Методические материалы

Применение технологии педагогической мастерской по дисциплине «Математика» в профессии «Сварщик»

Жигжитова О.Б., преподаватель математики

ГБПОУ РБ «Бурятский Республиканский

 Индустриальный техникум»

«О, сколько нам открытий чудных….».

В последнее время у обучающихся исчезло стремление к получению образования, и возросло чувство собственного достоинства и самосознания. Поэтому современному преподавателю необходимо отказаться от тех привычных рамок в обучении, которые сковывают процесс обучения и найти новые методы, которые подходят к требованиям современного дня и повышают мотивацию детей к приобретению новых знаний.  

Применение технологии мастерских позволяет организовать новый способ познавательной деятельности обучающихся на уроках математики.

Эту технологию можно использовать при изучении новой темы, при повторении и закреплении изученного материала. Здесь преподаватель – мастер, который вовлекает детей в процесс познания с помощью создания эмоциональной атмосферы. Преподаватель выступает катализатором процесса познания. А обучающие становится творцом своих знаний. Опираясь на свой предыдущий личный опыт, он в группе или в паре, сам строит свои знания. Преподаватель, в виде заданий для размышления, предоставляет ему необходимый материал для творчества. В каждом задании обучающиеся сами выбирают средства и методы работы.

Главным принципом сотрудничества и сотворчества на моих уроках является диалог:

- диалоги участников мастерской;

- диалоги отдельных групп;

- диалог с самим собой;

- диалог с научным авторитетом.

Алгоритм построения мастерской:

1. Индуктор- «наведение на тему (ключевые слова или словосочетания, фотография, предмет, музыка, иллюстрация, модель). На данном этапе мастерской происходит «распахивание личностного и коллективного бессознательного» [1,21]
2.  Самоконструкция- каждый участник группы должен выполнить посильное для себя задание (деятельность обучающего не обсуждается)
3. Социоконструкция- сравнение опыта своего с опытом другого(в парах, в группах) [1,23]
4. Социализация- предъявление созданного интеллектуального продукта другим участникам. Где все это обсуждается, размышляют, разрабатывают мини-проект [2,9]
5. Афиширование- представление результатов деятельности группы [1,23]
6. Обсуждение. Обязательное условие- нельзя оценивать представление других
7. Рефлексия- воспоминание своего участия в мастерской, ведущее к анализу собственного психологического состояния и интеллектуального уровня [1,25]. В процессе социализации у участников мастерской должна возникнуть ситуация «разрыва» между новым и старым знанием. «Разрыв – особое эмоциональное и интеллектуальное состояние участника мастерской: внутреннее осознание им неполноты собственного знания или несоответствия своего старого знания новому, внутренний эмоциональный конфликт» [5,7]

Например, темы «Многогранники», «Тела вращения» очень подходит для творческой работы всей группы, т.к. больше возможностей применения технологии на геометрическом материале, т.к. работа сварщика связана с чтением и построением чертежей (решение которых невозможно без знаний определенных понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность прямых, окружность. Радиус, диаметр, сечения, симметрии, понятие многогранника и тела вращения)

Урок 1. Мастерская1 Познание теории. Тема: «Конус, цилиндр, призма».

Цель: «Ввести понятие конуса, цилиндра, призмы, элементов конуса, цилиндра, призмы »

Урок 2. Мастерская 2. «Изучать – значит совершать открытия для себя». Тема: «наибольшее и (наименьшее) значение функции на отрезке

Цель: Сформировать теоретический аппарат темы (составить алгоритм), продолжать развивать навыки применения алгоритма

На каждом таком уроке присутствует этап, где обучающиеся осознают индивидуальное затруднение и его преодоление через создание и решение проблемной ситуации. Проблемная ситуация должна быть интересна и понятна учащемуся и находиться в зоне его ближайшего развития. Каждый учащийся использует свои возможности, интересы, способности. Они выбирают задания разной сложности, учитывая свой уровень знаний. Учитель – мастер создает порядок действий, помогает творческому процессу, где участвуют и обучающиеся, и сам учитель.

Приведу два примера проекта мастерской по теме «Конические поверхности» и «Наибольшее и (наименьшее) значение функции на отрезке»

Тема: «Конические поверхности»

Самоконструкция №1

Задание№1. Мастер предлагает студентам в течении 1 минуты вычленить и записать себе в тетрадь существенные признаки, по которым каждый отнес выбранную фигуру к коническим поверхностям. Задание выполняется на первоначальном уровне понимания своего представления, полученного в результате жизненного опыта

Социализация

Задание№2. Участники мастерской обсуждают произведенные записи сначала парами, после уже группой.

Задание №3. Учащимся предлагается согласно вычлененным существенным признакам конических поверхностей попробовать представить различные зарисовки тел. относящихся к коническим поверхностям.

Афиширование.

Задание №4. Каждая группа представляет результаты своей деятельности.

Участники других групп задают вопросы, пробуют вычленить те признаки, которые они не смогли выделить. Или не обнаружили у выбранной ими фигуры. Или являющиеся спорными, - действительно ли это признаки, относящиеся к коническим поверхностям. Чем серьезнее подошли студенты к вопросу о вычленении признаков, тем глубже будет «разрыв» - понимание того, что те знания, которые есть, недостаточны  для решения проблемы, нужны новые знания

Самоконструкция №2

Участники свой опыт с опытом других.

Задание №5. Мастер предлагает студентам изучить заранее приготовленную преподавателем литературу. Необходимо рассмотреть различные толкования. Вычленить существенные признаки, свойства конических поверхностей. Рассмотренный материал классифицировать у себя в тетради в виде таблицы

Обсуждение: участники обсуждают результаты работы с литературой

Рефлексия

Проводится, как правило, следующим образом: студенты вместе с преподавателем садятся в круг, и поочередно каждый из студентов делится с другими своими впечатлениями

Домашнее задание дается по результатам обсуждения таблиц  

Тема: «Наибольшее и (наименьшее) значение функции на отрезке

Оба проекта были апробированы на группе по специальности «Сварщик». Вторая тема была достаточно сложной при проведении урока. У меня возникли трудности по организации следующих этапов: «Самоконструкция», «Социализация», «Афиширование» т.к. в группе большинство учащихся имеют слабую подготовку по предметам, но среди них есть учащиеся, которые имеют хотя бы базовые знания. Эти учащиеся могут проводить несложные вычислительные расчеты, анализировать, сопоставлять, составлять простейшие алгоритмы, ассоциировать. Поэтому, если применять технологию мастерской, то лучше в таких случаях формировать рабочую группу, в которых будет присутствовать ученик, который может помочь остальным учащимся представить себя и свою работу. Я думаю, что применение технологии в сложных темах эффективна в группах где много сильных учащихся. 

Учащиеся, овладевая диалогическим мышлением, приобретают следующие учебные способности:

1. Выразить свое отношение к предмету в слове, рисунке или схеме;
2. Оформлять свой собственный взгляд на предмет усвоения в письменной речи, в учебных произведениях;
3. Удерживать в устной и письменной речи различия своей и чужой точки зрения;
4. Задавать «умные вопросы», интересоваться проблемами, не имеющим однозначного решения

В качестве закрепления можно предложить следующие задачи

1. Требуется сварить ящик с крышкой объёмом 576дм3, стороны основания ящика должны относится как 1:2 Какой должна быть величина его сторон, чтобы полная поверхность ящика была наименьшей?
2. Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной четырёхугольной призмы, длина стороны основания – 1,2м, высота – 2,4м. Сколько стали потребуется? (На швы добавить 3 %)
3. Сварщику небходимо изготовить бак, имеющий форму параллелепипеда с основанием 1,4 * 2,2м., чтобы он вмещал 2 тонны воды. Какова должна быть высота бака? (Плотность воды 1000кг /м3
4. Сварщику необходимо изготовить цистерну цилиндрической формы, высота которой – 3 м, радиус основания – 1,5 м. Вычислить сколько электродов необходимо для сварки, если на 1 м расходуется 4 электрода, а масса одного электрода 60 г. Вычислить стоимость электродов, если 1 кг их стоит 30 рублей.

ВЫВОДЫ:

Естественно-математическая подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования у них следующих качеств:

1. Умение работать самостоятельно;
2.  Сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями;
3. Умело координировать свои движения;
4. Быстро реагировать на изменение ситуации;
5. Соблюдение технологической последовательности выполняемых работ, точности, четкости и аккуратности.
6. Развитие логического мышления, что способствует лучшему пониманию профессии.

Все это способствует росту компетентности будущих сварщиков, высокой мобильности, что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Литература

1. Манвелов С.Г. Конструирование современного урока. – М.: Просвещение, 2020.
2. Методики и технологии обучения математике. Лабораторный практикум: Учебное пособие для студентов математических факультетов педагогических университетов/ под научной редакцией В.В. Орлова – М., 20.
3. Мир науки, культуры, образования. №5, 2012.
4. Михайлова Е.Ю. Педагогические мастерские как инновационные формы организации обучения математике/ Е.Ю.Михайлова, Р.А.Утеева// Математическое образование: концепции, методики, технологии: сборник трудов IV Межд. научной конференции «Математика. Образование. Культура», 2009, - Ч.2.
5. Окунев А.А. Выстраивание собственного понимания школьного курса математики// Математика в школе. – 2007. -№1; 2007. - №3.
6. Современные педагогические технологии в практике обучения математике. Методический сборник. – Киров: Кировский областной ИУУ, 2003.

Электронные ресурсы

1. Мастерская «Свойства степени» http://festival.1september.ru/articles/5313855
2. Технология творческих мастерских.

http://neuch.org/interest/tekhnologiya-tvorcheskikh-masterskikh

3. Урок – мастерская в 5 классе по теме «Сравнение обычных дробей» http://festival.1september.ru/articles/556624

Роль математики в формировании профессиональных компетенции будущих выпускников по специальности «Сварщик (Ручной и частично механизированной сварки(наплавки)»

Жигжитова О.Б., преподаватель математики

ГБПОУ «Бурятского Республиканского

 индустриального техникума»

Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в СПО является включение студента в исследовательскую и проектную деятельность. Основная задача исследовательской и проектной деятельности направлена на практическое применение предметных знаний. В исследовательских и проектных работах востребованы практически любые способности подростков, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Исследовательская и проектная деятельность побуждает подростка к творчеству как индивидуальному, так и коллективному; способствует их предварительной профессиональной ориентации.

Проблема, поставленная в данном исследовании, заключается в необходимости выявления педагогических условий формирования профессиональных компетенции в процессе изучения математики.

Объектом моего исследования является метод проекта, как один из вариантов обучения математики в группах по специальности «СВАРЩИК (РУЧНОЙ И ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (НАПЛАВКИ)».

Предметом является выявление роли поэтапной работы над проектом как фактор успешной организации проектной деятельности в целом.

Математика в системе профессионального образования показывает, что основная  задача обучения – это обеспечение прочного и сознательного овладения студентами системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности современного общества. Без  математики с ее развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности, в том числе и в сварочном производстве.

Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежному в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного, а так же знания по геометрии.

Формирование профессиональных компетенций состоит из следующих этапов:

ПК 1.2. Использовать конструкторскую, нормативно-техническую и производственно-технологическую документацию по сварке.

ПК 1.5. Выполнять сборку и подготовку элементов конструкции под сварку.

Необходимы:

•Знания и навыки расчетного характера.

•Умения выполнять действия с действительными числами, с числами разных знаков, со степенями.

•Умения  оперировать с процентами.

•Знания правила пропорции.

•Знания из области геометрии (определения  и построения основных геометрических фигур на плоскости, формул для вычисления площадей и объемов, свойства прямых и плоскостей на плоскости и в пространстве).

•Владение навыками работы на калькуляторе и на компьютере

Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает не только уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, но и позволяет свести до минимума изменения, вносимые в конструкцию, практически исключить ошибки и улучшить качество изделия. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.

В данной работе представлена проектно-исследовательская деятельность студентов в которой проведена некоторая классификация задач, и показано, что существуют стандартные приемы и методы, а также определенный набор опорных заданий, на которых формируется  профессиональные компетенции в процессе изучения математики.

Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия.  Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки.  Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого.

    Рисунок 1                                       Рисунок 2

Для того чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности.

Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика.

Возможность создания точных моделей детали является фундаментом успешного результата.

Один из проектов разработанный на занятиях математики.

Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов.(рис3)

Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика.

Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции.

Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле, где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2 по формуле , где n – величина центрального угла (рис 4).

Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.

При изучении темы «Перпендикулярность прямых и плоскостей»  рассматриваются расположение плоскостей в тавровых  и угловых соединениях, расположение металла при изготовлении решетчатого настила (увеличение прочности за счет перпендикулярного расположения).

Изготовление качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве

При изучении темы «Многогранники» производим расчет площадей и объемов изделий, имеющих форму многогранников; расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия; изменение размеров фигур с учетом подобия.

Изготовление печи для бани

Изготовление печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм, каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. Расчет для профессионально значимых задач производит непосредственно техник – сварщик, а рабочий сварщик может определять данные параметры по другим комплексным признакам.

Примеры задач по данной теме

1. Сколько квадратных метров конструкционной стали потребуется для изготовления емкости для воды, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда с линейными размерами 1,2, 3 и 1,5 м
2. Найдите  массу стальной двутавровой балки длиной 4 м, шириной 1 см, высотой 8 см. (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).
3. Вычислите массу профильного металла  длиной 25,75 м, высотой 1,2 м. Поперечное сечение – 8 мм (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).
4. Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной четырехугольной призмы, длина стороны основания которого равна 1,2 м, высота – 2,4 м. Сколько стали необходимо выполнения работы? (Прим.: на швы следует добавить 3% материала).

Для будущих сварщиков профессионально значимым является и  тема «Тела вращения».

Заключение.

Естественно-математическая подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования профессиональных качеств умение работать самостоятельно, сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями, умело координировать свои движения и быстро реагировать на изменения ситуаций.

Развивается чувствительность зрительного и слухового анализаторов, формируются навыки соблюдения технологической последовательности выполняемых работ. Все это способствует росту компетентности будущего сварщика, высокой мобильности, что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Литература

1. Алешина  Т.Н.  Дидактический  материал  проф.  направленности  как  средство повышения эффективности обучения математике в средних профтехучилищах. – М.: Просвещение, 1990.
2. Алимов Ш.А. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2011.
3. Атанасян Л.С. Геометрия. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
4. Блинов А.Н., Лялин К.Н. Сварочные работы (конструкции).
5. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварочные конструкции.
6. Покровский Б.С. Сборник дидактических материалов по курсу спец. технологии  по  профессии "Слесарь  механосборочных  машин":  Методические  рекомендации. Часть 1. – М.: Высшая школа, 1996.  
7. Рудник  Г.С.,  Соловьев  И.Я.  Сборник  задач  и  упражнений  по  математике  для подготовки металлистов в средних профтехучилищах. – М.: Высшая школа, 1985.