LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PENTRU OBȚINEREA GRADULUI [620458]
UNIVERSITATEA DIN PITEȘTI
FACULTATEA DE ELECTRONICĂ, COMUNICAȚII ȘI CALCULATOARE
SPECIALITATEA: ELECRTOMECANICĂ
LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PENTRU OBȚINEREA GRADULUI
DIDACTIC I
TEMA: METODE ȘI MIJLOACE DIDACTICE DE PREDARE UTILIZATE LA
MASURAREA PARAMETRILOR COMPONENTELOR PASIVE DIN CIRCUITELE
ELECTRICE DE CURENT CONTINUU ȘI CURENT ALTERNATIV
PROFESOR COORDONATOR:
Ș.l. dr. ing. CONSTANTINESCU LUMINIȚA MIRELA
PROFESOR:
Ing. NEAGOE I. DANIEL NICOLAE
2017
PITEȘTI
2
Partea A
Capitolul I Rezistoare
I.1. Parametrii rezistoarelor, simbolizare, tipuri
Parametrii rezistoarelor
I.2. Simbolizarea și marcarea rezistoarelor
I.3. Tehnologii de reallizare a rezistoarelor
I.3.1. Tehnologia de realizare a rezistoare fixe
I.3.2. Tehnologia de realizare a rezistoarelor bobinate
I.3.3. Tehnologia de realizare a rezistoarelor de volum
I.4. Tehnologia de realizare a rezistoare variabile si semivariabile
I.4.1. Caracteristici
I.4.2. Tehnologia de realizare a potențiometrelor
I.4.3. Tehnologia de realizare a rezistoarelor neliniare
Capitolul II Condensatoare fixe
II.1. Condensatoarele ceramice
II.2. Condensatoare cu hartie
II.3. Condensatoare cu pelicula din material plastic
II.4. Condensatoare cu mica
II.5. Condensatoare electrolitice
II.6. Condensatoare variabile si semivariabile
Capitolul III Bobine
III.1. Generalitati
III.1.1 . Materiale necesare pentru executarea bobinelor
III.1.1.1 . Materialele electroconductoare
III.1.1.2 . Materialele electroizolante
III.1.1 .3. Materiale auxiliare
III.1.2. Parametrii bobinelor
III.1.3. Bobine concentrate
III.2. Tehnologii de realizare a bobinelor
III.2.1. Tehnologia de realizare a bobinelor concentrate
III.2.2.Tehnologia reanizării bobinelor înfășurate pe carcase
III.2.3.Tehnologia realizării bobinelor fără carcasă
III.2.4. Tehnologia realizării bobinelor înfășurate direct pe miezul
magnetic
III.2.5.Tehnologia de realizare a bobinelor concentrate din bare
III.2.6. Prinderea bobinelor concentrate pe miezul magnetic
III.2.7. Tehnologia de realizare a bobinelor pe ntru transformatoare
Camitolul IV M ăsurarea componentelor pasive de circuit (R, L, C)
IV.1. Scomul lucrării
IV.2. Considerații teoretice
IV.2.1. Prezentarea componentelor
IV.2.1.1 . Rezistorul
3
IV.2.2.2 . Bobina
IV.2.2.3. Condensatorul
IV.2.3. Metode de măsurare
IV.2.3.1 Metoda industrială a ampermetrului și voltmetrului –
Montajul amonte
IV.2.3.1.1. Măsurarea rezistențelor
IV.2.3.1.2. Măsurarea inductanțelor
IV.2.3.1.3. Măsurarea capacităților
IV.2.3.2. Metoda industriala a ampermetrului și a voltmetrului –
Montajul aval
IV.2.3.2. 1. Măsurarea rezistențelor
IV.2.3.2. 2. Măsurarea inductanțelor
IV.2.3.2. 3. Măsurarea capacităților
IV.3. Montajul și aparatura necesară
IV.3.1. Măsurarea rezistențelor prin metoda ampermetrului și
voltmetrului
IV.3.2. Măsurarea inductanțelor
IV.3.3. Măsurarea capacităților
IV.4. Desfășurarea lucrării
IV.4.1. Măsurarea rezistentelor prin metoda ampermetrului și
voltmetrului
IV.4.2. Măsurarea inductanțelor
IV.4.3. Măsurarea capacităților
4
Capitolul I Rezistoare
Rezistoarele sunt componente passive de bază în aparatura electronică, reprezentând
aproximativ 30 -40% din numărul pieselor unui aparat electronic. Ele sunt de dimensiuni și
forme variate, fiind de tipuri diferite: rezistoare, potențiometre, termistoare, varistoare.
Rezistoarele se pot clasifica după mai multe criterii :
Astfel în funcție de intensitatea curenților care le străbat, pot fi:
– rezistoare pentru curenti tari și
– rezistoare pentru curenti slabi.
Tipul constructiv al rezistoarelor este un alt criteriu de c1asificare conform căruia
există:
– rezistoare fixe, a căror rezistență stabilită în procesul de fabricație
ramâne constantă pe întreag a perioadă de funcționare a rezistorului;
– rezistoare variabile a căror rezistență poate fi modificată în anumite
limite, în timpul funcționării, în vederea efectuării unor operații de reglaj.
Elementul conductor care realizează funcția de rezistor propriu -zis
ofera încă un criteriu de clasificare în functie de domeniul de curent pentru
care este construit rezistorul.
Astfel, pentru curenti slabi (folosiți în electronică industrială și de uz general)
rezistoarele pot fi de volum, p eliculare și bobinate. O categorie
aparte o constituie rezistoarele neliniare care folosesc proprietățile semiconductoare în
realizarea unor anumite caracteristici tehnice.
Rezistoarele destinate regimului de curenți tari sunt rezistoare folosite în industria
energetică și electrotehnică, de valori mici și cu elementul rezistiv obținut prin:
– turnare din fontă (grile din fontă)
– ștanțare din tablă (tabla silicioasă)
– spiralizate (cu număr variabil de spire – după n ecesități -, din
conductor metalic, din aliaj special, benzi metalice etc.).
Dupa destinație, rezistoarele pot fi:
– profesionale
– de uz general.
5
I.1. Parametrii rezistoarelor, simbolizare, tipuri
Parametrii rezistoarelor
Rezistoarele fixe sunt caracterizate printr -o serie de parametri electrici și neelectrici
(mecanici, climatici), principalii parametri electrici fiind: rezistența nominală R n și toleranța t
(exprimată în procente).
Rezistența nominală R n este valoarea rezistenței care trebuie realizată prin procesul
tehnologic și care se înscrie pe corpul rezistorului. A obține toate valorile de rezistente
necesare în montajele electronice ar însemna o mărire inutilă a complexității procesului
tehnologic, p entru că, în practică, valorile rezistoarelor pot avea abateri de la valorile
nominale, fără a modifica parametrii circuitului unde sunt folosite. Din această cauză s -au ales
discontinuu valorile nominale ale rezistenței rezistoarelor ce urmează a se fabr ica, alcătuindu –
se serii de valori în funcție de clasele de toleranță (conform recomandarilor Comitetului
Electrotehnic Internațional). Unitatea de măsura este: [R] = 1 Ω (ohm), cu multiplii săi : 103
Ω= 1 k Ω, 106 Ω= 1 M Ω , 109 Ω= 1 GΩ .
Toleranța , t, exprimă în procente abaterea maximă admisibilă a valorii
reale R a rezistenței, față de valoarea nominală R n:
t = ±
nn
RRR | | · 100
Seriile valorilor nominale ale rezistenței rezistoarelor alcătuiesc progresii geometrice în
domeniul 1÷10Ω, 1÷100Ω ș.a.m.d., iar clasele de toleranță corespund seriei de valori
conform tabelului :
Seria
E6
E12
E24
E48
E96
E192
Tolera
nța ±20% ±10% ±5% ±2,5% ±1,25% ±0,6
%
– Puterea de disipație nominală, P n, (exprimată în Wați) și tensiunea nominală,
Un, reprezintă puterea electrică maximă și respectiv tensiunea electrică maximă ce se pot
aplica rezistorului în regim de functionare îndelungată fără a -i modifica caracteristicile.
Uzual, pentru a -i asigura rezistorului o func ționare cât mai îndelungată, puterea
disipată de rezistor în circuit este bine să fie mai mică decât 0,5 P n. Puterile uzuale
standardizate ale rezistoarelor sunt : 0,5; 0,10; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 6; 12; 16; 25; 40; 50;
100 W.
Pentru o tensiune nominală U n dată și o putere disipată maximă P n. impusă, există în
seriile de valori nominalizate o singură valoare numită rezistență critică, R nc, care poate fi
utilizată simultan la cei doi parametri nominali și care este dată de relația:
Rnc =
nn
PU2
Deci, în aceeași clasă de putere și tensiune, toate valorile rezistoarelor (în afară de
valoarea egala cu R nc) sunt limitate fie de tensiune, fie de putere;
în tabelul următor sunt indicate tensiunile limită corespunzătoare unor puteri nominale
uzuale ale rezistoarelor.
Pn(W)
0,125
0,25
0,5
1
2
6
Un(V) 125 250 350 500 700
– intervalul temperaturilor de lucru reprezintă intervalul de temperatură în limitele căruia se
asigură funcționarea de lungă durată a rezistorului. Influența temperaturii asupra rezistentei
rezistorului este pusă în evidență de coeficientul termic al rezistentei, definit astfel:
αR =
R1 ·
TR
[1/K] sau α =
R1 ·
dTdR [1/K]
Pentru o variație liniară cu temperature coeficientul devine :
αR =
11
R ·
1 21 2
TTR R
[1/K]
unde R 1 și R 2 reprezintă rezistența rezistorului la temperatura T 1 (tempera – tura normală) și
respectiv la temperatura T 2.
– coeficientul de variație a rezistenței la acțiunea unor factori externi
cum ar fi depozitare, umiditate, îmbătrânire etc. este dat de relatia:
KR =
1001 2
RR R [%]
unde R 1 și R 2 sunt valorile rezistenței înainte și după acțiunea factorului considerat.
– tensiunea electromotoare de zgomot reprezintă valoarea eficace a tensiunii
electromotoare care apare la bornele rezistorului în mod aleatoriu și care se datorează
mișcării haotice și mișcării termice a electronilor precum și trecerii curentului prin rezistor;
este exprimată în μV.
– precizia rezistoarelor în funcție de performanțe (toleranță, tensiune de zgomot,
valori maxime admisibile ale coeficienților de variație) rezistoarele se împart în clase de
precizie. Denumirea clasei de preciz ie: 0,5; 2,5; 7; 15, este dată, de obicei, de coeficientul de
variație la îmbătrânire după 5000 de ore de funcționare la sarcina nominală.
În funcție de precizia lor, rezistoarele se împart în trei categorii: rezistoare etalon, de
precizie și de uz c urent; caracteristicile lor sunt prezentate în tabelul :
I.2. Simbolizarea și marcarea rezistoarelor
Rezistoarele sunt reprezentate convențional printr -o serie de simboluri,
confor m STAS 11381/6 -80; în figura I.1 sunt ilustrate aceste simboluri, iar
semnificatia lor este data în continuare:
7
Fig. I.1 . Reprezentarea convențională pentru diferite tipuri de rezistoare.
a: rezistor, semn general
b: rezistor, semn tolerat
c: rezistor, semn nestandardizat
d: rezistor cu rezistență variabilă
e: rezistor cu contact mobil
f: rezistor cu contact mobil, cu pozitie de întrerupere
g: potențiometru cu contact mobil
h: potențiometru cu contact mobil, semn tolerat
i: potențiometru cu ajustare predeterminată
j: rezistență cu dou ă prize fixe
k: șunt
l:element de incalzire
m: rezistor cu rezistență neliniară, dependentă de ternperatură (termistor)
n: rezistor cu rezistentă neliniară, dependentă de temperatură, semn
tolerat
o: rezistor cu rezistență neliniară, dependentă de tensiune (varistor) p:
rezistor cu rezistență neliniară, dependentă de tensiune (varistor), semn tolerat.
Rezistorul este marcat în clar sau codificat (prin inele, benzi, puncte) sau prin
simbolu ri alfanumerice codificate internațional; indiferent de modalitatea adoptată, în mod
obligatoriu se înscrie pe orice tip de rezistor:
– rezistența nominală, R n, cu unitatea ei de măsura în clar, în cod literal sau codul
culorilor;
– toleranța valorii nominale în clar (în %), în cod literal sau codul
culorilor.
8
I.3. Tehnologii de reallizare a rezistoarelor
I.3.1. Tehnologia de realizare a rezistoare fixe
a) Rezistoare cu pelicula de carbon
b) Rezistoare cu pelicula de nichel
c) Rezistoare cu pelicula de oxizi metalici (cu glazura metalica)
a) Rezistoarele cu pelicula de carbon au forma cilindrica, terminale axiale si sunt de
marimi diferite in functie de puterea nominala disipata. Structura unui astfel de razistor este
data in figura I.2.1.
.
Fig. I.2.1.Structura internă a unui rezistor cu peliculă de carbon
1. Tronson ceramic
2. Peliculă de carbon
3. Șanț filetat în peliculă de C până l a tronsonul ceramic
4. Peliculă metalică
5. Aliaj de lipit
6. Terminal
7. Peliculă de vopsea protectoare
Se realizeaza dintr -un tronson ceramic, pe care se depune prin piroliza o pelicula de
carbon, care este filetata pentru a creste si ajusta valoarea rezistentei pana la valoarea
nominala dorita. La capetele tronsonului, peste pelicula de carbon se depune o pel icula
metalica de nichel, care permite realizarea contactului dintre elementul rezistiv si terminal.
Lipirea terminalelor la tronsonul rezistiv se face prin sudura cu un aliaj de lipit
(fludor), din plumb, staniu si decapant din colofoniu. Rezistorul este protejat cu o pelicula de
vopsea (lac dielectric).
Pelicula rezistiva de carbon se obtine in urma unei reactii chimice−piroliza−de
descompunere a unei hidrocarburi saturate (metan, benzen, keptan, benzina de extractie) in
atmosfera de azot sau ga z inert. Principal, o astfel de reactie se obtine intr -o instalatie ilustrata
in figura I.2.2. si alcatuita dintr -un rezervor de hidrocarbura, rezervor de azot si un cuptor
electric cu temperatura constanta.
9
Fig. I.2.2. Procedeu continuu de obținere a r ezistoarelor cu peliculă de C
1 rezervor de hidracrbura
2. rezervor de azot
3. cuptor electric
4. bandă transportoare
Tronsoanele ceramice intra in cuptor pe o banda transportoare; in incinta acestuia, la
un anumit regim termic, are loc descompunerea hidrocarburii si depunerea stratului de carbob
pe tronson. Stratul de carbon depus poate fi strict controlat pentru ca e ste dependent de
temperatura cuptorului, de compozitia amestecului hidrocarbura -azot si de viteza de trecere a
tronsoanelor prin cuptor.
Fazele tehnologice de fabricare a rezistoarelor cu pelicula de carbon sunt ilustrate in
figura I.2.3.
Fig. I.2.3. Fazele tehnologice de fabricare ale rezistoarelor cu peliculă de C
a. Tronson ceramic
b. Tronson acoperit cu peliculă de C și metalizat la capete
c. Tronson spiralizat
d. Tronson cu terminale sudate
e. Rezistor vopsit
Materialele ceramice amestecate cu un liant forme aza o pasta din care se preseaza
tronsonul la dimensiunile dorite (in functie de puterea nominala); dupa piroliza si depunerea
10
peliculei de Ni la capete, tronsonul este spiralizat pentru a se ajunge la valoarea nominala
dorita pentru rezistor; tronsonului astfel obtinut i se lipesc prin sudura terminalele din sarma
de cupru dublu cositorita; rezistorul astfel obtinut este acoperit cu vopsea protectoare si apoi
marcat. Rezistoarele cu pelicula de carbon se realizeaza la urmatoarele puteri nominale:
0,25W 0, 5W 1W si 2W.
b) Rezistoarele cu pelicula de nichel au un proces tehnologic asemanator cu cel
descris mai sus. Deosebita este insa depunerea elementului rezistiv pe tronsonul ceramic: pe
toata suprafata tronsonului se obtine o pelicula de nichel prin dep unerea chimica de grosime
<100μm (cu cat pelicula este mai subtire, cu atat se obtine o valoare nominala mai mare).
Urmeaza apoi spiralizarea, lipirea terminalelor, protejarea si marcarea rezistoarelor astfel
obtinute (sunt identice la infatisare cu rezist oarele cu pelicula de carbon). Acest proces
tehnologic este folosit pentru obtinerea valorilor nominale mici, intre 1Ω÷330Ω.
c) Rezistoarele cu pelicula de oxizi metalici (sau cu glazur ă metalic ă) sunt
componente profesionale caracterizate prin prec izie si stabilitate ridicate, coeficient de
variatie cu temperatura scazut, dimensiuni mici, dar si coeficient (factor) de zgomot ridicat.
Suportul izolant este plan si din alumina (material ceramic special).
În prima etap ă, suportul izolant se realizeaza la dimensiuni mari, ceea ce permite
realizarea a 100÷200 ,,cipuri” rezistive simultan (fig 2.4.). Prin serigrafie se depune pe aceste
cipuri o pelicula de Ag -Pd (care va permite conectarea terminalelor) si apoi o pelicula
rezistiva formata din oxizi metali ci. Fixarea ascstor pelicule se obtine prin tratament termic.
Fig.I.2.4. Formarea cipului rezistiv
a. Suport de alumină
b. Suport cu peliculă depusă
c. Suport cu elementul rezistiv depus
Serigrafierea peliculei rezistive nu permite obtinerea nu permite obtinerea exacta a
valorii nominale si urmeaza o ajustare la valoarea dorita in limitele clasei de toleranta fixate.
Ajustarea se face automat, cu ajutorul unor capete de masura care e xploreaza placa
suport cip cu cip si comanda un jet de pulbere abraziva care inlatura surplusul de pelicula
rezistiva pana cand valoarea obtinuta se inscrie in clasa de toleranta fixata.
Separarea cipurilor rezistive se face cu laser; prin sudura cu a liaj de lipit se asigur
plasarea terminalelor din cupru pe zonele Ag -Pd. Protectia rezistorului astfel obtinut
(fig.I.2.5) se face prin acoperire cu rasina termodura, urmata de ceruire.
Prin aceeasi tehnologie se obtin si rezistoare pentru inalta ten siune (pana la 4 Kv), retele
rezistive (continand un numar variabil de rezistoare conectate in scheme de atenuare).
11
Fig. I.2.5. rezistor cu peliculă de oxizi metalici
I.3.2. Tehnologia de realizare a rezistoarelor bobinate
Pentru circuite in car e intervin puteri disipate mari (de la 1 W pana la 250 W) se
folosesc rezistoare bobinate (cimentate sau cu corp ceramic). Structura interna a unui rezistor
bobinat cimentat este redata in figura I.2.6.
Rezistorul bobinat cimentat este alcatuit dinte -un tronson din fibre de sticla 1, pe care se
spiraleaza un fir rezstiv 2; pentru realizare contactelor exterioare se folosesc terminale axiale
prevazute cu capacele 3. Protectia se realizeaza cu un strat de ciment siliconic 4, peste care se
aplica o pelic ula de vopsea 5.
Fig. I.2.6. structura internă a unui rezistor bobinat cimentat
Rezultatele principalelor faze ale fluxului tehnologic pentru acest tip de rezistoare,
sunt ilustrate in fig . I.2.7. prin rasucirea unui manunchi de fibre de sticla se obtine un tronson
continuu cu bune proprietati mecanice, termice si electrice; pe acest tronson se bobineaza un
fir rezistiv din aliaj Cu -Ni sau Cr -Ni care este fixat pe tronson cu ajutorul unui lac dielectric.
12
Fig. I.2.7. fazele tehnologice de fabricare ale rezistoarelor bobinate, cimentate
Din acest tronson bara se taie tronsoane rezistive de lungime necesara obtinerii unei
anumite valori nominale (toate aceste operatii se executa la o instalatie complexa complet
automata); tronsonul este prevazut cu terminale axiale cu capacele care se conecteaza prin
presare; rezistorul astfel obtinut este protejat prin acoperire cu un strat de ciment siliconic;
urmeaza apoi vopsirea si mercare a cestuia.
Pentru puteri cuprinse in domeniul 2 W÷20 W se folosesc rezistoare bobinate
introduse in corp ceramic. Procesul tehnologic de obtinere a tronsonului rezistiv echipat cu
terminale cu capacele este similar celui descris mai sus. Figura I.2.8. reproduce fazele
tehnologice de fabricatie ale acestei componente:
a). Obtinerea tronsonului cu conductor spiralat
b). Fixarea prin presare a terminalelor neegale prevazute cu capacele
c). Obtinerea corpului ceramic (prin tehnologie p roprie materialelor ceramice) care
poate fi tubular, cu sectiune patrata sau profilat de diferite dimensiuni.
d). Rezistorul este introdus in acest corp ceramic; spatiul liber ramas se umple cu
material izolant (nisip cuartos) si la capete se cimentea za (cu ciment siliconic)
Fig. I.2.8. fazele tehnologice de fabricare ale unui rezistor bobinat introdus în corp ceramic
In afara de aceste doua tipuri de rezistoare de putere folosite in aparatura electronica, se
mai realizeaza la noi in tzra rezistoare bobinate antiparazitare si rezistoare bobinate de mare
putere.
13
Rezistoarele bobinate antiparazitare sunt folosit e la motoatele auto pentru
antiparazitare. Ele constau dintr -un suport izolant (fibre de sticla) pe care se bobineaza un fir
conductor fixat cu ajutorul unui lac dielectric; terminalele sunt sub forma unor capacele
stanate care prin presare realizeaza cont actul electric cu firul rezistiv, la capetele tronsonului;
sunt acoperite cu un lac protector.
Rezistoarele bobinate de putere sunt construite prin bobinarea unui fir conductor pe un
suport ceramic tubular; pot fi fixate sau reglabile, iar protectia s e realizeaza fie prin
cimentare(strat de ciment siliconic, terminalele fiind coliere radiale de care se pot atasa
cabluri litate, papuci etc.)sau prin glazurare (terminalele sunt plate, fixate la capete).
I.3.3. Tehnologia de realizare a rezistoarelor d e volum
Rezistoarele de volum sunt realizate dintr -un amestec de material conductor (grafir,
negru de fum) si un material izolant de umplutura (talc, bioxid de titan, caolin etc.)
Structura interna a unui astfel de rezistor este ilustrata in fig. I.2.9.a, iar schema
electrica echivalenta intre trei granule de material conductor cu prinde: Rg−rezistenta
granulei, R−rezistenta dintre granule, iar Cg−capacitatea parazita, fig. I.2.9.b..
Acest tip de componente are o tehnologie simpla si prezinta robustete
Electrica si mecanica buna, dar majoritatea proprietatilor electrice sunt inferioare altor
tipuri. Nu sunt rezistoare de precizie si nu se fabrica in tara noastra.
Fig. I.2.9. Rezistor de volum
14
I.4. Tehnologia de realizare a rezistoare variabile si semivariabile
I.4.1. Caracteristici
Rezistoarele varibile sau potentiometrele sunt rezistoare a caror rezistenta poate fi
variata continuu sau in trepte intre anumite limite, prin deplasarea unui contact mobil (cursor)
pe suprafata elementului rezistiv.
In afara de parametrii electrici proprii fiecarui rezistor, potentiometrele sunt
caracterizate de cativa parametrii specifici:
-rezistenta reziduala (initiala sau finala), R0 [Ω]: este egala cu valoarea maxima
admisibila a rezistentei electrice masurate intre iesirea cursorului si unul din terminale, cand
cursorul se afla la una din extremitatile cursei de reglaj.
-rezistenta de contact, Rk, intre cursor si elementul rezistiv
-precizia reglarii care depinde de materialul rezistiv si de rezistenta de contact dintre
cursor si elementul rezistiv
-legea de variatie a rezistentei, care indica variatia valorii rezistentei electrice R ce
trebuie obtinuta la iesirea potentiometrului in functie de pozitia unghiulara sau liniara a
cursorului. Legile de variatie uzuala sunt:
Fig. I.3.1.legile de variație ale potențiometrelor
A-liniar; B -logaritmic; C -invers logaritmic; D -exponential; E -invers exponential; F –
dublu logaritmic; G -curba in forma de S, sinusoidala, cosinusoidala; legile de variatie sunt
ilustrate in figura 3.1.
In functie de modul de realizare al elementului rezistiv potentiometrele se clasifi ca in:
-potentiometre peliculare: cu pelicula metalica, cu pelicula de carbon, cu pelicula
metalo -ceramica (cermet)
-potentiometre bobinate
-fotopotentiometre
Dupa criterii constructive potentiometrele se impart in:
-simple, echipate cu un singur element rezistiv si care pot fi: circulare (cu
singura rotatie), reglabile continuu (de translatie), multitura (rectilinii, circulare,
15
elicoidale), cu rotatie continua, cu intrerupator, cu comutator, cu comutator si
intrerupator, potentiomet ru miniatura (pentru cablaje electronice).
-multiple: tandem (cu doua sau mai multe sectiuni comandate de un singur ax pe
care sunt fixate cursoarele); multilatex, combinate cu intrerupator, miniatura.
Dupa modul de executie, potentiometrele se co nstruiesc in varianta inchisa, deschisa,
potentiometre ajustabile (rezistente semivariabile, cu actiune directa asupra cursorului,
folosite in operatii de reglaj a circuitelor electronice).
Potentiometrele peliculare au un suport dielectric din pertina x sau alumina; elementul
rezistiv este o pelicula de grafit, oxizi metalici sau pelicula cermet.
Cursorul se realizeaza din bronz fosforos sau aliaj Ni, Cu si Zn, rezistent la uzura. Este
prevazut cu un mic cilindru din grafit care trebuie sa realizeze contactul electric in orice
pozitie a cursorului si sa nu lezeze pelicula rezistiva.
I.4.2. Teh nologia de realizare a potențiometrelor
Fazele tehnologice de obtinere a potentiometrelor sunt in principiu comune cu cele de
obtinere a rezistoarelor; apar insa repere mecanice specifice si operatii de montare menite sa
asigure legatura electrica a cursorului cu exteriorul si protectia componentei.
In fig de mai jos sunt date elementele constituente ale unui potentiometru rotativ cu
pelicula de carbon.
Fig. I.3.2. Elementele constituente ale unui potentiometru rotativ cu pelicula de carbon.
a. Element rezistiv
b. Suport din pertinax
c. Cosa stanga si dreapta
d. Capsa
e. Cosa centrala
f. Opritor
g. Cursor
h. Șaibă metalică
i. Capac de plastic
j. Resort
k. Pană
l. Ax
m. Produs final
Elementul rezistiv, a, este obtinut astfel: pe un suport circular de pertinax, prin pulveriza re,
se depune pelicula rezistiva de carbon, dupa o anumita lege de variatie; la extremitatile
16
suportului se depune argint pentru a permite plasarea cosei stanga si dreapta, c, care asigura
contactele cu exteriorul ale elementului rezistiv. Acesta se deplas eaza pe suportul de pertinax
b; capsa d, cosa centrala e si opritorul f sunt plasate pe fata interioara a suportului b prin
bercluire impreuna cu cursorul g plasat impreuna cu saiba h, pe fata superioara a suportului.
Cu ajutorul acestor repere se asigura fixarea cursorului si limitarea cursei lui pe suprafata
elementului rezistiv.
Elementele urmatoare: capac de plastic, resortul j, pana k si axul l asigura protejarea
potentiometrului si accesul la cursor; produsul finit este dat in imaginea m.
Fig. I.3.3. Tipuri de potentiometre rotative peliculare
a. Potențiometru ajustabil cu peliculă de C și contact de grafit
b. Potențiometru ajustabil cu cursor cu ambutiu (contact metal – carbune)
c. Potențiometru cu peliculă de C
d. Potențiometru cermet simplu, cu variație logaritmică, fără întrerupător
e. Potențiometru cermet simplu, cu variație logaritmică cu întrerupător
f. Potențiometru simplu cu variație liniară fără întrerupător
Potentiometrele bobinate sunt folosite in circuite de putere si constau dintr -un suport
dielectric (pertinax sau material ceramic) pe care se bobineaza un fir conductor. Cursorul se
realizeaza dintr -o lamela de otel calita care poarta la un capat un element de grafit sau de
bronz grafitat.
Codul folosit pentru potentiometre este P -xxxx iar toleranta este ±20% pentru
Rn≤250 Ω; 30% pentru Rn>250 kΩ.
I.4.2. Tehnologia de realizare a rezistoarelor neliniare
Pentru rezistoarele fixe sau variabile studiate pana acum, intre tensiunea U care li se
aplica si curentul I care le strabate exista o relatie lineara (legea lui Ohm),
U=RI
17
Fig. I.3.4. Caracteristicile tensiune curent pentru rezistoare
a. Pentru rezistoare lineare, b. Termistoare, c. Varistoare
Rezistoarele neliniare−termistoare, varistoare, fotorezistoare−folosesc proprietatile
materialelor semiconduscoare pentru a realiza o dependenta neliniara intre tensiune si curent.
Termi stoarele sunt rezistoare a caror rezistenta depinde puternic de temperatura; in
functie de modul de variatie al rezistivitatii se obtin termistoare cu coeficient de temperatura
negativ−NTC (rezistenta scade cu cresterea temperaturii) sau pozitiv−PTC (rezis tenta creste
cu temperatura),. Pentru obtinerea termistoarelor NTC se folosesc oxizi si elemente din
gruopa fierului: Fe, Cr, Mn, Ni; prin impurificare cu ioni straini aceste materiale se
transforma in semiconductoare, in acest fel marindu -se conductibilit atea si variatia cu
temperatura a rezistivitatii. Materialele folosite pentru obtinerea termistoarelor cu coeficient
de temperatura pozitiv sunt pe baza de titanat de bariu (BaTiO3) sau solutie solida de titanat
de bariu si titanat de strontiu; impurificat e cu ioni tri -, tetra -, sau pentavalenti se obtin
materiale semiconductoare de tip n.
Materialele semiconductoare astfel obtinute sunt amestecate cu u liant si li se aplica o
tehnologie asemanatoare materialelor ceramice; termistoarele se pot obtine sub forma de
plachete, cilindri, discuri, filamente (protejate in tuburi de sticla). In fig de mai jos sunt
ilustrate doua tipuri de termistore:
Termistoarele de tip PTC nu se fabrica in tara. Legile de variatie ale rezistentei cu
temperatura sunt ex ponentiale;
Principalele faze tehnologice de obtinere a termistoarelot NTC sunt date in fig 3.6.:
18
Fig. I.3.5. Tipuri de termistoare
a. Termistor cu disc capsulat, b. Termistor disc protejat cu lac
a-obtinerea discului termistorului prin presa rea materialului (sub forma de pulbere
amestecata cu liant), urmata de tratament termic,
b-metalizarea discului prin depunerea peliculei din argint pentru a permite lipirea
terminalelor,
c-prin sudura se lipesc terminalele: urmeaza protejarea termistorului astfel obtinut cu
un strat de lac si marcarea.
Fig. I.3.6. Fazele tehnologice de fabricare a termistoarelor
a. Disc obșinut prin presare, b. Disc metalizat, c. Disc cu terminale lipite, protejat
cu lac și marcat
Marcarea valorii rezistentei nominale se face in clar sau in codul culorilor specificat in
catalog (prin benzi colorate sau prin colorarea stratului de protectie).
Termistoarle cu coeficient de temperatura negativ sunt utilizate ca elemente nel iniare
pentru stabilizarea tensiunii sau curntului, pentru compensarea variatiei cu temperatura altor
elemente si ca traductor de temperatura.
19
Termistoarele PTC se folosesc ca traductoare de temperatura, stabilizatoare si
limitatoare de curent, in ap licatii ce realizeaza protectia la scurtcircuit sau supratensiuni.
Varistoarele sunt rezistoare a caror rezistenta este determinata de tensiunea aplicata la
bornele lor. Materialele cele mai utilizate pentru obtinerea varistoarelor sunt carbura de si liciu
(SiC) si oxidul de zinc (ZnO);
Fig. I.3.7. Fazele tehnologice de fabricare ale varistoarelor
a. Baghetă de carbură de Si
b. Baghetă metalizată la capete
c. Produs finit
Fazele tehnologice ale fabricarii varistoarelor sunt următoarele: materialul de baza
(carbura de siliciu) sub forma de pulbere, amestecat cu un liant, este supus presarii, sintetizarii
si unui proces de imbatranire care consta in supunerea baghetei sau discuriolor formate unui
regim electric in impulsu ri ce depaseste tensiunea nominala de lucru; acest proces esre
esential in formarea proprietatilor conductoare specifice varistoarelor.
Bagheta de carbura de siliciu astfel obtinuta, este metalizata la capete, pentru a
permite conectarea terminalelor si tratata termic; urmeaza lipirea terminalelor, vopsirea si
marcarea varistorului (in clar).
Daca tensiunii aplicate i se inverseaza polaritatea, curentul isi schimba sensul; se
defineste A -asimetria curentilor -ca fiind marimea ce caracterizeaza diferenta dintre curentii
care strabat varistorul la schimbarea polaritatii tensiunii aplicate.
Varistoarele sunt utilizate pentru protectia contactelor de rupere, impotriva
supratensiunilor pentru protectia diferitelor componente sau circuite electronice, sunt f olosite
pentru stabilizarea tensiunii si curentului, in circuite analogice si impulsuri, in circuite care
lucreaza in modulatie de amplitudine si frecventa etc.
Fotorezistoarele sunt rezistente dependente de fluxul luminos si au la baza efectul
fotoelec tric intern in semiconductoare.
Principalele caracteristici ale fotorezsitoarelor sunt:
-rezistenta la intuneric, Rα care reprezinta valoarea rezistentei la iluminare nula.
-sensibilitate la fluxul luminos.
Fotorezistoarele au fost realizate initial pe baza de seleniu cristalin; o larga
raspandire o au, la ora actuala.
20
Capitolul II Condensatoare fixe
II.1. Condensatoarele ceramice
Condensatoarele electrice folosesc ca dielectric o ceramica formata d intr-un amestec de
oxizi, silicati, titanati si zirconati ai diferitelor metale, caolin, talc etc. In functie de
compozitie, ceramica dielectrica obtinita poate fi :
a)ceramica de tip I, care are la baza titanati de magneziu si calciu cu permitivitatea
5r
200.condensatoarele realizate cu acest tip de dielectric au o variatie liniara finita a
capacitatii cu temperatura si tgδ mic.
b)ceramica de tip II pe baza de zirconati si titanati de bariu sau strontiu, are
permitivitaea foarte mare, ajungand pana la 15 000 , dar coeficientul de variatie al capacitatii
cu temperatura este nedefinit si tg δ mai mare ( cu cel putin un ordin de marime fata de
ceramica de tip I).
c)ceramica de tip III are la baza compozitii aletitaniului de bariu care pot fi transformate
in semiconductor prin tratare termica, dupa care prin oxidare se poate reface stratul dielectric
la suprafata materialului pe o adancime foarte mica ; permitivitatea obtinuta este foarte mare
(100 000, 200 000). Condensatoarele ceramice tip III nu se fabrica in tara.
Din punct de vedere constructiv, condensatoarele ceramice pot fi tubulare, placheta sau
disc. Procesul tehnologic de obtinere a acestora cuprinde urmatoarele principale etape :
– Ceramica dielectrica este obtinuta prin procesul te hnologic propriu materialelor
ceramice : substantele constituente sunt dozate, amestecate, macinate ; pulberea obtinuta in
amestec cu lianti specifici, prin presare, laminare sau turnare, urmata de tratament termic,
capata forma de disc, placheta sau tub c eramic de dimensiuni diferite (determinate de valoarea
nominala a capacitatii si de tensiunea nominala).
– Armaturile din argint sunt depuse pe cele doua parti ale discului sau plachetei, sau in
interiorul si exteriorul tubului prin serigrafiere (pentru dis curi), depunere manuala (pentru
plachete)sau cu ajutorul unei masini automate (pentru tuburi) ; fixarea peliculei de argint pe
suportul ceramic se face prin tratament termic.
– Lipirea terminalelor se face automat
– Protejarea condensatorului astfel format se realizeazaprin acoperire cu un strat de
rasina termodura (pentru discuri si plachete) sau de vopsea protectoare (pentru tuburi) ;
urmeaza marcarea in clar sau in codul culorilor.
In fig. II.9 sunt ilustrate cele trei tipuei constructive de condensatoare, iar in fig
II.10 sunt prezentate produsele finite ;condensatoare ceramice de diferite valori nominale,
marcate in clar si in cod.
21
–
Fig. II.9 Condensatoare ceramice
Condensatoarele ceramice multistrat sunt cararcterizate printr -o marecapacitate
specifica (capacitatea pe unitate de volum), avand dimensiuni mici si valori nominale in limite
largi (de la 3,3pF – 1µF) tind sa inlocu iasca celelate tipri de condensatoare folosite in
circuitele electronice.
Materialul dielectric este o pasta ceramica de tip I sau II care, prin laminare pe support,
permite obtinerea unor folii ceramice fiaret subtiri de dimensiuni relativ mari fata de
dimensiunile unui condensator multistrat finit si care va contribui la formarea a n componente
identice. Pe aceasta folie se depune prin serigrafie o configuratie de n pelicule de argint –
paladiu care costituie armatura stanga a condensatoarelor ; pe o alta folie , se depune o
configuratie similara care constituie armatura dreapta a condensatoarelor s.a.m.d.
Fig. II.10 Condensatoare ceramice
dupa suprapunerea acestor folii in numar diferit de straturi (in functie de valoarea
nominala a capacitatii care trebuie realizata) si presarea lor, urmeaza decuparea "cip" –urilor
condensatoarelor si fixarea proprietatilor lor prin tratament termic. Prin metalizarea la
extremitatile cipului se asigura o structura de condensatoare legate in paralel –structura
pieptene. Sub aceasta forma de "cip"neprotejat,f conig. II.11 a ),condensatorul este folosit in
tehnologia straturilor groase (compinenta pentru circu itele hibride).
Zona metalizata,fig. II.11 b, care scurcircuiteaza armaturile "stanga" si respectiv
"dreapta"serveste si pentru sudarea prin lipire a terminalelor din sarma de cupru dublu
22
cositorita. Condensatorul este protejat prin acoperire cu un strat de rasina epoxidica ;
componenta in stare finita este ilustrata in figura II.11 c
Fig. II.11 Condensator ceramic multistrat a) Condensator ceramic multistrat
neincapsulat ; b)structura ;
Marcarea acestui tip de condensator se face astfel :
– capacitate a nominala se marcheaza in clar ;
– toleranta capacitatii in cod literal
F -1% ; G -2% ; K- 10% ; M-20% ;
– tensiunea nominala in cod de cifre :
I-25 V cc ; 2-50 V cc ; 3-100 V cc ;4-200 V cc
Astfel condensatorul marcat
150,0
M are valoare nominala Cn= 560 nF, t=±20%, U n=
25V.
Performantele condensatoarelor ceramice fabricarte la I.P.E.E. \Cureta de Rges sunt
ilustrate in tabelul II.4.
II.2 Condensatoare cu hartie
a)Condensatoarele cu hartie se realizeaza prin bobinarea a doua folii de aluminiu care
alcatuiesc armaturile, deparate de doua sau mai multe folii de hartie impregnate care
constituie dielectricul. Schematic, bobinarea condensatorului este redata in figura II.12.
Armaturile cu dimensiuni cuprinse intre 5 si 15 µm se pot plasa suprapuse –bobinarea
inductiva (efectul inductiv parazit la acest tip de bobinare este suparator la frecventa mai
23
inalta), sau decalate – bobinare neinductiva (bobina astfel realizata se scurcircuiteaza la capete
si in acest fel efectul
Fig. II.12 Constructia condensatorului cu hartie :a ) schema de bobinare ; b)sectiune
prin bobina cu armaturi suprapuse ; c)sectiune pr in bobina cu armaturi decalate
inductiv dispare ; se realizeaza in acest mod o zona care va fi metalizata si care permite
plasarea terminalelor). Sectiunea bobinei condensatorului in cele doua variante este ilustrata
in.
Fig. II.13 Realizarea contactel or exterioare la condensatoarele cu hartie (bobinarea
inductiva) a) plasarea lamelelor de contact, b)bobina finala
La bobinele inductive, contactul cu exteriorul se face cu ajutorul unor lamele de contact
cin cupru cositorit,ca in fig II.13 (pentru bobin ele mari se plaseaza mai multe lamele de
contact de armatura) ;pentru condensatoarele bobinate neinductiv terminale sunt din sarma de
cupru cositorita, sudate de zonele metalizate. Bobinarea se efectueaza cu masini de bobinat
automate.(fig. II.14)
Dupa bob inare, condensatoarele se impregneaza cu dielectrici lichizi (ulei de
condensator, triclordifenil etc.)sau solizi (parafina, rasini epoxidixe) ;prin aceasta operatie se
determina cresterea rigiditatii dielectrice (eventualele incluziuni de gaze din dielect ric sunt
inlocuite cu impregnant).
24
Fig II.14 Masina de bobinat condensatoare cu hartie vedere din fata
Condensatoarele sunt protejate prin mulare in "compound" epoxidic sau sunt introduse
intr-un tub de aluminiu etansat cu rasina epoxidica sau cu rond ele din pertinax cauciucat (cele
mai
raspandite)ca in fig. II.16. Se observa ca cele patru condensatoare din figura, identice ca
aspect, difera prin gabaritul determinat de latimea si lungimea foliei de aluminiu (fixata in
functie de capacitatea nominala) si de numarul de straturi de hartie folosite (in functie de
tensiunea nominala la care este proiectat condensatorul).
Fig. II.16 Condensatoare cu hartie incapsulata
b) condensatoarele cu hartie metalizata sunt caracterizate printr -o capacitate specifica
mai mare, datorita faptului ca armaturile sunt pelicule metalice (aluminiu de obicei)foarte
subtiri (zecimi de micron)depuse in vid pe hartia lacuita in prealabil.cond ensatorul se
realizeaza prin bobinarea a doua straturi de hartie metalizata, astfel realizata incat armaturile
sa fie decalate.(fig
25
Fig.II.17 Consructia condensatoarelor cu hartie metalizata a) schema de
bobinare ;b)bobina condensatorului cu pelicule met alice decalate
Fig. II.18 Inlaturarea defectelor dielectricului la condensatoarele cu hartie metalizata a)
hartie de condensator cu defecte ; b)hartie acoperita cu lac ; c)hartei metalizata ; d)hartie
metalizata cu defectul inlaturat
Dupa bobinare, pe ntru inlaturarea eventualelor zone de scurtcircuit care pot apare intre
armaturi datorita imperfectiunilor dielectricului, se aplica bobinei condensatorului o tensiune
progresiv crescatoare, mai mare decat U n ; curentii locali de scurtcircuit incalzesc pu ternic
pelicula depusa, care se evapora, inlaturandu -se astfel regiunea defecta din circuit ;
fenomenul este ilustrat in figura II.18. Suprapunerea hartiei astfel incat zonele metalizate sa
fie decalate permite,prin metalizarea extremitatilor bobinei, inl aturarea efectului inductiv
parazit si lipirea terminalelor din sarma de cupru cositorita (prin sudura pe aceste zone).
Protejarea acestui tip de condensator se poate realiza in mai multe moduri : in tup de carton,
in tub metalic (aluminiu sau cupru) sau p rin mulaj in amestec de substante plastice (fig II.19).
II.3.Condensatoare cu pelicula din material plastic
Folia din material plastic nu prezinta puncte conductoare sau gauri microscopice si de
aceea se poate folosi un singur strat de dielectric ; acesta duce la cresterea capacitatii
specifice a condensatorului si la reducerea gabaritului sau ; de asemeni, rezistenta de izolatie
obtinuta prin depunerea in vid a aluminiului pe dielectric.
La acest tip de condensatoare, armturile sunt folii de aluminiu (de ordinul micronilor),
sau pelicule de aluminiu, obtinute prin depunerea in vid a aluminiului pe dielectric.
Condensatoarele care folosesc ca dielectric folii de plastic nemetalizat sunt caracterizate
prin tangenta a unghiului de pierderi mica, proporti onala cu 10- ; dielectricii folositi sunt
nepolari, de tipul polistirenului, polietilenei, polipropilenei ; cel mai folosit este polistirenul,
cunoscut si sub numele de « stiroflex ».
a)condensatoarele cu polistiren au tehnologia asemanatoare condensatoare lor cu hartie
impregnata : condensatorul este format din folii de aluminiu separate de una sau mai multe
folii de polistiren (in functie de tensiunea nominala a condensatorului) bobinate manual,
semiautomat sau automat. Terminalele din sarma de cupru dublu cositorita, sunt lipite prin
sudura prin puncte din armaturi inainte de bobinare (pentru condensatoarele bobinate manual)
sau in timpul bobinarii (la bobinarea semiautomata si automata). Bobina condensatorului este
ilustrata in figura II.20 b. Dupa bobin are, condensatorul este supus unui regim termic usor in
urma caruia polistirenul polimerizeaza si capata un aspect sticlos, etanseizand condensatorul.
Marcarea condensatoarelor se face in clar – valoarea nominala si toleranta – si in codul
culorilor, pentru tensiunea nominala (culoarea este plasata la extremitatea condensatoruli prin
26
colorarea corespunzatoare unei extremitati a rolei de polistiren, inainte de bobinare).
Condensatoare cu polistiren de diferite valori sunt ilustrate in fig. II.21.
b)Condensato ere cu polietilentereftalat
Folii plastice care se pot metaliza sunt dielectrici polari de tipul : polietilenterftalt,
policarbonat, rasina poliamidica, caracterizati prin pierderi in dielectric mari (tgδ ≈ 10-2) ;
datorita armaturilor depuse sub forma de pelicula, capacitatea specifica creste si se pot obtine
valori nominale mari ( de cativa µF) in volum relativ mic.
La noi in tara la I.P.E.E. – Curtea de Arges se fabrica condensatoare de dielectric
polietilentereftalat (mylar). Procesul tehnologic al acestor condensatoare este similar cu
pocesul tehnologic al condensatoarelor cu hartie metalizata :pe folia de polietilentereftalat se
depune in vid o pelicula discontinua, subtire, de aluminiu (zecimi de µ). Prin taierea si rularea
foieimetalizate se obti n role in care zona de dielectric neacoperita este situata la dreapta sau la
stanga regiunii metalizate (fig II.22). Pe masini automate de bobinat, similare cu cele din fig.
II.14 si II.15, se plaseaza o rola « dreapta « si o rola « stanga ». Prin suprapun erea si
bobinarea foliei va rezulta bobina condensatorului ; urmeaza operatiile de metalizare, lipire a
terminalelor prin sudura de zona metalizata, regenerarea si protectia condensatorului astfel
obtinut.
Fig.II.21. Condensatoare cu pilistiren
Protejar ea condensatoarelor cu mylar se face prin incapsulare in capsule cilindrice sau
dreptunghiulare si etanseizare prin mulare in rasina, prin injectie sau turnare ; a treia forma de
protejare –mulare in compound (lichid vascos verde, format din amestec de ras ini)- se
foloseste acum mai rar.
II.4. Condensatoare cu mica
Mica este un material cu bune proprietati dielectrice, folosit acum ceva mai rar.
Condensatoarele cu mica sunt plane,cu structura similara condensatoarelor ceramice
multistrat : armaturile din folii de staniu, cupru de mare puritate, alminiu sau pelicula de
argintsunt disperstae alternativ intre straturile de mica, alcatuind o structura pieptene ;
scurtcircuitarea la extremitati a armaturilor impare si respectiv pare asigura cresterea
capaci tatii totale si contactarea terminalelor.
27
II.5. Condensatoare electrolitice
Condensatoarele electrolitice folosesc ca dielectric o pelicula foarte subtire de oxid
unipolar (Al 2O3, Ta 2O5, Mb 2O3) care prezinta rezistivitate si rigiditate dielectrica foarte mare
si este stabila in timp. condensatorul are una din armaturi construita din metal pe care se
obtine stratul de oxid dielectric. Pentru ca aceasta armatura are suprafata utila foarte mare,iar
pelicula dielectrica este foarte subtire(sub 1µm),se o btin capacitati specifice mari(sute de
microfarazi pe cm³).a doua armatura este un electolit care poate fi lichid, impregnat intr -un
dielectric poros sau solid.pentru a mentine stratul de oxid, armatura metalica trebuie sa fie
intodeauna pozitiva fata de e lectrolit, deci condensatoarele electrolitice sunt cindensatoare
polarizate;modul de polarizare prezentat este specific polarizari inverse a unei jonctiuni metal –
oxid.
Condensatorul nu poate functiona decat in curent continuu;admite totusi o componenta
alternativa redusa, suprapusa peste componenta continua.Pentru a realiza condensatoare
electrolitice nepolarizate, care pot functiona si in curent alternativ se foloseste solutia legarii
in serie a doua jonctiuni metal -oxid polarizate invers.
a)Condensatoarel e cu aluminiu semiuscate, frecvent utilizate in montajele electronice
sunt, din punct de vedere constructiv, condensatoare bobinate iar tehnologia condensatoarelor
cu hartie .
Bobina condensatorului are urmatoarea structura:
-armatura anod realizatadin fol ii de aluminiu de puritate mare, de grosimi intre 50 si
120µm, asperizate electrochimic pentru a avea o suprafata efectiva cat mai mare;in urma
operatiei de oxidare, pe aceasta foliese formeaza un strat dielectric de Al 2O3, de grosime
foarte mica(zecimi de micron).
-doua folii de hartie(de grosime pana la 100µm), care reprezinta suportul in care se va
impregna electolitul(a doua armatura a condensatorului).
-folia catodica este o folie de aluminiu neasperizata,cu rol de a asigura contact electric
spre exte rior celei de a doua armaturi – electrolitul.in timpul bobinarii, prin nituire sau
terocompresie se aplica pe armatura anodica si pe folia catodica lamele de contact sau
terminale.
Dupa bobinare, urmeaza operatia de impregnare a straturilor de hartie cu el ectrolit(acid
boric, etilenglicol, hidroxid de amoniu)care trebuie sa fie stabil in timp, cu o rezistenta
electrica cat mai mica si invariabila cu frecventa si temperatura. Etanseizarea condensatorului
se face prin:
-incapulsare in carcasa de alu miniu prevazuta cu capac din textolit, cu nituri si
cose pentru contactul anodic si catodic(folia de contact catodic se sudeaza de peretele
carcasei;foliile de contact anodic se sudeaza de niturile capacului izolant)
28
Fig. II.27 Condensator electrolytic cu aluminiu in carcasa de aluminiu
-incapsulare in capusele de plastic si injectarea capacului in matrita.
In timpul fabricari ,pelicula de oxid se deterioreaza;prin aplicarea unei tensiuni usor
superioare tensiunii nominale, un timp determinat , pelicula de oxid se reface – operatia poarta
denumirea de formare finala a condensatorului.
Condensatoarele cu aluminiu acopera gama 0,5÷15000µF si au tensiuni nominale pana
la 500 V; diferite tipuri constructive sunt illustrate in fig. II.28
b)Condensatoarele cu tantal semiuscat sunt similare, din punct de vedere constructiv, cu
condensatoarele semiuscate cu aluminiu.Proprietatile mecanice superioare ale tantalului
29
permit obtinerea unor folii subtiri, iar permitivitatea pentaoxidului de tantal este aproape
dubla fata de cea a oxidului de aluminiu;va rezulta o capacitate specifica mai mare, iar
condensatoarele vor avea gabarit mai mic.La ora actuala componentele de aces t tip sunt
folosite mai rar,fiind inlocuite cu condensatoarele cu anozi sinterizati din tantal.
Structural, un astfel de condensator este format din:
-armatura anodica:este un bloc, de obicei cilindric, din pulbere de tantal presata si
sinterizata;la o anu mita granulatie a pulberii, suprafata utila a anodului este de ordinul
m²/cm³,ceea ce confera o capacitate specifica foarte mare condensatorului.Pentru a permite
realizarea contactului cu terminalul anodic armatura anodica se preseaza in jurul unui
conduct or port -anod confectionat din tantal metalic.
-dielectricul:este o pelicula de grosime foarte mica(100÷50 0 A) din pentaoxid de
tantal( Ta2O5).
-armatura catodica :este u n strat de bioxid de mangan(MnO 2)obtinut prin imersia
repetata a anozilor oxidati,85%din inaltime, in solutie de azotat de mangan,urmata de
piroliza.Acest proces afecteaza stratul de oxid depus si acesta va fi refacut ciclic,prin oxidare
electrochimica. Contactul catodic se realizeaza prin imersia structurii obtinute in grafit
coloidal;anozii grafitati vor fi apoi argintati, prin imersie 85% din inaltime in solutie de argint
coloidal; operatia de argintare va permite lipirea terminalului catodic.structura deschisa este
ilustrata in fig. II.29
Fig.II.29 Condensator electrolitic cu ad din tantal sintetizat -sectiune; 1 -armatura
anodica din tantal sintetizat; 2 – dielectric din Ta 2O5; 3- armature atodica – strat din Mn O 2; 4-
strat din grafit; 5 – stat de argint; 6 – conductor portanod; 7 – terminale; 8 – sudura terminalelor
Terminalele pot fi plasate axial sau radial , acest tip de condensator obtinandu -se sub
doua forme constructive:
-condensator tip picatura: terminalele din nichel argintat sunt plasate radial si
acoperirea de protectie se realizeaza prin imersie in compou nd epoxidic urmata de
polimerizare;
30
-condensator tip tubular: protejarea se face in tub de cupru stanat terminalul
anodic din nichel argintat este izolat de carcasa prin trecere metal -sticla;terminalul catodic
este din cupru argintat sau stana t.
Fig. II.30 Condensatoare electrolitice cu tantal
Condensatoarele cu tantal (fig. II.30) acopera un domeniu larg de temperatura
(-80÷+85°C) si au performante superioare condensatoarelor cu aluminiu: curent de fuga
mai mic , variatii reduse(sub 5 %) ale capacitatii cu temperatura; in schimb, tensiunea
nominala de lucru ajunge numai pana la 125 V, iar in regim de impulsuri poate aparea
fenomenul de strapungere termica(prin doparea stratului de pentaoxid de tantal cu molibden
se poate inbunatati compor tarea in regim de impulsuri). Condensatoarele cu tantal fabricate in
tara ,la Tehnoton – Iasi ,acopera gama 0,1 µF÷680µf, cu tensiunea nominala de 63 V.
II.6. Condensatoare variabile si semivariabile
a)condensatoarele variabile sunt componente aa caror capacitate poate fi modificata
intre anumite limite impuse de functionare circuitelor electronice;sunt in general
condensatoare de acord in circuite de receptionare a unui semnal radio sau in circuite
oscilante.
Parametrii condensatoarelor variabile sunt similari cu cei ai condensatoarelor fixe
:capacitatea nominala si toleranta acesteia,tensiunea nominala si tangenta unghiului de
pierderi, coeficienti de variatie ai capacitatii sub actiunea temperaturii si a altor factori
ambianti.
Trebuie mentionat ca p rin capacitatea nominala se intelege de regula valoarea
maxima,C max,pe care o poate avea capacitatea condensatorului variabil. Capacitatea minima
reprezinta valoarea minima a capacitatii ce se poate obtine la bornele condensatorului;valorile
obijnuite sunt de ordinul(0,05÷0,2)C max
Parametrii specifici pentru condensatoarele variabile sunt: legea de variatie a capacitatii
si momentul de rotatie. Legea de variatie este definita de functia:
C=f(C min , Cmax , φ),
unde φ reprezinta ,in radiani, grade sau procente, pozitia relativa a rotorului fata de stator.
Legea de variatie poate fi:liniara, logaritmica sau o functie directa sau inversa de gradul 2 ,in
31
functie de domeniul de aplicatie( aparate de masura sau radiotehnic a) si de parametrul care
intereseaza in circuit(frecventa, lungime de unda).
Momentul de rotatie al armaturii mobile caracterizeaza usurinta si siguranta reglarii
capacitatii;in mod obijnuit, valoarea acestuia nu depaseste 500µNm.
Fig.II.31 Co ndensator variabil cu aer ansamblat si partile lui component : rotor, stator,
lamella stator, lamella rotor
Condensatorul variabil cu aer(cel mai raspandit )este alcatuit din doua parti
dinstincte,rotorul si statorul:lamelele statorului patund intre borne le rotorului in functie de
unghiul de rotatie,variind suprafata si deci capacitatea condensatorului. Armaturile statorului
si rotorului sunt din aluminiu sau alama, de grosime (0,5÷1mm); in functie de numarul de
circuite care trebuie acordate simultan,cond ensatoarele variabile cu aer se realizeaza cu 1÷3
sectiuni identice sau diferite.
In figura II.31 este ilustrat cel mai utilizat condensator variabil cu aer folosit in
realizarea acordului la radioreceptoare;este prezentat asmblat precum si partile lui
componente:rotor, stator,lamela de rotor,lamela de complicata si dificila,cu gabarit
mare,capacitate mica(avand ca dielectric aerul)si pret de cost foarte ridicat.
Pentru condensatoarel variabile care lucreaza in regim de inalta tensiune (de ordinul
kilov oltilor)se folosesc ca dielectrici gaze electonegative (de exemplu hexaflorura de sulf,
diclordiflormetan, hexafluoretan, octofluorciclobutan sau tetraclorura de carbon)sau incinte
vidate.
Pentru a creste capacitatea specifica s -au folosit dielectrici soli zi in constructia
condensatoarelor variabile: folii de materiale sintentice termoplaste, plasate intre rotor si
stator;condensatoarele variabile cu polistiren sau politetrafloretilena au dimensiuni mici si se
pot plasa pe cablaje imprimate.
b) condensatoar ele reglabile, denumite si semivariabile sau trimeri, se caracterizeaza
prin faptul ca valoarea capacitatii poate fi reglata la punerea in functiune sau la verificari
periodice; indeplinesc rolul unor condensatoare fixe in timpul functionarii. Din punct de
vedere constuctiv exista condensatoare reglabile plane ,cilindrice sau bobinate; dielectricul
folosit este aerul ,materiale ceramice (dielectric anorganic)sau materiale termoplastice
nepolare (dielectric organic).
32
Fig. II.32 Condensator semivariabil c ilindric
Condensatorul semivariabil cilindric cu aer este format din stator si
rotor,prevazute cu lamele concentrice. Prin miscarea rotorului,armaturile lui se suprapun mai
mult sau mai putin cu armaturile statorului,modificand suprafata condensatorului
realizat;capacitatea maxima poate ajunge la cateva zeci de picofarazi.
Condensatoarele semivariabile ceramice(trimerii ceramici)plane si cilindrice
sunt cele mai raspandite,valoarea maxima a capacitatii putand ajunge pana la 2 00pF.
Fig. II.33 Condensator semivariabil ceramic, plan
Trimerii ceramici plani (fig. II.33) au un stator din ceramica pe care este depusa prin
serigrafie o armatura din argint;a doua armatura este depusa prin pulverizare pe rotorul
ceramic(cu proprietati dielctrice, ceramica tip II ,uzual). Repere mecanice permit
suprapunerea rotorului peste stator si rotirea acestuia, suprafete de contact avand o finisare cat
mai buna.
33
Fig II.34 Trimer ceramic cilindric
Fig. II.35 Condensator de trecere :1 – dielectric; 2 – armature exterioara; 3 – armature
interioara
Condensatoarele ceramice cilindrice (fig. II.34)au un corp cerramic cilindric pe a carui
suprafata exterioara se depune o armatura;a doua armatura este mobila ,s ub forma unui surub
care poate inainta in interiorul cilindrului variind astfel capacitatea la borne;capacitatea
maxima a unui astfel de trimer este 3÷20pF.
Condensatoarele reglabile cu dielectric organic sunt cilindrice si cu variatia capacitatii
intre 0, 5÷3,5pF;se realizeaza prin deplasarea unui piston metalic(armatura mobila) in
interiorul unui tub metalic(armatura fixa)care are depus pe peretele interior un strat de zecimi
de milimetru de material termoplastic nepolar.
O categorie aparte de condensatoar e sunt condensatoarele de trecere; se folosesc la
trecerea printr -un ecran electomagnetic a unei tensiuni de alimentare. Pentru a nu perturba
functionarea din interiorul ecranului, acest condensator trebuie sa prezinte un scurt circuit la
frecventa de lucr u.
34
Capitolul III Bobine
“Bobina”reprezinta un conductor electric astfel infasurat incat sa formeze una sau mai
multe “spire”.
Daca conductorul este strabatut de un curent electric,se formeaza un “camp
magnetic”proportional cu intensitatea curentului electric care -l parcurge.
“Infasurarea” conductorului sub forma unei bobine cu mai multe spire,creeaza in
interiorul bobinei un “flux (mobil)magnetic” care depinde de numarul de spire,de
dimensiunile bobinei si de intensitatea curen tului.
Bobinele au o larga utilizare in tehnica atat in domeniul curentilor slabi cat si al celor
tari.
Dupa domeniul de utilizare:
-bobine pentru curenti slabi(telecomunicatii,automatizari)
-bobine pentru curenti tari(declansatoare,electromagneti,transfor matoare,bobine de
reactanta,etc.)
-bobine de inductie(aparate electromedicale,aprinderea amestecurilor explosive)
Dupa constructie:
-bobine fara carcasa,cand numarul spirelor este micsi grosimea conductorului suficienta
pentru a asigura rigiditatea bobinei ,uneori realizate direct pe miezul magnetic.
-bobine cu carcasa,din materiale stratificate(pertinax,textolit),din materiale
termoplastice si termorigide(bachelita,melamina,poliester sau din ceramica/portelan)
Dupa forma:
-bobine cilindrice
-bobine paralelipipedice
-bobine toroidale
Dupa frecventa de utilizre:
-bobine de joasa frecventa
-bobine de inalta frecventa(radiofrecventa)
-bobine de audiofrecventa
III.1. Generalitati
In sens larg, prin bobina se intelege un element de circuit format din tr-un conductor
electric astfel infasurat, încât se formează una sau mai multe spire.
O spira are doua conductoare active: unul de ducere si unul de întoarcere, raportat la
sensul curentului prin spira.
Ca forme obișnuite, întâlnim bobine cilindrice, par alelipipedice sau toroidale.
Clasificarea bobinelor se poate face si după alte criterii, așa cum va reieși in cele ce urmează.
III.1.1 . Materiale necesare pentru
executarea bobinelor
Materialele din care se executa bobinele se aleg in funcție de tensi unea de lucru,
solicitările electrice, termice, mecanice sau de alta natura, din timpul funcționarii. Materialele
utilizate sa pot imparti in: materiale electroconductoare, materiale electroizolante, materiale
auxiliare.
35
III.1.1.1 . Materialele electroconductoare
Materialele electroconductoare se folosesc pentru realizarea infasurarilor propriu -zise, a
legăturilor flexibile de ieșire, precum si pentru fabricarea elementelor de racord (borne,
cleme). Cel mai mult sunt folosite cuprul si aluminiul , datorita proprietatilor electrice si
mecanice ale acestora. Menționam ca tehnologitatea cuprului depinde de gradul de ecruisare
al acestuia. Deosebim in acest sens trei variante: cuprul moale (m), cuprul semitare (2/2 t) si
cuprul tare (t).
Aluminiul es te mai puțin utilizat decât cuprul, din cauza problemelor pa care le ridica
lipirea sa. Rezistivitatea electrica mai ridica in comparație cu cuprul impune mărirea secțiunii
conductoarelor si aceasta conduce la soluții constructive necorespunzătoare pentru unele
produse electrotehnice, dintre care menționam mașinile electrice rotative. Aluminiul este
utilizat cu precădere pentru realizarea bobinelor la transformatoarele electrice de putere mare.
La unele mașini electrice de putere mare se mai utlizeaza bare din aliaje de cupru.
Conductoarele pentru bobine pot avea secțiunea circulara sau dreptunghiulara (pătrata)
si pot fi izolate sau neizolate.
>> In funcție de dimensiuni si de izolația folosita, conductoarele izolate cu secțiunea
circulara se simbolizează cu litere si cifreca, de exemplu: 0 16 ET SATAS….., iar cele
profilate se simbolizează asemănător: 2 1.5 PE STAS ….. .
Astfel, conductoarele izolate cu email se simbolizează ca mai jos:
Cu-Em 1(2;3) -105; Cu -EMU -2-105; Cu -Es 1 (2) -105 (103;155); Cu -ESA 1(2) –
105(130).
Conductoare izolate cu hârtie se adaugă in simbol litera H ( Cu -H, Cu P -H; Al -H; Al P –
H).
Conductoarele izolate cu fire de sticla se simbolizează după cum urmează: Cu -2S1(2) –
155(180); Cu-E2S-1(2)-155(180); CuP -2S-1(2)-155(180).
Dimensiunile stan dard pentru diametrul conductoarelor rotunde de uz curent sunt ( in
mm): 0.025 -0, 032 -0, 04 -0, 05 -0, 063 -0, 071 -0, 08 -0, 09 -0 ,1-0, 112 -0, 125 -0, 14 -0, 16 -0, 18 –
0, 2-0, 224 -0, 25 -0, 28 -0, 315 -0, 355 -0, 4-0,45-0, 5-0, 56 -0, 63 -0, 71 -0, 75 -0, 8-0, 85 -0, 9-1-1,
06-1, 12 -1, 18 -1, 25 -1, 32 -1, 4-1, 5-1, 6-2, 12 -2, 24 -2, 36 -2, 65 -2, 8-3.
>> Pentru conductoare dreptunghiulare de uz curent, de secțiune a x b, dimensiunile
standardizate sunt (in mm): a -2-2, 24 -2, 5-2, 8-3, 15 -3, 55 -4-4, 5-5-5, 6-6, 3-7, 1-8-8-10-11,
2-12, 5 -14-16, b -0, 8-0, 9-1-1, 12 -1, 25 -1, 4-1, 6-1, 8-2-2, 24 -2, 5-2, 8-3, 15 -3, 35 -4-4, 5-5-
5,6.
Semnificația simbolurilor folosite este următoarea :
Cu – cupru
Al – aluminiu
E – emailat
M – proprietati mecanice ridicate
S – sudabil
T – foarte stabil te rmic
A – termoaderent
F – rezistent la agenți frigorifici
S – cu rezistenta la soc termic imbunatatita
U – rezistent la ulei de transformator
b – aptitudini de bobine deosebite
1,2,3, – izolație simpla, dubla, tripla
105, 103 etc. – temperatura maxima de funcționare admisa
H – izolație de hârtie
B – izolație de bumbac, sau bumbac in amestec cu fibre sintetice
36
f – flexibil
2S – doua infatisari de fire de sticla impregnate
3Sy – trei infasurari cu fire de sticla, in amestec cu fir sintetic impregnat
III.1.1.2 Materialele electroizolante
Materialele electroizolante servesc pentru realizarea izolației intre straturi, a izolației
peste stratul exterior al bobinei si ca materialul pentru confecționarea carcaselor.
Materialele folosite pentru izolația int re straturi trebuie sa aibă o grosime redusa, sa nu
străpungă ușor si sa posede o putere de absortie mare pentru lacurile de impregnare.
Materialele frecvent folosite pentru izolare sunt: bumbacul, mătasea, prespanul,
micafoliul, micabanda, hârtia de mica, benzi si tesaturi de sticla neimpregnate si impregnate,
poliglasul, benzi din poliesteri, pâsla, din lâna artificiala, bachelita, melamina, pertinaxul,
textolitul, sticlotextolitul etc. Materialele electroizolante nu se utilizează separat decât foarte
rar; cel mai adesea se realizează combinații de materiale cunoscute sub denumirea de scheme
de izolație. Schemele de izolație se utilizează de exemplu, pentru izolarea bobinelor de mașini
electrice plasate in crestăturile miezurilor magnetice, pentru izolarea capetelor de bobina de la
mașini electrice rotative.
Pentru confecționarea carcaselor se utilizează materiale electroizolante termogide,
termoplaste, sau stratificate. Pentru anumite construcții de aparate electrice de joasa tensiune,
carcasele bobinelor parcurse de curent continuu se pot executa din aluminiu sau din alama.
III.1.1 .3 Materiale auxiliare
Dintre materialele auxiliare utilizate la construcția bobinelor fac parte materialele de
consolidare (ex: pene de lemn), materialele de prindere meta lice, lacurile de impregnare, de
acoperire, substanțele decapante, adezivii, aliajele de lipit, rasinile de turnare.
III.1.2. Parametrii bobinelor
Tensiunea nominal U n este tensiunea maxima pentru care se dimensionează
izolația bobinei
Tensiunea de serviciu U s este tensiunea care se aplica la capetele infasurarii
bobinei intr -un anume regim de lucru.
Rezistenta R a bobinei este o mărime care se pot evidenția daca bobina este
alimentata cu tensiune continua. Din legea lui Olm, rezulta:
R=
IU
Inducția proprie a bobinei L depinde de dimensiunile acesteia de numărul de
spire si de materialul miezului magnetic, conform relației:
37
L=N2
lA
Inducția proprie a bobinei se mai poate calcula in funcție de fluxul magnetic si
de curentul care străbat bobina, conform relației:
L=
i
Impedanța Z a bobinei se manifesta la alimentarea acesteia cu tensiunea
alternativa si se poate calcula cu relația:
Z=
IU
Reactanța inductiva XL=2fL
Impedanța se poate calcula in funcție de rezistenta si de reactanța inductiva:
Z2=R2+X L2
Factorul de calitate Q este raportul dintre reactanța inductiva si rezistenta:
Q=
RX L
III.1.3. Bobine concentrate
Bobinele pot fi realizate cu spirale dispuse la un loc si atunci se numesc bobine
concentrate, sau cu spirale dispuse in cresaturile miezului magnetic, si atunci se numesc
bobine repartizate.
Bobinele aparatelor electrice sunt bobine concentrate si pot fi infasurate direct pe
miezul magnetic, infasurate pe carcasa, infasurate fara carcasa/ bobinele infasurate pe polii
aparenți ai mașinilor electrice rotative sunt tot bobine concentrate si se numesc bobine polare.
Bobinele concentrate ale transformatoarelor electrice, deoarece au unele particularitati
constructive, vor fi prezentate separat.
38
Tipuri de bobine concentrate
III.2 Tehnologii de realizare a bobinelor
III.2.1. Tehnologia de realizare a bobinelor concentrate
Pentru realizarea unei bobine corespunzătoare necesitaților de funcționare a unui produs,
documentația trebuie sa cuprindă si o serie de parametrii impuși sau calculați: desenul de
ansamblu al bobinei, desenul carcasei, tensiunea nominala a bobinei (inalti mea si lungimea
secțiunii longitudinale), diametru conductorului bobinei, rezistenta electrica a bobinei, curentul
39
nominal, puterea activa maxima, suprafața de răcire a bobinei, sensul infasurare, tratamente
termice, acoperiri, impregnări.
Redăm mai jos u n calcul simplificativ pentru bobine concentrate de curent continuu si de
curent alternativ.
Calculul simplificativ al bobinelor de curent continuu. Bobinele de curent
continuu au un număr de spire mare si se realizează din conductoare de cupru cu
diametr ul mic.
Curentul care trece prin bobina se calculează cu legea lui Ohm.
I=U/R
Rezistenta rezulta din relația:
R=l/S
Lungimea l a sârmei de relația de mai sus se calculează in funcție de numărul de spire n,
si de diametrul D m ( diametrul mediu al bobinei) adică:
l=Dmn
unde:
Dm=
2De Di
Secțiunea conductorului se calculează cu relația
S=
JI
Unde I este densitatea de curent [ A/mm2 ]
Calculul se face utilizând oricare dintre relațiile de mai sus, in funcție de datele care se
cunosc: diametrul sârmei, rezistenta bobinei, tensiunea bobinei etc.
Calculul bobinelor de curent alternativ. Valoarea curentului care trece prin
bobina se calculează cu relația:
40
I=
Lf RU
ZU
2 2 2 24
Determinarea rezistentei ohmice se face cu aceeași relație ca si in curent continuu.
Calculul numărului de spire se face in funcție de inducția B din miezul magnetic si de
secțiune S a miezului de fier, pentru o frecventa f a curentului:
n=
fBSU
4,4
unde:
S=K uab
Ku = 0,9…0,95 si reprezintă coeficientul de împachetare a tolelor, iar a si b – lungimea
si latimea miezului.
Pentru a se calcula bobinele pentru alta tensiune, este necesar sa se cunoască tensiunea
U1 pentru care se recalculează, numărul de spire n 1 si diametrul d 1 al conductorului de bobinaj.
Noul număr de spire n 2 se calculează cu relația:
n2=n1
12
UU
Diametrul d 2 al conductorului se recalculează cu relația:
D2=d1
21
UU
III.2.2.Tehnologia reanizării bobinelor înfășurate pe carcase
Bobinele se realizează din conductor de cupru flexibil, izolat cu bumbac, email sau fibre
de sticla.
Procesul tehnologic se realizare a bobinelor infasurate pe carcasa cuprinde următoarele
operații:
dezizolarea conductorului si infasurarea lui pe firul terminal I;
decaparea si lipirea cu aliaj de lipit a acestora; așezarea firului
terminal introdus in tub izolant flexibil in carcasa si fixarea lui pe acesta cu
banda ad eziva;
fixarea legăturii terminale prin infasurarea a 4 -10 spire peste
banda de fixare;
introducerea carcasei in dornul mașinii de bobinat;
infasurarea pe carcasa a conductorului;
41
montarea si fixarea cu banda adeziva de carcasa a legăturii
terminale II;
introducerea de materiale izolatoare printre straturi pentru
bobinele cu tensiune înalta;
izolarea la exterior cu banda adeziva
dezizolarea, lipirea firului de conductorul terminal II si
introducerea tubului izolat peste acesta.
Carcasele se realizează din materiale electroizolante, termorigide, termoplaste sau
stratificate.
Carcasele din bachelita se obțin prin presare la cald.
Carcasele din materiale termoplaste se obțin prin injecție.
Carcasele confecționate din materiale stratificate ( hârtie stratifica ta, tesaturi din bumbac,
impregnate, tesaturi de sticla presat ) au o utilizare limitata de productivitatea scăzuta a
operațiilor de asamblare a unor piese separate.
Bobina concentrata infasurata Carcase de bobine
pe carcasa a. – carcasa turnata
1- Bobine; 2 -caracsa; 3 -clema de ieșire; b.- carcasa confecționata din
materiale
4- clema de intrare stratificate
Pentru condiții mai grele de exploatare, carcasele bobinelor se confectioneaza din
materiale cera mice.
Pentru unele relee sau pentru aparate magnatoelectrice ( cu bobina parcursa de curent
continuu ) se mai utilizează carcase din aluminiu sau alama.
III.2.3.T ehnologia realizării bobinelor fără carcasă
Bobinele fara carcasa se realizează cu ajutor ul șabloanelor .
Șablonul se confectioneaza din lemn sau din matale ușoare, in funcție de dimensiunile
bobinelor, tinandu -se seama de coeficientul de umflare u .
La bobinele dreptunghiulare, spiralele sunt mai strânse la colturi, iar la mijloc se
produce o umflare. Valorile coeficientului de umflare sunt in funcție de forma secțiunii
conductorului si diametrul acestuia.
Pentru o bobina cu mai multe straturi, realizata din conductor izolat cu diametrul d iz ,
dimensiunile vor fi:
42
g= n 1 dis u
h=n 2 diz u
in care:
n1 este numărul de straturi ale bobinei
n2 numărul de conductoare intr -un strat
Procesul tehnologic cuprinde:
montarea șablonului pe mașina de bobinat;
plasarea pe laturile șablonului a unei bucati din banda izolatoare
de bumbac si fixarea cu banda adeziva;
fixarea conductoarelor terminale in locașurile prevăzute in
șablon si lipirea de primul conductor terminal a capătului conductorului de
bobinaj;
infasurarea conductorului si introducerea izolațiilor intre straturi;
lipirea capătului infasurarii de conductorul termina II;
izolarea exterioara cu prespan;
legarea in banda de consolidare a spirelor
consolidarea mecanica si izolarea electrica exterioara, prin
infasurarea de benzi izolatoare.
Șablon
Izolarea exterioara se poate rea liza cu micabanda poroasa peste care se infasoara
numai cu banda de contracție.
43
Bobina având ieșirile: Izolarea bobinelor
a.-cu cleme consolidate cu a.- cu banda infasurat rar; b -cu
banda
spirele proprii, b -din conductorul propriu infasurata cap la cap; c. -cu banda
½
suprapus; d. – dimensiunile bobinei
III.2.4. Tehnologia realizării bobine lor înfășurate direct pe miezul
magnetic
Bobinele de acest tip se utilizează la unele aparate mici. Conductorul se infasoara direct
pe miezul magnetic gata izolat.
III.2.5.T ehnologia de realizare a bobinelor concentrate din bare
Bobinele concentrate din bare se executa din conductor izolat sau neizolat de sectiune
circulara sau dreptunghiulara – din cupru sau aluminiu.
Conductoarele profilate se pot infasura pe lat sau pe muchie.
Bobinele concentrate din bare se construiesc pentru valori ale intensitatii curentului si
le întâlnim la declanșatoare electromagnetice de curent, la electromagneți de acționare, la
polii mașin ilor electrice, la bobinele de curent ale unor contoare de inducție.
44
Bobina concentrata infasurata direct Bobine realizate din bare
pentru
pe miez magnetic mașini electrice.
1.-miez magnetic; 2. -izolatia miezului; 3 -izolatia a.- bobina din bara dispusa
din
exterioara; 4. -clema de intrare; 5 – clema de ieșire muchie; b. – bara dispusa pe
lat.
Realizarea bobinelor din bare dispuse pe lat. Pentru raze de curbura mici si grosimi de
conductor de 3 -4 mm se utilizează num ai bare neizolate, din cauza tensiunilor mecanice mari
care ar apărea in izolație si care ar putea duce la deteriorarea acesteia.
Bobinele se realizează cu ajutorul șabloanelor, iar izolarea intre spire se realizează cu
fasii de micabanda sau sticlotextol it subțire in timpul infasurarii conductorului sau după
infasuare ( la bobinele intr -un strat ).
Din cauza secțiunii mari a conductorului, ieșirile bobinelor nu mai pot fi scoase la
exterior printre conductoare si din aceasta cauza este necesar ca prima s i ultima spira sa se
găsească la exteriorul bobinei.
45
Bobine realizate din conductor Dispunerea pe lat cu ajutorul
Profilat pentru aparate electrice: șablonului a conductoarelor din
a.-din conductor dispus pe lat bare
b.-din conductor dispus pe muchie
Realizarea bobinelor din bare dispuse pe muchie. Aceste bobine se executa numai
din conductoare neizolate, de regula intr -un strat, iar razele de curbura se corelează (pentru a
nu apărea ruperi de material).
După infasurarea conductoarelor pe șabloane cu mașini speciale se executa recoacerea
bobinelor, curatirea după recoacere, ajustarea muchiilor interioare la curburi, calibrarea pentru
îndreptare si obținerea dimensiunilor cerute. Calibrarea se face cu placi de otel introdu se intre
spire, pe șablon si prin presare cu o piesa hidraulica.
46
Ieșirile bobinelor realizate din bare dispuse
pe lat. cu doua straturi si mai multe spire
47
Ieșirile bobinelor concentrate din bare dispuse
pe lat cu mai multe straturi si mai multe spire
a.- plasarea ultimelor spire in mod obișnuit
b. – conductorul bobinei
c.– plasarea distantorilor
d.-plasarea ultimilor spire
48
Formarea spirelor la bobinele din bare dispuse pe muchie
a. – cap de bobina semirotunda
b. cap de bobina drept, cu colturile rotunjite
c. cap de bobina cu raze de îndoire
d. supraangrosarea spirei de curbura
e. bobina cu placi de hotel introduse pentru
calibzarea spirelor
Spre deosebire de izolarea intre spire a bobinelor dispuse pe lat, unde se utilizează
fasii de micabanda sau sticlotextolit subțire, cu puțin mai late decât conductorul, la bobinele
dispuse pe muchia izolarea spirelor intre ele se face cu benzi de hârtie de azbest electrotehnic,
cu latime variabila.
Izolarea spirelor Izolarea intre spire a bob inelor din bare dispuse pe
muchie
la bobinele dispuse pe lat a.- cu fasii dretunghiulare, cu latimea cat a bobinei
b.- cu fasii izolante cu latimea cat a conductorului
49
Prinderea unei bobine concentrate pe miezul Fixarea bobinelor concentra te pe polii
magnetic cu șuruburi mașinilor electrice
1.- miez; 2. – bobina; 3. – șurub de prindere a.- fixarea bobinelor neizolate fata de
masa
b.- fixarea bobinelor izolate fata de masa
1.- pol; 2. – izolația fata de masa; 3. – rama
izolanta inferioara; 4. – bobinaj; 5. -rama
izolanta superioara; 6. – șurub de prindere
III.2.6. Prinderea bobinelor concentrate pe miezul magnetic
Bobinele executate pa carcasa izolanta se introduc pe miezul magnetic si se
consolidează de regula prin lipire sau șuruburi.
Bobinele pentru mașini electrice se fixează pe miezul magnetic in funcție de modul de
izolare.
Bobinele neizolate fata de masa se fixează de polii mași nilor electrice, cu ajutorul
ramelor izolate.
III.2.7. Tehnologia de realizare a bobinelor pentru transformatoare
Aceste bobine se realizează in general, din conductoare de cupru cu secțiune rotunda
pana la 8 mm2 si din bare pentru secțiuni mai mari. In ultimul timp se utilizează si conductoare
de aluminiu.
Bobinele transformatoarelor de putere mica se infasoara pe carcasa din material
electroizolant.
Bobinele transformatoarelor de curent se infasoara direct pe miezul magnetic si au o
forma toroid ala.
La transformatoarele de puteri mai mari, realizarea bobinelor prezintă o serie de
particularitati datorita tensiunilor diferite la care sunt supuse . la aceste bobine problemele de
izolație joaca un rol deosebit. Intre bobinele parcurse de curenți ma ri, apar forte de interacțiune
mari si trebuie acordata o mare atenție problemelor de consolidare.
Sensul de infasurare are o mare importanta in funcționarea bobinelor pentru
transformatoare.
Infasurarea unei bobine se poate face de la stânga la dreapta.
50
Dispunerea infasurarilor bobinelor pe miezul transformatoarelor poate fi: concentrica,
biconcentrica, alternata.
Dispunerea infasuratorilo pe miezul transformatoarelor
a. concentric; b. –bioconcentric; c. – alternat
După forma constructiva, bobinele pentru transformatoare pot fi: cilindrice, spiralate, in
galeți, continue.
Bobinele cilindrice au spirale învecinate pe direcția axiala strâns lipite de altele si se
executa din conductor profilat izolat sau neizolat.
In comparație cu procesul tehnologic de realizare al bobinelor cilindrice, la bobinele
spiralate se realizează si operația de transpunere si de intercalare a distantelor intre spire, pentru
a se obține canalul de răcire .
Bobinele in galeți. Prin galeți se inteleg grupe de spire din bobina, separate intre ele prin
canale de răcire sau izolare.
Bobinele continue se realizează in mod similar cu cele confecționate din galeți jumelati
legați in serie, dar se evita legăturile de înscriere a galeților dubli.
51
Bobina cilindrica intr -un strat bobina spiralata
52
Camitolul IV Măsurarea componentelor pasive de circuit (R, L, C)
IV.1. Scomul lucrării
Cunoașterea componentelor pasive dintr -un circuit, caracteristicile principale ale acestora,
precum și metodele de măsurare ale parametrilor acestora.
IV.2. Considerații teoretice
IV.2.1. Prezentarea componentelor
IV.2.1.1 . Rezistorul
Rezistoarele sunt componente pasive de bază în aparatura electronică, cu impedanța
preponderent rezistivă până la o anumită frecvență, reprezentând aproximativ 30 -40% din numărul
pieselor unui aparat electronic.
Clasificarea rezistoarelor se face după mai multe criterii:
a). după caracterul de liniaritate se întâlnesc:
rezistoarele liniare, care prezintă o caracteristică tensiune -curent liniară și
acestea sunt la rândul lor:
– fixe, care nu pot fi modificate după procesul de realizare;
– reglabile, care pot fi modificate în timpul funcționării lor în circuit.
rezistoarele neliniare ( parametrice) care prezintă o caracteristică tensiune –
curent neliniară și anume:
– termistoare;
– varistoare;
– fotorezistoare.
b). după procesul de fabricație se întâlnesc:
rezistoare bobinate;
rezistoare peliculare;
rezistoare de volum.
Rezistoarele cele mai frecvent utilizate în industria electronică sunt rezistoare peliculare, datorită
prețului de cost scăzut.
Rezistoarele fixe sunt caracterizate printr -o serie de parametrii electrici, dintre care cei mai
importanți sunt:
– rezistența nominală R n, def inită ca valoarea rezistenței care trebuie realizată prin procesul
tehnologic;
– toleranța t, definită ca abaterea admisibilă a valorii reale R, față de valoarea nominală R n
t = ±max
100
nn
RRR (2.1)
– puterea de disipație nominală P n și tensiunea nominală U n, care reprezintă puterea electrică
maximă și respectiv tensiunea electrică maximă ce se poate aplica rezistorului în regim de funcționare
îndelungat fără a -i schimba caracteristicile. Pentru a asigura rezistorului o funcționare câ t mai
îndelungată, puterea disipată de rezistor în circuit este bine să fie mai mică de 0,5P n.
Potențiometrele sunt rezistoare a căror rezistență poate fi variată continuu sau în trepte între
anumite limite, prin deplasarea unui cursor pe suprafața elemen tului rezistiv.
Potențiometrele sunt caracterizate de o serie de parametrii specifici dintre care se amintesc:
– rezistența reziduală R 0 care este egală cu valoarea maximă admisibilă a rezistenței electrice
măsurate între ieșirea cursorului și unul din t erminale, când cursorul se află la una din extremitățile
cursei de reglaj;
– precizia de contact între cursor și elementul rezistiv;
53
– legea de variație a rezistenței, care indică valoarea rezistenței electrice R ce trebuie obținută
la ieșirea potențiome trului în funcție de poziția cursorului. Aceste legi pot fi: liniară, logaritmică,
exponențială, invers logaritmică, invers exponențială, sinusoidală.
Termistoarele sunt rezistoare a căror rezistență depinde puternic de temperatură.
În funcție de modul de variație al rezistivității se obțin termistoare cu coeficient de temperatură
negativ (NTC), la care rezistența scade cu creșterea temperaturii și termistoare cu coeficient de
temperatură pozitiv (PTC), la care rezistența crește cu creșterea temperaturii.
Termistoarele cu coeficient de temperatură negativ sunt utilizate ca elemente neliniare pentru
stabilizarea tensiunii sau a curentului și ca traductor de temperatură.
Termistoarele cu coeficient de temperatură pozitiv se folosesc ca traductoare de temper atură,
stabilizatoare, limitatoare de curent etc.
Legile de variație ale termistoarelor cu temperatura sunt exponențiale:
– pentru termistoarele de tip NTC există relația:
RT = Aexp(
TB ) (2.2)
– pentru termistoarele de tip PTC există relația:
RT = A+Cexp(
TB ) (2.3)
unde A, B, C sunt constante de material, iar T este temperatura [K].
Varistoarele sunt rezistoare a căror rezistență este determinată de tensiunea aplicată la bornele lor.
Varistoarele se folosesc pentru protecția contactelor de rupere împotriva supratensiunilor,
pentru stabilizarea tensiunii și a curentului, în circuite care lucrează în modulație de amplitudine și de
frecvență.
Structura constructivă a rezistorului bobinat este reprezent ată sugestiv în figura 2.1. Pe un
tronson de fibră de sticlă (1) se spiralează un fir rezistiv (2). Terminalele axiale (3) prevăzute cu
căpăcelele (4) asigură contactul cu exteriorul. Protecția este asigurată cu un strat de ciment siliconic
(5), peste care se aplică un strat de vopsea.
Fig. 2.1 Părțile constructive ale rezistorului bobinat
IV.2.2.2 . Bobina
Bobina (inductorul) este o componentă pasivă de circuit pentru care în mod ideal, între
tensiunea de la bornele sale u(t) și curentul care o parcurge există relația:
dtdiLu
(2.4)
unde L este inductanța bobinei.
Clasificare bobinelor se face după mai multe criterii:
a). din considerente constructive, după forma/tipul carcasei, tipul bobinajului, numărul de spire,
prezența sau absența miezului sau ecranului, există:
– bobine cu miez metalic sau fără miez;
54
– bobine cu sau fără carcasă;
– bobine cu sau fără ecran .
b) după parametrii caracteristici : inductivitate, factor de calitate și gama frecvențelor de lucru.
Cei mai importanți parametri caracteristici ai unei bobine reale, cu pierderi sunt:
– inductanța L[H] care reprezintă raport ul dintre fluxul magnetic propriu și curentul I care
parcurge bobina:
IL
(2.5)
Acest parametru depinde de forma, dimensiunile, numărul de spire ale bobinei.
– rezistența totală de pierderi R[Ώ] determinate de pierderile în conductor ( prin efect Joule),
pierderile în materialul magnetic ( prin curenți turbionari și prin histerezis) și de r ezistența de izolație;
– factorul de calitate Q care este definit, la o anumita frecvență de lucru ca raportul dintre
energia maximă existentă în câmpul magnetic al bobinei și energia disipată de aceasta sub formă de
căldura într -o perioadă;
– capacitatea parazită proprie C p[pF];
– stabilitatea parametrilor bobinei;
– puterea, tensiunea, curentul maxim admise pentru a nu produce transformări ireversibile în
bobină.
Orice bobină reală poate admite 2 tipuri de circuite echivalente:
Fig. 2.2 Circuitul echivalent al unei bobine reale
– circuit serie (L s, Rs)
– circuit paralel (L p RP)
Inductorul introduce în circuit o reactanță inductivă:
XL= L (2.6)
iar defazajul între tensiune și curent este de 900, curentul fiind defazat în urma tensiunii.
Elementele constructive ale bobinei sunt: carcasa, înfășurarea, miezul și ecranul.
Carcasa reprezintă suportul pe care se înfășoară bobina. Se realizează din materiale cu proprietăți
izolatoare foarte bune de tipul: materiale ce ramice , polietilena, textolit, carton electroizolant, etc.
Bobinajul reprezintă elementul principal al unei bobine. Caracteristicile înfășurării sunt: numărul
de spire, diametrul/secțiunea conductorului. Cel mai adesea se utilizează conductoare de cupru.
Protecția este realizată prin impregnare, adică umplerea interstițiilor bobinajului cu lac de impregnare
electroizolant.
Miezul este de două tipuri: magnetic, realizat din materiale magnetodielectrice sau din ferite și
nemagnetic, realizat din alamă sau cupru.
Ecranul se utilizează pentru înlăturarea eventualelor cuplaje parazite.
55
IV.2.2.3. Condensatorul
Condensatorul este o componentă pasivă, pentru care dacă se aplică o tensiune variabilă în timp u c,
între tensiunea aplicată și curentul care străba te condensatorul există relația:
uc =
C1
idt (2.7)
Clasificarea condensatoarelor se face după mai multe criterii:
a) după natura dielectricului există condensatoare:
– cu dielectric gazos;
– cu dielectric lichid;
– cu dielectric solid organic și anorganic;
– cu dielectric peliculă de oxizi metalici.
b) din punct de vedere constructiv există condensatoare:
– fixe, pentru care valoarea capacității rămâne constant ape durata exploatării ( exemplu
condensatoare ceramice, cu hârtie, cu pelicula din material plastic, cu mica, electrolitice).
Condensatoarele electrolitice au următoarele caracteristici: au capacități specifice mari, sunt
polarizate, deci ca urmare nu pot funcționa decât în curent continuu.
– reglabil e, pentru care valoarea capacității poate fi reglata în limite reduse;
– variabile, pentru care valoarea capacității poate fi reglată în limite largi impuse de
funcționarea circuitelor electronice.
Cei mai importanți parametri ai condensatoarelor sunt:
– capacitatea nominală Cn [F], definite ca valoarea capacității care trebuie realizată prin procesul
tehnologic;
– toleranța, t[%] reprezintă abaterea maximă a valorii reale a capacității fața de valoarea ei
nominală;
– temperatura minimă, temperatura maximă , coeficientul de variație cu temperatura
– puterea nominală P n, tensiunea nominală U n;
– rezistența de izolație R iz, care este rezistența în curent continuu a condensatorului.
Condensatorul de capacitate C introduce în circuit o reactanță capacitivă:
XC =
C1 (2.8)
iar defazajul între tensiune și curent este de 900, tensiunea fiind defazată în urma curentului.
Un condensator ideal admite schema echivalentă din fig 2.3, în care r s reprezintă rezistența
terminalelor și a armăturilor, r p rezistența care apare datorită curentului rezidual prin dielectric, R p
rezistența care exprimă pierderile în dielectric și o inductanță parazită L, care apare la trecerea
curentului prin terminale, armături și dielectric.
Fig. 2.3 Schema echivalenta a condensatorului tehnic real
Pentru un condensator plan , capacitatea C este:
C =
dS (2.9)
56
unde: S = suprafața armăturilor plane
d = distanța între armături
ε = permitivitatea electrică a dielectricului
Pentru un condensator cilindric , capacitatea C este:
C =
abl
ln2 (2.10)
unde l = lungimea cilindrului
a = raza cilindrului interior
b = raza cilindrului exterior
Din punct de vedere constr uctiv condensatorul este alcătuit din două suprafețe metalice, numite
armături între care se află un mediu dielectric de permitivitate ε.
IV.2.3. Metode de măsurare
În cazul rezistoarelor se cunosc mai multe metode de măsurare:
– metode directe, la care măsurarea se face cu punți, ohm -metre digitale sau analogice.
– metode indirecte:
– metoda comparației curenților sau a tensiunilor
– metoda industrială a ampermetrului și voltmetrului.
IV.2.3.1 Metoda industrială a ampermetrului și voltmetrului – Montajul amon te
Denumirea montajului provine de la faptul că voltmetrul este situat înaintea ampermetrului,
pornind de la sursa de alimentare.
Fie schema:
Fig. 2.4 Montajul amonte
A – ampermetru
V – voltmetru
Zx – componenta al cărui parametru este necunoscut
IV.2.3.1.1. Măsurarea rezistențelor
În acest caz particularizând fig.2.4 vom avea o sursă de tensiune continuă U și Z x =Rx.
57
Fig. 2.5 Montajul amonte
U = tensiunea indicată de voltmetru în V
Ux = tensiunea la bornele rezistenței de măsurat,
xR , în V
I = intensitatea curentului indicată de ampermetru, în A
xI
= intensitatea curentului care parcurge rezistența de măsurat,
xR , în A
XAIR
căderea de tensiune pe rezistența internă a ampermetrului,
AR , în V
La montajul amonte
I Ix .
Pornind de la a II -a teoremă a lui Kirchhoff se poate scrie următoarea relație:
U UIRx xA0
(2.11)
xA x IRU U
(2.12)
Dar
xx
xIUR
A x RIUR (2.13)
Dacă nu s -ar ține cont de căderea de tensiune pe rezistența internă a ampermetrului rezultatul
măsurătorii ar fi:
IURm
(2.14)
Se observă că la măsurarea rezistențelor în mo ntajul amonte apare o eroare sistematică de tensiune.
Se definesc:
– eroarea absolută:
xA x adev mas x IR UU U U U (2.15)
– eroarea relativă:
xA
xxxA
xx
RR
IRIR
UU (2.16)
– eroarea sistematică:
%100
xA
RRR (2.17)
Se observă că eroarea sistematică este cu atât mai mică cu cât
xR este mai mare față de
AR , deci
metoda este recomandată măsurării rezistențelor de valori mari.
Impunând ca eroarea sistematică:
x A
xA
R R RRR 0 0
(2.18)
58
IV.2.3.1.2. Măsurarea inductanțelor
În acest caz Z
x , impedanța necunoscută este dată de relația:
Z
x=
2 2) (x x L R (2.19)
unde:
R
x- rezistența proprie a înfășurării bobinei, [
]
L
x – inductanța de măsurat, [H]
= 2
f este pulsația tensiunii de alimentare, [rad/s]
f – frecvența tensiunii de alimentare, [Hz]
Prin urmare vor fi necesare două surse de alimentare a montajului din figura 2.4, o sursă de curent
continuu pentru determinarea lui
xR și altă sursă de curent alternativ pentru determinarea lui L
x .
Din relația (2.19) rezultă:
22
2 2
22
21) (x
xx
x x x
xx
xx
x RIU
fL L R
IU
IUZ
(2.20)
unde:
xU – indicația voltmetrului
xI – indicația ampermetrului
Din teorema a II -a a lui Kirchhoff se scrie :
UILjIRIRx x A 0
(2.21)
IULj R Rx x A
(2.22)
22
2 2) () (
IUL R Rx x A
(2.23)
2
22
) (21
x A x R R
IU
fL
(2.24)
Dacă nu s -ar ține cont de căderea de tensiune pe rezistența internă a ampermetrului, rezultatele
măsurătorii ar fi:
2
22
21
x m R
IU
fL
(2.25)
Se definesc :
– eroarea
absolută
x m adev mas x L L L L L
(2.25)
)) ( (21 2
22
2
22
x A x x R R
IUR
IU
fL
(2.26)
– eroarea relativă
59
2
222
22
2
22
) () (
x Ax A x
xx
R R
IUR R
IUR
IU
LL
(2.27)
– eroarea
sistematică
[%]100
) () (
2
222
22
2
22
x Ax A x
R
R R
IUR R
IUR
IU
(2.28)
IV.2.3.1.3. Măsurarea capacităților
Măsurarea capacităților presupune o determinare în curent alternativ.
Prin urmare este necesară o sursă de alimentare de curent alternativ pentru montajul din figura 2.4.
În acest caz Zx, impedanța necunoscută este dată de relația:
xxCZ1
(2.29)
unde: Cx – capacitatea de măsurat, [F]
f2 este pulsația tensiunii de alimentare, [rad/s]
f – frecvența tensiunii de alimentare, [Hz]
Aplicăm teorema a II -a a lui Kirchhoff și obținem:
UCjIIR
xA 0
(2.30)
xACjRIU
(2.31)
222
221
xACR
IU
(2.32)
2
22
21
Ax
R
IUfC
(2.33)
Dacă nu s -ar ține cont de căderea de tensiune pe rezistența internă a ampermetrului, rezultatele
măsurătorii ar fi:
fUICm2
(2.34)
Se definesc :
– eroarea
absolută
x m adev mas x C C C C C
(2.35)
60
2
22
21
2
Ax
R
IUffUIC
(2.36)
– eroarea
relativă
2
222
22
2121
2
AA
xx
R
IUfR
IUffUI
CC
(2.37)
– eroarea sistematică
[%]100
2121
2
2
222
22
AA
R
R
IUfR
IUffUI
(2.37)
IV.2.3.2. Metoda industriala a ampermetrului și a voltmetrului –
Montajul aval
Denumirea montajului pro IVne de la faptul ca ampermetrul este situat înaintea voltmetrului,
pornind de la sursa de alimentare.
Fig. 2.6 Montajul aval
A – ampermetru
V – voltmetru
xZ
– componenta al cărui parametru este necunoscut
IV.2.3.2. 1. Măsurarea rezistențelor
În acest caz particularizând figura 2.6 vom avea o sursă de tensiune continuă U și
x xR Z .
61
Fig. 2.7 Montajul aval
U = tensiunea indicată de voltmetru în V
Ux = tensiunea la bornele rezistenței de măsurat,
xR , în V
I = intensitatea curentului indicată de ampermetru, în A
xI
= intensitatea curentului care parcurge rezistența de măsurat,
xR , în A
VRU
pierderea de curent prin rezistența internă a voltmetrului,
VR , în A
La montajul aval
U Ux .
Pornind de la teorema I a lui Kirchhoff se poate scrie următoarea relație:
VxRUII
(2.38)
VxRUII
(2.39)
Dar,
Vxx
x
RUIU
IUR
(2.40)
La măsurarea rezistențelor cu acest montaj apare o eroare sistematică de curent.
Se definesc:
– eroarea absolută
Vx
x adev mas xRUII I II (2.41)
– eroarea relativă
Vx
xxVx
xx
RR
RURU
II (2.42)
– eroarea sistematică
[%]100
Vx
RRR (2.43)
Se observă că eroarea sistematică este cu atât mai mică, cu cât R x este mică fața de R V, deci metoda
este recomandată măsurării rezistențelor de valori mici.
Impunând ca eroarea sistematică
V x
Vx
R R RRR 0 0 (2.44)
62
IV.2.3.2. 2. Măsurarea inductanțelor
În acest caz Z x, impedanța necunoscută este dată de relația:
2 2) (x x x L R Z
(2.45)
unde: Rx – rezistența proprie a înfășurării bobinei, [
]
Lx – inductanța de măsurat, [H]
f2
este pulsația tensiunii de alimentare, [rad/s]
f – frecvența tensiunii de alimentare, [Hz]
Prin urmare vor fi necesare două surse de alimentare a montajului din fig.2.6, o sursă de curent
continuu pentru determinarea lui R x și o sursă de curent alternativ pentru determinarea lui L x.
Din teorema I a lui Kirchhoff se scrie:
0x VI II
(2.46)
VV VVRUI RI U
(2.47)
x x x xx Lj RI ZIU (2.48)
x x V Lj RU
RUI
(2.49)
22 222 2
x x Vx x V
L R RL RR
IU
(2.50)
22
222 2
22
21
IURRR R R
IU
fL
VxV V x
x
(2.51)
Se definesc :
– eroarea absolută
)) (
(21
22
222 2
22
2
22
IURRR R R
IU
R
IU
fL L L L L
VxV V x
x x m adev mas x
(2.52)
– eroarea relativă
22
222 2
2222
222 2
22
2
22
) () (
IURRR R R
IUIURRR R R
IU
R
IU
LL
VxV V xVxV V x
x
xx
(2.53)
63
– eroarea sistematică
[%]100
) () (
22
222 2
2222
222 2
22
2
22
IURRR R R
IUIURRR R R
IU
R
IU
VxV V xVxV V x
x
R
(2.54)
IV.2.3.2. 3. Măsurarea capacităților
Măsurarea capacităților presupune o determinare în curent alternativ.
Prin urmare este necesară o sursă de alimentare de curent alternative pentru montajul din figura 2.6.
În acest caz, Z x, impedanța necunoscută este dată de relația:
xxCZ1
(2.55)
unde: Cx – capacitatea de măsurat, [F]
f2
este pulsația tensiunii de alimentare
f este frecvența tensiunii de alimentare.
Aplicăm teorema I -a a lui Kirchhoff și obținem:
0x VI II
(2.56)
CxjRCjR
IU
VxV
1
(2.57)
22
2
21
VxRUIfUC
(2.58)
Se definesc:
– eroarea absolută
22
2
21
2Vx m adev mas xRUIfU fUIC C C C C
(2.59)
– eroarea relativă
22
222
2
22
222
2
2121
2
VV
VV
xx
RUIRUI I
RUIfURUIfU fUI
CC
(2.60)
– eroarea sistematică
64
[%]100
22
222
2
VV
R
RUIRUI I (2.61)
IV.3. Montajul și aparatura necesară
IV.3.1. Măsurarea rezistențelor prin metoda ampermetrului și
voltmetrului
Se va executa montajul din figura 2.8.
Fig. 2.8. Montajul pentru măsurarea rezistențelor
prin metoda ampermetrului și voltmetrului
În care: Rh – reostat cu cursor
A – ampermetru de curent continuu
V – voltmetru de curent continuu
Rx – rezistența de măsurat
k-comutator cu două poziții: k pe poziția 1 – amonte, k pe poziția 2 – aval
IV.3.2. Măsurarea inductanțelor
Se va executa montajul din figura 2.8 pentru a măsura Rx și montajul din figura 2.9 pentru
determinarea lui Zx:
Fig. 2.9 Montaj pentru măsurarea inductanțelor
În care: ATR – autotransformator reglabil
k – comutator bipolar
A – ampermetru de curent continuu și alternative
V – voltmetru de curent continuu și alternative
Rx, Lx – bobina necu noscută pentru care se măsoară parametrii
IV.3.3. Măsurarea capacităților
Se va executa următorul montaj:
65
Fig. 2.10 Montaj pentru măsurarea capacităților
În care: ATR – autotransformator reglabil
k – comutator bipolar
A – ampermetru de curent alternativ
V – voltmetru de curent alternativ
Cx – condensatorul a cărui capacitate este necunoscută
IV.4. Desfășurarea lucrării
Se vor identifica tipurile de componente pasive și elementele constructive ale acestora, precum și
inscripționările corespunzătoare.
IV.4.1. Măsurarea rezistentelor prin metoda ampermetrului și
voltmetrului
Pentru determinarea parametrilor unor rezistențe vom folosi mai întâi o metoda directa pentru
a aprecia ordinul de mărime a rezistențelor.
Se exec uta montajul din fig. 2.8 și se fixează o valoare a tensiunii de alimentare, având în
vedere să nu depășească tensiunea nominală. Se fixează comutatorul în pozițiile 1 respectiv 2 pentru a
realiza montajele amonte și aval, se citesc valorile indicate de am permetru și voltmetru. Se vor
determina 3 rezistențe necunoscute de valori mici și 3 de valori mari și se specifică în fiecare caz care
este metoda de măsurare cea mai potrivită.
În cazul montajului amonte se va modifica tensiunea de alimentare astfel înc ât curentul indicat
de ampermetru să poată fi citit în același domeniu de măsură (R A=const.)
În cazul montajului aval se va modifică curentul prin circuit (de la reostat) astfel încât
tensiunea indicată de voltmetru să poată fi citit în același domeniu de măsură (R V=const.)
Rezultatele se trec în tabelul 2.1.
Tabelul 2.1
Nr.
crt. Montajul amonte Montajul aval
valori
măsurate valori calculate valori
măsurate valori calculate
U[V] I[A] RA
[]
IURm
[]
A x RIUR []
xA
RRR[%] U[V] I[A] RV
[]
IURm[]
Vx
RUIUR
[]
Vx
RRR
[%]
1
2
Se execută montajul din figura 2.8 cu comutatorul k pe poziția 2 și se va menține tensiunea
continuă de alimentare constantă. Se fac măsurători pentru 3 rezistențe R x necunoscute astfel încât R V
66
să nu fie constantă (se pot conecta chiar voltmetre cu rezis tențe interne R V diferite). Se va urmări
evoluția erorii
R și se vor trage concluzii cu privire la voltmetrele utilizate.
IV.4.2. Măsurarea inductanțelor
Se executa schema de montaj din fig. 2.9 și se executa măsurătorile în curent continuu
pentru determinarea rezistentei bobinelor și în curent alternativ pentru determinarea inductanțelor,
urmărindu -se indicația ampermetrului și a voltmetrului. Tensiunea de alimentare se alege între 20 –
30V. Se efectuează măsurătorile pentru 3 bobine diferite. Rezultatele se trec în tabele 2.2 și 2.3.
Tabelul 2.2 – Montaj amonte
Nr.
crt. Curent continuu Curent alternativ
valori
măsurate valori
calculate valori
măsurate valori calculate
U[V] I[A] RA
[]
A x RIUR[] U[V] I[A] RA
[]
x m R
IU
fL 22
21[H]
2
22
) (21
x A m R R
IU
fL
[H]
100
xx m
LL L[%]
1
2
Tabelul 2.3 – Montaj aval
Nr.
crt. Curent continuu Curent alternativ
valori
măsurate valori
calculate valori
măsurate valori calculate
U[V] I[A] RV[]
Vx
RUIUR
[] U[V] I[A] RV
[]
x m R
IU
fL 22
21
[H]
22
222 2
22
) (
21
IURRR R R
IU
fL
VxV V x
x
[H]
100
xx m
LL L[%]
1
2
67
IV.4.3. Măsurarea capacităților
Se executa schema de montaj din fig. 2.10 și se trece comutatorul k pe poziția 1 și poziția 2,
urmărindu -se indicația ampermetrului și a voltmetrului. Se efectuează măsurători pentru 4
condensatoare diferite, rezultatele trecându -se în tabel.
Tabelul 2.4
Nr.
crt. Montajul amonte Montajul aval
valori
măsurate valori calculate valori
măsurate valori calculate
U[V] I[A] RA
[] Cm
[F] Cx
[F]
100
xx m
CC C
[%] U
[V] I
[A] RV
[]
Cm
[F] Cx
[F]
100
xx m
CC C
[%]
1
2
în care:
fUICm2
Montajul amonte:
2
22
21
Ax
R
IUfC
; Montajul aval:
fURUI
CV
x
222
2
5. Conținutul referatului
5.1 Se vor completa tabelele de mai sus și se vor face observații și interpretări asupra
rezultatelor măsurătorilor
5.2 Se va răspunde la următoarele întrebări:
1. Să se specifice cum variază eroarea sistematică odată cu creșterea rezistentei Rx prin metodele
de măsurare amonte și aval
2. Să se specifice cum variază eroarea sistematică la creșterea inductanței și a capacității prin
metodele de măsurare amonte și aval
3. De ce pentru determina rea parametrilor unei bobine este necesar să se realizeze măsurători în
curent continuu? În cazul unei bobine ideale ar trebui realizată măsurătoarea în curent continuu?
4. De ce pentru determinarea parametrilor unui condensator nu se fac măsurători în curent
continuu?
5. Dacă pentru determinarea unei rezistențe avem doar ampermetre și voltmetre de curent
alternativ, putem determina valoarea rezistentei cu aceste aparate? Comentați răspunsul.
6. Calculați eroarea absolută și relativă care apare la măsurarea în mont aj amonte și aval a
inductanțelor și capacităților.
68
Partea B
Metodologia de studiere a metodelor moderne de masurare a
parametrilor componentelor pasive de circuit în învățământul tehnic
Capitolul V. Generalități privind metodica predării disciplinelor
tehnice
Capitolul VI. Formularea obiectivelor pedagogice ale disciplinei
”Masurari electrice”
VI.1.Operaționalizarea obiectivelor pedagogice
VI.2. Nivele ale obiectivelor pedagogice
VI.3. Obiectivele generale ale disciplinei “Masurari ele ctrice”.
Capitolul VII. Utilizarea calculatorului în predarea și învățarea
cunoștințelor despre masurarea componentelor pasive de circuit
VII.1. Instruirea programată și asistată de calculator
VII.2.Tipuri de programe utilizate de instruirea asistată de c alculator
Capitolul VIII. Proiectarea didactică
VIII.1 Noțiuni generale despre tehnica de proiectare didactică
VIII.1.1.Metode de învățământ
VIII.2 Caracteristicile principalelor grupe de metode
VIII.2.1 Metode de comunicare
VIII.2.1.1Metode de comunicar e orală
VIII.2.2.Metode de comunicare orală
VIII.2.3Metode de comunicare scrisă
VIII.2.4.Metode de comunicare oral -vizuale
VIII.2.5 Metode intuitive( de explorare organizată a realității)
VIII.2.5.1Metode de explorare directă
VIII.2.5.2 Metode de explorare indirectă prin intermediul substitutelor realității
VIII.2.6 Metode bazate pe acțiunea practică
VIII.2.6.1Metode de învățare prin acțiune reală
VIII.2.6.2Metode de simulare
VIII.2.7 Metoda instruirii programate
Capitolul IX. Integrarea evaluării în procesul de învățământ
IX.1.Funcțiile evaluării și criterii de evaluare
IX.2. Modalități de evaluare și metode de evaluare a rezultatelor școlare
IX.3.Metode alternative de evaluare
IX.4.Aprecierea rezultatelor școlare
IX.5.Con tribuții personale și observații legate de activitatea curentă
IX.6.Structura generală a testelor de evaluare petru disciplinele tehnice la examene de
absolvire, proba scrisă specifică domeniului
IX.7. Tipuri de itemi utilizați în elaborarea testelor de ev aluare
Capitolul X. Proiectarea activității didactice la disciplina Masurari
electrice
X1.Planuri de lecții
X.2.Teste de evaluare
X.3.Planificări anuale și semestriale
69
Capitolul XI. Învățarea centrată pe elev
XI. 1.Strategii și tehnici de instruire
XI.2. Principii cheie ale clasei diferențiate
XI.3. Formularea întrebărilor
XI.4. Chestionar referitor la stilurile de învățare
XI.5. Caracteristicile celui care învață
XI.6. Puncte tari ale stilurilor de învățare
XI.7. Aplicații la nivelul liceului te hnologic
XI.7.1 Strategii pentru o predare care să corespundă stilurilor individuale de învățare
XI.7.2. Plan de lecție care utilizează metodele specifice învățării centrate pe elev
70
Capitolul V Generalități privind metodica predării
disciplinelor tehnice
Prin predarea disciplinelor de specialitate în învățământul liceal și școala de
arte și meserii se urmărește ca elevii să -și însușească un sistem de cunoștințe, să-și
formeze un mod de a acționa, de a gândi și de a se raporta la realitate, care să asigure
premisele competenței și responsabilității profesionale, calificarea într -un domeniu de
activitate corespunzător fiecărui profil de pregătire.
Pentru fiecare profil de liceu, ponderea și importanța disciplinelor de specialitate este
stabilită prin planurile și programele de învățământ. Pentru fiecare disciplină,
cunoștințele sunt organizate, structurate în manualele destinate claselor în care se
studiază, lăsându -se la latitudinea profesor ului utilizarea unuia dintre manualele
alternative.
Prin mijlocirea documentelor școlare (planuri, programe, manuale), pe baza pregătirii
de specialitate și a consultării altor surse bibliografice, fiecare profesor –inginer are
posibilitatea și datoria să se edifice asupra conținutului disciplinei pe care trebuie să o
predea.
Pentru a putea răspunde la întrebarea “ ce trebuie să -i învățăm pe elevi? ”,
profesorul trebuie să -și facă o imagine despre cunoștințele elaborate, structurate în
domeniul de activitate și cunoaștere corespunzător disciplinei pe care o predă. El
trebuie să -și clarifice problemele legate de logica internă a organizării și succesiunii
faptelor, noțiunilor, principiilor și teoriilor în cadrul disciplinei, să -și stabilească ideile
fundamenta le care organizează cunoștințele într -o structură inteligibilă și
semnificativă pentru cunoașterea din domeniul respectiv.
De la cunoștințele prezentate în programe, manuale și alte surse informative
(cunoștințe elaborate sub formă de date faptice, informa ții, noțiuni, principii, teorii)
până la formarea profesională a elevilor se desfășoară un proces complex, anevoios,
un proces care cere profesorului competență și răbdare, cunoaștere și înțelegere atât a
rezultatelor pe care trebuie să le obțină prin proc esul de predare – învățare cât și a
condițiilor care asigură eficiența acestui proces. Aceste rezultate și condițiile în care
ele se obțin depind de elev și profesor, de specificul profesiei, al disciplinei de
învățământ, de mijloacele și metodele de pred are – învățare, de formele de organizare
a activității instructiv – educative, de ambianța socio -educațională din școală și
familie.
Pentru a răspunde la întrebarea pusă este necesar să fie clarificate o serie de probleme
care privesc procesul de transpun ere a cunoștințelor din “dat” exterior în fapt de
conștiință, de transformare a acestor date exterioare elevului în elemente care -i vor
determina stilul de gândire și acțiune, care vor marca structural personalitatea elevului.
Conținutul unei discipline de învățământ și rezultatele care se obțin prin însușirea
acestui conținut de către elevi nu sunt în relație univocă. Adică, aceleași cunoștințe
prezentate în programă și manual uneori pot duce prin învățarea lor de către elevi la
rezultate diferite. Acele ași cunoștințe din cadrul unei discipline predate la elevi de
aceeași vârstă și însușite de aceștia pot duce la dezvoltarea cu precădere fie a
memoriei mecanice sau a memoriei logice, la formarea unui stil de gândire
predominant orientat spre teorie sau practică, spre abstract sau concret, fie la
formarea unor deprinderi stereotipe sau a unor priceperi fundamentale pentru
activitatea tehnică etc.
Diversitatea aceasta de rezultate la care se poate ajunge pornind de la același
conținut de cunoaștere este o consecință a faptului că procesul de formare a
71
personalității prin învățare școlară este determinat de o multitudine de factori care pot
interveni sau nu în procesul instructiv – educativ, funcție de măsura în care profesorul
cunoaște acești factori și î i poate ierarhiza într -o situație de învățare în care se
urmăresc anumite rezultate.
Prin natura lor, prin specificul lor, cunoștințele din cadrul unei discipline tehnice
determină formarea și dezvoltarea preponderentă a anumitor trăsături, a anumitor
capacități de ordin intelectual, psihomotor și afectiv. Spre exemplu disciplinele din
domeniul electronic dezvoltă logica intuitivă, raționamentul inductiv în mai mare
măsură decât disciplinele din domeniul electrotehnic.
Rezultă din aceste considerații că specificul cognitiv al disciplinei (natura
cunoștințelor) este unul din factorii care determină natura rezultatelor procesului
instructiv – educativ.
În demersurile metodice pe care le întreprinde profesorul pentru proiectarea
activității didactice, pentru stabilirea obiectivelor instructiv –educative, a lua în
considerare specificul cognitiv al disciplinei pe care o predă, echivalează cu a sublinia,
a scoate în evidență în ce condiții valoarea formativă intrinsecă a cunoștințelor din
domeniul respectiv poat e fi “transfigurată” (transformată) în valoare intrinsecă a
personalității elevului.
În pregătirea la disciplinele tehnice, faptele, datele de ordin fizic, mecanic, electric,
cauzele acestora vor fi predate și însușite în scopul înțelegerii schemelor fund amentale
de cauzalitate și reglare ale tehnologiei, în scopul formării la elevi a capacității de a le
transpune și folosi ca efecte tehnice.
Prin specificul lor, însușirea cunoștințelor tehnice impune demersuri la care se
atașează întreaga problematică a c reativității. Prin demersurile gândirii, prin strategia
abordării realității tehnice, a căutărilor, a combinărilor, a analizei interdependențelor
structurale și funcționale, prin acțiunile care sunt întreprinse, elevul trebuie condus
spre “reconstruirea” o biectelor și proceselor tehnice pe care le învață.
Toate aceste trăsături specifice presupun folosirea cu precădere a metodelor euristice
de predare – învățare și fac ca obiectivele formative ale disciplinelor tehnice să se
identifice parțial (să interfere ze) cu obiectivele dezvoltării capacităților creative.
Din practica pedagogică s -au observat două tendințe extreme de prezentare a realității
tehnice în școală, acestea având practic același efect : reduc considerabil valoarea
formativă a cunoștințelor teh nice.
Una din tendințe este de a prezenta obiectele tehnice într -o viziune
fenomenologică, prin descriere supradeterminată, așa cum apar acestea în realitatea lor
materială. În aceste condiții este supralicitat aspectul concret, obiectual al realității
tehnice și în procesul de învățare predomină memoria, reprezentările perceptive, se
instalează un stil de cunoaștere în care primează utilitatea obiectului desprinsă de
preocuparea de a fundamenta teoretic, de a realiza legătura între logic și tehnologic,
între teorie și practică.
Cea de a doua tendință este de a prezenta axiomatic o disciplină tehnică. În
acest caz, adevărata realitate asupra căreia gândește și acționează elevul o constituie
sistemul de abstracții, de simboluri care se organizează conform uno r legități de
coerență și raționalitate fără a fi inclusă intrinsec ordinea eficacității, a creativității
tehnice. Adesea prin însușirea cunoștințelor tehnice în această manieră, se dezvoltă un
gen de deprinderi care îi permit elevului să se descurce în si stemul deductiv al
disciplinei respective. Aceste deprinderi nu sunt formate pornind de la conținutul
conceptelor, nu privesc relațiile dintre fenomenele surprinse în formule și teorii, ele se
reduc la intuirea unor combinări definite într -un sistem de se mne (simboluri). Este de
ajuns ca elevul să poată identifica un semn, să distingă două semne (simboluri )
72
diferite pentru ca să poată opera, înlocuind un semn prin altul, după un model de
substituție (de origine matematică) pe care și l -a însușit.
Dacă v om cere elevilor să explice o serie de noțiuni fundamentale dintr -o disciplină
care a fost predată în viziunea descrisă anterior, ne vom edifica cu ușurință asupra
acestor stări de fapt – spre exemplu, la întrebarea adresată unor elevi de liceu , “ce este
forța?”, răspunsul este “Forța este masa ori accelerația” ( F=m a) .
Elevii răspund invocând rezultatul unui proces de sistematizare a unor acțiuni practice
și intelectuale, a unor operații care s -au realizat în planul genezei noțiunilor în știința
respectivă, dar care nu a fost refăcut în dimensiune didactică în activitatea de predare –
învățare. Ei nu au parcurs procesul de abstractizare, de generalizare, de formalizare, de
transpunere simbolică a dependențelor, a relațiilor repetabile, invariante înt re
determinări cantitative, măsurabile ale realității, ci au asimilat (și -au însușit)
simboluri și expresii în materialitatea lor formală fără a înțelege semnificația în planul
cunoașterii, al acțiunii practice și al rezolvării de probleme.
Ambele tendinț e de prezentare și învățare, pe care uneori le întâlnim în procesul de
învățământ, nu valorifică potențialul formativ – creativ al disciplinelor tehnice,
posibilitatea acestora de a structura gândirea și operațiile tehnice, de a înzestra elevul
cu o viziun e explicativă integrală a realității.
O altă trăsătură a domeniului tehnic cu implicații pentru procesul instructiv –
educativ este aspectul acțional, operațional. Obiectul tehnic trebuie gândit și abordat în
legătura sa intrinsecă cu actul tehnic. Între o biectul și actul tehnic există o determinare
reciprocă.
Morfologia, funcționalitatea și finalitatea obiectului tehnic determină structura
actului, a operației, a deprinderilor subiectului. În cazul în care în procesul de predare
– învățare se pornește de la studiul unui obiect tehnic dat, acesta prin morfologia,
funcționalitatea și finalitatea sa, va jalona desfășurarea raționamentelor într -o anume
direcție și de o anume structură, va determina operații intelectuale de un anume gen,
acțiuni practice într -o anumită succesiune și organizare.
În situația în care, în procesul de predare –învățare se procedează la “reconstruirea”,
“reinventarea” unui obiect tehnic, structura și arhitectura acestuia trebuie să fie
ajustată, să se adapteze continuu funcției pe ca re trebuie să o îndeplinească, actului
tehnic pe care obiectul tehnic trebuie să -l realizeze.
Relația dintre structural și funcțional, în ambele situații de învățare, presupune drept
calitate necesară a gândirii elevului flexibilitatea, posibilitatea de a trece cu ușurință de
la funcție la structură și de la structură la funcție, de a surprinde în toate cazurile
relația de determinare reciprocă. Pentru aceasta, profesorul trebuie să -și propună în
mod expres ( prin adoptarea unor metode adecvate ) să dezvolt e această calitate a
gândirii ( flexibilitatea ), ea fiind atât premisă, dar și rezultantă a cunoașterii și
activității tehnice.
Din toate considerațiile făcute anterior cu privire la analiza logică a conținutului de
predat și la analiza specificului cogni tiv al cunoștințelor tehnice, se desprinde
următoarea concluzie : prin predarea unei discipline tehnice se va urmări să se formeze
la elevi, în calitate de rezultate ale activității didactice, acele capacități pe care le
implică prioritar activitatea pract ică de cunoaștere în domeniul respectiv și care se pot
degaja prin analiza conținutului disciplinei respective.
Fiecare disciplină tehnică structurează în mod specific capacitățile intelectuale,
psihomotorii și calitățile afective ale elevului, funcție de tipul acțiunii practice și
intelectuale pe care le implică învățarea materiei respective, de manipulările concrete
și dispozitivele materiale pe care le folosește, de contextul operațiilor logice, de
raționamentele pe care le presupune, altfel spus de tip ul specific de solicitări
73
intelectuale și practice la care elevul este supus în activitatea didactică la disciplina
respectivă. Specificul acestor solicitări la care este supus elevul nu este arbitrar, ci este
determinat de natura cunoștințelor și în ultim ă analiză, de natura activității tehnice.
Rezultă din aceste considerații că specificul cognitiv al disciplinei este unul din
factorii care determină natura rezultatelor procesului instructiv – educativ.
Când analizăm procesul de pregătire pentru domeniul tehnic, de însușire a
cunoștințelor , de formare a deprinderilor și priceperilor tehnice este dificil să
delimităm strict “teoreticul” de “practic” deoarece ambele moduri de interacțiune a
elevului cu realul se presupun, se implică și se condiționează re ciproc.
Prin analiza logică a conținutului și a specificului cognitiv al disciplinei, profesorul va
urmări să stabilească ( alături de cunoștințele pe care trebuie să le predea și
succesiunea lor ) demersurile teoretice și practice, structura acțiunilor și
raționamentelor necesare și suficiente pe care trebuie să le întreprindă cu elevii pentru
înțelegerea și însușirea cunoștințelor, pentru formarea capacităților corespunzător
conținutului de idei al disciplinei. În același timp profesorul trebuie să se pr eocupe și
de corelarea pregătirii elevilor la diferite discipline tehnice.
În proiectarea activității instructiv –educative profesorii trebuie să realizeze permanent
o adaptare între conținut, obiective, mijloace, metode de învățământ și forme de
organizar e a activității didactice.
Prin reforma învățământului românesc se pune un accent deosebit în cadrul
învățământului liceal și școala de arte și meserii pe :
centrarea demersurilor didactice pentru formarea și dezvoltarea competențelor funcționale
de bază, necesare pentru continuarea studiilor și /sau pentru încadrarea pe piața muncii ;
diversificarea graduală a ofertei curriculare conform filierelor, profilelor și specializărilor
și multiplicarea posibilităților elevului de a alege ;
conceperea liceului ca un “furnizor de servicii educaționale” în care elevul să fie
permanent și direct implicat în construirea propriului traseu de învățare ;
centrarea profesorului pe comportamentele specifice rolurilor de organizator și mediator al
experiențelor de învățare, de consilier curricular ;
creșterea responsabilității liceului față de beneficiarii educației, față de societatea civilă și
implicarea sporită în viața comunității locale ;
trecerea de la cultura generală universalistă la una funcțională și adaptată final ităților
fiecărei specializări.
Pornind de la aceste dimensiuni proiectarea curriculară trebuie să -si stabilească noi
direcții :
focalizarea pe achizițiile finale ale învățării;
accentuarea dimensiunii acționale în formarea personalității elevului;
definir ea clară a ofertei școlii în raport cu interesele și aptitudinile elevului, precum și cu
așteptările societății.
Noul curriculum presupune și definirea unor noi finalități ale liceului :
Formarea capacității de a reflecta asupra lumii, de a formula și de a rezolva probleme pe
baza relaționării cunoștințelor din diferite domenii.
Valorizarea propriilor experiențe, în scopul unei orientări profesionale optime pentru piața
muncii și /sau pentru învățământul superior.
Dezvoltarea capacității de integrare activă în grupuri diferite : familie, mediu profesional,
prieteni etc.
Dezvoltarea competențelor funcționale esențiale pentru reușita socială : comunicare,
gândire critică, luarea deciziilor, prelucrarea și utilizarea contextuală a unor informații
complexe.
74
Cultivarea expresivității și a sensibilității, în scopul împlinirii personale și a promovării
unei vieți de calitate.
Formarea autonomiei morale.
75
Capitolul VI Formularea obiectivelor pedagogice
ale disciplinei “Masurari electrice”
În elaborarea tehnologiei didactice educatorul are misiunea de a stabili strategiile prin
care să se obțină cu o probabilitate cât mai mare, o eficiență pedagogică ridicată.
Distribuite la diferite niveluri de organ izare a sistemului de învățământ, finalitățile
educaționale sunt : idealul educativ, obiectivele generale ale sistemului de învățământ,
obiective profilate (pe cicluri de învățământ, tipuri și profile), obiectivele disciplinelor de
învățământ și obiectivel e lecțiilor.
Într-o expresie foarte generalizată obiectivele reprezintă finalități educaționale de
diferite tipuri și grade, sunt intenționalități în raport cu care se elaborează strategiile de
abordare și realizare a procesului de învățământ.
Obiectivul p edagogic se exprimă printr -o acțiune prin care elevul probează că a suferit o
transformare, că a dobândit noi cunoștințe, capacități, deprinderi. El se poate defini drept felul
în care trebuie să se comporte elevul (ce va fi capabil acesta să facă) la sfâr șitul unei unități
distincte de instruire.
Obiectivul pedagogic constituie o intenție pedagogică în faza de proiectare, dar trebuie
să devină un rezultat obținut de elevi în urma desfășurării și încheierii acțiunii, oferind în
același timp și criterii de evaluare.
În tehnologia clasică a instruirii, finalitatea se indică prin exprimarea scopurilor lecției.
Precizarea obiectivelor pedagogice în cadrul tehnologiei didactice moderne, nu exclude
formularea scopurilor, între obiective și scopuri fiind necesară o deplină concordanță.
Distincția dintre scopuri și obiective constă în faptul că, în timp ce scopul arată pentru ce
elevul trebuie să învețe ceva, obiectivul desemnează ce se caută, ce se încearcă să se obțină de
la elev în final.
Din punct de vedere con ceptual distincția între scopuri (finalități pe termen lung) și
obiective (finalități pe termen scurt) permite anticiparea rezultatelor imediate și a celor de mai
lungă perspectivă, precum și elaborarea unor strategii diferențiate de abordare a procesului
didactic.
VI.1 Operaționalizarea obiectivelor pedagogice
Pentru a fi utilizabile obiectivele pedagogice trebuie să fie operaționalizate.
Operaționalizarea reprezintă transpunerea unui concept în planul concret al acțiunii și
aplicării nemijlocite, ceea c e presupune :
precizarea acțiunii pe care elevul va fi capabil să o facă în final, pentru a dovedi că a
realizat obiectivul propus;
precizarea condițiilor oferite elevului pentru a proba dobândirea comportamentului
scontat;
precizarea performanței minime a dmisibile (de exemplu numărul minim de răspunsuri
corecte, timpul maxim de realizare a sarcinii).
Cea mai eficientă tehnică de operaționalizare a obiectivelor aparține lui R. Mager și
este alcătuită din trei cerințe :
1. indicarea comportamentului indus elevului, acest comportament trebuie să fie observabil,
măsurabil;
2. indicarea condițiilor pentru realizarea respectivului tip de comportament;
3. indicarea performanțelor de obținut ale respectivului tip de comportament.
Landsheere prezintă cinci indicatori pe ntru elaborarea obiectivelor
operaționale:
1) Cine va produce comportamentul dorit ? – (elevul)
76
2) Ce comportament observabil va dovedi că obiectivul este atins ? – (elevul să fie
capabil să…, elevul să fie în stare să…) urmând verbe –acțiune : să analizeze, să
sintetizeze, să aplice, să evalueze, să argumenteze, să explice, să descrie, să
identifice, să deosebească, să compare, să organizeze, să interpreteze, să
proiecteze, să construiască etc.
3) Care este produsul sau performanța obținută ?
4) În ce condiții va ave a loc comportamentul preconizat ?
5) În temeiul căror criterii ajungem la concluzia că produsul este satisfăcător (nivelul
performanței standard).
Obiectivele pedagogice se clasifică pe domenii și clase comportamentale, de aceasta
ocupându -se taxonomia educaț ională. Domeniile de definire a obiectivelor
educaționale sunt : cognitiv, afectiv și psihomotor.
Astfel taxonomia obiectivelor cognitive a lui Bloom ordonează obiectivele pornind de
la simplu la complex într -o ierarhie de 6 obiective :
1. Cunoașterea prin me morare
2. Înțelegerea
3. Aplicarea
4. Analiza
5. Sinteza
6. Evaluarea
Krathwohl propune 5 clase de obiective afective folosind criteriul interiorizării :
1. Receptare
2. Reacție
3. Valorizare
4. Organizare
5. Caracterizare
Simpson propune pentru domeniul psihomotor 5 clase de obiective :
1. Percepere
2. Dispoziție
3. Reacție dirijată
4. Automatism
5. Reacție complexă
Practica didactică a evidențiat o mai mare reprezentativitate a domeniului cognitiv prin
educația intelectuală, a domeniului afectiv prin educația morală și estetică și o mai
mare relevanță a domeniului psihomotor pentru educația fizică și tehnologică.
Procesele de operaționalizare a obiectivelor sunt mult facilitate de apelul la
taxonomiile obiectivelor prezentate anterior.
VI.2 Nivele ale obiectivelor pedagogice
Obiectivele pedagogice se stabilesc la diferite niveluri. Pentru o disciplină de
învățământ interesează :
obiectivele generale ale disciplinei;
obiectivele specifice fiecărei teme;
obiectivele operaționale, exprimate în termeni de comportament, specifice fiecărei uni tăți
distincte de instruire (lecții).
Obiectivele disciplinelor de învățământ sunt acele performanțe specifice în perspectiva
cărora sunt orientate conținuturile, metodologia și strategiile didactice la nivelul unei
discipline de învățământ.
77
Obiectivele generale ale unei discipline sunt dificil de exprimat în termeni
comportamentali. Apare deci necesitatea stabilirii unor verigi de legătură între
obiectivele generale și cele specifice unei teme, acestea fiind obiectivele intermediare,
derivate din fiec are obiectiv general. În continuare este prezentat un tabel sintetic al
nivelurilor la care se formulează obiectivele disciplinei. (Tabelul VI.1)
Stabilirea obiectivelor generale ale disciplinei necesită cunoașterea de către profesor a
categoriilor și normelor de performanță care trebuie să finalizeze acțiunea pedagogică
la disciplina respectivă.
TABELUL VI.1
SELECȚIONARE
ORGANIZARE
PERFORMANȚĂ
COMPETENȚĂ
ACTIVITĂȚI PEDAGOGICE
OBIECTIVELE GENERALE ALE DISCIPLINEI
OBIECTIVE INTERMEDIARE
OBIECTIVELE UNEI TEME
OBIECTIVELE OPERAȚIONALE ALE TEMEI
78
VI.3 Obiectivele generale ale dis ciplinei “Masurari electrice ”
Voi prezenta în continuare obiectivele generale ale disciplinei “Masurari electrice ”.
O1 : Dobândirea unui sistem structurat de cunoștințe specifice disciplinei,
cuprinzând concepte, principii, legi, teorii în scopul realizării culturii tehnice de specialitate și
integrării în muncă și viață a absolvenților.
O2 : Formarea și dezvoltarea capacității de transfer, de valorificare independentă a
informației (deprinderi, priceperi).
O3 : Formarea gândirii logice, a capacității de analiză și siteză ; dezvoltarea unei
gândiri cu valențe practice, globale, prospective și selective. Deprinderea cu tehnici de muncă
intelectuală.
O4 : Însușirea unui limbaj ( scris, vorbit, reprezentări simbolice ) adecvat
domeniului tehnic de pregătire.
O5 : Formarea și dezvoltarea deprinderilor și abilităților necesare pentru
executarea activităților practice specifice disciplinei.
O6 : Formarea deprinderilor de exploatare corectă și rațională a echipamentelor și
aparatelor electrice și electronice.
O7 : Formarea capacității de investigare experimentală.
O8 : Asigurarea premiselor pregătirii în vederea abordării disciplinelor înrudite și
în vederea creării posibilităților de adaptare rapidă a absolventului în vederea practicării
meseriei sau a unei meserii înrudite.
O9 : Dezvoltarea creativității, cultivarea aptitudi nilor și talentelor legate de
activitățile productive specifice domeniului (spiritul de observație, curiozitatea științifică și
tehnică, realizarea unei motivații superioare intelectuale, interesul pentru activități practice
etc.)
O10 : Dezvoltarea inte resului pentru studiul disciplinei, dezvoltarea atașamentului și
dragostei pentru muncă și pentru meserie.
O11 : Dezvoltarea gândirii economice, absolut necesară în orice activitate
productivă.
Obiectivele generale exprimă competențe , la formarea căro ra concură toate temele din
programă și care sunt atinse deci după parcurgerea integrală a acesteia. Caracterul operabil se
obține în urma analizei conținutului fiecărui obiectiv, prin derivarea și specificarea sarcinilor
pe care le include.
Din aceste obi ective generale derivă o seamă de obiective intermediare și obiective
operaționale specifice lecțiilor.
Obiectivele lecției sunt finalități de detaliu care exprimă în forma unor acțiuni sau
operații achiziționarea de către elevi a unor comportamente spe cifice, ca rezultat al proceselor
de învățare (obiective operaționale).
În formularea obiectivelor pentru lecțiile de la disciplina “Masurari electrice” se folosesc
următoarele verbe:
Să definească:
Să numească;
Să explice;
Să calculeze;
Să analizeze;
Să sorteze;
Să clasifice;
Să proiecteze;
Să deseneze;
79
Să aplice;
Să prezinte;
Să ordoneze,
Să susțină;
Să aleagă;
Să argumenteze;
Să descrie;
Să completeze;
Să identifice;
Să asocieze;
Să compare,
Să evalueze;
Să verifice;
Să elaboreze;
Să transpună;
Să folosească;
Să recunoască;
Să redacteze,
Să realizeze;
Să interpreteze;
Să distingă;
Să efectueze;
Să organizeze;
Să descopere;
Să stabilească,
Să ierarhizeze;
Să coreleze;
Să traseze;
Să construiască;
Să repete;
Să afirme,
Să indice,
Să sintetizeze;
Să ordoneze;
Să repartizeze;
Să susțină;
Să reprezinte;
Să alcătuiască;
Să citească;
Să selecționeze.
80
Capitolul VII Utilizarea calculatorului în predarea și învățarea
cunoștințelor despre circuitele integrate digitale
Învățământul modern nu mai poate fi conceput fără utilizarea metodelor moderne de
învățare interactivă prin utilizarea calculatorului. Pe lângă orele de informatică desfășurate în
laboratoare de informatică se simte din ce în ce mai mult necesitatea utilizării calculatoarelor
și la predarea disciplinelor tehnice, deoarece, cu ajutorul calculatorului se pot realiza
simulări ale fucționării circuitelor electronice.
Tot cu ajutorul calculatorului, elevii își pot lărgi orizontul de cunștințe prin
intermediul “Internet -ului”.
Instruirea programată și calculatoarele personale (PC) utilizate pentru aceasta
constituie una din direcțiile, formele și strategiile de modernizare și retehnologizare ale
învățământului în pas cu cele mai noi cuceriri și exigențe ale științei și tehnicii conte mporane,
îndeosebi, ale ciberneticii, informaticii și electronicii.
Conceperea procesului de învățământ, ca un proces cibernetic, a determinat
dezvoltarea unor direcții pedagogice noi, așa cum sunt instruirea programată și asistată de
calculator.
VII.1Instruirea programată și asistată de calculator
Instruirea programată și asistată de calculator concepe învățarea ca pe un flux de
intrări – comandă (x), un sistem efector care se reglează (S), un flux de ieșiri – controlul (y) și
un sistem care re glează (R) și care stabilește mărimea de corectare ( Δx), ce reprezintă
abaterea lui y față de x, cu care se modifică fluxul de intrări (x). Schema bloc de reglaj
reprezintă, prin analogie, procesul de învățământ ca proces cibernetic, cu o buclă de reglaj a
sistemului în care se manifestă fenomenul de feedback și în baza căreia se deduce formula
fundamentală a teoriei reglării (figura VII.1).
INTRĂRI – COMANDĂ
IEȘIRI – CONTROL
x +
y
Δx – feedback y
Figura VII. 1
În figura VII.1 s -au folosit următoarele notații :
x – mărimea de intrare;
S – sistemul efector , de reglat;
y – mărimea de ieșire;
R – sistemul care reglează;
Δx – mărimea de corectare. S
R
81
Δx = Ry ; y = S (x + Δx ) = S ( x + Ry ) = Sx + SRy
De unde de poate deduce formula fundamentală a teoriei reglării :
y =
xSRS1 , y poate fi egal sau mai mic decât 1.
Instruirea programată și asistată de calculator asigură o învățare individualizată, oferind
posibilitatea realizării concomitente și imediate a mai multor evenimente și obiective
didactice : receptarea, înțelegerea, întărirea (stocarea), aplicarea și evaluarea, pe baza căreia se
realizează reglajul (autoreglajul) , adică conexiunea inversă (feedback -ul).
Programarea în instruirea programată și asistată de calculator implică rezolvarea următoarelor
evenimente – obiective didactice :
Stabilirea obiectivelor operaționale de specialitate și educative ale învățării, s pecifice
materiei de studiu;
Stabilirea conținutului materiei de studiu, în ansamblul său;
Împărțirea materiei de studiu pe “pași” (secvențe) informaționali (teme, subteme,
demonstrații și explicații, exerciții și probleme de rezolvat, informații supliment are etc.)
Controlul asupra informațiilor dobândite și realizarea conexiunii inverse (feedback – ul).
VI.1.1Principiile instruirii asistate de calculator
Instruirea programată și asistată de calculator își orientează demersul său didactic pe baza
unor prin cipii didactice specifice și anume :
a) Principiul divizării materiei de studiu în “pași” (secvențe) informaționali și acționali
relativ mici, pentru a ușura succesul învățării individuale. Pe parcursul parcurgerii și însușirii
materiei studiate se folosesc ș i “pași” informaționali mai mari, spre a evita fragmentarea
exagerată a conținutului și a asigura ansambluri de informații unitare mai mari.
b) Principiul participării și învățării active – determină pe fiecare elev să recepteze și să
înțeleagă materia parcur să. Elevul participă la darea de răspunsuri la întrebări și la rezolvarea
de exerciții și probleme în cadrul fiecărei teme studiate, altfel nu poate continua studiul; în
acest sens, în cadrul instruirii programate elevul nu poate “trișa” să nu învețe.
c) Principiul repetării integrate și întăririi imediate a cunoștințelor – acest principiu
determină repetarea materiei anterioare și fixarea (stocarea) materiei noi, ca urmare a
programării în cadrul fiecărei teme noi a unor întrebări și exerciții de rezolvat, ca re cuprind
informații din temele anterioare ca și din tema nouă studiată, rezolvare care permite
continuarea studierii unei alte teme noi.
Respectarea acestui principiu elimină, într -o măsură importantă rămânerea în urmă la
învățătură, elimină studiul “în asalt” și asigură studiul ritmic, sistematic și continuu.
d) Principiul respectării ritmului individual de învățare – acest principiu nu delimitează
timpul de studiu al unei teme noi, elevul având posibilitatea să reia studiul până reușește să
recepteze, să înțeleagă și să aplice cunoștințele noi în corelație cu cele anterioare. Acest
principiu stimulează, de asemenea, abordarea unor programe de studiu adaptive (pentru
începători, pentru nivel mediu și pentru avansați), elevul având posibilitatea să studieze după
programa căreia îi fac față ritmul și posibilitățile individuale. Se pot elabora separat și
programe adiționale, care cuprind informații suplimentare (puncte de sprijin), acestea putând
fi folosite în cazul în care elevul întâmpină dificultăți în stud iu.
82
e) Principiul asigurării progresului gradat al performanțelor în pregătire și al înlăturării
treptate a “punctelor de sprijin”. Principiul prevede introducerea gradată, progresivă a
complexității și dificultăților materiei de studiu. Pentru învingerea di ficultăților de studiu,
principiul determină integrarea unor “puncte de sprijin” (informații suplimentare), care, la
început sunt mai numeroase, iar, treptat, pe măsura parcurgerii și însușirii materiei de studiu,
se micșorează numărul lor, fapt ce determi nă pe elev să învețe temeinic, să nu treacă cu
ușurință peste anumite secvențe informaționale și aplicative, deoarece nu va mai putea
beneficia de același sprijin ca la începutul studierii disciplinei respective.
f) Principiul conexiunii inverse (feedback -ului). Acesta este principiul fundamental al
programării și reglării procesului de învățământ, care asigură conexiunea inversă (feedback –
ul), modificând fluxul de intrări (comandă) cu o mărime de corectare (Δx), ca urmare a
abaterii fluxului de ieșire față d e cel de intrare (comandă), urmărind să realizeze apropierea
mărimii de ieșire cu cea de la intrare (y ≡x).
VII.2 Tipuri de programe utilizate de instruirea asistată de calculator
Instruirea programată și asistată de calculator folosește următoarele tipuri de
programare :
a) Programarea liniară, denumită și cu răspunsuri construite. Această programare se
folosește în școala primară și gimnaziu, ea fragmentează materia de studiat și stânjenește
sinteza cunoștințelor, dar are avantajul că datorită secvenț elor de învățare mici ușurează
înțelegerea materiei prin studiu independent (individual).
b) Programarea ramificată, denumită și cu răspunsuri la alegere, divide materia de studiu
în secvențe de studiu mai mari și se folosește în liceu și în învățământul supe rior,
considerându -se că la aceste grade de învățământ există o mai mare putere de înțelegere.
Programarea ramificată, ușurează sinteza cunoștințelor.
c) Programarea combinată, este o programare care îmbină programarea liniară cu cea
ramificată.
Instruirea p rogramată și asistată de calculator constituie o strategie de modernizare și
perfecționare a învățământului contemporan. Printre caracteristcile instruirii programate se
pot menționa :
asigură unitatea organică între funcțiile de comunicare, stocare și co ntrol, determinând
ameliorarea învățării prin manifestarea fenomenului de feedback;
sporesc ritmul învățării și reduc timpul de studiu, după unele aprecieri cu 30 – 50
0/0 față de sistemul tradițional de învățare;
scutesc profesorul de o serie de acte didactice de rutină, pe care le pot îndeplini cu
succes calculatoarele (PC), cum ar fi unele acțiuni de predare, repetare sau evaluare, oferindu –
i astfel posibilitatea profesorului să -și concentreze eforturile și timpul pentru perfecționarea
conținuturilo r, pentru ameliorarea strategiilor de învățare și pentru găsirea mijloacelor și
soluțiilor de dinamizare a inițiativei și activității independente, pentru creșterea ponderii
autoinstrucției și autoevaluării elevilor și studenților.
Instruirea programată și asistată de calculator necesită îmbinarea studiului prin intermediul
calculatorului cu lectura altor materiale bibliografice, cu efectuarea unor experimente și
lucrări de laborator, menținând rolul suplu al relației profesor – elev.
83
Capitolul VIII. Proiectarea didactică
VIII.1 Noțiuni generale privid tehica de proiectare didactică
Proiectarea didactică privind modul de desfășurare a unei lecții este un element de
bază în planificarea activității de predare – învățare, reprezentând opțiunea profesorului
pentru un anumit complex metodologic de strategii didactice, care precizează pentru fiecare
obiectiv pedagogic în parte următoarele elemente :
Metode și procedee de învățare alese ;
Mijloace de învățământ necesare ;
Formele de organiz are a procesului de predare – învățare și ale procesului de
învățământ.
Pentru întocmirea corectă a unui proiect de tehnologie didactică, profesorul trebuie să
îmbine într -o formă unitară metodele și procedeele didactice, mijloacele de învățământ și
formel e de organizare, promovând cu consecvență activitatea permanentă și cu intensități
progresive a elevilor, pe un fond general care să favorizeze activitatea independentă de
descoperire, analiza de caz și observarea nemijlocită a fenomenelor.
Plasarea elev ului în centrul activității educative, prin solicitări continue și diverse,
având ca suport mijloace de învățământ cât mai variate, favorizarea ritmului propriu de
învățare al acestuia, adaptat capacităților individuale ale fiecărui elev, dobândirea de
informații predominant vizuale și audiovizuale, perfecționarea conexiunii inverse de reglaj
(feedback), conștientizarea permanentă a scopului învățării, toate acestea duc la realizarea
obiectivelor propuse prin proiectul de tehnologie didactică.
84
VIII.1.1.Metode de învățământ
Metodele de învățământ sunt modalități de organizare conștientă, cu caracter normativ,
a activității de educație, care se desfășoară în unități școlare sub conducerea și îndrumarea
personalului didactic pentru real izarea scopurilor educative, ele sunt căi prin care se instruiesc
și se formează elevii sub îndrumarea unui cadru didactic.
În figura VIII .1 sunt redate sistematizat principalele metode de învățământ .
Figura VIII.1 METODE DE ÎNVĂȚĂMÂNT
I. DE COMUNICARE II. INTUITIVE III. DE ACȚIUNE
ORALE
EXPOZITIVE :
-DESCRIEREA
-EXPLICAȚIA
-INSTRUCTAJUL DIRECT
E
-OBSERVAȚIA
ORGANIZATĂ
-LUCRĂRI
EXPERIMENTALE
-STUDIUL DE CAZ
INDIRECT
E REAL
Ă
-EXERCIȚII
PRACTICE
-LUCRĂRI
PRACTICE
-APLICAȚII
TEHNICE
-ELABORARE
DE PROIECTE
–
ACTIVITĂȚ
I
CREATIVE SIMULAT
Ă
-ÎNVĂȚARE
PE
SIMULA –
TOARE -DEMONSTRAȚIA :
CU OBIECTE
REALE
CU IMAGINI
GRAFICĂ
MODELAREA CONVERSATIVE :
-CONVERSAȚIA
-DISCUȚIA COLECTIVĂ
–
PROBLEMATIZARE
A SCRISE
-MUNCA CU MANUALUL
-MUNCA CU DIFERITE
PUBLICAȚII DE SPECIALITATE
ORAL – VIZUALE -INSTRUIRE PRIN RADIO
-INSTRUIRE PRIN TELEVIZOR
-INSTRUIRE CU AJUTORUL
FILMULUI
85
În tabelul VIII.1 este prezentată corespondența dintre metodele de învățământ și
procedeele de aplicare.
TABELUL VIII.1
METODA
PROCEDEE DE APLICARE
EXPUNEREA Prelegerea
Instructajul verbal
Expunerea problematizată
Formularea de sinteze și concluzii
CONVERSAȚIA Conversația introductivă
Conversația euristică
Conversația de sinteză
Conversația de consolidare
Conversația de conexiune inversă
Dezbaterea
DEMONSTRAȚIA Demonstrația matematică
Demonstrația cu mijloace de învățământ integrate
Demonstrația cu echipamente tehnice
Demonstrația prin experiențe de laborator
Demonstrația cu piese confecționate
Demonstrația cu machete
ÎNVĂȚAREA PRIN
DESCOPERIRE Rezolvare de probleme prin strategii experimentale faptice
Rezolvare de probleme prin modelare
Rezolvare de probleme prin probabilitatea ipotezelor
Rezolvare de probleme prin analize în contexte noi
Audiovizionare independentă
Analiza de caz
Investigație i ndependentă
Prelucrare independentă a informației
Descoperire dirijată
INSTRUIREA PRIN
ACTIVITĂȚI
INDEPENDENTE
Vizionare independentă
Prelucrare independentă de informații
Elaborarea independentă de proiecte, referate
Exerciții pentru formarea deprinderii de rezolvare
Exerciții pentru formarea deprinderii de execuție
Exerciții pentru formarea deprinderii de investigație
INSTRUIREA
PROGRAMATĂ Cu programe tipărite
Cu programe prezentate pe calculatoare
86
VIII.2.Caracteristicile principalelor grupe de metode
VIII.2.1 Metode de comparație
VIII.2.1.1Metode de comunicare orală
Metode expozitive
Metoda expunerii constă în prezentarea și justificare unei probleme, a unui fenomen,
a unei noțiuni tehnice, științifice sau profesionale pentru a -i face pe elevi să înțeleagă
esențialul, să surprindă relațiile cauzale ale apariției și desfășurării unui proces, să dezvăluie
conexiunile interne și să prevadă desfășurarea lui în viitor.
Formele de expunere sunt : povestirea, expli cația, prelegerea.
Pentru ca metoda expunerii să contribuie la realizarea sarcinilor educației, cât și a
obiectivelor disciplinei de învățământ “Elemente de comandă și control pentru acționări și
sisteme de reglare automată” este necesar ca profesorul, în folosirea ei să țină seama de
următoarele condiții :
Expunerea să aibă un caracter științific;
Exprimarea să fie corectă, clară, concisă, evitând greșelile de exprimare, de scriere
pe tablă, prescurtările sau confuziile.
Timbrul trebuie să fie sobru, vi oi, calm, apropiat, plăcut;
Trebuie să se folosească un ritm normal de predare cu gesturi și mimică
corespunzătoare,
Să fie asigurat caracterul logic al expunerii pentru ca elevii să poată desprinde
ideile principale și să asigure formarea deprinderii de a gândi și expune ideile
sistematic;
Scrisul să fie citeț, vizibil, sistematizat, cu sublinierile corespunzătoare;
Expunerea să fie accesibilă atât în ceea ce privește conținutul cât și forma;
Să fie asigurat caracterul plastic – intuitiv al expunerii;
Expu nerea trebuie să fie liberă, textul servind doar la sistematizarea, la clarificarea
unor probleme mai dificile.
Dintre procedee enumerăm : explicația, povestirea didactică, descrierea, prelegerea
școlară, cursul magistral și expunerea cu oponent.
EXPLICAȚI A urmărește clarificarea, dovedirea, lămurirea unor noțiuni, fenomene,
principii, legi prin relevarea notelor esențiale, a legilor cauzale. Ea este o cale eficientă,
facilă de obținere a noilor cunoștințe și se folosește la toate clasele și toate obiectele de
învățământ.
POVESTIREA DIDACTICĂ se folosește la clasele mici, fiind cerută de aspectul
concret al gândirii școlarilor. Ea este o expunere orală sub formă de descriere și
narațiune prin care profesorul prezintă situații, evenimente, fapte desfășurate. Ea
formează imagini, reprezentări având un caracter plastic -intuitiv, educațional și
emoțional -afectiv.
DESCRIEREA este expunerea trăsăturilor, a datelor exterioare ale unui obiect sau
proces care se studiază, insistând asupra elementelor esențiale.
PRELEG EREA ȘCOLARĂ este folosită frecvent în liceu, ea este o înlănțuire
logică de raționamente prin care profesorul comunică un material informațional nou
care face obiectul unei teme din programă.
Prelegerea poate fi introductivă (prezentarea cu anticipație a structurii logice a
materiei care urmează a fi studiată) și de sinteză (sintetizarea unui conținut mai vast
deja parcurs).
87
Pentru că prelegerea exprimă o relație unilaterală profesor -elev ea se poate însoți
de dialog, scriere pe tablă, folii de retroproiec tor, ilustrații, aplicații.
CURSUL MAGISTRAL este format dintr -o seri de prelegeri la un înalt nivel
științific prezentate în învățământul superior.
EXPUNEREA CU OPONENT este o formă dramatizată a expunerii.
Avantajele metodelor expoziționale sunt :
– Căi simple și funcționale, directe și rapide, economice și foarte eficace de
predare.
– În scurt timp se poate comunica și recepta un volum mare de informații.
– Au o mare flexibilitate.
– Conferă profesorului spontaneitate și putere de adaptare la specificul temei
și la nivelul intelectual al ascultătorilor.
Dezavantaje sunt :Oferă cunoștințele “de -a gata” elaborate, impuse autoritar, obligând
ascultătorii să înțeleagă, să memoreze și să reproducă la nevoie cele memorate fără să –
și exerseze gândirea și spiritul cri tic.
– Cunoștințele expuse oral se rețin parțial și se uită ușor.
– Notițele sunt fragmentare, uneori inexacte.
– Provoacă scăderea rapidă a atenției.
VIII.2.2. Metode conversative
Conversația constă dintr -o suită de întrebări și răspunsuri, într -un dialog între profesor
și elevi prin care se urmărește înțelegerea și însușirea temeinică a cunoștințelor, dezvoltarea
capacității de gândire și a interesului pentru cunoaștere și învățare.
Pentru a fi utilizată cu eficiență metoda conversației trebuie să fie resp ectate
următoarele cerințe :
Întrebările să fie clare, scurte, simple și precise pentru a orienta gândirea elevilor
spre un singur răspuns corect, ele trebuie să fie corecte din punct de vedere
gramatical;
Întrebările să nu ceară răspunsuri monosilabice (d a sau nu).
Întrebările să stimuleze gândirea elevilor, cerându -le să motiveze răspunsurile, și
să arate cauzele care produc fenomenul despre care se vorbește, dependența dintre
fenomene, în acest sens să contribuie la dezvoltarea gândirii lor.
Toate întreb ările să fie adresate tuturor elevilor și nu unuia singur, pentru ca
întreaga clasă șă gândească.
Conversația poate fi : introductivă, euristică, de sinteză, de consolidare, de
conexiune inversă și sub formă de dezbatere.
Conversația reproductivă const ă în întrebări care solicită răspunsuri bazate pe
memorare și reproducere a informațiilor așa cum au fost ele prezentate.
Conversația euristică (prin descoperire) incită elevii la un anumit tip de
investigație și anume, folosindu -se o succesiune de întrebă ri cu abilitate puse și
alternate cu răspunsuri primite din partea elevilor, profesorul îi determină pe aceștia să
efectueze o investigație în sfera informației deja existente în mintea lor și să descopere
noi adevăruri.
Discuția colecticvă este un schimb reciproc organizat și constructiv de informații și
idei, de impresii și păreri , de critici și propuneri axate în jurul unui subiect luat în
studiu, analizei unui caz, al examinării unei probleme complexe, al clarificării unor
idei, teorii, concepții prin efort comun.
88
Această metodă creează o atmosferă de deschidere și receptivitate reciprocă, intensifică
relațiile interpersonale, favorizează formarea deprinderilor de cooperare și dezvoltarea
gândirii și imaginației creative, exersarea și educarea spiritulu i critic.
Problematizarea este o metodă euristică (descoperire dirijată) care permite
activizarea elevilor în realizarea cu succes a unui învățământ cu prioritate formativ,
contribuind la creșterea calitativă a proceselor intelectuale, îndeosebi la dezvolt area
creativității.
Problematizarea presupune : situația problemă, predarea problematizată și învățarea
problematizată.
Prin această metodă profesorul pune elevii în situații de căutare și descoperire.
Predarea problematizată este constituită din ansamblul unor activități ca :
– Organizarea situațiilor problemă,
– Formularea problemelor;
– Ajutorul indispensabil dat elevilor în rezolvarea problemelor ;
– Verificarea soluțiilor;
– Coordonarea proceselor de sistematizare și fixare a cunoștințelor astfel
dobândite.
VIII.2.3. Metode de comunicare scrise
Aceste metode au la bază limbajul scris și sunt : lectura, munca cu manualul sau cu
alte publicații de specialitate.
Studiul individual bazat pe lectura textului scris, pe munca cu cartea este primordial în
pregătire a școlară temeinică, în aproprierea valorilor culturii, științei, literaturii, tehnicii etc.
Tehnicile de lectură sunt : lectura activă, lectura lentă, lectura rapidă, lectura
exploratorie, lectura critică, lectura problematizată, lectura lineară, lectura de asimilare pentru
examene, lectura analitică, lectura sintetică, lectura liberă.
Eficiența lecturii este condiționată de stăpânirea unor tehnici și deprinderi de a stoca,
prelucra și exprima informațiile dobândite.
VIII.2.3.1.Metode folosirii manualului și a documentației tehnice
Lucrul cu manualul se desfășoară uneori sub îndrumarea profesorului, iar alteori în
mod independent, atât prin însușirea și repetarea cunoștințelor, cât și prin formarea
deprinderilor de m uncă intelectuală independentă.
În studiul lor individual, elevii trebuie să parcurgă următoarele momente :
Citirea textului și reținerea esențialului;
Alcătuirea planului textului respectiv;
Citirea bibliografiei suplimentare care tratează tema în detaliu ;
Alcătuirea unui plan sumar de expunere care să cuprindă tot ce se cunoaște despre
tema respectivă.
VIII.2.4 Metode oral – vizuale
Aceste metode presupun instruirea prin radio, televizor și cu ajutorul filmului didactic.
Importanța acestor metode este dată de posibilitatea de a reda fenomenele, procesele în
dinamica desfășurării lor, de a recrea realul astfel încât elevii să surprindă aspecte pe care
altfel ei nu le pot surprinde. Prin asocierea informațiilor auditive cu cele vizuale procesul de
reținere al informațiilor crește.
89
VIII.2.5. Metode intuitive ( de organizată a realității)
VIII 2.5.1 Metode de explorare directă
Sunt metode care favorizează însușirea unei experiențe deduse din contactul nemijlocit
cu lumea obiectelor și fenomenelor reale , obținută prin efortul propriu de investigație atentă și
sistematică a acestora. Aceste metode sunt : observația dirijată, experimentul și studiul de caz.
Observația obiectivă, sistematică și independentă a naturii și a fenomenelor
naturale este deschis ă unei învățări directe, lăsând elevilor posibilitatea să intervină ei
înșiși în determinarea și variația condițiilor de desfășurare a unui fenomen sau proces,
cultivând creativitatea științifică și spiritul de invenție.
Experimentul poate fi cu caracter d e cercetare ( de descoperire ), cu caracter
aplicativ, destinat formării abilităților practice, demonstrativ (de susținere a explicației
și este realizat de profesor). El se realizează prin lucrări experimentale efectuate în
laboratoare și în ateliere școl are.
Învățarea experimentală presupune : crearea unei justificări (motivații), punerea
problemei, analiza și enunțarea ipotezei, elaborarea unui sistem experimental, desfășurarea
propriu -zisă a experimentului, efectuarea observațiilor, prelucrarea datelor înregistrate,
elaborarea concluziilor, verificarea constatărilor și validarea acestora precum și importanței
concluziilor la care s -a ajuns.
Metoda de învățare prin descoperire este o metodă modernă de învățământ și
urmărește activizarea intelectuală a el evilor pentru a cunoaște adevărurile științifice prin
investigare proprie, în urma căreia să dobândească independent cunoștințe și capacități.
Învățarea prin descoperire se regăsește sub următoarele forme :
– Descoperirea inductivă – obținerea unor cunoștinț e prin combinarea unor
date concrete;
– Descoperirea deductivă – se ajunge la judecăți particulare prin combinarea
unor idei generale;
– Descoperirea transductivă – se stabilesc relații de trecere de la general la
particular, ea ducând la dezvoltarea gândirii și la activizarea elevilor.
– Cele mai utilizate procedee ale metodei învățării prin descoperire sunt :
rezolvarea de probleme, analiza de caz, investigația independentă,
prelucrarea independentă a informației și descoperirea dirijată.
– După scopul urmărit l ucrările experimentale de laborator sunt :
– Lucrări de observare – care reproduc experiențele profesorului cu scopul de
a da posibilitatea observării cu atenție a fenomenului sau de a verifica
anumite concluzii. Aceste lucrări dau putere mare de convingere
cunoștințelor însușite și ajută la consolidarea lor.
– Lucrări de cercetare – se efectuează pe baza indicațiilor profesorului și
conduc pe elevi spre descoperirea unor concluzii noi, necunoscute până
atunci.
– Lucrări de măsurare și lucrări de aplicare a cunoș tințelor – dau posibilitatea
de a învăța procedeele de măsurare a unor mărimi electrice sau de altă
natură și formează deprinderi de aplicare în practică a cunoștințelor.
Studiul de caz este o metodă de învățare prin studiul unui caz, cazul fiind o
situație reală sau ipotetică, simulatoare sau modelatoare care se referă la un aspect sau
la o componentă a unui ansamblu care se cere studiat sau realizat.
Pentru realizarea studiului de caz trebuie să fie parcurse următoarele etape :
– Se prezintă cazul oferit spre studiu;
– Se oferă la cerere informații suplimentare;
90
– Se realizează studierea cazului;
– Se găsesc soluții;
– Se argumentează soluțiile găsite;
– Se alege soluția cea mai bună.
VIII.2.5.2 Metode de explorare indirectă prin intermediul
substitutelor realității
Substitutele realității sunt materiale intuitive și mijloace didactice (planșe, tablouri,
grafice, hărți, diapozitive, filme etc. ) care aduc o notă de realism și rigoare procesului de
învățare ajutând la depășirea excesului de formalism, acestea sunt imagini demonstrative.
A demonstra înseamnă a prezenta obiecte sau fenomene reale sau substitutele acestora
în scopul asigurării unui suport perceptiv (concret -senzorial) suficient de s ugestiv pentru a
face accesibilă predarea și învățarea unei discipline.
Metoda demonstrației
Această metodă constă în arătarea obiectelor sau a imaginilor acestora pentru a fi
percepute direct de către elevi prin simțuri. Se pot folosi mai multe forme de demonstrație :
Demonstrația cu ajutorul mijloacelor de învățământ intuitive în stare naturală
(mașini și elemente funcționale, aparate, scule, piese bune sau rebutate întregi sau
secționate, panoplii);
Demonstrația cu ajutorul modelelor, a machetelor, a t abelelor, a diagramelor;
Demonstrația cu ajutorul mulajelor, care fiind modele obiectuale redau esențialul
cunoștințelor și permit conducerea observației și a gândirii elevilor spre concluzii
de natură științifică sau tehnică.
Eficiența maximă a metodei demonstrației se obține numai dacă profesorul respectă
următoarele reguli metodice :
Elevii să fie pregătiți pentru demonstrație (condiție de bază pentru mărirea
receptivității lor);
Rigurozitatea demonstrării (prin conținut, prin logica desfășurării);
Activizarea elevilor pe parcursul demonstrării prin participarea directă;
Respectarea accesibilității și asigurarea vizibilității modului de lucru.
Demonstrațiile în funcție de materialul intuituv -demonstrativ pot fi :
a) Demonstrații cu ajutorul obiectelor teh nice, demonstrații pe viu – se fac cu
material tehnic natural sau cu procese naturale. Prin aceste metode se prezintă și
se explică cunoștințe cu privire la funcția obiectelor, structura și principiile de
funcționare, modul de utilizare, de folosire al ac estora, întreținerea și depanarea
lor.
b) Demonstrații cu ajutorul modelelor obiectuale ( mulaje, machete ). Un model
obiectual reproduce parțial sau integral obiectul original prin surprinderea
caracteristicilor esențiale, a caracteristicilor care faciliteaz ă procesul de învățare.
Cele mai utile modele obiectuale sunt machetele în funcțiune și care se pot
secționa. Metoda modelării obiectuale folosește analiza tehnică.
c) Demonstrația cu ajutorul modelelor abstracte sau modelarea abstractă folosește
scheme, diag rame, grafice, formule matematice, în general relațiile dintre
parametrii unui model și se mai numește și demonstrație figurată.
d) Demonstrația cu ajutorul desenului didactic (schițe realizate pe tablă). Elevii sunt
învățați să traducă în schițe operații, re lații, semnificații. Se formează astfel
deprinderile de a reprezenta prin desen o seri de aspecte ale realității și activității
tehnice, desenul fiind un sprijin în formarea gândirii tehnice. Schița devine suport
91
al explicațiilor, explicația putându -se fa ce concomitent cu reprezentarea în cazul
unor schițe simple.
În executarea desenului trebuie să fie satisfăcute următoarele cerințe :
Să fie realizat proporțional:
Schița să fie suficient de mare pentru a putea fi văzută de către toți elevii;
Diferențierea anumitor aspecte să se facă folosind cretă colorată.
e) Demonstrația cu ajutorul planșelor se face când schița este foarte complicată. Se
are în vedere economisirea timpului pentru explicații dar acestea nu se folosesc
decât dacă elevii au în manual schița r espectivă.
f) Demonstrația cu ajutorul experiențelor – prin aceasta dăm posibilitate elevilor să
cunoască pe cale intuitivă modul de producere a fenomenelor chimice, fizice,
mecanice, electrice.
Profesorul efectuează experiența și explică. Se începe prin pre zentarea teoretică, se
prezintă utilajele și materialele folosite în experiență și funcția acestora în producerea
fenomenului. Urmează efectuarea experienței propriu -zise timp în care elevii urmăresc și
înregistrează datele.
Se folosesc metode conversațio nale, se interpretează datele și se trag concluzii.
g) Demonstrația cu ajutorul mijloacelor audio -vizuale. Importanța acestor mijloace
este dată de posibilitatea de a reda fenomenele și procesele în dinamica lor.
VIII2.6.Metode bazate pe acțiune practică
VIII2..6.1 Metode de învățare prin acțiune reală
Aceste metode includ : exercițiile practice, lucrările practice, aplicații tehnice,
elaborarea de proiecte.
Exercițiul este o modalitate de efectuare conștientă și repetată a unor operații și
acțiuni mentale ori motrice în vederea formării unor priceperi și deprinderi, dezvoltării unor
capacități și aptitudini intelectuale și fizice, consolidarea unor cunoștințe și deprin deri,
stimularea potențialului creativ.
Ca metodă ori procedeu, exercițiul se poate adapta tuturor formelor de activitate și
oricărui nivel de instruire sau formare. Acest procedeu face parte din metoda da instruire prin
activități independente și constă î n executarea repetată și conștientă a anumitor acțiuni, pentru
a le fixa în deprinderi. Exercițiile constituie un mijloc de consolidare a cunoștințelor, de
aplicare în practică atât a acestora, cât și a principiilor și deprinderilor ce se formează pe baza
lor.
Metoda exercițiului este importantă nu numai pentru că oferă posibilitatea consolidării
cunoștințelor, formării priceperilor și deprinderilor, cât și pentru că astfel contribuie la
dezvoltarea gândirii independente a elevilor și la educarea perseveren ței, deprinzându -i cu
munca intensă, organizată.
După funcțiile generale îndeplinite exercițiile se clasifică în exerciții : introductive, de
bază, de consolidare, operatorii (de mânuire), structurale (de formare a automatismului).
După subiecți exercițiil e pot fi : individuale, de echipă și colective.
După gradul de intervenție al profesorului exercițiile pot fi : dirijate, semidirijate,
autodirijate, libere, combinate.
După sarcina didactică exercițiile sunt : de comunicare, de lectură, de dezvoltare a
funcțiilor și capacităților psihice, de calcul mental, de creație, de control și autocontrol al
proceselor de instruire, psihomotorii (formează deprinderi practice) și de comportament în
situații complexe.
Condițiile de efectuare a exercițiilor sunt :
92
Cunoaș terea de către profesor a structurii, valorii și limitelor exercițiului;
Conștientizarea de către elevi a scopului în care se efectuează exercițiul;
Cunoașterea de către executanți a regulei, principiului și a performanțelor de atins.
Explicația și demonst rația corectă a modelului acțiunii;
Asigurarea unui ritm optim de acțiune;
Alternarea executării cu pauze necesare refacerii potențialului neurofiziologic;
Verificarea imediată, controlul și autocontrolul operațiilor și acțiunilor.
Lucrările practice se bazează pe efectuarea conștientă a unor acțiuni aplicative,
acțiuni de proiectare, de execuție, de construcție, de producție sau de fabricație ori de creație
materială în scopul adâncirii înțelegerii conceptelor învățate, al aplicării cunoștințelor
teoretice la soluționarea unor probleme practice, tehnice ori productive, al dobândirii unor
deprinderi motorii practice și tehnice.
Pentru desfășurarea lucrărilor practice se impune respectarea următoarelor cerințe :
Se face mai întâi instructajul elevilor (obiective, norme tehnico -didactice, norme
de protecție a muncii);
Se realizează organizarea ergonomică a locurilor de muncă cu precizarea sculelor
și dispozitivelor necesare;
Se face demonstrarea modului de lucru (explicarea) – activitatea se desfășoară î n
mod conștient și independent de către fiecare elev;
Evaluarea globală a performanțelor se face conform unor standarde.
Elaborarea proiectelor este un mod de învățare bazată pe anticiparea mentală a unei
acțiuni și executarea ei în mod independent, fie in dividual fie în echipă, într -un timp
determinat (semestru, an școlar).
VIII.2.6.2 Metode de simulare
Învățarea prin acțiune fictivă, simulată se bazează pe jocurile de simulare (asumarea
de roluri) și pe învățarea pe simulatoare. Simulatoarele sunt siste me , tehnici, acțiuni sau
procedee care imită realitatea la scară redusă.
Tehnica de simulare are un caracter formativ prin dezvoltarea ansamblului
capacităților elevilor, pregătirea acestora pentru gândirea algoritmică, nota de veridicitate pe
care o dă fenomenelor simulate.
Rolul simulării este de a evita șocul adaptării în producție în sistemele reale, de a ajuta
la învățarea diferențiată, a forma spiritul de cooperare, de inițiativă și de a dezvolta capacități
psihomotorii.
VIII.2.7. Metoda instruir ii programate
Această metodă este o metodă activă, independentă, care se bazează pe o schemă
program alcătuită pe baza principiului ciberneticii. Este o învățare cu un flux continuu de
informație sub un sistem de comandă care îndrumă dobândirea cunoștin țelor de către elev.
Sistemul de control reglează (autoreglează) învățarea printr -un sistem de conexiune inversă
(feedback).
Realizarea acestei învățări se face prin împărțirea materiei în pași la început mai mici,
care urmează o succesiune logică riguroas ă.
Participarea elevilor la acest tip de învățare este activă și conștientă, se respectă ritmul
de muncă al fiecărui elev, răspunsurile sunt controlate prompt și permanent.
Mijloacele de realizare a învățării programate sunt : manualele programate, fișele
programate care redau conținutul unei lecții și mașinile de instruire (calculatoarele).
93
Capitolul IX Integrarea evaluării în procesul de învățământ
Evaluarea ocupă un rol important în procesul de învățământ, ea este într -un raport
direct sau indirect cu progresul. Evaluarea școlară este procesul prin care se delimitează, se
obțin și se furnizează informații utile despre progresul școlar, permițând luarea de decizii
ulterioare.
Actul evaluării presupune două componente relativ distincte:
– măsurarea rezult atelor școlare
– aprecierea rezultatelor școlare
1. Măsurarea consecințelor instriurii constă în operațiile de cuantificare a
rezultatelor școlare, respectiv atribuirea unor simboluri exacte unor componente
achiziționale, prin excelență calitative. Măsurarea presupune o determinare
obiectivă, prin procedee riguroase și nu implică emiterea un or judecăți de valoare.
Măsurarea ține mai mult de dimensiunea “impersonal ă” a educatorului.
2. Aprecirea școlară sau evaluarea propriu -zisă constituie emiterea unei judecăți de
valoare, semnificarea unui rezultat observabil sau măsurabil într -un cadru de
referință axiologic
Un rol important în funcționarea procesului didactic îl are conexiunea inversă, care
este asigurată de acțiunea evaluării asupra elevului și mai precis de efectele evaluării asupra
acumulărilor viitoare de cunoștințe și deprinderi.De ac eea evaluarea trebuie conceput ă nu
numai ca un control al cunoștințelor, ci și ca o cale de perfecționare ce presupune o strategie
globală asupra formării. Evaluarea constituie o ocazie de validare a justeței secvențelor
educative, a componentelor procesu lui didactic și un mijloc de delimitare, fixare și intervenție
asupra conținuturilor și obiectivelor educaționale.
] Este de la sine înțeles că în procesul de evaluare pot apărea greșeli de natură obiectivă
sau subiectivă. Pentru a limita efecte acestor gr eșeli este necesar să se țină cont de
următoarele exigențe:
– extinderea acțiunii de evaluare, verificare și apreciere a rezultatelor pe perioade lungi
de timp;
– luarea în calcul și a altor indicatori decât cei referitori la achizițiile cognitive, precum
conduita, personalitatea și aptitudinile elevului;
– centrarea evaluării în special asupra rezultatelor pozitive și nesancționarea celor
negative;
transformarea elevului într -un partener autentic al profesorului prin autoevaluare.
IX.1.Funcțiile evalu ării și criterii de evaluare
Funcții cu caracter general sunt funcții de constatare și apreciere a rezultatelor
obținute. Aceste funcții permit clasificarea performanțelor elevilor în funcție de selecția
realizată.
A)Funcția de diagnosticare a activității desfășurate vizează cunoașterea factorilor și
situaților ce au dus la rezultatele constatate. În virtutea acestei funcții se stabilesc elementele
pozitive (bune) precum și aspectele slabe ale procesului de instruire.
B)Funcția de predicție sau prognosticare oferă sugestii pentru deciziile ulterioare.
Funcțiile pedagogice ale evaluării randamentului școlar privesc participanții la
procesul de instruire. Evaluarea rezultatelor școlare din perspectiva elevului îndeplinește
următoarele funcții:
– orientează activitatea de învățare spre conținuturile esențiale;
– determină stilul de învățare;
94
– susține și motivează învățarea;
– antrenează elevul la un ritm constant de învățare;
– contribuie la clarificarea și consolidarea cunoștințelor;
– oferă elevi lor un feed -back operativ asupra performanțelor atinse;
– contribuie la formarea și dezvoltarea capacității de autoevaluare.
În procesul de învățământ, participarea ambilor parteneri (elev -profesor) este esențială.
De aceea trebuie să conștientizăm rolul m ajor pe care educatorul îl are în formarea
personalității elevului și implicit în procesul continuu de evaluare să avem în vedere
următoarele aspecte:
– să determinăm punctele “forte” sau “slabe” ale procesului de învățământ din
perspectiva obiectivelor av ute în vedere;
– să diagnosticăm dificultățile întâmpinate de elevi și să orientăm activitatea spre
depășirea lor;
– să determinăm modificările ce se impun în activitatea didactică ulterioară pentru
obținerea de rezultate mai bune.
În practica școlară sunt utilizate trei criterii de evaluare:
1) Raportarea rezultatelor școlare la obiectivele urmărite
Obiectivele propuse permit să se constate dacă în urma procesului de predare -învățare s -au
obținut rezultatele scontate. În acest moment trebuie să înțelegem că pentru stabilirea
obiectivelor operaționale trebuie să se țină cont și de aptitudinile și de cunoștințele elevilor.
Stabilirea unor obiective nerealiste poate duce la apariția de disfuncționalități în procesul de
învățământ.
2) Raportarea rezultatelor școlar e la nivelul grupului sau al clasei de elevi
Grupele / clasele de elevi au “personalitate” proprie, de aceea nu trebuie să ne supere
diferențele diferențele ,privind nivelul de cunoșțințe ce apar între colectivele.
În permanență trebuie să adaptăm aprecie rea performanțelor în funcție de nivelul real al
anumitei clase, cu amendamentul că nu trebuie să cădem în cealaltă extremă, aceea a
indulgenței exagerate. Tendința generală este aceea de a supraaprecia rezultatele pozitive la
clasele cu nivel de pregătire modestă și de sporire a exigenței la clasele “ bune “.Profesorul
trebuie să adopte o atitudine echidistantă și să aprecieze cât mai obiectiv.
3) Raportarea rezultatelor școlare la nivelul inițial de pregătire al elevilor
Se testează elevii la începutul perioadei de instruire și se consideră rezultatele respective ca
sistem de referință. În toate evaluările ulterioare ne raportăm la rezultatele obținute. Evaluarea
realizată după acest criteriu reflectă progresele realizate de elevi pe parcursul perioadei
analizate.
În practica didactică cele trei criterii se completează și se îmbină reciproc.
IX.2. Modalități de evaluare și metode de evaluare a rezultatelor
școlare
După modul de integrare a verificării și evaluării în procesul de învățământ distingem
trei modalități mai importante:
Evaluarea inițială : se realizează prin probe inițiale de evaluare orală, scrisă sau
practică și sunt esențiale în desfășurarea procesului de instruire oferind reperul inițial de
raportare pentru progresul școlar.
Evaluare a sumativă (cumulativă ): se realizează periodic prin verificări de sondaj și
globale la înceierea unui semestru sau an școlar. Notele nu reflectă, de multe ori, adevăratul
nivel de pregătire al elevilor.
Evaluarea continuă(formativă ): se desfășoară pe tot parcursul procesului de instruire
oferind infomații despre modul cum au fost receptate și acumulate cunoștințele prezentate.
95
În concluzie eficiența verificării și evaluării formative este superioară celei sumative.
Este recomandat să se îmbine cele trei tipuri de metode, utilizând cu precădere evaluarea
formativă, care permite dezvăluirea cauzelor eșecului școlar, având de asemenea un caracter
de predicții.
Sistemul metodologic al verificării randamentului școlar este constituit di n mai multe
metode și tehnici:
Chestionare orală : favorizează dialogul, elevul având posibilitatea să -și justifice
răspunsul, să participe la confruntarea de idei și opinii.
Această metodă are o serie de deficiențe:
– întrebările nu pot avea acelasi gra d de dificultate;
– personalitatea elevilor poate interveni in formularea răspunsurilor;
– este limitata in timp;
– personalitatea profesorului poate determina caracterul subiectiv al notarii.
Pentru acest tip de evaluare se impun următoarele cerințe:
– întrebările trebuie sa fie centrate pe obiectivele operaționale;
– să fie precis determinate;
– întrebarea sa fie adresata întregii clase;
– întrebările sa fie corect formulate si la obiect;
– profesorul sa creeze in clasa o atmosfera destinsa, fă ră critici si ironii;
– răspunsurile sa fie notate cat se poate de obiectiv.
Examinarea prin probe scrise : este utilizata sub forma unor lucrări de scurta durata,
lucrări de una sau doua ore si lucrări scrise de examen. Acest tip de examinare oferă
urmă toarele avantaje:
– examinarea simultana a unui număr mare de elevi;
– întrebările au acelasi grad de dificultate pentru toți elevii;
– favorizează realizarea comparării rezultatelor;
– asigura un mai mare grad de obiectivare la notare.
Aceasta metoda prezinta urmatoarele limitari:
– confuziile pe care le fac elevii se corecteaza mai greu;
– exista riscul memorarii mecanice;
– exista posibilitatea de inspirare de la surse externe.
Examinarea prin probe practice : este specifica disciplinelor care au prevazute ore
de laborator si pentru instruirea practica. Sunt verificate si evaluate prin aceasta metoda
cunostintele teoretice necesare lucrarilor respective, gradul de automatizare al deprinderilor si
priceperilor, precum si calitatea lucrarilor efectuate, raportata la parametrii propusi.
Evaluarea prin teste : testul de cunostinte sau deprinderi este o proba complexa
aplicata oral, scris sau practic, cu ajutorul careia masuram si evaluam cu o mai mare precizie
performantele scolare in raport cu obiectivele propuse si con tinutul parcurs.
Testele sunt de mai multe tipuri:
– teste initiale : sunt folosite in scopul realizarii unei evaluari initiale, ele ofera informatii
cu privire la nivelul anterior de pregatire si la capacitatea de invatare a elevilor. Pe baza
acestora se st abileste viitorul program de instruire.
– teste de progres : se utilizeaza pe tot parcursul procesului de pradare -invatare.
Rezultatele obtinute ofera profesorului informatii cu privire la eficienta metodelor
aplicate, precum si jaloanele pentru activitatea viitoare.
– teste finale : sunt folosite la incheierea unui capitol sau a unui ciclu de invatamant.
Intrebarile vor fi centrate pe obiectivele esentiale si vor da informatii despre capacitatea
elevilor de a opera cu cunostintele asimilate.
În momentul elabor ării unui test, profesorul va parcurge următoarele operații:
– stabilirea obiectivelor și a conținutului;
96
– structurarea logică a conținutului;
– formularea itemilor;
– fixarea punctajului.
Întrebările (itemii) sunt de mai multe tipuri:
– itemi care cer răspunsuri deschise, formulați sub forma unor propoziții scurte ce
urmează a fi completate, sub forma unor desene de completat, etc.
– întrebări închise cu alegerea răspunsului corect din mai multe variante date, sau cu
alegere de tipul corect -greșit.
Testele devin eficiente dacă sunt stimulați elevii să -și corecteze ei înșiși greșelile și să -și
stabilească singuri nota.
Autoevaluarea. Autoevaluarea și participarea elevilor la procesul de evaluare al colegilor are
rezultate benefice deoarece:
– profesorul dobândește confirmarea aprecierilor sale în opinia elevilor;
– ajută pe elevi să aprecieze rezultatele obținute;
– cultivă motivația lăuntrică față de învățătură.
Evaluarea prin verificări de sinteză : se utilizează metoda proiectelor cu teme impuse sau
cu teme la alegerea elevului, întocmirea de referate și de lucrări de sinteză cu teme impuse,
precum și elaborarea de portofolii.
Proiectul
Activitate mai amplă decât investigația care începe în clasă prin definirea și înțelegerea
sarcinii, se continu ă acasă, pe o perioadă mai lungă sau mai scurtă de timp și se finalizează cu
prezentarea în clasă, în fața colegilor a produsului realizat.
Proiectul poate fi individual sau de grup, cu temă la alegerea elevului sau la propunerea
profesorului.
– criterii de alegere a proiectului :
– elevii trebuie să aibă un anumit interes petru tema respectivă;
– să aibă la dispoziție resursele materiale necesare;
– să dispună de o bibliografie minimală;
– să fie interesați de crearea unui produs de care să fie mândrii;
– să nu urme ze rutina din clasă, să nu copieze din cărți vechi.
– capacității / competențe care se evaluează în timpul realizării proiectului:
– metodele de lucru;
– utilizarea corespunzătoare a bibliografiei;
– utilizarea corespunzătoare a materialului și echipamentului;
– corectitudinea / acuratețe tehnică, generalizarea problemei;
– organizarea ideilor și materialelor într -un raport;
– calitatea prezentării;
– acuratețea cifrelor, desenelor;
– însușirea limbajului tehnic.
Portofoliul
– reprezintă o colecție eshaustivă de informații despre progresul școlar al unui elev,
obținut printr -o varietate de metode și tehnici de evaluare;
– utilitatea portofoliilor:
– elevii devin parte a sistemului de evaluare și pot să -și urmărească pas cu pas propriul
progres;
– elevii și profesorii pot comunica în scris sau oral despre calitățile, și ariile care
necesită îmbunătățire;
– pentru factorii de decizie reprezintă o modalitate de control a activității profesorului la
clasă.
97
fig.IX.1 Portofoliul
IX.3 Metode alternative de evaluare
Observarea sistematică a elevilor
Poate fi făcută pentru a evalua performanțele elevilor dar mai ales petru a evalua
comportamentele afectiv -atitudioanale. Poate evalua următoarele caracteristici:
concepte și capacități:
– organizarea și interpretarea datel or;
– selectarea și organizarea corespunzătoare a instrumentelor de lucru;
– descrierea și generalizarea unor procedee și tehnici, utilizarea materialelor
auxiliare pentru a demonstra ceva;
– identificarea relațiilor;
– utilizarea calculatorului în situații corespunzătoare.
Atitudiea elevilor față de sarcina dată:
– concentrarea asupra sarcinii de rezolvat;
– implicarea activă în rezolvarea sarcinii;
– punerea unor întrebări profesorului;
– completarea/ îndeplirea sarcinii;
– revizuirea metodelor utilizate și a rez ultatelor.
Comunicarea : discutarea sarcinii cu profesorul în vederea înțelegerii acesteia.
Investigația :
– reprezintă o situație complexă care u are rezolvare simplă;
– deși sarcina poate fi scurtă, timpul de lucru este lung;
– începe, se desfășoară și se ter mină în clasă;
– poate fi individualizată sau sarcina unui grup,
– presupune obiective ce urmăresc:
– înțelegerea și definirea sarcinilor;
– aflarea procedeelor pentru găsirea de informații;
– colectarea și organizarea datelor sau informaților necesare;
– formularea și testarea ipotezei de lucru;
98
– colectarea și organizarea datelor sau informațiilor necesare;
– elaborarea unui plan de lucru;
– scrierea unui raport privitor la rezultatele investigației.
– caracteristici personale ale elevilor care pot fi urmărite:
– creativitate și inițiativă, participarea în cadrul grupului;
– cooperare și preluarea inițiativei / conducerii în cadrul grupului;
– persisitență, flexibilitate și deschiderea către idei noi;
– dorința de generalizare.
Prezint mai jos o sinteză a evaluării și a instrumentelor de evaluare.
Fig. IX.2 Tipuri de evaluare
fig.IX.3 Instrumente de evaluare
IX.4 .Aprecierea rezultatelor școlare
Pe plan mondial, în practica școlară sunt utilizate mai multe sisteme de notare:
– prin note;
– prin calificative;
– notare analitică;
– notare prin culori.
Deși imperfecte, diversele sisteme de notare folosite, dau informații despre nivelul de
cunoștințe, priceperi, deprinderi și capacități profesionale, stimulează elevul la învățătură și
permit stabilirea unei ierarhii l a nivelul colectivelor de elevi.
99
În munca noastră de zi cu zi este necesar să renunțăm la examinarea cantitativă și să
ne orientăm spre cea calitativă, să încercăm să stimulăm creativitatea elevilor și mai ales să
valorificăm aptitudinile specifice.
Apreci erea rezultatelor școlare este afectată de o serie de erori dintre care menționăm:
– aprecierea elevilor în raport cu clasa și nu în raport cu conținutul programei
școlare;
– supraaprecierea unor elevi datorită efectului de halo;
– subaprecierea unor elevi dator ită sentimentelor personale ale profesorului;
– subiectivitatea rezultată din starea afectivă a profesorului.
IX.5.Contribuții personale și observații legate de activitatea curentă
Mărturisesc că pentru mine procesul de predare –învățare a constituit o provocare încă
din primul an la catedră, aceasta datorită faptului că munca pedagogică nu a intrat în sfera
mea de preocupări în timpul facultății.
Datorită rigurozității impuse de pregătirea de bază și anume aceea de inginer, m -am
orientat în activitatea de evaluare în special pe elaborarea de teste și pe verificări de sinteză.
1. Elaborarea de teste
La nivelul disciplinelor predate am utilizat toate tipurile de teste. Din experiența personală
am constatat că elevii preferă itemurile închise – cu alegerea ră spunsului corect din mai multe
variante date – aceasta datorită faptului că pot recunoaște mai ușor varianta corectă și că pot
nimeri răspunsul corect. Pentru stimularea elevilor am folosit și un tip neconvențional de test,
testul de tip rebus în special pentru unitățile de măsură și pentru denumirile aparatelor de
măsură, indicând după caz numărul de litere al cuvântului, o literă de mijloc sau de sfârșit.
Am constatat că acest tip de test a fost apreciat de elevi și au învățat fără să -și dea seama
anumit e noțiuni fundamentale.
Am mai adoptat și o altă metodă neconvențională și anume teste în timpul cărora elevii au
fost lăsați să se consulte între ei, să utilizeze cartea și caietul dar întrebările au fost puse astfel
încât nu puteau răspunde corect decât prin gândire. Efectele acestui tip de test au fost acelea
că elevii au înțeles că dacă nu citesc lecțiile nu pot lua note corespunzătoare și mai ales au fost
stimulate gândirea și creativitatea. În plus, elevii sunt relaxați și cooperanți sugerând chiar
întrebările.
M-am străduit să -I fac să înțeleagă diferența dintre legile și principiile care trebuiesc
memorate și informațiile din cataloage, care trebuie doar utilizate. În plus, testele au fost
elaborate pe nivele. Pentru nivelul minim, la clasele de școa lă profesională am adoptat metoda
subiectului la alegere, metodă ce a permis cointeresarea elevilor cu performanțe reduse.
2.Verificări de sinteză
Această metodă am aplicat -o în special la clasele de liceu. Pentru clasa a XII -a am adoptat
metoda proiectelor cu teme impuse sau cu teme la alegerea elevilor. Temele au fost stabilite
de comun acord și fiecare elev a avut libertatea să -și aleagă colaboratorul. În plus am notat
numai elevii care și -au îndeplinit sarcina, cu note mari, iar pe cei care nu au realizat proiectul
nu i-am sancționat. Am adoptat o metodă flexibilă acceptând schimbarea temei sau depășirea
termenului fixat inițial, iar participarea elevilor a fost satisfăcătoare.
De asemenea m -am implicat în realizarea proiectelor necesare pentr u obținerea
certificatului de competențe profesionale.
La clasa a IX -a, am folosit metoda referatelor individuale. În funcție de tema respectivă
am indicat pentru toată clasa tema, bibliografia, termenul. La început rezultatele au fost slabe
dar pe parcurs elevii au devenit interesați datorită notelor mari cu care am recompensat
referatele.
Pe viitor îmi propun să -i implic mai mult pe elevi în activitatea de evaluare.
100
IX.6.Structura generală a testelor de evaluare petru disciplinele tehnice
la examenele d e bacalaureat – proba E și la examene de absolvire școală
profesională, proba scrisă specifică domeniului
O1 Înțelegerea conceptelor, fenomenelor, metodelor și procedeelor specifice domeniului;
O2 Aplicarea cunoștințelor dobândite, în situații / contexte noi;
O3 Analiza efectelor, relațiilor, desenelor schemelor, planurilor specifice domeniului
respectiv;
O4 Rezolvarea de probleme, întocmirea de schițe, desene, scheme, planuri specifice
domeniului, elaborarea de sinteze tematice.
Obiectiv/conținut O1 O2 O3 O4 Pondere
Disciplină specifică
domeniului de pregătire
Pondere 30% 40% 15% 15% 100%
Structura testului
Tip Item/obiective O1 O2 O3 O4
S1 Alegere multiplă sau alegere
duală
5-7 itemi *
10 puncte
S2 Completare sau
Răspuns scurt sau
Răspuns pereche
5-7 itemi *
10 puncte
S3 Întrebare structurată sau
Eseu structurat *
5 puncte *
5 puncte *
5 puncte
S4 Rezolvare de probleme *
5 puncte *
5 puncte *
5 puncte *
15 puncte
PUNCTAJ 30 puncte 30
puncte 15
puncte 15 puncte
Obiective O1 O2 O3 O4
Înțelegerea
conceptelor,
fenomenelor,
metodelor și
procedeelor
specifice
domeniului;
Aplicarea
cunoștințelor
dobîndite, în
situații / contexte
noi;
Analiza
efectelor,
relațiilor,
desenelor
schemelor,
planurilor
specifice
domeniului
respectiv;
Rezolvarea
de probleme,
întocmirea de
schițe, desene,
scheme, planuri
specifice
domeniului,
elaborarea de
sinteze tematice.
101
1.Să definească
concepte, tehnici
metode și
procedee
specifice
domeniului de
pregătire *
2.Să exemplifice
convenții,
simboluri, reguli,
tehnici,
caracteristici,
metode și
procedee
specifice
domeniului de
pregătire *
3. Să clasifice ,
să caracterizeze
și să compare
fenomene/
componente/
procedeee
specifice
domeniului de
pregătire *
4. Să aplice
cunoștințele
dobândite în
situații, contexte
noi *
5 Să analizeze
efecte, relații,
fenomene
specifice
domeniului de
pregătire
*
6. . Să analizeze
efecte, relații
între diferite
procese
industriale * *
7. să citească și sî
întocmească
schițe/
desene/scheme/pl
anuri specifice
domeniului de
pregătire *
102
8.Să elaboreze
sinteze tematice
pe baza unui
plan de idei *
9. Să justifice
soluțiile adoptate *
10. Să utilizeze
corect limbajul
de specialitate *
IX.7.Tipuri de itemi utilizați la elaborarea testelor de evaluare petru
disciplinele tehnice.
itemi obiectivi –caracteristici
testează un număr și o varietate mare de elemente de conținut, dar de cele mai multe
ori, capacități cognitive de nivel inferior;
fidelitate I validitate ridicate;
obiectivitate și aplicabilitate ridicate;
scheme de notare foarte simple;
timp scurt de răspuns și corectare;
posibilitatea de a folosi un număr mare de itemi într -un test.
Dezavantaje
elaborarea de distractori plauzibili și paraleli este dificilă;
raționamentul prin care elevul ajunge la răspuns nu poate fi evidențiat;
posibilitatea ghicirii răspunsurilor;
familiarizarea elevilor cu această tehnică și deci obișnuirea c u u anumit tip de
învățare;
necesitatea explicațiilor de început.
Itemi cu alegere duală – solicită răspunsuri de tip DA sau NU, adevărat/fals,
acord/dezacord.
Itemi de tip pereche – solicită stabilirea de corespondențe / asociații între elementele
așezat e pe două colane. Criteriile pe care se stabilește răspunsul corect sunt enunțate
explicații în instrucțiunile care preced coloanele de premise și răspunsuri.
Itemi cu alegere multiplă – solicită alegerea unui răspuns corect / alterativă dintr -o listă
de soluții alternative.
itemi semiobiectivi – caracteristici
răspuns limitat ca spațiu, formă, conținut prin structura enunțului / întrebării;
sarcină foarte bine structurată; utilizează materiale auxiliare;
elevul trebuie să producă efectiv răspunsul;
libertatea restrânsă de a reorganiza informațiile și de a formula răspunsul în forma
dorită;
elevii trebuie să demonstreze, pe lângă cunoștințe și abilitatea de a structura cel mai
corect și mai scurt răspuns;
ușurință și obiectivitate în notare;
Dezavantaje
103
nu verifică realizarea unor capacități și competențe cu caracter foarte complex;
itemi cu răspuns scurt – întrebare directă care necesită un răspuns scurt: expresie, cuvânt,
număr, simbol, etc.
itemi de completare –enunț incomplet care necesită completarea de spații libere cu 1 -2
cuvinte care să se încadreze î contextul dat;
întrebări structurate – mai multe subîntrebări legate printr -u element comun; modul de
prezentare include: un material / stimul( texte, date, diagrame, etc), subîtrebări, date
suplimen tare, alte subîtrebări. Răspunsul la fiecare subîntrebare nu trebuie să fie
dependent de răspunsul corect la subîntrebarea precedentă.
itemi subiectivi
forma tradițională de evaluare în România;
ușor de construit;
solicită răspunsuri deschise;
evalueaz ă procese cognitive de nivel înalt;
verifică obiective care vizează creativitatea și originalitatea;
Dezavantaje
fidelitate și validitate scăzută;
necesită scheme de notare complexe și greu de alcătuit;
corectarea durează mult.
Rezolvarea de probleme ( de situații problemă) – activitate nouă, menită să rezolve o
situație problemă; se evaluează elemente de gândire convergentă și divergentă, operații metale
complexe: analiză sinteză și transfer;
Itemi de tip eseu – solicită elevilor să construiască / produ că un răspuns liber (text)în
conformitate cu u set de cerințe date. Acești itemi pot fi:
– eseu structurat / semistructurat – răspunsul așteptat este dirijat, orientat și ordonat
cu ajutorul unor cerințe, indicații, sugestii; de exemplu: compunere / eseu după un
plan de idei;
– eseu liber –nestructurat – valorifică gândirea creativă, originalitatea, creativitatea,
u impune cerințe de structură.
104
Capitolul XI. Învățarea centrată pe elev
În contextul actual al economiei de piață și integrării României în Uniunea Europeană, în
anul 2007, există o preocupare permanentă pentru instruirea și pregătirea elevilor astfel încât
să poată dobândi abilitățile cheie necesare în exercitarea profesiei pe care au studiat -o.
Deoarece “Grupul Școla r Agricol Dr. C. Angelescu” este școală de demonstrație în
programul “PHARE nr RO 0108 -01 Coeziune economică și socială”, proiect finanțat de U.E.,
aplicarea metodelor alterative de predare –învățare – evaluare, a devenit o preocupare
permanentă pentru pr ofesorii școlii.
O sinteză a învățării centrate pe elev este prezentă în fig. XI.1
Diferențierea instruirii
Călăuzit de principii generale ale diferențierii, cum ar fi
Sarcini care respectă elevul Grupare flexibilă Evaluare și ajustare
Profesorii pot diferenția
În funcție de
Folosind o varietate de strategii și management al clasei cum ar fi:
inteligențe
multiple
puzzle
casete
activități ancoră
fișe de lucru
texte
materiale suport
cercuri literare
instruire
complexă
contracte de
învățare
învățare în
grupuri mici
investigații de
grup
studiu
independent
strategii de
interogare
centre de interes
grupuri de
interes
teme pentru acasă
jurnale
fig. XI.1 Sinteză învățare centrată pe elev Conținutul
Interese Profil de
învățare Disponibilitate Produsul Procesul
104
XI. 1. Strategii și tehnici de instruire
Brainstorming – pentru a genera idei creative li se cere elevilor să se abțină de a
critica și judeca, să caute în schimb mai multe metode de a face un lucru, cum ar fi rezolvarea
unei probleme. De exemplu, li se poate cere elevilor să se cere elevilor să se gândească la și
să enunțe cât mai multe metode de utiliza un obiect, de a organiza sau de a realiza un produs.
O dată ce au fost generate mai multe idei, se cere să se gândească la fezabilitatea ideilor;
Centre de interes și expoziții – sunt utilizate pentru a stimula interesul elevilor
pentru teme și subiecte de discuții;
Colajul – elevii produc în grup sau în perechi pe măsură ce învață u colaj de
cuvinte cheie, imagini, simboluri, decupaje, citate. Se pot folosi și pentru evaluare.
Colocvii – unul sau mai mulți oaspeți sunt invitați cu scopul de a participa la o
discuție sau de a fi intervievați petru a afla ceva despre persoanele respective sau despre
activitățile în care sunt implicați;
Contracte de învățare – înțelegeri scrise stabilite între profesori și elevi care descriu
sarcinile școlare ce trebuie îndeplinite la un nivel specificat și într -o perioadă de timp;
Demonstrații – o formă de prezentare î care profesorul sau elevii arată cum
funcțio nează sau operează un sistem, o instalație, un agregat, etc;
Dezbateri – o formă de discuție la care câțiva elevi prezintă și contestă diferite
puncte de vedere referitoare la o problemă;
Discuțiile – u grup de elevi se adună pentru a -și împărtășii opinii le despre un subiect
sau u eveniment de interes reciproc;
Instruire directă – termenul descrie o instruire explicită, direcționată pas cu pas de
către profesor, astfel încât elevii își pot însuși un concept, pot dobândi o abilitate, etc.;
Instruire in dividualizată – orice manevră utilizată de profesor prin care predarea și
învățarea sunt astfel concepute astfel încât să satisfacă caracteristicile specifice ale unui elev;
Instruire programată și asistată de calculator – profesorul utilizează un progr am
de predare cu ajutorul calculatorului;
Învățarea în cooperare / în echipăm de elevi – elevii sunt grupați în grupe de 4 -6,
fiecare grupă primește sarcini independente, fiecare membru al grupei având un rol bine
stabilit, membrii echipei sunt recompensați pentru succesul echipei;
Învățarea prin descoperire – elevii sunt încurajați să descopere ei însăși ceea ce
profesorul încearcă să predea;
Jocul de rol – elevii preiau rolul unei alte persoane pentru a înțelege modul său de
acțiune și mecanismul de gândire;
Jocuri și competiții – elevii concurează individual, sau în echipă pent ru îndeplinirea
unei anumite sarcini de lucru, sau o problemă de rezolvat;
Meditația – un profesor, sau un alt elevi oferă ajutorul unui grup mai mic de elevi,
pentru a -I ajuta să ajungă la același nivel cu clasa;
Module de învățare – o formă individual izată î care elevii utilizează u pachet
complet de activități de învățare care îi ghidează să știe sau să fie capabili să îndeplinească o
anumită sarcină de lucru;
Observarea, lucrul pe teren, excursia de studiu – presupune realizarea de
observații ș i lucrul în mediul natural, elevii vizitează agenții economici pentru a vedea utilaje
și de a observa procese, sau concep o mică afacere pentru a învăța despre producție și
maketing;
Predarea reciprocă – se poate organiza în perechi și în grupuri de 4. Fiecare elev o
jumătate / un sfert de temă și o predă celuilalt / celorlalți. Profesorul monitorizează activitatea
și ajută la evaluarea învățării;
105
Prezentare / raport oral – fiecare grup sau individ primesc câte u subiect de
discuție și să se informeze d espre rezultatele cercetărilor;
Prezentări și prelegeri – elevii ascultă o persoană elev sau profesor care vorbește
despre un anumit subiect de discuție;
Proiectul – elevii primesc tema de proiect, sau o propun chiar ei și elaborează o
lucrare teoretică sau practică, pe baza unei bibliografii minimale;
Recapitularea în lanț – fragmente dint -o temă mai mare sunt date elevilor,
individul sau pe grupe și apoi li se cere să le prezinte pe rând, în ordine, tuturor celorlalți.
Astfel se recapitule ază toată tema;
Recapitularea pe bază de hartă a memoriei – elevii construiesc individual o
schemă / hartă schematică a lucrurilor memorate și o prezintă și o explică colegilor;
Repetiție și practică – o formă de studiu independent prin care elevii pun în
practică o sarcină de lucru după ce acesta a fost explicată de către profesor;
Rezolvarea de probleme – elevilor sau grupelor de elevi li se prezintă o problemă
sau o situație controversată și dificilă pentru care trebuie să găsească rezolvare;
Simular ea – elevii se angajează într -o activitate care are aparența sau efectul unei
situații din viața reală, are avantajul că ajută la crearea de competențe eliminând riscurile si
costurile mari pe care le implică învățarea în situații reale;
Studiul de caz – se face o analiză detailată a unui eveniment sau proces specific, de
obicei captivant, prin care elevii vor înțelege mai bine procesul sau evenimentul respectiv;
Studiul independent sau studiul supravegheat – elevii primesc sarcini individuale
sau comune, care pot fi îndeplinite la școală sau pot constitui tema pentru acasă , având ca
scop exersarea sau dobândirea unor abilități;
XI.2 Principii cheie ale clasei diferențiate
Învățarea centrată pe elev se bazează pe ideea unei instruiri diferențiate, î n deplin
acord cu posibilitățile, preferințele și interesele elevilor și cu cerințele programei școlare.
Principii cheie ale clasei diferențiate sunt următoarele:
Profesorul știe clar ce este important la materia lui;
Profesorul înțelege, apreciază și clădește pe diferențele dintre elevi;
Profesorul ajustează conținutul, procesul și produsul în funcție de disponibilitatea,
interesele și profilul de învățare al elevului;
Toți elevii participă;
Scopurile clasei diferențiate sunt dezvoltarea maximă și succesul individual;
Flexibilitatea este o caracteristică marcantă a clasei de elevi.
În tabelul XI.1 este prezentată o sinteză a avantajelor clasei diferențiate comparativ cu
clasa tradițională.
Clasa tradițională Clasa diferențiată
Diferențele dintre elevi sunt mascate sau se
acționează asupra lor când devin
problematice Diferențele dintre elevi sunt studiate ca
bază pentru proiectare
Evaluarea se face de regulă al sfârșitul
evaluării să se vadă cine “ a înțeles” Evaluarea este continuă și diagnostică
pentru a înțelege cum se face predarea mai
pe înțelesul elevilor
Predomină o înțelegere îngustă a inteligenței E evidentă concentrarea pe forme multiple
106
de inteligență
Există o singură definiție a excelenței Excelența este definită în termeni de creștere
individuală față de început
Se face apel rar la interesele elevilor Elevii sunt ghidați să facă alegeri ghidate de
interesele proprii
Sunt luate în calcul puține profile de
învățare Sunt oferte pentru mai multe profile de
învățare
Domină i nstruirea cu toată clasa Se folosesc aranjamente variate
Predarea este condusă de ideea de a acoperii
manualul Disponibilitatea, interesele și profilul de
învățare al elevilor conturează predarea
Sarcinile oferă o singură opțiune Se folosesc sarcini cu mai multe opțiuni
Domină un singur text Sunt furnizate multiple materiale
Profesorul direcționează comportamentul
elevilor Profesorul facilitează formarea capacităților
de învățare independentă
Profesorul rezolvă problemele Elevii ajută pe colegi ș i pe profesor să
rezolve problemele
Profesorul furnizează standarde unice pentru
notare Elevii și profesorul stabilesc obiectivele de
învățare individuale și pentru întreaga clasă
Se folosește preponderent o singură formă
de evaluare Elevii sunt evaluați pe mai multe căi, prin
proceduri și instrumente multiple
Tabelul XI.1 sinteză a avantajelor clasei diferențiate comparativ cu clasa tradițională.
Acest tip de predare necesită eforturi pentru profesor de a trece de la o învățare
tradițion ală la una bazată pe nevoile elevilor, de aceea trebuie aleasă politica “pașilor
mărunți”:
Sarcinile diferențiate trebuie să dureze puși;
Profesorul trebuie să -și stabilească unul sau două obiective rezonabile, pe care să le
poate atinge cu succes în cadr ul unei lecții;
Este necesar ca profesorul să -și găsească timp să vorbească cu fiecare elev în parte,
considerând elevul un partener în procesul de educație;
Motivarea elevilor astfel încât ei să dorească să participe la acest tip de lecții;
Profesorul t rebuie să asigure feedbak -ul privind nivelul de performanță;
O importanță mare trebuie acordată recunoașterii eforturilor și realizării elevilor,
precum și recompensării corespunzătoare a acestora.
XI.3. Formularea întrebărilor
Un pas important în cazul instruiri diferențiate îl constituie formularea întrebărilor,
profesorul este preocupat de următoarele probleme:
Modul de formulare al întrebărilor –este util să se respecte următoarele cerințe:
Întrebările trebuie să fie clare și precise
Fiecare î ntrebare se referă al un sigur subiect;
Se referă direct la subiectul discutat;
Este util să se folosească întrebări la care există mai multe răspunsuri;
Întrebările să fie astfel formulate încât să conducă elevul de la simplu la complex,
de la particular la general;
107
Întrebările să evite răspunsurile de tipul da sau nu;
Întrebările trebuie să facă apel la cunoștințele elevilor;
Profesorul să lase timp suficient astfel încât elevii să aibă șansa de a răspunde.
Cum se alege întrebarea potrivită – este uti l să se respecte următoarele cerințe:
Pentru a ajunge la lucruri concrete este necesară punerea de întrebări concrete sau
o întrebare care presupune răspunsuri multiple;
Pentru a ajunge la idei se folosește o întrebare cu răspuns liber;
Pentru a detaila s au a încuraja studiul în profunzime se folosesc întrebări de genul
“ de ce credeți așa?”
Tehnici de ascultare prin întrebări – Pe lângă planificarea tipului de întrebări care să
corespundă la nivelul corespundă la nivelul de gândire pe care profesorul vrea să -l genereze
la elevi, există tehnici importante ale activității de grup asociate cu punerea efectivă a
întrebării și cu felul cum sunt tratate răspunsurile. Exemple de tehnici:
Pauza – profesorul trebuie să lase timp suficient de răspuns elevilo r;
Elevii vor scrie pe caiete răspunsurile al întrebări – astfel încât vor da răspunsuri cât
mai bune;
Vor fi solicitați să dea răspunsuri și elevii care nu ridică mâna, dându -le
posibilitatea să gândească și să fie încurajați chiar dacă răspunsurile care nu sunt cele
mai bune;
Folosirea unor întrebări care solicită procese cognitive de nivel înalt, urmărind
formarea abilităților de :aplicare, analiză, sinteză și evaluare.
Pregătirea elevilor – dacă este cazul profesorul va conduce individualizat elevii,
astfel încât să poată obțină rezultatele dorite, pentru toți elevii.
Tratarea răspunsurilor incorecte – Dacă profesorul dorește să încurajeze participarea
elevilor, este necesar ca elevului să nu i se reproșeze dacă a greșit, ci se folosesc anumite
metod e pentru ca acesta să fie încurajat să gândească și să participe în mod activ în procesul
de predare:
Se accentuează partea din răspuns care este corectă;
Se reformulează întrebarea astfel încât elevul să poate răspunde;
Elevul primește indicii suplimenta re pentru a putea formula un ou răspuns;
Se cere participarea și a altor elevi
Încurajarea elevilor să pună întrebări – lecțiile bune de învățare activă încurajează
elevii
să pună întrebări pertinente atât profesorilor cât și colegilor. În răspunsuril e date elevilor
profesorul trebuie să fie sincer, dacă profesorul nu cunoaște răspunsul este bine să fie sincer și
să se țină de cuvânt dacă a promis un răspuns, pe care inițial nu îl cunoștea.
Exemple generale de tipuri de întrebări:
Cunoștințe
– Ce s-a întâmplat, când……………….. ?
– Unde se află……………….. ?
– Când……………….. ?
– Identificați………………..
– Potriviți………………..
108
– Definiți………………..
Înțelegere
– Spuneți cu cuvintele voastre………………..
– Descrieți………………..
– Care din următoarele este un exemplu………………..?
– Care dintre afirmații sunt conforme cu informațiile date………………..?
– Explicați graficul………………..
Aplicare
– Arătați cum ……………poate fi folosit pentru aplicarea…..
– Explicați de ce a apărut………………
– Care principiu poate fi folosit pentru explicarea fenomenului………………..?
Analiză
– Comparați ………și………..
– Arătați diferența /ele între………și………..………………..
– Care sunt trăsăturile caracteristice ale………………..?
– Faceți distincția între…………și……..
– Clasificați în categorii ………………..
– Generalizați pe baza relațiilor între elementele specifice………………..
– Trageți concluzii specifice bazate pe generalizări………………..
Sinteză
– Construiți ………………..
– Cum ați putea verifica: ipoteza, presupunerea, afirmația, ideea………………..?
– Cum ați putea produce / crea………………..?
– Identificați teme / motive / structuri comune………………..
– Trageți concluzii specifice bazate pe generalizări………………..
Evaluare
– Stabiliți dacă ………corespunde criteriilor………..De ce Da, sau de ce Nu ?
– Este ……un bun exemplu……………….. ? De ce Da, sau de ce Nu ?
– Ce criterii ați folosit pentru a stabili valabilitatea p entru………………..?
– Cum ați stabilit aceste criterii………………..? Argumentați
– De ce credeți că este așa………………..?
Exemplu de fișă lucru
Fișă de lucru
Disciplina: Solicitări și măsurări tehnice
Capitol: Solicitări mecanice
Subiectul lecției: Solicitarea la întindere și compresiune
Clasa: a X -a liceu
Întrebări de cunoștințe
Definiți solicitarea la întindere și compresiune;
109
Identificați câteva elemente constructive și organe de mașini la care apare solicitarea
la întindere /compresiune.
Întrebări de înțelegere
Descrieți forțele care provoacă solicitarea la întindere /compresiune.
Care din următoarele piese din desenul de pe planșă sunt solicitate la întindere
/compresiune.
Explicați de ce.
Întrebări de aplicare
Explicați cum condiția de rezistenț ă poate fi folosită pentru calculelor de
dimensionare și verificare.
Calculați secțiunea brută, netă și periculoasă.
Întrebări de analiză
Comparați solicitarea la întindere cu solicitarea la compresiune
Ce fel de eforturi apar la întindere / compres iune?
Întrebări de sinteză
Calculați tensiunea la întindere.
Ce efecte produce solicitarea la întindere /compresiune asupra pieselor componente
ale unui mecanism?
Întrebări de evaluare
Ce condiții trebuie să îndeplinească o platbandă cu găuri de diverse diametre astfel
încât dacă este solicitată la întindere / compresiune să nu se rupă?
110
XI.4. Chestionar referitor la stilurile de învățare
O învățare centrată pe elev în condiții de eficiență se poate face după ce a fost
determinat stilul de învățare pentru fiecare elev. În acest scop au fost elaborate chestionare.
Un model de chestionar se prezintă mai jos:
Chestionar pentru determinarea tipului de învățare
Nume…………………………………………………………..Data……………….
La întrebări răspunsu rile posibile sunt Da sau Nu
Sinceritatea este foarte importantă, deoarece determinarea corectă a tipului de învățare
vă ajută să abordați metodele potrivite pentru o învățare eficientă.
Încercuiți răspunsul care vi se pare potrivit pentru dumneavoastră.
Nr Întrebare Răspuns
1. Când descrieți o vacanță / o petrecere unui prieten, vorbiți în
detaliu despre muzica, sunetele și zgomotele pe acre le -ați
ascultat acolo? Da Nu
2. Vă folosiți de gestica mâinilor când vorbiți? Da Nu
3. În locul ziarelor preferați radioul sau televizorul pentru a vă
ține la curent cu ultimele noutăți sau știri sportive Da Nu
4. La utilizarea unui calculator, considerați că imaginile vizuale
sânt utile, de exemplu: icoanele, imaginile din bara de
meniu, sublinieri co lorate, etc. Da Nu
5. Când notați anumite informații preferați să nu luați notițe, ci
să desenați diagrame, imagini reprezentative Da Nu
6. Când jucați “X și O” sau dame puteți să vă imaginați “X” sau
“ O“ în diferite poziții? Da Nu
7. Vă place să desfaceți în părți componente anumite obiecte și să
reparați diferite lucruri ? De exemplu bicicleta dumneavoastră,
motorul mașinii, etc. Da Nu
8. Când încercați să amintiți ortografia unui cuvânt, aveți
tendința de a scrie cuvântul respectiv de câteva ori pe o
bucată de hârtie? Da Nu
9. Când învățați ceva nou, vă plac instrucțiunile citite cu voce
tare, discuțiile sau / și cursurile orale? Da Nu
10. Vă place să asamblați diferite lucruri? Da Nu
11. La utilizarea calculatorului considerați că este util ca sunetele
emise să avertizeze utilizatorul asupra unei greșeli făcute sau
asupra terminării unui moment de lucru? Da Nu
12. Când recapitulați / studiații sau învățați ceva nu vă palce să
utilizați diagrame sau ima gini? Da Nu
13. Aveți rapiditate și eficiență la copierea pe hârtie a unor
informații? Da Nu
111
14. Dacă vi se spune ceva, vă amintiți ce vi s -a spus, fără
necesitatea repetării acelei informații ? Da Nu
15. Vă place să efectuați activități fizice în timpul liber? De
exemplu: spot, grădinărit, plimbări, etc. Da Nu
16. Vă place să ascultați muzică în timpul liber?
Da Nu
17. Când vizitați o galerie sau o expoziție, sau în vitrinele
magazinelor, vă place să priviți singuri, în liniște? Da Nu
18. Găsiți că e mai ușor să vă amintiți numele oamenilor decât
fețele lor? Da Nu
19. Când ortografiați un cuvânt scrieți cuvântul pe hârtie înainte?
Da Nu
20. Vă place să vă mișcați în voie când lucrați?
Da Nu
21. Învățați să ortografiați un cuvânt prin pronunțarea acestuia?
Da Nu
22. Când descrieți o vacanță / o petrecere unui prieten, vorbiți
despre cum arătau oamenii, despre hainele lor și despre culorile
acestora? Da Nu
23. Când începeți o sarcină nouă, vă place să rezolvați ceva atunci
pe loc? Da Nu
24. Învățați mai bine dacă asistați la demonstrarea practică a unei
abilități anume? Da Nu
25. Găsiți că e mai ușor să vă amintiți fețele oamenilor decât
numele lor? Da Nu
26. Pronunțarea cu voce tare a unor lucruri vă ajută să învățați mai
bine? Da Nu
27. Vă palce să demonstrați și să arătați altora diverse lucruri ?
Da Nu
28. Vă plac discuțiile și vă place să ascultați opiniile celorlalți?
Da Nu
29. La îndeplinirea unor sarcini anume urmăriți anumite diagrame?
Da Nu
30. Vă palce să jucați diverse roluri ?
Da Nu
31. Preferați să mergeți pe “teren” și să aflați singuri informațiile,
decât să vă petreceți timpul într -o bibliotecă? Da Nu
32. Când vizitați o galerie sau o expoziție, sau în vitrinele
magazinelor, vă place să vorbiți despre articolele expuse și să
ascultați comentariile celorlalți ? Da Nu
33. Urmăriți ușor un drum pe hartă?
Da Nu
34. Credeți că unul dintre cele mai bune moduri de apreciere al
unui exponat sau a unei sculpturi este să îl / o atingeți? Da Nu
35. Când citiți o poveste sau un articol dint -o revistă, vă imaginați
scenele descrise în text? Da Nu
36. Când îndepliniți o anumită sarcină, aveți tendința de a fredona
în surdină un cântec sau de a vorbi cu dv. înșivă? Da Nu
112
37. Vă uitați la imaginile dint -o revistă înainte de a decide ce să
îmbrăcați? Da Nu
38. Când planificați o călătorie nouă vă place să vă sfătuiți cu
cineva în legătură cu locul destinației? Da Nu
39. V-a fost întotdeauna dificil să stați liniștit mult timp și preferați
să fi -și activ aproape tot timpul? Da Nu
Tabelul XI.2 Chestionar referitor la stilurile de învățare
Chestionar referitor la stilurile de învățare
Aflați care este stilul dumneavoastră de învățare
Nume……………………………………………………Data……………………………
Încercuiți numai numărul întrebărilor la care ați răspuns cu Da
Stil de învățare
Vizual / a vedea Stil de învățare
Auditiv / ascultare Stil de învățare
Practic
4 1 2
6 3 5
8 9 7
12 11 10
13 14 15
17 16 19
22 18 20
24 21 23
25 26 27
29 28 30
33 32 31
35 36 34
37 38 39
Total întrebări
încercuite Total întrebări
încercuite Total întrebări încercuite
Tabelul XI.3 Interpretarea chestionarului referitor la stilurile de învățare
113
Acum marcați pe graficul de mai jos nr. de întrebări încercuite pentru fiecare stil de
învățare;
Cea mai înaltă curbă din grafic artă stilul dv. de învățare preferat;
Dacă curba are o evoluție aproximativ egală înseamnă că vă place să utilizaț i toate
stilurile de învățare.
13 13
12 12
11 11
10 10
9 9
8 8
7 7
6 6
5 5
4 4
3 3
2 2
1 1
0 0
Vizual Auditiv Practic
Fig.XI.2 Graficul pe care elevul trebuie să -l deseneze pentru a determina stilul de învățare
XI.5. Caracteristicile celui care învață
Aplicarea acestui tip de test la elevi a dus la obținerea următoarelor concluzii:
Nu există un tip de învățare pur, ci doar unui stil de învățare predominant;
Există o distribuție relativ egală pentru cele trei tipuri de învățare al nivelul claselor
de elevi;
În procesul de predare – învățare este util să se folosească metode didactice pentru
toate tipurile de învățare;
În formarea grupelor de elevi, pentru lucrul pe grupe este bine să fie cuprinși elevi
care au stiluri predominante de învățare diferite pentru a forma o “echipă de succes”.
În tabelul XI.4 se prezintă o sinteză a caracteristicilor de învățare petru fiecare tip în
parte:
Auditiv / ascultare Vizual / a vedea Practic
Își amintește ce spune sau ce
aude Îl ajută dacă ia notițe sau
dacă desenează ceva Își amintește ce face
împreună cu toate
experiențele trecute
Vorbește tare cu el / ea
însuși / însăși Îl ajută graficele și imaginile Îi plac recompensele cu
caracter fizic
Nu se descurcă înt otdeauna Întâmpină dificultăți la Îi palce să atingă oamenii în
114
cu instrucțiunile scrise concentrarea unor activități
verbale timp ce vorbește cu ei
Îi place să asculte pe alții
citind ceva cu voce tare Preferă să privească decât să
vorbească sau să treacă la
acțiune Își rezolvă efectiv problemele
Șoptește în timp ce citește Este de multe ori bine
organizat Bate din picior / cu creionul
în masă
Îi plac discuțiile în clasă Își amintește ce vede Găsește modalități de a se
deplasa
Are nevoie să vorbească în
timp ce învață lucruri noi Așează informațiile primite
în format vizual Își pierde interesul când nu
este implicat în mod activ
Își amintește fețele
oamenilor Îi place să citească și
ortografiază bine Nu ortografiază bine
Fredonează / cân tă Are personalitate tăcută,
liniștită Are personalitate deschisă
Zgomotul este un element
de distragere a atenției Observă detaliile Nu poate sta liniștit mult timp
Tabelul XI.4 Sinteză a caracteristicilor de învățare petru fiecare tip în parte
XI.6. Puncte tari ale stilurilor de învățare
Auditiv / ascultare Vizual / a vedea Practic
– vederea informației sub
formă tipărită îl ajută să
rețină mai bine;
– verificarea faptului că
notițele elevului sunt copiate
cum trebuie;
– privirea formei unui
cuvânt;
– folosirea culorilor,
ilustrațiilor, diagramelor, ca
ajutor în procesul de
învățare ;
– sublinierea cuvintelor
cheie;
– folosirea creioanelor
colorate pentru ortografierea
cuvintelor grele;
– alcătuirea unei hărți
mentale sau a unei rețele de
cuvinte;
– convertirea notițelor într -o – ascultarea profesorului care
explică lecția îi ajută pe elevi
să învețe;
– discutarea unei idei noi și
explicarea cu propriile
cuvinte îi aj ută pe elevi să
învețe;
– este util să verbalizeze
gândurile și ideile pe care
elevii le au;
– ascultarea unei înregistrări
poate înlesni învățarea;
– simțirea ritmului unei fraze
sau a unui set de informații
atunci când acestea sunt
“cântate”;
– citirea c u voce tare;
– ascultarea propriei voci;
– înregistrarea principalelor
aspecte folosind propria voce
și un fond muzical; – efectuarea de către elevi a
unor activități practice;
– scrierea lucrurilor în ordinea
lor este o metodă eficientă de
a le ție minte;
– scrierea lecției cu propriile
cuvinte îl ajută pe elev să
memoreze cât mai bine;
– convertirea notițelor într -o
imagine sau desen;
– alcătuirea unei hărți mentale
sau a unei rețele de cuvinte;
– urmărirea cu degetul a
cuvintelor cheie, apoi
pronunțarea acestora și
scrierea lor în memorie;
– preferința pentru a face și a
atinge;
– scrisul la tastatură este mai
ușor decât cel de mână;
– utilizarea scrisului cursiv
115
imagine sau desen;
– folosirea imaginilor pentru
explicarea testelor; – utilizarea metodelor de
ascultarea activă, incluzând
aici chestionarea și
rezumarea. este mai ușoară decât a acelui
tipărit;
– ajutarea unei alte persoane
să învețe, sau să
îndeplinească o sarcină.
Tabelul XI.5 Puncte tari ale stilurilor de învățare
XI.7. Aplicații la nivelul Școlii de Arte și Meserii
Aceste concepte de învățare se aplică doar la nivelul Școlii de Arte și Meserii. În
proiectarea unei lecții profesorii au în vedere următoarele aspecte:
Identificarea stilului de învățare al elevilor prin aplicarea chestionarului;
Pentru fiecare lecție se alege scopul lecției,
Pentru l ecția respectivă se alege strategia de predare;
Pentru elevi se urmărește atât dezvoltarea punctelor tari, cât și îmbunătățirea
punctelor slabe;
Se realizează un feedback prin aplicarea de chestionare de progres și o
autoevaluarea profesorului.
XI.7.1 S trategii pentru o predare care să corespundă stilurilor individuale de
învățare
Scopul predării Strategii de predare Puncte tari pentru tipul de
învățare
Vizual Auditiv Practic
Generarea entuziasmului și
a a interesului în privința
unui anumit subiect Expunerea orală *
Lectura dirijată *
Vizită * *
Video -multimedia * * *
Explorarea și influențarea
opiniilor, emoțiilor,
convingerilor și atitudinilor Discuție * *
Joc de rol sau studiu de
caz * *
Film și video * * *
Rezolvarea de probleme /
situații problemă
/organizarea propriei
învățări Tutorial individual *
Brainstorming * * *
Planificarea și
revizuirea acțiunilor *
Oferirea de informație;
De la teorie la practică;
Explicarea conceptelor
teoretice Expunere orală *
Suport de curs / fișe de
lucru * * *
Citire *
Demonstrație * *
Atelier de lucru /
simulare / joc de rol * *
Dobândirea de abilități /
exersarea practicilor Atelier de lucru /
simulare / practică * *
116
Demonstrație * *
Învățarea unui sistem
“mecanic”, sau a unor fapte
concrete, sau a unei
succesiuni Învățare mecanică *
Discuție / dezbatere
/masă rotundă * *
Joc de rol / simulare * *
Lucrul în grup * *
Dezvoltarea abilității de
comunicare în scris Temă scrisă *
Dezvoltarea lucrului în
echipă Joc de rol /jocuri *
Teme / proiecte
integrate * * *
Vizită de mai multe zile * * *
Lucrul în grup
generarea de idei * *
Consolidarea informației Seminar *
Joc de rol * * *
Evaluare / test *
Temă de lucru / proiect
individual sau de grup *
Analiza și evaluarea
învățării Întrebări și răspunsuri
orale *
Examen /test *
Suport de curs cu spații
goale de completat * * *
Întrebări de control * *
Evaluare practică /
activitate de sarcină /
schițarea profilului de
abilități *
Tabelul XI.6. Strategii pentru o predare care să corespundă stilurilor individuale de
învățare
117
Capitolul XII. Bibliografie
Partea B
***M.E.C. “Buletin informativ”
*** M.E.C. Seria liceu – “Programe școlare, volumul 9, Aria curriculară tehologii,
profilul tehnic”
***M.E.C. “Învățarea centrată pe elev” – proiect PHARE nr: RO 0108 -01
***Colecția revistei “Tribuna Învățământului”
Ioan Cerghit – “Prelegeri pedagogice”, Editura Polirom, 2001
Drăgan Ion, Nicola Ion –“Cercetarea psihopedagogică ( Ghid pentru elaborarea
lucrărilor metodico -științifice în vederea obținerii gradului didactic I )”, Editura
Tipomur, Tîrgu Mureș, 1995
Miron Ionescu –“Didactica modernă”, Editura Dacia Cluj Napoca, 1995
D. MUSTER – “Verificarea progresului școlar prin teste docimologice” Editura
Litera, București, 1985
Muster Dumitru – “Metodologia cercetării în educație și învățământ ( Ghid în
elaborarea și prezentarea de comunicări și lucrări metodico -științifice de gra d)”, Editura
Litera, București, 1985
Muster Dumitru – “Gradul I în învățământ – ghid practic”, Editura Didactică și
Pedagogică, București, 1998
Constatin Miroiu, Virgil Olaru -“Lucrări practice de componente și circuite
electronice”, Editura didactică și Pedagogică, București, 1983
Constatin Miroiu – “ Metodică” – note de curs
Jea Marc Montille – “Educație și formare”, Editura Polirom, 1996
Ion T Radu – “Evaluarea procesului didactic”, Editura didactică și Pedagogică,
București, 2000
Mihai Stanciu – “Refor ma conținuturilor învățământului”, Editura Polirom, 1999
A. Stoica – “Evaluarea curentă și examenele”, Editura Prognosis, 2001
Jean Vogler – “Evaluarea învățământul preuniversitar”, Editura Polirom, 2000
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: LUCRARE METODICO -ȘTIINȚIFICĂ PENTRU OBȚINEREA GRADULUI [620458] (ID: 620458)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
