Для оценки требовательности необходимо реализовать 5 учебных задач:

1.Задачи, требующие мнемонического воспроизведения данных.

2.Задачи, требующие простых мыслительных операций с данными.

3.Задачи, требующие сложных мыслительных операций с данными.

4.Задачи, требующие сообщения данных.

5.Задачи, требующие творческого мышления.

Тема урока. Мощность однофазного тока и коэффициент мощности. {Фрагмент урока}

Цель урока. Дать учащимся понятия об активной, реактивной и полной мощностей в цепях переменного тока, рассказать об их значении. Также дать понятия о значении коэффициента мощности ( cos(x) ) для электропотребителей, электрических станций и линий электропередач и путях его увеличении. На примерах показать, что дает увеличение коэффициента мощности хотя бы на 0.01.

Технические средства. Проектор. Видеофильм.

План изложения материала.

1.Мощность однофазного переменного тока.

2.Понятие о коэффициенте мощности.

3.Значение величин cos(x) в промышленности.

Ход занятия.

Актуализацию опорных знаний учащихся  начинаем с вопросов:

1. Какие сопротивления называются активными, индуктивными и емкостными?

2. Где встречаются эти сопротивления?

3. Каково значение сопротивлений в электрических цепях? { Задача 1 - задачи по воспроизведению отдельных фактов, чисел и понятий; задачи по воспроизведению определений}

В дальнейшем проверяем знания учащихся при помощи карточек - заданий, составленных по материалу прошлых занятий. Эти задания содержат различного уровня задачи, графики диаграмм и теоретические вопросы. { Задача 2 - задачи по выявлению фактов (простые вычисления); задачи по перечислению и описанию фактов (вычисление, перечень); задачи по сопоставлению и различению, задачи по распределению (категоризация и классификация)}

Необходимо обобщить ответы и напомнить учащимся, что, кроме активного, существуют еще и индуктивное или емкостное сопротивления.

1. Мощность однофазного переменного тока.

Начинаем объяснение с повторения ранее пройденной темы "Постоянный ток" (возможно сообщение учащихся на эту тему - выполнение опережающего домашнего задания {Задача 4 - задачи по разработке отчета, трактата, доклада и т.п.}). Обращаем внимание на то, что электрическая мощность - количество работы, выполненной за единицу времени, - является важнейшей характеристикой любого потребителя или источника электрической энергии, измеряется в ваттах и представляет произведение напряжения на ток:

P=U*I

Полная мощность источника переменного тока обозначается буквой S , определяется по формуле  S=U*I и измеряется в вольт-амперах (В*А).

Отметим, что полная мощность генератора переменного тока, включенного в цепь с активными и реактивными сопротивлениями, состоит из мощностей, расходуемых  в этих сопротивлениях. Электроэнергия преобразуется  в различные виды энергии: тепловую, механическую, световую и др.

Часть мощности, которая расходуется на создание переменного магнитного поля вокруг проводников, а также на накопление электрических зарядов в потребителях с емкостью, называется реактивной.

Таким образом, полная мощность источника или (преобразователя) энергии однофазного переменного тока состоит из активной и реактивной мощности.

Далее демонстрируется кадр из видеофильма, где представлен треугольник мощностей (рис.1), на котором показана связь между полной, активной и реактивной мощностями. Источники энергии переменного тока вырабатывают активную и реактивную мощности.

По треугольнику мощности можно определить полную мощность по теореме Пифагора:

где P - активная мощность, а Q - реактивная.

Проверяем усвоение материала с помощью следующих вопросов:

1. Чему равна мощность в цепях постоянного тока?

2. Какие потребители электроэнергии обладают только активным сопротивлением (следовательно, и мощностью)?

3. В каких потребителях имеются смешанные нагрузки (т.е. активная и индуктивная, активная и емкостная)?

Следующий этап занятия - определение активной и реактивной мощности {Задача 3 - задачи по доказательству, аргументации и проверке}. Используя треугольник мощностей, показываем, что отношение мощностей - это тригонометрическая функция угла ?:

P/S=cos(x); Q/S=sin(x).

Активная мощность P=Scos(x), полная мощность генератора переменного тока S=UI (единица полной мощности - вольт-ампер, ВА), следовательно, P=UIcos(x) (единица активной мощности - ватт, Вт). Реактивная мощность Q=UIcos(x) (единица реактивной мощности - вольт-ампер реактивный, вар).

Обобщив материал, показываем последний кадр из видеофильма и подчеркиваем, что, чем выше cos? потребителей, тем меньше их ток при заданной активной мощности, т.е.

I=P/Ucos(x)

и чем выше cos? потребителей, тем полнее используется мощность источника энергии:

P=UIcos(x)

при  cos(x) =1, P=UI.

2. Понятие о коэффициенте мощности.

Значение коэффициента мощности и его улучшение.

Изучая пункт 3 -   улучшение коэффициента мощности, пытаемся вместе с учащимися подобрать методы по повышению коэффициента, мероприятия организационного характера. {Задача 5 - решение проблемных задач и ситуаций}

В таксономии по Толлингеровой в каждой из 5 задач  пердставлены  от 4 до 8 подзадач, по которым можно определить когнитивность требовательности учебных задач.

Таксономия

Для оценки когнитивной требовательности учебных задач по Д.Толлингеровой

1.0 Задачи, требующие мнемонического воспроизведения данных:

1.1 Задачи по узнаванию.

1.2 Задачи по воспроизведению отдельных фактов, чисел, понятий.

1.3 Задачи по воспроизведению определений, норм и правил.

1.4 Задачи по воспроизведению больших текстовых блоков, стихов, таблиц т.п.

2.0 Задачи, требующие простых мыслительных операций с данными:

2.1 Задачи по выявлению фактов (измерение, взвешивание, простые вычисления и т.п.)

2.2 Задачи по воспроизведению фактов (вычислений, перечень и т.д.)

2.3 Задачи по перечислению процессов способов действия.

2.4 Задачи по разбору и структуре (анализ и синтез)

2.5 Задачи по сопоставлению и различению задачи по распределению (категоризация и классификация)

2.6 Задачи по выявлению взаимоотношений между фактами (причина, следствие, цель, средство, влияние, функция, полезность, инструмент, способ)

2.7 Задачи по абстракции, конкретизации, обобщению.

2.8 Решение несложных примеров.

3.0 Задачи, требующие сложных мыслительных операций с данными:

3.1 Задачи по трансферу (трансляция, трансформация).

3.2 Задачи по изложению (интерпретация, разъяснение смысла, значение, обоснование).

3.3 Задачи по индукции.

3.4 Задачи по дедукции.

3.5 Задачи по доказательству, аргументации и проверке.

3.6 Задачи по оценке.

4.0 Задачи, требующие сообщения данных:

4.1 Задачи по разработке обзоров, конспектов, содержания и т.п.

4.2 Задачи по разработке отчета, трактата, доклада и т.п.

4.3 Самостоятельные письменные работы, чертежи, проекты.

5.0 Задачи, требующие творческого мышления:

5.1 Задачи по практическому приложению.

5.2 Решение проблемных задач и ситуаций.

5.3 Постановка вопроса и формулировка задач и заданий.

5.4 Задачи по раскрытию на основании собственных наблюдений.

5.5 Задачи по раскрытию на основании собственных размышлений.