Что такое кпд в педагогике
Раздел 10. Основы разработки КПД для детей и подростков
Детство как культурно-исторический феномен. Стили воспитания и принципы отношений между родителями и детьми в истории человечества (Л.Демоз). Взаимосвязь семьи и общества в процессе воспитания. Подлинное понимание детства (Р.Кемпбелл, Б.Спок, А.Фромм, Л.Пэрну) и стереотипы общественного сознания. Культурно-воспитательная деятельность как система формирования ценностно-ориентационного мира ребенка. Развитие базовых психосоциальных потребностей ребенка и решение его внутренних проблем (поиски себя, самореализация, как базовая цель воспитания). Специфика детского досуга: понятия «полудосуг»; «реальный и мнимый досуг»; досуг как «зона ограниченного влияния взрослых»; досуговые занятия, помогающие выбору профессии. Принципы и формы детского досуга. Социально-культурные институты, обеспечивающие досуг детей и подростков. Основные направления их деятельности. Место детства в социальной политике государства: Конвенция о правах ребенка, закон «Об образовании», Основные направления государственной социальной политики по улучшению положения детей в РФ, законопроект «Об основах государственной политики по защите прав ребенка», Федеральная программа «Дети России».
Специфика психофизического развития ребенка первого периода детства (3-6 лет): совершенствование физических навыков, интеллекта, речевой деятельности. Период активного расцвета воображения – первоосновы творчества. Новообразования «кризиса трех лет» (Э.Келер, Л.С.Выготский). Игра как ведущий тип деятельности дошкольников. Творческие и организационные игры как средство воспитания. Детское право в регулировании отношений детской среды. Взрослый человек (носитель определенных социальных функций) как предмет игры. Влияние взрослого человека на развитие личности дошкольника: эмоциональная зависимость ребенка от взрослого, притязания на признание взрослых, притязания на любовь. Влияние группы сверстников: притязания на признание сверстниками, взаимные оценки. Детский конформизм. Воспитательное воздействие детской среды. Типы досугового общения детей первого периода детства.
Психофизическое развитие ребенка второго периода детства (7-10 лет). Симптоматика «кризиса семи лет»: потеря детской непосредственности, манерничанье, симптом «горькой конфеты». Предшкольный синдром. Изменения психики: переход к операциональному мышлению, децентрации, познавательный характер памяти, сосредоточение на малоинтересных вещах. Изменения мотиваций и поведения. Самооценка ребенка. Продуктивность высокой самооценки (М.И. Лисина). Досуг младших школьников. Стратегии приобщения ребенка к ценностям культуры. Развитие интересов на фоне широкого круга увлечений. Специфика культурно-воспитательной работы с младшими школьниками. Методика коллективных творческих дел (И.П.Иванов). Понятие художественная и творческая деятельность детей младшего школьного возраста. Основные требования к организации творческой деятельности детей второго периода детства. Источники и методы стимулирования художественной деятельности детей младшего школьного возраста. Основные элементы стимулирования творческой активности детей второго периода детства. Технология и методика организации праздника для детей-младших школьников.
История изучения отрочества: биологическая концепция С.Холла, культурно-психологическая концепция Э.Шпрангера, социально-культурная концепция М.Мид и Р.Бенедикт. Зоны развития в подростковом возрасте: пубертатное, когнитивное развитие, изменения в социализации (освобождение от опеки родителей и вхождение в группу сверстников), становление идентичности (Э.Эриксон). Перенос центра жизни из учебной деятельности в сферу досуга. Специфика культурно-воспитательной работы с подростками: учет противоречий подросткового возраста, три этапа подросткового кризиса. Трудности социализации и индивидуализации. Тактика активной помощи и выстраивания линии поведения в посткритическую фазу. Традиционные досуговые мероприятия для подростков. Мотивации самовыражения, самоутверждения, общения, когнитивной деятельности в подростковой среде. Конфликт «отцов и детей». Конфликтные ситуации в подростковой среде и пути выхода из них. Ролевые игры по решению проблемных ситуаций из жизни подростков.
Трудные дети в реальной педагогической практике: реальные жертвы, потенциальные жертвы, латентные жертвы (А.В.Мудрик). Возрастные проявления непослушания. Трудные характеры. Классификация нервных нарушений у детей. Отклонения в отношениях в семье и в воспитании как причина неврозов. Предупреждение отклонений в поведении ребенка. Устранение неврозов средствами культурно-воспитательной работы с детьми: игровая коррекция страхов и поведения. Проблема социальной дезадаптации личности в детском возрасте. Сущность и особенность методики развития творческих способностей и познавательной активности трудных детей. Способы включения трудных детей (детдомовцев) в общую жизнь культурно-досугового учреждения.
Характеристика детей с различными отклонениями в развитии. Технология и методика культурно-воспитательной работы с детьми с ограниченными возможностями развития в условиях культурно-досуговых центров и летнего лагеря. Программы клинически-ориентированного, телесно-ориентированного тренинга и игротерапия. Методика использования компьютерных игр в реабилитационной работе. Профессиональная этика руководителя детского коллектива, где есть дети с ограниченными возможностями развития. Развивающие игры. Игры и упражнения для детей с ограниченными возможностями развития с целью психокоррекции в условиях культурно-досугового учреждения или летнего лагеря.
Понятие «одаренные дети». Социально-психологическая характеристика одаренных детей. Признаки одаренности. Рекомендации для родителей по воспитанию и развитию творческого потенциала детей с признаками одаренности. Методика выявления одаренности детей и методика снятия барьеров в творчестве. Проблемы одаренных детей: изоляция в играх, неконформизм, перфекционизм (стремление к совершенству), нереалистичность целей и т.д. «Звездная» болезнь. Методика стимулирования одаренности детей согласно Д.Льюису. Игры и упражнения для одаренных детей с целью диагностики и психокоррекции.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ
Смотреть что такое «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ» в других словарях:
Педагогическая психология — Эта страница требует существенной переработки. Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К улучшению/20 марта 2012. Дата постановки к улучшению 20 марта 2012 … Википедия
Педагогическая технология — Понятие «педагогическая технология» появилось в начале 1960 х годов. С 1966 года в Англии раз в два года проходят конференции, по материалам которых выпускаются книги «Aspects of Educational Technology». Этот же термин используется и в… … Энциклопедия педагогических технологий
ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ — набор технологических процедур, обеспечивающих систематическое и последовательное воплощение на практике заранее спроектированного учебно воспитательного процесса. Педагогическая технология это не только использование технических средств в… … Профессиональное образование. Словарь
ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ — деятельность, осуществляемая специально подготовленными профессионалами в образовательных учреждениях для достижения результатов, предусмотренных учебной программой или рядом программ, а также иными задачами образования и его социальными целями… … Профессиональное образование. Словарь
Индивидуальная педагогическая система — устойчивое целостное единство всех элементов деятельности отдельного педагога по воспитанию, обучению и развитию учащихся. У каждого учителя складывается своя индивидуальная педагогическая система, отличная от системы другого учителя. На… … Основы духовной культуры (энциклопедический словарь педагога)
ПРАКТИКА ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ — форма проф. обучения в высших и ср. пед. уч заведениях, ведущее звено практич. подготовки будущих учителей Проводится в условиях, максимально приближенных к проф. деятельности педагога. В процессе П. п. интенсифицируется проф. и личностное… … Российская педагогическая энциклопедия
ИМПРОВИЗАЦИЯ педагогическая — (от лат. improvisus неожиданный, внезапный), деятельность учителя, воспитателя, осуществляемая в ходе пед. общения, без предварит. осмысления, обдумывания. Целью пед. И. является нахождение нового решения в конкретных условиях обучения и… … Российская педагогическая энциклопедия
ИМПРОВИЗАЦИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ — – нахождение учителем неожиданного пед. решения в ходе урока или общения и практически мгновенное его воплощение. Процесс И. п. состоит из четырех этапов, к рые представляют собой по сути в сжатом виде все стадии творческого процесса. Первый этап … Педагогический словарь
Психология образования — Педагогическая психология или психология образования раздел психологии, изучающий методы человеческого обучения, эффективность выполнения ими образовательных задач, эффективность педагогических мер, психологические аспекты преподавания и т. д.… … Википедия
Психология обучения — Педагогическая психология или психология образования раздел психологии, изучающий методы человеческого обучения, эффективность выполнения ими образовательных задач, эффективность педагогических мер, психологические аспекты преподавания и т. д.… … Википедия
Коэффициент полезного действия (КПД)
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
КПД: понятие коэффициента полезного действия
Представьте, что вы пришли на работу в офис, выпили кофе, поболтали с коллегами, посмотрели в окно, пообедали, еще посмотрели в окно — вот и день прошел. Если вы не сделали ни одного дела по работе, то можно считать, что ваш коэффициент полезного действия равен нулю.
В обратной ситуации, когда вы сделали все запланированное — КПД равен 100%.
По сути, КПД — это процент полезной работы от работы затраченной.
Вычисляется по формуле:
Формула КПД
η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Aполезная — полезная работа [Дж]
Aзатраченная — затраченная работа [Дж]
Есть такое философское эссе Альбера Камю «Миф о Сизифе». Оно основано на легенде о неком Сизифе, который был наказан за обман. Его приговорили после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх на гору, откуда этот булыжник скатывался, после чего Сизиф тащил его обратно в гору. То есть он делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Есть даже выражение «Сизифов труд», которое описывает какое-либо бесполезное действие.
Давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень с горы не скатился. Тогда, во-первых, Камю бы не написал об этом эссе, потому что никакого бесполезного труда не было. А во-вторых, КПД в таком случае был бы не нулевым.
Полезная работа в этом случае равна приобретенной булыжником потенциальной энергии. Потенциальная энергия прямо пропорционально зависит от высоты: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. То есть, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше потенциальная энергия, а значит и полезная работа.
Потенциальная энергия
Еп = mg
Еп — потенциальная энергия [Дж]
g — ускорение свободного падения [м/с^2]
На планете Земля g ≃ 9,8 м/с^2
Затраченная работа здесь — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.
Механическая работа
А = FS
A — механическая работа [Дж]
F — приложенная сила [Н]
И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?
Все очень просто! Задаем два вопроса:
В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы). Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.
КПД в механике
Главный секрет заключается в том, что эта формула подойдет для всех видов КПД.
η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Aполезная — полезная работа [Дж]
Aзатраченная — затраченная работа [Дж]
Дальше мы просто заменяем полезную и затраченную работы на те величины, которые ими являются.
Давайте разберемся на примере задачи.
Задача
Чтобы вкатить санки массой 4 кг в горку длиной 12 метров, мальчик приложил силу в 15 Н. Высота горки равна 2 м. Найти КПД этого процесса. Ускорение свободного падения принять равным g ≃9,8 м/с^2
Запишем формулу КПД.
η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100%
Теперь задаем два главных вопроса:
Ради чего все это затеяли?
Чтобы санки в горку поднять — то есть ради приобретения телом потенциальной энергии. Значит в данном процессе полезная работа равна потенциальной энергии санок.
Потенциальная энергия
Еп = mgh
Еп — потенциальная энергия [Дж]
g — ускорение свободного падения [м/с^2]
На планете Земля g ≃9,8 м/с^2
За счет чего процесс происходит?
За счет мальчика, он же тянет санки. Значит затраченная работа равна механической работе
Механическая работа
А = FS
A — механическая работа [Дж]
F — приложенная сила [Н]
Заменим формуле КПД полезную работу на потенциальную энергию, а затраченную — на механическую работу:
η = Eп/A * 100% = mgh/FS * 100%
η = 4*9,8*2/15*12 * 100% = 78,4/180 * 100% ≃ 43,6 %
Ответ: КПД процесса приблизительно равен 43,6 %
КПД в термодинамике
В термодинамике КПД — очень важная величина. Она полностью определяет эффективность такой штуки, как тепловая машина.
Схема теплового двигателя выглядит так:
У теплового двигателя обязательно есть нагреватель, который (не может быть!) нагревает рабочее тело, передавая ему количество теплоты Q1 или Qнагревателя (оба варианта верны, это зависит лишь от учебника, в котором вы нашли формулу).
Оставшееся количество теплоты Q2 или Qхолодильника отводится к холодильнику, после чего возвращается к нагревателю и процесс повторяется.
КПД такой тепловой машины будет равен:
КПД тепловой машины
η = (Aполезная/Qнагревателя) * 100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Aполезная — полезная работа (механическая) [Дж]
Qнагревателя — количество теплоты, полученное от нагревателя[Дж]
Если мы выразим полезную (механическую) работу через Qнагревателя и Qхолодильника, мы получим:
A = Qнагревателя — Qхолодильника.
Подставим в числитель и получим такой вариант формулы.
КПД тепловой машины
η = Qнагревателя — Qхолодильника/Qнагревателя * 100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Qнагревателя — количество теплоты, полученное от нагревателя[Дж]
Qхолодильника — количество теплоты, отданное холодильнику [Дж]
А возможно ли создать тепловую машину, которая будет работать только за счет охлаждения одного тела?
Точно нет! Если у нас не будет нагревателя, то просто нечего будет передавать на механическую работу. Любой такой процесс — когда энергия не приходит из ниоткуда — означал бы возможность существования вечного двигателя.
Поскольку свидетельств такого процесса в мире не существует, то мы можем сделать вывод: вечный двигатель невозможен. Это второе начало термодинамики.
Запишем его, чтобы не забыть:
Невозможно создать периодическую тепловую машину за счет охлаждения одного тела без изменений в других телах.
Задача
Найти КПД тепловой машины, если рабочее тело получило от нагревателя 20кДж, а отдало холодильнику 10 кДж.
Решение:
Возьмем формулу для расчета КПД:
η = Qнагревателя — Qхолодильника/Qнагревателя * 100%
η = 20 — 10/20 *100% = 50%
Ответ: КПД тепловой машины равен 50%
Идеальная тепловая машина: цикл Карно
Давайте еще чуть-чуть пофантазируем: какая она — идеальная тепловая машина. Кажется, что это та, у которой КПД равен 100%.
На самом деле понятие «идеальная тепловая машина» уже существует. Это тепловая машина, у которой в качестве рабочего тела взят идеальный газ. Такая тепловая машина работает по циклу Карно. Зависимость давления от объема в этом цикле выглядит следующим образом
А КПД для цикла Карно можно найти через температуры нагревателя и холодильника.
КПД цикла Карно
η = Tнагревателя — Tхолодильника /Tнагревателя *100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Tнагревателя — температура нагревателя[Дж]
Tхолодильника — температура холодильника [Дж]
КПД в электродинамике
Мы каждый день пользуемся различными электронными устройствами: от чайника до смартфона, от компьютера до робота-пылесоса — и у каждого устройства можно определить, насколько оно эффективно выполняет задачу, для которой оно предназначено, просто посчитав КПД.
η = Aполезная/Aзатраченная *100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Aполезная — полезная работа [Дж]
Aзатраченная — затраченная работа [Дж]
Для электрических цепей тоже есть нюансы. Давайте разбираться на примере задачи.
Задачка, чтобы разобраться
Найти КПД электрического чайника, если вода в нем приобрела 22176 Дж тепла за 2 минуты, напряжение в сети — 220 В, а сила тока в чайнике 1,4 А.
Решение:
Цель электрического чайника — вскипятить воду. То есть его полезная работа — это количество теплоты, которое пошло на нагревание воды. Оно нам известно, но формулу вспомнить все равно полезно 😉
Количество теплоты, затраченное на нагревание
Q — количество теплоты [Дж]
c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]
tконечная — конечная температура [˚C]
tначальная — начальная температура [˚C]
Работает чайник, потому что в розетку подключен. Затраченная работа в данном случае — это работа электрического тока.
Работа электрического тока
A = (I^2)*Rt = (U^2)/R *t = UIt
A — работа электрического тока [Дж]
R — сопротивление [Ом]
То есть в данном случае формула КПД будет иметь вид:
η = Q/A *100% = Q/UIt *100%
Переводим минуты в секунды — 2 минуты = 120 секунд. Теперь намм известны все значения, поэтому подставим их:
η = 22176/220*1,4*120 *100% = 60%
Ответ: КПД чайника равен 60%.
Давайте выведем еще одну формулу для КПД, которая часто пригождается для электрических цепей, но применима ко всему. Для этого нужна формула работы через мощность:
Работа электрического тока
A — работа электрического тока [Дж]
Подставим эту формулу в числитель и в знаменатель, учитывая, что мощность разная — полезная и затраченная. Поскольку мы всегда говорим об одном процессе, то есть полезная и затраченная работа ограничены одним и тем же промежутком времени, можно сократить время и получить формулу КПД через мощность.
η = Pполезная/Pзатраченная *100%
η — коэффициент полезного действия [%]
Pполезная — полезная мощность [Дж]
Pзатраченная — затраченная мощность [Дж]
Просто о сложном, но важном КПД.
КПД…что это за зверь такой-этот коэффициент полезного действия? Звучит как-то чрезвычайно занудно, научно. Причем настолько, что вникать и разбираться тут же отпадает всякое желание. Я предлагаю не спешить закрывать страничку и набраться немного терпения. Ведь КПД для любого ДВС и даже автомобиля в целом, понятие во многом определяющее…неплохо бы понимать о чем речь.
Хочу заметить, что именно благодаря работе конструкторов над повышением КПД двигателя и трансмиссии мы имеем мощные и одновременно экономичные автомобили. Конструкции двигателей постоянно претерпевают изменения главным образом в борьбе за высокий КПД, а мощность, крутящий момент, топливная экономичность являются уже продуктом, результатом этой борьбы. Нужно понимать, что можно сделать двигатель сколько угодно большим или сжигать уйму топлива в нем, но если при этом коэффициент полезного действия этого двигателя не на высоте, не ждите от него высокой мощности. Понять это очень просто. Взгляните на характеристики автомобиля, скажем, года эдак 1930 и сопоставьте их с характеристикой авто хотя бы 2000 годов. В глаза сразу бросится факт неэффективности двигателей ушедшей эпохи.
Для начала определимся, что это вообще такое –КПД? Эта величина, собственно, показывает какая часть энергии (например-полученной при сгорании топлива)в механизме или устройстве расходуется на то, что нас интересует(например-передвижение автомобиля), а какая тратится впустую(например-нагрев системы охлаждения).Пользуясь логикой, КПД можно определить для любого механизма или системы механизмов. Достаточно «отделить зерна от плевел», иначе говоря, соотнести полезное для нас действие с нашими общими затратами энергии. Выразить математически полезную работу можно как угодно. Но так уж принято, что выражается она коэффициентом, ибо потом проще считать всяческие силы, мощности и прочую физику.
В ДВС отношение полезной механической работы, которую мы получили, к общей затраченной теплоте, полученной при сгорании топлива, называют эффективным КПД. Это основная величина и отражает она степень использования теплоты сгорания топлива в двигателе, с учетом всех видов потерь, как тепловых так и механических. Эта величина позволит нам обоснованно судить о эффективности двигателя. НО! Для оценки его эффективности на разных уровнях и этапах понятие эффективного КПД уже не подходит и в этом случае эффективный КПД разбивается на составляющие и используются еще как минимум два вида КПД это индикаторный КПД и механический КПД двигателя. Давайте разбираться что есть что и зачем?
Я думаю всем понятно, что в таком сложном механизме, как ДВС, передать энергию путем кучи преобразований и без потерь невозможно. Потери происходят из-за газообмена, когда поршень работает как насос(насосные потери), из-за трения поршня и колец о цилиндр, из-за трения в подшипниках вращающихся деталей, при приводе дополнительных механизмов, таких как газораспределительный механизм. И это далеко не все факторы. Для оценки этих потерь вводится понятие механического КПД двигателя.
Если с механикой все более или менее понятно и осязаемо, то понятиями, дающими оценку эффективности использования теплоты все не так просто.
Основным критерием оценки эффективности использования теплоты является индикаторный КПД двигателя. Он отражает степень использования теплоты в действительном, происходящем в нашем конкретном двигателе, цикле. С учетом всех тепловых потерь в нем. Математически- это отношение теплоты, которая потратилась на совершение полезной работы ко всей затраченной теплоте.
Кроме индикаторного КПД двигателя, существует термический КПД, который описывает эффективность термодинамического цикла, по которому работает данный ДВС. Теория и физика чистой воды, посему останавливаться подробно не будем.
В дополнение к термическому КПД рассмотрим относительный КПД двигателя, который дает оценку насколько удачно конструкция двигателя позволила реализовать идеальный термодинамический цикл, по сравнению с реальным, протекающим в нашем конкретном двигателе. То есть помогает нам учесть потери теплоты. Математически относительный КПД выражается отношением индикаторного(реального теплового) КПД нашего двигателя к термическому КПД идеального термодинамического цикла по которому работает наш двигатель.
И термический и индикаторный КПД рассматривают для дополнительной оценки двигателей. Математически-они две составляющие индикаторного КПД, который можно выразить произведением этих двух величин.
Подробно рассматривать термодинамические циклы не будем, ибо это дебри физики и полагаю никакого терпения не хватит читателю. Возможно в будущем найду хорошую статью и сделаю копипаст.
Как итог хочу сказать что представление о каждом из рассмотренных выше КПД двигателя, дает хороший ключ к пониманию как провести грамотный тюннинг двигателя, а так же для чего конструкторы намудрили в том или ином случае с какой-то казалось бы простой деталью. Это все в свою очередь порой хорошо прочищает мозги от безответственных, «колхозных» настроений и настраивает на грамотный, щепетильный подход к ремонту и обслуживанию автомобиля. Обо всем этом подробно я и постараюсь рассказать вам в следующих статьях.
За сим откланяюсь. Надеюсь, Вам было интересно.