Министерство образования Ульяновской области Ульяновский институт повышения квалификации и переподготовки работников образования
advertisement
Министерство образования Ульяновской области Ульяновский институт повышения квалификации и переподготовки работников образования Научно-методический центр профессионального образования Лабораторные работы и практические занятия в образовательных учреждениях начального и среднего профессионального образования (методические рекомендации) Ульяновск 2010 Фахретдинова М.А., Нагимова Н.И., Глазунова Л.Б. Лабораторные и практические занятия в образовательных учреждениях начального и среднего профессионального образования [Текст]: методические рекомендации / М.А. Фахретдинова, Н.И. Нагимова, Л.Б. Глазунова – Ульяновск: УИПКПРО, 2010. - 54с. Рецензенты: Хусаинов А.Ш. - доктор технических наук, профессор, УлГТУ Русецкая Н.С. - заместитель директора по научно-методической работе УТПиТ Авторы – разработчики: М.А. Фахретдинова, заведующая научно-методическим центром профессионального образования УИПКПРО, кандидат педагогических наук Н.И. Нагимова, старший научный сотрудник научно-методического центра профессионального образования УИПКПРО, кандидат педагогических наук Л.Б. Глазунова, методист научно-методического центра профессионального образования УИПКПРО В методических рекомендациях рассмотрены основные вопросы планирования, организации и проведения лабораторных и практических занятий в учреждениях начального и среднего профессионального образования. В них раскрыта структура, характер и содержание изложения методики и проведения занятий практической направленности по общеобразовательным, общепрофессиональным и профессиональным дисциплинам. Методические рекомендации предназначены для руководителей, педагогических работников учреждений начального и среднего профессионального образования, слушателей курсов повышения квалификации по курсу «Основы профессионально-педагогической деятельности» Печатается по решению учебно-методического совета Ульяновского института повышения квалификации и переподготовки работников образования. © Ульяновский институт повышения квалификации и переподготовки работников образования, 2010 2 Содержание Введение ........................................................................................................... 4 1. Теоретические основы организации лабораторных и практических занятий в учреждениях начального и среднего профессионального образования ....................................................................................................... 6 1.1. Планирование лабораторных и практических занятий ............................. 7 1.2. Организация и проведение лабораторных и практических занятий ........ 9 1.3. Оформление лабораторных и практических работ .................................. 12 2. Организация и планирование лабораторных и практических занятий по учебной практике (производственному обучению) ........................................ 13 3. Организация и планирование лабораторных и практических занятий по учебным дисциплинам теоретического обучения .......................................... 17 Литература .................................................................................................... 41 Приложения ................................................................................................... 42 3 Введение Качество подготовки рабочих и специалистов в учреждениях начального и среднего профессионального образования зависит от множества факторов: материально-технических условий, экономических стимулов, личностных качеств педагогов, их профессиональной компетентности, организационной культуры в педагогическом коллективе и т.д. Среди этих факторов важное место занимает учебное занятие - основная форма организации педагогического процесса в учреждении начального и среднего профессионального образования. Педагогической теорией и особенно практикой разработано множество видов организации учебного занятия. Их зарождение идет от потребности субъектов образовательного процесса, требований, которые предъявляются к качеству подготовки обучающихся. В настоящее время в контексте ФГОС профессионального образовательного образования процесса нового названы начального и среднего поколения общие и результатом профессиональные компетенции. Реализация данной задачи потребует от учреждений НПО и СПО новых призванных подходов формировать организации образовательного компетенции, осознанные процесса, умения и функциональные знания. В литературных источниках функциональность знаний определяется целенаправленным формированием деятельностных характеристик предметных знаний в процессе обучения, а осознанность умений соотносится с умениями переноса обобщенных основ учебнопознавательной деятельности на будущую профессиональную деятельность в конкретных ситуациях. 4 В связи с этим появляется необходимость ориентации педагогических работников на педагогические процессы, организованные на деятельностно-компетентностной основе. На наш взгляд, эффективными видами учебных занятий, в которых доминирует практическая деятельность обучающихся, осуществляемая на основе специально разработанных заданий в условиях лаборатории или специально оборудованного кабинета, являются лабораторные и практические занятия. В преддверии введения ФГОС НПО и СПО нового поколения, при изменении приоритетов в профессиональном образовании с формирования знаний на формирование компетенций, опыта практической деятельности, значение лабораторных и практических занятий, безусловно, возрастает. Качество организации лабораторных и практических занятий будет одним из основных условий формирования общих и профессиональных компетенций обучающихся. В предлагаемых рекомендациях изложены основные подходы к их организации, раскрыты требования, исходящие из нормативных документов, к их количеству и объему, произведена классификация видов лабораторных и практических занятий, как на теоретическом, так и на производственном обучении. Настоящие рекомендации разработаны в соответствии с комплектами учебно-программной документации по рекомендациями планированию, организации по профессиям и НПО и проведению лабораторных и практических занятий в образовательных учреждениях СПО (Письмо Мин образования России от 5 апреля 1999 года №16-52-58 ин/16-16). 5 1. Теоретические основы организации лабораторных и практических занятий в учреждениях начального и среднего профессионального образования В Типовом положении об образовательном учреждении начального профессионального образования и Типовом положении об образовательном учреждении среднего профессионального образования, утверждённых соответственно Постановлениями Правительства РФ от 18 июля 2008 года № 543 и от 14 июля 2008 года № 521 к основным видам учебных занятий наряду с другими отнесены лабораторные и практические занятия. Данные виды организации учебных занятий направлены на экспериментальное формирование обучающихся подтверждение учебных, и теоретических профессиональных составляют важную положений практических часть их и умений профессиональной подготовки. Лабораторные и практические занятия способствуют интеграции мыслительной и практической деятельности обучающихся, развитию коммуникативных способностей, профессиональной самостоятельности и мобильности. В процессе лабораторного или практического занятия обучающиеся выполняют одну или несколько лабораторных работ (заданий), одну или несколько практических работ (заданий) под руководством преподавателя в соответствии с изучаемым содержанием учебного материала. В примерных программах дисциплин общеобразовательной подготовки предусмотрено выполнение лабораторных и практических работ, лабораторных опытов. Педагогическим работникам необходимо различать содержательно-предметную и процессуально-технологическую составляющие проектирования данных видов учебных занятий. В данных методических рекомендациях мы ориентируемся на то, что в учебном процессе лабораторные и практические занятия являются основными 6 видами учебных занятий, а лабораторные, практические работы и лабораторные опыты выступают в качестве предметно-содержательной составляющей учебного занятия. Целями проведения лабораторных и практических занятий являются: − обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплин математического и естественнонаучного, общепрофессионального и спе- циального циклов; − формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности; − развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных и др.; − выработку при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива. Дисциплины, по которым планируются лабораторные и практические занятия, и их объёмы определяются рабочими учебными планами. При проведении лабораторных и практических занятий учебная группа согласно Государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников (далее – Государственные требования) может делиться на подгруппы. 1. 1. Планирование лабораторных и практических занятий При планировании содержания лабораторных занятий следует исходить из того, что лабораторные и практических и практические занятия имеют разные ведущие дидактические цели. 7 Ведущей дидактической целью лабораторных занятий является экспериментальное подтверждение и проверка существенных теоретических положений (законов, зависимостей) и поэтому преимущественное место они занимают при изучении дисциплин математического, естественнонаучного и общепрофессионального циклов. В соответствии с ведущей дидактической целью содержанием лабораторных занятий может быть экспериментальная проверка формул, методик расчёта, установление и подтверждение закономерностей, ознакомление с методиками проведения экспериментов, установление свойств веществ, их качественных и количественных характеристик, наблюдение развития явлений, процессов и др. При выборе содержания и объёма лабораторных занятий следует исходить из сложности учебного материала, внутрипредметных и межпредметных связей, значимости изучаемых теоретических положений для предстоящей профессиональной деятельности. При планировании лабораторных занятий следует учитывать, что в ходе выполнения заданий у обучающихся и студентов формируются практические умения и навыки обращения с различными приборами, установками, лабораторным оборудованием, аппаратурой, которые могут составлять часть профессиональной практической подготовки, а также исследовательские умения (наблюдать, сравнивать, анализировать, устанавливать зависимости, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследование, оформлять результаты). Ведущей дидактической целью практических занятий является формирование практических (профессиональных) умений – выполнение определённых действий, операций, необходимых в последующей профессиональной деятельности или учебных (решение задач по математике, физике, химии, информатике и ИКТ и др.), необходимых в 8 последующей учебно-профессиональной деятельности по общепрофессиональным и профессиональным дисциплинам. Практическое занятие, как вид организации учебной деятельности, занимает ведущее место при изучении общепрофессиональных и профессиональных дисциплин и практических занятий должны модулей. Организация и содержание быть направлены на реализацию Государственных требований к уровню подготовки выпускников. По таким дисциплинам, как «Физическая культура», «Иностранный язык», «Черчение», «Информатика и ИКТ» все учебные занятия или большинство из них проводятся как практические, поскольку содержание дисциплин направлено в основном на формирование практических умений и их совершенствование. В соответствии с дидактическими целями содержанием практических занятий является решение разного рода задач, в том числе профессиональных (анализ производственных ситуаций, решение ситуационных профессиональных задач, выполнение профессиональных функций в деловых играх), выполнение вычислений, расчётов, чертежей, работа с измерительными приборами, оборудованием, аппаратурой, работа с нормативными документами, инструкциями, справочниками. На практических занятиях обучающиеся и студенты овладевают первоначальными профессиональными умениями и способами деятельности, которые в дальнейшем закрепляются и совершенствуются в процессе производственной практики. Содержание лабораторных и практических занятий фиксируется в рабочих учебных программах дисциплин в разделе «Содержание учебной дисциплины». Состав заданий для лабораторного или практического занятия должен быть спланирован с расчётом, чтобы за определенное отведённое 9 время они могли быть выполнены качественно большинством обучающихся. Количество лабораторных, практических программах занятий в рабочих дисциплины и объем часов на их проведение могут отличаться от рекомендованных примерной программой, но при этом должны обеспечить уровень подготовки выпускника, определённый Государственными требованиями ФГОС по соответствующей профессии или специальности, а также дополнительными требованиями к уровню подготовки выпускника, установленными самими образовательными учреждениями. 1.2. Организация и проведение лабораторных и практических занятий В настоящее время в утвержденных Федеральных государственных образовательных стандартах НПО и СПО (2009-2010 гг.), в требованиях к условиям реализации основной профессиональной образовательной программы сказано, что образовательное учреждение должно располагать материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов лабораторных и практических занятий, предусмотренных учебными планами. Лабораторное занятие, как вид учебного занятия, должно проводиться в специально оборудованных учебных лабораториях. Его продолжительность составляет не менее одного академического Основными этапами лабораторного занятия являются часа. инструктаж, проводимый преподавателем, самостоятельная работа обучающихся, обсуждение итогов выполнения лабораторной работы, анализ и оценка выполненной работы, уровня овладения запланированными умениями. Практическое занятие должно проводиться в учебных кабинетах или специально оборудованных помещениях (участках, площадках, 10 полигонах). Продолжительность занятия — не менее двух академических часов. Выполнению лабораторных и практических занятий предшествует проверка знаний обучающихся, их теоретической готовности к выполнению заданий. К каждому лабораторному и практическому занятию (заданиям) преподавателями должны быть разработаны и утверждены методические указания по их проведению. Лабораторные и практические занятия могут носить репродуктивный, частично-поисковый и поисковый характер. Занятия, носящие репродуктивный характер, отличаются тем, что при их проведении обучающиеся и студенты пользуются подробными инструкциями. Занятия, носящие частично-поисковый характер, отличаются тем, что при их проведении обучающиеся не пользуются подробными инструкциями, им не дан порядок выполнения необходимых действий. Обучающиеся самостоятельно должны подобрать оборудование, выбрать способы выполнения заданий на основе инструктивной и справочной литературы и др. Занятия, носящие поисковый характер, характеризуются тем, что обучающиеся должны решить новую для них проблему, опираясь на имеющиеся теоретические знания и практические умения. При планировании лабораторных и практических занятий не- обходимо находить оптимальное соотношение репродуктивных, частичнопоисковых и поисковых методов, чтобы обеспечить высокий уровень интеллектуальной и практической деятельности. Формы организации деятельности обучающихся на лабораторных и практических занятиях могут быть: фронтальная, групповая и индивидуальная. 11 При фронтальной форме все обучающиеся выполняют одновременно одно и то же задание. При групповой форме организации деятельности одно и то же задание выполняется группами от двух до пяти человек. При индивидуальной форме каждый обучающийся выполняет индивидуальное задание. Для повышения эффективности проведения лабораторных и практических занятий рекомендуется: — разработать сборник задач, заданий и упражнений, сопровождающихся методическими указаниями применительно к конкретным профессиям и специальностям; — разработать задания для автоматизированного тестового контроля подготовленности обучающихся к лабораторным или практическим занятиям; — подчинение методики проведения лабораторных и практических занятий ведущим дидактическим целям с соответствующими установками для обучающихся; — использование в практике преподавания поисковых заданий, построенных на проблемной основе; — применение коллективных и групповых форм деятельности, максимальное использование индивидуальных форм с целью повышения ответственности каждого обучающегося за самостоятельное выполнение полного объёма заданий; — проведение лабораторных и практических занятий на повышенном уровне трудности с включением в них заданий, связанных с выбором обучающимися условий их выполнения, конкретизацией целей, самостоятельным отбором необходимого оборудования; 12 — эффективное использование времени, отводимого на лабораторные и практические занятия путём подбора дополнительных задач и заданий для студентов, работающих в более быстром темпе. 1. 3. Оформление лабораторных и практических занятий Требования к оформлению лабораторных и практических занятий по учебной дисциплине определяются предметными (цикловыми) комиссиями. Структура и содержание лабораторных и практических занятий включает в себя следующие элементы: – тема занятия, цель занятия, краткие теоретические основания выполняемого задания, оборудование и аппаратура, материалы и их характеристики, порядок выполнения задания, таблицы, выводы (без формулировки), контрольные вопросы, – учебная и специальная литература. Отдельные примеры оформления лабораторных и практических занятий представлены в приложениях 3, 4. Оценки за выполнение заданий на лабораторных и практических занятиях могут выставляться по пятибалльной системе или в форме зачёта и учитываться как показатели текущей успеваемости обучающихся и студентов. 13 2. Организация и планирование лабораторных и практических занятий по учебной практике (производственному обучению) По задачам и месту в учебном процессе лабораторные и практические занятия занимают промежуточное положение между теоретическим и производственным обучением и являются важным средством связи теории и практики. Это в значительной степени влияет на определение вида, тематики и содержания лабораторных и практических занятий, сроков их проведения, методов и приемов руководства деятельностью обучающихся. В ряде случаев при проведении лабораторных и практических занятий, имеющих сугубо прикладной характер, они организуются и проводятся совместно с преподавателем специального предмета и мастером производственного обучения. Основные виды деятельности обучающихся при выполнении лабораторных и практических занятий, характерные для производственного обучения, приведены в таблице 1. Виды деятельности обучающихся на занятиях по производственному обучению Таблица 1. Виды деятельности обучающихся Примеры учебнопрофессиональной деятельности Наблюдение и анализ Разборно-сборочные (описание) устройства и работы. работы машин, Выбор резцов по механизмов, приборов, характеру выполняемой аппаратов и т.п. работы. Измерение углов резца. Профессии Машинисты (разных профилей) Токари 14 Изучение способов использования контрольно- измерительных приборов и инструментов Пользование штангенциркулями, угломерами, микрометрами. Проверка станка на Диагностика неисточность. правностей, регулировка, Включение в сеть наладка, настройка генератора и регулирование напряжений на его зажимах Выполнение работ по Диагностика техническому неисправностей обслуживанию и ремонту регулировка двигателей и автотранспортных другие ремонтные работы средств Подготовка металла к Сборка изделия под сварке сварку Слесари (разных профилей) Токари Электрослесари Автомеханик Слесарь по ремонту автомобилей Сварщик В зависимости от организации лабораторных и практических занятий формы деятельности обучающихся могут быть фронтальными и нефронтальными. При фронтальной организации деятельности все обучающиеся группы выполняют одинаковые задания, работая на однотипном оборудовании, индивидуально или небольшими группами (бригадами, звеньями). Нефронтальная организация деятельности характерна тем, что обучающиеся работают звеньями на различном оборудовании и выполняют различные задания. Для производственного обучения характерны оба способа организации деятельности обучающихся, хотя преимущественно проводятся фронтальные работы. Руководство лабораторным, практическим занятием мастер производственного обучения осуществляет в форме инструктирования: вводного, текущего и заключительного. Методика и организация вводного инструктирования во многом зависит от характера и организации лабораторного или практического занятия. В тех случаях, когда в ходе лабораторных и практических занятий 15 обучающиеся должны проводить какие-либо исследования, вскрывать зависимости (например, зависимость геометрии заточки резца от твердости обрабатываемого подробно материала), объясняет мастер обучающимся производственного порядок выполнения обучения задания, указывает, в какой последовательности производить замеры, как вести записи, демонстрирует приемы выполнения. Особое внимание, как при проведении вводного инструктирования, так и в ходе работы, мастер производственного обучения обращает на необходимость сравнения получаемых результатов, выявление зависимостей между ними, обоснование выводов. Обучающиеся должны четко понимать, что основная задача состоит не столько в получении абсолютно точных результатов (в условиях училища это зачастую просто невозможно), сколько в практическом подтверждении изученной закономерности, сущности явления или процесса. При проведении практических занятий (сборка-разборка, изучение способов пользования инструментами и т.п.) главное в содержании вводного инструктирования - объяснение и показ приемов, восстановление в памяти обучающихся теоретических знаний. На характер и содержание вводного инструктирования влияет организационное построение лабораторных и практических занятий. При фронтальной организации производственного деятельности обучения подробно обучающихся инструктирует мастер группу преимущественно в устной форме. При проведении нефронтальных работ большое значение имеет письменное инструктирование обучающихся, в частности, в форме заданий-инструкций. Руководство выполнением лабораторных и практических занятий осуществляется в форме текущего инструктирования в процессе обходов рабочих мест обучающихся. При этом мастер производственного обучения контролирует ход работы, помогает обучающимся справиться с 16 возникшими затруднениями и неполадками, отвечает на их вопросы. Если лабораторное или практическое занятие выполняется звеньями, необходимо следить, чтобы в работе принимали участие все члены группы (бригады). В группе задания должны быть распределены таким образом, чтобы у каждого обучающегося были определенные обязанности. Например, один устанавливает заданные параметры, другой следит за показаниями приборов, третий ведет их записи. В ходе выполнения задания обучающиеся меняются ролями, с тем, чтобы каждый выполнил все элементы задания. После выполнения задания каждый обучающийся или старший группы представляет мастеру производственного обучения сделанные записи и расчеты. При выполнении сугубо практических заданий, не требующих расчетов и записей, подведение итогов работы проводится путем анализа выполненного обучающимися задания. В заключение следует отметить, что лабораторные и практические занятия в производственном обучении являются в соответствии с Типовым положением об образовательных учреждениях НПО и СПО видов одним из учебных занятий, которые реализуют основной принцип ФГОС НПО и СПО нового поколения - принцип интеграции теории и практики в формирование профессиональных компетенций. 3. Организация и планирование лабораторных и практических занятий по учебным дисциплинам теоретического обучения В соответствии с Рекомендациями Министерства образования и науки РФ по реализации среднего (полного) общего образования (от 29.05. 2007 г., № 03-1180) в образовательных учреждениях начального и среднего профессионального образования, образовательная программа среднего (полного) общего образования реализуется с учетом профиля получаемого профессионального образования. Данная образовательная 17 программа является единой для всех форм получения образования: очной, очно-заочной, заочной и экстерната. Основу образовательной программы среднего (полного) общего образования составляет содержание, согласованное с требованиями федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования базового уровня. В профильную составляющую учебных дисциплин входит профессионально направленное содержание, необходимое для усвоения профессиональной образовательной программы НПО и СПО, формирование у обучающихся профессиональных компетенций. В тематические планы дисциплин естественнонаучного цикла по каждому профилю получаемого профессионального образования включены лабораторные занятия, лабораторные опыты и практикумы предусматривающие выполнение лабораторных работ, постановки опытов и решение более сложных задач на материале того раздела учебной дисциплины общеобразовательной подготовки, который связан с получаемой учебного времени, профессией, а также резерв предоставляющий преподавателю возможность внести в содержание обучения дополнительный профессионально значимый материал. Остановимся более детально на особенностях предметов, в содержание которых включены обязательные лабораторные и практические занятия. В примерной программе по дисциплине «Физика», реализуемой при подготовке обучающихся по технического профиля, профессиям и специальностям профильной составляющей является раздел «Электродинамика», так как большинство профессий и специальностей, относящихся к этому профилю, связаны с электротехникой и электроникой. 18 Вместе с тем, содержание программы, реализуемое при подготовке обучающихся по профессиям и специальностям естественнонаучного профиля, не имеет явно выраженной профильной составляющей, так как отсутствует связь с тем или иным разделом физики. Однако в зависимости от получаемой профессии в рамках естественнонаучного профиля повышенное внимание «Молекулярная может физика. «Электродинамика» и быть уделено Термодинамика», особенно тем изучению отдельных тем экологического раздела раздела содержания, присутствующих почти в каждом разделе. В программе по физике теоретические сведения дополняются демонстрациями, лабораторными и практическими работами. В профильную составляющую программы по дисциплине «Химия» включено профессионально направленное содержание, необходимое для усвоения профессиональной образовательной программы, формирования у обучающихся профессиональных компетенций. При структурировании содержания учебной дисциплины «Химия» следует учитывать относительно небольшой объем часов, отпущенных на изучение данного предмета. Поэтому теоретические вопросы рекомендуется рассматривать в начале изучения дисциплины, с тем, чтобы последующий фактический материал изучался на основе освоенной теории. Специфика изучения химии при овладении профессиями и специальностями технического профиля отражена в каждой теме раздела «Примерное содержание учебной дисциплины» в рубрике «Профильные и профессионально значимые элементы содержания». Этот компонент реализуется при индивидуальной самостоятельной работе обучающихся (написание рефератов, подготовка сообщений, защита проектов), в процессе учебной (выполнение деятельности химического под руководством эксперимента – преподавателя лабораторных опытов и 19 практических работ, решение практико-ориентированных расчетных задач и т.д.). В содержании примерной программы для естественнонаучного профиля профессионально значимый компонент в разделе «Примерное содержание учебной дисциплины» не выделен, так как все его содержание является профильно ориентированным и носит профессионально- значимый характер. Следует обратить внимание, что при изучении химии значительное место отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у обучающихся специальные предметные умения работать с веществами, выполнять простые химические опыты, учит безопасному и экологически грамотному обращению с веществами, материалами и процессами в быту и на производстве, тем самым решая задачу формирования общих компетенций. В профильную составляющую дисциплины «Биология» также включено профессионально направленное содержание, необходимое для усвоения профессиональной образовательной программы, формирования у обучающихся общих и профессиональных компетенций. Особенность изучения биологии на профильном уровне заключается в более глубоком изучении предложенного учебного материала, расширении тематики демонстраций, лабораторных опытов и практических работ, в увеличении доли самостоятельной работы обучающихся. Программа предусматривает формирование у обучающихся общенаучных знаний, умений и навыков, универсальных способов деятельности и общих компетенций. Приоритетными из них при изучении биологии являются умения сравнивать биологические объекты, анализировать, оценивать и обобщать сведения, находить и использовать информацию из различных источников. 20 Для успешного усвоения знаний, приобретения обучающимися практических навыков, опыта самостоятельной деятельности в содержание обучения включено выполнение лабораторных и практических работ, рефератов, проведение экскурсий. Примерная программа учебной дисциплины «Биология» служит основой для разработки рабочих программ, в которых отражаются: последовательность изучения учебного материала, демонстрации, обязательные лабораторные опыты и практические работы, тематика рефератов, распределение учебных часов с учетом профиля получаемого профессионального образования. Дисциплина «Естествознание» как базовый учебный предмет предназначена для изучения в учреждениях начального и среднего профессионального образования, реализующих образовательную программу среднего (полного) общего образования, при подготовке квалифицированных рабочих и специалистов при освоении профессий НПО и специальностей СПО социально-экономического профиля, а также при освоении специальностей гуманитарного профиля в учреждениях СПО. Примерная программа не имеет явно выраженной профильной составляющей, однако включает в себя элементы профессионально направленного содержания, необходимые для усвоения профессиональной образовательной программы, формирования у обучающихся общих и профессиональных компетенций. Программа включает в себя три основных раздела, обладающие относительной самостоятельностью и целостностью: «Физика», «Химия», «Биология» для учреждений НПО, обеспечивающих подготовку квалифицированных рабочих по профессиям социально-экономического профиля, и «Физика», «Химия с основами экологии», «Биология с основами экологии» для учреждений СПО, обеспечивающих подготовку 21 квалифицированных специалистов среднего звена по профессиям социально-экономического и гуманитарного профилей. При организации учебной деятельности обучающихся образовательных учреждений НПО по дисциплине « Естествознание» повышенное внимание целесообразно уделить изучению разделов «Неорганические соединения», «Органические соединения», а также тем, относящихся к общей биологии: клетка, ДНК – носитель наследственной информации, уровни организации живой природы, эволюция, раскрывающих влияние экологических факторов на развитие растений и животных. При этом увеличивается количество лабораторных работ, опытов и время на их проведение. В программе для социально-экономического и гуманитарного профилей в учреждениях СПО представлены дидактические единицы, при изучении которых целесообразно акцентировать внимание на жизненно важных объектах природы и организме человека. Это вода и атмосфера, которые рассматриваются с точки зрения химических состава и свойств, их значения для жизнедеятельности людей («Химия с элементами экологии»). Это разделы, посвященные человеческому организму: важнейшие химические соединения в организме («Химия с элементами экологии»), системы органов, их функции, охрана здоровья, профилактика заболеваний и вредных привычек («Биология с элементами экологии»). Важно уделить внимание более глубокому изучению темы «Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности», вопросам экологического содержания. В тоже время, количество лабораторных работ и опытов в этом содержании программы не увеличено. В примерных программах по дисциплинам (предметам) общеобразовательной подготовки 22 Перечень лабораторных и практических работ по предметам естественнонаучного цикла общеобразовательной подготовки Физика Технический профиль в учреждениях НПО (273 часа). 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование движения тела под действием постоянной силы. 1.2. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 1.3. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости. 1.4. Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела. 1.5 Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Молекулярная физика. Термодинамика. Лабораторные работы: 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Измерение поверхностного натяжения жидкости. 2.3. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 3. Электродинамика. Лабораторные работы: 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. 3.3. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.4 Исследование зависимости силы тока от электроемкости конденсатора в цепи переменного тока. 3.5. Измерение индуктивности катушки. 23 3.6 Изучение интерференции и дифракции света. В учреждениях НПО (178 час.) 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование движения тела под действием постоянной силы. 1.2. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 1.3. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости. 2. Молекулярная физика. Термодинамика. Лабораторные работы: 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 3. Электродинамика. Лабораторные работы: 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.3. Изучение интерференции и дифракции света. В учреждениях СПО (195 час.) 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование движения тела под действием постоянной силы. 1.2. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 1.3. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости. 1.4. Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Молекулярная физика. Термодинамика. Лабораторные работы: 24 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Измерение поверхностного натяжения жидкости. 2.3. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 3. Электродинамика. Лабораторные работы 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. 3.3. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.4. Исследование зависимости силы тока от электроемкости конденсатора в цепи переменного тока. 3.5. Измерение индуктивности катушки. 3.6. Изучение интерференции и дифракции света. Естественнонаучный профиль В учреждениях НПО (234 час.) 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование движения тела под действием постоянной силы. 1.2. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 1.3. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости. 1.4. Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела. 1.5. Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Молекулярная физика. Термодинамика. Лабораторные работы: 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Измерение поверхностного натяжения жидкости. 2.3. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 25 3. Электродинамика. Лабораторные работы: 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. 3.3. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.4. Изучение интерференции и дифракции света. В учреждениях НПО (173 час.) 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование движения тела под действием постоянной силы. 1.2. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 1.3. Сохранение механической энергии при движении тела под действием сил тяжести и упругости. 2. Молекулярная физика. Термодинамика. Лабораторные работы: 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Измерение поверхностного натяжения жидкости. 2.3. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 3. Электродинамика. Лабораторные работы: 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.3. Изучение интерференции и дифракции света. В учреждениях СПО (156 час.) 1. Механика. Лабораторные работы Исследование движения тела под действием постоянной силы. Изучение закона сохранения импульса и реактивного движения. 26 Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Молекулярная физика. Термодинамика Лабораторные работы. 2.1. Измерение влажности воздуха. 2.2. Измерение поверхностного натяжения жидкости. 2.3. Наблюдение роста кристаллов из раствора. 3. Электродинамика Лабораторные работы: 3.1. Изучение закона Ома для участка цепи. 3.2. Изучение явления электромагнитной индукции. 3.3. Изучение интерференции и дифракции света. Химия 1. Общая и неорганическая химия Лабораторные опыты. Моделирование построения Периодической таблицы химических элементов. Приготовление суспензии карбоната кальция в воде. Получение эмульсии моторного масла. Ознакомление со свойствами дисперсных систем. Электролитическая диссоциация Практическая работа №1. Приготовление раствора заданной концентрации. Лабораторные опыты. Испытание растворов кислот индикаторами. Взаимодействие металлов с кислотами. Взаимодействие кислот с оксидами металлов. Взаимодействие кислот с основаниями. Взаимодействие кислот с солями. Испытание растворов щелочей индикаторами. Взаимодействие щелочей с солями. Разложение нерастворимых оснований. Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с другом. Гидролиз солей различного типа. 27 1.6. Химические реакции Лабораторные опыты. Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды. Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее концентрации. Зависимость скорости взаимодействия оксида меди(II) с серной кислотой от температуры. 1.7. Металлы и неметаллы Лабораторные опыты. Закалка и отпуск стали. Ознакомление со структурами серого и белого чугуна. Распознавание руд железа. Практическая работа №2. Получение, собирание и распознавание газов. Практическая работа №3. Решение экспериментальных задач. 2. Органическая химия 2.1. Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений. Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул органических веществ. 2.2. Углеводороды и их природные источники. Лабораторные опыты. Ознакомление с коллекцией образцов нефти и продуктов ее переработки. Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины. 2.3. Кислородсодержащие органические соединения. Лабораторные опыты. Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди(II). Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных кислот. Доказательство непредельного характера жидкого жира. Взаимодействие глюкозы и сахарозы с гидроксидом меди(II). Качественная реакция на крахмал. 2.4. Азотсодержащие органические соединения. Полимеры 28 Лабораторные опыты. Растворение белков в воде. Обнаружение белков в молоке и в мясном бульоне. Денатурация раствора белка куриного яйца спиртом, растворами солей тяжелых металлов и при нагревании. Практическая работа № 4. Решение экспериментальных задач на идентификацию органических соединений. Практическая работа № 5. Распознавание пластмасс и волокон. Естественнонаучный профиль Раздел 1. Органическая химия 1.1. Предмет органической химии. Теория строения органических соединений. Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул-представителей различных классов органических соединений. Практические работы. Обнаружение углерода и водорода в органическом соединении. Обнаружение галогенов (проба Бейльштейна). 1.2. Предельные углеводороды Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов. Изготовление парафинированной бумаги, испытание ее свойств: отношение к воде и жирам. Обнаружение воды, сажи, углекислого газа в продуктах горения свечи. Ознакомление со свойствами твердых парафинов: плавление, растворимость в воде и органических растворителях, химическая инертность (отсутствие взаимодействия с бромной водой, растворами перманганата калия, гидроксида натрия и серной кислоты). Практическая работа. Получение метана и изучение его свойств: горение, отношение к бромной воде и раствору перманганата калия. 1.3. Этиленовые и диеновые углеводороды 29 Лабораторные опыты. Обнаружение непредельных соединений в керосине, скипидаре. Ознакомление с образцами полиэтилена и полипропилена. Распознавание образцов алканов и алкенов. Практическая работа. Получение этилена дегидратацией этилового спирта. Взаимодействие этилена с бромной водой, раствором перманганата калия. Сравнение пламени этилена с пламенем предельных углеводородов (метана, пропан-бутановой смеси). 1.4. Ацетиленовые углеводороды Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул алкинов, их изомеров. 1.6. Природные источники углеводородов Лабораторные опыты. Определение наличия непредельных углеводородов в бензине и керосине. Растворимость различных нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо, вазелин, парафин) друг в друге. 1.7. Гидроксильные соединения. Лабораторные опыты. Ректификация смеси этанол–вода. Обнаружение воды в азеотропной смеси воды и этилового спирта. Практическая работа. Изучение растворимости спиртов в воде. Окисление спиртов различного строения хромовой смесью. Получение диэтилового эфира. Получение глицерата меди. 1.8. Альдегиды и кетоны. Лабораторные опыты. Окисление этанола в этаналь раскаленной медной проволокой. Получение фенолоформальдегидного полимера. Распознавание раствора ацетона и формалина. Практическая работа. Изучение восстановительных свойств альдегидов: реакция «серебряного зеркала», восстановление гидроксида меди(II). Взаимодействие формальдегида с гидросульфитом натрия. 30 1.9. Карбоновые кислоты и их производные Лабораторные опыты. Взаимодействие раствора уксусной кислоты с магнием, оксидом цинка, гидроксидом железа (III), раствором карбоната калия и стеарата калия. Ознакомление с образцами сложных эфиров. Отношение сложных эфиров к воде и органическим веществам. «Выведение» жирного пятна с помощью сложного эфира. Растворимость жиров в воде и органических растворителях. Сравнение моющих свойств хозяйственного мыла и СМС в жесткой воде. Практическая работа. Растворимость различных карбоновых кислот в воде. Взаимодействие уксусной кислоты с металлами. Получение изоамилового эфира уксусной кислоты. Сравнение степени ненасыщенности твердого и жидкого жиров. Омыление жира. Получение мыла и изучение его свойств: пенообразование, реакции ионного обмена, гидролиз, выделение свободных жирных кислот. 1.10. Углеводы Лабораторные опыты. Ознакомление с физическими свойствами глюкозы (аптечная упаковка, таблетки). Кислотный гидролиз сахарозы. Знакомство с образцами полисахаридов. Обнаружение крахмала с помощью качественной реакции в меде, хлебе, йогурте, маргарине, макаронных изделиях, крупах. Практическая работа. Реакция «серебряного зеркала» глюкозы. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II) при различных температурах. Действие аммиачного раствора оксида серебра на сахарозу. Обнаружение лактозы в молоке. Действие иода на крахмал. 1.11. Амины, аминокислоты, белки Лабораторные опыты. Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов. Растворение белков в воде и их коагуляция. Обнаружение белка в курином яйце и молоке. 31 Практическая работа. Образование солей анилина. Бромирование анилина. Образование солей глицина. Получение медной соли глицина. Денатурация белка. Цветные реакции белков. 1.12. Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты Лабораторные опыты. Изготовление объемных и шаростержневых моделей азотистых гетероциклов. 1.13. Биологически активные соединения Лабораторные опыты. Испытание растворимости адреналина в воде и соляной кислоте. Обнаружение аспирина в готовой лекарственной форме. Практическая работа. Обнаружение витамина А в подсолнечном масле. Обнаружение витамина С в яблочном соке. Определение витамина D в рыбьем жире или курином желтке. Действие амилозы слюны на крахмал. Действие дегидрогеназы на метиленовый синий. Действие каталазы на пероксид водорода. Анализ лекарственных препаратов, производных салициловой кислоты. Анализ лекарственных препаратов, производных п-аминофенола. Раздел 2. Общая и неорганическая химия. 2.1. Химия – наука о веществах Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул некоторых органических и неорганических веществ. Практическая работа. Очистка веществ фильтрованием и дистилляцией. Очистка веществ перекристаллизацией. 2.2. Строение атома Лабораторные опыты. Наблюдение спектров испускания и поглощения соединений химических элементов с помощью спектроскопа. 2.3. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева 32 Лабораторные опыты. Сравнение свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов элементов III периода. 2.4. Строение вещества Лабораторные опыты. Взаимодействие многоатомных спиртов с фелинговой жидкостью. Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+. 2.5. Полимеры Лабораторные опыты. Ознакомление с образцами пластмасс, волокон, каучуков, минералов и горных пород. Проверка пластмасс на электрическую проводимость, горючесть, отношение к растворам кислот, щелочей и окислителей. Сравнение свойств термореактивных и термопластичных пластмасс. Получение нитей из капроновой или лавсановой смолы. Обнаружение хлора в поливинилхлориде. 2.6. Дисперсные системы Лабораторные опыты. Получение суспензии серы и канифоли. Получение эмульсии растительного масла и бензола. Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия. 2.7. Химические реакции Лабораторные опыты. Получение кислорода разложением пероксида водорода и (или) перманганата калия. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды для органических и неорганических кислот. 2.8. Растворы Лабораторные опыты. Характер диссоциации различных гидроксидов. Практическая работа. Приготовление растворов различных видов концентрации. 2.9. Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы 33 Лабораторные опыты. Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами солей и растворами кислот. Взаимодействие серной и азотной кислот с медью. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах. 2.10. Классификация веществ. Простые вещества Лабораторные опыты. Ознакомление с образцами представителей классов неорганических представителей классов веществ. Ознакомление органических веществ. с образцами Ознакомление с коллекцией руд. Получение и свойства кислорода. Получение и свойства водорода. Получение пластической серы, химические свойства серы. Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей. Свойства угля: адсорбционные, восстановительные. Взаимодействие цинка или алюминия с растворами кислот и щелочей. Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов. 2.11. Основные классы неорганических и органических соединений Лабораторные опыты. Получение и свойства углекислого газа. Свойства соляной, серной (разбавленной) и уксусной кислот. Взаимодействие гидроксида натрия с солями (сульфатом меди(II) и хлоридом аммония). Разложение гидроксида меди. Получение и амфотерные свойства гидроксида алюминия. Получение жесткой воды и изучение ее свойств. Устранение временной и постоянной жесткости. Практическая работа. Получение хлороводорода и соляной кислоты, их свойства. Получение аммиака, его свойства. 2.12. Химия элементов Лабораторные опыты. Изучение свойств простых веществ и соединений s-элементов. Изучение свойств простых веществ и соединений р-элементов. 34 Изучение свойств простых веществ и соединений d-элементов. Практическая работа. Получение гидроксидов алюминия и цинка и исследование их свойств. Получение и исследование свойств оксидов серы, углерода, фосфора. 2.13. Химия в жизни общества Лабораторные опыты. Ознакомление с коллекцией удобрений и пестицидов. Ознакомление с образцами средств бытовой химии и лекарственных препаратов. Биология Технический и естественнонаучный профиль 1. Учение о клетке. Лабораторные и практические работы: 1.1. Наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микропрепаратах, их описание. 1.2. Приготовление и описание микропрепаратов клеток растений. 1.3. Сравнение строения клеток растений и животных по готовым микропрепаратам. 2. Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов. Лабораторные и практические работы: 2.1. Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их эволюционного родства. 3. Основы генетики и селекции. Лабораторные и практические работы 3.1. Составление простейших схем моногибридного и дигибридного скрещивания. Решение генетических задач. 3.2. Анализ фенотипической изменчивости. Выявление мутагенов в окружающей среде и косвенная оценка возможного их влияния на организм. 35 4. История развития жизни на земле. Лабораторные и практические работы: 4.1. Описание особей одного вида по морфологическому критерию. Приспособление организмов к разным средам обитания (к водной, наземно-воздушной, почвенной). 4.2. Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека. 5. Основы экологии. Лабораторные и практические работы: 5.1. Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтах своей местности. 5.2. Сравнительное описание одной из естественных природных систем (например, леса) и какой-нибудь агроэкосистемы (например, пшеничного поля). 5.3. Составление схем передачи веществ и энергии по цепям питания в природной экосистеме и в агроценозе. 5.4. Описание и практическое создание искусственной экосистемы (пресноводный аквариум). Решение экологических задач. 6. Бионика. Экскурсии. Многообразие видов. Сезонные (весенние, осенние) изменения в природе. Многообразие сортов культурных растений и пород домашних животных, методы их выведения (селекционная станция, племенная ферма, сельскохозяйственная выставка).Естественные и искусственные экосистемы своего района. 36 Естествознание Социально-экономический профиль (учреждения начального профессионального образования) Физика 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование зависимости силы трения от веса тела. 1.2. Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Электродинамика. Лабораторные работы: 2.1. Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения на ее различных участках. 2.2. Изучение интерференции и дифракции света. Химия 1. Химические свойства и превращения веществ Лабораторные опыты: 1.1. Зависимость скорости химической реакции от различных факторов (температуры, концентрации веществ, действия катализаторов). 2. Неорганические соединения. Лабораторные опыты: 2.1. Реакции обмена в водных растворах электролитов. 2.2. Определение рН раствора солей. 2.3. Вытеснение хлором брома и йода из состава их солей. 3. Органические соединения. Лабораторные опыты: 3.1. Качественная реакция на глицерин. 37 3.2. Химические свойства уксусной кислоты: взаимодействие с индикаторами, с металлами (Mg), с основаниями (Cu(OH)2) и основными оксидами (CuO). 3.3. Обратимая и необратимая денатурация белков. Биология 1. Клеточное строение организмов. Лабораторные работы: 1.1. Строение растительной, животной и бактериальной клеток под микроскопом. 1.2. Ферментативное расщепление пероксида водорода в клетках растений. 2. Наследственность и изменчивость. Лабораторная работа: 2.1. Изучение изменчивости: построение вариационной кривой (размеры листьев растений, антропометрические данные учащихся). 3. Многообразие и эволюция органического мира. Лабораторная работа: 3.1. Изучение способов адаптации организмов к среде обитания. 4. Надорганизменные системы. Демонстрации и экскурсии Наблюдения, иллюстрирующие влияние экологических факторов на развитие растений и животных. Взаимосвязи в природных экосистемах (лес, луг, водоем). Социально-экономический профиль (учреждения среднего профессионального образования) ФИЗИКА 1. Механика. Лабораторные работы: 1.1. Исследование зависимости силы трения от веса тела. 38 1.2. Изучение зависимости периода колебаний нитяного (или пружинного) маятника от длины нити (или массы груза). 2. Тепловые явления. Лабораторная работа: 2.1. Измерение температуры вещества в зависимости от времени при изменениях агрегатных состояний. 3. Электромагнитные явления Лабораторные работы: 3.3. Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения на ее различных участках. 3.4. Изучение интерференции и дифракции света. 4. Строение атома и квантовая физика. Демонстрации. Фотоэффект. Фотоэлемент. Излучение лазера. Счетчик ионизирующих излучений. Химия с элементами экологии. 5. Вода, растворы. Лабораторные работы: 5.1. Анализ содержания примесей в воде. 5.2. Очистка загрязненной воды. 5.3. Устранение жесткости воды. 6. Химические процессы в атмосфере. Лабораторные работы: 6.1. Определение химического состава атмосферы. 6.2. Измерение уровня СО2. 6.3. Механизм образования кислотных дождей. 7. Химия и организм человека Лабораторные работы: 7.1. Анализ состава молока. 7.2. Определение содержания витамина С в напитках. 39 7.3. Определение содержания железа в продуктах питания. Биология с элементами экологии 8. Наиболее общие представления о жизни Лабораторная работа: 8.1. Рассматривание клеток и тканей в оптический микроскоп. 9. Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности Лабораторные работы: 9.1. Действие слюны на крахмал. 9.2. Утомление при статической и динамической работе. 9.3. Рассматривание крови человека и лягушки под микроскопом. 10. Человек и окружающая среда. Экскурсия. Антропогенное воздействие на окружающую среду. Гуманитарный профиль (учреждения среднего профессионального образования) Физика 1. Механика. Лабораторная работа: 1.1. Исследование зависимости силы трения от веса тела. 2. Тепловые явления. Лабораторная работа: 2.2. Измерение температуры вещества в зависимости от времени при изменениях агрегатных состояний. 3. Электромагнитные явления. Лабораторная работа: 3.3. Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения на ее различных участках. 40 Химия с элементами экологии 4. Вода, растворы Лабораторные работы: 4.1. Анализ содержания примесей в воде. 4.2. Очистка загрязненной воды. 4.3. Устранение жесткости воды. 5. Химические процессы в атмосфере. Лабораторные работы: 5.1. Определение химического состава атмосферы. 5.2. Измерение уровня СО2. 5.3. Механизм образования кислотных дождей. 6. Химия и организм человека. Лабораторные работы: 6.1. Анализ состава молока. 6.2. Определение содержания витамина С в напитках. 6.3. Определение содержания железа в продуктах питания. Биология с элементами экологии. 7. Наиболее общие представления о жизни Лабораторная работа: 7.1. Рассматривание клеток и тканей в оптический микроскоп. 8. Организм человека и основные проявления его жизнедеятельности. Лабораторные работы: 8.1. Действие слюны на крахмал. 8.2. Утомление при статической и динамической работе. 8.3. Рассматривание крови человека и лягушки под микроскопом. 9. Человек и окружающая среда. Экскурсия. Антропогенное воздействие на окружающую среду. 41 Литература 1. Закон РФ «Об образовании» от 10.07.1992 г. № 3266-1, с изменениями от 1 декабря 2007 г. 2. Типовое положение об учреждении начального профессионального образования, утвержденное Постановлением Правительства РФ от 14 июля 2008 года № 521 3. Типовое положение об учреждении среднего профессионального образования, утвержденное Постановлением Правительства РФ от 18 июля 2008 года N 543. 4. Федеральные государственные образовательные стандарты профессионального образования НПО и СПО. (утвержденные 2009 -2010 г.г., на профессии и специальности). 5. Профессиональная педагогика [Текст] : учебник для студентов, обучающихся по педагогическим специальностям и направлениям / С. Я. Батышев [и др.] ; науч. ред. С. Я. Батышева ; Рос. акад. образования, Ассоц. "Проф. образование", Исслед. центр проблем непрерыв. проф. образования. – М. : АПО, 1997. 6. Петухов, М. А. Профессионально-технологическая система обучения специальным предметам [Текст]: учебное пособие / М. А. Петухов; под науч. ред. А. П. Беляевой. – Ульяновск: УлГТУ, 2001. – 198 с. 7. Скакун, В. А. Организация и методика профессионального обучения [Текст]: учебное пособие / В. А. Скакун. – М.: ФОРУМ: ИНФРА–М, 2007. В помощь руководителю колледжа - М.:УМЦ ПО ДОМ: Форум, 2007г. – 400 с. 8. Глазунова Л.Б., Есенков Ю.В. «Письменное инструктирование учащихся профессиональных образовательных учреждений»: методические рекомендации. – УИПУПРО, 2006 – 40 с. 42 Приложение № 1 Перечень предметов, по которым проводятся лабораторные и практические занятия согласно Госстандарту НПО № п/п 1. 2. 3. 4. 5. Профессия Предмет Количество часов отводимых на лабораторнопрактические занятия Тракторы и автомобили. 270 Основы агрономии. 12 «ТрактористСельскохозяйственные машины. машинист Технологии механизированных сельскохозяйственно работ. го производства» Техническое обслуживание и ремонт машин. «Мастер по техническому обслуживанию и ремонту машиннотракторного парка» «Сварщик» «Мастер столярноплотничных и паркетных работ» «Мастер производства молочной 240 18 60 Тракторы и сельскохозяйственные машины. 204 Технология технического обслуживания машиннотракторного парка. 126 Организация и средства технического обслуживания машинно-тракторного парка. 30 Машины и оборудование животноводческих ферм. 28 Основы теории резки и сварки металлов. 8 Оборудование. 20 Технология сварных конструкций. 4 Технология столярных, плотничных, стекольных и паркетных работ. 20 Биохимия молока и молочных продуктов. 60 Технохимический, бактериологический контроль, 54 43 продукции» учёт и отчетность. Основы микробиологии, санитарии и гигиены. 16 Основы теплотехники и холодильной техники. 50 Технология производства молочной продукции. 66 Оборудование. 66 Стенография. 32 Информационные технологии, компьютеризация производства. 32 Кулинария. 90 «Повар-кондитер» Технология мучных и кондитерских изделий. 54 8. «Продавец, контролер-кассир» Оборудование. 52 Электротехника. 28 9. «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудовани я» Техническое обслуживание и ремонт оборудования. 28 Техническое обслуживание автомобиля. 132 Устройство автомобиля. 114 Плодоовощеводство. 20 Кулинария. 50 Организация обслуживания посетителей. 66 Кулинарная характеристика блюд. 18 Технология коктейлей и напитков. 24 Оборудование бара и буфета. 30 Устройство автомобиля. 108 Техническое обслуживание и ремонт автомобиля. 60 6. 7. 10. 11. 12. 13. «Секретарь» «Автомеханик» «Хозяйка усадьбы» «Официант, бармен» «Слесарь по ремонту автомобиля» 44 14. «Мастер по лесному хозяйству» Машины для лесного хозяйства. 92 Тракторы. 63 Устройство и техническое обслуживание транспортных средств. 34 45 Приложение № 2 Перечень предметов общеобразовательной подготовки, по которым проводятся обязательные лабораторные и практические занятия в соответствии с ФГОС общего образования № п/п Количество часов отводимых на лабораторные занятия для ОУ НПО Предмет Технический профиль ( 273-178 час.) Социальноэкономический профиль Естественнонаучны й профиль ( 234-173 час) 1. Физика 14 (при 178 час. – 8) - 12 (при 173 час. – 9) 2. Химия 5 - 25 3. Информатика и 60 (при 95 час) – 60 (при 95 час) – ИКТ 127 (при 195 121 (при 195 час) час) 4. Естествознание № п/п - 45 15 - Количество часов отводимых на лабораторные занятия для ОУ СПО Предмет 1. Физика 2. Химия 3. 4. Технически Социально- Естественнонау Гуманитарн й профиль экономическ чный профиль ый ий профиль профиль 13 (при 178 час. – 8) - 9 - 15 - 25 - Информатика и ИКТ 70 66 45 66 Естествознание - 15 - 12 46 Приложение №3 Лабораторная работа № 3 (лабораторная работа разработана Хасановой Т.В, преподавателем ОГОУ НПО ПУ №31) Дисциплина «Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования» Тема: Сборка схемы включения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Снятие механических и рабочих характеристик Цель работы: Научиться запускать в ход двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Снять механические и рабочие характеристики с двигателя. Основные теоретические положения Двигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию, подводимую к нему из сети, в механическую энергию вращения, снимаемую с вала двигателя. Двигатель постоянного тока состоит из станции, на которой укреплены электромагниты постоянного тока, и якоря, снабженного коллектором со щетками. У двигателя параллельного возбуждения обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря. Для пуска двигателя применяют пусковой реостат. В начале пуска включены все элементы пускового сопротивления. По мере разгона двигателя пусковое сопротивление реостата уменьшают. В рабочем режиме пусковое сопротивление выведено полностью. Частота вращения якоря двигателя прямо пропорциональна магнитному потоку Ф. Что бы изменить направление вращения якоря двигателя необходимо изменять направление тока в мотке якоря или в обмотке возбуждения. Частоту вращения в двигателе параллельного возбуждения регулируют изменением магнитного потока, для чего в цепь обмотки возбуждения включают регулировочный реостат. Для нагрузки двигателя можно применять при выполнении работы механический или электромагнитный тормоз. Свойства двигателя отражают его рабочие и механические характеристики. Рабочими характеристиками называются зависимости частоты вращения n, ток Т, вращающего момента II и коэффициента полезного действия ŋ от мощности Р2 на валу двигателя при постоянных значениях напряжения и тока возбуждения. 47 Основной характеристикой двигателя является механическая характеристика, определяющая зависимость частоты вращения вала двигателя n от величины вращающего момента. При проведении работы скорость вращения измеряется тахометром. Тормозящий момент, создаваемый при помощи тормоза, вычисляется путем измерения тормозной силы F (н) и плеча l (м), к которому приложена эта сила. Вращающий момент двигателя равный тормозящему в установившемся режиме определяется по формуле: М =Fl Коэффициент полезного действия - это отношение полезной мощности Р2, отдаваемой двигателем рабочей машине, к мощности Р1, которую двигатель получает из сети: ŋ = Р2 х 100%; Р2 = M ω ω= 2П п; Р1 60 Р1 = Uн ( 1я + 1в) = UнI, где ω - угловая скорость вращения вала двигателя, рад/сек n - скорость вращения вала двигателя, об/мин. Оборудование и аппаратура 1 . Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения. 2. Тормоз ленточный или электромагнитный с диаметром. 3. Источник постоянного тока с регулируемым напряжением. 4. Амперметр магнитоэлектрической системы постоянного тока на 20 А. 5. Амперметр магнитоэлектрической системы на 3 А. 6. Вольтметр постоянного тока 150 В – 1 шт. 7. Реостат пусковой - 1 шт . 8. Реостат регулирующий - 2 шт. 9. Тахометр для измерения частоты вращения якоря двигателя - 1 Порядок выполнения работы 1. Ознакомиться с конструкцией и схемой двигателя постоянного тока параллельного возбуждения. 2. Собрать схему по рис.1. 3. Запустить двигатель, убедившись, что пусковой реостат находится в пусковом положении, сопротивление реостатов в цепи якоря возбуждения наименьшее. 4. Осуществить регулирование скорости вращения двигателя с помошью реостата, включенного в цепь обмотки возбуждения. Записать наибольшую и наименьшую скорости вращения двигателя. 48 5. Для получения рабочих характеристик, работающий двигатель постепенно нагружают с помощью тормоза и поддерживают неизменным напряжение на зажимах якоря Ин с помощью реостата. 6. Установить ток возбуждения Iв. 7. Постепенно, начиная с холостого хода, увеличивать силу на плече тормоза и записать 3-4 раза ток якоря, частоту вращения и силу тормо жения. 8. Данные, полученные в результате опыта и расчетов, занести в таблицу. 9. Снять механические характеристики. Для этого произвести торможение двигателя без добавочного сопротивления в цепи якоря, а затем торможение двигателя при изменении сопротивления, включенного в цепь якоря. Записать в таблицу данные М, n, F. 10. По данным таблицы построить механические и рабочие характеристики (таблица1). 11. Составить отчет и вывод о работе. Таблица 1 № опыта Данные опыта F,Н n2, об/мин Iя, A U, В Iв, A Данные расчета М, P1, P2, HM кВт кВт n, % Рис. 1. Схема включения двигателя 49 Контрольные вопросы: 1. Что такое двигатель постоянного тока? 2. Каково устройство двигателя постоянного тока? 3. Какой закон положен в основу работы двигателя постоянного тока? 4. Перечислите основные схемы включения двигателя постоянного тока. 5. Как можно изменить направление вращения якоря двигателя? 6. Как можно изменить частоту вращения двигателя параллельного возбуждения? 7. Как определяется коэффициент полезного действия двигателя постоянного тока? 8. Как включается обмотка возбуждения в двигателе постоянного тока? 9. Какое правило используется для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле? 10. Как запускают в ход двигатель постоянного тока? Литература, рекомендуемая для подготовки к выполнению лабораторной работы 1. Акимова Н.А. «Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт эклектического и электромеханического оборудования» - М.: ВШ., 2001 2. Глебович А.Л. «Лабораторные работы по электротехнике с основами промышленной электроники» - М.: В.Ш., 2002г Семёнов В.А. «Лабораторнопрактические работы по специальной технологии» - М: В.Ш., 1988г. 3. Кацман М.М. «Лабораторные работы по электрическим машинам и электроприводу» - М.:ВШ., 2006 г. 4. Кацман М.М. «Электрические машины» - М.:ВШ., 2000 г. 5. Семёнов В.Д. «Справочник молодого электромонтёра по ремонту электрооборудования промышленных предприятий» - М.: ВШ., 1982г. 50 Приложение №4 Практическая работа №1. Дисциплина «Химия» (практическая работа разработана М.П. Костиной преподавателем химии, УТПиТ) Тема: Приготовление раствора заданной концентрации. Цель работы: Ознакомится с методами приготовления раствора различных концентраций. Основные теоретические положения. Растворами называются однородные (гомогенные) смеси двух или большею числа веществ. Т.к. в растворах все компоненты находятся в виде отдельных атомов, молекул и ионов, химические процессы в них протекаю быстрее. Классификация растворов основана на различных признаках: по агрегатному состоянию, в зависимости от характера природы растворителя, по концентрации растворенного вещества, наконец, растворы электролитов и неэлектролитов. При растворении следует помнить «подобное растворяется в подобном», т.е. полярные вещества хорошо растворяются в полярных средах, а неполярные - в неполярных. Растворимость различных веществ обычно рассчитывается на 100 г чистого растворители. Концентрацию растворов выражают различными способами: весовая концентрация с % (w %) - количество безводного вещества в граммах на 100 г раствора; ) молярность (см) - число молей растворенного вещества в 1 литре раствора; ) нормальность (сн) - число грамм - эквивалентов вещества в 1 литре раствора; моляльность (сm) - число молей растворенного вещества на 1 ООО грамм растворителя; состав раствора также можно выразить суммой мольных долей растворенного вещества и растворителя (N). В профессии повара очень широко используются вещества, способные растворить и быть растворителями, это H2O, спирты, сахара, крахмалы, белки, соли и т.д. Вводимые в пищевые продукты некоторые химические вещества должны препятствовать развитию микроорганизмов, к таким консервантам относят уксусную, бензойную кислоты, поваренную соль. При приготовлении супов, соусов, различных напитков, при мариновании овощей, плодов, мяса, грибов, рыбы мы имеем дело с различными растворами. Алкогольная и молочная продукция - это тоже растворы. Кондитерские товары состоят в основном, из сахара или другого сладкого вещества (медицинский ксилит, сорбит), а также соков различных фруктов и ягод, молока и т.д.. консервантом здесь служит сахар 60-75 %. 51 Очень часто приходится работать с уксусной эссенцией, концентрация которой высока (70%), а в приготовлении блюд необходима гораздо меньшая концентрация от 7% до 9%, надо уметь готовить растворы менее концентрированные из концентрированных и т.д. Оборудование и реактивы: 1. Химическая посуда, ареометры, стаканы (100 мл.), колбы, мерные цилиндры. 2. Реактивы (Н28О4 концентрированная, СН3СООН, NaCL). 3. Технические весы, разновесы. 4. Справочники. Порядок выполнения работы: 1. Приготовление растворов различной концентрации (15%, 0.1 М, 0,1 Н). 2. Приготовление раствора заданной концентрации смешиванием растворов более высокой и низкой концентрации. 3. Решение задач с использованием различных способов выражения концентрации растворов. Опыт 1. Между плотностью раствора (р) и концентрацией растворенного вещества существует непосредственная зависимость. Эта зависимость установлена и приводится в справочниках в виде таблиц. Плотность раствора чаще всего определяют с помощью ареометров. Для этого исследуемый раствор наливают в стеклянный цилиндр, погружая в него поочередно ареометры, подбирают такой из них, при котором уровень жидкости находится в пределах его шкалы. Показания ареометра запишите, так как это отвечает плотности этой жидкости. В опыте исследуйте серную кислоту. Опыт 2. а) Для приготовления 15% раствора поваренной соли, необходимо по формуле mp вещества w= ---------- * 100% mр-pа рассчитать mр в-ва, если масса раствора 100 г. Отметить на весах полученную массу вещества и растворить его в дистиллированной воде (mH20=mрра-mNaCL)Взвешивать воду, как и другие жидкости не весах нельзя! Мы отмериваем объем воды в миллилитрах, а не ее массу, т.к. число мл воды, равно требуемому числу граммов, т.к. РH20= 1 Чтобы отмерить нужный V воды, возьмите мерный цилиндр, установите цену его деления. В цилиндр наливают столько воды, чтобы её мениск совмещался с нужным делением. Отмеренную воду выливают в стакан, где находится соль, и хорошо размешивают до полного растворения соли. Раствор готов. I способ. Для приготовления 0,1М или 0,1 Н растворов Н2SO4, сначала определяют плотность ареометром, в справочнике находят концентрацию кислоты. Отмерить мензуркой 10-15 мл Н28О4. В мерную колбу вместимостью 100 мл примерно на 1/4 её объема наливают дистиллированную воду, затем 52 через воронку переливают кислоту. Доводят уровень жидкости в колбе до метки по нижнему мениску. Раствор готов. Молярные растворы готовят в мерных колбах. У этих колб точно измеренная вместимость, величины которой написаны на стенке колбы, в нашем опыте это 100 мл. II способ. Задачу можно решать и используя массу вещества. Дано: Решение: Урра=100мл v Ст=0,1 моль/л Сm=----------- => V H2SO4 = 0,1 л*0,1моль/л=0,001 моль V Таким образом, для приготовления нужного раствора необходимо взять 0,001 моль Н2S04 По формуле m= М*v = 98 г/моль * 0,001 моль = 0,98 г. Теперь можно приготовить раствор (см. опыт 2 а). Раствор из мерной колбы необходимо перелить в склянку. Опыт 3. 1 способ. Приготовить 100 мл. 10% раствора уксусной кислоты, имея в своём распоряжении 70% и 9% растворы СН3СООН. В справочнике по концентрации растворов найти плотность СН3СООН. Составить схему расчета по «правилу креста» и вычислить массы исходных 70% и 9% растворов. Пользуясь плотностями, найти объемы растворов. m1=c-c2 m2=c1-c с1 m1 с с2 m2 С - концентрация приготовленного раствора, в % С1С2- высокая и низкая концентрация исходных растворов, в % m1 и m2- массы исходных растворов более высокой и низкой концентрации. Отмерить вычисленные объемы исходных растворов, слить в колбу на 100 мл и тщательно перемешать. Часть раствора перелить в цилиндр, измерить ареометром плотность, найти по справочнику концентрацию в %. Расхождения с расчетными данными должны быть незначительные. II способ. Решение задачи, используя массу, не « правило креста». Какой объем 2% раствора НСL надо приготовить из 20 л 26% раствора её. Сколько литров воды для этого понадобится? Решение 1) Чтобы приготовить 2% раствор необходимо знать, какова масса НСL в 20 л 26% раствора кислоты? m(HCI) w1*m1 W = --------*100% = > m H C I =-------m1(pp) 100% 53 Так как неизвестна, а известен V1, кислоты, как и другие жидкости не взвешивают, а измеряют их объем, используя формулу m1= V1*p1 (по таблице находим р1(26%) = 1,132 кг/л) m1= 20л*1,132 кг/л = 22,64 кг 2) По уравнению определяем m1= 26*22,64 / 100% = 45,8864 (кг) 3) По формуле mHCI 45,8864*100% m2=--------*100%= --------- ----= 294,32 кг w2 2% m 294,32 4) V=-------; p2(2%=1,01кг/л); V=-----------=291,4 л p2 1,01 5) Для приготовления 2% раствора, т.е. для разведения 26% раствора понадобится объем воды = 291,4 л - 20 л = 271,4 л Контрольные вопросы: 1) Задача. Плотность 18% водного раствора а - глюкозы (С6Н12О6- виноградный сахар) при 20 градусов С равна 1,0712 г/мл. Выразить состав раствора в мольных долях, найти молярную, нормальную, моляльную концентрации. 2) Какие применяются способы выражения концентрации растворов? 3) От чего зависит растворимость веществ? 4) Какую роль играют растворы в профессии повара, продавца? 5) Приведите по несколько примеров твердых веществ, используемых в вашей профессии, которые: хорошо растворимы; практически нерастворимы. 6) Почему при открывании бутылки с газированной водой начинается обильное выделение газа, тогда как в закрытой бутылке этого не наблюдается. 54
