Aspecte metodice privind predarea - învăţarea evaluarea capitolului: Instalaţia de distribuţie a motoarelor cu ardere internă

Transcript

1 Roxana Cîrcota Aspecte metodice privind predarea - învăţarea evaluarea capitolului: Instalaţia de distribuţie a motoarelor cu ardere internă Editura Sfântul Ierarh Nicolae 2010 ISBN Lucrare publicată în Sala de Lectură a Editurii Sfântul Ierarh Nicolae, la adresa:

2 CUPRINS CAP. I : Importanţa teoretică şi practic-aplicativă a temei tratate Justificarea alegerii temei Importanţa şi locul disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor în cadrul pregătirii de specialitate...2 CAP. II : Sistemul de distribuţie al M.A.I. 2.1 Rolul mecanismului de distribuţie al M.A.I Rolul funcţional al mecanismului de distribuţie Clasificarea mecanismului de distribuţie Corelarea funcţionării mecanismului de distribuţie cu procesul din cilindrii Umplerea şi evacuarea la M.A.I. în 4T NS şi S Umplerea şi evacuarea la MAI în 2T NS şi S Condiţionarea reciprocă a procesului de umplere şi evacuare Supraalimentarea MAI Sistemul de distribuţie al MAI în 4T Soluţii constructive Construcţia mecanismului de distribuţie Construcţia organelor din grupa supapei Construcţia organelor de acţionare a supapei Diagramele distribuţiei Reglajul mecanismului de distribuţie Sistemul de distribuţie al MAI în 2T Soluţii constructive Metode de acţionare a distribuţiei Materiale utilizate la confecţionarea elementelor distribuţiei Îmbunătăţirea sistemului de distribuţie în vederea optimizării procesului de schimb a gazelor Distribuţia variabilă...50

3 Sistemul BMW VALVETRONIC Funcţionarea sistemului VALVETRONIC Avantajele sistemului VALVETRONIC Întreţinerea, defecte şi remedierea sistemului de distribuţie Întreţinerea sistemului de distribuţie Defecte de exploatare ale sistemului de distribuţie Repararea sistemului de distribuţie Punerea la punct a sistemului de distribuţie...66 CAP. III : Competenţele pedagogice ale disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor Ierarhizarea şi clasificarea obiectivelor instructiv-educative Elaborarea competenţelor CAP. IV : Metode de instruire şi mijloace de învăţământ folosite în predarea disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor Metode de instruire folosite in predarea disciplinei Clasificarea metodelor de învăţământ Necesitatea folosirii metodelor active în predarea disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor Metode de instruire folosite în predarea disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor Metode de comunicare Metode de explorare a realităţii Metode bazate pe acţiune Metode de raţionalizare a predării şi învăţării Mijloace de învăţământ necesare în predarea disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor Categorii de mijloace de învăţământ necesare în predarea disciplinei Integrarea mijloacelor de învăţământ în activitatea didactică...97

4 4.2.3 Cabinetul tehnic şi atelierul de instruire practică - cadrul optim de folosire a mijloacelor de învăţământ...99 CAP. V : Forme de organizare a activităţii instructiv- educative la disciplina Tehnologii în mecanica motoarelor Lecţia formă de bază a organizării procesului de învăţământ Tipuri de lecţii folosite la disciplina Tehnologii în mecanica motoarelor Lecţia mixtă sau combinată Lecţia de comunicare/ însuşire de noi cunoştinţe Lecţia pentru formarea priceperilor şi deprinderilor Lecţia de consolidare(recapitulare) şi sistematizare Lecţia de verificare şi apreciere a rezultatelor şcolare Moduri de organizare a procesului instructiv educativ în cadrul lecţiei la disciplina Tehnologii în mecanica motoarelor CAP. VI : Evaluarea randamentului şcolar Importanţa evaluării Probleme actuale privind evaluarea performantelor şcolare Forme de evaluare folosite în predarea modulului Tehnologii în mecanica motoarelor Evaluarea iniţială Evaluarea sumativă Evaluarea formativă Metode de evaluare folosite în activitatea de evaluare la disciplina Tehnologii în mecanica motoarelor Metode tradiţionale de evaluare Metode complementare de evaluare Instrumente de evaluare utilizate în activitatea de evaluare la modulul Sistemul de distribuţie Itemi obiectivi Itemi semiobiectivi Itemi subiectivi...157

5 6.6 Dezvoltarea capacităţii de autoevaluare la elevi CAP. VII : Proiectarea activităţii didactice la modulul Tehnologii în mecanica motoarelor Aspecte practice ale proiectării didactice Etapele proiectării procesului instructiv-educativ Proiectarea demersului didactic conform metodologiei aplicării noului curriculum Lectura personalizată a programelor şcolare Planificarea calendaristică orientativă Proiectarea unei unităţi de învăţare Identificarea competenţelor Selectarea şi organizarea conţinuturilor temei Analiza resurselor Proiectarea lecţiei CAP. VIII: Experimentul pedagogic Etapele unui experiment pedagogic Desfăşurarea experimentului pedagogic ameliorativ Formularea şi definirea problemei Formularea ipotezei Elaborarea planului experimental Aplicarea planului experimental Analiza datelor şi interpretarea rezultatelor experimentale Concluziile cercetării experimentale Bibliografie

6 CAPITOLUL I IMPORTANŢA TEORETICĂ ŞI PRACTIC-APLICATIVĂ A TEMEI TRATATE 1.1. Justificarea alegerii temei Reforma învăţământului profesional şi tehnic din ţara noastră în perspectiva iminentei aderări la U.E., are drept obiectiv principal realizarea unei pregătiri profesionale la nivelul standardelor din ţările Comunităţii Europene, adaptată la cerinţele economiei de piaţă şi în concordanţă cu evoluţia pieţei muncii din România. Strategia de dezvoltare a învăţământului profesional şi tehnic respectă prevederile Legii învăţământului şi ţine seama de tradiţia învăţământului românesc, precum şi de realizările şi tendinţele de dezvoltare a acestor forme de învăţământ în ţările Comunităţii Europene şi pe plan mondial. Formarea tehnică şi profesională este structurată la nivel naţional pe 20 de familii ocupaţionale. Pornind de la constatarea, că pentru dobândirea unei autentice pregătiri profesionale, de mare importanţă sunt cunoştinţele fundamentale pe care trebuie să le posede elevul, conţinutul învăţământului profesional este structurat pe două componente principale şi anume: - pregătirea generală care are ca obiectiv de bază dezvoltarea facultăţilor intelectuale ale elevilor, precum şi dezvoltarea cunoştinţelor necesare pentru înţelegerea conţinutului pregătirii tehnice şi de specialitate; - pregătirea tehnică şi de formare profesională care are ca obiectiv principal, asigurarea unei temeinice pregătiri tehnice şi de specialitate specifice familiei ocupaţionale, precum şi formarea abilităţilor necesare practicării unei profesii. Pregătirea generală şi tehnică trebuie astfel realizate încât să dea posibilitatea elevilor ca după pregătirea de bază să poată alege meseria în care doresc să se califice dintr-o diversitate de căi de aprofundare a pregătirii profesionale, în funcţie de opţiunile fiecăruia şi de solicitările pieţei muncii. În elaborarea programelor de pregătire tehnică şi profesională se va ţine seama de realizarea celor trei componente de bază ale formării: - competenţele profesionale prin care se asigură satisfacerea exigenţelor partenerilor economici şi sociali, stabilite prin standardele de pregătire profesională; 1

7 - competenţele tehnice prin care se asigură integrarea competenţelor profesionale în cunoştinţele tehnice de specialitate; - competenţele polifuncţionale prin care se asigură capacitatea de a interveni în activităţi conexe cu activitatea de bază (de control, de întreţinere, de organizare, etc.). Prin noile curricula se urmăreşte ca învăţământul profesional şi tehnic să capete un puternic caracter formativ, prin organizarea unui proces de învăţământ axat pe lucrări practice de laborator şi atelier. De asemenea, prin programul de reformă se acordă o atenţie deosebită asigurării bazei materiale, a mijloacelor de instruire, ca suport pentru curriculum care să faciliteze trecerea de la un învăţământ centrat pe profesor la un învăţământ centrat pe elev. O altă latură pe care se pune un accent deosebit în cadrul reformei este pregătirea cadrelor didactice, atât cu privire la formarea iniţială, cât şi în ceea ce priveşte perfecţionarea continuă. Elaborarea prezentei lucrări care are drept temă: Aspecte metodice privind predarea - învăţarea evaluarea capitolului : Instalaţia de distribuţie a motoarelor cu ardere internă reprezintă o etapă în perfecţionarea pregătirii mele profesionale. Tema abordată mi-a permis pe de o parte valorificarea experienţei didactice în predarea disciplinelor tehnice, iar pe de altă parte a fost o provocare pentru găsirea de soluţii privind diversificarea metodelor de instruire şi a tehnicilor de evaluare în scopul formării competenţelor specifice disciplinei. Lucrarea, care este rezultatul activităţii de documentare, experimentare şi observare precum şi al valorificării experienţei la catedră şi al experienţei practice în producţie, oferă un posibil model de abordare teoretică şi metodică a predării modulului Tehnologii în mecanica motoarelor având drept scop perfecţionarea procesului instructiv-educativ. Lucrarea se adresează atât inginerilor-profesori cât şi maiştrilor instructori care se ocupă de pregătirea de bază a elevilor de clasa a X-a, şcoala de arte şi meserii, nivel II, pregătire prin care elevii trebuie să dobândească abilităţi, cunoştinţe şi competenţe generale în domeniile de calificare de la nivelul II, care să le permită fie continuarea pregătirii la nivelul III, fie integrarea pe piaţa muncii Importanţa şi locul disciplinei Tehnologii în mecanica motoarelor în cadrul pregătirii de specialitate Obiectivul României de a semna Tratatul de aderare la U.E. în 2005, presupune accelerarea reformelor în toate domeniile vieţii economice şi sociale. Domeniului educaţie i s-a 2

8 acordat de la început o atenţie deosebită, astfel încât diplomele eliberate în ţara noastră care certifică competenţele într-o anumită meserie să fie recunoscute în ţările membre ale Comunităţii Europene. În acest scop au fost alocate fonduri comunitare pentru dezvoltarea bazei materiale a unităţilor de învăţământ, pentru participarea cadrelor didactice şi a elevilor la diferite proiecte de parteneriat europene. Grupul Şcolar Industrial de Marină este una din şcolile care pregăteşte personal muncitor calificat în domeniul mecanic şi care a beneficiat de astfel de fonduri de la U.E. Şcoala dispune de ateliere, laboratoare şi cabinete de specialitate în care se realizează pregătirea viitorilor muncitori calificaţi la exigenţele cerute pe piaţa muncii. Pregătirea profesională se realizează prin discipline de specialitate şi discipline de cultură generală care urmăresc formarea unor absolvenţi în măsură să decidă asupra propriei cariere, asupra propriilor trasee de dezvoltare intelectuală şi profesională şi care să se integreze activ şi rapid pe piaţa muncii şi în viaţa socială. Disciplinele de specialitate asigură formarea competenţelor profesionale, printr-un proces de instruire realizat progresiv pe toată perioada şcolarizării, pornind de la problemele generale spre cele specifice unei meserii. Proiectarea curriculumului şcolar pentru nivelul I, s-a făcut după un model nou, centrat pe abilităţi cheie, competenţe tehnice generale şi competenţe tehnice specializate, fiind structurat pe unităţi de competenţă, potrivit Standardelor de Pregătire Profesională (fig. 1.2). Unitatea de competenţă Condiţii de aplicabilitate Nivelul Standarde de pregătire profesională Probe de evaluare Valoarea creditului Criterii de performanţă Competenţe 3

9 Fig.1.2. Structura Standardului de Pregătire Profesională Standardele de Pregătire Profesională sunt documente ce reprezintă transpunerea Standardului Ocupaţional în oferta educaţională şi au structura prezentată în fig Curriculumul şcolar pentru modulul tehnologii în mecanica motoarelor s-a constituit prin agregarea următoarelor abilităţi cheie şi competenţe tehnice generale. Abilităţi cheie: Comunicare şi numeraţie; Lucrul în echipă; Organizarea locului de muncă; Rezolvarea de probleme. Competenţe tehnice generale: descrie construcţia motoarelor cu ardere internă; identifică părţile componente ale unui motor cu ardere internă; descrie funcţionarea motoarelor cu ardere internă execută lucrări de întreţinere curente defineşte operaţiile de pregătire a locului de muncă alege sculele şi dispozitivele necesare de montare şi demontare a componentelor unui motor cu ardere internă; execută operaţii de verificare şi control ale organelor fixe şi mobile; respectă ordinea logică a operaţiilor de montare şi demontare la un motor cu ardere internă; interpretează şi utilizează fişa operaţională a unei operaţii de întreţinere îndeplineşte criteriile de calitate, cantitate şi timp pentru lucrările de întreţinere Pentru studiul modulului, elevii beneficiază de manuale şcolare, C.D.- uri cu lecţii demonstrative, casete video cu filme documentare pentru protecţia la locul de muncă, machete, subansambluri şi ansambluri de motoare termice, lecţii pe calculator. Fiecare din aceste resurse materiale conţine atât fondul de cunoştinţe necesar pentru realizarea competenţelor sus menţionate, necesitat de practicarea meseriei, cât şi aplicaţiile necesare consolidării cunoştinţelor şi formării deprinderilor necesare. În urma consultării manualului profesorul obţine informaţii care se referă la concepte: sisteme de noţiuni, clasificări şi tehnici de lucru specifice la gradul de detaliere a acestor informaţii şi la gradul de complexitate a aplicaţiilor. 4

10 Fiecărei unităţi de competenţă îi corespunde o serie de competenţe: Exemplu: Competenţele unităţii de competenţă executarea montării şi demontării motoarelor cu ardere internă sunt: Identifică părţile componente ale unui motor cu ardere internă; Defineşte operaţiile de pregătire a locului de muncă; Alege sculele şi dispozitivele necesare la operaţii de montare şi demontare a componentelor unui motor cu ardere internă; Respectă ordinea logică a operaţiilor de montare şi demontare a componentelor unui motor cu ardere internă; Competenţelor le sunt asociate anumite conţinuturi tematice. Tabelul de corelare a competenţelor şi conţinuturilor, pentru modulul Tehnologii în mecanica motoarelor, este prezentat în Anexa 1. Competenţele pentru abilităţile cheie şi competenţele tehnice generale corespunzătoare modulului Tehnologii în mecanica motoarelor se formează prin instruire teoretică şi laborator tehnologic, pregătire practică tehnologică. Conţinuturile care corespund competenţelor se corelează cu numărul de credite acordate pentru unităţile de competenţă, în corelaţie cu numărul de ore din planul de învăţământ alocate pentru cele două tipuri de instruire. Pentru modulul Tehnologii în mecanica motoarelor sunt alocate un număr de 330 ore, din care instruire practică tehnologică 180 ore, laborator tehnologic 120 ore. Modelul Tehnologii în mecanica motoarelor pe lângă abilităţile şi competenţele specifice necesare practicării unei meserii pe care le formează la elevi, contribuie, prin interconexiunile cu celelalte module de specialitate şi discipline de cultură generală la formarea deplină a personalităţii elevilor, capabili să desfăşoare o activitate complexă şi eficientă. Interdisciplinarităţile create prin tema abordată sunt prezentate în fig

11 LIMBA ŞI LITERATURA ROMÂNĂ Dezvoltă capacitatea de exprimare, de comunicare MATERII PRIME ŞI MATERIALE Cunoaşterea materiilor prime şi a materialelor din care sunt confecţionate piesele LIMBI MODERNE Permit consultarea literaturii de specialitate scrisă în limbi străine CALITATEA PRODUSELOR Stabilirea caracteristicilor de disponibilitate a produselor MECANICĂ APLICATĂ Identificarea diferitelor tipuri de asamblări şi explicarea rolului în sisteme tehnice SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE MATEMATICA Dezvoltă gândirea logică, ştiinţifică INFORMATICA Permite utilizarea bazelor de date şi tehnoredactarea de documente INSTRUIRE PRACTICĂ Asigură formarea abilităţilor practice FIZICĂ Cunoaşterea legilor termodinamicii Fig Schema conexiunilor interdisciplinare. 6

12 CAPITOLUL II INSTALAŢIA DE DISTRIBUŢIE UTILIZATĂ LA MOTOARELE CU ARDERE INTERNĂ 2.1. Rolul mecanismului de distribuţie la M.A.I Rolul funcţional al mecanismului de distribuţie Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură umplerea periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi evacuarea gazelor de ardere din cilindrii motorului, într-o anumită ordine de lucru. Mecanismul de distribuţie este alcătuit din trei părţi: - colectoarele cu gaze care distribuie şi transportă gazele proaspete între cilindrii motorului şi colectează gazele de ardere din cilindri, transportându-le în atmosferă; - mecanismul care comandă deschiderea şi închiderea periodică a orificiilor de admisie şi evacuare ale cilindrilor; - amortizorul de zgomot Clasificarea mecanismelor de distribuţie După tipul motorului distribuţia poate fi pentru motoare în 4 şi 2 timpi. Motoarele în 4 timpi utilizează mecanismul de distribuţie cu supape. Cele în 2 timpi, în general, nu au supape ci ferestre în cilindri, care sunt deschise şi închise prin deplasarea pistonului de o formă specială (cu deflector) Se disting trei procedee de comandă a deschiderii şi închiderii orificiilor de admisie şi evacuare, denumite corespunzător: 1- distribuţia prin supape; 2- distribuţia prin sertare; 3- distribuţia prin lumini; Procedeele 1 şi 2 impun utilizarea unui mecanism distinct de comandă a distribuţiei. Procedeul 3 realizează comanda orificiilor cu ajutorul mecanismului bielă- manivelă, prin intermediul direct al pistonului. Distribuţia prin supape este aproape universală la motoarele în patru timpi, iar distribuţia prin lumini la motoarele în doi timpi. Mecanismul de distribuţie asigură deschiderea şi închiderea orificiilor pentru intrarea şi ieşirea gazelor din cilindru, la momente precis stabilite. La motoarele în 4 timpi distribuţia se realizează prin supape. La motoarele în 2 timpi, se foloseşte distribuţia cu sertar, al cărui rol îl îndeplineşte pistonul. La M.A.C. şi la M.A.S. se foloseşte numai distribuţia cu supape în cap. 7

13 Corelarea funcţionării mecanismului de distribuţie cu procesele din cilindrii M.A.S în 4T NS sau S se construiesc ca M.A.I rapide, ireversibile, cu rotaţie în sens orar sau trigonometric cu puteri nominale cuprinse între P e,nom =35 70 kw (m.a.s NS) respectiv P e,nom = kw (M.A.S S) la turaţii nominale n nom = rot/min. Se utilizează în special pe autoturisme şi autovehicule de transport marfă de dimensiuni reduse. M.A.C în 4T se construiesc ca M.A.I rapide sau semirapide (utilizate în instalaţiile de propulsie navale). M.A.C în 4T rapide se construiesc NS sau S, sunt ireversibile, cu rotaţie în sens orar sau trigonometric cu puteri nominale cuprinse între P e,nom = kw (m.a.c NS) respectiv P e,nom = kw (m.a.c S) la turaţii nominale n nom = rot/min. Se utilizează în special pe autoturisme, autovehicule de transport marfă de dimensiuni mijlocii şi mari. M.A.C în 4T semirapide se construiesc în general S, sunt ireversibile sau reversibile, sunt folosite în propulsia navală şi au puteri nominale cuprinse între P e,nom = kw, la turaţii nominale n nom = rot/min Diferenţele dintre M.A.I 4T NS şi M.A.I 4TS aceasta constând în : -- procesul de schimbare a gazelor se desfăşoară la o presiune mai mare decât presiunea atmosferică, -- procesul de admisie se desfăsoară la o presiune apropiată de presiunea de supraalimentare p k, superioară presiunii la care se face evacuarea forţată. -- procesului de schimbare al gazelor, căruia îi corespunde diagrama de pompaj )partea de jos din diagrama pv) în revine un lucrul mecanic pozitiv, lucrul mecanic livrat de fapt de agregatul de supraalimentare. Mai pot fi specificate şi următoarele aspecte : -- construcţia M.A.I S este mai robustă decât a M.A.I NS, la aceleaşi dimensiuni principale şi care funcţionează la aceeaşi turaţie, deoarece solicitările mecanice şi termomecanice sunt mai mari ; -- nivelul presiunilor şi al temperaturilor este mai ridicat la M.A.I 4TS decât la M.A.I 4TNS, la aceleaşi dimensiuni şi turaţie de funcţionare; - unghiurile de avans şi întârziere pentru S.A şi S.E, în sensul : -- unghiul de avans la deschiderea S.E este mai mare decât la M.A.I 4TNS pentru a se mări energia gazelor arse evacuate din cilindri, energie care urmează să fie prelucrată în turbina din TK, îmbunătăţind astfel funcţionarea în comun a TK şi M.A.I S ; 8

14 -- perioada de baleiaj este mai mare decât la m.a.i NS, realizându-se o încărcare mai bună a cilindrilor, favorizată fiind şi de presiunea p k >p ev >p o. Desfăşurarea proceselor din M.A.I 4TS este similară celor din M.A.I 4TNS, cu precizările de mai sus. Supraalimentarea aplicată la M.A.C este benefică deoarece duce la o funcţionare mai liniştită decât la M.A.C NS, fiind redusă perioada de întârziere la aprindere ; aplicarea supraalimentării la M.A.C conduce la îmbunătăţirea substanţială a indicilor tehnici, termoeconomici şi de exploatare ai M.A.C. Cu toate ca supraalimentarea M.A.C si M.A.S au la bază aceleasi principii si scop există deosebiri importante. La m.a.s raportul aer/combustibil trebuie menţinut pe cât posibil în jurul valorii economice (adică stoechiometrice) dar nu trebuie să depăseasca limita superioara a acestui raport, limita peste care amestecul nu se mai aprinde. Din acest motiv M.A.S trebuie înzestrate cu sonda, pentru a cunoaste în permanenţa compoziţia gazelor de ardere (prezenta O 2 ) si în funcţie de aceasta de a regla în permanenţă raportul aer/combustibil printr-un sistem electronic iar pentru cele supralimentate si un debitmetru de aer la iesirea din compresor pentru masurarea acestuia continuu si comanda unui sistem de reglare a debitului de aer sau amestec carburant (functie de variantele constructive ) functie de cel optim necesar, corespunzator regimului de functionare a motorului. Robustetea motorului permite la M.A.C supraalimentarea cu presiuni mai mari ca la M.A.S (aceasta modalitate fiind in prezent cea prin care se apropie puterea M.A.C de cea a M.A.S la aceleasi dimensiuni ), limitarea acesteia datorandu-se doar solicitarilor mecanice, termice mari ce apar cat si presiunii maxime de injectie ce poate fi asigurata de sistemul de injectie astfel incat sa nu se afecteze buna amestecare a aerului cu combustibilul pulverizat datorita presiunii mai ridicate din cilindru. Principalele probleme puse la supraalimentarea M.A.S sunt : --cresterea tendintei spre ardere anormala, mai ales cu detonatie odata cu cresterea gradului de supralimentare ; --asigurarea gradului de adaptabilitate a TK cu regimurile de functionare ale motorului ce functioneaza intr-o gama larga de turatii si sarcini ; --reducerea gabaritului, masei si costului echipamentului de supraalimentare ; --controlul temperaturii gazelor in fata turbinei care este cu C mai mare decât la M.A.C, favorabil fiind faptul că conţinutul mai redus de oxigen şi lipsa sulfului si a vanadiului conduce la o redusă corozivitate a gazelor eşapate ; 9

15 -- controlul permanent a raportului aer/combustibil pentru mentinerea acestuia la o valoare economica care sa asigure consumul de combustibil scazut si sa nu afecteze aprinderea ; Umplerea şi evacuarea la M.A.I. în 4 T NS şi S M.A.I în 4T pot fi cu umplere naturală (nesupraalimentate, M.A.I 4TNS) sau cu umplere forţată (M.A.I 4TS). M.A.I 4TNS îşi realizează procesul de umplere datorită creşterii volumului cilindrului la deplasarea pistonului de la P.M.I. la P.M.E şi respectiv scăderea presiunii sub presiunea atmosferică în care funcţionează. M.A.I 4TS îşi realizează procesul de umplere datorită creşterii volumului cilindrului la deplasarea pistonului de la P.M.I. la P.M.E şi respectiv sub influenţa presiunii de supraalimentare a încărcăturii prospete, precomprimate în compresorul de supraalimentare al agregatului de supraalimentare. Conform celor precizate pentru M.A.I 4TNS presiunea pe perioada procesului de admisie este situată ca valoare sub valoarea presiunii atmosferice din locul în care funcţionează M.A.I, iar pentru M.A.I 4TS această presiune este peste valoarea presiunii atmosferice, fiind foarte apropiată de valoarea presiunii fornizate de agregatul de supraalimentare. Procesele ciclice din M.A.I 4TNS se realizează în patru curse ale pistonului care corespund la cei 4 timpi de funcţionare ai motorului şi anume : 1 -- umplerea ; 2 comprimarea ; 3 arderea şi destinderea ; 4 evacuarea Fig. 2.1 Fig

16 Fig. 2.3 Fig. 2.4 Supapele motorului nu se deschid şi nu se închid instantaneu, în punctele moarte. Perioadele în care supapele sunt deschise, precizate prin momentele de început şi de sfârşit ale fiecărei perioade, faţă de punctele moarte de referinţă se numesc faze de distribuţie. Fazele de distribuţie au o influenţă hotărâtoare asupra golirii cilindrului de gazele de ardere şi umplerii lui cu încărcătură proaspătă. Datorită deschiderii supapei de evacuare SE cu avans faţă de P.M.E., cantitatea de gaze arse care părăsesc cilindrul sub influenţa diferenţei de presiune dintre cilindru şi mediul ambiant (evacuare liberă) este mai mare. În felul acesta, în cursa de evacuare pistonul deplasează în exterior o cantitate mai mică de gaze de radere (evacuare forţată), deci efectuează un lucru mecanic mai mic. Dacă supapa SE s-ar deschide în P. M. E., lucrul mecanic de evacuare L ev ar avea valori mai ridicate, iar presiunea p ev s-ar menţine, de asemenea, la un nivel mai ridicat, ceea ce ar determina o umplere ulterioară mai redusă. Deschiderea cu avans a SE faţă de P.M.E. duce la o reducere însemnată a presiunii de evacuare p ev şi a lucrului mecanic L ev obţinându-se un câştig de lucru mecanic ΔL ev şi asigurânduse o umplere mai bună. Aceste avantaje conduc însă la pierderea unei părţi din lucrul mecanic de destindere ΔL d (aria haşurată oblic în fig) care s-ar obţine dacă deschiderea supapei de evacuare s-ar fi produs chiar în P.M.E. Valoarea avansului la care lucrul mecanic câştigat (ΔL ev - ΔL d ) este maxim se numeşte avans optim la deschiderea supapei de evacuare. La motoarele rapide unghiul optim este egal cu 40-60º RAC (unghiul de rotaţie al arborelui cotit). Momentul închiderii supapei de evacuare trebuie astfel ales încât a asigure o golire cat mai completa a cilindrului de gazele arse. Nu este raţional ca supapa de evacuare SE să se închidă în P.M.I., in primul rând pentru că între cilindru si mediul ambiant există o diferenţă de presiune p ev -p a 11

17 (figură) sub acţiunea căreia o parte din gazele de ardere mai pot fi evacuate in exterior. Dacă supapa de evacuare se închide cu întârziere,o evacuare suplimentară se realizează şi sub acţiunea inerţiei coloanei de gaze care părăseşte cilindrul. De aceea supapa de evacuare se închide cu întârziere faţă de P.M.I., de obicei α îse =5-40º RAC. Datorită avansului α dse şi întârzierii α îse, durata procesului de evacuare se extinde pe un unghi α e = º RAC, ceea ce reprezintă cu 30-55% mai mult decât durata cursei de evacuare. Deschiderea supapei de admisiune(dsa) trebuie să se producă în momentul în care se asigura cele mai bune condiţii de intrare a gazelor proaspete. Aceasta presupune ca deschiderea supapei de admisiune să înceapă înainte de P.M.I., cu avansul α dsa. Cu cât turaţia motorului este mai ridicată şi deci timpul disponibil pentru ridicarea supapei este mai redus,cu atât α dsa trebuie să fie mai mare(α dsa =5-30º RAC). Pentru a folosi inerţia coloanei de încărcătură proaspătă care, în PMI are o viteză ridicată, supapa de admisiune se închide cu întârziere. Aceasta este justificată si prin faptul că presiunea in cilindru la PME, fiind mai mică decât presiunea atmosferică, este posibilă o umplere suplimentară datorită acestei diferenţe de presiune. Dacă însă întârzierea α îsa este prea mare, devine posibilă o ieşire a încărcăturii proaspete din cilindru, deoarece sensul diferenţei de presiune se inversează. Valoarea optimă a unghiului de întârziere la închiderea supapei SA este cu atât mai mare cu cât turaţia motorului este mai ridicată,fiind cuprinsă, de obicei între 30-60º RAC. Ca urmare şi durata procesului de admisiune se extinde pe un unghi Δα a = º RAC, ceea ce uşurează umplerea cilindrului. Avansurile la deschiderea si întârzierile la închiderea supapelor se precizează fie prin distanţele pistonului faţă de punctul mort cel mai apropiat în momentul respectiv(δ dsa Δ tsa Δ dse Δ îse ), fie prin unghiurile de manivelă(α dsa α îsa α dse α îse ) (fig.2.5),măsurate în raport cu punctele moarte de referinţă. 12

18 Umplerea şi evacuarea la M.A.I. în 2T NS şi S După variaţia presiunii gazelor în cilindrul motorului schimbul de gaze poate fi împărţit în trei faze: Prima fază începe din momentul când încep să fie deschise ferestrele (sau supapele) de evacuare până în momentul când în cilindrul motorului presiunea devine minimă. În decursul acestei faze presiunea în cilindru scade continuu şi coboară uneori sub presiunea atmosferică (0,7..0,8 bar). Gazele arse părăsesc cilindrul datorită diferenţei dintre presiunea din cilindru şi presiunea din colectorul de evacuare. Datorită acestui fapt faza I este denumită evacuare liberă. Faza a II-a a schimbului de gaze începe din momentul în care presiunea din cilindru devine minimă şi durează până în momentul închiderii ferestrelor de baleiaj. În decursul acestei faze se realizează umplerea simultan cu evacuarea, efectuându-se totodată şi spălarea cilindrului cu ajutorul încărcăturii proaspete. Eliminarea gazelor arse fiind determinată prin acţiunea de împingere a încărcăturii proaspete, evacuarea are un caracter forţat. Faza a doua fiind deci faza evacuării forţate şi a baleiajului. Faza a III-a începe în momentul închiderii ferestrelor de baleiaj şi se termină în momentul închiderii ferestrelor de evacuare. În cazul unei distribuţii simetrice are loc aşa numita post evacuare, în decursul căreia se pierde o parte din încărcătura proaspătă, deoarece ferestrele de baleiaj sunt închise înaintea celor de evacuare. Pierderea de încărcătură în decursul fazei a treia limitează şi presiunea încărcăturii proaspete întrucât cu creşterea presiunii din cilindru creşte şi cantitatea de încărcătură proaspătă pierdută prin postevacuare. Acest dezavantaj se înlătură folosind scheme de baleiaj cu distribuţie asimetrică, prin care postevacuarea poate fi înlocuită cu o postumplere. pentru diferite sisteme de baleiaj. 13

19 Condiţionarea reciprocă a procesului de umplere şi evacuare Un prim aspect al acestei condiţionări este relaţia dintre gradele de perfecţiune ale umplerii si evacuării : dacă celelalte condiţii nu se modifică, creşterea gradului de curăţire a cilindrului de gazele arse conduce întotdeauna la o creştere a încărcăturii proaspete rămase in cilindru, deci la o umplere mai bună. Pe de altă parte creşterea cantităţii de incărcătura proaspătă conduce la o micşorare a cantităţii relative de gaze arse. Un al doilea aspect al condiţionarii reciproce se referă la perioada de suprapunere a deschiderii parţiale a SE si SA. La m.a.i 4TNS pe prima porţiune a suprapunerii supapelor, presiunea gazelor din cilindru este mai mare decat presiunea din colectorul de admisie, ceea ce oferă posibilitatea pătrunderii gazelor arse în colectorul de admisie ; gazele arse care pătrund astfel în colectorul de admisie, vor fi aspirate în cilindru pe procesul de admisie, înrăutăţind astfel umplerea, motiv pentru care acest fenomen trebuie evitat. La m.a.s datorită acestui fenomen exista pericolul apartiei procesului de întoarcere de flacără (aprinderea amestecului carburant in galeria de admisie datorita gazelor arse fierbinţi scăpate din evacuare în admisie pe perioada baleiajului. Dintr-un alt punct de vedere datorită încrucisarii deschiderii parţiale a supapelor se poate realiza o spălare a camerei de ardere cu ajutorul amestecului proaspat cu preţul unui consum suplimentar de aer sau amestec combustibil, după caz. Un al treilea aspect al condiţionării reciproce se referă la apariţia undelor de presiune din sistemele de umplere si evacuare. Desfăşurarea pulsatorie a procesului de admisie generează propagarea unor unde de presiune în coloana de încărcatură proaspată, care influentează în mare masură variaţia presiunii din cilindru si prin aceasta calitatea umplerii. Din momentul deschiderii SE se generează aparitia unui tren de unde, care are un caracter dependent de caracteristicile constructive ale sistemului de evacuare si de turaţia m.a.i. Judecând asupra influenţei pe care poata să-l aibă acest tren de unde la sfârsitul cursei de evacuare, pot apare doua situatii : -- amplitudinea presiunii la sfârsitul evacuarii este mica (aspect numit unda de presiune iese din cilindru ) ceea ce atesta o evacuare buna cu un volum mare disponibil pentru umplerea ulterioara ; în această situaţie umplerea poate începe imediat dupa începutul cursei de admisie. -- amplitudinea presiunii la sfârsitul evacuarii este mare (aspect numit unda de presiune intra din cilindru ) ceea ce atesta o evacuare deficitară ; în această situaţie umplerea este întârziată faţă de momentul începutului cursei de admisie, iar umplerea va fi deficitară. Pentru realizarea schimbului de gaze în cele mai bune condiţii, momentele când se deschid şi se închid ferestrele de umplere şi de evacuare sunt hotărâtoare. Pentru ca încărcătura proaspătă să 14

20 poată pătrunde în cilindru este necesar ca presiunea acesteia, p s, să fie mai mare decât presiunea gazelor din cilindru. fig Modul de realizare a schimbului de gaze la motorul în 2T şi la motorul în 4 TS Deoarece destinderea gazelor nu se face până la presiunea p s, din cauza mărimii limitate a destinderii, reducerea presiunii din cilindru sub nivelul presiunii p s se face prin evacuarea anticipată, ceea ce impune ca ferestrele de evacuare să fie deschise înaintea celor de umplere. La motoarele navale se întâlnesc trei variante principale privind momentele deschiderii şi închiderii ferestrelor de umplere şi de evacuare, precum şi a suprapunerii deschiderilor (fig. 2.8). Teoretic se admite că încărcătura proaspătă acţionează asupra gazelor arse ca un piston. În realitate amestecarea dintre încărcătura proaspătă şi gazele arse nu poate fi evitată din cauza difuziei moleculare şi a turbulenţei. Astfel o parte din încărcătura proaspătă este folosită pentru spălarea cilindrului de gazele arse, realizându-se astfel procesul de baleiaj. 15

21 Supraalimentarea M.A.I. Una dintre problemele actuale si de baza ale motoarelor cu ardere interna M.A.C sau M.A.S este necesitatea creşterii puterii pe agregat,a reducerii greutăţii motorului pe kw-ul putere. Exista doua posibilităţi pentru a mari puterea motoarelor : fie că se arde mai mult amestec combustibil in unitatea de timp, fie că se îmbunătăţeşte randamentul transformării căldurii (obţinută prin arderea combustibilului) in lucrul mecanic. Aceste doua metode pot fi aplicate separat sau concomitent. Mărirea cantităţii de combustibil ars este condiţionată de aerul disponibil necesar arderii. Cantitatea de aer se poate mari principial pe doua cai : majorând volumul dezvoltat în unitatea de timp de deplasarea pistoanelor sau mărind valoarea densităţii aerului admis in cilindru. Prima cale se rezolva mărindu-se cilindreea ( volumul cilindrului sau numărul de cilindri ) motorului si /sau turaţia sa, iar a doua cale prin mărirea densităţii aerului introdus in motor ; aceasta a doua cale se poate realiza prin comprimarea prealabilă si introducerea forţată în motor, adică prin supraalimentare si / sau prin scăderea temperaturi aerului adică prin răcirea lui, ambele posibilităţi ducând la creşterea presiunii medii indicate. Supraalimentarea constă in precomprimarea încărcăturii proaspete într-un compresor, eventual răcită intermediar într-un răcitor, înainte de a intra in cilindrii de lucru, crescând astfel încărcătura masică a cilindrilor si deci, puterea pe cilindru, prin crearea posibilităţii arderii unei cantităţi sporite de combustibil. Supraalimentarea duce la cresterea presiunii incarcaturii proaspete si a fluidului de lucru cât si a căldurii evacuate prin racire, deci a solicitarilor mecanice si termice si nu influenteaza solicitarile datorate fortelor de inertie. Rezultă că prin supraalimentare se măreşte apreciabil puterea cu condiţia ca solicitările mecanice să crească mai încet decât puterea motorului si solicitarile termice să nu devină imposibil de controlat. Avantajele supraalimentării sunt : - motorul supraalimentat va produce o putere si un cuplu mai mare decât acelaşi motor nesupraalimentat sau un motor de dimensiuni mai mici supraalimentat produce aceeaşi putere cu un motor nesupraalimentat de aceeaşi categorie de cilindree mai mare (reducerea gabaritului motorului si a masei pe unitatea de putere, reducerea costului pe unitatea de putere ) ; - datorita dimensiunilor mai mici motoarele supraalimentate vor avea o masa mai mica, forţe de inerţie mai mici, frecarea în cuple mai redusa, pierderi prin pompaj si emisiile poluante mai reduse. Dimensiunile mai mici fac posibila montarea compacta, pe caroserii mai mici si uşoare, în cazul automobilelor. 16

22 Datorită densităţii mai mari a aerului sau amestecului carburant introdus in motor (după caz), este compensata si pierderea de putere suferita de motoare odată cu creşterea altitudinii. Dezavantajele supraalimentării sunt legate de : - solicitările termice si mecanice ale organelor motorului cresc substanţial mai ales în cazul supraalimentării înalte si foarte înalte, fiind necesara redimensionarea in primul rând a mecanismului motor, lagărelor si ambreiajului ; - creste complexitatea constructiva a motorului în ce priveşte echipamentul de supraalimentare cat si costul întreţinerii ; mai ales in cazul supraalimentării înalte pot apare probleme cu adaptabilitatea motorului la unele regimuri de exploatare in special in cazul tracţiunii rutiere ( se impune reducerea timpului de răspuns dat de grupul de supraalimentare motorului in special la variaţii bruşte ale regimurilor de exploatare ). În cazul M.A.I. in 4T rapide (M.A.C sau M.A.S) se utilizează, în general pentru motoarele cu puteri mai mici de 40kW, supraalimentarea SM, iar pentru puteri mai mari se utilizează in funcţie de gradul de supraalimentare dorit, de mărimea motorului, costul de fabricaţie, supraalimentarea Comprex, STK intr-o treapta sau sistemul turbocompound. În cazul M.A.C feroviare se utilizează cu precădere supraalimentarea STK intr-o treapta sau doua cu răcitoare intermediare, STK cu doua suflante, SC, sau sistemul turbocompound. În cazul M.A.C navale de puteri mari (motoare in 2T), se utilizează SC, supraalimentarea STK in doua trepte cu răcitoare intermediare, STK cu doua suflante. Se pot aplica următoarele metode de supraalimentare: Supraalimentarea simulata -- este caracterizata de faptul ca suflanta 1 este antrenată de către o maşina exterioara motorului ( de exemplu o maşina electrica 2), conform fig Se practică pentru motoarele în 2T, lente ca mijloc suplimentar de supraalimentare necesar pornirii şi funcţionării la sarcini parţiale la care datorita baleiajul intens, energia conţinută de gazele arse nu este suficienta pentru punerea în mişcare a suflantei de către 17

23 turbina de gaze. O astfel de soluţie este practicata la motorul KSZ 90/160 B MAN Reşiţa ; se poate utiliza si in cazul motoarelor monocilindrice supraalimentate. Aceasta metoda se aplica in general doar pentru anumite regimuri de funcţionare (pornire, sarcini mici ) ale tipurilor de motoare precizate, la celelalte regimuri (sarcini parţiale ridicate, sarcina plina, regimurile de putere si de cuplu ), sistemul fiind decuplat. Supraalimentarea mecanica -- presupune antrenarea suflantei 1 printr-un mecanism multiplicator de turaţie 2 sau o transmisie hidrodinamica, conform fig. 2.10, aerul fiind livrat motorului 3. Cel mai utilizat este compresorul cu lobi (Roots) fig Supraalimentarea cu turbocompresor cu rotaţie libera (STK) Este cea mai des utilizata metoda pentru M.A.I în 4T rapide ; pentru M.A.I. 2T se aplică in mai multe trepte, eventual variante combinate. Conform fig. 2.12, turbina 1 este pusă in mişcare de către gazele arse ce ies din motor, temperatura si debitul acestora crescând cu creşterea sarcinii motorului ; suflanta (compresorul) ce are legătura mecanica cu turbina este rotit la aceeaşi turaţie cu turbina si realizează comprimarea amestecului carburant (la M.A.C, aer) ce intră in galeria de admisie. Grupul de supraalimentare nu are legătură mecanica cu motorul ci doar gazodinamica, TK funcţionând in comun cu motorul prin autoreglaj (la majoritatea regimurilor de functionare ale 18

24 motorului ) si anume : odată cu creşterea sarcinii motorului creste temperatura gazelor esapate, creste lucrul mecanic dezvoltat de turbina, creste presiunea fluidului proaspăt livrat de compresor, cresc astfel presiunile si temperaturile pe ciclu motor (pentru rapoarte de supraalimentare >2,5 se impune utilizarea răcitoarelor intermediare de încărcătura proaspătă pentru a creste cantitatea de fluid introdusa si pentru a limita temperatura maxima a ciclului motor, aceasta opţiune depinzând si de proiectantul motorului ) ; daca sarcina este constanta si turaţia motorului creste, se majorează debitul de gaze esapate, creste turatia turbinei si a suflantei crescând debitul si presiunea fluidului de supraalimentare. Pentru M.A.C rapide dar de turaţii nu foarte ridicate, la care debitul de gaze de la regimurile de sarcini reduse, nu ar asigura raportul de supraalimentare dorit, se pot utiliza si sisteme de antrenare mecanica a K (suflantei) si turbinei, sistem ce este decuplat la regimuri de sarcini si turatii mai mari. Pentru rapoarte de supraalimentare de pana la 3,5 se utilizeaza supraalimentarea cu TK intr-o singura treapta, eventual cu racitor intermediar de incarcatura proaspata, asa cum este prezentat in fig si fig Supraalimentarea intr-o treapta asigura pentru m.a.i. 4T presiuni medii efective de pana la 25 bar iar pentru M.A.I. 2T de pana la 16 bar. 19

25 Grupul de supraalimentare cu turbocompresor cu rotatie libera este format din compresorul centrifugal si turbina centripeta, pentru puteri ale motorului de pana la 300 kw, respectiv axiale pentru puteri ale motorului mai mari. In fig este prezentat un astfel de grup de supraalimentare cu precizarea celor mai importante parti (3-rotor turbina, 5-rotor compresor). Cea mai uzuala metoda actuala de limitare a presiunii de supraalimentare generata de TK este utilizarea unei supape de baypass (wastgate), supapa ce baypaseaza o cantitate de gaze ce nu se mai destind in turbina, atunci cand presiunea de supraalimentare la iesirea din compresor depaseste valoarea limita stabilită ; Supapa prevede o cale de curgere pentru gazele de evacuare ce ocoleste turbina si iese in galeria de evacuare. Este formata dintr-o supapa cu tija cuplata la o membrana. Camera de deasupra membranei este conectata printr-un tub la iesirea compresorului sau la galeria de admisie. Când presiunea de supraalimentare depaseste valoarea limita prescrisa, forta de impingere a membranei elastice invinge forta elastica determinata de arcul ce acţioneaza pe cealalta parte a membranei si se deschide supapa, in acest fel o fractiune din debitul gazelor de evacuare nu mai produc lucrul mecanic in turbina, reducandu-se astfel turatia turbinei si a compresorului deci si presiunea de supraalimentare. Exista diverse variante constructive de supape baypass ; la motoarele mici deoarece debitul de gaze este redus se prevede o supapa tip ventil direct in carcasa turbinei, corpul capsulei, membrana si arcul dispunandu-se pe corpul compresorului, eliminand astfel influenta temperaturii asupra caracteristicii arcului supapei. 20

26 M.A.I în 2T pot fi nesupraalimentate (M.A.I 2TNS) sau supraalimentate (M.A.I 2TS) după cum presiunea încărcăturii proaspete, precomprimată de pompa de baleiaj, are la intrarea în cilindru presiunea p k 1,3 p0 (M.A.I 2TNS) sau p k 1,3 p0 (M.A.I 2TNS). Datorită particularităţilor de funcţionare precizate (presiunea încărcăturii proaspete introduse în cilindrul m.a.i este întotdeauna > p 0 ) se poate spune că M.A.I în 2T sunt cu umplere forţată cu un grad mai mare sau mai mic de supraalimentare, în funcţie d e presiunea realizată de pompa de baleiaj sau baleiaj-supraalimentare (pentru presiuni mai ridicate). Deci orice M.A.I în 2T are o pompă de baleiaj care precomprimă încărcătura proaspătă, înainte de a intra în cilindrul de lucru, iar dacă m.a.i este supraalimentat, atunci aceasta intră în componenţa agregatului de baleiaj-supraalimentare. Pompa de baleiaj este de tip volumic dacă este acţionată de către motor, respectiv poate fi volumică sau dinamică (axială, centrifugală) dacă are acţiune independentă. În fig este prezentată schema unui m.a.i în 2T cu pompă de baleiaj (de tipul pompei cu piston ) : 1 piston care deschide şi inchide FB şi FE ; 2 pompă de baleiaj cu piston antrenată de arborele motorului. În fig este prezentată schema unui m.a.i în 2T cu pompă de baleiaj de tipul compresor cu lobi, cu sistem de distribuţie cu FB şi SE. 21

27 La M.A.I se pot întâlni următoarele tipuri de sistem de distribuţie : -- sistem de distribuţie organizat cu ferestre de baleiaj (FB) şi ferestre de evacuare (FE), realizându-se în acest caz schema de spălare a cilindrului, numită baleiaj de contur sau în buclă -- sistem de distribuţie organizat cu ferestre de baleiaj (FB) şi supape de evacuare (SE), realizându-se în acest caz schema de spălare a cilindrului, numită baleiaj în echicurent, cu deplasarea încărcăturii proaspete şi a gazelor de ardere de la p.m.e la p.m.i. -- sistem de distribuţie organizat cu supape de admisie-baleiaj (SB) şi ferestre de evacuare (FE), realizându-se în acest caz schema de spălare a cilindrului, numită baleiaj în echicurent, cu deplasarea încărcăturii proaspete şi a gazelor de ardere de la p.m.i la p.m.e. Pentru M.A.I în 2T cu pistoane opuse, sistemul de distribuţie este organizat cu FB şi FE, cu baleiaj echicurent, cu deplasarea încărcăturii proaspete şi a gazelor de ardere de la p.m.e a unui cilindru la p.m.e al celuilalt cilindru. Schema de baleiaj în echicurent este mai bună decât schema de baleiaj de contur, în buclă din punct de vedere al perfecţiunii proceselor de baleiaj. SE SE FE FB FE FB FE FB FE FB FB FB a) b) c) d) e) Fig În fig sunt prezentate cele mai întâlnite scheme de baleiaj la m.a.i 2T, unde : -- schema a) cu baleiaj în buclă deschisă ; -- schema b) cu baleiaj în buclă închisă ; -- schema c) cu baleiaj în buclă Schnurle; -- schema d) cu baleiaj echicurent cu FB şi SE ; -- schema e) cu baleiaj echicurent cu FB şi FE cu pistoane opuse ; 22

28 În cazul M.A.I 2TS, pompa de baleiaj face parte din agregatul de supraalimentare care se numeşte în acest caz instalaţie de baleiaj-supraalimentare. Supraalimentarea cu TK cu rotaţie liberă des utilizată la M.A.I 4TS este mai puţin aplicată la M.A.I 2TS deoarece utilizarea acestei metode presupune utilizarea TG de impuls (care utilizează energia termică, de presiune şi cinetică a gazelor arse), ceea ce presupune realizarea cu deosebită grijă a tubulaturii de evacuare a gazelor de la cilindrii de lucru la TG, în vederea realizării regimurilor de pornire şi a regimurilor de funcţionare la sarcini şi turaţii reduse. Metoda de supraalimentare cu TK cu rotaţie liberă se aplică doar la M.A.I 2T cu baleiaj echicurent iar celelalte M.A.I 2T folosesc supraalimentarea combinată, caz în care prima suflantă (compresor) face parte din turbocompresor iar suflanta S 2 este antrenata printr-un multiplicator de turatie de la arborele motor fiind cea care asigura umplerea motorului la pornire si sarcini partiale, fig La motoarele de puteri mai mici se poate folosi si Fig spatiul de sub piston ca suflanta de baleiaj pentru pornire si sarcini partiale in locul suflantelor separate antrenate mecanic. Deoarece randamentul volumic este redus, acest procedeu este mai putin folosit in scopul de supraalimentare si mai mult ca prima treapta de baleiaj. M.A.I în 2T se construiesc în varianta m.a.s sau M.A.C. M.A.S în 2T de mică putere, se construiesc în varianta rapide, ca motor nesupraalimentat, cu pompa de baleiaj organizată în carterul uscat şi etenş al motorului, având distribuţia prin FB şi FE cu baleiaj în buclă, utilizând combustibil uşor de tipul benzinei. M.A.S 2T de putere medie şi mare se construiesc de regulă în varianta supraalimentat cu distribuţie prin FB şi FE sau FB şi SE pentru cazul combustibililor gazoşi. M.A.S în 2T de putere mică şi rapide se utilizează cu precădere ca motoare industriale (motopompe, drujbe etc) sau pentru propulsia vehiculelor mici (motociclete, motorete, carturi etc) ; ele folosesc combustibil uşor de tipul benzinei şi pot fi cou formarea exterioară a amestecului (carburator) sau cu formarea interioară (injecţie). Datorită normelor tot mai severe de poluare impuse, M.A.S 2T cu formare exterioară sunt tot mai rar utilizate deoarece realizează un nivel ridicat de poluare ; M.A.S 2T cu formare interioară a amestecului, prin injecţie de benzină sunt încă în stadiul de cercetare şi prototip. M.A.S 2T de putere medie şi mare sunt rar utilizate în instalaţiile navale, ca m.a.i auxiliar. În construcţia M.A.I 2T preponderente sunt m.a.c-urile. M.A.C în 2T de mică putere şi rapide se construiesc în varianta de motor nesupraalimentat cu pompă de baleiaj cu pompă de 23

29 baleiaj organizată în carterul uscat şi etanş al motorului sau cu pompă de baleiaj de tip volumic cu acţionare de la arborele cotit. Se întâlnesc ca motoare industriale (motopompe, Diesel generatoare etc) sau în instalaţiile navale ca motoare auxiliare. Marea majoritate a M.A.C 2T este reprezentată de M.A.C 2T semirapide şi lente, care se construiesc de regulă supraalimentate cu TK cu rotaţie liberă sau cu supraalimentare combinată şi se utilizează pentru propulsia navală, din acest motiv ele fiind construite reversibile. M.A.C 2T cu baleiaj prin carter, se construiesc cu distribuţie prin FB şi FE, schema de baleiaj fiind în buclă sau contur, aşa cum este prezentat în fig M.A.I în 2T îşi realizează ciclul de funcţionare în 2 timpi : Timp 1 comprimarea, etapă care începe din momentul închiderii FE şi până la începutul injecţiei (producerii scânteii-m.a.s), pistonul deplasându-se de la P.M.E către P.M.I ; Timp 2 arderea şi a) Fig b) destinderea, etapa c- z(arderea) şi z-dfe (destinderea), pe diagrama indicată închisă din fig. 2.22, etapă care începe din momentul începutului injecţiei şi până la deschiderea FE pistonul deplasându-se de la P.M.I către P.M.E ; În fig a) este prezentat mecanismul în poziţia e precizată pe diagrama indicată din fig. 2.22, urmând să aibă loc, după închiderea FB şi FE procesul de comprimare. În fig b) este prezentat mecanismul în poziţia e precizată pe diagrama indicată din fig. 2.22, după ce a avut loc procesul de ardere c-z şi procesul de destindere z-dfe, urmând să aibă loc procesul de baleiaj şi de umplere a cilindrului. În aceşti timpi de funcţionare, convenţional nu sunt cuprinse şi procesele de schimbare a gazelor considerând că acestea nu sunt însoţite de transformări de stare importante. 24

30 Procesele de comprimare, aprindere, ardere şi destindere au loc la fel ca şi la M.A.I 4T, diferenţa fiind în ce priveşte procesul de schimbare al gazelor, care la M.A.I 2T se realizează întro perioadă mult mai scurtă şi de aici gradul de perfecţiune al procesului fiind mai scăzut. Î n cazul M.A.I 2T cu FE şi FB cu baleiaj în buclă în general FE sunt mai multe ca număr şi mai înalte, iar procesul de evacuare, baleiaj şi umplere decurge (conform cu fig. 2.22) : -- dfe (deschidere) dfb(deschidere, procesul de evacuare liberă când curgerea gazelor se realizează datorită diferenţei de presiune dintre cilindru şi colectorul de evacuare; evacuarea libră este însoţită de curgerea gazelor cu viteză foarte mare şi de o scădere a presiunii în cilindru, uneori sub presiunea atmosferică (în cazul NS ) ; e -- dfb (deschidere) îfb(închidere), procesul de baleiaj şi umplere a cilindrului cu încărcătură proaspătă ; baleiajul realizează spălarea cilindrului de gazele arse rămase, cu ajutorul încărcăturii proaspete, presiunea realizată de pompa de baleiaj fiind superioară presiunii gazelor arse rămase în cilindru. -- îfb (închidere) îfe(închidere) proces de pierdere a încărcăturii proaspete din cilindrii de lucru, proces nedorit, care face să scadă performanţele unui astfel de M.A.I 2T cu FB şi FE Fig Observaţie: pentru a înlătura acest neajuns pentru M.A.I 2T de puteri medii şi mari se utilizează cu precădere distribuţia cu SE şi FB, caz în care această etapa nu mai există. Deoarece distribuţia în acest caz este realizată cu FE şi FB, pe diagrama polară a distribuţiei din fig se observă că aceasta este simetrică pentru procesul de schimbare a gazelor, dar asimetrică 25

31 pentru procesul de injecţie. Pentru schimbarea sensului de rotaţie a arborelui cotit al motorului trebuie schimbată doar distribuţia pentru procesul de injecţie, în sensul rabaterii acesteia în diagrama polară a distribuţiei cu în jurul axei PMI-PME. În diagrama polară a distribuţiei, din fig sunt precizate ughiurile pentru procesele de evacuare şi baleiaj (, ) cât şi unghiul de avans la producerea scânteii ( e b avs ) în cazul M.A.S, respectiv unghiul de avans la începerea injecţiei ( av, inj ) ; este precizată şi durata arderii ( ard ). Pentru M.A.I 2T diagrama polară a distribuţiai se parcurge o singură dată conform sensului de rotaţie precizat pe figură. Un alt sistem (cel mai performant ) pentru controlul presiunii de supraalimentare, sistem ce poate regla in permanenta debitul de gaze de evacuare ce intra in turbina acordand astfel in permanenta regimul de functionare al motorului cu TK (realizeaza acordarea permanenta a debitului de fluid proaspat necesar motorului functie de regim cu cel livrat de compresor la o presiune corespunzatoare ), determinand si un timp de raspuns rapid din partea TK la schimbari bruste ale regimurilor de functionare ale motorului, este cel prezentat in figura 2.22, si anume cu ajutaje cu geometrie variabila la intrarea in turbina, existand si variante mai complexe cu geometrie variabila a canalelor la turbina prin modificarea pozitiei palelor rotorului turbinei. Sistemul este complex, dificil de realizat din punct de vedere tehnologic 2.2. Sistemul de distribuţie al M.A.I. în 4T Soluţii constructive Elementele principale ale mecanismului de distribuţie sunt: - supapele care obturează orificiile de admisie şi evacuare ale cilindrilor; - arcurile care menţin supapele pe scaun; - arborele de distribuţie (arbore cu came); mecanismul de transmitere a mişcării de la arborele cotit la arborele de distribuţie. Schemele sistemelor de distribuţie pentru motoarele în patru timpi: Schemele de acţionare a supapelor în chiulasă (fig b, c, d, e, f) se întâlnesc la majoritatea MAS construite în prezent. La MAC tipul prezentat în fig a Este singurul utilizat datorită volumului redus cuprins între chiulasă şi piston ( în poziţia PMI), mai ales în cazul camerelor împărţite. În fig b este reprezentată schema acţionării supapei montată în chiulasă cu arbore de distribuţie plasat în partea inferioară a bloc carterului, la care piesele intermediare 26

32 sunt: tachetul, tija împingătoare şi culbutorul. Această schemă este cea mai răspândită, fiind tehnologică şi asigurând bune performanţe pentru camerele de ardere. După tipul mecanismului de acţionare a supapelor sistemul de distribuţie cu supape în cap se împarte în trei categorii : - cu arborele cu came montat în carter (fig a). Această soluţie este cea mai răspândită la motoarele al căror regim maxim de turaţie este de rot /min; - cu arborele cu came montat pe chiulasă (fig b, c, d, e). Soluţia este utilizată la motoarele cu turaţie de rot /min; - cu arborele cu came montat pe chiulasă care comandă direct supapele(fig f). Cu acest sistem de distribuţie sunt înzestrate motoarele de sport şi curse cu turaţie de rot /min.. fig arbore de distribuţie; 2- supapă ;3- arc 4-culbutor; 5- pârghie; 6-traversă; 7- împingător; 8- tachet 27

33 Distribuţia cu supape laterale reprezentată în fig a. este formată din supapa2, montată în blocul cilindrilor1, antrenată de cama 4, montată pe arborel cu came 5, prin intermediul tachetului3. se observă că scaunul supapei este montat în blocul cilindrilor, chiulasa6 fiind mai lată, deoarece trebuie să acopere şi scaunul supapei. Distribuţia cu supape în cap reprezentată în fig b este formată din ghidul supapei, montat în chiulasa 6, care acoperă numai blocul cilindrilor1, supapa 2, apăsată pe scaunul său de către arcul 3, culbutorul4 ce se poate roti în jurul axuluifix 5, tija împingătoare 7, apăsată în mod permanent de către arcul 8 pe tachetul 9, camera 10 şi arborele cu came 11. Amplasarea supapelor, precum şi componenţa mecanismului de distribuţie depind de forma camerelor de ardere şi de amplasarea arborelui cu came pe ansamblul motorului. Există trei posibilităţi: supape montate în blocul cilindrilor (supape laterale) fig a sistemul nu se mai foloseşte având multiple dezavantaje, supape montate în chiulasă, deasupra pistonului (supape în cap) fig b, şi soluţie combinată (Rover) supapele fiind montate în bloc şi în chiulasă utilizată rar datorită complicaţiilor constructive fig c. 28

34 fig Schema de acţionare a supapelor laterale este reprezentată în fig.2.26.a, la care se utilizează de obicei o singură piesă intermediară (tachet) între camă şi supapă. Ea este aplicată la MAS cu cameră de ardere în L oferind avantajul unei construcţii simple însă implică multe dezavantaje sub aspectul umplerii şi al tendinţei accentuate la detonaţie. 29

35 Construcţia mecanismului de distribuţie Sub aspect funcţional organele componente ale mecanismului de distribuţie se pot împărţi în două grupe: - grupa supapei, cuprinzând: supapa, ghidul supapei, arcurile şi piesele fixe; - grupa organelor de acţionare ale supapei, cuprinzând: arborele de distribuţie, tachetul, tija şi culbutoarele. 30

36 Construcţia organelor din grupa supapei Supapele sunt organe ale sistemului de distribuţie cu ajutorul cărora se deschid şi se închid orificiile de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor de ardere. Deschiderea supapelor se face prin intermediul camelor, iar închiderea sub presiunea arcurilor. Având în vedere condiţiile de lucru, faţă de construcţia supapei se impun următoarele cerinţe: rezistenţă mecanică ridicată la temperaturi înalte de funcţionare şi rigiditate superioară. Părţile componente ale supapei sunt: talerul 1 şi tija sau coada 2. locaşul 4 serveşte pentru piesele de fixare a arcurilor(fig ) Talerul este prevăzut cu o faţetă tronconică 3 cu înclinaţie de 30 º sau 45º, care constituie suprafaţa de reazem cu care se aşează pe scaunul supapei. Tija supapei are rolul de ghidare a mişcării supapei, culisând cu frecare uşoară, într-un locaş numit ghidul supapei, realizând astfel mişcarea axială a supapei în locaşul său. 31

37 Forma talerului la supape poate fi plană, convexă sau concavă. Talerul convex se utilizează, în general pentru supapele de evacuare, iar talerul concav pentru supapele de admisiune cu diametru mare. De obicei talerul supapelor de admisie are diametrul mai mare ca la cele de evacuare. Ordinea de montare a supapelor în chiulasă, corespunzător cilindrilor, se face începând de obicei cu supapa de evacuare pentru cilindrul unu, apoi grupate câte două de acelaşi fel (câte una pentru doi cilindri alăturaţi) alternând admisia cu evacuarea, iar ultima fiind tot de evacuare pentru cilindrul final. La motoarele supuse la sarcini mari, supapele de evacuare se pot supraîncălzi. Pentru îndepărtarea acestui pericol, supapele sunt executate cu cavităţi în tijă şi în taler, care se umplu parţial cu sodiu, sau alte substanţe cu punct de topire scăzut pentru a transporta (în stare lichidă) căldura de la talerul fierbinte la tijă. 32

38 Temperatura ridicată de funcţionare favorizează uzura corozivă în special a faţetei conice a talerului şi face dificilă asigurarea ungerii tijei. Totodată în elementele supapei apar solicitări mecanice datorită presiunii gazelor şi a şocurilor care se produc în momentele închiderii şi începutului deschiderii. Ghidurile supapelor au rolul de a conduce supapele în mişcarea lor alternativă şi totodată de a uşura răcirea acestora. Ele au forma unor bucşe şi pot fi confecţionate separat sau făcând corp comun cu blocul cilindrilor. În general, se folosesc ghiduri separate pentru a putea fi înlocuite când se uzează. Jocul dintre coada supapei şi ghidul supapei trebuie să fie de circa 0,005 0,01 mm, pentru supapele de admisiune, şi de circa 0,008 0,012 mm pentru supapele de evacuare. Arcurile supapelor au rolul de a menţine în orice moment supapele apăsate pe scaun, când acestea sunt închise şi de a menţine un contact permanent între supape, tacheţi şi came, în timpul cât supapele sunt deschise. Arcul 7 se fixează cu capătul superior pe chiulasă, iar cu capătul inferior pe un disc 3, care,la rândul său, poate fi asigurat de tija supapei 2, prin intermediul a două piese conice 4 cu nervură interioară (fig.2.32 a), cu ştiftul 5 introdus în orificiul 6 după ce discul 3 trece de acesta (fig. 2.32b), sau cu discul 3 prevăzut cu o tăietură care se sprijină pe gulerul tijei supapei (fig. 2.32c). Cel mai frecvent se utilizează arcurile elicoidale cilindrice cu pas constant sau variabil. Pentru a micşora dimensiunile arcurilor, uneori se montează câte două arcuri pentru fiecare supapă. Arcul se montează prin mai multe procedee: - cu disc de sprijin şi semibucşe conice - cu disc de sprijin şi pană introdusă în orificiul din capătul supapei - cu disc secţionat, care se sprijină pe capătul tijei supapei. Scaunul supapei poate fi alezat direct în chiulasă pentru chiulase din fontă, sau poate fi o piesă separată în formă de inel în cazul chiulaselor din aliaje de aluminiu. Strângerea variază în limitele 0,045 0,155 mm. 33

39 Construcţia organelor de acţionare a supapelor Mişcarea comandată de camele arborelui cu came se transmite la supape prin intermediul unui lanţ de organe de maşini. Tacheţii sunt organe prin intermediul cărora tijele împingătoare ale culbutorilor sau tijele supapelor urmăresc profilul camei, primind astfel mişcarea axială. Din punct de vedere constructiv tacheţii pot fi cu taler plan (fig.2.33 a), sferic (fig.2.33.b), şi cu role (fig.2.33 c).la motoarele de automobile şi tractoare cei mai răspândiţi sunt tacheţii cu taler plan sau sferic deoarece sunt mai simplu de executat în comparaţie cu tachetul cu role. Uneori tachetul se execută gol la interior pentru a-i micşora greutatea (fig.2.33 d), fiind cunoscut sub numele de tachet pahar. Tacheţii culisează într-un ghidaj de bronz special sau de fontă specială. Între tachet sau culbutor şi tija supapei este necesar să fie un joc termic de 0,15 0,45 mm pentru supapele de admisiune şi de 0,2 0,8 mm pentru supapele de evacuare. Pentru a mări durabilitatea tachetului se prevede rotirea lui, ceea ce înlesneşte distribuţia uniformă a uzurilor, atât pe suprafaţa frontală cât şi pe suprafaţa de ghidare. Dacă suprafaţa frontală a tachetului este plană se obţine rotirea lui prin dezaxarea camei (fig.2.33 d), iar dacă suprafaţa frontală este sferică rotirea se obţine printr-o uşoară conicitate dată suprafeţei active a camei (fig b). 34

40 Culbutorii sunt organe care primesc mişcarea de la tijele împingătoare şi o transmit supapelor Culbutorul este o pârghie oscilantă în jurul unei axe, care are rolul de a transmite şi multiplica cursa camei (fig.2.34 a, b), sau, în plus, de a descărca tija supapei de forţe laterale (fig c). La soluţia constructivă prezentată în fig a se constată prezenţa unui şurub 4, de reglare a jocului termic, pe când la soluţia reprezentată în fig b, jocul termic se reglează schimbânduse poziţia reazemului central sferic, 7, prin manevrarea piuliţei 8. Culbutorul se execută cu braţe inegale, pentru a obţine deplasări mari ale supapei la deplasări mici ale tacheţilor şi tijelor, deci acceleraţii şi uzuri reduse. În braţele culbutorului se prevăd canale care deplasează uleiul spre capete pentru a asigura ungerea zonelor de frecare. Capul culbutorului dinspre supapă are suprafaţa de contact rotunjită pentru a reduce solicitările laterale. Capătul opus este filetat şi prevăzut cu şurubul de reglaj, cu cap sferic şi piuliţă de asigurare. Şurubul de reglaj serveşte la menţinerea jocului necesar între supapă şi capul culbutorului. Jocul permite dilatarea liberă a supapei şi asigură închiderea completă. În partea centrală, culbutorul prezintă un locaş cilindric cu bucşe în care trece axul culbutorului. Axul culbutorilor este tubular, fix, iar culbutorii sunt distanţaţi prin arcuri. Alezajul culbutorului poate fi bucşat sau prevăzut cu un rulment. 35

41 Tijele împingătoare transmit mişcarea la culbutori şi se confecţionează din ţeavă de oţel, pentru a micşora forţele de inerţie. La capetele tijei sunt presate două manşoane: manşonul inferior, cu cap sferic care se sprijină în adâncitura tachetului şi manşonul superior cu cupă, pentru capătul sferic al şurubului de reglaj al culbutorului. Arborele cu came sau arborele distribuţiei este organul care primeşte mişcarea de la arborele cotit şi o transmite, prin intermediul tijelor împingătoare şi al culbutorilor, supapelor. El se montează în blocul motor sau în chiulasă, paralel cu arborele cotit. Arborele cu came comandă deschiderea şi închiderea supapelor prin came. Elementele arborelui cu came sunt fusurile2 şi camele 3. în partea anterioară 1 se montează pinionul de distribuţie. Fusurile se sprijină în bucşe de bronz sau fontă. În fusul din mijloc sau în fusul din spate sunt practicate canale prin care trece uleiul pentru ungerea culbutorilor. Asigurarea axială se realizează printr-o bridă fixată pe bloc în partea anterioară. Arborele cu came se execută din oţel aliat, prin forjare sau turnare, camele şi fusurile se cementează şi se călesc. La M.A.S. se folosesc şi arbori din fontă aliată. Numărul camelor corespunde cu numărul supapelor. Camele sunt dispuse pe arbore alternativ, două câte două de acelaşi nume. De regulă, la extremităţi se află supapele de evacuare, însă sunt şi excepţii. Decalarea camelor de acelaşi nume este la motoarele cu 4 cilindri de 90, în sensul de rotaţie, în ordinea de lucru. Profilul camei este simetric convex şi asigură deschiderea şi închiderea rapidă a supapelor în mod progresiv, cu forţe de inerţie reduse. Supapa începe să se deschidă când tachetul este în contact cu cama în punctul A, deschiderea maximă corespunde vârfului C al camei, iar închiderea se termină în punctul B, când cama nu mai acţionează tachetul. Durata deschiderii supapei depinde de unghiul la centru AOB, iar mărimea deschiderii de înălţimea camei h1 şi de raportul dintre braţele culbutorului. 36

42 Arborele cu came (fig. 2.35) este format dintr-un arbore cilindric 6 pe care sunt practicate camele de admisiune 4 şi de evacuare 5, fusurile 1, pinionul de comandă 2 a pompei de ulei şi excentricul 3 de comandă a pompei de combustibil. Profilul camelor se stabileşte avându-se în vedre ridicarea şi coborârea uniformă, fără şocuri, a supapei, menţinerea ei în poziţie deschisă un timp suficient pentru admisiune sau evacuare, realizarea unui unghi de ridicare cât mai mare posibil şi reducerea la maximum a efortului lateral pe tachet. Camele sunt decalate între ele cu un unghi ce depinde de numărul cilindrilor şi de ordinea de funcţionare a acestora. Camele de acelaşi nume (admisiune sau evacuare) sunt decalate cu 90 º pentru motoarele cu patru cilindri (fig.2.35 a), cu 60 º pentru motoarele cu şase cilindri (fig.2.35 b)şi cu 45 º pentru motoarele cu opt cilindri (fig.2.35c). Fusurile arborelui cu came se rotesc în lagăre cu alunecare, care sunt nişte bucşe căptuşite cu aliaje antifricţiune, montate în locaşurile pereţilor transversali ai carterului. Numărul lagărelor este determinat de lungimea motorului şi de eforturile pe care trebuie să le suporte arborele cu came de la ansamblul pieselor pe care le pune în mişcare Diagramele distribuţiei Descrierea schimbului de gaze evidenţiază faptul că momentul închiderii şi deschiderii supapelor are o influenţă mare asupra perfecţiunii umplerii. Aceste momente împreună cu durata deschiderii supapelor constituie fazele de distribuţie. 37

43 Pentru anumite soluţii constructive momentele de deschidere şi inchidere ale supapelor sunt stabilite astfel încât să se realizeze o purificare şi o umplere cât mai buna a cilindrului cât şi asigurarea unui lucru mecanic maxim. Dacă ne referim la momentul deschiderii supapei de evacuare (dse) pentru cel practicat în fig se înregistrează pierderea de lucru mecanic l deoarece fluidul nu se destinde complet până la atingerea PME de către piston. Dacă dse s-ar produce în PME s-ar recupera l, dar, pentru că nu se mai exploatează faza evacuării libere, presiunea şi cantitatea de gaze arse care trebuie evacuate pe durata evacuării forţate vor fi majorate, ceea ce determină o pierdere suplimentară de lucru mecanic L faţă de cazul precedent. Există un optim a acestui moment ce depinde de construcţia motorului şi regimul său funcţional (sarcină, turaţie). Închiderea supapei de evacuare e optimă după PMI.Pentru a se exploata efectele energiei cinetice pe care o are coloana de gaz în mişcare, evacuarea poate continua chiar dacă presiunea în cilindru este mai redusă decât p (la M.A.I 4TNS).Dacă închiderea se face prea devreme, acest 0 efect de golire nu mai poate fi exloatat, iar dacă se face prea târziu, gazele arse din colectorul de evacuare se poate reîntoarce în cilindru accentuând impurificarea acestuia. În cazul M.A.I 4TS închiderea supapei de evacuare se face după PMI (după ce a fost deschisă parţial SA ) tocmai pentru a se realiza procesul de baleiaj care permite curăţirea cilindrului de gazele arse reziduale cu ajutorul încărcăturii proaspete comprimate la o presiune mai mare. Fig Deschiderea supapei de admisie se face cu avans faţă de PMI în dsa pentru ca la sfârşitul umplerii secţiunea controlată de supapă să fie suficient de mare şi pentru ca să se asigure baleiajul cilindrului prin suprapunerea deschiderii admisiunii şi evacuării. Gradul de impurificare al cilindrului (la M.A.I 4TNS) datorită deschiderii SA cu avans, prin scăparea gazelor arse din cilindru în colectorul de admisiune este în general redus, datorită faptului că secţiunea de curgere la supapa de admisiune în apropierea dsa sunt reduse. În cazul M.A.I 4TS nu se pune problema intrării gazelor arse din cilindru în galeria de admisie deoarece presiunea în galeria de admisie este mai ridicată fiind determinată de presiunea de supraalimentare.inventarierea monentelor de optim pentru deschiderea şi închiderea supapelor 38

44 necesită sublinierea că aceste momente sunt strict determinate de regimul de turaţie şi de sarsină al motorului, cu atât mai mult cu cât undele de presiune şi viteză care însoţesc schimbul de încarcătură mai ales la momentele de turaţie mare dau un caracter profund conturbat diagramei de pompaj. Aşa cum s-a prezentat fazele de distribuţie sunt precizate în general prin poziţia manivelei arborelui cotit măsurată în raport cu poziţia pentru punctul mort cel mai apropiat. Fazele de distribuţie arată durata deschiderii supapelor şi momentele de deschidere şi închidere faţă de punctele moarte. Avansurile şi întârzierile la deschiderea şi închiderea supapelor influenţează golirea cilindrului de gaze arse şi umplerea lui cu gaze proaspete, sporind eficacitatea procesului de umplere. Perioadele în care orificiile de distribuţie ale gazelor sunt deschise, precizate prin momentele de început şi de sfârşit ale fiecărei perioade, faţă de punctele moarte de referinţă se reprezintă într-o diagramă care este caracteristică fiecărui tip de motor, având valori optime pentru aceasta (determină o valoare maximă a coeficientului de umplere sau o valoare maximă a lucrului mecanic efectiv). Se observă din cele două diagrame prezentate unghiurile diferite de avans la deschiderea supapelor şi de întârziere la închiderea lor, pentru umplerea mai bună a cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi o evacuare a gazelor arse cât mai completă. O anumită perioadă de timp, în PMI, se observă că ambele supape sunt deschise, fenomen denumit suprapunerea (încrucişarea )supapelor, care nu înrăutăţeşte funcţionarea motorului, pentru că inerţia mare a fluxului de amestec carburant sau aer proaspăt şi a fluxului de gaze arse împiedică amestecarea lor. Diagrame de distribuţie: a motorul D797-05: 1- admisia cu avans de 11 º RAC faţă de PMI şi întârziere de 41 º RAC faţă de PME; 39

45 2- compresia şi avansul la injecţie a combustibilului de 21 º RAC; 3- destinderea; 4- evacuarea cu avans de 55 º RAC faţă de PME şi întârziere de 5 º RAC faţă de PMI. b- motorul Dacia 1300: 1- admisia cu avans de 20 º RAC faţă de PMI şi întârziere de 60 º RAC faţă de PME; 2- compresia şi avansul la aprindere de 0-2 º RAC; 3- destinderea; 4- evacuarea cu avans de 60 º RAC faţă de PME şi întârziere de 20 º RAC faţă de PMI Reglajul mecanismului de distribuţie Datorită regimului termic ridicat din timpul funcţionării, apar dilatări la elementele mecanismului de distribuţie şi la organele care poziţionează aceste elemente în cadrul ansamblului creând posibilitatea ca supapele să nu se mai aşeze pe scaune, deci să nu mai etranşeze. Pentru a asigura închiderea etanşă a supapei, trebuie ca sistemul de acţionare să permită preluarea dilatărilor. Apare astfel necesitatea existenţei jocului termic care variază în limite de 0,05 0,5 mm, fiind mai mic la supapa de admisiune. Jocul optim pentru fiecare tip de motor este stabilit de uzina constructoare prin calcule. Datorită uzurilor care apar în lanţul elementelor mecanismului de distribuţie, intervine necesitatea ca jocurile să fie reglate periodic după indicaţiile uzinei constructoare. Şuruburile de reglaj moderne nu mai au contrapiuliţă, fiind executate astfel încât să se înşurubeze greu, prin intermediul unei şaibe de nailon înglobată în filetul corpului sau prin expandarea filetului. Pentru a elimina influenţa jocului termic asupra fazelor distribuţiei, camele se evazează pe porţiunea opusă profilului. Jocurile mai mari faţă de jocul optim se semnalează printr-o bătaie şi au drept consecinţă accelerarea uzurii mecanismului şi nerespectarea fazelor distribuţiei, determinând un consum mărit de combustibil. 40

46 Deoarece jocurile variază în timp atât din cauza uzurii cât şi din cauza dilatărilor care depind de regimul termic, soluţii constructive, etc., apare necesitatea unor mecanisme autoreglabile care să compenseze în mod automat, variaţiile prezentate. Soluţia constructivă ce utilizează un tachet hidraulic ( fig. 2.38) face posibilă funcţionarea mecanismului de distribuţie fără jocuri termice. În momentul începerii ridicării tachetului hidraulic, presiunea uleiului din spaţiul 9 creşte brusc, determinând închiderea supapei cu bilă, efortul transmiţându-se prin perna de ulei. fig Sistemul de distribuţie al MAI în 2T Sistemul de distribuţie la MAI în 2T se numeşte distribuţie prin lumni. Comanda deschiderii şi închiderii orificiilor de admisiune şi evacuare se realizează cu ajutorul mecanismului bielămanivelă prin intermediul direct al pistonului. Unele motoare în 2 timpi, în special cele cu aprindere prin compresie au numai supape de admisie sau numai de evacuare Soluţii constructive Eliminarea gazelor şi umplerea cilindrului prin dirijarea optimă a curenţilor de încărcătură proaspătă constituie una dintre cele mai dificile probleme ale procesului de baleiaj. După traiectoria 41

47 parcursă de curentul principal de încărcătură proaspătă în cilindru, schemele de baleiaj se împart în două grupe: 1- baleiaj în buclă şi 2- baleiaj în echicurent. Baleiajul în buclă este aplicat la motoarele în doi timpi cu distribuţie prin ferestre, dispuse la extremitatea PME,a cilindrului. Denumirea de baleiaj în buclă vine de la forma traiectoriei parcursă de curentul principal de încărcătură proaspătă. Baleiajul în buclă poate fi : cu buclă deschisă sau cu buclă închisă. Pentru realizarea baleiajului în buclă deschisă, ferestrele de baleiaj se dispun de o parte a cilindrului, iar cele de evacuare de cealaltă parte, astfel încât curentul de încărcătură proaspătă traversează cilindrul dintr-o parte în alta, forma traiectoriei fiind o buclă deschisă la partea inferioară. Evacuarea gazelor arse începe în avans faţă de procesul umplerii, întrucât pistonul, în cursa de la PMI, descoperă mai târziu ferestrele de evacuare. La modelul aplicat de fima FIAT deşi ferestrele de baleiaj sunt descoperite înaintea celor de evacuare, totuşi datorită existenţei clapeţilor de reţinere, încărcătura proaspătă va pătrunde în cilindru numai după ce se va evacua o parte din gazele arse, ca urmare a descoperirii ferestrelor de evacuare de către piston. 42

48 fig.2.40 La baleiajul în buclă închisă (fig.2.41), ferestrele de baleiaj şi cele de evacuare sunt amplasate pe aceeaşi parte a cilindrului. Ferestrele de baleiaj sunt amplasate cu marginea inferioară suprapusă pe linia PME, iar ferestrele de evacuare sunt aşezate deasupra lor. Pentru a îmbunătăţi baleiajul, capul pistonului se prelucrează în formă concavă şi astfel curentul de încărcătură proaspătă formează o traiectorie închisă. Cele două variante ale baleiajului în buclă prezintă avantajul simplităţii constructive, datorită înlăturării supapelor şi a mecanismului de comandă a distribuţiei. Dezavantajul lor constă în curăţirea incompletă a cilindrului de gazele arse, în special la turaţii mari ale arborelui cotit, deoarece unele zone rămân nebaleiate. 43

49 fig.2.41 Baleiajul în echicurent se realizează prin deplasarea gazelor şi a încărcăturii proaspete numai într-o singură direcţie, paralelă cu axa cilindrului. În acest scop, organele de distribuţie sunt dispuse la ambele extremităţi ale cilindrului, astfel că la o extremitate se evacuează gazele arse, iar prin cealată pătrunde încărcăturea proaspătă. Schemele de baleiaj în echicurent, folosite la motoarele navale sunt de două tipuri: 1- baleiaj mixt, la care se folosesc ca organe de distribuţie atât ferestre cât şi supape comandate 2- baleiaj prin ferestre, cu pistoane opuse. În cazul baleiajului mixt, la extremitatea PME, se dispun ferestrele de baleiaj, plasate pe toată periferia cilindrului, iar la extremitatea PMI, se prevede distribuţia prin supape pentru evacuarea gazelor arse. Baleiajul în echicurent cu orificii de baleiaj şi supape de evacuare este aplicat la motoarele BUR-MEISTER&WAIN, GOTAWERKEN, STORK, iar din anul 1980 şi la noile motoare SULZER 44

50 fig.2.42 fig

51 Baleiajul prin ferestre cu pistoane opuse este caracterizat prin aceea că, ferestrele de evacuare dispuse la o extremitate a cilindrului şi ferestrele de baleiaj dispuse la extremitatea opusă, sunt controlate fiecare de câte un piston care se deplasează în sens opus în cilindru. Gazele arse fiind evacuate totdeauna prin aceleaşi ferestre, pistonul respectiv funcţionează în condiţii mai grele. Şi la baleiajul cu pistoane opuse se poate obţine o distribuţie asimetrică prin stabilirea unui decalaj între manivele. În următoarea figură este prezentată schema baleiajului cu pistoane opuse. Baleiajul în echicurent prezintă avantajul că realizează o curăţire bună a cilindrului, cel puţin la nivelul aceluia realizată la motoarele în patru timpi, avantaj care se menţine chiar atunci când motorul funcţionează cu turaţii mari. Un alt avantaj al acestor scheme constă în posibilitatea de a realiza distribuţii asimetrice, fără introducerea unor elemente obturatoare pe traseele gazelor. La baleiajul în echicurent însă, se înlătură unul din principalele avantaje ale motorului în doi timpi cu baleiaj în buclă şi anume, simplitatea constructivă. Un alt dezavantaj al acestui tip de baleiaj constă în solicitarea termică deosebit de mare a ferestrelor şi pistoanelor prin care se realizează evacuarea gazelor. Asupra eficacităţii baleiajului o influenţă mare o are orientarea curenţilor de gaze într-un plan normal pe axa cilindrului, realizată prin dispunerea corespunzătoare a ferestrelor de baleiaj, prin care se urmăreşte :reducerea pierderii de încărcătură proaspătă, diminuarea gradului de amestecare dintre gazele arse şi încărcătura proaspătă în decursul baleiajului şi evitarea formării pungilor de gaze prin dislocarea gazelor arse din întregul volum al cilindrului. Rezultate bune s-au obţinut atunci când curentul de încărcătură proaspătă este alcătuit dintrun fascicul de jeturi, direcţia fiecărui jet fiind determinată de axa ferestrei din planul normal pe axa cilindrului. În general se disting fascicule cu jeturi tangenţiale, sau cu jeturi concentrate, care se întâlnesc la baleiajul în buclă. Fasciculele cu jeturi tangenţiale sunt folosite atât la schemele de baleiaj cu buclă cât şi la cele în echicurent. La ambele tipuri de scheme sunt orientate numai ferestrele de baleiaj, deoarece ieşirea gazelor din cilindru se realizează pe direcţii radiale, jeturile de gaze formând un fascicul divergent, care porneşte de regulă din centrul cilindrului. 46

52 fig Metode de acţionare a distribuţiei Prin comanda distribuţiei se transmite mişcarea de la arborele cotit la arborele cu came. Transmisia depinde de următorii factori constructivi: - amplasarea sa în cadrul ansamblului; - dimensiunile elementelor transmisiei, având în vedere că turaţia arborelui cu came este jumătate din turaţia arborelui cotit; - turaţia maximă de lucru; - utilizarea sa la acţionări anexe (ruptor- distribuitor, pompa de ulei, roţi pentru echilibrare, etc.). Arborele de distribuţie amplasat în bloc-carter poate fi acţionat prin transmisii cu roţi dinţate (fig a,c), sau prin transmisie cu lanţ (fig.2.45 b,d). Se observă că roata dinţată condusă care acţionează arborele cu came are diametrul de două ori mai mare faţă de roata dinţată fixată pe arborele cotit pentru a reduce turaţia la jumătate. Acţionarea prin lanţ este comodă prin faptul că distanţa între axe poate fi adoptată arbitrar. Transmisia este silenţioasă, compactă şi simplă. Pentru înlăturarea vibraţiilor, lanţul se sprijină pe traseu cu saboţi de ghidare. 47

53 Transmisia cu lanţ permite antrenarea simultană a arborilor de acţionare a altor organe : exemplu pompa de injecţie (fig d), ventilator, etc. Acţionarea arborelui cu came prin curea dinţată prezintă următoarele avantaje: construcţie foarte simplă şi economică, reducerea greutăţii motorului, nu necesită ungere, funcţionează fără zgomot, distribuţia este precisă, amortizează vibraţiile torsionale ale arborelui cu came. În scopul reducerii zgomotului de angrenare, roata conducătoare se execută din oţel, iar roţile conduse din fontă, materiale plastice sau textolit. În acelaşi scop se foloseşte dantură cu dinţi înclinaţi. Pentru montarea corectă a distribuţiei, pe roţile dinţate se trasează repere, care, la coincidenţă indică poziţiile reciproce ale arborelui cotit şi arborelui cu came, pentru care se asigură desfăşurarea normală a ciclului (detaliu fig a). fig

54 La amplasarea arborelui de distribuţie în chiulasă se pot utiliza : transmisii prin lanţ, transmisii prin roţi dinţate conice, transmisii combinate din roţi dinţate cilindrice şi lanţ, transmisii prin curea dinţată. Uneori se utilizează lanţuri duble sau triple pentru a se micşora uzura. Pentru amortizarea oscilaţiilor torsionale ale arborelui şi pentru compensarea dirijată a uzurilor se folosesc întinzătoare mecanice (arc şi pârghie) sau mecanohidraulice (demarează sub influenţa unui arc, apoi lucrează funcţie de presiunea din sistemul de ungere). fig

55 2.5. Materiale utilizate la confecţionarea elementelor mecanismului de distribuţie Supapa în funcţie de condiţiile de lucru, materialele pentru supape trebuie să satisfacă o serie de prescripţii : rezistenţă la rupere şi duritate ridicată la temperaturi înalte precum şi rezistenţă mare la uzura corozivă, abrazivă şi adezivă. Aceste condiţii sunt satisfăcute de către oţelurile aliate cu crom şi nichel, utilizate pentru supapele de admisie şi de către oţelurile refractare cu siliciu şi crom. În scopul măririi rezistenţei la uzură supapele de evacuare se acoperă cu un strat gros de 1-1,5 mm de stelit (aliaj aticorosiv de cobalt, wolfram, crom etc.) pe faţeta conică a talerului şi la extremitatea tijei, iar tijele se nitrurează sau se cromează dur. Ghidul supapei se execută din fontă cenuşie sau bronz; Arcurile de supapă sunt confecţionate, cel mai adesea, din sârmă de oţel aliat cu Cr, V, Ni, Mn sau din oţel arc. Scaunul supapei se execută din fontă specială refractară, bronz de aluminiu, oţel refractar, rezistente la coroziune şi duritate ridicată la temperaturi înalte. Dacă pe suprafaţa conică se depune un strat de stelit, durabilitatea scaunului creşte de 3-4 ori. Tacheţii se execută din oţel sau fontă specială şi se tratează termic. Culbutorii sunt turnaţi sau matriţaţi din oţel carbon sau din fontă Tija împingătoare se confecţionează din ţeavă de oţel sau aluminiu cu vârfuri de oţel, sau din vergele de oţel. Arborele cu came se execută prin turnare sau forjare din fontă sau oţel. Pentru mărirea durităţii, suprafeţe active ale camelor şi fusurilor se tratează termic, înainte de operaţiile de rectificare finale Îmbunătăţirea sistemului de distribuţie în vederea optimizării procesului de schimb a gazelor Distribuţia variabilă cu implicaţii asupra poluării Coeficientul gazelor arse reziduale γ poate fi redus prin raţionalizarea evacuării, a admisiunii şi baleiajului. Legea de ridicare a supapelor şi în mod deosebit, fazele distribuţiei se pot optimiza la un anumit regim. Dacă turaţia creşte este necesară extinderea baleiajului, adică a suprapunerii deschiderii supapei de admisiune şi evacuare, la reducerea turaţiei durata baleiajului trebuie diminuată. Momentele închiderii supapelor, îndeosebi a celei de admisiune, trebuie realizate 50

56 mai târziu, cu creşterea turaţiei, pentru exploatarea efectelor inerţiei coloanei de fluid motor, toate acestea cu efecte benefice şi asupra noxelor. Dacă pentru turaţia n 1 supapa de admisie trebuie să se închidă în pct.1 de pe fig.2.48, când efectele inerţiei coloanei de lichid sunt egalate de creşterea presiunii peste cea atmosferică, în cazul distribuţiei fixe, pentru turaţia n 2 admisia s-ar închide în pct. 2 cu penalizări pentru procesul de umplere. Un sistem de inerţie variabil ar permite închiderea cu întârziere a supapei de admisie, în pct.2 cu aspecte benefice asupra umplerii cilindrului. Situaţia cea mai favorabilă se obţine dacă motorul dispune de distribuţie variabilă, soluţiile vizând acest procedeu fiind prezentate în cele ce urmează. fig Aşadar diminuarea noxelor, maximizarea cuplului motor şi a puterii pentru întreaga plajă de turaţii şi la sarcina variabilă se pot rezolva prin asigurarea unor epure de distribuţie variabile şi prin modificarea cronosecţiunilor. Reducerea consumului specific de combustibil legată univoc şi de controlul noxelor poate fi realizată (în cazul m.a.s. asigurând diminuarea pierderilor de amestec carburant pe durata baleiajului): - prin reducerea deplasării supapei şi cu aceasta a energiei consumate pentru acţionare precum şi optimizarea calităţii amestecului în raport cu regimul de funcţionare folosind cursa variabilă (ce o poate asigura şi comanda raportului de comprimare, variabil cu bielă articulată); - prin controlul legii de deplasare a supapei în sensul îmbunătăţirii turbulenţei, asigurată de intrarea fluidului proaspăt sub formă de jeturi. 51

57 Maximizarea puterii şi a cuplului motor pentru întreaga plajă de turaţii şi la sarcină variabilă se poate rezolva prin utilizarea unui sistem de distribuţie cu faze variabile ce asigură modificarea în mod favorabil cu turaţia a timpilor secţiune. Câteva din soluţiile practicate : - utilizarea camelor cu profil variabil radial (fig.2.49 ); fig utilizarea camelor ce îşi modifică poziţia unghiulară împreună cu arborele cu came, cu ajutorul unor roţi dinţate cu dinţi înclinaţi, sistemul de rotire putând fi mecanic sau hidraulic (fig.2.50); fig

58 - în fig se prezintă sistemul de acţionare electromagnetică a supapei după o lege determinată de modul de excitare a bobinelor A şi C. fig

59 - sistemul VTEC utilizat de Honda, ce apelează la două came distincte, funcţie de turaţie, pentru acţionarea celor două supape de admisie, respectiv de evacuare (fig.2.54); fig o altă variantă a sistemului cu două came (fig.2.55); 1-camă pentru turaţii mici 2- camă pentru turaţii mari 3- culbutor aferent camei 1 4- culbutor aferent camei 2 5- levier de acţionare în T fig sistemul de distribuţie cu funcţionare variabilă a supapelor, folosit de Lancia K, utilizează 4 supape (2 admisie, 2 evacuare) pe cilindru, comandaţi de 2 arbori cu came localizaţi în capul chiulasei prin intermediul unor tacheţi hidraulici. Cei doi arbori sunt antrenaţi de o curea dinţată împreună cu pompa de apă; celelalte organe auxiliare sunt antrenate de o curea lată, cu un profil special (în V multiplu). Acest sistem de distribuţie utilizează un sofisticat dispozitiv de variere a fazelor de distribuţie. Acest variator de faze acţionează electrohidraulic asupra arborelui cu came ce antrenează supapele de admisie modificând avansul acţionării acestora. Comandat de centrala electronică ce verifică şi comandă sistemul de injecţie şi de aprindere, acest sistem ingenios cu rampă elicoidală este asemănător celor utilizate la multe din motoarele Mercedes şi Alfa Romeo. 54

60 - Sistemul de distribuţie variabilă folosit de Alfa- Romeo 155s la motorul 2.oi 16V Twin Spark este format din 16 supape (câte două de admisie şi două de evacuare per cilindru) ce sunt acţionate de 2 arbori cu came DOHC lăgăruiţi în capul chiulasei. Antrenarea celor 2 arbori este făcută de la arborele cotit al motorului prin intermediul unei curele dinţate. Ca particularitate constructivă menţionăm prezenţa unui sofisticat sistem de variere a fazelor de distribuţie pentru supapele de admisie. Dispozitivul propriu-zis este plasat în capul arborelui cu came care comandă supapele de admisie (fig.), între arbore şi roata dinţată de antrenare a distribuţiei. Acest dispozitiv, antrenat electropneumatic hidraulic este comandat de o minicentrală electronică ce variază (în funcţie de anumiţi parametrii de funcţionare ai motorului) fazele de admisie cu până la 25ºRAC. Supapele sunt aşezate în V la 47º, deschizându-se într-o cameră de ardere emisferică, profilată, cameră care este formată şi de scobitura cilindrică practicată în capul fiecărui piston. Acţionarea variatorului de faze este astfel gândită încât să ofere un cuplu motor mai mare, la regimuri scăzute de turaţie, să mărească regularitatea de funcţionare a motorului şi să elimine pe cât posibil, noxele din gazele de evacuare, încă din faza de formare şi de desfăşurare a procesului de ardere a amestecului carburant. - Sistemul Valvetronic utilizat pe motorul BMW face din acest motor primul motor din lume fără obturator, funcţia sa fiind înlocuită de ridicarea variabilă a supapelor de admisie. Avantajul constă în reducerea semnificativă a consumului de combustibil, combinată cu o scădere a emisiilor poluante precum şi cu un răspuns mai bun al motorului Sistemul BMW VALVETRONIC Comanda variabilă a supapelor a culminat cu sistemul VANOS, produs de BMW, ca cea mai sofisticată tehnologie de acest tip, care reduce compromisul între putere şi cuplu, pe de o parte, şi consumul de combustibil, emisii şi confort pe de altă parte, la minimum, dar nu poate furniza o soluţie completă şi multilaterală. Aceasta deoarece clapeta obturatoare (clapeta de aer) face imposibilă reducerea consumului peste o anumită limită, pentru că se obstrucţionează admisia liberă a aerului în motor, pentru o gamă largă de regimuri de funcţionare. fig

61 Pentru a recapitula acest aspect, amintim că obturatorul controlează sarcina motorului, fără obturator motorul ar funcţiona la sarcina maximă. Atunci când clapeta de aer nu este complet deschisă, se produce o scădere de putere şi o creştere de consum, datorită rezistenţei gazodinamice introduse de obturator. Deşi VANOS este capabil să regleze momentele de deschidere şi închidere ale supapelor, această opţiune de control a motorului are unele limite. Specialiştii de la BMW au reuşit să obţină efectul produs de obturator prin înlocuirea acestuia cu un sistem de ridicare variabilă a supapei de admisie, creând astfel primul sistem de distribuţie variabilă totală, utilizabil la un automobil de serie. Denumit VALVETRONIC, sistemul are la bază distribuţia variabilă a supapei de admisie VANOS, iar sistemul adiţional de ridicare variabilă a supapei de admisie ajustează acţiunea efectivă a camei şi, în consecinţă aria orificiului oferit de supapa de admisie şi durata de deschidere, funcţie de cerinţele specifice. fig.2.57 Reducerea consumului de combustibil, realizată de conceptul de control al sarcinii fără obturator, este de aproximativ 10% conform ciclului EU, şi de cel puţin 10% în condiţii normale de conducere. Economia creşte cu atât mai mult cu cât şoferul utilizează motorul la sarcini şi turaţii reduse. Potenţialul oferit de VALVETRONIC este mult mai mare decât la alte sisteme de distribuţie variabilă Funcţionare VALVETRONIC În principiu, VALVETRONIC este format din următoarele componente: arborele de distribuţie al supapelor de admisie, opt pârghii intermediare şi un arbore excentric (fig.2.58). Fig

62 Acest modul preasamblat este plasat în chiulasă. Graţie VALVETRONIC arborele de distribuţie nu acţionează direct asupra culbutorilor, ci prin intermediul unei pârghii intermediare. Spre deosebire de culbutori, care sunt poziţionaţi orizontal sub arborele de distribuţie, pârghiile intermediare sunt aşezate vertical lângă arborele de distribuţie. Ele sunt prevăzute în partea de mijloc cu o rolă care urmăreşte profilul camei. Partea de jos a acesteia se sprijină pe rola culbutorului, iar cea de sus pe un arbore excentric, tot prin intermediul unei role. Distribuţia variabilă Vanos este capabilă să rotească cei doi arbori de distribuţie într-un interval de 60º RAC în numai 300 ms. Blocul motor şi carterul inferior din aluminiu cu cei doi arbori de echilibrare constituie o structură care reduce la maxim vibraţiile transmise către alte componente. Când arborele de distribuţie se roteşte, pârghia intermediară se mişcă asemenea unui pendul. Pentru a converti această mişcare orizontală într-una verticală, pârghia are un contur cu o formă complexă, comparabilă, la prima vedere, cu un bumerang : jumătatea liniei de contur se mişcă paralel cu culbutorul, cealaltă jumătate este sub un mic unghi. Numai când partea înclinată a conturului acţionează asupra rolei culbutorului apăsându-l în jos în timpul procesului, supapa de admisie se deschide (fig.2.59). fig.2.59 Datorită raportului de transmisie al pârghiei numai jumătate din conturul întregului bumerang este sesizată de către culbutor. Punctul de început şi cel de sfârşit al acestei jumătăţi este determinat de punctul de pivotare al pârghiei. Aici intră în rol arborele excentric, comandat de un electromotor. Atunci când presează pe rola superioară a pârghiei intermediare spre arborele de distribuţie, punctul de pivotare şi, corespunzător, zona efectivă a conturului bumerangului se schimbă în consecinţă. Aceasta înseamnă că înălţimea de ridicare a supapei de admisie poate varia între poziţia închis (doar teoretic) şi poziţia de deschidere maximă, acesta fiind principiul de bază al sistemului VALVETRONIC. 57

63 Pentru realizarea reglajelor sunt necesare sistem de control extrem de puternice. De aceea, VALVETRONIC are propriul său computer, conectat cu unitatea centrală a motorului, ambele însumând o capacitate de 16 Mb. Toate părţile componente în mişcare ale sistemului de comandă a supapelor sunt optimizate pentru a se reduce masa totală la 82 grame, pentru fiecare supapă, şi având calitate foarte bună în materie de antifricţiune, prin utilizarea rolelor. Pârghiile intermediare sunt turnate printr-un proces special şi apoi prelucrate cu o precizie întâlnită până acum doar în fabricarea sistemelor de injecţie ale motoarelor diesel. Astfel atât forma particulară a pârghiei cât şi camele arborelui excentric sunt prelucrate cu o precizie foarte mare Avantajele sistemului VALVETRONIC Un avantaj este că oferă un consum de combustibil comparabil cu cel obţinut de motoarele pe benzină cu injecţie directă, dar fără compromisuri în termeni de emisii. Din acest motiv nu reclamă tehnologia de management a emisiilor poluante, ca motoarele cu injecţie directă. Un alt avantaj este că motorul cu VALVETRONIC nu necesită combustibil fără sulf, ca motoarele cu injecţie directă şi atinge nivele înalte de economicitate utilizând toată gama de cifre octanice existente. Alte avantaje : pornire excelentă la rece, mers liniştit al motorului, un răspuns direct şi spontan niciodată atins până în prezent Întreţinerea, defecte şi remedierea sistemului de distribuţie Întreţinerea mecanismului de distribuţie Angrenajele de la distribuţie se ung prin barbotare. Uleiul vine la unul din pinioane şi prin angrenare se ung toate celelalte. Aducerea uleiului se face de la primul palier al arborelui, prin interiorul axului şi a pinionului intermediar, prin prelingerea uleiului de la culbutori, printr-un canal special sau printr-o conductă. Fusurile arborelui cu came se ung sub presiune cu uleiul venit prin canale de la lagărele paliere sau rampă. Camele şi tacheţii se ung prin stropire de la arborele motor şi prin prelingerea uleiului de pe tijele împingătoare. Stropirea camelor se face şi prin orificiile prevăzute în capacul mare al bielei prin care sunt stropiţi şi cilindrii sau prin orificii speciale. Pinioanele pentru antrenarea arborelui distribuitorului şi al pompei de ulei se ung cu uleiul care se scurge de la culbutori. Culbutorii şi axul culbutorilor se ung sub presiune. Uleiul vine printr-un canal în bloc şi chiulasă la axul culbutorilor, de la fusul central al arborelui cu came. 58

64 Şurubul de reglaj, tijele împingătoare, capetele şi tijele supapelor şi resorturile se ung prin stropire cu uleiul care trece prin canalele practicate în culbutori. Ungerea acestor piese se face şi cu vaporii de ulei ce se găsesc sub capacul chiulasei. Ungerea abundentă a supapelor nu se mai foloseşte, deoarece duce la cocsarea lor. La unele motoare, scurgerea uleiului pe supape este chiar împiedicată cu ajutorul unor garnituri de cauciuc. Operaţiile principale de întreţinere sunt: verificarea vizuală a etanşeităţii capacului distribuţiei cu blocul motor, a stării arcurilor şi poziţia culbutorilor, asigurarea supapelor, etanşeităţii capacului de chiulasă, reglarea jocului termic dintre culbutori şi supape iar la nevoie şi verificarea punerii la punct a distribuţiei. Ultimele 2 operaţii necesită o atenţie deosebită. - reglarea jocului termic dintre culbutori şi supape se face la rece sau la cald pentru a permite dilatarea liberă a supapei şi a evita rămânerea ei deschisă când motorul este cald. Jocul se măreşte în timpul exploatării provocând zgomote anormale, reduce timpul şi înălţimea deschiderii supapelor înrăutăţind umplerea cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi evacuarea gazelor arse. Acest joc se reglează periodic, după tipul motorului şi indicaţiile fabricii constructoare la anumite valori. - se scoate capacul chiulasei, se roteşte arborele cotit, (cu manivela sau prin antrenare cu un levier de la volant sau chiar prin cureaua ventilatorului), până ce pistonul cilindrului 1 este adus la PMI, la sfârşitul compresiei (ambele supape sunt închise); aceasta se observă şi prin incidenţa marcajelor de pe roata de curea a arborelui cotit, cu cel de pe capacul distribuţiei, sau de pe volant şi carterul ambreiajului sau blocul motor: - se slăbeşte apoi piuliţa de blocare a şurubului de reglaj de la culbutori şi în timp ce aceasta se menţine fixă cu cheie, se procedează la reglarea şurubului cu şurubelniţa, se controlează jocul cu un calibru de interstiţii corespunzător dimensional care va trebui să alunece cu frecare între capătul culbutorului şi cel al supapei, după care se fixează poziţia şurubului cu piuliţa. Aceleaşi operaţii se execută la toate supapele care nu sunt atacate de culbutori (pistoanele la PMI)şi la alţi cilindri. Se roteşte apoi arborele cotit cu 180º şi se repetă procedeele de mai sus până se reglează toate supapele după care se face o verificare. Reglarea supapelor se poate face şi în ordinea de funcţionare a motorului Defecte în exploatare ale mecanismului de distribuţie Cele mai frecvente defecţiuni care pot provoca zgomote anormale, funcţionarea neregulată a motorului, pornirea greoaie sau chiar oprirea lui sunt: zgomote la comanda distribuţiei, bătăi ale culbutorilor sau tacheţilor: griparea sau blocarea supapelor:; ruperea tijelor supapelor; deformarea sau ruperea talerului supapelor ; ruperea arcurilor supapelor; deteriorarea 59

65 pinioanelor de distribuţie şi sărirea lanţului de distribuţie ; mers neregulat ; rateuri în carburator şi evacuare. La transmisiile cu roţi dinţate, dacă jocul dintre flancurile conjugate ale dinţilor în angrenare nu este cuprins între limitele prescrise (în mod normal 0,05 şi 0,1 mm), distribuţia bate dacă pinioanele sunt uzate (jocul este prea mare), sau produce un zgomot continuu sub forma unui vâjâit dacă pinioanele sunt prea angrenate. La transmisiile cu lanţ, datorită uzurii, lanţul se lungeşte, existând posibilitatea de a se lovi de carterul distribuţiei, provocând bătăi. Dacă roţile sunt nealiniate, apare un zgomot sub forma unui vâjâit. Detectarea zgomotului şi a bătăilor transmisiei distribuţiei se face prin ascultarea cu stetoscopul (fig 2.60.) Fig Zonele de ascultare cu stetoscopul a zgomotelor şi a bătăilor mecanismului de distribuţie: I- zona transmisiei distribuţiei; II- zona lagărelor arborelui cu came; III- zona tacheţilor; IV- zona antrenării pompei de ulei; V- zona culbutorilor şi a supapelor 60

66 Defecţiunile danturii de antrenare a pompei de ulei se manifestă în acelaşi mod şi se determină prin ascultare cu stetoscopul. Bătăile ale culbutorilor sau tacheţilor (depinde de construcţia motorului) provenite din jocurile termice prea mari sunt ritmice, cu intensitate redusă şi frecvenţă mare (sunet ascuţit). Mersul motorului în gol este neregulat, deoarece în general jocurile mărite nu sunt egale. Intensitatea bătăilor nu depinde de turaţie şi de sarcina motorului. Ele se pot depista prin ascultare cu urechea sau stetoscopulîn zona V (fig. 2.60). Jocul termic prea mare se poate datora unui reglaj incorect, uzurii elementelor de acţionare a supapei sau uzurii suprafeţei frontale a tijei supapei. Înlăturarea defecţiunii se obţine prin reglarea jocurilor termice la valoarea prescrisă. De asemenea, tacheţii produc bătăi dacă s-a mărit jocul dintre tija tachetului şi alezaj în urma uzării acestora. Bătaia apare atunci când cama atacă tachetul şi nu este influenţată de reglajul jocului termic sau de sarcina motorului. Cauzele pot fi : ungerea necorespunzătoare sau nerotirea tachetului în funcţionare. Depistarea acestor bătăi se face prin ascultare cu stetoscopul în zona III (fig. 2.60). Uzurile camelor arborelui cu came ale unui motor nu progresează niciodată în mod identic existând întotdeauna o camă care se uzează mai rapid. Datorită acestui fapt motorul chiar dacă are toate reglajele corespunzătoare funcţionează neregulat, provocând uneori zgomote. Controlul uzurii camelor se poate efectua fără a demonta motorul, utilizând un comparator cu suport al cărui palpator se pune în contact cu tija împingătoare după demontarea culbutorului. Dacă diferenţele între citirile maxime corespunzătoare vârfurilor camelor de acelaşi fel (admisie sau evacuare) depăşesc 0,8 1mm, arborele cu came trebuie înlocuit la atelierul de reparaţie Funcţionarea neregulată cu rateuri în carburator şi evacuare apare în urma unui reglaj incorect, când jocurile termice sunt prea mici. În acest caz, datorită faptului că supapele nu se mai închid apar scăpări de gaze şi flăcări care provoacă rateuri în carburator şi evacuare. Urmarea o constituie arderea talerelor supapelor de evacuare şi apariţia fisurilor la scaunele de supapă. De asemenea, mers neregulat la ralanti poate apărea chiar dacă jocurile termice sunt reglate corect atunci când supapele nu etanşează. Griparea sau blocarea supapelor sunt determinate de : joc insuficient între supapă şi ghidul ei, şlefuire insuficientă a talerului şi a scaunului de supapă, joc insuficient la tacheţi, depunere de calamină pe tija şi pe talerul supapei, cocsarea uleiului dintre tija supapei şi ghid (datorită utilizării uleiurilor fără aditivi antioxidanţi). 61

67 Griparea şi blocarea supapelor se manifestă printr-o funcţionare neregulată a motorului şi oprirea acestuia la turaţii reduse, scăderea puterii motorului şi rateuri în colectorul de admisie sau de evacuare (după tipul supapei gripate). Pentru depistarea defecţiunii se demontează toate bujiile, în afară de cea a cilindrului care se verifică. Se roteşte arborele cotit şi dacă se aude un şuierat în colectorul de admisie sau în cel de evacuare înseamnă că supapa de admisie respectiv cea de evacuare este blocată. Punerea în evidenţă a defecţiunilor de acest tip se poate face şi cu ajutorul compresometrului sau a semnalizatorului acustic şi a aparatului pneumatic pentru determinarea stării tehnice a motorului. Înlăturarea defecţiunii pe parcurs se face parţial, prin reglarea jocului dintre supapă şi tachet. Ruperea supapelor se produce în general, în zona de racordare sau la taler şi se datorează : oboselii materialului, coroziunii metalului, sau blocării supapei şi lovirii ei de către piston. Defectul este însoţit de o bătaie metalică pronunţată, de rateuri în carburator, de scăderea puterii motorului şi de funcţionare neregulată. Înlăturarea defectului se face la un atelier. Această defecţiune se datorează : oboselii materialului, coroziunii sau lovirii arcului cu ocazia montării. Defectul se manifestă prin ţăcănituri metalice puternice şi ascuţite, rateuri în colectorul de evacuare sau de admisie (după supapa la care arcul este rupt), precum şi printr-un mers neregulat al motorului. La motoarele cu supape în cap, defectul poate avea urmări foarte grave, deoarece supapele, alunecând în cilindru, pot produce, ca urmare a loviri de către piston, spargerea acestuia sau a chiulasei, îndoirea bielelor şi chiar ruperea arborelui cotit. Eliminarea acestui defect pe parcurs se poate face introducându-se o şaibă între cele două bucăţi de arc rupt. Autodepanarea se poate face şi prin inversarea părţilor rupte, adică punând capetele plane ale arcului faţă în faţă. În prealabil, pistonul trebuie adus la PMI pentru a evita căderea supapei în cilindru (la motoarele cu supape în cap) în timpul operaţiei. La atelierul de reparaţie se montează arcuri noi. Ruperea dinţilor pinioanelor se produce rar, în general iarna, când uleiul are o viscozitate ridicată. La ruperea dinţilor pinioanelor de distribuţie motorul se opreşte imediat. La MAS acest defect se constată prin faptul că la rotirea arborelui cotit, rotorul distribuitor nu se roteşte. La MAC după demontarea capacului culbutoarelor, la rotirea arborelui cotit, culbutoarele nu se mişcă. Eliminarea defectului se face numai la o staţie de întreţinere. 62

68 Ruperea sau desprinderea penei pinionului distribuţiei se manifestă ca şi deteriorarea pinionului. La remediere se montează o nouă pană. Sărirea lanţului distribuţiei apare în cazul unui lanţ uzat, la variaţii bruşte ale turaţiei motorului. În cazul în care lanţul sare peste unul sau doi dinţi, distribuţia se dereglează, iar motorul funcţionează neregulat. Defectul se manifestă printr-un zgomot, care apare în carburator, asemănător unor sforăituri, datorită închiderii şi deschiderii cu întârziere sau cu avans a supapelor. Remedierea, în parcurs, constă în punerea la punct a distribuţiei tot cu lanţul vechi şi evitarea accelerării bruşte, pentru ca lanţul să nu sară din nou Repararea sistemului de distribuţie În scopul stabilirii pieselor utilizabile şi a celor care pot fi recondiţionate, piesele sistemului de distribuţie sunt marcate, verificate şi controlate, iar rezultatele se înscriu în fişe de constatări şi măsurări. Prin verificări se urmăreşte depistarea: fisurilor, crăpăturilor, ciupiturilor, rizurilor etc. Evaluarea uzurilor se face prin măsurări dimensionale şi de formă. REPARAREA ARBORELUI CU CAME Cele mai importante defecte ale arborelui cu came sunt (fig 2.61): 1- deformarea prin încovoiere a arborelui 2-uzura în diametru a fusurilor de reazem ; 3-uzura în înălţime a camelor de admisiune şi evacuare ; 4- ciupituri şi exfolieri pe flancurile de lucru ale camelor şi fusurilor de reazem ; 5-uzura sau deteriorarea filetului găurilor pentru fixarea pinionului de distribuţie ; 6- uzura canalului de pană pentru pinionul de distribuţie Fig.2.61 Locurile posibile de apariţie a defectelor la arborele cu came. 63

69 Procesul tehnologic de reparare a arborelui cu came constă în : - îndreptarea arborelui aşezat pe prisme cu ajutorul unei prese, urmată de verificarea bătăii fusurilor centrale ; - recondiţionarea canalelor de pană ale roţilor de antrenare prin frezare la o cotă mărită de reparaţie; - recondiţionarea filetului de la capăt, prin găurire şi refiletare la cota majorată; - recondiţionarea camelor fie prin rectificare, fie prin încărcare cu sudură la camele din oţel. Dacă înălţimea camei nu a ajuns la limita inferioară permisă de fabrică, atunci forma geometrică corectă se obţine la o maşină de rectificat prin copiere. Dacă însă uzura este avansată, camele de oţel se pot recondiţiona prin încărcare cu sudură oxiacetilenică cu aliaj dur, utilizând flux format din praf de borax sau amestec cu clorură de sodiu. În continuare, arborele cu came este supus tratamentului de revenire, după care camele sunt prelucrate la o maşină de rectificat prin copiere. - Recondiţionarea fusurilor printr-o rectificare la dimensiunea de reparaţie cea mai apropiată sau prin cromare sau metalizare urmată de rectificare, la dimensiunea nominală (în cazul unei uzuri mari la dimensiunea de reparaţie). Arborele cu came se rebutează dacă prezintă defectele: fisuri, crăpături, rupturi; uzura completă a camei în înălţime; diametrul părţii cilindrice a camelor sub limita admisibilă; ciupituri, exfolieri pe flancurile de lucru ale camelor; sulfuri sau porozităţi de turnare. REPARAREA SUPAPELOR Principalele defecte ale supapei sunt: uzura suprafeţei de ghidare şi încovoierea tijei ; uzura suprafeţei de etanşare, corodarea şi fisurarea talerului ; uzura suprafeţei de contact al supapei cu culbutorul. Schema verificării supapei cu ajutorul comparatoarelor cu cadran 1-prisme; 2-placă; 3-vârfuri; 4-comparatoare cu cadran; Supapele care au talerul ars, crăpat, fisurat sau corodat, se reformează. 64

70 Încovoierea tijei supapei, precum şi bătaia suprafeţei de etanşare faţă de axa tijei se verifică cu ajutorul unui dispozitiv special, prevăzut cu comparatoare cu cadran. Dacă uzura tijei supapei depăşeşte diametrul limită admisibil, este necesară recondiţionarea ei, prin rectificare la o dimensiune micşorată de reparaţie. Tija mai poate fi recondiţionată prin cromare, urmată de rectificare la dimensiunea nominală sau la o dimensiune majorată de reparaţie. Uzura suprafeţei frontale a tijei supapei se repară prin şlefuire până la obţinerea unei suprafeţe curate. Suprafaţa de etanşare a talerului supapei se recondiţionează printr-o rectificare până la dispariţia urmelor de uzură la maşina de rectificat supape (fig. 2.63). Înălţimea porţiunii cilindrice a talerului supapei nu trebuie să scadă sub o anumită limită, altfel muchia ascuţită care se formează se încălzeşte puternic şi se arde. După rectificarea supapelor, urmează păsuirea lor pe scaun prin rodare manuală sau cu ajutorul unei maşini speciale. CONTROLUL ARCURILOR DE SUPAPE În timpul funcţionării motorului, arcurile de supape îşi reduc elasticitatea, lungimea lor în stare liberă se micşorează, iar forţa cu care ţin supapele apăsate pe scaunele lor scade. Din această cauză, la turaţii mari, arcurile nu mai pot învinge forţa de inerţie a supapelor şi deci să le închidă complet. Controlul caracteristicilor arcurilor de supape constă din verificarea lungimii lor în stare liberă şi după încărcare cu una sau două sarcini determinate, care sunt date constructive pentru fiecare motor. Arcurile găsite necorespunzătoare, cu rigiditate mai mică decât cea prescrisă, se înlocuiesc cu altele noi. Măsurarea încărcărilor şi lungimilor se face cu un dispozitiv tip balanţă 65

71 REPARAREA TACHEŢILOR Tacheţii se uzează fie la suprafaţa exterioară a tijei, fie la suprafaţa de contact a talerului tachetului cu cama arborelui cu came. Tija şi talerul tachetului se recondiţionează prin rectificare la o dimensiune de reparaţie, la o maşină de rectificat fără vârfuri. Tija tachetului poate fi reparată şi prin cromare, urmată, apoi, de rectificare. Se mai poate recondiţiona şi prin încărcarea cu sudură cu arc vibrator REPARAREA CULBUTORILOR ŞI A AXELOR CULBUTORILOR La culbutor pot apărea defectele : uzura suprafeţelor interioare a bucşei ; uzura suprafeţei de contact cu tija supapei ; deteriorarea filetului găurii pentru şurubul de reglare. Recondiţionarea suprafeţei de contact cu tija supapei se face prin rectificare sau prin încărcare cu materiale depuse prin sudură şi rectificare la cotă cu o piatră profilată. Recondiţionarea ajustajului format din culbutor- axul culbutoarelor se face astfel: - prin rectificarea axului la o cotă de reparaţie şi înlocuirea culbutorului uzat cu un culbutor care are alezajul la o cotă de reparaţie corespunzătoare. - Prin rectificarea axului la o cotă de reparaţie cu înlocuirea corespunzătoare a bucşelor culbutoarelor; - Prin bucşarea culbutoarelor şi alezarea lor la o cotă de reparaţie corespunzătoare cotei de recondiţionare a axului. Filetul deteriorat al găurii şurubului de reglare se recondiţionează prin lărgire şi refiletare la o cotă majorată Punerea la punct a distribuţiei Punerea la punct a distribuţiei se face de constructorul motorului pentru totdeauna marcându-se pinioanele cu semne, astfel încât la reparare să se respecte reglajele. Aceasta constă în poziţionarea arborelui cu came faţă de arborele cotit şi reglarea jocului dintre culbutori şi supape, sau dintre tacheţi şi supape (la distribuţia laterală) Punerea la punct se execută astfel: se demontează una din roţile de la angrenajul distribuţiei sau lanţul distribuţiei, se verifică strângerea chiulasei şi suporturile culbutorilor, se reglează jocul dintre supape şi culbutori la valoarea indicată, se aduce pistonul cilindrului 1 în poziţia în care supapa de admisie va fi la începutul deschiderii, prin rotirea arborelui cotit şi a arborelui cu came: acest moment se determină cu ajutorul unui ceas comparator montat pe chiulasă (palpatorul lui fiind în contact cu supapa). Se imobilizează arborele cu came în această poziţie, 66

72 apoi se cuplează pinionul de distribuţie sau lanţul astfel încât reperele de pe ele să corespundă poziţiei indicate (cel de pe arborele cotit cu cel de pe arborele cu came, sau cel intermediar şi restul roţilor dinţate de la angrenajul distribuţiei). Se reglează din nou jocul supapelor. Dacă roţile dinţate nu mai au repere, punerea la punct se poate face montând pe volant un disc gradat la 360º şi prin antrenarea arborelui cotit şi arborelui cu came, se aduce pistonul de la cilindrul 1 în poziţia în care supapa de admisie va fi la început de deschidere. Se face verificarea unghiurilor de deschidere şi închidere a supapelor şi la ceilalţi cilindri corespunzător diagramei de distribuţie, după care se montează angrenajul distribuţiei. Pentru ca fazele distribuţiei, respectiv acţionarea supapelor să se efectueze la momentul oportun (în funcţie de poziţia pistoanelor) este necesar să se asigure o anumită poziţie între arborele cu came şi arborele cotit. Sincronizarea mişcării între cei doi arbori se realizează prin intermediul unei transmisii ce trebuie montată într-o anumită poziţie, marcată prin repere. În general una din roţile dinţate comportă un reper pe un dinte, iar cealaltă roată dinţată comportă două repere identice pe doi dinţi consecutivi. Reglarea este corectă când reperul primei roţi dinţate se află între reperele celei de-a doua roţi dinţate. În fig este reprezentată acţionarea distribuţiei la motorul DACIA Angrenarea corectă dintre pinionul arborelui cotit 1 şi roata dinţată intermediară 2 este realizată prin marcarea cu câte un reper sub forma literei V. Pinioanele ocupă poziţia corectă când cele două repere se găsesc pe dreapta AB care trece prin centrul arborelui cotit şi al arborelui cu came. 67

73 CAPITOLUL III COMPETENŢELE PEDAGOGICE ALE TEMEI :ASPECTE METODICE PRIVIND PREDAREA- ÎNVĂŢAREA EVALUAREA CAPITOLULUI : INSTALAŢIA DE DISTRIBUŢIE A MOTOARELOR CU ARDERE INTERNĂ Procesul de învăţământ, ca orice activitate umană, urmăreşte o finalitate, un rezultat, care trebuie atins, o ţintă la care intenţionăm să ajungem. Finalităţile educaţiei vizează modelul de personalitate pe care dorim să-l formăm prin educaţie. Deoarece termenul de finalitate reprezintă o formulare generală, el nu poate orienta pe educator în activitatea lui concretă de formare la elevi a unor comportamente de natură cognitivă afectivă sau psihomotrică. Finalităţile devin funcţionale numai după diferenţierea lor în ideal, scop şi obiective educaţionale. Dintre acestea, competenţele reprezintă expresia cea mai concretă a intenţionalităţii procesului de predare-învăţare care desemnează tipurile de achiziţii: cunoştinţe, deprinderi, atitudini, comportamente, abilităţi la care urmează să ajungă elevii în urma instruirii Ierarhizarea şi clasificarea competenţe instructiv-educative Literatura de specialitate relevă că obiectivele instructiv-educative sunt ierarhizate după gradul de generalitate pe trei nivele: competenţe generale, competenţe specifice şi competenţe derivate I. Competenţe generale ale sistemului de învăţământ exprimă într-o formă sintetică funcţiile sociale ale învăţământului, vizând contribuţia procesului de învăţământ la modelarea personalităţii elevilor pe diferite trepte de şcolarizare. II. competenţe specifice detaliază competenţe generale şi se stabilesc pe cicluri, profile de şcoli şi discipline de învăţământ, fiind cuprinse în planurile de învăţământ şi în programele analitice (curriculum pe discipline). Aceste obiective sunt mai concrete faţă de cele din nivelul anterior, dar insuficient de concrete pentru a dirija activitatea nemijlocită a profesorului cu elevii. III. Competenţe derivate (numite şi operaţionale, comportamentale, performative) vizează ţelurile sau ţintele concrete ale fiecărei activităţi didactice (lecţie, activitate practică, lucrare de laborator) realizată de elevi sub îndrumarea cadrului didactic, pe secvenţe de timp exacte. Aceste obiective precizează tipuri de achiziţii (cunoştinţe, priceperi, deprinderi, etc.) sau capacităţi pe care trebuie să le dovedească elevii la sfârşitul activităţii didactice. Ele indică prin 68

74 comportamente observabile şi măsurabile ce trebuie să ştie şi, mai ales ce trebuie să ştie să facă elevul în urma activităţii desfăşurate. După conţinut (domenii comportamentale) au fost delimitate trei categorii de competenţe: cognitive, afective şi psiho-motrice. Competenţe cognitive se referă la: - asimilarea de cunoştinţe: date, clasificări, reguli, principii, legi, etc. - formarea de deprinderi intelectuale: de a desena, de a rezolva probleme, de a scrie, de a citi, etc. - formarea unor capacităţi intelectuale: analiză, sinteză, comparaţie, generalizare, abstractizare, transpunere dintr-un limbaj în altul, etc. Competenţe afective se referă la formarea sentimentelor, atitudinilor, convingerilor. Competenţe psiho-motrice vizează formarea unor deprinderi motorii, a operaţiilor şi abilităţilor normale necesare folosirii unor instrumente, unelte, instalaţii, etc. În literatura de specialitate se precizează necesitatea diversificării competenţelor pentru ca în activitatea de proiectare a lecţiilor accentul să se deplaseze dinspre conţinutul învăţământului spre scopurile acestuia şi spre modalităţile de atingere a lor. În vederea desfăşurării eficiente a activităţii instructiv-educative profesorul trebuie să parcurgă următoarele etape: cunoaşterea competenţelor generale ale disciplinei, analizând prevederile programei, indicaţiile manualului, îndrumarului, etc. identificarea competenţelor fiecărui capitol (se evidenţiază idei, probleme de fond, acestea constituind baza sistemului de lecţii); precizarea, din perspectiva sistemului de lecţii a competenţe derivate concrete specifice fiecărei activităţi didactice Învăţământul liceal şi profesional presupune o structură diferenţiată pe filiere, profiluri şi specializări, precum şi existenţa mai multor planuri-cadru de învăţământ. Acestea conduc la modelarea unor licee şi şcoli profesionale cu personalitate proprie, având o ofertă specifică pe piaţa educaţională, spre deosebire de învăţământul general care este relativ omogen în ofertă. O metamorfoză similară suferă şi programele şcolare; ea se manifestă prin trecerea de la programe centrate pe obiective având un anumit grad de generalitate, imposibil de evitat în cazul unei populaţii şcolare diverse, dar încă nespecializate, la programe centrate pe competenţe cu 69

75 specific acţional care permit o evaluare orientată spre perspectiva iminentei integrări a elevilor în viaţa socială şi profesională. Competenţele reprezintă ansambluri structurate de cunoştinţe şi deprinderi dobândite prin învăţare, care permit identificarea şi rezolvarea în contexte diverse a unor probleme caracteristice unui anumit domeniu. Competenţa este considerată acea capacitate intelectuală care dispune de posibilităţi multiple de transfer sau de aplicabilitate în operarea cu conţinuturi diverse. Competenţele necesare pentru realizarea eficientă a activităţilor dintr-o ocupaţie sunt definite prin standardele ocupaţionale. Standardul ocupaţional (S.O.) este un document ce descrie într-o formă standardizată conţinutul unei ocupaţii, pune în evidenţă şi promovează relevanţa şi transferabilitatea competenţelor de la o ocupaţie la alta, constituind o punte de legătură între domeniul formării profesionale şi cerinţele angajatorilor Elaborarea competenţelor În demersul de stabilire a competenţelor s-a considerat că soluţia se află la intersecţia dintre domeniul didactic (vizând ariile curriculare), domeniul socio-economic (vizând pregătirea pentru piaţa muncii) şi domeniul de cunoaştere caracterizat în şcoală printr-un obiect de studiu (descris psihologic prin modul de gândire specific expertului, în sensul cognitivist al termenului). Dacă primele două aspecte sunt relativ uşor de acceptat, cel de-al treilea necesită câteva precizări: nu este vorba de a dobândi acele cunoştinţe de care dispune expertul, ci de a utiliza şi mobiliza în contexte adaptate vârstei elevului şi nivelului de informaţii ale acestuia, abilităţi similare celor ale specialistului. Este vorba de a manifesta un comportament cognitiv specific unui domeniu şi nu de a acumula insule de informaţii din cadrul domeniului. Specificarea competenţelor constă de fapt în delimitarea capacităţilor sau operaţiilor intelectuale de genul: capacitatea de a detecta, selecta, analiza şi sintetiza date, informaţii sau relaţii, capacitatea de a învăţa, de a acţiona sau judeca. Pornind de la diferenţierea cât mai fină a etapelor unui proces de învăţare s-au stabilit categorii de competenţe organizate în jurul câtorva verbe definitorii, ce exprimă complexe de operaţii mentale: 1. Receptare, care poate fi caracterizată prin următoarele concepte operaţionale: - identificarea de termeni, relaţii, procese; 70

76 - observarea unor fenomene, procese; - perceperea unor relaţii, conexiuni; - nominalizarea unor concepte; - înţelegerea de date din surse variate; - definirea unor concepte. Exemple: - Identificarea fazelor optime ale distribuţiei. - Definirea sistemului de distribuţie. 2. Prelucrarea primară (a datelor), care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaţionale: - compararea unor date, stabilirea unor relaţii; - calcularea unor rezultate parţiale; - clasificări de date; - reprezentarea unor date; - sortarea-discriminarea; - investigarea, descoperirea, explorarea; - experimentarea. Exemplu: Clasificarea distribuţiei prin supape. 3. Algoritmizare, care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaţionale: - reducerea la o schemă sau model; - anticiparea unor rezultate; - reprezentarea datelor; - remarcarea unor invarianţi; - rezolvarea de probleme prin modelare şi algoritmizare. Exemple: -Înlocuirea arcului de supapă rupt se realizează respectând o succesiune a unor operaţii. 4. Exprimarea, care poate fi caracterizată prin următoarele concepte operaţionale: - descrierea unor stări, sisteme, procese, fenomene; - generarea de idei; - argumentarea unor enunţuri; - demonstrarea. 71

77 Exemple: - Descrierea funcţionării neregulate a motorului. - Demonstrarea punerii la punct a distribuţiei. 5. Prelucrarea secundară (a rezultatelor), care poate fi concretizată prin următoarele concepte operaţionale: - compararea unor rezultate, date de ieşiri, concluzii; - calcularea, evaluarea unor rezultate; - interpretarea rezultatelor; - analiza de situaţii; - elaborarea de strategii; - relaţionări între diferi tipuri de reprezentări, între reprezentare şi obiect. Exemplu: Indicaţi asemănările şi deosebirile dintre construcţia supapei de admisie şi supapa de evacuare. 6. Transferul, care poate fi concretizat prin următoarele concepte operaţionale: - aplicarea în alte domenii; - generalizarea şi particularizarea; - integrarea unor domenii; - verificarea unor rezultate; - optimizarea unor rezultate; - transpunerea într-o altă sferă; - negocierea; - realizarea de conexiuni între rezultate; - adaptarea şi adecvarea la context. Exemplu: Prezentaţi elementele componente ale grupei supapei: 72

78 CAPITOLUL IV METODE DE INSTRUIRE ŞI MIJLOACE DE ÎNVĂŢĂMÂNT FOLOSITE ÎN PREDAREA CAPITOLULUI SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE 4.1. Metode de instruire folosite în predarea capitolului SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE Realizarea finalităţilor procesului instructiv-educativ este posibilă numai în măsura în care în activitatea de predare-învăţare se foloseşte un sistem coerent de căi, mijloace, forme de organizare, vizând realizarea sarcinilor didactice. Formele şi mijloacele folosite pentru înfăptuirea sarcinilor didactice sunt definite prin termenul generic de metodologie a instruirii. Metodologia instruirii desemnează ansamblul metodelor şi procedeelor utilizate în procesul de învăţământ. Metoda didactică este o cale eficientă de organitare şi desfăşurare a activităţii de predareînvăţare aflată în interdependenţă cu toate celelalte componente ale procesului de învăţământ. Metoda poate fi definită drept o cale de urmat în vederea atingerii unor obiective instructiv-educative dinainte stabilite, un mod de lucru prin intermediul căruia profesorul dă elevilor posibilitatea de a găsi ei înşişi calea proprie de urmat în vederea descoperirii unor noi adevăruri, elaborării unor noi cunoştinţe şi forme comportamentale, găsirii unor răspunsuri la situaţii problematice de învăţare. Trebuie făcută diferenţa între metodă, pe de o parte, şi procedeu didactic, pe de alta. Metoda de învăţământ reprezintă o entitate mai cuprinzătoare, în timp ce procedeul este fie doar o parte a metodei, fie un element de sprijin, fie un mod concret de valorificare a metodei Clasificarea metodelor de învăţământ Necesitatea clasificării şi ordonării metodelor de instruire a fost impusă de marea lor varietate şi diversitate. În literatura de specialitate sunt cunoscute mai multe tipuri de clasificare, în funcţie de criterii diferite. În ultima perioadă s-a impus sistemul de clasificare a metodelor după izvorul sau sursa cunoaşterii, iniţiat de I. Cerghit şi preluat ulterior de majoritatea pedagogilor români. 73

79 Clasificarea metodelor de învăţământ propusă de I. Cerghit este prezentată în tabelul următor: Tabel 4.1 Explicaţia Descrierea Expozitive Povestirea Prelegerea Orale Instructajul Conversaţia Metodele de Conversative Asaltul de idei 1 comunicare Problematizarea Munca cu manualul Scrise Lectura independentă Oralvizuale Tehnicile video Instruirea prin radio/televiziune Interioară Observaţia 2 Metode de explorare Directe Experimentul Studiul de caz Ancheta Demonstraţia obiectelor reale Indirecte Demonstraţia imaginilor Demonstraţia grafică Modelare Exerciţii 3 Metode de acţiune Reală Lucrări practice Elaborarea de proiecte Activităţi creative Simulată Jocuri de rol Învăţarea pe simulatoare 4 Metode de raţionalizare Metode algoritmice Instruirea programată 74

80 Necesitatea folosirii metodelor active în predarea capitolului SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE Întreg procesul instructiv-educativ pentru calificările de la nivelul I, şcoală de arte şi meserii, profil tehnic,urmăreşte dobândirea de către elevi abilităţilor şi cunoştinţelor generale despre domeniul de pregătire,astfel încât aceştia să poată, fie să-şi continue pregătirea la nivelul II, fie să se integreze pe piaţa muncii. Pentru acest lucru o pondere mare în pregătirea elevilor o are formarea abilităţilor cheie privind comunicarea şi securitatea muncii, lucrul în echipă, organizarea şi pregătirea pentru integrare la locul de muncă şi rezolvarea de probleme. În aplicarea curriculumului la capitolului sistemul de distribuţie procesul de predareînvăţare trebuie să fie focalizat pe formarea abilităţilor cheie şi a competenţelor tehnice generale, cerute de nivelul de formare şi de calificare a lucrătorilor din industria alimentară. Acest deziderat se poate realiza numai prin folosirea celor mai adecvate metode de predare-învăţare, în care activitatea didactică este centrată pe elev. În principiu în predarea capitolului Sistemul de distribuţie se poate folosi oricare dintre metodele prezentate în tabelul 3, cu precizarea că pentru fiecare unitate de conţinut trebuiesc alese acele metode şi procedee didactice care conduc la formarea competenţelor specifice. Metode ca studiul de caz, descoperirea,problematizarea, jocul de rol, demonstraţia, observaţia - metode cunoscute sub denumirea de metode activ-participative - au eficienţă maximă în procesul de învăţare, permiţând agregarea abilităţilor cheie cu cele tehnice generale şi cele tehnice specializate. Utilizarea metodelor de învăţământ active stimulează gândirea logică, cauzală, analitică, precum şi imaginaţia,creativitatea şi voinţa elevilor. Ele îl ajută pe elev sa depăşească stadiul primirii unor cunoştinţe de-a gata elaborate şi îl implică în procesul de elaborare a acestora. Participarea activă a elevului la propria instruire are valenţe formative deosebite, deoarece permite dezvoltarea capacitaţilor şi structurilor sale mintale,cultivă interesele şi aspiraţiile superioare, aptitudinile, spiritul de iniţiativă, pregătindu-l astfel pentru integrarea întro societate caracterizată printr-un ritm alert al schimbării si care necesită educaţie permanentă. Deci, pentru a obţine în procesul didactic performanţe maxime, însoţite de efecte instructiv educative optimale în toate componentele personalităţii, un rol important îl are activizarea elevilor, care presupune mobilizarea şi angajarea intensă a tuturor forţelor psihice de cunoaştere şi creaţie a lor. Activizarea impune o serie de exigenţe cum sunt: pregătirea psihologică a elevilor pentru învăţare; 75

81 crearea şi menţinerea unui climat de încredere,asigurarea unei atmosfere de lucru stimulatoare; organizarea şi desfăşurarea raţională a învăţării; îmbinarea permanentă a limbajului cu suporturile intuitive; utilizarea unor modalităţi eficiente de activizare utilizarea unui sistem de metode de instruire şi auto instruire, îmbinarea acestora cu diferite mijloace de învăţământ. Utilizarea în procesul instructiv-educativ a metodelor active este un mod superior,dar solicită mult timp şi efort pentru conceperea şă realizarea materialelor didactice necesare: folii,teste, fişe de lucru,fişe de evaluare autoevaluare,etc Metode de instruire folosite în predarea capitolului SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE Metode de comunicare Metode de comunicare orală A. Metodele expozitive sunt metode care asigură transmiterea ordonată, sistematică şi continuă a cunoştinţelor, reprezentând o cale simplă, rapidă, economică şi eficientă de instruire. Cu ajutorul lor, pe de o parte se scurtează timpul însuşirii de către elevi a culturii multimilenare a omenirii, ceea ce prin metode bazate pe descoperire ar fi mult mai dificil; pe de altă parte ea constituie o ocazie permanentă pentru educator de a oferi educatului un model de ordonare, închegare, argumentare,sistematizare a informaţiei din diverse domenii. Metodele expozitive utilizate în predarea capitolului SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE sunt: descrierea, explicaţia, instructajul şi prelegerea şcolară. Profesorul transmite informaţiile, iar elevii urmăresc expunerea şi participă pe plan mintal la înţelegerea noilor cunoştinţe.. Descrierea redă prin mijloace verbale imaginea unui obiect, fenomen, prezintă cadrul de desfăşurare a unor evenimente, asigură o prezentare analitică a obiectelor şi fenomenelor studiate, pe cale inductivă, îi ajută pe elevi să ajungă la generalizări.pentru a spori gradul de înţelegere şi reţinere a celor descrise e bine să fie însoţită de material ilusrativ (exempludescrierea părţilor componente ale utilajelor folosind planşe sau machete). 76

82 Explicaţia constă în clarificarea, lămurirea, dezvăluirea conţinutului unor noţiuni, principii, relaţii, legi, ipoteze, prin relevarea notelor esenţiale, a legăturilor cauzale dintre obiecte şi fenomene. În funcţie de obiectivele urmărite se cunosc mai multe tipuri de explicaţii: Tipul explicaţiei Explicaţia cauzală Explicaţia normativă Explicaţia procedurală Explicaţia teleologică Explicaţia consecutivă Explicaţia prin mecanism Obiectivul urmărit Evidenţiază cauzele ce determină/ justifică apariţia, existenţa unui fenomen, fapt. Analizează caracteristicile, asemănările, deosebirile dintre obiecte, fenomene, fapte. Evidenţiază operaţiile necesare pentru producerea unui lucru. Justifică, argumentează necesitatea unei acţiuni prin referire la scop. Precizează evenimentele, faptele, care conduc la o stare finală. Dezvăluie principiile de funcţionare Întrebări la care dă răspuns De ce? Exemplu: Tema :sistemul de distribuţie. Lecţia: Fazele distribuţiei De ce fazele de distribuţie au o influenţă hotărâtoare asupra golirii cilindrului de gazele de ardere? Cum este? Prin ce se aseamănă? Prin ce se deosebeşte? Exemplu:Aceeaşi temă şi lecţie ca mai sus. Prin ce se deosebeşte sistemul cu supape laterale de cel cu supape în chiulasă? Cum? Care? Exemplu: Aceeaşi temă ca mai sus. Care sunt fazele optime ale distribuţiei? Pentru ce? În ce scop? Exemplu: Aceeaşi temă ca mai sus. În ce scop supapa de evacuare nu se închide în P.M.I.? Care? Exemplu: Aceeaşi temă ca mai sus. Care este efectul deschiderii cu avans a supapei de evacuare faţă de P.M.E.? Cum? Exemplu: Aceeaşi temă ca mai sus. Cum are loc acţionarea arborelui cu came? Instructajul este acea metodă expozitivă care precede sau însoţeşte desfăşurarea unei acţiuni practice.precizează şi clarifică sarcinile pe care trebuie să le îndeplinească elevii, condiţiile în care se desfăşoară acţiunea, regulile ce trebuiesc respectate.pentru a fi eficient trebuie să fie clar,concis, să elucideze întreaga problematică (exemplu: instructajul de protecţia muncii şi P.S.I. preced orice activitate practică care are loc în laborator sau atelier) Prelegerea constă în expunerea sistematică a unui volum mai mare de informaţii cu privire la o temă complexă. 77

83 B. Metode conversative/interogative/dialogate Metoda conversaţiei este o convorbire sau un dialog care se desfăşoară între cadrul didactic şi elevi, cu scopul ca, pe baza unor întrebări şi răspunsuri, să se stimuleze şi să se dirijeze activităţile de învăţare are o arie foarte largă de utilizare, fiind folosită atât la predarea teoretică cât şi practică a capitolului SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE. Metoda conversaţiei cunoaşte două forme principale: 1. Conversaţia euristică este folosită pentru a-l conduce pe elev printr-o serie de întrebări la descoperirea de noi adevăruri. Acest lucru este posibil pentru că întrebările îl determină pe elev să efectueze o investigaţie în universul informaţiilor de care dispune, să facă o serie de asociaţii/conexiuni care să-l conducă la descoperirea unor noi aspecte ale realităţii, la elaborarea unor definiţii, desprinderea unor învăţăminte. Nu se poate folosi pentru a descoperi informaţii cu titluri noi. Exemple: -Construcţia sistemului de distribuţie; -Definiţia sistemului de distribuţie; -Influenţa diverşilor factori asupra admisiunii. 2. Conversaţia catehetică prin care elevii sunt puşi în situaţia de a reproduce cunoştinţe anterior asimilate. Exemple: -Diagrama ciclului real de funcţionare al M.A.C. în 4 timpi După funcţia didactică îndeplinită conversaţia cunoaşte mai multe variante: - Conversaţia introductivă are drept scop pregătirea psihologică a elevilor în vederea asimilării noilor cunoştinţe, prin actualizarea informaţiilor ce condiţionează înţelegerea materialului nou, trezirea atenţiei, stimularea curiozităţii şi interesului, activizarea şi motivarea elevului pentru activitatea ce urmează. Exemplu:La lecţia Principii care stau admisiei şi evacuării reale a motoarelor cu ardere internă se foloseşte conversaţia introductivă prin prezentarea unei machete a motorului. - Conversaţia de comunicare de noi cunoştinţe este folosită în scopul transmiterii unor noi cunoştinţe, pe baza intuirii unui material didactic, efectuării unor experienţe, interpretării unor exemple. Exemplu: La lecţia Construcţia sistemului de distribuţie se foloseşte conversaţia de comunicare de noi cunoştiţe utilizându-se planşa sau machetamotorului, pentru însuşirea cunoştinţelor referitoare la părţile componente şi modul de funcţioare al acestuia. 78

84 - Conversaţia de repetare şi sistematizare se foloseşte la lecţiile de recapitulare în scopul reluării cunoştinţelor pentru desprinderea unor concluzii, integrarea în structuri logice mai largi. - Conversaţia de fixare şi consolidare se utilizează în lecţiile curente în scopul evidenţierii unor elemente, idei mai importante, în vederea întipăririi temeinice. - Conversaţia de verificare şi evaluare se foloseşte în scopul cunoaşterii gradului de înţelegere, a temeiniciei celor predate, a capacităţii de a reproduce, explica, interpreta, corela cunoştinţele însuşite. - Conversaţia finală se foloseşte pentru formularea concluziilor după efectuarea de observaţii independente, excursii, vizite ş.a. Rolul esenţial în folosirea acestei metode îl are modul în care sunt formulate întrebările care sunt considerate începutul cunoaşterii şi al progresului cognitiv. După procesele psihice solicitate predominant întrebările pot fi: -Întrebări de memorie, reproductive:cine?, Ce?, Care?,Când?,Unde? Exemplu:Care sunt fazele optime ale distribuţiei? -Întrebări de gândire care sunt de preferat celor reproductive şi permit elaborarea de noi cunoştinţe.ele pot fi. Productiv-cognitive:De ce?, Cum?, ( Cum trebuie ales momentul închiderii supapei de evacuare?) Ipotetice:Dacă..atunci?( Dacăî supapa de evacuare s-ar deschide în P.M.E. atunci ce se întâmplă?) De evaluare:ce însemnătate are?( Ce importanţă are forma mai compactă a camerei de ardere?) În funcţie de structura întrebării : -Întrebări închise-fragmentează materia,conduc la gândirea pas cu pas,reduc alternativele de răspuns. Întrebările presupun un singur răspuns. Exemplu: Care este denumirea reperelor ce asigură deschiderea şi închiderea orificiului de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor de ardere? -Întrebări deschise-invită la explorarea mai multor alternative, presupun mai multe răspunsuri posibile, stimulează creativitatea. În funcţie de modul în care orientează gândirea: -Întrebări divergente orientează gândirea pe traiectorii inedite, originale,spre investigarea unor situaţii diverse, adesea contradictorii. Se bazează pe întrebări de tipul:de ce? Pentru ce? Cum se explică? 79

85 Exemplu:De ce supapele de evacuare sunt executate cu cavităţi în tijă şi în taler? -Întrebări convergente - îndeamnă la analize, comparaţii, sinteze,explicaţii, orientează gândirea în direcţia unei soluţii Se bazează pe întrebări de tipul: Care este? Care sunt? Cine? Ce? Când? Exemplu:Care sunt asemănările şi deosebirile între sistemul de distribuţie cu supape laterale şi sistemul de distribuţie cu supape în chiulasă? Discuţia colectivă îmbracă forma unui schimb reciproc, organizat, constructiv de informaţii, idei, impresii, opinii, critici, propuneri axate pe tema sau subiectul luat în studiu. Cunoaşte mai multe variante: discuţia-seminar, discuţia în grup organizat, consultaţia colectivă, dezbaterea de tipul mesei rotunde, discuţia dirijată/structurată pe probleme formulate anterior, procedeul Phllips 6/6, asaltului de idei. Asaltul de idei( brain-storming-ul) Metoda este iniţiată de psihologul american Alex. Osborn (1953). Are funcţia de a înlesni căutarea şi găsirea celei mai adecvate soluţii a unei probleme de rezolvat printr-o intensă mobilizare a ideilor tuturor participanţilor la discuţie. Această metodă reprezintă şi un exerciţiu de stimulare şi cultivare a creativităţii în grup, de afirmare a opiniilor personale. Specificul metodei constă în disocierea timpului de producere a ideilor, de timpul în care se evaluează aceste idei. Această disociere se face în scopul stimulării gândirii divergente, creşterii producţiei de idei. Aceasta are ca efect eliberarea subiecţilor de influenţa oricăror factori de inhibiţie, de timiditate, de frica de a greşi Deci, esenţa brainstorming-ului constă în separarea intenţionată a actului imaginaţiei de faza gândirii critice. În studiul capitolului Sistemul de distribuţie această metodă se poate folosi în cadrul unor lecţii de sinteză cu caracter aplicativ, în activităţile de cerc ştiinţific, elaborarea planului unei lucrări etc. Exemplu:S-a folosit metoda asaltului de idei la stabilirea modalităţilor de amplasare a arborelui distribuţiei în chiulasă. Pornind de la cele două modalităţi posibile de amplasare(transmisie prin lanţ şi transmisie prin roţi dinţate conice), se cere subiecţilor să aducă argumente pro şi contra privind utilizarea fiecăruia dintre cele două sisteme, ţinând cont de eficienţa practică, şi cheltuielile de investiţii. 80

86 Problematizarea este metoda care se bazează pe crearea unor situaţii problemă a căror rezolvare solicită un efort autentic de investigare în vederea găsirii soluţiilor, ceea ce duce la îmbogăţirea orizontului cognitiv. Noţiunea de situaţie problemă desemnează o stare contradictorie, conflictuală, ce rezultă din trăirea a două realităţi de cunoaştere şi motivaţionale diferite: experienţa anterioară de care dispune elevul şi elementul de noutate şi surpriza cu care este confruntat. În folosirea acestei metode se disting trei momente succesive: -momentul premergător care constă în crearea situaţiei problemă; -momentul tensional,când se conştientizează contradicţia dintre problema pe care elevii o au de rezolvat şi cunoştinţele de care ei dispun, obstacolul pe care trebuie să-l depăşească prin mijloace cognitive, -momentul rezolutiv care vizează aflarea soluţiei şi confirmarea ei de către profesor.exemple: 1.În predarea lecţiei Supapele se prezintă următoarea situaţie problemă:la motoarele puternic solicitate termic supapele de evacuare sunt executate cu cavităţi în tijă şi taler care se umplu parţial cu sodiu. -Cum explicaţi necesitatea umplerii cu sodiu? 2. În predarea lecţiei Arborele cu came se formulează următoarea situaţie problemă:roata dinţată condusă care acţionează arborele cu came are diametrul de 2 ori mai mare decât roata dinţată fixată pe arborele cotit.. -Cum se explică acest fapt? Dată fiind importanţa deosebită a implicării elevilor în rezolvarea de situaţii-problemă, în procesul de învăţământ se impune tot mai insistent predarea problematizată şi învăţarea problematizată. Predarea problematizată ( după W. Okon ) constă în crearea situaţiilor problemă şi nicidecum în punerea întrebărilor de către profesor. Această metodă presupune un ansamblu de activităţi cum ar fi: - organizarea situaţiilor-problemă; - formularea problemelor; - ajutorul indispensabil dat elevilor în rezolvarea problemelor; - verificarea soluţiilor - coordonarea procesului de sistematizare si fixarea cunoştinţelor dobândite de elevi. Exemplu: În această activitate se pot folosi fişele de lucru care sunt abordate ca mijloace de învăţământ foarte eficiente deoarece urmăresc implicarea activă a elevilor în 81

87 procesul instruirii, cu ajutorul lor se lansează o activitate independentă, dezvoltând latura activă a lecţiei. Prin folosirea lor se câştigă timp pentru că ele conţin elemente ajutătoare în rezolvarea sarcinilor propuse. Ele pot fi verificate de profesor fără a lipsi elevii de caietele lor, pot fi proiectate şi stocate în fişiere tematice, cu accesul liber al elevilor, care le pot rezolva independent, fără sprijin. Fişele de lucru pot fi utilizate ca fişe de evaluare dacă elevul le rezolvă individual, fără indicaţii suplimentare, cu condiţia să fie prevăzut un punctaj pentru fiecare sarcină şi să se indice modalitatea de convertire a punctajului în notă. Fişele de lucru urmăresc mobilizarea interesului elevilor, sporirea contribuţiei individuale în dobândirea cunoştinţelor noi. Conţinutul fişei poate fi parcurs şi însuşit sub îndrumarea profesorului, prin întrepătrunderea unor momente de activitate individuală cu activitatea în colectiv. Corectitudinea rezultatelor se asigură prin rezolvarea la tablă sau prin suprapunerea foliilor cu răspunsul corect la retroproiector. În lucrarea de faţă sunt prezentate modele de fişe de lucru. Învăţarea problematizată se referă la procesul de dirijare a elevilor în rezolvarea situaţiilor problemă. Rezolvarea de probleme se face atât individual cât şi în grup, munca în echipă, colaborarea între membrii grupului fiind de natură de a stimula efortul fiecăruia şi de a creşte productivitatea gândirii. Exemplu: Aplicarea învăţării problematizate pentru lecţia Supapele Tabel 4.2 Activităţi desfăşurate de: Profesor Elev 0 1 Propune următoarea problemă: Identifică şi analizează problema; -La separarea unui amestec eterogen lichid- Sesizează, făcând apel la cunoştinţele lichid cu ajutorul unui vas florentin se anterioare referitoare la operaţia de constată că separarea nu este eficientă, sedimentare că o separare eficientă se existând urme de fază grea în faza uşoară, realizează în timp; deşi alimentarea amestecului eterogen se Intuieşte corect că o bună separare se realizează printr-o conductă aflată la nivelul realizează în aparate care au o înălţime de separare a fazelor. astfel stabilită încât să asigure un timp 82

88 Care este cauza separării necorespunzătoare? Oferă elemente de sprijin; Dirijează activitatea de rezolvare a situaţiei-problemă; Dirijează formularea concluziilor; Confirmă soluţia elevilor. suficient pentru separarea celor couă faze; Propune soluţia găsită; Analizează şi verifică soluţia propusă; Formulează concluzia:înălţimea prea mică a vasului florentin conduce la separarea necorespunzătoare a fazelor. Metoda descopeririise află în strânsă corelaţie cu metoda problematizării, numai că în problematizare accentul se pune pe crearea de situaţii- problemă, în timp ce în descoperire se insistă pe căutarea şi aflarea soluţiei. Descoperirea are mai multe forme: descoperirea dirijată condusă de profesor prin sugestii, informaţii suplimentare ; descoperirea independentă predomină activitatea individuală a elevului, rolul profesorului limitându-se la supraveghere şi control. descoperirea inductivă constă în elaborarea unor cunoştinţe şi aptitudini cu grad ridicat de generalitate, pornind de la date şi cunoştinţe particulare; descoperirea deductivă porneşte de la date şi informaţii generale pentru elucidarea situaţiilor particulare; descoperirea transductivă stă la baza gândirii artistice, imaginative. Metode bazate pe lectura textului scris Munca cu manualul şi alte cărţi În epoca exploziei informaţionale, caracterizată şi prin multiplicarea, extinderea mijloacelor moderne de comunicare (radio, televiziune, internet), cartea continuă să fie o sursă valoroasă de informare şi cunoaştere, condensând şi transmiţând inestimabilul tezaur al valorilor culturale ale umanităţii, iar lectura reprezintă o metodă esenţială de instruire, de perfecţionare profesională şi autoinstruire. Pentru ca elevii să poată folosi cartea este necesar să li se formeze o serie de priceperi, deprinderi şi obişnuinţe în acest sens : - deprinderea de a înţelege corect cele citite, de a sesiza problemele cheie; - deprinderea de a folosi mai multe tehnici de lectură; 83

89 - deprinderea de a selecta, memora, stoca şi reactualiza informaţiile dobândite, precum: deprinderea de a lua notiţe, de a întocmi planuri de ideei, rezumate, conspecte, deprinderea de a efectua referate, eseuri. - deprinderea de folosi o serie de materiale şi mijloace auxiliare: culegeri, atlase, albume, seturi de diapozitive, dicţionare, discuri, reviste de specialitate, S.T.A.S uri. Exemplu: Profesorul Propune elevilor consultarea lucrării Întreţinerea şi repararea automobilelor de Gh. Frăţilă în vederea identificării părţilor componente ale sistemului de distribuţie. Elevul Caută în cuprinsul lucrării capitolul Sistemul de distribuţie ; Răsfoieşte capitolul respectiv; Notează pe caiete părţile componente ale sistemului de distribuţie. -formarea deprinderilor de a interpreta scheme, grafice pe baza conţinutului textului din manuale, de a verifica în practică informaţiile cuprinse în text, constituie aspecte noi ale muncii cu manualul şi alte cărţi care sporesc eficacitatea învăţământului. Cărţile, revistele de specialitate, albumele pe teme diferite, cataloagele cu diferite sfere de cuprindere fac parte integrantă din dotarea şcolii pentru realizarea procesului de învăţământ şi de aici, obligaţia profesorului, de a învăţa elevii să se folosească de ele în mod inteligent şi de a le cultiva dragostea şi respectul faţă de carte Metode de explorare a realităţii În învăţământul actual se pune un accent sporit pe antrenarea elevilor în cunoaşterea realităţii, pe însuşirea unei experienţe profesionale din contactul cu obiectele şi fenomenele lumii reale, prin efortul propriu de explorare, investigare a acesteia. Explorarea realităţii se poare realiza: - direct prin metodele de explorare directă, nemijlocită a realităţii; - indirect, mijlocit, în cazul în care anumite aspecte nu sunt accesibile cunoaşterii directe metode de explorare indirectă, mijlocită. A. Metode de explorare directă Observarea Observarea sistematică şi independentă reprezintă o metodă de cercetare folosită în toate domeniile, dar şi o importantă metodă de învăţare, cu un pronunţat caracter participativ şi 84

90 euristic. Constă în urmărirea atentă şi sistematică a obiectelor şi fenomenelor, în vederea descrierii, explicării, interpretării lor. Prin intermediul său se dezvoltă elevilor o serie de calităţi necesare oricărui domeniu de activitate: spiritul de observaţie, obiectivitatea, capacitatea de a formula întrebări şi de a căuta răspunsuri. Exemple: - Observarea construcţiei unei supape ; Observarea dirijată a unor materiale, fenomene, utilaje.se descrie, se interpretează si se formulează concluziile. Exemplu: Observarea de către elevi a machetei unui M.A.S. în 4 timpi. Elevii vor stabili părţile componente ale motorului, modul de funcţionare,rolul sistemului de distribuţie, părţile componente ale sistemului de distribuţie. Observarea independentă urmăreşte formarea deprinderilor de a scrie uşor ce este esenţial şi semnificativ în: lucrări de laborator, experienţe, încercări, lucrări practice prin efort propriu. Exemplu: Observarea independentă a planşelor, machetelor sistemului de distribuţie şi a părţilor sale componente. Experimentul este o observare provocată. Provocarea intenţionată în condiţii determinate a unui fenomen se face în scopul observării desfăşurării lui, al cercetării raporturilor de cauzalitate, al descoperirii legalităţilor care-l guvernează, al verificării unor ipoteze. În funcţie de scopul urmărit se întâlnesc mai multe tipuri de experimente: Experimentul cu caracter de cercetare prin care elevii intervin pentru a determina modificarea condiţiilor de manifestare a obiectelor şi fenomenelor studiate cu scopul descoperirii de noi informaţii, prilej de familiarizare cu tehnica cercetării ştiinţifice. Experimentul demonstrativ, de ilustrare, confirmare sau verificare a unor teze teoretice, a unor fenomene, procese greu accesibile observaţiei directe. Se execută în faţa clasei de profesor cu scopul ca elevi să observe fenomenul produs, să-i explice esenţa şi să emită ipoteze. Exemplu: 1. Profesorul prezintă în faţa clasei macheta sistemului de distribuţie Elevii observă că filtrarea are loc mult mai repede, respectiv viteza de filtrare este mult mai mare la filtrarea sub vid şi trag concluzia că viteza de filtrare creşte cu creşterea diferenţei de presiune dintre spaţiul de deasupra şi cel de sub suprafaţa de filtrare. Experimentul aplicativ de verificare a posibilităţii de care dispun elevii pentru aplicarea în practică a cunoştinţelor teoretice însuşite. 85

91 Experimentul destinat formării unor deprinderi de mânuire a aparaturii, instalaţiilor, instrumentelor şi materialelor. Lucrările experimentale desfăşurate de elevi sunt îndrumate de profesor printr-un instructaj prealabil, prin asigurarea resurselor şi supravegherea modului de lucru, prin clarificarea unor probleme ce apar pe parcurs, prin acordarea de sprijin în formularea generalizărilor şi concluziilor finale. Studiul de caz este o metodă de valoare mare euristică şi aplicativă. El mijloceşte o confruntare directă cu o situaţie din viaţa reală, autentică. Cazul reprezintă o situaţie reală ce se referă la un aspect sau comportament dintr-un anumit domeniu de activitate ce se cere studiat. Din punct de vedere didactico metodic cazul analizat trebuie să corespundă unei teme din programă, să permită valorificarea pregătirii teoretice a elevilor; analiza şi soluţionarea cazului să devină un exerciţiu al căutării, al descoperirii. Exemplu: STUDIU DE CAZ Sistemul de distribuţie Tema:Repararea supapelor Vă aflaţi în atelierul de lăcătuşerie. 1. Reparaţi supapa care prezintă uzură a suprafeţei de etanşare. 2. Completaţi tabelul următor: Metoda de recondiţionare Dispozitivele şi aparatele folosite Schema rectificării Sistemul de prindere şi centrare Controlul operaţei executate B.Metode de explorare mijlocită ( indirectă), prin intermediul substitutelor realităţii La baza cunoaşterii ştiinţifice stă contactul direct, nemijlocit cu realitatea, cu obiectele şi fenomenele studiate. În procesul de învăţământ cunoaşterea nu se poate realiza întotdeauna prin explorarea directă a realităţii pentru că există fenomene greu accesibile sau chiar inaccesibile 86

92 cunoaşterii directe.de aceea se recurge la cunoaşterea indirectă, prin intermediul unor substitute( înlocuitori), care înlocuiesc originalul. Metoda demonstraţiei constă în prezentarea unor obiecte, fenomene reale sau a substitutelor acestora, precum şi în executarea sau producerea în faţa elevilor a unor acţiuni, fenomene, experienţe cu scopul de a asigura un suport perceptiv activităţii de predare- învăţare sau pentru familiarizarea elevilor cu execuţia corectă a unor acţiuni. Prezintă avantajul că face materia mai accesibilă, diminuează verbalismul, asigurând procesului de învăţare un suport concret- senzorial, cu condiţia ca să fie astfel utilizată încât prezentarea materialului să stimuleze operaţia de prelucrare a datelor şi să conducă gândirea la sesizarea esenţialului şi la constituirea noţiunilor. În funcţie de materialul intuitiv folosit, demonstraţia cunoaşte mai multe forme: Demonstraţia cu obiecte în stare naturală (plante animale, roci, aparate, instrumente, procese, fenomene naturale); Exemplu: 1. La tema Sistemul de distribuţie, pentru predarea lecţiei Supapele, în scopul intuirii cât mai exacte a construcţiei şi modului de funcţionare, elevilor li se prezintă în atelierulşcoală o supapă Demonstraţia cu ajutorul experienţelor, prin care se evidenţiază fenomene, procese provocate intenţionat de cadrul didactic; Exemplu: 1. La tema Sistemul de distribuţie, pentru predarea lecţiei Supapele, în scopul intuirii cât mai exacte a construcţiei şi modului de funcţionare, elevilor li se prezintă în atelierulşcoală o supapă 2. La tema Sistemul de distribuţie se prezintă elevilor sistemul de distribuţie demontat pentru înţelegerea modului de construcţie asistemului. Demonstraţia cu ajutorul experienţelor, prin care se evidenţiază fenomene, procese provocate intenţionat de cadrul didactic; Exemplu: La predarea lecţiei Defecte în exploatare ale sistemului de distribuţie şi remedierea lor profesorul demonstrează elevilor că ruperea supapelor se produce, în general, în zona de racordare sau la taler. Elevii observă că defectul este însoţit de o bătaie metalică pronunţată, de rateuri în carburator, de scăderea puterii motorului şi de o funcţionare neregulată. 87

93 Demonstraţia cu ajutorul materialelor figurative ( tablouri, fotografii, planşe desene, hărţi ); Exemplu: La predarea lecţiei Construcţia şi funcţionarea sistemului de distribuţie se pot folosi planşe reprezentând supape, arcuri, culbutori, tacheţi, arbore cu came,etc. Demonstraţia cu ajutorul modelelor similare, analoage sau simbolice. Exemplu: La predarea lecţiei Construcţia şi funcţionarea sistemului de distribuţie " se poate folosi macheta reprezentând sistemul de distribuţe al unui M.A.S. în 4T existent în cabinetul de Motoare Termice. Demonstrarea cu ajutorul desenului la tablă; În predarea modulului Construcţia şi funcţionarea sistemului de distribuţie se poate folosi în toate lecţiile la care se prezintă părţile componente şi modul de funcţionare al părţilor componente. Demonstrarea cu ajutorul acţiunilor(a operaţiilor, acţiunilor de executat, comportamentelor), în scopul formării de priceperi şi deprinderi; Exemplu:La orele de instruire practică se demonstrează elevilor operaţiile ce trebuiesc executate pentru a repara un arc rupt al unei supape. Demonstraţia cu ajutorul mijloacelor tehnice audio-vizuale(proiecţii fixe şi dinamice, filme, înregistrări fonice,secvenţe televizate ş.a. Exemplu:Utilizarea foliilor pentru retroproiector pentru prezentareapărţilor componente ale sistemului de distribuţie. Demonstrarea prin exemple; Demonstraţia logică(teoretică), ce presupune fundamentarea prin raţionament logic a unui adevăr şi se deosebeşte de demonstraţia în sens didactic ce presupune o percepţie activă,concret senzorială. Eficienţa metodei demonstraţiei depinde de respectarea unor cerinţe generale, cerinţe care ţin de pregătirea demonstraţiei, de participarea activă a elevilor pe parcursul efectuării demonstraţiei şi de prelucrarea datelor obţinute în urma demonstraţiei. Metoda modelării este aceea metodă de învăţământ care constă în folosirea modelelor didactice pentru ca elevii, sub conducerea cadrului didactic, să sesizeze, să descopere anumite propietăţi, informaţii şi relaţii despre obiectele, fenomenele, procesele din natură, societate pe care aceste modele le reproduc. Modelul este un sistem material sau ideal care reproduce mai mult sau mai puţin fidel originalul cu scopul de a uşura descoperirea unor noi proprietăţi. Modelul este un analog al 88

94 realităţii: el reţine, reproduce aspecte esenţiale pentru elaborarea unor cunoştinţe teoretice, stabileşte relaţii analogice cu obiectul pe care-l modelează În procesul instructiv- educativ sunt folosite diferite tipuri de modele: modele materiale (obiectuale) care reproduc cu fidelitate forma exterioară şi structura internă a originalului, dar la alte dimensiuni. Exemple M.A.S. în 4T machetă din cabinetul de Motoare Termice - poate fi folosită la studierea construcţiei şi funcţionării sistemului de distribuţie. Folosind macheta, elevii au posibilitatea să demonteze şi să monteze unele părţi ale sistemului de distribuţie. Utilizând o machetă, elevii efectuează de fapt un experiment, dar care se realizează pe substitutul similar al aparatului original. modele ideale abstracte, mintale: - modele figurative reproduc obiectul sau fenomenul cu ajutorul unor imagini; redau întro formă simplificată obiecte, fenomene, procese, scheme ale aparatelor, maşinilor; - modele simbolice redau aspectele formale, elementele esenţiale ale realului prin ecuaţii, formule; -modele logice îmbracă aspectul unui concept, idei sau teorii sau a unui sistem de concepte. Exemplu:Utilizarea schemelor de acţionare a distribuţiei la un motor Dacia 1300 în predarea lecţiei Punerea la punct a distribuţiei. Elevii au posibilitatea să recunoască reperul sub forma literei V atât de pe pinionul de pe arbvorele cotit cât şi pinionul de pe arborele cu came. - modele simulatoare imită fenomene, procese, acţiuni, comportamente, se bazează pe reconstrucţia realului, pe creaţie, pe ficţiune: -modele structurale- redau structura, principiile organizării unui sistem; - modele funcţionale- redau principiul de funcţionare. Modelele îndeplinesc funcţii demonstrative, cognitive, euristice, (explorativ-explicative), deoarece îi invită pe elevi la un efort de gândire, de investigare teoretică, ceea ce duce la redescoperirea de noi adevăruri. Aceste metode se bazează pe construirea unor raţionamente, prin analogie, care considerând asemănarea exterioară a două fenomene, din care unul este bine cunoscut, sugerează posibilitatea existenţei unor relaţii structurale sau funcţionale între ele. 89

95 Metode bazate pe acţiune (operaţionale, practice ) După modul în care se desfăşoară acţiunea, aceste metode se împart în: -metode bazate pe acţiune reală (autentică); -metode de acţiune simulată (metode de simulare ) A.Metode bazate pe acţiune reală Metoda exerciţiului constă în efectuarea conştientă şi repetată a unor acţiuni şi operaţii în scopul formării unor deprinderi teoretice şi practice, consolidării cunoştinţelor, dezvoltării unor capacităţi şi aptitudini, stimulării potenţialului creativ. În practica şcolară se întâlnesc mai multe tipuri de exerciţii: - după conţinut : exerciţii motrice conduc la formarea de priceperi şi deprinderi în care predomină componenta motrică ( depind de mânuirea uneltelor, maşinilor etc. ). Exemplu:Executarea de către elevi a a operaţiei de reparare a arcului unei supape prin inversarea părţilor rupte. exerciţii operaţionale contribuie la formarea operaţiilor intelectuale, care sunt mobile cu o arie de aplicabilitate mult mai largă. În studiul capitolului Sistemul de distribuţie se foloseşte pentru stabilirea asemănărilor şi deosebirilor dintre părţi componente de acelaşi fel. Exemplu:- semănările şi deosebirile dintre distribuţia cu cu arborele cu came montat în carter şi distribuţia cu cu arborele cu came montat pe chiulasă ; exerciţii introductive, de familiarizare cu noile acţiuni şi operaţii (caracterizarea metodelor de separare a amestecurilor eterogene); exerciţii de bază de execuţie repetată a acţiunii până la constituirea automatismului; exerciţii de consolidare a automatismului; exerciţii de verificare. Exemplu:Utilizarea fişelor de evaluare şi autoevaluare la verificarea temei Construcţia sistemului de distribuţie - după valoarea formativă: exerciţii de reproducere: de formare a deprinderilor de scris- citit; exerciţii de creativitate alcătuirea de probleme, jocuri de creaţie tehnică, alcătuirea de referate, elaborare de proiecte. 90

96 Exemplu:La lecţia Repararea sistemului de distribuţie se cere elevilor întocmirea unui referat pe tema Principalele defecte în exploatare ale sistemului de distribuţie şi remedierea lor pe baza cunoştinţelor de la orele de instruire practică şi din materiale bibliografice. - după gradul de intervenţie a cadrului didactic: exerciţii dirijate; exerciţii semidirijate; exerciţii autodirijate, libere; exerciţii combinate. - după modul de organizare: exerciţii individuale; exerciţii pe echipe; exerciţii cu toată clasa Exerciţiul se desfăşoară în mod algoritmic şi să încheie cu formarea unor priceperi, deprinderi şi operaţii ce vor putea fi aplicate în rezolvarea altor sarcini mai complexe. Ţinând seama că elevii trebuie să-şi însuşească deprinderile de a rezova uşor problemele tipice cu care se vor confrunta în profesie, apare necesitatea ca în cadrul disciplinelor de specialitate să-şi însuşească şi să aplice algoritmii cei mai raţionali. Metoda lucrărilor practice constă în efectuarea de către elevi a unui ansamblu de acţiuni cu caracter practic- aplicativ în scopul mai bunei înţelegeri a cunoştiinţelor însuşite, aplicării acestora în rezolvarea problemelor practice, tehnice, dobândirii unor deprinderi şi priceperi practice necesare în activitatea productivă, cultivării unei atitudini pozitive faţă de muncă. Lucrările practice se pot desfăşura frontal, pe echipe sau individual. Exemplu: Realizarea de către elevi în orele de instruire practică a punerii la punct a distribuţiei, contribuie la consolidarea cunoştinţelor teoretice privind construcţia şi funcţionareasistemului de distribuţie, precum şi formarea deprinderilor de execuţie corectă a operaţiilor specifice privind întreţinerea sistemului de distribuţie. Metoda proiectelor este o metodă prin care elevii sunt antrenaţi într-o acţiune de cercetare şi acţiune practică pentru elaborarea unui proiect/ temă de cercetare, subordonată îndeplinirii unor sarcini concrete de instrucţie şi educaţie. Proiectul poate îmbrăca forme variate în funcţie de vârsta elevilor, natura activităţii, gradul de complexitate al temei: investigaţii în mediul înconjurător, elaborarea unei monografii, realizarea unor colecţii tematice, confecţionarea de materiale didactice, construirea unor aparate, machete, dispozitive tehnice. Se finalizează printrun referat sau lucrare ştiinţifică sau prin realizarea efectivă a unui produs, participarea la expoziţii, concursuri. Metoda are puternice valenţe formative şi educative. Pentru reuşita 91

97 metodei, temele trebuie alese cu multă grijă, iar pe parcursul realizării lor, profesorul trebuie să orienteze şi să îndrume activitatea elevilor, să încurajeze şi să stimuleze iniţiativa, originalitatea acestora. Exemplu: Practica comasată a elevilor se va finaliza prin elaborarea unui proiect cu tema: Distribuţia variabilă şi implicaţiile ei asupra poluării.prin elaborarea proiectului se urmăreşte atingerea de către elevi a următoarelor competenţe: Identificarea unor soluţii de reducere a noxelor; Prezentarea unui motor care respectă aceste cerinţe; Prezentarea funcţionării motorului îmbunătăţit; Compararea dintre un motor obişnuit şi noul motor din punct de vedere al costurilor de fabricaţie şi de întreţinere. Activitatea elevilor va fi organizată pe grupe de cinci elevi. Evaluarea proiectelor se va face pentru fiecare grupă în parte într-o şedinţă de instruire practică, avându-se în vedere rigurozitatea în colectarea datelor, originalitatea şi realismul soluţiilor propuse. B.Metode bazate pe acţiune fictivă (metode de simulare ) Caracteristic pentru metodele de simulare este faptul că, prin intermediul lor, elevii sunt antrenaţi în acţiuni fictive, simulate, care ulterior se pot traduce în acţiuni reale, autentice. Scopul acestor metode este de a forma şi dezvolta capacităţi operaţionale, comportamente, în condiţii de implicare cât mai directă a elevilor în construirea şi desfăşurarea unor activităţi simulate, traductibile mai târziu în realităţi. Prezintă o mare varietate, cel mai frecvent folosite fiind: jocurile didactice, învăţarea prin dramatizare, jocurile de simulare Jocurile didactice Jocurile didactice imprimă activităţii şcolare un caracter mai viu, mai atăgător, fortifică energiile intelectuale şi fizice ale elevilor, canalizându-le totodată în direcţia realizării obiectivelor educaţionale. Jocul, ca activitate dominantă, îndeplineşte funcţii instructiv-educative. Prin jocurile didactice se pot sistematiza, consolida şi evalua cunoştinţele însuşite anterior, se pot dezvolta procesele şi funcţiile pshice, se cultivă motivaţia învăţării, se formează priceperi şi deprinderi. Pentru ca jocul didactic să contribuie efectiv la realizarea obiectivelor instructiv educative, este necesar ca educatorul să precizeze cunoştinţele care constituie conţinutul jocului, 92

98 sarcina didactică, regulile ce trebuie respectate pe parcursul jocului şi elementele de joc care îi asigură atractivitatea. Exemplu: Organizarea lecţiei de recapitulare a temei Sistemul de distribuţie sub forma jocului didactic. Elevii clasei sunt împărţiţi în două grupe şi pe rând elevii grupelor adverse îşi vor pune reciproc un anumit număr de întrebări. Fiecare răspuns va fi punctat în funcţie ce corectitudinea lui: - răspunsurile corecte 2 puncte; - răspunsurile date cu ajutorul colegului de echipă 1 punct; - răspunsurile greşite 0 puncte. Un elev va consemna situaţia punctajului pentru cele două grupe. Profesorul validează răspunsurile. Grupa de elevi cu punctajul cel mai mare va fi desemnată căştigătoare. Jocul de rol se bazează pe simularea unor activităţi, în care elevii sunt puşi în situaţia de a interpreta anumite roluri corespunzătoare unor status-uri sociale, profesionale, culturale cu scopul de a-şi forma abilităţi, comportamente adecvate. Contribuie şi la îmbogăţirea experienţei şi capacităţii de a lucra în echipă, a capacităţii de a rezolva situaţii problematice, da a-şi asuma răspunderi, de a lua decizii. Presupune conceperea unei situaţii care se pretează a fi transpusă sub forma unui joc de rol, realizarea unui scenariu, distribuirea rolurilor, în funcţie de aptitudinile şi preferinţele elevilor, învăţarea rolului de câtre fiecare participant, analiza modului de interpretare. Exemplu:La lecţiile de instruire practică desfăşurate în atelier elevii pot fi repartizaţi pe roluri : -maistrul, coordonatorul /şeful echipei; -controlorul de calitate/evaluatorul ; -operatorii carerepară sistemul de distribuţie; Rolurile pot fi inversate, iar elevii deprind rolul asumat, iau decizii privind organizarea, efectuarea corectă a operaţiilor, asigurarea calităţii produsului Metode de raţionalizare a predării şi învăţării Algoritmizarea este aceea metodă prin care se asigură condiţiile necesare pentru ca elevii să sesizeze sau să descopere şi să asimileze diverşi algoritmi pe care să-i poată utiliza ulterior în rezolvarea diferitelor probleme. Prin algoritm înţelegem un sistem finit de operaţii care se efectuează într-o succesiune logică obligatorie, invariabilă, care se aplică pentru rezolvarea unor probleme de un anumit tip şi care conduce întotdeauna la obţinerea aceluiaşi rezultat 93

99 Există mai multe tipuri de algoritmi: algoritmi de rezolvare: reguli de rezolvare a unor tipuri de probleme; scheme operaţionale pentru desfăşurarea unei activităţi intelectuale (exemplu operaţiile necesare găsirii unei surse bibliografice într-o bibliotecă); scheme de acţiune practică (exemplu ordinea de mânuire a unor maşini şi utilaje); Exemplu: Pentru depistarea defecţiunii blocarea supapelor -, elevii trebuie să cunoască ordinea fazelor de demontare şi montare a reperului defect. algoritmi de recunoaştere (identificare) o serie de întrebări ce se pun într-o succesiune precisă, pentru a determina apartenenţa unui obiect, fenomen la o clasă de obiecte, fenomene. Exemplu: La tema Sistemul de distribuţie pentru descrierea construcţiei şi funcţionării sistemului de distribuţie elevii trebuie să respecte în ordine următoarele reguli: - să identifice sistemul de distribuţie de la un motor cu ardere internă ; - să precizeze grupa de aparate utilaje din care face parte; - să recunoască părţile componente ale acestuia; - să explice modul de funcţionare; - să enumere regulile de protecţia muncii specifice. algoritmi optimali reprezintă un sistem de acţiuni ce trebuie întreprinse pentru a stabili cea mai bună soluţie din mai multe posibil; algoritmi didactici care cuprind totalitatea tuturor operaţiilor şi regulilor pe baza cărora se desfăşoară activitatea instructiv educativă sau o latură componentă a acesteia (exemplu: algoritmul proiectării didactice care include operaţiile pe care le efectuează profesorul în acţiunea de proiectare). Folosirea repetată a algoritmilor poate să conducă la formarea automatismelor, ceea ce măreşte randamentul muncii de învăţare, permite orientarea eforturilor spre rezolvarea unor probleme mai complexe Instruirea programată este o modalitate în care elevul parcurge în ritm propriu şi prin efort independent un conţinut de instruire, cu ajutorul unui program de un anumit tip, care îi asigură posibilitatea autoverificării după fiecare rezolvare (pas ) şi îi oferă, prin tehnica de elaborare, condiţii de reuşită. Alegerea celor mai potrivite metode de învăţământ nu este o sarcină uşoară pentru cadrul didactic. Trebuie să existe o strânsă corelaţie între metodele de învăţământ cu toate celelalte componente ale procesului de învăţământ, ceea ce grafic s-ar putea reprezenta astfel : 94

100 COMPETENŢE PRINCIPII DIDACTICE CONŢINUT PARTICIPANŢI FORME DE ORGANIZARE METODE DE ÎNVĂŢĂMÂNT MIJLOACE DE ÎNVĂŢĂMÂNT EVALUARE motoarelor 4.2. Mijloace de învăţământ necesare în predarea modulului Tenologii în mecanica Prin mijloace de învăţământ înţelegem totalitatea resurselor materiale concepute şi realizate, adaptate sau selectate în vederea îndeplinirii sarcinilor instructiv educative ale şcolii. Reprezintă instrumente auxiliare care facilitează procesul de predare şi stimulează activitatea de învăţare, sporindu-i eficienţa. Constituie un suport de bază pentru optimizarea procesului de învăţământ, utilizarea lor contribuind la înlăturarea/diminuarea verbalismului şi formalismului, promovarea unei participări mai intense din partea elevilor la procesul de instruire Mijloacele de învăţământ reprezintă resurse materiale care pot sprijini activitatea de învăţare a elevilor cât şi desfăşurarea procesului de instruire în vederea realizării obiectivelor pedagogice şi de evaluare a rezultatelor şcolare. Ele sunt factorul cel mai dinamic al procesului de învăţământ, o condiţie a eficienţei şi calităţii acestuia. Mijloacele de învăţământ folosite în mod corespunzător la lecţiile de specialitate, antrenează capacităţi cognitive şi motrice şi, în acelaşi timp, declanşează o atitudine afectivemoţională, în scopul realizării obiectivelor urmărite. Ele sunt legate de metodele de învăţământ iar folosirea lor conferă flexibilitate lecţiei de specialitate, asigurând condiţiile ca formele de 95

101 activitate cu elevii, organizate în cadrul fiecărei verigi să se combine, să se întrepătrundă şi să se completeze reciproc. Parcurgerea secvenţelor lecţiei, trecând de la folosirea unui mijloc de învăţământ la altul corespunzător conţinutului capitolului Sistemul de distribuţie favorizează un ritm variat şi continuu de lucru cu elevii, crează condiţii optime de manifestare activă a fiecărui elev, de participare nemijlocită la propria sa instruire Categorii de mijloace de învăţământ După funcţia îndeplinită cu precădere, după rolul dominant pe care-l îndeplinesc în activitatea didactică, mijloacele de învăţământ se pot grupa astfel: Mijloace informativ-demonstrative- servesc la transmiterea de informaţii, la ilustrarea, exemplificarea, concretizarea cunoştinţelor şi se împart în două grupe: a) Mijloace logico- intuitive din care fac parte: - obiectele naturale cum sunt : obiecte sau sisteme tehnice autentice, maşini, dispozitive; - obiectele elaborate construite sau confecţionate sunt substitute ale realităţii care imită, reconstituie obiecte reale. Din această categorie fac parte: mulaje, machete (de exemplu: macheta unui motor cu aprindere prin compresie în 4 timpi), modele în secţiune. Modelele în secţiune sunt folosite cu succes în predarea disciplinelor tehnice şi tehnologice. Ele permit studierea a ceea ce este mai important în construcţia de instalaţii, desfăşurarea unui proces tehnologic. - substitutele bidimensionale materiale sau reprezentările figurative este vorba de: reprezentările figurative- ilustraţii, fotografii, desenul pe tablă, planşe, reprezentările grafice : reprezentările vizuale şi proiectabile pe ecran (diapozitive, diafilme, folii transparente, filmul, înregistrări pe benzi). Toate acestea se pot folosi la predarea unităţii de învăţare Sistemul de distribuţie. b) Mijloace logico- raţionale se referă la reprezentările grafice, schemele pe tablă, simboluri verbale, formule matematice (pot fi utilizate la predarea temei Fazele optime ale sistemului de distribuţie ) Mijloace de exersare şi formare a deprinderilor această categorie de mijloace asigură efectuarea experienţelor şi experimentelor, învăţarea prin descoperire, efectuarea de exerciţii necesare formării priceperilor şi deprinderilor, exersarea creatoare a unor aptitudini practice de muncă productivă. În această categorie sunt incluse : - aparate de experimentare, truse de laborator; - aparate, instrumente, instalaţii de laborator; - echipament tehnic de atelier; 96

102 - jocuri didactice, jocuri de construcţii tehnice; - dispozitive sau maşini de instruit, maşini electronice de calcul; - aparate de educaţie fizică şi sport. Mijloace de raţionalizare a timpului în orele de curs includ: maşini de multiplicat, şabloane, ştampile, hărţi de contur etc. Mijloace de evaluare a rezultatelor învăţării cuprind: seturi de teste, (de exemplu: fişe, folii şi teste de evaluare pentru tema Construcţia sistemului de distribuţie ) aparate sau instalaţii de testare, dispozitive de verificare a deprinderilor, maşini de verificare, calculatoarele electronice. Mijloacele tehnice audio-vizuale includ acele dispozitive electrice şi electronice care se folosesc de imagini, cuvinte şi sunete sau combinaţii ale acestora în scopul transmiterii şi recepţionării unor conţinuturi. Ele presupun asocierea unor materiale purtătoare de informaţii (software) şi aparaturii speciale (hardware) concepute pentru a se asigura vizionarea sau comunicarea conţinuturilor fixate în materialele respective. În predarea capitolului Sistemul de distribuţie se pot folosi ca mijloace audio-vizuale retroproiector, televizor, casetofon, diascop, diaproiector Integrarea mijloacelor de învăţământ în activitatea didactică Metodologia utilizării mijloacelor de învăţământ reprezintă o componentă de bază a conţinutului învăţământului. Metodele şi mijloacele de învăţământ se condiţionează reciproc. Înainte de începerea activităţii este necesar să se stabilească şi să se formuleze clar obiectivele urmărite prin folosirea mijloacelor de învăţământ. Obiectivele au ca scop precizarea clară a modului în care mijloacele de învăţământ trebuie să contribuie la înţelegerea fenomenelor, proceselor. Pentru alegerea uşoară şi integrarea în lecţia de specialitate mijloacele de învăţământ se aşează pe teme, se numerotează şi se codifică. O unitate multimedia reprezintă totalitatea resurselor materiale care se folosesc pentru realizarea unui obiectiv pedagogic. Complexul multimedia reprezintă totalitatea mijloacelor de învăţământ componente ale unităţilor multimedia pentru o temă de instruire, grupate după categoriile lor Pentru sistemul de lecţii proiectat complexul multimedia este reprezentat în capitolul VII. 97

103 Sistemul multimedia se constituie ca un ansamblu coerent al mijloacelor informaţionale, acţionale şi educaţionale- tradiţionale şi moderne- fie într-un context separat sau mai ales în unul interdependent. Profesorul verifică şi pregăteşte în detaliu înainte de lecţie mijloacele de învăţământ care vor fi folosite, pregăteşte materialele necesare efectuării experimentelor de către elevi şi fişele de lucru, stabileşte modalităţile de efectuare a experimentului, sarcinile de lucru, concluziile parţiale şi finale, elaborarea probelor de evaluare a rezultatelor. Este necesară o pregătire prealabilă a elevilor de către cadrul didactic. În succesiunea lecţiei momentul ales trebuie să fie acela care dă posibilitatea cadrului didactic ca prin folosirea mijloacelor de învăţământ să înlesnească înţelegerea cunoştinţelor, formarea deprinderilor practice. Eficienţa utilizării mijloacelor de învăţământ este condiţionată de experienţa cadrului didactic, de priceperea lui în a alege şi valorifica la momentul potrivit acele mijloace care servesc cel mai bine obiectivelor pe care le urmăreşte. Cercetările pedagogice au arătat că există un grup de tehnici de instruire prin care se poate realiza valorificarea maximă a potenţialului pedagogic al mijloacelor de învăţământ aşa cum prezint în continuare: Tehnici de demonstraţie: - demonstrarea unor procese care se petrec în mai multe etape succesive prin folosirea unor folii pentru retroproiector(de exemplu pentru prezentarea fazelor de reparare a unui element component al sistemului de distribuţie); - demonstrarea unor fenomene fizice, printr-un experiment efectuat de către profesor cu ajutorul truselor; - demonstraţia de asemănări şi deosebiri între utilaje prin folosirea unui set de diapozitive; Tehnici de conversaţie - stimularea exprimării elevilor prin folosirea unor planşe, mulaje pe care elevii să le comenteze; - organizarea unei dezbateri prin folosirea unor scheme care reprezintă mai multe variante tehnologice de realizare a unei operaţii tehnologice( exemplu: Punerea la punct a distribuţiei) Tehnici care stimulează activitatea independentă a elevului: - oferirea unor sarcini de observare independentă şi reproducerea lor; - obţinerea independentă de informaţii cu ajutorul tehnicii de sondaj individual în societăţile comerciale; - organizarea de momente de lucru cu manualul şi alte materiale documentare; - rezolvarea de probleme; 98

104 Tehnici de descoperire dirijată: - efectuarea de lucrări practice cu ajutorul fişelor tehnologice; - descoperirea fazelor de desfăşurare ale unui proces tehnologic prin folosirea unor seturi de imagini (scheme, diapozitive) Cabinetul tehnic, laboratorul şi atelierul de instruire practică - cadrul optim de folosire a mijloacelor de învăţământ Pentru a corespunde exigenţelor unui învăţământ modern, care are drept scop perfecţionarea lecţiei, crearea cadrului organizat de desfăşurare a procesului de învăţământ, constituie o nouă cale de realizare a eficienţei activităţii de predare-învăţare. Cabinetul tehnic, laboratorul sau atelierul de instruire practică se constituie într-un ansamblu de condiţii specifice, în care elevii sunt antrenaţi sub îndrumarea inginerului profesor sau a maistrului instructor, să realizeze activităţi complexe, să realizeze experienţe, să modeleze, să folosească mijloace audiovizuale, sau să realizeze practic anumite produse. Cabinetele şcolare îndeplinesc o funcţie informaţională oferind profesorilor şi elevilor bogate surse de informare: fişe cu materiale bibliografice, o bibliotecă de specialitate, documente, planşe, scheme, diagrame, fotografii. Cabinetele dispun de mijloace audio- vizuale moderne. Laboratoarele şcolii moderne oferă condiţiile efectuării unor activităţi de cercetare, de experimentare de către fiecare elev la masa lui de lucru, dotată cu aparatura necesară. În cadrul efectuării experienţelor se formează la elevi capacitatea de a emite ipoteze, de a le verifica experimental, se realizează învăţarea pe bază de descoperire. Atelierul şcolar este un laborator al educaţiei prin muncă, cu funcţionalităţi sociale complexe. Activităţile tehnico- productive sunt activităţi de producţie care sprijină şcoala în pregătirea elevilor pentru o profesie. Desfăşurarea activităţii elevilor se realizează după regulile şi normele de muncă din întreprindere, inclusiv cele pentru protecţia şi tehnica securităţii muncii, pentru paza incendiilor. Şcoala beneficiază de materia primă pentru a fi prelucrată de elevi, de cadre tehnice calificate pentru îndrumarea muncii acestora. Elevii participă la procesul de producţie având posibilitatea să contribuie la producerea de bunuri cu o funcţionalitate precisă, familiarizându-se cu procese tehnologice moderne. 99

105 Elevii îşi formează priceperile şi deprinderile de mânuire a obiectelor materiale şi uneltelor specifice profesiunii în care se califică. Ei sunt educaţi în direcţia unei gândiri tehnice, folosind ca instrumente de lucru desene, schiţe, planuri, fişe de activitate practică în care se precizează sarcinile productive pe care le au. Pentru valorificarea optimă a potenţialului pedagogic de care dispun mijloacele de învăţământ, în concordanţă cu cerinţele şi conţinutul disciplinelor tehnice, cabinetul tehnic, laboratorul şi atelierul de instruire practică trebuie să îndeplinească anumite funcţii: să constituie cadrul pentru folosirea mijloacelor de învăţământ din dotare, pentru dobândirea de câtre elevi a unui sistem de cunoştinţe tehnice generale şi de specialitate; să formeze şi să dezvolte la elevi capacitatea de investigare ştiinţifică; să permită transferul cunoştinţelor, capacităţilor şi comportamentelor însuşite în rezolvarea unor probleme tehnice teoretice şi practice; să asigure însuşirea corectă, de câtre elevi, a unor priceperi şi deprinderi practice de execuţie a unor operaţii tehnologice; să creeze condiţii pentru activitatea de perfecţionare a lecţiei condiţiile pe care le oferă cabinetele şi laboratoarele prin dotarea lor cu mijloace tehnice moderne oferă posibilitatea vehiculării unei cantităţi mai mari de informaţii faţă de lecţia tradiţională, ţinută în clasă şi asimilării acestei informaţii într-un timp cât mai scurt; activitatea în cabinete şi laboratoare îi familiarizează pe elevi cu elementele cercetării ştiinţifice; activitatea creează condiţii pentru o autentică diferenţiere a învăţământului (pe grupe, individualizat); se realizează la un nivel superior legarea teoriei cu practica. Nota definitorie a cabinetelor, laboratoarelor şi atelierelor şcolare rămâne aceea de a asigura funcţionalitatea mijloacelor de învăţământ, funcţionalitate ce rezultă din integrarea lor în activitatea didactică în vederea realizării obiectivelor pedagogice. Se recomandă ca spaţiu de organizare pentru laborator sau cabinet tehnic, o sală de lucru şi o sală anexă. În sala de lucru trebuie să se găsească: mobilier şcolar deplasabil, format din mese de lucru cu posibilităţi de aşezare variată pentru a se adapta diferitelor situaţii de învăţare- predare; echipamentele necesare tehnicii de comunicare didactică (retroproiector, diaproiector, aspectomat şi ecrane, suporţi, instalaţii de obscurizare) ; 100

106 aparatură tehnică necesară activităţii practice de tip demonstrativşi experimental (machete funcţionale, maşini- unelte de dimensiuni reduse, panouri cu scheme cinematice, dulapuri modulare cu diverse instalaţii). Încăperea anexă trebuie să asigure depozitarea mijloacelor de învăţământ care trebuie să satisfacă ca număr şi tehnică o instruire individualizată. Depozitarea mijloacelor de învăţământ necesită dulapuri-vitrină sau rafturi în care materialele sunt grupate pe temele programei şcolare pentru a fi uşor folosite la lecţiile de specialitate. Atelierul, care se poate organiza pentru o grupă de elevi, nu pentru o clasă, trebuie să respecte următoarele norme : iluminatul să se realizeze în primul rând natural, apoi mixt şi în sfârşit artificial ; să îndeplinească cerinţele de temperatură de C şi viteza aerului de 0,3-0,6m/s.; bancurile de lucru să fie aşezate corespunzător (lumină din stânga); să fie bine izolate fonic încăperile în care se organizază ateliere de prelucrări mecanice; să se aibă în vedere respectarea ergonomiei în organizarea locului de muncă; să se respecte normele de tehnica securităţii muncii la amplasarea maşinilor- unelte şi traseul căilor de acces; să aibă instalaţie de forţă şi de legare la pământ a maşinilor- unelte acţionate electric. 101

107 CAPITOLUL V FORME DE ORGANIZARE A ACTIVITĂŢII INSTRUCTIV -EDUCATIVE LA CAPITOLUL SISTEMUL DE DISTRIBUŢIE Procesul de învăţământ este un proces organizat, o activitate deliberat întreprinsă în vederea realizării unor finalităţi bine organizate. Este un sistem a cărui bună funcţionare depinde de interacţiunea multiplelor sale componente (conţinuturi, obiective, metode, mijloace de învăţământ, resurse umane ş. a. Forma de organizare a procesului de învăţământ unifică elementele componente ale acestuia într-un tot şi le imprimă o finalitate concretă. Dintre modalităţile concrete de organizare a învăţământului, sistemul pe clase şi lecţii este dominant în învăţământul contemporan. Caracteristic acestui sistem sunt organizarea elevilor pe clase şi desfăşurarea procesului instructiv- educativ pe lecţii Lecţia-formă de bază a organizării procesului de învăţământ Lecţia este forma de bază a organizării procesului de învăţământ în care se desfăşoară activitatea elevilor sub îndrumarea profesorului în vederea asimilării cunoştinţelor şi formării deprinderilor prevăzute de o temă din programa şcolară, este o unitate de muncă didactică ce vizează realizarea unor obiective riguros proiectate, într-un timp delimitat, în cadrul interacţiunii dintre profesor şi elev prin intermediul unor metode de învăţământ adecvate. Atributele unei lecţii eficiente sunt : este productivă lecţia care contribuie la formarea cunoştinţelor, priceperilor şi deprinderilor tuturor elevilor şi la perfecţionarea celor însuşite anterior; lecţia este eficientă dacă concură la dezvoltarea intelectuală a elevilor, a gândirii lor, la formarea şi consolidarea de muncă intelectuală, la îmbogăţirea sferei emoţionale şi dezvoltarea interesului pentru învăţătură ; lecţia este bună dacă duce la economia de timp a elevului ; lecţia este bună îşi atinge scopul dacă structura ei dezvăluie unitatea logică, didactică şi psihologică 102

108 lecţia asigură însuşirea sistematică a bazelor ştiinţelor.dezvoltă forţele de creaţie şi cunoaştere, angajând elevii într-un efort intelectual de durată, aceasta fiind un exerciţiu de dezvoltare a spiritului de observaţie, a atenţiei voluntare, imaginaţiei creative, a memoriei, a gândirii Lecţia este o unitate didactică distinctă, originală, cu reguli proprii de desfăşurare ce prezintă următoarele caracteristici : are un mobil clar definit prin scopul şi obiectivele instructiv-educative anterior stabilite; activează un anumit conţinut ştiinţific determinat de prevederile programei şcolare corelat cu obiectivele urmărite; angajează într-un efort comun cadrul didactic şi elevii unei clase; implică o strategie de instruire, un anumit mod de abordare a învăţării şi predării; utilizează un complex de metode şi procedee didactice, mijloace de învăţământ; în desfăşurarea sa sunt incluse diferite modalităţi de grupare a elevilor clasei : colective, grupale şi individuale sau combinate ; în cadrul său procesul de învăţământ se desfăşoară pe etape, reprezentând o înlănţuire de evenimente de instruire; în procesul derulării sale se instituie un tip de relaţie profesor-elev şi elev-elev ; se finalizează pentru obţinerea anumitor rezultate ; include elemente de conexiune inversă ( feed-back ), de măsurare şi apreciere a rezultatelor, precum şi elemente de evaluare a proceselor ; se desfăşoară în limitele unui timp determinat ; are loc într-un micromediu fizic, precum sala de clasă, atelier, laborator ; asigură condiţiile necesare pentru ca profesorul să-şi exercite rolul de conducător al procesului de învăţământ în calitate de proiectant, organizator şi îndrumător al întregii activităţi instructiv educative. Caracterul procesual, secvenţial al învăţării care se realizează în timp a condus la conceperea unei structuri procesuale a lecţiei. Lecţia este structurată ca o succesiune de evenimente ale instruirii temporal legate între ele. Evenimentele instruirii include un set de comunicări şi acţiuni care intervin în intervalul de timp rezervat lecţiei în scopul de a stimula şi susţine realizarea optimă a procesului învăţării, de a ajuta elevii să parcurgă drumul spre realizare obiectivelor anterior stabilite. R. Gagne distinge în structura lecţiei următoarele evenimente ale instruirii: 103

109 captarea şi păstrarea atenţiei; enunţarea (comunicarea) obiectivelor; reactualizarea cunoştinţelor învăţate anterior; prezentarea materialului stimul (a noului conţinut); dirijarea învăţării; relevanţa (măsurarea) rezultatelor, a performanţelor (verificarea); asigurarea conexiunii inverse (feed-back); evaluarea rezultatelor (performanţelor) ; fixarea (retenţia) celor învăţate prin utilizarea cunoştinţelor în contexte variate sau exersarea priceperilor formate în situaţii diferite; transferul cunoştinţelor, prin identificarea unor legături inter, intra şi trans-disciplinare, prin aplicarea lor în rezolvarea unor probleme teoretice sau practice diferite. Aceste evenimente se regăsesc în desfăşurarea activităţii instructiv-educative sub forma lecţiilor şi sunt general valabile. Numărul şi locul lor în structura lecţiilor poate însă varia de la o lecţie la alta. Evenimentele instruirii în cadrul lecţiei de specialitate lecţia de specialitate este considerată forma de bază a desfăşurării procesului instructiv educativ, formă ştiinţifică de organizare a acestui proces în şcoală. Lecţiile, la disciplinele tehnice şi tehnologice, reprezintă o succesiune de teme ale unei discipline, care se predau într-o anumită ordine, care să asigure logica însuşirii cunoştinţelor tehnice, după un anumit orar şi într-un anumit timp. Evenimentele instrurii în cadrul lecţiei de specialitate se organizează într-o manieră flexibilă, acordându-se o atenţie deosebită obiectivelor operaţionale. Lecţia de specialitate oferă posibilitatea unui sistem corespunzător de activităţi didactice, desfăşurat sub îndrumarea inginerului-profesor sau a maistrului instructor. Lecţia, în general, a căpătat o serie de atribute noi absolut necesare unui învăţământ modern. Acestea privesc transformarea elevului în factor activ al instruirii şi educării sale şi transformarea profesorului din factor dominant al procesului de instruire într-un îndrumător al activităţii elevului. Rezultă că evenimentele instruirii trebuie înţelese ca fiind nişte module acţionale care intră în combinaţii foarte variate, concepute într-o manieră flexibilă, care exclud schemele fixe, rigide. Numărul evenimentelor instruirii incluse în derularea unei lecţii, locul pe care-l ocupă în structura acesteia, depind de specificul obiectivelor urmărite, natura conţinutului, tipul de învăţare folosit, vârsta elevilor, metode de învăţământ folosite, mijloacele de învăţământ utilizate. Important este ca 104

110 fiecare cadru didactic să cunoască temeinic structura procesuală a lecţiei, să asimileze strategiile generale, să adopte o atitudine creatoare şi să structureze fiecare lecţie în conformitate cu cerinţele învăţământului modern, activ, participativ, pe baza unei analize a tuturor factorilor ce trebuie avuţi în vedere în organizarea şi desfăşurarea eficientă a principalei forme de realizare a activităţii desfăşurate în şcoală. 5.2 Tipuri de lecţii folosite în predarea capitolului Sistemul de distribuţie Tipul de lecţie defineşte elementele esenţiale, posibil de urmat de educator, incluse în combinaţii diferite, în funcţie de sarcina didactică urmărită precumpănitor, treapta de şcolarizare, obiectul de învăţământ, nivelul de pregătire al elevilor. În funcţie de sarcina didactică fundamentală s-au conturat mai multe tipuri de lecţii: Lecţii mixte sau combinate; Lecţii de comunicare / însuşire de noi cunoştinţe; Lecţii de formarea priceperilor şi deprinderilor; Lecţii de verificare şi apreciere a rezultatelor şcolare; Lecţii de recapitulare / consolidare şi sistematizare a cunoştinţelor Lecţii mixte sau combinate În structura sa sunt prezente toate evenimentele de instruire şi anume: 1. Pregătirea colectivului pentru activitate. Captarea şi păstrarea atenţiei. Disciplinele de specialitate au o largă deschidere către activitatea practică şi profesie şi beneficiază de avantajul de a putea stimula interesul şi motivaţia elevilor pentru învăţare. O modalitate verificată pentru captarea atenţiei la începutul lecţiei este menţionarea clară a competenţei pe care va trebui să o dobândească elevii la sfârşitul fiecărei lecţii. Se rezolvă o serie de probleme de natură organizatorică (asigurarea ordinei, disciplinei, controlul prezenţei, pregătirea materialelor pentru lecţie) dar mai ales pregătirea psihologică a elevilor pentru lecţie, trezirea interesului pentru activitatea ce urmează a o desfăşura. Se face apel la motivaţia elevului, trezirea unor interese specifice cu ajutorul unor elemente de problematizare, al elementelor de noutate: folosirea unor materiale ilustrative (imagini, scheme, filme). 2. Verificarea temei şi a cunoştinţelor însuşite în lecţia anterioară Verificarea temei poate fi făcută pentru a constata dacă toţi elevii au efectuat sau nu tema sau se poate realiza o verificare a modului în care tema a fost realizată. Pentru 105

111 verificarea cunoştinţelor se folosesc metode diferite : chestionarea frontală, lucrări scrise, teste, verificarea pe baza fişelor de muncă independentă. 3. Pregătirea elevilor pentru asimilarea unor cunoştinţe Se face prin conversaţie introductivă, urmărindu-se reactualizarea cunoştinţelor învăţate anterior şi necesare înţelegerii noilor conţinuturi.vizează trezirea interesului, a curiozităţii, crearea unei stări de aşteptare favorabile implicării active a elevilor în desfăşurarea următoarelor secvenţe ale lecţiei. 4. Comunicarea / enunţarea temei şi a obiectivelor urmărite Se realizează într-o manieră accesibilă elevilor şi de aşa natură astfel încât ei să conştientizeze şi să reţină ce vor trebui să realizeze la sfârşitul orei pentru a demonstra că învăţarea a avut loc. Concepţiile moderne asupra instruirii pornesc de la ipoteza că elevii învaţă mai bine dacă ştiu de la început unde trebuie să ajungă. 5. Prezentarea materialului stimul / a noului conţinut de explicat Din perspectiva învăţării conţinutul informaţional ce urmează să fie transmis îndeplineşte rolul de stimul. Prezentarea materialului stimul este diferită în funcţie de ceea ce se învaţă (concepte, reguli, lanţuri verbale, deprinderi motorii), de performanţa aşteptată la sfârşitul actului de învăţare şi de experienţa, vârsta şi nivelul dezvoltării psihice a elevilor. Profesorul trebuie să-l ajute pe elev să găsească pe cât posibil el însuşi răspunsurile problemelor şi să nu i le ofere de-a gata. Se poate recurge la următoarele modalităţi de prezentare a materialului stimul în predarea capitolului Sistemul de distribuţie : 6. Prezentarea acţională materialul nou este examinat direct, concret, prin intermediul simţurilor, deci elevii sunt implicaţi în activitatea de observare, explorare, experimentare, cercetare. Prezentarea iconică prin intermediul imaginii; Prezentarea simbolică folosindu-se comunicarea verbală. 7. Dirijarea învăţării în condiţiile disciplinelor de specialitate ponderea activităţilor dirijate direct de profesor trebuie să fie mult mai redusă decât la alte discipline, întrucât este necesar ca elevul să se găsească în timpul instruirii în condiţii cât mai apropiate de viaţa profesională pentru care se pregăteşte. Dirijarea învăţării elevilor ia, la disciplinele de specialitate, forma rezolvării de probleme şi efectuării de exerciţii / aplicaţii. În procesul instructiv-educativ 106

112 învăţarea elevilor are un caracter dirijat. Chiar şi atunci când elevul lucrează independent, activitatea sa este îndrumată de anumite materiale gândite, create de profesor. Dirijarea învăţării include toate intervenţiile profesorului menite să-l orienteze şi să-l angajeze pe elev în realizarea sarcinii de învăţare, astfel încât aceasta să-l conducă la atingerea rezultatelor aşteptate. Se realizează la niveluri diferite la capitolului Sistemul de distribuţie dirijarea riguroasă, prin care elevii sunt conduşi pas cu pas în asimilarea noilor conţinuturi; dirijarea moderată în care profesorul şi elevii sunt implicaţi în procesul de transmitere şi dobândire de noi cunoştinţe ; dirijarea minimă, care permite ca accentul să se deplaseze pe efortul depus de elevi în descoperirea noilor cunoştinţe. Dirijarea învăţării se poate face prin enunţuri verbale, comunicări non-verbale, instrucţiuni scrise de genul fişelor de lucru folosite mai ales în predarea capitolului Sistemul de distribuţie Asigurarea conexiunii inverse urmăreşte obţinerea de informaţii privitoare la rezultatele înregistrate de elevi, gradul în care s-au realizat obiectivele urmărite pentru a se interveni cu măsuri corective şi ameliorative. Se realizează în modalităţi diferite, toate vizând să-l ajute pe elev să conştientizeze greşelile, lacunele şi să se concentreze pentru înlăturarea lor. Conexiunea inversă nu urmăreşte doar să înregistreze performanţa realizată de elevi, ci are şi funcţia de întărire prin consemnarea corectitudinii rezultatelor ( întărire pozitivă ) sau prin corectarea rezultatelor (întărire negativă). Feed-back-ul oferit de profesor elevului (cu rol de întărire a răspunsurilor) poate fi sub formă verbală (aprobare, dezaprobare), non-verbală (aprobare, dezaprobare), non-verbală (gest, privire aprobatoare sau de respingere) ori prin prezentarea la tablă a răspunsurilor corecte. 8. Evaluarea performanţelor permite analiza modului de îndeplinire a obiectivelor propuse şi a eficienţei activităţii desfăşurate. Este inseparabilă de conexiunea inversă şi trebuie să pună accentul pe înţelegerea conţinuturilor esenţiale, a relaţiilor cauzale, pe interpretarea faptelor prezentate. Va urmări, în ce măsură lecţia a contribuit la formarea unor abilităţi şi competenţe care apar ca efecte cumulative ale unor activităţi diverse, desfăşurate în timp. 9. Fixarea (retenţia) celor învăţate se folosesc modalităţi de reţinere, rezumare şi sistematizare a cunoştinţelor, diferenţierea esenţialului de elementele de detaliu. Se folosesc comparaţiile între noţiuni, întrebări ale căror răspunsuri să fixeze esenţialul, folosirea unor materiale demonstrative, rezolvarea unor exerciţii aplicative. 107

113 10. Transferul cunoştinţelor se face prin aplicarea cunoştinţelor în contexte noi. Se poate realiza prin diverse modalităţi: corelaţii între cunoştinţele predate, efectuarea unui exerciţiu de creaţie, rezolvarea unor situaţii problematice, realizarea de aplicaţii practice. În stimularea unui transfer creativ (şi nu de rutină) profesorul urmează să pună accentul pe utilizarea nu atât a unor fapte izolate, ci a datelor, conceptelor sau capacităţilor cu aplicabilitate generală, a achiziţiilor care contribuie cel mai mult la facilitarea transferului dorit. Variante ale lecţiei mixte: după locul în care se desfăşoară şi mijloacele utilizate: - lecţia în laborator; - lecţia în atelier; - lecţia în cabinet de specialitate; după modul în care se înlănţuiesc evenimentele instruirii: - lecţii în care fixarea se realizează concomitent cu comunicarea; - lecţii în care fixarea se realizează după încheierea comunicării; - lecţii în care verificarea se face concomitent cu fixarea sau transferul; după modul în care se îmbină activitatea frontală cu cea individuală pe parcursul orei se pot contura alte variante: - lecţii bazate pe învăţarea prin descoperire; - lecţii bazate pe conversaţia euristică; - lecţii bazate pe receptarea explicaţiilor; - lecţii bazate pe vizionarea unui film. În capitolul VII este prezentat proiectul didactic nr. 5 pentru o lecţie mixtă Lecţia de comunicare/ însuşire de noi cunoştinţe Acest tip de lecţie constă în concentrarea activităţii didactice în direcţia dobândirii de către elevi a unor noi cunoştinţe şi a dezvoltării proceselor şi însuşirilor psihice, a unor capacităţi instrumentale şi operaţionale. În privinţa structurii, momentul comunicării noilor cunoştinţe deţine ponderea, alocându-ise cea mai mare parte din timpul afectat orei. Totul se concentrează în jurul elaborării şi asimilării 108

114 de către elevi a cunoştinţelor. Această sarcină didactică fundamentală, se realizează printr-o serie de activităţi didactice, cele mai întâlnite fiind : - captarea atenţiei şi pregătirea pentru asimilarea noilor cunoştinţe; - comunicarea obiectivelor; - transmiterea / asimilarea cunoştinţelor, dirijarea învăţării ; - retenţia, fixarea, transferul conţinuturilor predate, indicaţii pentru continuarea învăţării în mod independent. Nu este obligatoriu să se parcurgă toate aceste activităţi, este posibil ca întreaga oră să fie folosită pentru comunicarea noilor conţinuturi. Acest tip de lecţie se foloseşte atunci când profesorul are de transmis un volum mare de cunoştinţe. În funcţie de tipul de învăţare implicat în realizarea sarcinii didactice fundamentale, cunoaşte mai multe variante: lecţia de comunicare bazată pe învăţarea prin receptarea naraţiunii, descrierii, expunerii (lecţiiprelegere); lecţia de comunicare bazată pe receptarea unui text; lecţiile în care noile cunoştinţe sunt prezentate cu ajutorul mijloacelor audio- vizuale; lecţia de descoperire pe cale inductivă şi deductivă. Unele lecţii de comunicare dobândesc caracterul de lecţii introductive care urmăresc să le formeze elevilor o imagine de ansamblu asupra materiei ce urmează a fi predată, să-i familiarizeze cu anumite tehnici de lucru, să-i sensibilizeze pentru noile conţinuturi. Aceasta se organizează la începutul unui capitol sau teme mai ample. Sunt şi lecţii-excursii, lecţii-vizite la muzeu care prilejuiesc elevilor să cunoască direct anumite fenomene sau să se documenteze asupra unor probleme ce constituie obiectul învăţării. 109

115 Lecţie în cabinet de specialitate Lecţii bazate pe experienţe de laborator Lecţie vizită Lecţie de descoperire pe cale inductivă şi deductivă Lecţie de comunicare / însuşire de noi cunoştinţe Lecţie cu ajutorul mijloacelor audio- vizuale Lecţie prelegere Lecţie introductivă Lecţii excursii În continuare prezint proiectul didactic nr. 1 pentru o lecţie de comunicare/însuşire de noi cunoştinţe. 110

116 PROIECT DIDACTIC NR. 1 Data: Clasa: 10 D Şcoală de arte şi meserii Disciplina : Tehnologii în mecanica motoarelor Tema: Sistemul de distribuţie Titlul/subiectul lecţiei: Părţile componente ale sistemului de distribuţie Tipul lecţiei: comunicare/însuşire de noi cunoştinţe Varianta: introductivă Unitatea de competenţă: 17 Construcţia şi funcţionarea motoarelor Competenţa: 17.1 Descrie construcţia motoarelor cu ardere internă Competenţe derivate: C 1 Caracterizarea părţilor componente; C 2 Identificarea rolului supapelor, ghidurilor supapelor, arcurilor, tacheţilor, culbutorilor şi arborelui cu came; C 3 Prezentarea materialelor din care sunt confecţionate părţile componente ale sistemului de distribuţie; C 4 Clasificarea metodelor de acţionare a distribuţiei. Resurse de învăţământ Metode şi procedee didactice: conversaţia, expunerea, explicaţia, observaţia dirijată şi independentă, demonstraţia, experimentul. Forme de organizare: activitate individuală (I) şi frontală (F) Mijloace de învăţământ: Părţi componente ale sistemului de distribuţie M 1 supapă; M 2 tachet; 111

117 M 3 culbutor; M 4 arc; M 5 arbore cu came; - fişe de lucru ( Fl 1 ); - fişe de ( auto ) evaluare ( Fe 1 ); - folie retroproiector cu soluţia fişei de lucru (SFl 1 ); - folie retroproiector cu soluţia fişei de ( auto )evaluare (Sfe 1 ); - retroproiector (A 1 ); - planşă de flip-chart. Locul de desfăşurare: sală de clasă sau laborator. Bibliografie 1. Barna A. - Curs de pedagogie, Teoria instruirii, curriculum-ului şi evaluării, Ed. Logos, Galaţi, 2001; 2. GH. Frăţilă, M. V. Popa. Întreţinerea şi repararea automobilelor, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1986; 3. M. Sechi, M. Popa Utilajul şi tehnologia fabricării, întreţinerii şi reparării motoarelor cu ardere internă manual pentru şcoli profesionale, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, Purţuc D. - Modele de instruire formativă specifică disciplinelor tehnice, Ed. Spiru Haret, Iaşi, Standarde de pregătire profesională Şcoală de arte şi meserii, Profil tehnic, Nivel I 112

118 STRUCTURA ORGANIZATORICĂ ŞI METODICĂ A LECŢIEI Etapele lecţiei 1.Moment organizatoric 2.Captarea atenţiei Competenţ a Profesor Activitatea desfăşurată de: Elev Durata Metode şi procedee didactice Strategie didactică Mijloace de învăţămân t Anunţarea titlului lecţiei şi a competenţelor Salută elevii şi notează absenţii în catalog. Verifică ţinuta elevilor şi aspectul clasei. Aşează în ordine materialele pregătite. Prezintă elevilor mostrele M 1, M2, M3, M 4, M 5 şi le cere să le identifice Precizează rolul lor în sistemul de distribuţie Anunţă şi scrie pe tablă titlul lecţiei: părţile componente ale sistemului de distribuţie şi anunţă competenţele ce trebuie atinse de elevi la sfârşitul lecţiei cu ajutorul flip-chart-ului. Scrie pe tablă secvenţele informaţionale care vor fi parcurse: - Rolul fiecărei părţi componente ale sistemului de distribuţie; - Materialele din care sunt executate părţile componente; - Metode de acţionare a sistemului de distribuţie. Răspund solicitărilor profesorului. Pregătesc caietul de notiţe. 2 Identifică şi denumesc piesele prezentate. Precizează rolul sistemului de distribuţie. 3 conversaţia observarea dirijată conversaţia M 1, M 5, M 6 Notează pe caiete titlul lecţiei, competenţe precum şi secvenţele informaţionale care vor fi parcurse. 3 Expunere Flip- chart Forme de organi zare F F F 113

119 4.Transmiterea/ asimilarea cunoştinţelor, dirijarea învăţării C 1 C 2 C 3 Propune elevilor fişele de lucru Fl 2 pentru atingerea competenţelor C 1 C 4 şi îi împarte pe grupe. Distribuie fişele elevilor. Utilizând piesele M 1, M 3, M 5, M 6, iniţiază un dialog cu elevii din care să reiasă: - definiţia sistemului de distribuţie; - denumirea şi materialul din care sunt confecţionate părţile componente; Precizează că cele două cele două grupe sunt : grupa supapei şi grupa organelor de acţionare a supapei Prin întrebări dirijate profesorul conduce discuţia spre înţelegerea rolului fiecărei părţi componente Solicită elevii să completeze cerinţa nr. 1 din fişa de lucru. Profesorul solicită elevii să facă o clasificare a metodelor de acţionare a sistemului de distribuţie Solicită elevii să completeze cerinţa nr. 2 din fişa de lucru. Profesorul enumeră materialele din care poate fi confecţionat fiecare organ component al sistemului de distribuţie. Prezintă elevilor avantajele şi dezavantajele fiecărei metode de acţionare a sistemului de distribuţie Profesorul enumeră factorii constructivi funcţionali de care depinde acţionarea sistemului de distribuţie. Participă la dialogul iniţiat de profesor. Observă că sistemul de distribuţie cu supape este format din două mari grupe.sunt atenţi la precizările profesorului. Participă la dialogul iniţiat de profesor si răspund la întrebări Completează cerinţa nr. 1 din fişa de lucru Observă rolul fiecărei părţi componente a sistemului de distribuţie Completează cerinţa nr. 2 din fişa Conversaţia euristică Observaţia dirijată Conversaţia Conversaţia euristică Exerciţiul Observaţia dirijată şi independentă Exerciţiul F F I F F 114

120 Profesorul explică că rolul supapei, arc, ghidul supapei, tachet, culbutor Solicită elevii să completeze cerinţele nr. 3, 4, 5, din fişa de lucru. Pentru aprecierea fişelor profesorul proiectează soluţia fişei de lucru Explicaţia M 6 F SFl 1 Strânge fişele de lucru urmând să le corecteze şi noteze Notează pe caiete rolul supapei, arc, ghidul supapei, tachet, culbutor. Răspund la întrebări. Completează cerinţele nr. 3, 4, 5, din fişa de lucru. Verifică şi corectează fişa de lucru individual Fl 1 F C 4 Exerciţiul Sfl 1 I 5. Fixarea cunoştinţelor Se realizează printr-o verificare orală a principalelor elemente ale lecţiei. Dă explicaţii suplimentare pentru eventualele neclarităţi. Răspund la întrebările profesorului Se completează unii pe alţii pentru formularea răspunsurilor corecte. Pun întrebări dacă au nelămuriri 3 Conversaţia Explicaţia F F 115

121 6. Asigurarea conexiunii inverse Anunţă elevii că în finalul lecţiei îşi vor putea (auto)evalua gradul de însuşire a noţiunilor fundamentale ale lecţiei prin rezolvarea unui test. Împarte elevilor fişele de Sunt atenţi la explicaţiile profesorului Explicaţia F (auto)evaluare Fe 2. După scurgerea timpului afectat rezolvării, prezintă la retroproiector rezolvarea corectă Sfe 2 Cere elevilor să-şi noteze singuri lucrarea Strânge fişele urmând să noteze elevii Rezolvă individual testul Confruntă răspunsurile lor cu cele prezentate de profesor si îşi evaluează lucrarea 7 Exerciţiul Observare dirijată şi individuală Fe 2 SFe 2 A 1 I F şi I 7. Anunţarea temei pentru acasă Cere elevilor să-şi completeze cunoştinţele predate studiind individual din bibliografie Notează tema pentru acasă 2 Conversaţia I 116

122

123 Fişă de lucru Fl 1 Părţile componente ale sistemului de distribuţie C 1 ; C 2 ; C 3 ; C 4 1. Completaţi enunţul. Sistemul de distribuţie se compune din trei părţi : colectoarele cu., mecanismul care comandă şi închiderea periodică a orificiilor de admisie şi evacuare ale cilindrilor şi amortizorul de.. 2. Realizaţi corespondenţa dintre organele componente din coloana A cu grupa din care face parte din coloana B. Col. A Col. B Organe componente grupa sistemului de distribuţie 1)Supapa a)grupa supapei 2)Ghidul supapei 3)Tachetul 4)Arcurile supapei b)grupa de acţionare a supapei 5)Arborele cu came 6)Tija supapei 3. Enumeraţi cele trei tipuri de distribuţii prin supape. 4. Alegeţi varianta corectă Supapele sunt organe ale sistemului de distribuţie cu ajutorul cărora: a) Se închid; b) Se deschid; c) Se închid şi se deschid; d) Se blochează 118

124 orificiile de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor arse. 5. Definiţi sistemul de distribuţie. Soluţia fişei de lucru SFl 1 1.Completaţi enunţul. Sistemul de distribuţie se compune din trei părţi : colectoarele cu gaze, mecanismul care comandă deschiderea şi închiderea periodică a orificiilor de admisie şi evacuare ale cilindrilor şi amortizorul de zgomot. 2. Realizaţi corespondenţa dintre organele componente din coloana A cu grupa din care face parte din coloana B. a) 1,2,4; b) 3,5,6. 3. Enumeraţi cele trei tipuri de distribuţii prin supape. - distribuţie prin supape - distribuţie prin sertare - distribiţie prin lumini. 4. Alegeţi varianta corectă Supapele sunt organe ale sistemului de distribuţie cu ajutorul cărora se închid şi se deschid (c) ) orificiile de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor arse. 5. Definiţi sistemul de distribuţie. Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură umplerea periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi evacuarea gazelor de ardere din cilindrii motorului, într-o anumită ordine de lucru. 119

125 Numele. Prenumele.. Timp de lucru: 7 min Punctaj: 9puncte + 1punct oficiu Clasa Fişă de (auto)evaluare Fe 1 1. Din şirul de organe componente de mai jos, selectaţi prin subliniere pe acelea care fac parte din grupa de acţionare a supapei: supapa, arbore cu came, tachetul, ghidul supapei, tija, arcul supapei, culbutorul 1 punct 2. Completaţi propoziţia: Ghidul supapei are rolul de a.. supapa în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura.. acesteia. 2 puncte 3. Alegeţi varianta corectă. Culbutorii primesc mişcarea de la : a) supape; b) tijele împingătoare, c) arbore cu came; d) tachet. 1 punct 4. Selectaţi prin subliniere, din şirul de mai jos elementele componente ale arborelui cu came: arbore cilindric, culbutor, came, fusuri, arcuri, pinion de comandă. 2 puncte 5. Stabiliţi valoarea de adevăr a următoarelor propoziţii, punând în dreptul ei litera A dacă apreciaţi că afirmaţia este adevărată şi litera F dacă este falsă. a) Arborele cu came primeşte mişcarea de la arborele cotit. 1 punct b) Culbutorul transmite mişcarea tijelor împingătoare. 120

126 1 punct c) Arcurile supapelor menţin în orice moment supapele apăsate pe scaun când acestea sunt închise 1 punct Soluţia fişei de (auto)evaluare Sfe 1 1. Din şirul de organe componente de mai jos, selectaţi prin subliniere pe acelea care fac parte din grupa de acţionare a supapei: supapa, arbore cu came, tachetul, ghidul supapei, tija, arcul supapei, culbutorul 1 punct 2. Completaţi propoziţia: Ghidul supapei are rolul de a conduce supapa în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura răcirea acesteia. 2 puncte 3. Alegeţi varianta corectă. Culbutorii primesc mişcarea de la : b)tijele împingătoare, 1 punct 4. Selectaţi prin subliniere, din şirul de mai jos elementele componente ale arborelui cu came: arbore cilindric, culbutor, came, fusuri, arcuri, pinion de comandă. 2 puncte 5. Stabiliţi valoarea de adevăr a următoarelor propoziţii, punând în dreptul ei litera A dacă apreciaţi că afirmaţia este adevărată şi litera F dacă este falsă. A a) Arborele cu came primeşte mişcarea de la arborele cotit. 1 punct F b) Culbutorul transmite mişcarea tijelor împingătoare. 121

127 1 punct A c) Arcurile supapelor menţin în orice moment supapele apăsate pe scaun când acestea sunt închise. 1 punct Lecţia pentru formarea priceperilor şi deprinderilor Specific pentru această lecţie este locul pe care-l ocupă activitatea independentă a elevilor consacrată efectuării de exerciţii, lucrări practice care conduc la formarea priceperilor şi deprinderilor intelectuale sau a unor componente acţionale, care reprezintă sarcina didactică fundamentală. Ca structură, acest tip de lecţie presupune în principiu, parcurgerea următoarelor evenimente / secvenţe de instruire: captarea atenţiei, pregătirea pentru activitate, prin anunţarea, explicarea obiectivelor urmărite prin activităţile ce vor fi realizate; actualizarea cunoştinţelor teoretice indispensabile efectuării activităţilor ; demonstrarea modului de execuţie a lucrării, descrierea etapelor ce urmează a fi parcurse, prezentarea unui model al lucrării anterior realizată(dacă este cazul); activitatea independentă a elevului, sub îndrumarea cadrului didactic pentru efectuarea propiu-zisă a lucrării; analiza şi aprecierea rezultatelor, eventual refacerea lucrărilor nereuşite; Acest tip de lecţie cunoaşte numeroase variante,determinate, în principal,de natura activităţii întreprinse de elevi: lecţii de formare a unor deprinderi de natură intelectuală (de rezolvare de exerciţii şi probleme, de analiză a unui text sau material documentar); lecţia de laborator, prin care se urmăreşte formarea abilităţilor de folosire a aparaturii de laborator, de efectuare a unor experienţe; lecţie de activitate practică ce vizează formarea de priceperi şi deprinderi necesare efectuării unor diverse activităţi cu caracter practic; lecţii-excursii care urmăresc formarea capacităţilor de observare a unor fenomene, de selectare, înregistrare şi prelucrare a datelor, de realizare a unor colecţii de materiale. 122

128 Lecţia de consolidare(recapitulare) şi sistematizare Specific pentru această lecţie este locul pe care-l ocupă activitatea independentă a elevilor consacrată efectuării de exerciţii, lucrări practice care conduc la formarea priceperilor şi deprinderilor intelectuale sau a unor componente acţionale, care reprezintă sarcina didactică fundamentală. Ca structură, acest tip de lecţie presupune în principiu, parcurgerea următoarelor evenimente / secvenţe de instruire: captarea atenţiei, pregătirea pentru activitate, prin anunţarea, explicarea obiectivelor urmărite prin activităţile ce vor fi realizate; actualizarea cunoştinţelor teoretice indispensabile efectuării activităţilor ; demonstrarea modului de execuţie a lucrării, descrierea etapelor ce urmează a fi parcurse, prezentarea unui model al lucrării anterior realizată(dacă este cazul); activitatea independentă a elevului, sub îndrumarea cadrului didactic pentru efectuarea propiu-zisă a lucrării; analiza şi aprecierea rezultatelor, eventual refacerea lucrărilor nereuşite; Acest tip de lecţie cunoaşte numeroase variante,determinate, în principal,de natura activităţii întreprinse de elevi: lecţii de formare a unor deprinderi de natură intelectuală (de rezolvare de exerciţii şi probleme, de analiză a unui text sau material documentar); lecţia de laborator, prin care se urmăreşte formarea abilităţilor de folosire a aparaturii de laborator, de efectuare a unor experienţe; lecţie de activitate practică ce vizează formarea de priceperi şi deprinderi necesare efectuării unor diverse activităţi cu caracter practic; lecţii-excursii care urmăresc formarea capacităţilor de observare a unor fenomene, de selectare, înregistrare şi prelucrare a datelor, de realizare a unor colecţii de materiale. 123

129 Data: PROIECT DIDACTIC NR. 2 Clasa: 10D Şcoală de arte şi meserii Tema: Sistemul de distribuţie Lecţia: Întreţinerea sistemului de distribuţie Tipul lecţiei: Lecţie pentru formarea priceperilor şi deprinderilor de natură intelectuală Unitatea de competenţă: 19 - Întreţinerea motoarelor cu ardere internă Competenţa: 19.1 şi 19.3 Enumeră operaţiile de întreţinere care se fac la un motor cu ardere internă Execută lucrările de întreţinere curente la motoarele cu ardere internă Competenţe derivate: C 1 enumeră principalele operaţii de întreţinere; C 2 identifică etapele ce trebuie parcurse pentru punerea la punct a distribuţiei C 3 - alege SDV-urile specifice punerii la punct a distribuţiei Resurse de învăţământ Metode şi procedee didactice: conversaţia, explicaţia, observaţia, munca independentă, lucrul cu materiale documentare Forme de organizare: frontal (F), individual (I) şi pe grupe (G) Mijloace de învăţământ - Macheta sistemului de distribuţie - fişe de lucru Fl 2 - folie retroproiector cu rezolvarea fişei de lucru SFl 2 - retroproiector (A 1 ) Materialele documentare: 124

130 D 1 Gh. Frăţilă, M.V. Popa Întreţinerea şi repararea automobilelor, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1979; D 2 M. Sechi, M. Popa Utilajul şi tehnologia fabricării, întreţinerii şi reparării motoarelor cu ardere internă manual pentru şcoli profesionale, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979 D 3 - Purţuc D. - Modele de instruire formativă specifică disciplinelor tehnice, Ed. Spiru Haret, Iaşi, 1996 D 4 - Standarde de pregătire profesională Şcoală de arte şi meserii, Profil tehnic, Nivel I Locul de desfăşurare cabinet tehnologic 125

131 STRUCTURA ORGANIZATORICĂ ŞI METODICĂ A LECŢIEI Etapele lecţiei Co mpe tenţ a Profesor Activitatea desfăşurată de: Elev Durat a Metode şi procedee didactice O Mijloa ce de învăţă mânt Forme de organi zare 1. Pregătirea colectivului pentru activitate 2. Captarea şi păstrarea atenţiei 3. Anunţarea conţinutului, şi a competenţelor 4. Actualizarea cunoştinţelor indispensabile desfăşurării activităţii 5. Explicarea modului de lucru Verifică prezenţa, igiena şi aspectul clasei. Aşază materialele didactice necesare lecţiei. Prezintă elevilor macheta sistemului de distribuţie şi îi solicită să denumească părţile componente. Anunţă şi scrie pe tablă titlul lecţiei. Enunţă competenţele. Împarte colectivul în patru grupe. Solicită elevii să denumească fiecare element component al sistemului de distribuţie. Le cere să prezinte rolul funcţional al fiecărui element component al sistemului de distribuţie. Explică şi demonstrează elevilor modul de utilizare a materialelor documentare, de sintetizare a informaţiilor prin completarea fişelor de lucru. Răspund solicitărilor profesorului. 3 Conversaţia F Denumescprincipalele părţi componente. Notează titlul şi iau cunoştinţă de competenţele pe care le vor atinge. Se constituie în grupele propuse de profesor. Răspund solicitărilor profesorului. Se completează unii pe alţii. Elevii cer explicaţii suplimentare în cazul când au neclarităţi. Încep munca independentă. 3 Conversaţia M F 2 Conversaţia Flipchart 5 Conversaţia catehetică 5 Explicaţia D 1, D 2, D 3 F F F 124

132 6. Activitarea independentă a elevilor C 1 C 2 C 3 Urmăreşte modul de formare a deprinderilor de lucru cu material documentar. Coordonează activitatea de completare a fişelor de lucru. Oferă lămuriri elevilor. Consultă materialele documentare, se consultă între ei şi completează cerinţele din fişele de lucru. Cer lămuriri profesorului atunci când întâmpină dificultăţi. 20 Observaţia Munca independentă Lucrul cu materiale documentare D 1, D 2, D 3 Fl 2 G 7. Analiza şi aprecierea rezultatelor Proiectează la retroproiector soluţia fişei de lucru SFl 3 Verifică şi corectează eventualele greşeli din fişa de lucru Fl 3 5 Observaţia Conversaţia SFl 2 A 1 F 8. Fixarea cunoştinţelor 9. Tema pentru acasă Solicită elevii să precizeze operaţiile principale de întreţinere Întocmirea unui referat cu tema Punerea la punct a distribuţiei dacă roţile dinţate nu mai au repere utilizând D 1, D 2, D 3 sau alte materiale bibliografice de la biblioteca şcolii Răspund solicitărilor profesorului enumerând : verificarea vizuală a etanşeităţii capacului distribuţiei, a stării arcurilor, poziţia culbutorilor, etc. 5 Conversaţia F Se completează unii pe alţii Notează tema pentru acasă. 2 Conversaţia F 125

133 Nume şi prenume.. Clasa Fişă de lucru Fl 2 Întreţinerea sistemului de distribuţie C 1 ; C 2 ; C 3 Subiectul I Completaţi propoziţiile: 1. Lucrările de întreţinere a sistemului de distribuţie sunt stabilite prin scheme de întreţinere în funcţie de. de utilizare şi de de exploatare 2. Cea mai importantă lucrare de întreţinere a sistemului de distribuţie o reprezintă verificarea şi periodică a jocului termic dintre tijele şi tacheţi sau culbutori. Subiectul II Prezentaţi principalele operaţii de întreţinere a sistemului de distribuţie. Subiectul III Prezentaţi principalele faze ce trebuie parcurse pentru punerea la punct a sistemului de distribuţie. 126

134 Soluţia fişei de lucru Fl 2 Subiectul I Completaţi propoziţiile: 1. Lucrările de întreţinere a sistemului de distribuţie sunt stabilite prin scheme de întreţinere în funcţie de durata de utilizare şi de condiţiile de exploatare 2. Cea mai importantă lucrare de întreţinere a sistemului de distribuţie o reprezintă verificarea şi reglarea periodică a jocului termic dintre tijele supapelor şi tacheţi sau culbutori. Subiectul II Prezentaţi principalele operaţii de întreţinere a sistemului de distribuţie. Carterul distribuţiei - verificarea vizuală a etanşeităţii cu blocul motor - strângerea capacului Supape - verificarea vizuală a stării arcurilor şi poziţia culbutorilor - verificarea şi reglarea jocului supapelor Subiectul III Prezentaţi principalele faze ce trebuie parcurse pentru punerea la punct a sistemului de distribuţie. - de demontează una din roţile de la angrenajul distribuţiei - se verifică strângerea chiulasei şi suporturilor culbutorilor - se reglează jocul dintre supape şi culbutori - se aduce pistonul cilindrului 1 în poziţia în care supapa de admisie va fi la începutul deschiderii - se imobilizează arborele cu came - se cuplează pinionul de distribuţie, astfel încât reperele de pe ele să corespundă - se reglează din nou jocul supapelor. 127

135 Activitatea de repetare şi sistematizare a cunoştinţelor se realizează în toate tipurile de lecţii, dar sunt şi lecţii special destinate îndeplinirii acestei sarcini didactice. Se organizează după unele lecţii de comunicare al cărui conţinut reprezintă elementele fundamentale pentru înţelegerea conţinutului unei discipline de învăţământ (lecţii de repetare curentă), la sfârşitul unui capitol sau teme mari (lecţii de repetare periodică), la încheierea semestrului sau anului şcolar (recapitulări de sinteză). Urmărind ca sarcina didactică fundamentală consolidarea şi sistematizarea cunoştinţelor, ele cuprind activităţi specifice realizării acesteia, dar în acelaşi timp creează condiţii şi pentru verificarea, completarea cunoştinţelor, înlăturarea unor minusuri din pregătirea elevilor. Lecţia este precedată de anunţarea temei ce urmează a fi recapitulată, de elaborarea unui plan de recapitulare şi este urmată de aprecieri făcute de cadrul didactic referitoare de gradul de stăpânire a materiei, de indicaţii cu privire la continuarea activităţii de învăţare. Recapitularea conţinutului se recomandă să fie însoţită de elaborarea unor scheme care să sistematizeze datele esenţiale. Pe parcursul derulării recapitulării se dau explicaţii suplimentare pentru clarificarea unor cunoştinţe. Se pot efectua exerciţii, probleme, aplicaţii practice. Şi acest tip de lecţie cunoaşte mai multe variante:lecţii bazate pe rezolvare de probleme, discuţii de schematizare şi clasificare, aplicaţii practice, jocuri didactice, expuneri de sinteză, lecţii de sistematizare în care recapitularea se realizează prin activitatea independentă a elevilor pe bază de fişe de muncă independentă, care implică răspunsuri la întrebări de sinteză, întocmirea unor tablouri sinoptice, grafice, rezolvare de exerciţii şi probleme. Lecţie de sinteză Lecţie bazată pe rezolvări de probleme Lecţia de recapitulare şi sistematizare Lecţie pe bază de fişe de muncă Lecţie bazată pe aplicaţii Lecţie bazată pe jocuri didactice 128

136 PROIECT DIDACTIC NR.3 Data: Clasa: 10D Tema lecţiei: Sistemul de distribuţie Tipul lecţiei:lecţie de recapitulare/consolidare şi sistematizare a cunoştinţelor Unitatea de competenţă: 17 Construcţia şi funcţionarea motoarelor Competenţa: 17.1 Descrie construcţia motoarelor cu ardere internă Criterii de performanţă: Descrierea construcţiei generale şi a funcţionării sistemului de distribuţie Competenţe derivate: C 1 Identificarea rolului mecanismului de distribuţie; C 2 Explicarea funcţionării mecanismului de distribuţie C 3 Identificarea părţilor componente şi a rolului acestora; C 4 Prezentarea operaţiilor de întreţinere şi reparaţii curente. Resurse de învăţământ Metode şi procedee didactice: conversaţia euristică, explicaţia, observaţia, problematizarea. Forma de organizare: frontal(f) şi individual(i) Mijloace de învăţământ: - Fişe de lucru Fl 3; Bibliografie - Folii retroproiector cu soluţia fişei de lucru SFl 3 ; - Retroproiector (A 1 ) 129

137 1. Curriculum şcolar pentru modulul Tehnologii în mecanica motoarelor, şcoală de arte şi meserii, nivel I, profil mecanic 2. I. Şerban, M Poenaru, Al. Şteflea motoare cu combustie internă Manual pentru licee ind. cu profil de mecanică cls XI-a- EDP Standard de pregătire profesională pentru şcoala de arte şi meserii, nivel I, profil mecanic Pregătirea lecţiei La sfârşitul lecţiei anterioare elevii au primit un plan de recapitulare ce vizează competenţa Descrierea construcţiei generale şi a funcţionării sistemului de distribuţie.pe baza planului de recapitulare, profesorul a întocmit un set de fişe de lucru ce au ca scop consolidarea şi sistematizarea cunoştinţelor. Desfăşurarea lecţiei în timp Momentul organizatoric 2 Anunţarea temei şi a competenţelor din plan 3 Captarea atenţiei 3 Recapitularea conţinutului 7 Sistematizarea cunoştinţelor şi aplicarea lor 20 Aprecierea şi evaluarea activităţii 2 Anunţarea temei pentru acasă 3 Desfăşurarea lecţiei Momentul organizatoric Se trec absenţele în catalog, se fac observaţii asupra ţinutei elevilor şi asupra clasei, se aranjează materialele necesare lecţiei. Anunţarea temei şi a competenţelor Profesorul anunţă tema de recapitulare (Sistemul de distribuţie) şi prezintă competenţele lecţiei. Captarea atenţiei Printr-o scurtă expunere profesorul informează elevii că în cadrul acestei lecţii vor aplica cunoştinţele dobândite prin completarea unor fişe care sistematizează aceste cunoştinţe. Recapitularea conţinutului 130

138 Printr-un dialog între profesor şi elevi are loc recapitularea elementelor esenţiale de conţinut. Sistematizarea cunoştinţelor şi aplicarea lor Profesorul distribuie elevilor fişele de lucru individuale şi dă explicaţii privind modul de completare. Elevii sunt atenţi la explicaţiile profesorului după care trec la completarea cerinţelor din fişa de lucru Fl r. După ce toţi elevii din clasă au completat fişa de lucru printr-o scurtă conversaţie se analizează pe rând fiecare cerinţă din fişă comparând-o cu cea din soluţia fişei de lucru SFl r proiectată la retroproiector. Aprecierea şi evaluarea activităţii Profesorul face aprecieri privind: - atenţia acordată temei abordate; - modul de pregătire a tuturor elevilor pentru această lecţie de recapitulare, evidenţiind elevii care s-au remarcat în rezolvarea cât mai corectă a fişelor, dar şi pe cei care nu s-au pregătit pentru această lecţie. O parte din elevi sunt notaţi justificându-se nota acordată. Elevii participă la actul notării fiind solicitaţi să facă autoevaluare. Anunţarea temei pentru acasă Constă în refacerea fişei de lucru în forma corectă de către elevii care nu au completat-o corect, în urma unui studiu individual mai aprofundat referitor la cunoştinţele dobândite în studiul temei. 131

139 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I PLAN DE RECAPITULARE Sistemul de distribuţie C 1 ; C 2 ; C 3 ; C 4 1. Rolul şi clasificarea sistemului de distribuţie. 2. Construcţia generală a sistemului de distribuţie. 3. Funcţionarea sistemului de distribuţie. 4. Întreţinere, defecte, reparare. Sistemul de distribuţie Fişă de lucru Fl r Recapitulare sistematizare 1. Faceţi corespondenţa între acţionarea arborelui cu came din coloana A şi amplasarea arborelui cu came din coloana B. coloana A coloana B Metode acţionare Amplasarea arborelui cu came 1.transmisii cu roţi dinţate a) în blocul motor 2.transmisii prin roţi dinţate conice b) în chiulasă 3.transmisii prin lanţ 4. transmisii prin curea dinţată 2. Completaţi spaţiile libere: Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură.. periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau. şi evacuarea gazelor de din cilindrii motorului. Supapele sunt organe ale sistemului de distribuţie cu ajutorul cărora se.. şi se închid orificiile de intrare a..proaspete şi de ieşire a gazelor de.. 132

140 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I Ghidul supapei are rolul de a conduce în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura.acesteia. Arcurile supapelor au rolul de a menţine în orice moment supapele. pe scaun, când acestea sunt închise, şi de a menţine un. permanent între supape,..şi came, în timpul cât supapele sunt.. 3. Stabiliţi valoarea de adevăr a următoarelor propoziţii, punând în dreptul ei litera A dacă apreciaţi că afirmaţia este adevărată şi litera F dacă este falsă. a) Culbutorii transmit mişcarea tijelor împingătoare. b) Arborele cu came primeşte mişcarea de la arborele cotit; c)tacheţii sunt organe prin intermediul cărora tijele împingătoare ale culbutorilor sau tijele supapelor urmăresc profilul camei.. d) Talerul convex se utilizează pentru supapele de evacuare, iar talerul concav pentru supapele de admisiune cu diametru mare. 4. Prezentaţi ce înţelegeţi prin diagrama distribuţiei. 5.Precizaţi factorii constructivi- funcţionali de care depinde acţionarea arborelui cu came

141 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 6. Priviţi cu atenţie schiţele prezentate în tabelul de mai jos. Completaţi tabelul precizând denumirea subansamblului, precum şi a reperelor indicate. Nr. crt. 1. Schiţa Denumire subansamblu şi repere

142 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I

143 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I Soluţia fişei de lucru SFl r Recapitulare - sistematizare 1.1, 3 a); 2, 3, 4 b); 2. Completaţi spaţiile libere: Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură umplerea periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi evacuarea gazelor de ardere din cilindrii motorului. Supapele sunt organe ale sistemului de distribuţie cu ajutorul cărora se deschid şi se închid orificiile de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor de ardere. Ghidul supapei are rolul de a conduce supapa în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura răcirea acesteia. Arcurile supapelor au rolul de a menţine în orice moment supapele apăsate pe scaun, când acestea sunt închise, şi de a menţine un contact permanent între supape, tacheţi şi came, în timpul cât supapele sunt deschise. 3. a) F ; b) A; c) - A ;e) F. 4. Diagrama distribuţiei, specifică fiecărui tip de motor, reprezintă grafic momentele începerii deschiderii şi sfârşitul închiderii supapelor exprimate în grade de rotaţie ale arborelui cotit. 5. amplasarea sa în cadrul ansamblului; - dimensiunile elementelor transmisiei, având în vedere că turaţia arborelui cu came este jumătate din turaţia arborelui cotit; - turaţia maximă de lucru; - utilizarea sa la acţionări anexe organele din grupa supapei 1- supapa, 3- arc, 4- scaunul supapei, 6- disc de fixare 2- supapa 2- tija, 3- faţetă tronconică, 4- locaş de fixare a arcurilor 3- sistem de fixare a arcului supapei 2- tija supapei, 3- disc, 7- arc 136

144 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 4- Tachet cu rolă 1- arbore cu came, 2- tachet, 3- tijă împingătoare 5- Ansamblul culbutorului 2- culbutor, 3- tija supapei, 4- şurub reglare joc termic, 5- tijă împingătoare Lecţia de verificare şi apreciere a rezultatelor şcolare Are ca sarcină didactică dominantă verificarea şi aprecierea rezultatelor şcolare, cunoaşterea nivelului de pregătire a elevilor, a gradului de stăpânire a materiei predate pe parcursul mai multor lecţii. Se organizează periodic în completarea evaluării curente, la intervale mai mari de timp, cu ocazia încheierii unui semestru sau an şcolar sau după predarea unui capitol sau teme de mai mare întindere. Realizarea sarcinii didactice specifice presupune parcurgerea următoarelor evenimente/ secvenţe de instruire: precizarea tematicii, conţinutului ce urmează a fi verificate şi aducerea acestora la cunoştinţa elevilor, anterior desfăşurării lecţiei; verificarea propriu-zisă, care constituie activitatea predominantă. aprecierea rezultatelor şi evidenţierea elementelor mai puţin cunoscute de elevi sau a greşelilor tipice; explicaţii suplimentare pentru înlăturarea lacunelor, corectarea greşelilor. În funcţie de tematica supusă verificării, de metodele prin care se realizează evaluarea, cunoaşte mai multe variante: - lecţia de verificare sub forma examinării orale; - lecţia de verificare prin lucrări scrise; - lecţia de verificare şi apreciere prin lucrări practice (lucrări de laborator, confecţionarea unor obiecte); - lecţia de verificare cu ajutorul testelor docimologice şi al fişelor. Aceste instrumente sunt elaborate în prealabil de către profesor. Se administrează şi apoi se evaluează rezultatele obţinute. Dacă în cadrul celorlalte tipuri de lecţii, fişele sunt adaptate în funcţie de nivelul şi cunoştinţele elevilor (fişe de dezvoltare, de recuperare), aici trebuie să fie identice, 137

145 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I concepute în funcţie de nivelul mediu al clasei, pentru ca rezultatele obţinute să fie evaluate prin note. În cazul verificării prin lucrări scrise, aceasta trebuie să fie urmată de lecţii destinate analizei lucrărilor Exemplu: Prezint în continuare proiectul didactic nr. 4 pentru o lecţie de verificare şi apreciere a rezultatelor şcolare. PROIECT DIDACTIC NR. 4 Data: Clasa: 10D - Şcoală de arte şi meserii Disciplina: tehnologii în mecanica motoarelor Tema: Sistemul de distribuţie Tipul lecţiei: Lecţie de verificare şi apreciere a rezultatelor şcolare Varianta: Lecţie de verificare cu ajutorul testelor docimologice Durata: 50 min. Unitatea de competenţă: 17 Construcţia şi funcţionarea motoarelor Competenţa:17.1 Descrie construcţia motoarelor cu ardere internă Competenţe derivate: C 1 Identificarea rolului mecanismului de distribuţie; C 2 Explicarea funcţionării mecanismului de distribuţie C 3 Identificarea părţilor componente şi a rolului acestora; C 4 Prezentarea operaţiilor de întreţinere. Resurse de învăţământ: Metode şi procedee didactice: conversaţia, explicaţia, conversaţia euristică, conversaţia catehetică, observaţia independentă şi dirijată, studiul individual Forme de organizare: activitate individuală şi frontală Mijloace de învăţare: 138

146 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I - Test de evaluare sistemul de distribuţie (Te 1 ) - Folie retroproiector cu soluţia testului de evaluare(ste 1 ) - Retroproiector (A 1 ) Bibliografie: Curriculum şcolar pentru modulul Tehnologii în mecanica motoarelor, şcoală de arte şi meserii, nivel I, profil mecanic Şerban, M Poenaru, Al. Şteflea motoare cu combustie internă Manual pentru licee ind. cu profil de mecanică cls XI-a- EDP Standard de pregătire profesională pentru şcoala de arte şi meserii, nivel I, profil mecanic 139

147 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I Structura organizatorică şi metodică a lecţiei Etapele lecţiei 1.Pregătire a colectivului pentru activitate 2. Captarea atenţiei Compe tenţa Profesor Activitatea desfăşurată de: Elev Durata Metode şi procedee didactice Strategia didactică Mijloac e de învăţă mânt Notează absenţii în catalog. Răspund solicitărilor 2 Dialogul F Verifică ţinuta elevilor şi profesorului. aspectul clasei. Cere elevilor să-şi introducă în pupitre cărţile şi caietele de Îşi introduc în pupitre cărţile notiţe. şi caietele. Pune întrebări elevilor cu Elevii sunt atenţi şi răspund 1 Conversaţia F privire la conţinutul pe care l-au că au avut de pregătit avut de pregătit. Sistemul de distribuţie Forme de organi zare 140

148 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 3. Verificarea propriuzisă din conţinutul stabilit 4. Aprecierea rezultatelo r C 1 C 5 Anunţă elevii că verificarea cunoştinţelor se va face prin rezolvarea unui test de evaluare. Împarte testele elevilor. Comunică elevilor că testele sunt individuale şi că în urma rezolvării fiecare va primi o notă în catalog. Oferă explicaţii privind modul de completare. Supraveghează completarea de către elevi a testelor de evaluare. După expirarea timpului necesar rezolvării, strânge testele de la elevi, urmând să le corecteze şi noteze acasă. Proiectează la retroproiector folia cu rezolvarea testului de evaluare STe 1. Iniţiază o discuţie cu elevii privind modul de rezolvare a fişei de evaluare. Precizează că aprecierea propriu-zisă a rezultatelor va fi făcută în următoarea întâlnire a profesorului cu elevii, după corectarea şi notarea testului urmând să se stabilească modalităţile de completare a lacunelor şi de corectare a greşelilor. Sunt atenţi. Primesc testele. Ascultă explicaţiile profesorului. Rezolvă testele de evaluare. Sunt atenţi. Participă la discuţia iniţiată profesor. Sunt atenţi la precizările profesorului Conversaţia 15 Observaţia dirijată Conversaţia Te 1 STe 1 A 1 F F F 141

149 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I Numele. Prenumele. Test de evaluare (Te 1 ) Sistemul de distribuţie C 1 ; C 2 ; C 3 ; C 4 Clasa. Durata: 30min 1. Enumeraţi cele trei tipuri de distribuţii prin supape 3 puncte 2. Completaţi spaţiile libere: Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură.. periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau. şi evacuarea gazelor de ardere din cilindrii motorului. Ghidul supapei are rolul de a conduce în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura.acesteia. 2 puncte 3. Înconjuraţi varianta corectă. Culbutorii primesc mişcarea de la : e) supape; f) tijele împingătoare, g) arbore cu came; h) tachet 1 punct. 4. Fiind dată schiţa de mai jos, se cere: a) Denumirea ansamblului:.. 140

150 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I b) Identificaţi pe figură componentele: c) Explicaţi de ce culbutorul se execută cu braţe inegale. 3 puncte d) Precizaţi rolul culbutorului. 2 puncte 2 puncte 5. Realizaţi corespondenţa dintre organele componente din coloana A cu grupa din care face parte din coloana B. Col. A Organe componente 1)Supapa Col. B Grupa sistemului de distribuţie a)grupa supapei 2)Ghidul supapei 3)Tachetul 4)Arcurile supapei b)grupa de acţionare a supapei 5)Arborele cu came 6)Tija supapei 141

151 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 3puncte 6. Înconjuraţi litera A dacă afirmaţia este adevărată şi litera F dacă apreciaţi că afirmaţia este falsă: A F a) A F A F Arborele cu came primeşte mişcarea de la arborele cotit. b) Culbutoarele primesc mişcarea de la supape. 1 punct 1punct c) Ghidul supapei are rolul de a conduce tachetul în mişcarea sa alternativă. 1 punct A F d) Arcurile supapelor menţin un contact permanent între suăpape, tacheţi şi came în timpul când supapele sunt deschse. 7. Prezentaţi principalele operaţii de întreţinere a sistemului de distribuţie punct 7 puncte NOTĂ: 27 de puncte corespund notei 9. La nota realizată de elev se adaugă 1 punct din oficiu. NOTA PUNCTE

152 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I Soluţia testului de evaluare STe Sistemul de distribuţie C 1 ; C 2 ; C 3 ; C 4 1. Enumeraţi cele trei tipuri de distribuţii prin supape - distribuţia prin supape ; - distribuţia prin sertare ; - distribuţia prin lumini ; 3 puncte 2.Completaţi spaţiile libere: Sistemul de distribuţie reprezintă ansamblul pieselor motorului care asigură umplerea periodică a cilindrilor cu amestec carburant sau aer şi evacuarea gazelor de ardere din cilindrii motorului. Ghidul supapei are rolul de a conduce supapa în mişcarea sa alternativă şi totodată de a uşura răcirea acesteia. 2 puncte 3. Înconjuraţi varianta corectă. Culbutorii primesc mişcarea de la : b)tijele împingătoare 1 punct. 4. Fiind dată schiţa de mai jos, se cere: a) Denumirea ansamblului: Ansamblul culbutorului b) Identificaţi pe figură componentele: 2-culbutor 3-tijă supapă 4- şurub de reglare a jocului termic 5- tijă împingătoare 6-axul culbutorilor 3 puncte c) Explicaţi de ce culbutorul se execută cu braţe inegale. Culbutorul se execută cu braţe inegale pentru a obţine deplasări mari ale supapei la deplasări mici ale tacheţilor, deci acceleraţii şi uzuri reduse. 2 puncte d) Precizaţi rolul culbutorului. Culbutorul primeşte mişcarea de la tijele împingătoare şi o transmit supapelor 143

153 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 5. Realizaţi corespondenţa dintre organele componente din coloana A cu grupa din care face parte din coloana B. a) 1,2,4; b) 3,5,6. 3puncte 6. Înconjuraţi litera A dacă afirmaţia este adevărată şi litera F dacă apreciaţi că afirmaţia este falsă: A F a) Arborele cu came primeşte mişcarea de la arborele cotit. 1 punct A F b) Culbutoarele primesc mişcarea de la supape. 1punct A F c) Ghidul supapei are rolul de a conduce tachetul în mişcarea sa alternativă. 1 punct A F d) Arcurile supapelor menţin un contact permanent între supape, tacheţi şi came în timpul când supapele sunt deschise. 7. Prezentaţi principalele operaţii de întreţinere a sistemului de distribuţie. - de demontează una din roţile de la angrenajul distribuţiei - se verifică strângerea chiulasei şi suporturilor culbutorilor - se reglează jocul dintre supape şi culbutori 1 punct - se aduce pistonul cilindrului 1 în poziţia în care supapa de admisie va fi la începutul deschiderii - se imobilizează arborele cu came - se cuplează pinionul de distribuţie, astfel încât reperele de pe ele să corespundă - se reglează din nou jocul supapelor. 7 puncte 144

154 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactic I 5.3. Moduri de organizare a procesului instructiv-educativ în cadrul lecţiei Activitatea clasei în cadrul lecţiei poate fi organizată în principal în trei moduri sau forme: frontal, pe grupe şi individual. Învăţământul frontal ocupă ponderea cea mai mare în organizarea procesului didactic. Specificul lui constă în aceea că profesorul având rol activ predominant lucrează cu toată clasa de elevi (conduce, îndrumă, evaluează). Această formă de organizare are o serie de calităţi cum sunt: asigură însuşirea de către elevi a cunoştinţelor, priceperilor şi deprinderilor de muncă; creează condiţii de informare reciprocă între elevi, emulaţie şi cooperare; asigură o productivitate a gândirii superioară celei individuale; trăirile afective contribuie la dezvoltarea conştiinţei elevilor. Dar şi o serie de neajunsuri: sunt neglijaţi elevii dotaţi şi cei cu ritm lent de lucru; activitatea elevilor este dependentă de profesor; este afectată formarea independenţei în gândire, acţiune şi creaţie. Învăţământul pe grupe constă în împărţirea clasei în grupe de 4-5 elevi care desfăşoară o anumită activitate de instruire (toată lecţia sau numai o parte din ea). Grupele pot fi omogene ca nivel de pregătire, ritm de activitate sau neomogene. Avantajele învăţământului pe grupe sunt: favorizează dezvoltarea la elevi a gândirii reproductive şi creative; permite elevilor familiarizarea cu metodologia cercetării ştiinţifice; dezvoltă capacitatea de colaborare în soluţionarea problemelor. Ca dezavantaje menţionăm faptul că asigură o asimilare neechilibrată a cunoştinţelor. Învăţământul individual oferă posibilitatea diferenţierii activităţii didactice în funcţie de performanţele şcolare şi posibilităţile intelectuale ale elevilor. Această formă de organizare capătă o utilizare tot mai frecventă deoarece permite lucrul cu fişe. Pentru ca activitatea individuală să asigure succesul este necesară respectarea următoarelor cerinţe: - cunoaşterea fiecărui elev sub aspectul pregătirii anterioare, stăpânirii tehnicilor de muncă specifice obiectului respectiv; - utilizarea metodelor adecvate pentru activitatea individuală. 145

155 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici 6.1. Importanţa evaluării CAPITOLUL VI EVALUAREA RANDAMENTULUI ŞCOLAR Un aspect esenţial al procesului de învăţământ îl reprezintă evaluarea rezultatelor şcolare. Ea însoţeşte activitatea instructiv-educativă în toate etapele sale, constituind punctul de plecare şi premiza autoreglării şi perfecţionării continue a acestei activităţi. Rezultatele evaluării prezintă importanţă pentru toţi factorii implicaţi în procesul de formare a noilor generaţii: profesori, elevi, părinţi şi chiar societate. Pentru profesor, evaluarea furnizează informaţii cu privire la modul cum să dozeze materialul care urmează a fi predat, ce anume trebuie reluat în paşi mici, care sunt greşelile tipice şi sursele de eroare. Pentru elevi este un indiciu în reglarea efortului de învăţare, prin evaluare elevul ia act de cerinţele societăţii faţă de pregătirea sa şi îşi conturează aspiraţiile proprii. Pentru părinţi, este o bază de predicţie sau garanţie a reuşitei în viitor, un indiciu pentru acordarea de sprijin. Pentru societate, evaluarea permite determinarea nivelului de pregătire a forţei de muncă şi deci eficienţa investiţiilor în invăţământ Probleme actuale privind evaluarea În vederea conceperii şi aplicării adecvate a evaluării în activitatăţile şcolare, trebuie să se ţină cont de o serie de transformări care au survenit în ultimul timp şi, care au drept consecinţe o redimensionare şi o regândire a strategiilor evaluative. Aceste schimbări vizează în principal următoarele aspecte: extinderea acţiunii de evaluare, de la verificarea şi aprecierea rezultatelor obiectivul tradiţional la evaluarea procesului care a condus la anumite rezultate; evaluarea nu numai a elevilor, dar şi a conţinutului, a metodelor, a obiectivelor, a situaţiei de învăţare, a evaluării; luarea în calcul şi a altor indicatori, alţii decât achiziţiile cognitive, precum conduita, personalitaea elevului, atitudinile, gradul de încorporare a unor valori; diversificarea tehnicilor de evaluare (extinderea utilizării testului docimologic, a lucrărilor cu caracter de sinteză, punerea la punct a unor metode de evaluare a achiziţiilor practice); 146

156 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici centrarea evaluării asupra rezultatelor pozitive şi nesancţionarea in permanenţă a celor negative; transformarea elevului într-un partenerautentic al profesorului în evaluare prin autoevaluare, interevaluare şi evaluare controlată Forme de evaluare folosite în predarea unităţii de învăţare sistemul de distribuţie Diversitatea situaţiilor didactice, precum şi multitudinea de obiective ale evaluării presupun existenţa a mai multor forme şi tipuri de evaluare, cunoscându-se mai multe clasificări funcţie de criteriul adoptat. După cantitatea de informaţie sau experienţă asimilată de elevi, analiştii au stabilit două tipuri de evaluare: evaluare parţială prin care se verifică secvenţial un volum redus de cunoştinţe şi achiziţii comportamentale (se realizează prin: ascultare curentă, extemporale, probe practice). evaluare globală când se verifică un volum mai mare de cunoştinţe, priceperi, deprinderi, abilităţi (se realizează prin examene, concursuri). Din perspectiva temporală, putem identifica: evaluare iniţială care se face la începutul unui program de instruire; evaluare finală, care se realizează la încheierea unei etape de instruire. După modul în care se integrează evaluarea în procesul didactic evaluarea cunoaşte trei forme: evaluarea iniţială care se realizează la începutul unui program de instruire; evaluarea continuă / formativă care se realizează pe tot parcursul procesului instructiv educativ; evaluarea sumativă ce se realizează la încheierea unei etape mai lungi de instruire. În funcţie de factorii care realizează evaluarea se conturează două tipuri sau forme de evaluare: evaluarea internă efectuată de aceeaşi persoană / instituţie care realizează efectiv şi activitatea de instruire (de exemplu profesorii clasei); evaluarea externă realizată de o persoană sau instituţie diferită de cea care a asigurat realizarea efectivă a procesului de învăţământ Evaluarea iniţială se realizează la începutul unui program de instruire cu scopul de a stabili nivelul de pregătire al elevilor, potenţialul cu care urmează a se integra în activităţile 147

157 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici viitoare. Prin evaluarea iniţială se identifică volumul de cunoştinţe de care dispun elevii, gradul de stăpânire şi aprofundare a acestora, nivelul dezvoltării competenţelor şi abilităţilor. Se poate realiza prin: examinări orale; probe scrise; probe practice; Datele oferite de evaluarea iniţială conturează trei direcţii principale pe care trebuie să se acţioneze în planificarea activităţii pentru etapa următoare a activităţii didactice: conceperea modului de organizare şi desfăşurare a programului de instruire; necesitatea iniţierii unui program de recuperare pentru întreaga clasă, când se constată rămâneri în urmă la învăţătură; adoptarea unor programe de recuperare individuale pentru anumiţi elevi. Evaluarea iniţială se realizează.: la începutul unui an şcolar; la începutul unui ciclu de învăţământ; în condiţiile în care educatorul preia spre instruire şi educare un colectiv de elevi al cărui potenţial nu-l cunoaşte Evaluarea sumativă (finală), numită şi globală sau de bilanţ se realizează de obicei, la încheierea unei perioade mai lungi de instruire (predarea unui capitol, încheierea unui semestru, an şcolar, ciclu de învăţământ). Prin intermediul ei se realizează verificarea prin sondaj a conţinuturilor învăţării, insistându-se pe elementele fundamentale, se urmăreşte în ce măsură elevii au capacitatea de a opera cu cunoştinţele de bază însuşite şi şi-au format abilităţile vizate pe parcursul derulării programului de instruire. Poate genera în rândul elevilor atitudini de nelinişte şi stres şi consumă o parte considerabilă din timpul alocat instruirii Evaluarea formativă (continuă sau de progres) însoţeşte întregul parcurs didactic, secvenţă cu secvenţă, permiţând verificarea sistematică a tuturor elevilor din tot conţinutul esenţial instruirii. Aprecierea rezultatelor se face prin raportare la obiectivele operaţionale, feed back ul obţinut este mai util şi eficient, ajutând elevul şi profesorul să-şi adapteze activităţile viitoare la condiţiile concrete ale instruirii. Prezintă avantajul că stimulează sistematic elevii pentru activităţi 148

158 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici de învăţare, cultivă motivaţia învăţării, previne acumularea de goluri în pregătire, dezvoltă capacitatea de autoevaluare, generează relaţii de cooperare între profesor şi elevi, înlătură stările de nelinişte şi stres întâlnite la elevi în cazul evaluării sumative. Evaluarea formativă se realizează pe sisteme de lecţii, teme, capitole, care reprezintă unităţi logice de structurare a conţinuturilor învăţării. Fiecare din aceste forme de evaluare are o contribuţie specifică în cunoaşterea nivelului de pregătire al elevilor şi asigură premisele necesare pentru reglarea continuă a procesului instructiveducativ, fapt ce le recomandă deopotrivă pentru practica educaţională. 6.4.Metode de evaluare utilizate în activitatea de evaluare la unitatea de învăţare sistemul de distribuţie Evaluarea performanţelor şcolare se poate face utilizând atât metode tradiţionale: probe orale, probe scrise, probe practice cât şi prin metode complementare: observaţia sistematică a activităţii şi comportamentului elevilor, investigaţia, proiectul, portofoliul, autoevaluarea. Probe scrise Probe orale Metode tradiţionale Probe practice Metode de evaluare Observarea sistematică a cativităţii şi comportamentulu i elevilor Metode complementare Autoevaluarea Investigaţia Proiectul Portofoliul 149

159 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici Metode tradiţionale de evaluare Probele orale (chestionarea / examinarea orală) reprezintă metoda de evaluare cel mai frecvent folosită în activitatea instructic-educativă. Se realizează printr-o conversaţie între profesori şi elevi, prin care se urmăreşte a se obţine informaţii cu privire la volumul (cantitatea) şi calitatea instrucţiei. Conversaţia poate fi individuală, frontală sau combinată. Probele de evaluare orale prezintă o serie de avantaje: permit o verificare directă pe fondul unei comunicări depline; oferă posibilitatea unei evaluări flexibile, adaptată particularităţilor individuale prin stabilirea tipului de întrebări şi a gradului de dificultate a acestora; permit cunoaşterea posibilităţilor de exprimare ale elevilor şi siguranţa cu care operează cu noţiunile asimilate, priceperea cu care elaborează un răspuns la o întrebare anume; în cadrul unor răspunsuri incomplete, insuficient argumentate se poate interveni cu întrebări suplimentare; realizează un feed-back prompt, rapid, permit corectarea răspunsului; favorizează dezvoltarea capacităţilor de exprimare a elevilor. Limitele probelor orale sunt: obiectivitatea evaluării prin probe orale poate fi diminuată din cauza intervenţiei unei multitudini de variabile: grad diferit de dificultate a întrebărilor, starea de moment a evaluatorului, starea psihică a elevilor; caracterul uneori perturbator al întrebărilor ajutătoare care-i obligă pe elevi să se abată de la forma de răspuns proiectat; posibilităţile limitate de verificare a unui număr mare de elevi; consum mare de timp, având în vedere că elevii sunt evaluaţi individual, prin sondaj. Probele scrise îmbracă forma lucrărilor de control curente, a lucrărilor de control date la încheierea unui capitol şi a tezelor. lucrările scrise de control curente (extemporale) se administrează la lecţia curentă, durează minute şi cuprind un număr redus de întrebări. Urmăresc triplu scop: verificarea modului cu 150

160 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici care elevii şi-au însuşit lecţia de zi, acoperirea necesarului de note, formarea la elevi a obişnuinţei de a învăţa sistematic. lucrările de control la sfârşitul unui capitol se aplică în cadrul evaluării formative. Verifică în ce măsură obiectivele capitolului au fost îndeplinite şi elevii şi-au însuşit conţinuturile esenţiale. lucrările scrise semestriale (teze)se pregătesc prin lecţii de recapitulare şi sistematizare şi evaluează un volum mare de cunoştinţe. Se recomandă ca în cazul tezelor să se formuleze subiecte de sinteză. Evaluarea prin probe scrise prezintă o serie de avantaje care contribuie la eficientizarea procesului de instruire şi creşterea gradului de obiectivitate în apreciere: permite evaluarea unui număr mai mare de elevi într-un timp relativ scurt, reducând astfel timpul alocat verificării în favoarea predării şi învăţării; face posibilă evaluarea tuturor elevilor cu privire la asimilarea aceluiaşi conţinut, ceea ce permite compararea rezultatelor; asigură condiţii pentru o apreciere cu grad ridicat de obiectivitate; oferă elevilor posibilitatea de a evalua răspunsurile în mod independent în ritm propriu; diminuează stările tensionale care pot influenţa performanţele elevilor mai timizi. Evaluarea prin probe scrise prezintă unele dezavantaje: - imposibilitatea corectării unor greşeli, clarificării, completării imediate a cunoştinţelor; - imposibilitatea de a orienta elevii către un răspuns corect. Probele practice se folosesc pentru a evalua capacitatea elevilor de a aplica anumite cunoştinţe teoretice în rezolvarea unor probleme practice, gradul de stăpânire a unor priceperi şi deprinderi. Ele constau în confecţionarea unor obiecte, aparate, executarea unor experienţe, a lucrărilor de atelier, efectuarea unor observaţii microscopice. Se aplică atunci când se urmăreşte evaluarea conţinutului experimental şi practic al instruirii, dar oferă şi informaţii cu privire la însuşirea conţinutului conceptual. Reprezintă o modalitate importantă de dezvoltate a unor competenţe generale şi specifice, aplicative.prezintă avantajul că permite realizarea rapidă a feedback-ului. 151

161 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici Metode complementare de evaluare Observarea sistematică a activităţii şi comportamentului elevilor Profesorul obţine prin intermediul acestei metode informaţii asupra performanţelor elevilor din perspectiva capacităţilor lor de acţiune, a competenţelor şi abilităţilor de care dispun. Ghidurile de evaluare elaborate de Serviciul Naţional de Evaluare şi Examinare indică trei modalităţi de înregistrare a acestor informaţii: fişa de evaluare; scara de clasificare; lista de control/ verificare. Investigaţia prin intermediul ei se obţin informaţii cu privire la capacitatea elevului de a aplica în mod original, creativ cunoştinţele asimilate în situaţii noi şi variate. Se poate realiza pe parcursul unei ore sau unei succesiuni de ore de curs, individual sau pe echipe. Are o contribuţie deosebită în dezvoltarea capacităţilor de ordin aplicativ, familiarizându-i pe elevi cu tehnicile investigaţiei ştiinţifice. Proiectul este o metodă complexă de evaluare recomandată în cadrul evaluării sumative; se poate realiza individual sau în grup. Implică abordarea completă a unei teme şi cuprinde o parte teoretică şi o parte practică experimentală. În cazul în care partea experimentală este redusă sau nu se poate realiza, îmbracă forma referatului. Proiectul trebuie să fie axat pe o temă care să favorizeze transferul de cunoştinţe, priceperi, deprinderi, abilităţi, abordare interdisciplinară, consolidarea capacităţii operaţionale a cunoştinţelor şi abilităţilor sociale. Portofoliul reprezintă cartea de vizită a elevului urmărindu-i progresul înregistrat pe o perioadă determinată a parcursului şcolar. Reprezintă o metodă şi un instrument de evaluare complex prin care profesorul urmăreşte progresul realizat de elevi la modulul Tehnologii în mecanica motoarelor în plan cognitiv, atitudinal, comportamental de-a lungul unui semestru sau an şcolar. Include rezultatele obţinute prin celelalte metode şi tehnici de evaluare: rezultatele la probele scrise; rezultatele activităţii practice, proiectelor, investigaţiilor; referate, eseuri, articole publicate; 152

162 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici fişe de observare; postere, machete ale utilajelor de vinificaţie, desene; chestionare de atitudini, interviuri; casete video cuprinzând prestaţia orală a elevului în cadrul unor activităţi. Permite evaluarea unor produse, ceea ce stimulează exprimarea personală a elevului, angajarea lui în activităţi de învăţare cu grad ridicat de originalitate şi creativitate. Autoevaluarea este o metodă prin care se urmăreşte întregirea imaginii elevului, este folosită cu scopul de a-i ajuta pe elevi să-şi cunoască dimensiunile propriei personalităţi şi manifestările comportamentale, având implicaţii în plan motivaţional şi atitudinal. Ajută elevul să conştientizeze progresele şi achiziţiile, să şi raporteze performanţele la exigenţele şi sarcinile învăţării, să-şi elaboreze un stil propriu de muncă. 6.5.Instrumente de evaluare folosite în predarea unităţii de învăţare Sistemul de distribuţie Pentru ca metodele de evaluare să ofere informaţii pertinente cu privire la performanţele şcolare este necesară elaborarea unor instrumente de evaluare. Pentru a realiza o evaluare relevantă şi eficace instrumentul de evaluare trebuie să îndeplinească anumite cerinţe, să întrunească anumite calităţi şi anume: validitatea; fidelitatea; obiectivitatea; aplicabilitatea. Validitatea este dată de precizia, acurateţea cu care instrumentul/ testul măsoară ce şi-a propus să măsoare. Ea este asigurată în măsura în care instrumentul de evaluare acoperă elementele fundamentale ale conţinutului pe care îl testează, măsoară cu precizie inteligenţa, creativitatea, originalitatea. Fidelitatea reprezintă aceea calitate a unui test de a produce rezultate constatate în urma aplicării sale repetate în condiţii identice, aceluiaşi grup de elevi. Obiectivitatea reprezintă cadrul de concordanţă între aprecierile făcute de evaluatori independenţi asupra răspunsurilor pentru fiecare dintre itemii testului. Testele cu grad cel mai ridicat de obiectivitate sunt cele standardizate. 153

163 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici Aplicabilitatea desemnează calitatea testului de a fi administrat şi interpretat cu uşurinţă. Elaborarea de câtre profesor a unui instrument de evaluare este o activitate deosebit de complexă ce presupune parcurgerea mai multor etape: precizarea competenţelor şi a conţinuturilor ce urmează a fi verificate; analiza conţinutului ce urmează a fi evaluat; precizarea comportamentelor în care se exprimă analiza conţinuturilor esenţiale; alcătuirea propriu- zisă a probei, prin formularea itemilor în concordanţă cu obiectivele şi conţinuturile, stabilirea baremului de corectare. Prin item se înţelege întrebarea, formatul acesteia şi răspunsul aşteptat. Cea mai frecventă clasificare a itemilor are drept criteriu obiectivitatea în corectare şi include următoarele tipuri : Tipuri de itemi Itemi obiectivi Itemi semiobiectivi Categorii Tabel 6.1 Itemi cu alegere duală; Itemi de asociere/ de tip pereche; Itemi cu alegere multiplă. Itemi cu răspuns scurt; Itemi de completare; Întrebări structurate. Itemi subiectivi 6. Rezolvare de situaţii problemă; 7. Eseul structurat; 8. Eseul liber Itemi obiectivi solicită din partea elevului evaluat selectarea unui răspuns corect din două sau mai multe variante de răspuns. Ei vizează capacităţi de ordin reproductiv, verifică un număr mare de elemente de conţinut într-un timp relativ scurt, asigură obiectivitate în apreciere şi notare, punctajul acordându-se integral în cazul răspunsului corect. Itemi cu alegere duală impun alegerea răspunsului corect din două variante propuse de tipul: adevărat/ fals; corect/ greşit; da/ nu. Sunt uşor de formulat, evaluează cunoştinţele factuale, pot acoperi un volum mare de informaţii, asigură obiectivitate în apreciere. În formularea lor se cere respectarea unor cerinţe: 154

164 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici trebuie să vizeze fapte, situaţii, care nu admit decât unul din cele două răspunsuri oferite; să testeze un singur element de conţinut; să fie formulaţi clar şi precis, într-un limbaj adecvat vârstei. Exemplu: Citeşte cu atenţie afirmaţiile următoare. Dacă le consideri adevărate încercuieşte litera A, dacă le consideri false, încercuieşte litera F. A F 1. Supapele deschid şi închid orificiile de intrare a gazelor proaspete şi de ieşire a gazelor de ardere; A F 2. Tacheţii sunt organe prin intermediul cărora tijele împingătoare urmăresc profilul supapei; A F 3. Arborele cu came primeşte mişcarea de la tacheţi şi o transmite supapelor; A F 4. Culbutorii primesc mişcarea de la tijele împingătoare şi o transmit supapelor. Răspuns: 1 A; 2 F; 3 F; 4 A. Itemi cu alegere multiplă solicită elevul să aleagă răspunsul corect din mai multe variante de răspunsuri oferite. Ei pot evalua abilităţi şi obiective diverse, de la simpla recunoaştere a unor informaţii factuale până la evaluarea unor contexte noi. O condiţie importantă ce trebuie respectată în formularea lor este ca toate răspunsurile oferite să fie plauzibile. Exemplu: Selectaţi prin încercuire varianta corectă: Arborele cu came amplasat în blocul motor poate fi acţionat prin transmisii: a) cu curele; b) cu roţi dinţate sau transmisii cu lanţ; c)cu curele; d)cu roţi de fricţiune. Răspuns: b). Itemi de tip pereche/ de asociere reprezintă un caz particular de itemi cu alegere multiplă. Sunt alcătuiţi din două categorii de informaţii distribuite pe două coloane. Informaţiile din prima coloană reprezintă premisele, iar cele din a doua coloană răspunsurile, sarcina elevului fiind aceea de a le asocia corect. 155

165 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici Este indicat ca numărul de răspunsuri şi premise să fie diferit şi să li se precizeze elevilor dacă un răspuns poate fi ales o dată sau de mai multe ori. Exemplu: Uniţi prin săgeţi denumirile organelor de maşini ale sistemului de distribuţie din coloana A, cu părţile componente specifice lor, din coloana B. Coloana A Oragne de maşini Supapa Arborele cu came Răspuns: Coloana A Oragne de maşini Supapa Coloana B Părţi componente taler excentric Tijă Fusuri Came Pinion Coloana B Părţi componente taler Arborele cu came excentric Tijă Fusuri Came Itemi semiobiectivi solicită din partea elevului să elaboreze efectiv răspunsul care este scurt şi permite evaluarea unui număr mare de concepte, priceperi, capacităţi. Itemi cu răspuns scurt solicită elevii să formuleze un răspuns atât din punct de vedere al conţinutului, cât şi al formei de întindere. Răspunsul poate consta într-un cuvânt, un număr, un simbol sau o propoziţie. Aceşti itemi nu stimulează dezvoltarea unor capacităţi superioare iar corectarea lor este mai dificilă. Exemplu: Precizaţirolul arcurilor supapelor: Răspuns: Rolul arcurilor supapelor este de a menţine în orice moment supapele apăsate pe scaun când acestea sunt închise şi de a menţine un contact permanent între supape, tacheţi şi came când supapele sunt deschise. 156

166 Lucrare metodico-ştiinţifică pentru obţinerea gradului didactici Itemi de completare solicită elevii să formuleze un răspuns care să completeze o afirmaţie incompletă sau un enunţ lacunar pentru a-i conferi valoare de adevăr. Ei nu sunt adecvaţi pentru evaluarea capacităţilor intelectuale superioare iar prin răspunsurile foarte scurte pe care le solicită, dacă sunt folosiţi în exces pot frâna dezvoltarea acestora. Exemplu: Completaţi spaţiile libere din textul de mai jos: Pentru montarea corectă a distribuţiei pe roţile.. se trasează. Răspuns: Pentru montarea corectă a distribuţiei pe roţile dinţate se trasează repere. Întrebările structurate reprezintă itemi formaţi din mai multe întrebări de tip obiectiv sau semiobiectiv legate între ele printr-un element comun. Orientează elevul în elaborarea răspunsului, creează condiţii pentru evaluarea unor abilităţi cognitive superioare, nu numai reproducerea sau aplicarea informaţiilor, precum şi gradarea complexităţii şi dificultăţii sarcinii de lucru. Stimulează dezvoltarea capacităţilor şi abilităţilor intelectuale superioare, originalitatea, creativitatea persoanei evaluate. Întrebările solicită un răspuns deschis, dar relativ scurt, care să nu depindă de răspunsul la întrebarea precedentă pentru a fi apreciat şi notat corect, conform baremului. Întrebările structurate permit testarea unei varietăţi de cunoştinţe, competenţe, abilităţi, gradarea complexităţii şi dificultăţii sarcinii, crearea condiţiilor ca evaluarea să ofere şansa unor răspunsuri corecte pentru toţi elevii. Exemplu: Priviţi cu atenţie schiţa de mai jos. Se cere: a) Identificaţi reperele: b)precizaţi rolul reperului 2 157