních parametrů.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Co je to kalibrování? b) Co je to nulování měřícího přístroje? c) Co je to elektrická nula a co mechanická nula? d) Jaký je rozdíl mezi měřením a zkoušením? e) Vyjmenujte jednotky SI, které znáte. f) Co znamenají předpony piko, nano, Mega, Tera a jakou mají hodnotu? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Sestrojení jednoduché VA charakteristiky bod po bodu na milimetrový papír (např. ţárovky – naměřené hodnoty zapsat do tabulky a poté sestrojit graf). b) Sestrojit stejnou nebo podobnou charakteristiku v Excelu. c) Porovnání vhodnosti různých druhů grafů pro znázornění měřených parametrů. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Sestrojte
samostatně
VA
charakteristiku
zadané
součástky
pomocí
regulovaného zdroje s vestavěným V-metrem a A-metrem.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
2
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 5
33
Název tematického celku: Elektrické měřící přístroje Téma vyučovací hodiny:
Části měřidel, stupnice, provedení měřidel
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - různé měřící přístroje, ručkové i digitální
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s různými měřícími přístroji jak analogovými, dnes jiţ téměř nepouţívanými, tak digitálními, pouţívanými v hojné míře díky značnému poklesu cen, jejich výhodami a nevýhodami. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Sestrojení jednoduché VA charakteristiky bod po bodu na milimetrový papír. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Analogové - ručkové MP – části měřidel, stupnice, měřící rozsah, konstanta. b) Digitální MP, laboratorní, dílenské multimetry. c) Citlivost MP. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Vyjmenujte druhy stupnic analogových MP podle průběhu? b) Co je to měřící rozsah MP a jak souvisí s citlivostí MP? c) Jaké displeje se pouţívají u dílenských multimetrů? d) Jakou maximální hodnotu můţe zobrazit 3 a ½ místný displej.
34
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
2
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 6 Název tematického celku: Elektrické měřící přístroje. Téma vyučovací hodiny:
Třída přesnosti, vlastní spotřeba MP, značky na MP.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - různé měřící přístroje, ručkové i digitální
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s pojmy třída přesnosti MP, vlastní spotřeba MP a naučit na co nás upozorňují různé značky na MP. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Vyjmenujte druhy stupnic analogových MP podle průběhu? b) Co je to měřící rozsah MP a jak souvisí s citlivostí MP? c) Jaké displeje se pouţívají u dílenských multimetrů? d) Jakou maximální hodnotu můţe zobrazit 3 a ½ místný displej. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Třída přesnosti MP. b) Vlastní spotřeba MP. c) Značky na analogových MP. d) Značky na digitálních MP. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Co se rozumí pojmem třída přesnosti MP? b) Co je to vlastní spotřeba MP a jak ovlivňuje měřenou veličinu? c) Co nám například udávají značky na analogových MP?
35
IV. ZADÁNÍ DOMÁCÍHO ÚKOLU Zopakovat látku probranou od začátku školního roku, příští hodinu bude desetiminutovka.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
3
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 7 Název tematického celku: Elektrické měřící přístroje. Téma vyučovací hodiny:
Chyby a přesnost měření.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - různé měřící přístroje, ručkové i digitální
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky s pojmy absolutní a relativní chyba při měření, s chybami typickými pro analogové přístroje a s chybami digitálních přístrojů, jakoţ i s pojmem kalibrace MP.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Opakování formou desetiminutovky. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Chyby měření – absolutní chyba, relativní chyba. b) Chyby analogových MP. c) Chyby digitálních MP. d) Ověřování (kalibrace) MP.
36
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Vysvětlete, čím se liší absolutní a relativní chyba MP. b) Vyjmenujte, jaké chyby se vyskytují při čtení údajů z analogových MP. c) Co je to chyba paralaxou? d) Co nejvíce ovlivňuje přesnost digitálního MP? e) Co je to kalibrace a proč se dělá?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
3
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 8 Název tematického celku: Soustavy měřících přístrojů. Téma vyučovací hodiny:
Soustava magnetoelektrická.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - měřící přístroj magnetoelektrický, popř. obraz
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky s konstrukcí magnetoelektrického systému a jeho charakteristickými vlastnostmi.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Vysvětlete, čím se liší absolutní a relativní chyba MP. b) Vyjmenujte, jaké chyby se vyskytují při čtení údajů z analogových MP. c)
Co je to chyba paralaxou?
d) Co nejvíce ovlivňuje přesnost digitálního MP?
37
e) Co je to kalibrace a proč se dělá? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Princip magnetoelektrické soustavy. b) Výhody magnetoelektrické soustavy. c) Nevýhody magnetoelektrické soustavy. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Popište konstrukci magnetoelektrické soustavy, její princip. b) Jaké jsou výhody a nevýhody magnetoelektrické soustavy? c) Nakreslete značku magnetoelektrické soustavy.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
3
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 9 Název tematického celku: Soustavy měřících přístrojů. Téma vyučovací hodiny:
Soustava feromagnetická.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - měřící přístroj feromagnetický, popř. obraz
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky s konstrukcí feromagnetického systému a jeho charakteristickými vlastnostmi.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Popište konstrukci magnetoelektrické soustavy, její princip. b) Jaké jsou výhody a nevýhody magnetoelektrické soustavy? c) Nakreslete značku magnetoelektrické soustavy. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA
38
a) Princip feromagnetické (elektromagnetické) soustavy. b) Výhody feromagnetické soustavy. c) Nevýhody feromagnetické soustavy. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Popište konstrukci feromagnetické soustavy, její princip. b) Jaké jsou výhody a nevýhody feromagnetické soustavy? c) Nakreslete značku feromagnetické soustavy. IV. ZADÁNÍ DOMÁCÍHO ÚKOLU Zopakovat probrané učivo za poslední 3 hodiny, doplnit poznámkové sešity, bude provedena jejich kontrola.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
4
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 10 Název tematického celku: Soustavy měřících přístrojů. Téma vyučovací hodiny:
Soustava elektrodynamická a indukční.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - měřící přístroj elektrodynamický a indukční
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky s konstrukcí elektrodynamického a indukčního systému.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Popište konstrukci feromagnetické soustavy, její princip.
39
b) Jaké jsou výhody a nevýhody feromagnetické soustavy? c) Nakreslete značku feromagnetické soustavy. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Princip elektrodynamické soustavy. b) Princip indukční soustavy. c) Oblast pouţití těchto soustav. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Popište princip elektrodynamické soustavy. b) Popište princip indukční soustavy. c) Kde se v domácnosti můţeme setkat s indukční soustavou? d) Který měřící přístroj vyuţívá elektrodynamickou soustavu?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
4
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 11-12 Název tematického celku: Měření proudů a napětí. Téma vyučovací hodiny:
Měření stejnosměrných napětí a proudů.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - dílenské multimetry - laboratorní zdroje - propojovací kabely - různé spotřebiče (zatěţovací odpory apod.)
40
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky se způsoby měření stejnosměrných napětí a proudů v obvodech.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Popište princip elektrodynamické soustavy. b) Popište princip indukční soustavy. c) Kde se v domácnosti můţeme setkat s indukční soustavou? d) Který měřící přístroj vyuţívá elektrodynamickou soustavu? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Demonstrace měření stejnosměrných napětí a proudů na sérioparalerních zapojeních s odpory pomocí programu Multisim. b) Demonstrace
měření
stejnosměrných
napětí
a
proudů
na
různých
sérioparalerních zapojeních s odpory zapojenými na nepájivých polích učitelem nebo vybraným ţákem. c) Samostatná měření stejnosměrných napětí a proudů na odporech zapojených na nepájivých polích dle rozdaných zadání – ţáci měří po dvojicích. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Jak zapojujeme ss V-metr do obvodu? b) Jak měříme ss proud v obvodu a jakým MP? c) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý V-metr a proč? d) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý A-metr a proč?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
5
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 13
41
Název tematického celku: Měření proudů a napětí. Téma vyučovací hodiny:
Měření střídavých napětí a proudů.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - dílenské multimetry - laboratorní zdroje - propojovací kabely - různé spotřebiče (zatěţovací odpory apod.)
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsoby měření střídavých napětí a proudů v obvodech. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Jak zapojujeme ss V-metr do obvodu? b) Jak měříme ss proud v obvodu a jakým MP? c) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý V-metr a proč? d) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý A-metr a proč? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Demonstrace měření střídavých napětí a proudů na sérioparalerních zapojeních s odpory pomocí programu Multisim. b) Samostatná měření střídavých napětí a proudů na odporech zapojených na nepájivých polích dle rozdaných zadání – ţáci měří po dvojicích. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Jak zapojujeme střídavý V-metr do obvodu? b) Jak měříme střídavý proud v obvodu a jakým MP? c) Jaký rozsah nastavíme na V-metru, budeme-li měřit neznámé napětí? d) Můţeme pouţít stejnosměrný A-metr pro měření střídavých proudů? e) Můţeme střídavým V-metrem měřit stejnosměrné napětí?
42
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
5
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 14-15 Název tematického celku: Měření proudů a napětí. Téma vyučovací hodiny:
Měření frekvence, rozšiřování rozsahů MP.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - dílenské multimetry
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky se způsoby měření frekvence, rozšiřováním rozsahů V-metrů a A-metrů.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Jak zapojujeme střídavý V-metr do obvodu? b) Jaký rozsah nastavíme na V-metru, budeme-li měřit neznámé napětí? c) Můţeme pouţít stejnosměrný A-metr pouţít pro měření střídavých proudů? d) Můţeme střídavým V-metrem měřit stejnosměrné napětí? e) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý V-metr a proč? f) Jaký vnitřní odpor by měl mít dobrý A-metr a proč? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření frekvence pomocí multimetru s čítačem. b) Jazýčkový kmitoměr. c) Předřadníky a bočníky. d) Měřící transformátory napětí a proudu. e) Klešťové ampérmetry.
43
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Proveďte výpočet předřadníku k V-metru s rozsahem 100V a vnitřním odporem 10 kΩ/V tak, abychom rozsah V-metru zvýšili na 500V. b) Vnitřní odpor A-metru na rozsahu 10A ss je 0,1Ω, jaký odpor musí mít bočník, abychom mohli měřit tímto A-metrem max. proud 200A? c) Na jakém principu pracuje střídavý klešťový A-metr? d) Jak zvýšíme citlivost klešťového A-metru? e) K čemu se pouţívají měřící transformátory a jak značíme jejich svorky?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
6
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 16 Název tematického celku: Měření proudů a napětí. Téma vyučovací hodiny:
Opakovací hodina.
Druh vyučovací hodiny:
Diagnostická hodina
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Kontrola vědomostí ţáků. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Proveďte výpočet předřadníku k V-metru s rozsahem 100V a vnitřním odporem 10 kΩ/V tak, abychom rozsah V-metru zvýšili na 500V. b) Vnitřní odpor A-metru na rozsahu 10A ss je 0,1Ω, jaký odpor musí mít bočník, abychom mohli měřit tímto A-metrem max. proud 200A? c) Na jakém principu pracuje střídavý klešťový A-metr?
44
d) Jak zvýšíme citlivost klešťového A-metru? e) K čemu se pouţívají měřící transformátory a jak značíme jejich svorky? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Písemná čtvrtletní práce.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
6
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 17-18
Název tematického celku: Měření proudů a napětí. Téma vyučovací hodiny:
Samostatné měření napětí a proudu dle zadání.
Druh vyučovací hodiny:
Laboratorní práce
Didaktické pomůcky:
- dílenské multimetry - laboratorní zdroje - propojovací kabely - různé spotřebiče (zatěţovací odpory apod.)
Vzdělávací cíl: Samostatná laboratorní práce – výstupem bude protokol o měření napětí a proudů dle zadání. I. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Samostatná laboratorní práce – Měření napětí a proudů – viz.zadání.
45
Měření napětí a proudu - zadání Úkol měření: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Změřte jednotlivé odpory ohmmetrem a hodnoty zapište do tabulky. Propojte odpory podle schématu. Na zdířky Z+ a Z- připojte stejnosměrné napětí vnějšího zdroje (U = 12V). Změřte úbytky napětí na odporech R1 – R7. Změřte proudy protékající odpory R1 – R7. Vypočítejte zatíţení jednotlivých odporů ve wattech. Z výsledků výpočtů a měření sestavte přehlednou tabulku. Pomocí výsledků měření dokaţte platnost Kirchhoffových zákonů.
Schéma zapojení:
R1 = 4R7; R2 = 12 Ω; R3 = 12 Ω; R4 = 220 Ω; R5 = 470 Ω; R6 = 680 Ω; R7 = 8,2 kΩ; Naměřené a vypočítané hodnoty: Pouţité přístroje: Závěr měření:
46
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
7
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 19-20 Název tematického celku: Měření odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření odporu nepřímou metodou.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - dílenské multimetry - laboratorní zdroje - propojovací kabely - měřené odpory
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření odporů nepřímou metodou. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Proveďte výpočet předřadníku k V-metru s rozsahem 100V a vnitřním odporem 10 kΩ/V tak, abychom rozsah V-metru zvýšili na 500V. b) Vnitřní odpor A-metru na rozsahu 10A ss je 0,1Ω, jaký odpor musí mít bočník, abychom mohli měřit tímto A-metrem max. proud 200A? c) Na jakém principu pracuje střídavý klešťový A-metr? d) Jak zvýšíme citlivost klešťového A-metru? e) K čemu se pouţívají měřící transformátory a jak značíme jejich svorky? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Ohmova metoda pro měření malých odporů. b) Ohmova metoda pro měření velkých odporů. c) Měření odporu srovnávací metodou. d) Simulace měřících metod pomocí programu Multisim. e) Praktické měření odporu Ohmovou metodou.
47
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Co je to nepřímá metoda měření odporu? b) Jaký je rozdíl mezi Ohmovou metodou pro měření malých a velkých odporů a proč? c) Vysvětlete princip srovnávací metody měření odporu.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
7
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 21 Název tematického celku: Měření odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření odporu přímou metodou.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - dílenské multimetry - měřené odpory
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření odporů přímou metodou. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Co je to nepřímá metoda měření odporu? b) Jaký je rozdíl mezi Ohmovou metodou pro měření malých a velkých odporů a proč? c) Vysvětlete princip srovnávací metody měření odporu. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření odporu přímou metodou.
48
b) Měření velkých odporů přímou metodou. c) Měření malých odporů přímou metodou. d) Praktické měření odporu přímou metodou. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Jak se měří odpor přímou metodou? b) Na co si musíme dát pozor při měření velkých odporů multimetrem? c) Co nám můţe podstatně zhoršit přesnost měření malých odporů?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
8
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 22-24 Název tematického celku: Měření odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření odporu můstkovou metodou.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření odporů můstkovou metodou. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Jak se měří odpor přímou metodou? b) Na co si musíme dát pozor při měření velkých odporů multimetrem? c) Co nám můţe podstatně zhoršit přesnost měření malých odporů? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření odporů můstkovou metodou. b) Wheatstoneův můstek.
49
c) Drátový můstek. d) Měření velmi malých odporů. e) Měření velmi velkých odporů III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) V čem spočívá princip měření odporu můstkovou metodou? b) Nakreslete Wheatstoneův můstek a vztahy mezi odpory. c) Nakreslete princip drátového můstku. d) Na co si musíme dát pozor při měření velmi velkých odporů? e) Co můţe značně ovlivnit výsledek měření při měření velmi malých odporů?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
9
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 25-26 Název tematického celku: Měření odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření odporu můstkovou metodou.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření odporů můstkovou metodou. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) V čem spočívá princip měření odporu můstkovou metodou? b) Nakreslete Wheatstoneův můstek a vztahy mezi odpory. c) Nakreslete princip drátového můstku.
50
d) Na co si musíme dát pozor při měření velmi velkých odporů? e) Co můţe značně ovlivnit výsledek měření při měření velmi malých odporů? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Samostatná laboratorní práce – Měření odporů – viz.zadání.
Měření odporů ohmmetrem – zadání LP2 Úkol měření: 1. Změřte jednotlivé odpory ohmmetrem a hodnoty zapište do tabulky. 2. Propojte odpory podle schématu. 3. Vypočítejte výslednou hodnotu odporu mezi body Z2-Z3; Z4-Z5; Z1-Z3; Z1Z4; Z1-Z5; Z1-Z6. 4. Proveďte měření odporů ve stejných bodech. 5. Z výsledků výpočtů a měření sestavte přehlednou tabulku 6. V závěru zdůvodněte eventuelní rozdíly mezi vypočítanými a naměřenými hodnotami. Schéma zapojení:
R1 = 4R7; R2 = 12 Ω; R3 = 12 Ω; R4 = 220 Ω; R5 = 470 Ω; R6 = 680 Ω; R7 = 8,2 kΩ; Naměřené a vypočítané hodnoty:
51
Pouţité přístroje: Závěr měření:
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
9
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 27 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Teorie střídavých můstků.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření odporů pomocí střídavých můstkových metod. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) V čem spočívá princip měření odporu můstkovou metodou? b) Nakreslete Wheatstoneův můstek a vztahy mezi odpory. c) Nakreslete princip drátového můstku. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření odporů střídavými měřícími můstky. b) Měření kapacity střídavými měřícími můstky. c) De Sautyho můstek – simulace programem Multisim.
52
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) V čem se liší střídavé měřící můstky od stejnosměrných? b) Nakreslete jednoduchý střídavý můstek pro měření kapacit. c) Jak se tento můstek jmenuje? d) Co je nevýhodou tohoto můstku?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
10
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 28-29 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření kapacity střídavými měřícími můstky.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - dílenské multimetry - laboratorní zdroje - propojovací kabely - měřené kondenzátory
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky se způsobem měření kapacity kondenzátorů můstkovou metodou.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) V čem se liší střídavé měřící můstky od stejnosměrných? b) Nakreslete jednoduchý střídavý můstek pro měření kapacit.
53
c) Jak se tento můstek jmenuje? d) Co je nevýhodou tohoto můstku? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Wienův můstek pro měření kapacit. b) Scheringův můstek pro měření kapacit. c) Simulace měření kapacit pomocí programu Multisim. d) Měření kapacity elektrolytických kondenzátorů v dílenské praxi. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) V čem se liší Wienův nebo Scheringův můstek od jednoduchého De Sautyho můstku? b) Co se pouţívá často jako nulový indikátor u střídavých můstků? c) S čím musíme zpravidla počítat při měření kapacit střídavým proudem na rozdíl od měření činných odporů?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
10
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 30 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření vlastní indukčnosti cívek.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření vlastní indukčnosti. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) V čem se liší Wienův nebo Scheringův můstek od jednoduchého De Sautyho můstku?
54
b) Co se pouţívá často jako nulový indikátor u střídavých můstků? c) S čím musíme zpravidla počítat při měření kapacit střídavým proudem na rozdíl od měření činných odporů? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření vlastní indukčnosti voltmetrem a ampérmetrem. b) Měření vlastní indukčnosti pomocí Maxwell-Wienova můstku. c) Měření vlastní indukčnosti pomocí Owenova můstku. d) Simulace měření indukčností pomocí programu Multisim. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Jaká dvě základní zapojení se pouţívají při měření indukčnosti VA metodou? b) Vyjmenujte můstky pro měření vlastní indukčnosti, které znáte.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
11
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 31-32 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Praktická měření kapacity.
Druh vyučovací hodiny:
Laboratorní práce
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - regulovatelný střídavý zdroj - V-metry a A-metry - propojovací šňůry - měřené kondenzátory
Vzdělávací cíl: Praktický nácvik měření kapacity v laboratorních podmínkách. Vyhotovení měřících protokolů ţáky.
55
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Jaká dvě základní zapojení se pouţívají při měření indukčnosti VA metodou? b) Vyjmenujte můstky pro měření vlastní indukčnosti, které znáte. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Samostatná laboratorní práce – Měření kapacity a indukčnosti – viz.zadání.
Měření kapacity střídavým proudem – zadání LP3 1) Úkol měření: Proveďte měření kapacity kondenzátorů I. 1 kondenzátor zapojený samostatně II. 2 kondenzátory zapojené sériově III. 2 kondenzátory zapojené paralelně 2) Schéma zapojení: I.
II.
56
III.
3) Naměřené a vypočítané hodnoty: Postup měření: Měřený kondenzátor připojíme na zdroj střídavého napětí a odečteme proud a napětí procházejícím obvodem. Tento způsob realizujeme pro I. II. III. způsob. Z naměřených hodnot napětí a proudu
vypočítáme
kapacitní
odpor
vypočítáme z upraveného vztahu C
U
XC
1 2 fX
a
I
kapacitu
pro sériové a C
paralelní zapojení kondenzátorů vypočítáme celkovou kapacitu a vypočtené hodnoty porovnáme s naměřenými. Pro sériové spojení platí vztah
1
1
1
C
C1
C2
a pro paralelní C
C1
C2
Výsledky měření: I.
Výpočet z naměřených hodnot:
II.
Výpočet z naměřených hodnot: Výpočet ze štítkových hodnot:
III.
Výpočet z naměřených hodnot: Výpočet ze štítkových hodnot:
57
4) Pouţité přístroje: 5) Závěr měření:
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
11
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 33 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Měření vzájemné indukčnosti cívek.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsobem měření vzájemné indukčnosti cívek. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Nakreslete zapojení pro měření kapacity pomocí V-metru a A-metru? b) Spočítejte výslednou kapacitu dvou kondenzátorů 8μF a 4 μF při zapojení do série a při paralerním zapojení. c) Jak zjistíme kapacitní odpor pomocí zapojení z otázky a? d) Jak spočítáme kapacitu ze zjištěného kapacitního odporu? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření vzájemné indukčnosti cívek voltmetrem a ampérmetrem. b) Měření vzájemné indukčnosti sériovým spojením cívek. c) Měření vzájemné indukčnosti pomocí Campbellova můstku.
58
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Popište měření vzájemné indukčnosti cívek V-metrem a A-metrem. b) Popište měření vzájemné indukčnosti sériovým spojením cívek. c) Co je to Campbellův můstek?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
12
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 34 Název tematického celku: Měření zdánlivých odporů. Téma vyučovací hodiny:
Opakovací hodina – shrnutí tematického celku.
Druh vyučovací hodiny:
Opakovací - diagnostická
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Zjištění stupně zvládnutí tematického celku. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z TEMATICKÉHO CELKU a) V čem se liší střídavé měřící můstky od stejnosměrných? b) Nakreslete jednoduchý střídavý můstek pro měření kapacit. c) Jak se tento můstek jmenuje? d) Co je nevýhodou tohoto můstku? e) V čem se liší Wienův nebo Scheringův můstek od jednoduchého De Sautyho můstku? f) Co se pouţívá často jako nulový indikátor u střídavých můstků? g) S čím musíme zpravidla počítat při měření kapacit střídavým proudem na rozdíl od měření činných odporů?
59
h) Jaká dvě základní zapojení se pouţívají při měření indukčnosti VA metodou? i) Vyjmenujte můstky pro měření vlastní indukčnosti, které znáte. j) Nakreslete zapojení pro měření kapacity pomocí V-metru a A-metru? k) Spočítejte výslednou kapacitu dvou kondenzátorů 8μF a 4 μF při zapojení do série a při paralerním zapojení. l) Jak zjistíme kapacitní odpor pomocí měření napětí a proudu? m) Jak spočítáme kapacitu ze zjištěného kapacitního odporu? n) Popište měření vzájemné indukčnosti cívek V-metrem a A-metrem. o) Popište měření vzájemné indukčnosti sériovým spojením cívek. p) Co je to Campbellův můstek?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
12
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 35-36 Název tematického celku: Měření výkonu. Téma vyučovací hodiny:
Měření stejnosměrného výkonu.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - měřené spotřebiče (ţárovky, ţehličky, topná tělesa) - multimetry
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsoby měření výkonu ss. a st. proudu.
60
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Jak spočítáme výkon stejnosměrného proudu? b) Jak spočítáme výkon střídavého jednofázového proudu? c) Jaký je vzorec pro výpočet elektrické práce? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření elektrického výkonu stejnosměrného proudu nepřímou metodou. b) Simulace měření výkonu el. proudu nepřímou i přímou metodou pomocí programu Multisim. c) Praktická ukázka měření elektrického výkonu. d) Měření činného výkonu W-metrem. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Popište měření elektrického výkonu stejnosm. proudu nepřímou metodou. b) Jak se liší měření elektrického výkonu přímou metodou od nepřímé? c) Jak se jmenuje přístroj na měření výkonu přímou metodou a jak se zapojuje do elektrického obvodu?
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
13
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 37-39 Název tematického celku: Měření výkonu. Téma vyučovací hodiny:
Měření střídavého jednofázového a třífázového výkonu.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor
61
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky se způsoby měření výkonu jednofázového a třífázového proudu.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Popište měření elektrického výkonu stejnosm. proudu nepřímou metodou. b) Jak se liší měření elektrického výkonu přímou metodou od nepřímé? c) Jak se jmenuje přístroj na měření výkonu přímou metodou a jak se zapojuje do elektrického obvodu? II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření výkonu jednofázového střídavého proudu wattmetrem. b) Měření výkonu jednofázového proudu s měřicím transformátorem proudu. c) Měření výkonu jednofázového proudu s měřícími transformátory proudu a napětí. d) Měření činného výkonu v trojfázové síti e) Měření výkonu trojfázového proudu s měřícími transformátory proudu. f) Měření výkonu trojfázového proudu s měřícími transformátory proudu a napětí. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Zapojení jednofázového wattmetru. b) Zapojení jednofázového wattmetru s měřícími transformátory proudu. c) Měření činného výkonu v trojfázové síti d) Měření výkonu trojfázového proudu s měřícími transformátory proudu.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
14
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 40-42
62
Název tematického celku: Měření výkonu. Téma vyučovací hodiny:
Měření elektrické energie.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsoby měření práce jednofázového a třífázového proudu. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Zapojení jednofázového wattmetru. b) Zapojení jednofázového wattmetru s měřícími transformátory proudu. c) Měření činného výkonu v trojfázové síti d) Měření výkonu trojfázového proudu s měřícími transformátory proudu. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření jalového výkonu. b) Měření zdánlivého výkonu. c) Měření práce elektrického proudu. d) Zapojení elektroměrů pro přímé měření elektrické práce. e) Zapojení elektroměrů pro nepřímé měření elektrické práce. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Měření jalového výkonu. b) Co je to zdánlivý výkon? c) Zapojení elektroměru pro přímé měření spotřeby. d) Zapojení elektroměru pro nepřímé měření spotřeby.
63
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
15
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 43-44
Název tematického celku: Měření na elektrických strojích. Téma vyučovací hodiny:
Měření na transformátorech.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - cvičné moduly - transformátory
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se způsoby měření základních parametrů transformátorů.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Coje to transformátor? b) Princip funkce transformátoru. c) Konstrukce transformátoru. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření ohmického odporu vinutí. b) Měření izolačního odporu transformátoru. c) Měření převodu transformátoru. d) Zjištění polarity cívek transformátoru. e) Měření transformátoru naprázdno. f) Měření transformátoru nakrátko. g) Měření třífázových transformátorů.
64
III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Ohmický odpor vinutí transformátoru. b) Izolační odpor proti kostře, mezi vinutími. c) Převod transformátoru, polarita vinutí. d) Měření transformátoru naprázdno a nakrátko.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
15
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 45
Název tematického celku: Měření na elektrických strojích. Téma vyučovací hodiny:
Měření na asynchronních a synchronních motorech.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - cvičné moduly - transformátory
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky se základním měřením na elektromotorech. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Co je to asynchronní elektromotor? b) Zapojení vinutí na svorkovnici asynchronního třífázového elektromotoru. c) Jednofázové elektromotory. d) Komutátorové elektromotory. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Měření ohmického odporu vinutí elektromotoru. b) Měření izolačního odporu elektromotoru. c) Měření elektromotoru naprázdno.
65
d) Měření elektromotoru nakrátko. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Ohmický odpor vinutí elektromotoru. b) Izolační odpor elektromotoru proti kostře, mezi vinutími. c) Měření naprázdno a nakrátko.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
16
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 46-47
Název tematického celku: Měření na elektrických strojích. Téma vyučovací hodiny:
Praktická měření na transformátoru.
Druh vyučovací hodiny:
Laboratorní práce
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - regulovatelný střídavý zdroj - multimetry - megmet - měřené cvičné transformátory
Vzdělávací cíl:
Praktický nácvik měření na transformátorech v dílenských podmínkách. Vyhotovení měřících protokolů ţáky.
I. OPAKOVACÍ OTÁZKY Z PŘEDCHÁZEJÍCÍ VYUČOVACÍ HODINY a) Ohmický odpor vinutí transformátoru. b) Izolační odpor proti kostře, mezi vinutími. c) Převod transformátoru, polarita vinutí.
66
d) Měření transformátoru naprázdno a nakrátko. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA b) Samostatná laboratorní práce – Měření na síťovém trafu – viz.zadání.
LP4 - MĚŘENÍ NA TRANSFORMÁTORECH Úkol měření: Proveďte základní měření na jednofázovém síťovém transformátoru dle učebního textu ze sešitu. Měření proveďte na cvičných transformátorech, zakreslete vnitřní zapojení transformátorů a zjištěné údaje vepište do schématu, popřípadě do tabulky. Pracovní postup a) Proveďte měření ohmického odporu vinutí a na základě zjištěných údajů nakreslete propojení vnitřního vinutí transformátoru (pro označení vývodů pouţijte číslování vývodů na cvičných modulech) b) Dále proveďte měření izolačních odporů mezi vinutími a jednotlivých vinutí proti kostře c) Jako další proveďte měření převodu transformátoru za pouţití zdroje malého napětí - pozor na správné zapojení primárního a sekundárního vinutí, aby nedošlo k transformaci směrem nahoru – Měřit pouze pod přímým dozorem vyučujícího!!! d) Dále proveďte měření pro zjištění polarity cívek – opět pouţijte zdroj malého napětí e) Nakonec proveďte opět pod přímým dozorem vyučujícího měření naprázdno – pouţijte bezpečnostní oddělovací transformátor f) Měření nakrátko nebudeme na malých transformátorech provádět. Vybavení pracoviště Moduly cvičných měřících transformátorů Propojovací kabely Potřebné měřicí přístroje: …………………
67
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
16
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 48 Název tematického celku: Osciloskopy. Téma vyučovací hodiny:
Jednotlivé části osciloskopu a jeho funkce.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook + dataprojektor - osciloskop - RC generátor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s funkcí a pouţitím osciloskopů. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Co nám znázorňuje sinusovka? b) Jaký je rozdíl mezi maximální a efektivní hodnotou napětí? c) Jaký je vztah mezi kmitočtem a periodou. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Blokové schéma osciloskopu. b) Základní části osciloskopu. c) Rozdělení osciloskopů. d) Časová základna. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Co se dá měřit pomocí osciloskopu? b) Z jakých základních částí se skládá osciloskop? c) Dělení osciloskopů podle kmitočtového pásma. d) Dělení obrazovek osciloskopů.
68
e) Ovládací prvky časové základny. f) Reţimy časové základny.
PÍSEMNÁ PŘÍPRAVA NA VYUČOVACÍ HODINU Školní rok:
2010/2011
Ročník:
druhý
Týden:
17
Třída:
MET2
Předmět:
ELM
Vyučovací hodina: 49-51 Název tematického celku: Osciloskopy. Téma vyučovací hodiny:
Odečítání hodnot z osciloskopu.
Druh vyučovací hodiny:
Kombinovaná
Didaktické pomůcky:
- nottebook - dataprojektor - osciloskop - RC generátor
Vzdělávací cíl: Seznámit ţáky s měřením pomocí osciloskopů. I. OPAKOVACÍ OTÁZKY K NOVÉMU TÉMATU a) Z jakých základních částí se skládá osciloskop? b) Dělení osciloskopů podle kmitočtového pásma. c) Dělení obrazovek osciloskopů. d) Ovládací prvky časové základny. e) Reţimy časové základny. II. VÝKLAD NOVÉHO UČIVA a) Kalibrace osciloskopu. b) Měření stejnosměrného napětí. c) Měření střídavého napětí.
69
d) Měření kmitočtu pomocí časové základny. e) Měření kmitočtu pomocí Lissajousových obrazců. f) Více paprskové a vícekanálové osciloskopy. g) Analogové a digitální osciloskopy. III. SHRNUTÍ UČIVA A PROCVIČOVÁNÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ a) Co je to kalibrace osciloskopu a kdy a proč se dělá? b) Měření napětí na osciloskopu. c) Měření kmitočtu na osciloskopu. d) Lissajousovy obrazce.
70
1.5 Zápisky poznámek do sešitů To je jedna z dalších otázek vyučovacího procesu. Jakým způsobem vést poznámkový sešit k danému předmětu. Kdyţ ţákům neřekneme, co si mají zapsat, zápisky si ve většině případů nebudou dělat vůbec. Někteří učitelé nechávají ţáky opisovat poznámky z promítnutých materiálů, jiní poznámky diktují, mnozí zastávají názor, ţe okamţik, kdy si ţáci zapisují poznámky, je jediným, kdy se se zapsanými poznámkami setkají, jindy se na ně jiţ nepodívají. I kdyţ to v mnoha případech asi bude pravda, vzpomeňme si na vlastní zkušenosti z dob našich studií, jak jsme si rádi pořizovali zápisky, obzvlášť kdyţ vyučující diktoval příliš rychle. Ještě horší to bylo s obrázky, obzvláště, kdyţ člověk sám nebyl zrovna výtvarně zdatný. Ţákům se zdá, ţe učitel diktuje příliš rychle, učiteli se zdá, ţe ţáci píší pomalu, kdyţ učitel texty promítá, čeká se na pomalejší ţáky, ti rychlejší zpravidla vyrušují, zlobí a tropí hluk, morálka ve třídě upadá. Ideální stav by mohl být asi takový, ţe by ţáci obdrţeli materiály vytištěné a ukládali si je do k tomuto účelu vyčleněných desek. Zde ovšem narazíme zase na finanční problémy, protoţe škola zpravidla nemá tolik peněz, aby financovala takovýto způsob výuky. Jsou i školy, kde mají učitelé určitý limit kopií, které si mohou za měsíc zhotovit a ten limit sotva stačí pro vlastní potřebu učitele, natoţ pro ţáky. Proto se snaţím ţákům situaci dle svých moţností ulehčit a nakopíruji jim alespoň sloţitější schémata, při jejichţ překreslování snadno můţe dojít k chybě a pokud pak je prováděno například měření podle chybné dokumentace, těţko se dopracujeme ke správnému výsledku. O to více pak zamrzí, kdyţ po odchodu ţáků naleznu v učebně ledabile pohozený nebo někde zastrčený takovýto „pokus“ o ulehčení práce ţáků. Někdy si ţáci takto poskytnuté materiály vloţí do svých poznámkových sešitů, ale později jim stejně vypadnou a skončí v odpadkovém koši. Nicméně i ty ojedinělé případy, kdy si ţák sám od sebe pořídí desky na takovéto materiály a sám od sebe si zakládá databázi schémat a odborných článků, potěší učitele tím, ţe jeho práce přece jenom není zbytečná.
71
1.6 Učebnice a výukové materiály Tato kapitola úzce navazuje na předchozí kapitolu o poznámkových sešitech a učebních materiálech. A to opět po finanční stránce, protoţe učebnice jsou drahé, ve škole uţ se dávno nepůjčují a v málokteré učebnici najdeme vše o dané problematice. Učitel zpravidla podklady pro svůj výklad čerpá z více zdrojů, tak jak povaţuje za nejvhodnější. Velice se osvědčují výukové materiály či skripta napsaná samotným vyučujícím. Některá jsou od různých autorů dokonce k dispozici volně na internetu, ale nejlepší jsou materiály napsané přímo „na míru“, ať uţ vyučujícího nebo přímo na podmínky vybavení příslušné školy. Na některých školách je moţné za sepsání takovýchto výukových materiálů dokonce i dostat zaplaceno, ale většinou asi ne, takţe chybí motivace učitelů pro tuto zásluţnou činnost.
72
1.7 Druhy vyučovacích hodin podle didaktické funkce „Podle didaktické funkce, kterou vyučovací hodina plní, můţeme rozlišit; -
hodiny přípravy ţáků na osvojování nových vědomostí nebo dovedností (hodiny úvodní, motivační apod.),
-
hodiny osvojování nových vědomostí,
-
hodiny opakování a upevňování vědomostí,
-
hodiny vytváření a upevňování dovedností,
-
hodiny pouţití vědomostí a dovedností v praxi,
-
hodiny prověřování znalostí a dovedností (diagnostické),
-
hodiny kombinované (hodiny základního typu), plní všechny didaktické funkce.“ (M. Čadílek, A. Loveček, 2005, s.93). V přípravách, uvedených v předchozím textu, byly zařazovány ve většině
případů hodiny kombinované, jinak nazývané hodinami základního typu. Dále byly zařazeny hodiny laboratorních prací, hodiny opakovací – diagnostické, první hodina je uvedena jako úvodní.
1.7.1 Hodina základního typu - kombinovaná „Základní typ vyučovací hodiny odborných předmětů obsahuje: a) Přípravnou část V této části se vytváří organizační předpoklady k práci se ţáky a podmínky pro přechod od probraného učiva k novému. Plní všechny didaktické funkce a proběhnou v ní všechny etapy vyučovacího procesu. Přípravná část obsahuje • pozdrav učitele s ţáky, • kontrola prezence a zápis do třídní knihy, • počáteční kontrola úrovně přípravy ţáků včetně kontroly domácích úkolů, • zhodnocení stavu přípravy ţáků a motivace nového učiva.
73
b) Expoziční část • seznámení ţáků se vzdělávacím cílem, popřípadě s metodickým postupem, • výklad nového učiva za pouţití didaktických principů a metod, • shrnutí nového učiva a jeho stručný zápis do poznámkových sešitů ţáků. c) Fixační část • je určena k opakování a upevnění nového učiva prostřednictvím prvotního procvičování a to bezprostředně po osvojení nového učiva. d) Aplikační část • směřuje k upevňování dovedností. Ţák ovládá učivo tehdy, aţ získané poznatky dovede aplikovat do praxe. e) Zadání a vysvětlení domácího úkolu • můţe být uskutečněno i v rámci opakování a procvičování učiva jak v teoretických, tak i praktických předmětech. f) Závěrečná část • slouţí ke zhodnocení průběhu vyučovací hodiny (jednotky), práce ţáků, dosaţených výsledků, kázně apod.“ (M. Čadílek, A. Loveček, 2005, s.94 – 95).
1.7.2 Specializovaný typ vyučovací hodiny „Tento typ vyučovací hodiny soustředí těţiště pouze na jednu didaktickou část, která se stává základní částí (zahrnuje asi 2/3 učebního času, tj. 30-35 minut z vyučovací jednotky).“ (M. Čadílek, A. Loveček, 2005, s.95).
1.7.3 Jak v laboratoři? „Důleţitou součástí vyučovacích hodin jsou demonstrační pokusy a laboratorní práce, které se uskutečňují v laboratořích nebo speciálních učebnách. Struktura této vyučovací hodiny (často dvouhodiny) vypadá následovně:
74
1. Zahájení hodiny 2. Sdělení tématu práce, zopakování teoretických znalostí, případně dovedností. 3. Stanovení úkolu práce, zadání pokynů k práci. 4. Rozdání (případně jen kontrola rozdání) materiálů a pomůcek. 5. Instruktáţ. 6. Vlastní práce, průběţná kontrola a hodnocení. 7. Shrnutí, zobecnění výsledků pokusů a pozorování. 8. Úklid pracoviště, ukončení výuky. Realizace těchto součástí hodiny klade zvýšené nároky na přípravu učitele. Kromě teoretické přípravy musí věnovat pozornost praktické přípravě (promýšlet a ověřit zvolené pokusy, zajistit předem potřebný materiál a pomůcky, sestavit písemnou instrukci pro provedení pokusů, zváţit rozdělení ţáků k pracovním stolkům, realizovat bezpečnostní opatření apod.).“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.112 – 113).
75
1.8 Stanovení cíle vyučovací hodiny „Není nutné, aby na kaţdou vyučovací hodinu měl učitel stanoven určitý cíl, záleţí na něm, jak si ve vztahu k úrovni třídy v přípravné fázi promyslí příslušný tematický celek. Někdy bude pracovat s jedním cílem, který bude postupně plnit ve dvou i třech vyučovacích jednotkách, jindy bude mít připraveno na jednu vyučovací hodinu cílů několik.“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.75).
1.8.1 Přiměřenost cílů vyučovací hodiny „Přiměřenost znamená stanovení takových cílů, které jsou náročné, ale současně i splnitelné pro většinu ţáků.“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.75). „V průběhu výuky by mělo docházet k několikeré konfrontaci mezi stanoveným specifickým výukovým cílem a skutečným stavem výuky. Pro tuto zpětnovazební informaci – důleţitou jak pro učitele, tak i ţáka – je nutné mít k dispozici dostatek vhodných učebních úloh.“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.75). Výše zmíněná problematika přiměřenosti vyučovacích cílů hodiny nabývá stále více na aktuálnosti. Mnoţství a náročnost poznatků a informací, které by bylo zapotřebí si osvojit je stále větší a to si odporuje s tou skutečností, ţe úroveň ţáků, kteří přicházejí na naše střední školy a hlásí se do náročných učebních oborů, je oproti minulosti horší. Je to způsobeno především tím, ţe škol je moc a ţáků málo, takţe se hodně slevuje z poţadavků při přijímání ţáků do škol. Peněz do školství je také nedostatek, takţe málokteré školy jsou na takové úrovni a mají takové vybavení a jméno, aby si mohly opravdu vybírat. Tato situace je všeobecně známá a my se s ní musíme smířit. Učitelé se musí zaměřit na takové metody výuky, aby učivo byli schopni pochopit i ti méně inteligentní nebo pomalejší ţáci. Je proto nutné průběţně kontrolovat stupeň osvojení znalostí ţáky, vřadit častější opakování získaných poznatků a nalézt takový kompromis mezi úkoly stanovenými osnovami a následně tématickými plány a skutečným stavem. Jinými slovy řečeno, nemá smysl se za kaţdou cenu drţet časového harmonogramu
76
stanoveného v tématických plánech pouze proto aby byl splněn tento časový plán, kdyţ ţáci učivo nezvládnou. Tady by mělo platit staré přísloví „Méně, znamená více“, protoţe, kdyţ se učitel bude drţet striktně časového plánu, ţáci se v učivu „ztratí“ dříve, neţ kdyţ učitel trochu zpomalí a znovu, názorněji, ţákům učivo vysvětlí a bude pokračovat aţ po pochopení učiva ţáky.
77
1.9 Výukové metody „V té nejobecnější charakteristice chápeme metodu jako cestu k cíli; výukovou metodu pak jako cestu k dosaţení stanovených výukových cílů. Lze ji charakterizovat volně podle J. Maňáka jako koordinovaný systém vyučovacích činností učitele a učebních aktivit ţáka, který je zaměřen na dosaţení učitelem stanovených a ţáky akceptovaných výukových cílů.“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.87). Na následujícím obrázku (Kalhous, Obst, 2003) je uvedena zajímavá pyramida učení vztahující se k výukovým metodám:
Je vidět, ţe ta stále zatím nejčastěji pouţívaná, nejméně náročná metoda na přípravu pro učitele, má velmi malé procento účinnosti. Bylo by proto vhodné, aby se učitel zamyslel nad způsobem výuky, který pouţije a pokud to podmínky školy dovolí, měl by ţákům připravit do výuky občas nějaké zpestření.
78
1.10 Způsob ověřování vědomostí žáků „Současný systém hodnocení i klasifikace ţáků je zaloţen převáţně na individuálním ústním zkoušení. Dobře připravená a provedená ústní zkouška má pro výuku velký význam zejména proto, ţe při ní vzniká jen těţko zastupitelný osobní kontakt mezi učitelem a ţákem. Zkoušející můţe bezprostředně reagovat na nesprávné nebo nepřesné odpovědi, má moţnost přesvědčit se, zda šlo o náhodnou chybu (např. o přeřeknutí), či o zásadní neznalost. Ústní zkouška má velký význam i pro rozvíjení vyjadřování a myšlení ţáka.“ (Z. Kalhous, O. Obst, 2003, s.213). Nevýhodou ústního zkoušení je jeho časová náročnost. Na jednoho ţáka potřebujeme 10 aţ 15 minut a často sami učitelé hodnotí tento čas jako ztrátový (Kalhous, Obst, 2002). Dalším problémem při ústním zkoušení je objektivnost. Ţáci se často cítí poškozeni, ţe dostali horší známku neţ spoluţák a ţe to není spravedlivé, ţe si zaslouţí lepší ohodnocení, ţe si na ně učitel „zasedl“ a rodiče je v tom často podporují, stěţují si na učitele a vyţadují přezkoušení u jiného učitele nebo před komisí a učitel je ten poslední, kterému se věří. I kdyţ ústní zkoušení probíhá před celou třídou, těţko můţe učitel zdůvodňovat své závěry, kdyţ nemůţe předloţit nezvratné důkazy. Zajímavou metodou můţe být například ústní zkoušení po skupinkách několika ţáků současně. Sám jsem se s touto metodou setkal ještě jako učeň u našeho učitele odborných předmětů. Tehdy zkoušel vţdy „po lavicích“ to mohlo být aţ šest ţáků současně. Samozřejmě, ţe vţdy odpovídal jen jeden, ale ostatní dávali pozor, protoţe pokud ţák, který byl právě dotazován nevěděl, odpovídal další, který byl na řadě, eventuelně ještě další apod. Tak to šlo pořád dokola skoro celou hodinu. Při šesti ţácích a čtyřiceti minutách čistého času vychází takto na jednoho ţáka necelých sedm minut, coţ je méně, neţ výše uvedených 10 aţ 15 minut. Během zkoušení si učitel dělal poznámky a na závěr zkoušení se nás ještě kaţdého zeptal, co bychom si dali za známku. Sami jsme tedy měli moţnost
79
porovnat své výkony s ostatními a navrhnout si známku. Pochopitelně, pokud učitel s naším návrhem nesouhlasil, známku upravil podle svého mínění. U tohoto způsobu se tedy nejen učitel, ale i zkoušení ţáci a ostatní ţáci ve třídě mohou podílet na ohodnocení výkonů ţáků, přičemţ závěrečné slovo má samozřejmě učitel. Navíc zde můţe učitel posoudit např. šest „výkonů“ zkoušených ţáků, udělat si pořadí a podle toho rozdat známky. Já například u výše uvedeného předmětu Elektrická měření při ústním zkoušení nechávám ţáky vylosovat číslo otázky ze seznamu, který ţáci dostanou s předstihem, takţe se mohou připravit. Není to nic nového, stejným způsobem se zkouší např. u ústních závěrečných nebo maturitních zkoušek. Výhodou je, ţe si ţák nemůţe stěţovat, ţe mu učitel schválně dal těţkou otázku. U tohoto předmětu se přímému zkoušení vlastně ani nelze vyhnout, protoţe ţáci musí být schopni předvést, ţe umí měřící přístroje pouţívat a zapojit do obvodu, provést jednoduché měření apod., takţe tento předmět je svou náplní podobný odbornému výcviku. Další, dosti
rozšířenou a oblíbenou metodou, je zkoušení formou
didaktických testů. Bývá to formou různých pěti, či desetiminutovek, určených spíše k průběţnému opakování a procvičování látky z posledních hodin nebo formou rozsáhlejších písemných prací zaměřených na opakování větších tematických celků, např. čtvrtletní či pololetní práce. U předmětu Elektrická měření ţáci navíc zhotovují protokoly o různých prováděných laboratorních měřeních, kde je hodnocen popis průběhu měření, postupy při zjišťování poţadovaných měřených veličin a závěry vyvozené z naměřených hodnot.
80
2. PRAKTICKÁ ČÁST - VÝZKUM 2.1 Popis a cíl zkoumaného problému V předchozím textu byla stručně popsána problematika zápisků a tvorby poznámek z výuky odborných předmětů, problematika učebnic a výukových materiálů, druhy vyučovacích hodin, byla zde zmínka o výukových metodách, o způsobech ověřování a zjišťování znalostí a stupně pochopení učiva ţáky. V další části mé práce bych se rád pokusil o malý průzkum této oblasti, a to z pohledu samotných ţáků.
2.2 Stanovení výzkumného problému Ve svém zkoumání jsem si stanovil tři zkoumané problémy, které jsem si chtěl výzkumem ověřit.
2.2.1 První zkoumaný problém Jaký způsob výuky odborných předmětů ţáci upřednostňují.
2.2.2 Druhý zkoumaný problém Jaký způsob zkoušení ţáci upřednostňují.
2.2.3 Třetí zkoumaný problém Jaký způsob zápisků a poznámek ţáci upřednostňují.
81
2.3 Zvolená metoda pro empirický výzkum Jako kvantitativní metodu pro sběr dat jsem pouţil metodu dotazníkovou. Touto metodou lze získat v poměrně krátké době velké mnoţství dostatečně věrohodných dat. Otázky 1 – 7 jsou zaměřeny na informace o ţákovi a o jeho vztahu ke zvolenému oboru a k samotné škole. Otázky 8 – 10 nám dávají odpověď na první zkoumaný problém – jaký způsob výuky odborných předmětů ţáci upřednostňují. Otázka 11 informuje, jak jsou ţáci spokojeni se současnými způsoby výuky odborných předmětů na SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Otázka 12 se zabývá druhým zkoumaným problémem – jaký způsob zkoušení ţáci upřednostňují. Otázka 13 hledá odpověď na třetí zkoumaný problém – jaký způsob zápisků a poznámek ţáci upřednostňují. Před zadáním dotazníků jsem já osobně nebo mnou poţádaný kolega učitel ţáky poučil o způsobu vyplňování dotazníků, ţe se jedná o anonymní dotazník pro studijní a výzkumné účely a poţádal jsem ţáky o svědomité a pravdivé vyplnění dotazníků.
82
2.3.1 Dotazník 1. Jaký obor studujete? a) učební obor bez maturity b) studijní obor s maturitou c) nástavba na učební obor ukončená maturitou 2. Jedná se o zaměření oboru: a) elektro b) autoelektro c) jiné 3. Jste žákem: a) prvního ročníku b) druhého ročníku c) třetího ročníku d) čtvrtého ročníku 4. Líbí se vám obor, který jste si vybral? a) ano b) ne 5. Proč jste si vybral tento obor?
6. Doporučili byste školu, na které studujete, svým kamarádům? a) ano b) ne c) nejspíš ano d) nejspíš ne e) nevím
83
7. Co vám na vaší škole nejvíce vadí? a) učitelé b) spoluţáci c) nedostatek vybavení učebními pomůckami d) vzhled třídy e) málo mimoškolních akcí, zájmových krouţků f) nic g) nevím h) něco jiného 8. Označte, který způsob výuky odborných předmětů se vám nejvíce zamlouvá: a) slovní výklad učitele b) slovní výklad doplněný projekcí (prezentací) na plátno c) názorné ukázky na modelech nebo skutečných předmětech d) samostatné řešení nějakého technického problému zadaného učitelem e) řešení technického problému, spojeného s probíraným tématem, společně s učitelem f) nevím 9. Vy osobně se výuky: a) aktivně nezúčastňujete, raději posloucháte b) aktivně zúčastňujete c) chtěli byste se aktivně zúčastňovat, ale učitel o to nestojí d) je vám to jedno
84
10. Označte 3 výukové metody, které by podle vás měly být nejvíce využity při výuce v teoretických odborných předmětech: a) metoda řešení problémů b) přednáška s prezentací pomocí počítače c) klasický výklad d) diskuse na dané téma e) demonstrace (názorná ukázka prováděná učitelem) f) referát ţáka na zadané téma g) laboratorní práce a demonstrační pokusy prováděné dle návodu samotnými ţáky h) exkurze 11. Oznámkujte způsob výuky odborných předmětů na vaší škole? a) výborná – 1 b) chvalitebná – 2 c) dobrá – 3 d) dostatečná – 4 e) nedostatečná – 5 12. Jaký způsob zkoušení by vám nejvíce vyhovoval? a) klasické ústní zkoušení b) ústní zkoušení ve skupinách po třech aţ pěti ţácích c) písemné zkoušení formou rozsáhlejších písemných prací cca 1x za měsíc d) častější písemné zkoušení formou pěti nebo desetiminutovek e) jiný způsob
85
13. Jaký způsob pořizování zápisků (podle kterých se budete učit) by vám nejvíce vyhovoval? a) klasické diktování důleţitých zápisků učitelem během vyučovací hodiny b) opisování důleţitých zápisků z projekční plochy c) rozdání natištěných učebních textů na začátku hodiny d) poskytnutí natištěných učebních textů učitelem v jednom výtisku s předstihem, včasné nakopírování si zajistíte ve třídě sami e) nákup vytištěných výukových materiálů (skript) vţdy na začátku školního roku f) nakopírování výukových materiálů na začátku školního roku na vlastní náklady g) poskytnutí materiálů učitelem v elektronické podobě (např. do emailové schránky zřízené pro tento účel)
86
2.3.2 Analýza dotazníku Bylo osloveno celkem 125 respondentů, vesměs ţáků našeho učiliště – SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Sloţení ţáků dle ročníků a zaměření oborů je uvedeno v následujícím rozboru dotazníků. Z vyplněných dotazníků jsem vytvořil tabulku odpovědí a provedl následující vyhodnocení a analýzu. Vyhodnocení otázek č. 1 – 3
Otázka č.1 Jaký obor studujete? Celkem
125 100,00%
a) učební obor bez maturity
46
36,80%
b) studijní obor s maturitou
71
56,80%
8
6,40%
c) nástavbu na učební obor ukončenou maturitou Otázka č.2 Jedná se o zaměření oboru: Celkem
125 100,00%
a) elektro
86
68,80%
b) auto elektro
25
20,00%
c) jiné
14
11,20%
Otázka č.3 Jste žákem: Celkem
125 100,00%
a) prvního ročníku
46
36,80%
b) druhého ročníku
47
37,60%
c) třetího ročníku
24
19,20%
8
6,40%
d) čtvrtého ročníku
Otázky č.1 – 3 nám dávají odpověď na strukturu dotazovaných ţáků podle ročníku, zaměření oboru a podílu maturitních, nematuritních a nástavbových maturitních oborů. Ve výše uvedených tabulkách jsou početně i procentuelně
87
uvedeny podíly dle zaměření jednotlivých oborů a rozdělení podle ročníků. Největší počet dotazovaných ţáků byl v oborech elektro, převáţně se jednalo o maturitní obory a největší podíl činili ţáci prvních a druhých ročníků. Vyhodnocení otázek č. 4 – 6
Otázka č.4 Líbí se vám obor, který jste si vybral? Celkem
125 100,00%
a) ano
105
84,00%
b) ne
18
14,40%
2
1,60%
x neodpověděli
Otázka č.5 Proč jste si vybral tento obor? Odpověď Celkem
125 100,00%
Protoţe mě zajímá
73
58,40%
Kvůli maturitě
12
9,60%
Neodpověděli
12
9,60%
Obor se mi zdá perspektivní
8
6,40%
Nevím
4
3,20%
Měl jsem jinou představu o oboru
3
2,40%
Na obor, který mě zajímal, jsem se nedostal
2
1,60%
Nevybral jsem si ho
2
1,60%
Byl bez přijímacích zkoušek
1
0,80%
Byl mi nejbliţší
1
0,80%
Doporučení
1
0,80%
Dostuduji-li, získám dobré místo později moţná i celou firmu
1
0,80%
Kvůli rodičům a maturitě
1
0,80%
Měl jsem jinou představu, dělat obor stejně nebudu
1
0,80%
Proč ne?
1
0,80%
Rozhodnutí mezi dvěmi obory a rozhodl jsem se pro tento
1
0,80%
Šel jsem s kamarádama
1
0,80%
88
Otázka č.6 Doporučili byste školu, na které studujete, kamarádům? Celkem
125 100,00%
a) ano
20
16,00%
b) ne
60
48,00%
c) nejspíš ano
18
14,40%
d) nejspíš ne
8
6,40%
19
15,20%
e) nevím
Z otázky č.4 je patrné, ţe většina ţáků (84 %) je s volbou svého oboru spokojena, v tabulce odpovědí na otázku č.5 můţeme blíţe posoudit důvody ţáků pro volbu jejich oboru. Je vidět, ţe skoro 60 % ţáků obor zajímal jiţ při volbě povolání, z porovnání odpovědí na otázku č.4 můţeme usoudit, ţe téměř dalších 24 % ţáků je se svou volbou spokojeno. Ovšem odpovědi na otázku č.6, ve kterých by kamarádům svoji školu doporučilo pouze 16 % ţáků, naopak skoro polovina ţáků by školu přímo nedoporučila, vypovídá o tom, ţe něco není v pořádku. Zkusme najít alespoň částečnou odpověď v následujících odpovědích. Vyhodnocení otázky č. 7
Otázka č.7 Co vám na vaší škole nejvíce vadí? Počet odpovídajících žáků a) učitelé b) spoluţáci
125
x
27 21,60% 7
5,60%
c) nedostatek vybavení učebními pomůckami
32 25,60%
d) vzhled třídy
13 10,40%
e) málo mimoškolních akcí, zájmových krouţků
69 55,20%
f) nic
4
3,20%
g) nevím
14 11,20%
h) něco jiného
22 17,60%
89
Jelikoţ někteří ţáci odpověděli více moţností, byl při výpočtech procent u následujících odpovědí pouţit celkový počet respondentů, tj. 125. Takţe celkový součet procent by neodpovídal hodnotě 100 %. Procenta odpovědí jsou vztaţeny vţdy k celkovému počtu respondentů. Z poslední tabulky je vidět, ţe nejvíce (55,2 %) ţákům vadí nedostatek mimoškolních akcí (exkurzí, návštěv výstav apod.) a zájmových krouţků. Zde by změna k lepšímu nemusela být nákladná, obzvlášť pokud si ţáci přispějí na vstupné a jízdné. Podstatně méně ţákům (25,6 %) vadí nedostatečné vybavení učebními pomůckami. Zde by řešení vyţadovalo jiţ určité finanční výdaje. Více jak jedné pětině studentů vadí učitelé. Zde se můţe jednat třeba jen o jednoho neoblíbeného učitele a zde by pomohlo šetření ze strany vedení školy. Vyhodnocení otázek č. 8 – 10 Otázka č.8 Označte, který způsob výuky OP se vám nejvíce zamlouvá: Počet odpovídajících žáků a) slovní výklad učitele
125 7
x 5,60%
b) slovní výklad doplněný projekcí na plátno
34 27,20%
c) názorné ukázky na modelech nebo skutečných předmětech
64 51,20%
d) samostatné řešení nějakého technického problému zadaného učitelem e) řešení technického problému, spojeného s probíraným tématem, společně s učitelem f) nevím
3
2,40%
27 21,60% 7
5,60%
Otázka č.9 Vy osobně se výuky: Počet odpovídajících žáků
125
x
a) aktivně nezúčastňujete, raději posloucháte
64 51,20%
b) aktivně zúčastňujete
40 32,00%
c) chtěli byste se aktivně zúčastňovat, ale učitel o to nestojí
10
8,00%
d) je vám to jedno
12
9,60%
1
0,80%
e) neodpověděli
90
Otázka č.10 Označte 3 výukové metody, které by podle vás měly být nejvíce využity při výuce v teoretických odborných předmětech: Počet odpovídajících žáků
125
x
a) metoda řešení problémů
47 37,60%
b) přednáška s prezentací pomocí počítače
69 55,20%
c) klasický výklad
29 23,20%
d) diskuse na dané téma
35 28,00%
e) demonstrace (názorná ukázka prováděná učitelem)
65 52,00%
f) referát ţáka na zadané téma
4
3,20%
g) laboratorní práce a demonstrační pokusy prováděné dle návodu samotnými ţáky
14 11,20%
h) exkurze
80 64,00%
Tyto tři otázky dávají odpověď na první zkoumaný problém „Jaký způsob výuky odborných předmětů ţáci upřednostňují.“ Více neţ 50 % ţáků se nejvíce zamlouvá způsob výuky pomocí názorných ukázek na modelech nebo skutečných předmětech, coţ je zcela pochopitelné, ale bohuţel ne vţdy snadno realizovatelné. Zrovna tak více neţ 50 % ţáků raději pasívně poslouchá, coţ nepovaţuji za nejlepší, ţáci by měli být nenásilně vtahováni do výuky a aktivně se na ní podílet. V otázce číslo 10 jsou ţáci dotazováni na tři výukové metody, o kterých si myslí, ţe by měly být nejvíce pouţívány. Zde se 64 % vítězí exkurze, na druhém místě je s 55,2 % přednáška s prezentací pomocí počítače a na třetím místě je pak s 52 % demonstrace prováděná učitelem. Je vidět, ţe ţáci upřednostňují způsob výuky, při které se od nich nic nechce a nejvíce upřednostňují exkurze, které jsou sice zpestřením výuky, ale mnozí ţáci je bohuţel často berou jenom jako moţnost „ulití se“ z výuky. Zařazení více exkurzí do výuky v SOŠ a SOU Kladno, Dubská by jistě zvýšilo spokojenost ţáků se stylem výuky na této škole.
91
Vyhodnocení otázky č. 11
Otázka č.11 Oznámkujte způsob výuky OP na vaší škole: Celkem
125 100,00%
a) výborná - 1
9
7,20%
b) chvalitebná - 2
68
54,40%
c) dobrá - 3
44
35,20%
d) dostatečná - 4
3
2,40%
e) nedostatečná - 5
0
0,00%
f) neodpověděli
1
0,80%
Odpovědi na tuto otázku hodnotí výuku na SOŠ a SOU Kladno, Dubská docela dobře, více neţ 50 % hodnotí stupněm chvalitebný, přes 35 % stupněm dobrý, přes 7 % ţáků hodnotí dokonce stupněm výborný. Z výsledků je vidět, ţe výuka v SOŠ a SOU Kladno, Dubská je hodnocena ţáky převáţně kladně. Vyhodnocení otázky č. 12 Otázka č.12 Jaký způsob zkoušení by vám nejvíce vyhovoval? Počet odpovídajících žáků
125
x
a) klasické ústní zkoušení
25 20,00%
b) ústní zkoušení ve skupinách po třech aţ pěti ţácích
25 20,00%
c) písemné zkoušení formou rozsáhlejších písemných prací cca 1x za měsíc
45 36,00%
d) častější písemné zkoušení formou pěti nebo desetiminutovek
36 28,80%
e) jiný způsob
3
2,40%
Z odpovědí na tuto otázku, která je zároveň odpovědí na druhý zkoumaný problém „Jaký způsob zkoušení ţáci upřednostňují.“, vyplývá, ţe ţáci upřednostňují písemné zkoušení, ať jiţ formou písemných prací nebo formou desetiminutovek, eventuelně pětiminutovek.
92
Vyhodnocení otázky č. 13 Otázka č.13 Jaký způsob pořizování zápisků by vám nejvíce vyhovoval? Počet odpovídajících žáků
125
x
a) klasické diktování důleţitých zápisků učitelem během vyučovací hodiny
40 32,00%
b) opisování důleţitých zápisků z projekční plochy
29 23,20%
c) rozdání natištěných učebních textů na začátku hodiny
36 28,80%
d) poskytnutí natištěných učebních textů učitelem v jednom výtisku s předstihem, včasné nakopírování si zajistíte ve třídě sami
4
3,20%
e) nákup vytištěných výukových materiálů (skript) vţdy na začátku školního roku
12
9,60%
f) nakopírování výukových materiálů na začátku školního roku na vlastní náklady
5
4,00%
g) poskytnutí materiálů učitelem v elektronické podobě (např. do emailové schránky zřízené pro tento účel) h) neodpověděli
34 27,20% 1
0,80%
Odpovědi na tuto otázku jsou zároveň odpovědí na třetí zkoumaný problém „Jaký způsob zápisků a poznámek ţáci upřednostňují.“. Na prvním místě (32 %) se kupodivu umístilo klasické diktování důleţitých zápisků učitelem během vyučování. Na druhém místě (28,8 %) je rozdávání natištěných učebních textů na začátku vyučovací hodiny, podobně na třetím místě (27,2 %) poskytnutí materiálů učitelem v elektronické podobě. Na čtvrtém místě je (23,2 %) opisování důleţitých zápisků z projekční plochy. Z těchto získaných výsledků lze usoudit, ţe nejvhodnější metodou by bylo rozdávání natištěných učebních textů na začátku vyučovací hodiny, aby si ţáci do textu mohli dělat vlastní poznámky. Jelikoţ spousta ţáků vlastní nottebooky a pouţívají je místo poznámkových sešitů, vyhovovalo by jim zcela jistě dodání materiálů v elektronické podobě, nejlépe před nebo na začátku hodiny, aby si taktéţ mohli do elektronického textu vpisovat poznámky.
93
2.4 Zhodnocení výsledků výzkumu Můj výzkum byl zaměřen v první části na zjištění, jaký způsob výuky odborných předmětů upřednostňují ţáci SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Ve druhé části jsem se zaměřil na zjištění, jaký způsob zkoušení znalostí z odborných předmětů upřednostňují ţáci našeho SOŠ a SOU Kladno, Dubská. A za třetí jsem se zaměřil na problematiku pořizování zápisků a tvorby poznámek z výuky odborných předmětů a na problematiku učebnic a výukových materiálů. Z výsledků, zjištěných pomocí dotazníku, konstatuji, ţe se potvrdila oblíbenost metody názornosti, čili výuka pomocí názorných ukázek na modelech nebo skutečných předmětech. Tato metoda by měla být doplněna slovním výkladem, doplněným projekcí na plátno, coţ by doplňovalo předchozí metodu pomocí názorných zobrazení popř. filmových ukázek v případech, které nelze realizovat na modelech nebo skutečných předmětech. Třetí nejoblíbenější způsob výuky pak odpovídá výuce pomocí řešení problémů – problémovému vyučování. Dále se potvrdila převaţující pasivita ţáků při získávání vědomostí, zde je potřeba například pomocí výše uvedeného problémového vyučování a podobných metod zvýšit podíl spolupráce ţáků. Na základě výsledků dotazníku vyplývá doporučení na zpracování promyšleného plánu exkurzí a návštěv různých výstav, prezentací a podobných akcí tématicky zaměřených k výuce příslušných odborných předmětů. Při zkoušení nejvíce ţáků upřednostňuje písemné zkoušení, coţ je výhodné i pro vyučujícího, jelikoţ tímto způsobem se dá v krátké době získat hodně známek, přičemţ doporučuji moţnost výběru ústního zkoušení především u ţáků, kterým písemná forma z nějakých důvodů nevyhovuje.
94
Co se týká pořizování zápisků a učebních materiálů, doporučuji, dle výsledků dotazníkového šetření, rozdat natištěné učební texty k tématu, které bude probíráno na začátku vyučovací hodiny, popř. průběţně během vyučování, tak, aby si ţáci mohli do textu doplňovat vlastní nebo učitelovy doplňující poznámky. Pro ţáky, pouţívající vlastní počítač místo poznámkového sešitu, doporučuji zváţit moţnost poskytování materiálů v elektronické podobě.
95
Závěr Cílem této diplomové práce je metodika na tvorbu příprav pro výuku odborných předmětů nejen v oborech elektro, návod na způsoby výuky těchto předmětů, způsoby ověřování znalostí a vědomostí ţáků. Dále jsou v ní probírány moţnosti poskytování učebních materiálů a tvorby těchto materiálů samotnými ţáky formou poznámek a doplňujících poznámek. Východiska pro řešení výše uvedené problematiky jsou hledána za pomoci dotazníkového průzkumu mezi samotnými ţáky, jejichţ názorům je věnována ve výzkumu patřičná pozornost. Praktickým přínosem diplomové práce je zejména uvedení příkladů příprav na různé typy vyučovacích hodin a seřazení těchto příprav pro jeden předmět do uceleného bloku na jedno pololetí. Tato práce má poslouţit jako pomůcka nejen pro nové ale i současné učitele odborných předmětů v SOŠ a SOU Kladno, Dubská. Pouţité postupy a metody výzkumu je moţno aplikovat v kterékoliv škole nebo učilišti pro zjištění, popř. srovnání výsledků, jak s výše uvedenou SOŠ a SOU Kladno v současné době, tak pro moţnost opakovaného porovnávání vývoje a změn získaných poznatků v delším časovém období v kterékoliv škole. Výsledky takto získané z výzkumu mohou být opětovně pouţity jako východisko pro tvorbu příprav na různé odborné předměty, přičemţ je moţno postupy průběţně obměňovat a přizpůsobovat závěrům z posledních výzkumů mezi nově příchozími ţáky do škol.
96
Použitá literatura: [1] ČADÍLEK, M., LOVEČEK, A. Didaktika odborných předmětů. Brno: MU, 2005. [2] KALHOUS, Z., OBST, O. Didaktika sekundártní školy. Univerzita Palackého v Olomouci, Pedagogická fakulta, Olomouc, 2003. [3] KALHOUS, Z., OBST, O. Školní didaktika. Praha: Portál, 2002. ISBN 807178-253-X. [4] Elektrotechnická měření. 1.vyd. Praha: BEN, 2002. ISBN 80-7300-022-9. [5] KULHÁNEK, M. Základy elektrického měření. Plzeň: SOU elektrotechnické, Vejprnická 56, 2007. [6] VYLEGALA, P. Elektrická měření. Ostrava: SŠ elektrotechnická, Na Jízdárně 30, 2006. [7] PRŮCHA, J., WALTEROVÁ, E., MAREŠ, J. Pedagogický slovník. 4. vyd. Praha: Portál, 2003. 322 s. ISBN 80-7178-772-8. [8] SPOUSTA, V., et al. Vádemékum autora odborné a vědecké práce. Brno: MU, 2000. ISBN 80-210-2387-2. [9] SOŠ a SOU Kladno, Dubská, Školní vzdělávací program pro obor Mechanik elektrotechnik, Kladno, 2010.
97
Resumé Ve své diplomové práci se zabývám metodikou tvorby příprav na výuku odborných předmětů ve středních odborných školách a učilištích. Postupně se zde zabývám problematikou tvorby tématických plánů z ŠVP, dále na tématické plány navazujících příprav, rozpracovaných na jednotlivé vyučovací hodiny. Přípravy obsahují seznam učiva doplněný otázkami na upevňování a opakování látky, seznam pouţitých učebních a didaktických pomůcek, několik vzorových návodů na vypracování laboratorních prací pro odborný předmět Elektrická měření. Dále ve své práci rozebírám a zkoumám problematiku výukových metod a stupeň jejich oblíbenosti mezi ţáky, způsoby tvorby a poskytování učebních materiálů a různé způsoby zkoušení a ověřování vědomostí ţáků.
Summary In my diploma thesis I consider with methodology of making preparation of education of special subjects in special secondary schools and training colleges. Step by step I consider with the question of making thematic plans in accordance to ŠVP, furthermore to thematic plans of coherent preparations, divided into particular lessons. Preparations include list of subject matter supplemented by questions to its fixing and revisioning, list of applied teaching and didactic utilities, several sample instructions to elaborating laboratory works for special subject Eletrical measuration. Next I put mind to and spy into guestions of training methods and level of its popularity from among students, ways of creation and affording of learning materials and various possibilities of checking students‘ knowledge.
98