الگوي تدريس ساختار گرايي

یادگیری با رویکرد ساختار گرایی

این نظریه اشاره بر ان دارد که یادگیرنده دانش را برای خودش و توسط خودش می سازد هر فراگیر گاه به طور جمعی و گاه به صورت انفرادی معانی را می سازد. او یاد می گیرد که ایجاد معانی همان یادگیری است و نمیتوان این یادگیری را به روش دیگر به دست اورد. توجه به این نظریه دو دیدگاه را حاصل است:

۱ـ ما مجبورییم بر روی فراگیر در افکار وی پیرامون یادگیری متمرکز شویم نه روی موضوع و مبحث تدریس

۲ـ هیچ دانشی سوای از تجارب فراگیر وجود ندارد(دانش به وسیله یادگیرنده یا اشتراک معانی توسط فراگیران ساخته شده است.)

می توان گفت نکته دوم مهمتر و مقدم تر است. زیرا به رغم اینکه آن ظهوری آشکار تر دارد اما موقعیتی است که به وسیله خود افراد به منظور تعمق دانش به کار می رود. اگر ما نظریه ساختار گرا را پذیرا باشیم. به این معنا که ما این روش را از دیگر روشها انتخاب کنیم .بنابراین مجبور خواهیم بود از دیدگاههای افلاطونی و همه دیدگاههای واقع بینانه دیگر دانش شناسی دست بکشیم.

الگوی تدریس ساختار گرایی

۱- انسانها می توانند هر چیزی را بیاموزند به شرط آنکه بتوانند آنها را در ذهن خود معنا دار سازند.

۲- ساخت گرایان می گویند ذهن اساس و ابزار تعبیر و تفسیر رخدادها .اشیا و چشم اندازهای جهانی است.

۳- یادگیرندگان به کمک معلم اندیشه های خود را پیراسته می کنند و مهارتهایشان را بهبود می بخشند.

۴- انسانها بر اساس ساخته ای ذهنی خود که باورها .اعتقادات و دانش آنها را در بر می گیرد به تفسیر هستی می پردازند.

۵- ساخت گرایان بر این باورند که واقعیت به مفاهیمی گفته می شوند که شخص آنها را از جهان ساخته است.

در تدریس باید تاکید بر تعامل بین یادگیرنده و آینده او باشد نه بر ایجاد کنش و واکنش بین یادگیرنده و گذشته بزرگسالان. خرد و استدلال بزرگسالی آینده شناسی خوبی برای رشد و تعالی یادگیری بنا نمی نهد.

یادگیرندگان اطلاعات را در زمینه تجارب خود تفسیر می کنند .تفسیر انان هر چه باشد مسیری فرد گرایانه است .لازم به یادآوری است که مواد آموزشی که معلم به صورت عینی برای یادگیری طراحی می کند دانش آموزان انها را در قالب تجارب و دانسته های خود تفسیر خواهند کرد و متناسب با نیاز زمینه ها و علاقه شخصی به ساختن معنای ویژه خواهند پرداخت .

ساخت گرایان توصیه می کنند که به جای تلاش برای مجسم کردن ساختی از یک واقعیت بیرونی برای یادگیرندگان باید به انها کمک کرد تا خود به تجسم معناداری از دنیای بیرونی دست یابند.

مراحل اجرای الگوی تدریس ساخت گرایی

الگوی تدریس ساخت گرایی دارای چهار مرحله اساسی است. مراحل مورد نظر عبارتند از : کاوش .تشریح . گسترش . ارزشیابی.

۱- کاوش: منظور از کاوش در نظام ساخت گرایی جستجوی راههایی برای دانش سازی است . یادگیرنده با استفاده از همه حواس خور برای ساخت دانش تلاش می کند .بخشی از دانش سازی در طی فرایند کاوش صورت می گیرد. کاوشگری از طریق همیاری بیشترین سودمندی را در بر دارد. بنابراین توصیه می شود همیاری را در فعالیتهای کاوشگری تشویق کنید و دانش آموزان را برای طرح سوال و پاسخگویی به سوالهای طرح شده راغب سازید.

۲- تشریح: در این مرحله معلمان با دانش آموزان به تعامل می پردازند تا دیدگاههایی را که عرضه می شود دریابند . معلمان باید برای برقراری تعاملی اثر گذار به طرح سوالهای مربوط و متناسب با مرحله نخست بپردازند. وظیفه دیگر معلمان این است که یادگیرندگان را یاری کنند تا باور ها و اندیشه هایی را که از طریق کاوش شکل داده اند با دیگران در میان بگذارند .به دیگر سخن فراگیران باید دیگران را در یافته های خود سهیم کنند.

۳- گسترش: معلمان در این مرحله به دانش آموزان کمک می کنند تا به گسترش فعالیتهای ذهنی و حرکتی یا مهارتهای خود بپردازند .یادگیرندگان به کمک معلم اندیشه های خود را پیراسته می کنند و مهارتهایشان را بهبود می بخشند. معلم در این مرحله به ارئه دانش می پردازد تا اندیشه های فراگیران پربار شود و مهارتهای آنان فزونی یابد.

۴- ارزشیابی: معلم باید یافته های دانشی و مهارتهای اکتسابی و کیفی سازی دانش آموزان را بیازماید تا از تغییرات به وجود آمده در تفکرات و میزان تسلط بر مهارتها آگاهی یابد و بازخوردی هم به فراگیران عرضه کند .بهتر است در سنجش آموخته ها و تولیدات دانش یادگیرندگان از سوالات تفکر بر انگیز استفاده شود . افزون بر این دانش آموزان باید به مرحله ارزشیابی نیز هدایت گردند.

نتیجه گیری

به طور خلاصه ساختار گرایی الگویی است که به قصد توصیف یادگیری ایجاد شده است .این الگو بیان می دارد که :

۱- دانش آموزان در هنگامی که فرایند یادگیری فعال باشد یاد می گیرند.

۲- فرایند یادگیری فرایند درک و فهم است .یادگیری از طریق انتقال صورت نمی گیرد بلکه از طریق تفسیر یافته ها انجام میشود.

۳- تفسیر یافته ها همیشه تحت تاثیر دانش پیشین قرار دارد.

۴- تفسیر یافته ها از طریق روش های آموزشی که دانش اموزان را به مباحثه در مورد نظریات یکدیگر وادار می کند پشتیبانی می شود.

بر حسب دیدگاه های متفاوتی که در مورد ساختار گرایی وجود دارد بعضی از مربیان فقط به استفاده از این الگو به مثابه یکی از مبانی و اصول بهبود روش های تدریس بسنده می کنند و بعضی دیگر همچون گلاسترفلد برای آن حیطه ای بسیار گسترده قایلند .او می گوید : در ساختار گرایی نکات و مسایلی اساسی و بنیادین درباره معرفت شناسی و هستی شناسی وجود دارد .با ان که می توان از این الگو در عمل استفاده کرد فکر نمی کنم که بدون در نظر گرفتن چار چوب فلسفی پشتیبان آن بتوان از تمام توان آن بهره گرفت

برای فهم گسترده به  منبع زیر مراجعه کنید

http://www.baraty.persianblog.ir

منبع : http://www.classro.blogsky.com/

پوشه كار و نقش آن در يادگيري

 مقدمه

کودکان و نو نهالانی که امروز در مراکز آموزشی حضور می یابند ،با دریای عظیمی از ،اطلاعات ،آگاهی ها ،و معلومات روبه رو هستند.استفاده صحیح از این اندوخته ی عظیم بشری به طوری که زندگی در آینده را  ممکن سازد این فقط برای کسانی میسر است که مهارت های لازم و ضروی را در امر یادگیری کسب کرده باشد.بر این اساس معلمان باید با بکار گیری روش های نوین به مسائل فردی و روانی دانش آموزان توجه کنند،و هم به تعادل و فعالیت گروهی اقدام نمایند ،تا آموزش خود را به صورت اثر بخشی ارائه داده تا ضمن ارتقای کیفیت آموزش درس مسائل ،انضباط کلاس رعایت گردد

یکی از شیوه های نوین روش پوشه کار است .در امتحانات پایانی معمولا دانسته ها مورد سنجش قرار می گیرند،اما ، چگونه دانستن،عمل کردن در جریان آن محور ناپیدا می گردد،به منظور جلوگیری از این وضعیت درفرایند یادگیری در ارزشیابی پیشرفت تحصیلی رویکردی بوجود آمده که از طریق آن می توان هویت فردی دانش آموز را نیز مورد توجه قرار داد.

توجه به فعالیت های مستمر دانش آموز در قالب سنجش عملکرد وی ضمن آشکار کردن استعدادها و توانایی های منحصر به فرد هر یک از  ان ها امکان تولید دانش و نو آوری و خلاقیت را فراهم می کند.

آن جایی که ادراک دانش آموزان با روش های معمول قابل اندازه گیری نیست ،روش پوشه ی کار یکی از شیوه های قابل استفاده در این زمینه است .

پوشه کار یکی از روش های نوین در ارزشیابی به حساب می آید،از جمله عوامل مهم و موثر در یادگیری دانش آمو زان می باشد که به نحو شایسته ای می توان باعث پیشرفت دانش آموزان در یاد گیری می شود.

  مفهوم پوشه کار :

 پوشه کار ،یعنی بیرون آمدن از روش های سنتی ))معلم مداری،معلم محوری)) که بیشتر بر انباشت محفوظات دانش آموزان تکیه دارد ،و اغلب ،خود معلم در مرکز همه کار ها و فعالیت ها قرار می گیرد،و رو آوردن به روش های خلاق و رغبت انگیز((شاگرد محوری،شاگرد مداری))که تلاش های جمعی یا فردی دانش آموزان را مورد توجه قرار می دهد .

معلم فعالیت های مرتبط با درس پر تحرک و شوق انگیز ،جمعی و فردی خلق می كند ،و دانش آموزان را به فعالیت  و تفکر وا می دارد .

دانش آموزان برای نشان دادن توانایی های و پیشرفت کار خود ،مثال ها و مواردی از جریان کار خود را که در طول سال تحصیلی انجام داده است ،در اختیار معلم قرار می دهد .دانش آموزان با قرار دادن هر قسمت از کار خود در پوشه مربوط ،نشانه هایی از پیشرفت خود را در طول زمان فراهم می کند ،و نحوی تکامل خود را می بیند،و از نحوه پیشرفت خود مطلع می شود .معلم نیز سوال هایی را طرح می کند تا دانش آموزان به آن جواب دهد ،و نسبت به پیشرفت های او بازخورد لازم را تدارک ببیند.

در واقع، پوشه کار ماهیت ،فرایند،و جریان یادگیری و نحوه اندیشیدن،و میزان تلاش دانش آموزان را در داخل و خارج کلاس نشان می دهد، که طی این فرایند یاد دهی-یادگیری توام با کار ،ارزیابی با ایجاد نگرش پژوهشگرانه ،با توجه به مهارت های ضروری و کلیدی با عادت به مطالعه و خود آموزی ها ،تقویت درک هنری،جولان خلاقیت های ذهنی شخصیت سازی یکپارچگی مطالب درسی ،انگیزش درونی صورت می گیرد.

اجزا وعناصر پوشه كار

 عبارتند از: پوشه ، جلدومشخصات روي جلد ، فهرست محتوا،برگ شرح حال، برگ محتويات پوشه،اسامي درس ها، برگ محتويات درس؛ نمون برگ خودارزيابي دانش آموز، نمون برگ ارزيابي معلم،نمون برگ ارزيابي والدين ونمون برگ پيشرفت ( هريك ازاين موارد ذكرشده را مي توانيد درپست هاي قبلي اين وبلاگ دانلود نماييد)

توصيه ها

·        پوشه مي تواند به صورت كلاسور، پوشش هاي رايج كاغذ(كاور) كه دريك پوشه با گيره نصب شده باشدو.... با توجه به هنري معلمي وشرايط موجود باشدداما بايد اين پوشه ها چند لايه اي ،به حال توصيه مي گرددبراي زيبايي وبايگاني موثر ودسترسي آسان يك نوع خاص پوشه براي دانش آموزان تهيه گردد.

·        درصورت خريد پوشه هايي با استحكام مي شود براي سال هاي بعد نيز ازآنها استفاده نمود.

·        ازحجيم نمودن بي مورد پوشه خودداري كنيد.

·        شواهد داخل پوشه بايد داراي تاريخ وبازخورد كتبي باشد.

·         معلم براي قراردادن نمونه ها از دانش آموزان واوليا آنان استفاده نمايد.

·         نگه داشتن نمونه ها با توجه به اهداف خود درنظربگيريد مثلا يك نمونه اوليه نگهداري شود تا جريان رشد را نشان دهد يا از بهترين ها استفاده كنيم به هر حال تصميم با معلم است ازابتداي سال تحصيلي چگونگي  نگهداري عناصر را مشخص نماييد .

·        محلي به با عنوان نگهداري از كارهاي عملي دانش آموزان كه نمي توان درپوشه نگهداري نمود دركلاس درنظر بگيريد قراردادن نمونه دركارتني مناسب درارزشيابي ها وارائه گزارش درگزارش پاياني پيشرفت تحصيلي به شما كمك كند.

·        نمونه هايي كه احتياجي به نگهداري درپوشه كارويا مدت زمان نگه داري  آنها گذشته است با هماهنگي اوليا درمحل مناسبي درمنزل نگه داشته شوند وتاكيد كنيد كه برخي مواقع آنها را به مدرسه بياورند .

چه مواردي را درپوشه كار نگهداري كنيم ؟

نمونه هايي از:

آزمون ها:

·        آزمون هاي به عمل آمده

·        هرنوع آزموني كه مراحل فرايندي يادگيري را شامل شود

تكاليف :

·        تكاليف درسي كلاسي وخارج ازكلاس

·        تكاليف درسي انفرادي شامل آثاروتكاليف نوشتني، تمرينات املا وجمله نويسي .حل مسائل و...

توليدات:

·        اثار هنري

·        كارهاي عملي و..

ساير موارد

·        تشويقي ها

·        چك ليست هاي معلم

·        نامه هاي مربوط به دانش آموز كه جنبه خصوصي ندارند.

·        وهرسند ومدركي كه معلم وجود آنها را صلاح بداند

وپژگی های روش پوشه کار :

1-کسب تجربه های جدید ،

2- تغییر رفتار و تقویت توانایی دانش آموزان،

3-کسب عادت تازه و بروز تغییر در عادت سا بق یادگیری، نو آوری نوین در یادگیری و ایجاد تغییر در اندوخته های گذشته ،

4-افزایش دانسته ها ،

5-آماده شدن برای زندگی آینده ،

6-شکوفا شدن استعدادها ،

ارکان اساسی پوشه کار را شاگردان بر عهده می گیرند .یکی از روش های مهمی که می توان از مفهوم پوشه کار به دست آورد ،ایجاد تداعی در ذهن دانش آموزان است ، که این امر باعث ایجاد پیوند بین حال و آینده به کمک تجربه می شود .

بهترین و دقیق ترین نوع تداعی آن است که توسط یادگیرنده ایجاد شود نه یاد دهنده .

برخی از مزیت های روش پوشه کار :       

·        1-نفس فعالیت شادی انگیز است ،و فعالیت ذهنی یا بدنی دانش آموزان می تواند آن ها را به افرادی شاد و زنده تبدیل نمایند.

·        2-این روش به شاگر برای تحقیق و پژوهش و مطالعه بیش تر در زمینه های مختلف تحصیلی از ابتدایی تا مقطع بالاتر یاری می رساند.

·        3- پرداختن شاگردان به فعالیت های ذهنی و فکری موجب می شود که از راه آزمایش و خطا مطالب فراوانی یاد بگیرند.

·        4- روش پوشه کار به آگاهی ،رشد ،تنوع رغبت ها و علایق شاگردان منجر می شود .

مراحل تهیه پوشه کار :

-   د رکلاس هایی با تراکم بالا برای جلو گیری از تعدد پوشه های کار به دو طریق اقدام می کنند:

الف) پوشه کار را برای تکالیف گروهی انجام دهیم .

ب) تکالیف را مسئله محور کنیم ،تا هر گروه مساله ی مورد نظر خود را از زاویه ی نگاه علوم مختلف مورد بررسی قرار دهد .

- دانش آموزان را در انتخاب مساله و انتخاب افراد و گروه و فعالیت ها مشارکت دهیم.

- با جمع آوری نمونه هایی از کار های دانش آموزان به کوشش های آن ها ارج نهیم . از والدین بخواهیم تا در جریان تهیه پوشه کار فرزندان خود مشارکت کنند .

-در باره محتویات پوشه کار ها در کلاس بحث کنیم .

- به دانش آموزان در انتخاب کار برای درج در پوشه کار کمک کنیم .

-از دانش آموزان بخواهیم تا دلایل خود را برای درج هر کار در پوشه کار ذکر کنند،و تاریخ انجام هر قسمت را مشخص و یادداشت کنند .

- پوشه کار را با دقت مرور و نظر خود را در باره  نقاط قوت و ضعف هر یک از کار ها در کنار آن ها بنویسیم ،یا به عبارت دیگر باز خورد دهیم .

- زمینه هایی فراهم کنیم که دانش آموزان پوشه های کار خود را به دیگران نشان دهند .

- در گفتگو با والدین از پوشه کار دانش آموزان استفاده کنیم ،و در باره ی جنبه های کار فرزندانشان با آن ها مشورت کنیم .

- برای نگه داری پوشه های کار دانش آموزان جایی را اختصاص دهیم .

نقش معلم درتهیه پوشه کار :

معلم در تهیه پوشه کار نقش مهمی ایفا می کند .این کار باعث می شود که معلم از دانش آموزانتظاراتی داشته باشد ،از جمله این که از او می خواهد که به مطالب خوب توجه کند ،باعث روابط اجتماعی سالم و درستی در تمام مراحل در کلاس بین دانش آموزان برقرار گردد. در این زمینه فراهم ساختن شرایط و امکانات به گونه ای که بتواند تغییرات مطلوب در رفتار دانش آموزان را فراهم کند ،الویت دارد .

معلم میل به یادگیری را باید تحریک کند ،و انگیزه لازم را در دانش آموزان به وجود آورد .بهتر است که در آموزش های خود ،مطالب و مو ضوعات را فقط و فقط مطرح کند .اما ذوق و علاقه آن ها را به سوی موضوعات بکشاند ،تا میل به یادگیری آن را به دست آورد .

در امر انتخاب فعالیت های پوشه ی کار ،ملاحظه و در نظر گرفتن و مسائل یکا یک دانش آموزان بسیار مهم است .

دانش آموزان ذاتا افرادی فعال و جست وجو گرند .یعنی بپرسند ،کنجکاو باشند ،کمک کنند ،به مشکل گشایی بپردازند،بیندیشند ،با یک دیگر بحث کنند ،در واقع توانایی های طبیعی یادگیری آنان را شکوفا کنیم ،و جلوی به هدر رفتن آن ها را بگیریم .

در مشاهده ی دقیق فعالیت های دانش آمو زان به آن ها باز خورد بدهیم ،یعنی کمک به دانش آموزان در جهت کسب کفایت بیش تر

بازخورد را می توان و باید قبل از تکمیل فعالیت به آن ها ارایه داد ،تا برای بهبود عملکرد خود ،بتوانند از آن استفاده کنند.

پوشه کار و تاثیر آن در یادگیری :

یادگیری دارای مفهوم بسیار گسترده ای است که در قالب های دگرگونی عادت شکنی،ایجاد علاقه،نگرش های نو،درک ارزش،ذوق و سلیقه،و پیش داوری یا حب و بغض پدیدار می شود.             

وقتی دانش آموز پوشه کار داشته باشد تحت تاثیر یادگیری قرار می گیرد . برنامه درسی از یک طرف ،گروهای رقیب و هم سالان را در کلاس از طرف دیگرسبب یادگیری عمیق در او می شود.

همچنین یادگیری موثرتر توسط معلم ،منوط به ایجاد رابطه ای مفید و موثر بین فرد دانش آموز می باشد ،و جریان مهمی که می تواند به این رابطه متقابل ،سازمان و جهت دهد تدریس است .از این لحاظ ،خود ارزشیابی که مهارت مهمی برای برانگیختن یادگیری بهتر آماده کند .

هدف از یادگیری داشتن رشد طبیعی ،هوش ،حافظه،توجه،پاداش،تنبیه و اضطراب ،تمرین و پر آموزی است که به ترتیب از شرایط بنیادی و موثر است که موجب بر انگیختن دانش آمو زان به یادگیری می شود .

محور تدریس و یاد دهی ،یاددادن و آموختن است.کوشش معلم آن که به شاگردان در یادگرفتن رشد و پیشرفت کمک کند ،تا یادگیری تثبیت گردد،و تاثیر گذار و سودمند شود .

با ارزش ترین شیوه های یاددهی و تدریس آن است که شاگردان در یک فعالیت علمی به معنا برسند .این گونه است که بین شاگردان و کتاب های درسی و نیازها و واقعیت های انسانی پیوند عمیق برقرار می کند ،و به موازات کلاس و برنامه های درسی ،علایق آن ها را با استفاده از فعالیت های بیرونی کشف و افزایش می دهد .

پوشه کار فعالیتی است که در اثر مسئولیت پذیری ،احساس تعلق به گروه ،و فرصت رقابت به وجود می آید .ایجاد فرصت برای آفرینندگی و زایش جدید در تفکرات و یادگیری مشارکتی در فراگیران تقویت می شود .

زمینه های تحقیق ،یادگیری ،بازخوانی ،نگه داری ،تجزیه و تحلیل و قیاس و قبول آموخته ها،ارتقای دانش و بینش شاگردان در این فعالیت دنبال می شود.

دانش آموزان با آثار و نوشته های صاحبان اندیشه آگاه می شوند، و برای یافتن ابهامات و پاسخ سوالات خود گام های علمی بر می دارند.به مطالعه ی پیگیر عادت می کنند .پوشه کار شخصیت علمی و پژوهشی شاگردان را پویا می سازد ،و در آن ها اعتماد به نفس و خود باوری ایجاد می کند.     

نتایج پوشه کار :

1-   بچه ها را وا داشته ایم به فعالیت،تجسس و تحقیق بپردازند.

2-   بچه ها را تشویق کرده ایم ،کشف کنند ،و نتیجه کشفشان را خود ببینند.

3-   بچه ها توانسته اند حقیقت را لمس کنند .

4-   بچه ها را رها کرده ایم تا فکر کنند .

5-   بچه ها را هدایت کرده ایم تا خودشان را بیازمایند .

6-   بچه ها را کمک کرده ایم که بین حدس و،گمان و واقعیت فرق بگذارند .

7-   بچه ها را با هم مقایسه نکرده ایم ،به هر کس بهای شخصی و فردی داده ایم .

8-   حا فظه ی بچه ها را از مطالب حفظ کردنی طوطی وار انباشته نکرده ایم .

9-   از همه مهم تر ،بچه ها را به فعالیت گروهی رهنمون کرده ایم ،یا مواردی را که برای همکاری ،هم فکری و زیست مسالمت آمیز لازم است ،به تمرین بگذارند.

10-   به بچه ها یاد داده ایم که بهتر ببینند،دقیق تر باشند،و بهتر فکر کنند

11- سیر تلاش و یادگیری را ارزش یابی ،نموده ایم ،نه نتایج یادگیری

12-  به پیشرفت در یادگیری دانش آموزان کمک کرده ایم .

13-  یادگیری را برای دانش آموزان ساده و تسهیل می کنیم .

منابع:

1-  فصل نامه های مدیریت در آموزش و پرورش

2-  مجلات رشد معلم

3-   ازشیابی در در خدمت آموزش            طاهره رستگار

مديريت پوشه كار          مرتضي شكوهي وبهمن قره داغي

 وبلاگ                 قابی برای نوشتن

منبع : http://vecam2.blogfa.com

کاربرد ابر رسانا

کشف متحول کننده ابررساناهای دما بالا در سال ۱۹۸۶ منجر به تحول و تولید نوع جدیدی از کابلها در سیستمهای قدرت شد. در ایالات متحده، اروپا و ژاپن رقابت سختی بر روی تجارت تولید آینده کابلهای ابررسانائی وجود دارد. قابلیت هدایت جریان برق در کابلهای HTSبالغ بر ۱۰۰ بار بیشتر از هادیهای آلومینیومی و مسی متداول می‌باشد.

● کاربرد ابررسانا در سیم و کابل کشف متحول کننده ابررساناهای دما بالا در سال ۱۹۸۶ منجر به تحول و تولید نوع جدیدی از کابلها در سیستمهای قدرت شد. در ایالات متحده، اروپا و ژاپن رقابت سختی بر روی تجارت تولید آینده کابلهای ابررسانائی وجود دارد. قابلیت هدایت جریان برق در کابلهای HTSبالغ بر ۱۰۰ بار بیشتر از هادیهای آلومینیومی و مسی متداول می‌باشد. اندازه، وزن و مقاومت این نوع کابلها از کابلهای معمولی بهتر بوده و امروزه تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی در سراسر دنیا سعی دارند با استفاده از تکنولوژی HTS باعث کاهش هزینه‌ها و افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت شوند. ● کاربرد ابررسانا در ترانسفورماتورها استفاده از مواد ابررسانا در سیم‌بندی ترانسفورماتورها باعث ۵۰% کاهش در تلفات، وزن و ابعاد ترانسفورماتور نسبت به انواع متداول ترانسفورماتورهای روغنی شده و به علاوه تأثیر قابل توجهی نیز در افزایش بازده، کاهش افت ولتاژ و افزایش ظرفیت اضافه بار ترانسفورماتور دارد. استفاده از ترانسفورماتورهای ابررسانا با توجه به حجم کم و عدم استفاده از روغن برای خنک‌سازی، نقش قابل ملاحظه‌ای در بهبود فضای شهری و کاهش هزینه‌های زیست محیطی خواهد داشت. ● کاربرد ابررسانا در موتورها و ژنراتورها درصورت استفاده از سیمهای ابررسانا به جای سیمهای مسی در روتور ماشینهای القایی، تلفات، حجم، وزن و قیمت آنها کاهش قابل ملاحظه‌ای خواهد داشت و با افزایش بازده، صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی الکتریکی صورت می‌گیرد. کویل ژنراتورهای سنکرون نیز با مواد ابررسانای سرامیکی قابل ساخت می‌باشد که منجر به افزایش قابل توجهی در بازده ژنراتور خواهد شد. به علاوه تکنولوژی ابررسانا امروزه در ساخت کندانسورهای سنکرون نیز کاربرد دارد. کندانسورهای ابررسانا دارای بازده بیشتر، هزینه نگهداری کمتر و قابلیت انعطاف بهتری هستند. ● کاربرد ابررسانا در ذخیره سازهای مغناطیسی در سیستم قدرت بین قدرتهای الکتریکی تولیدی و مصرفی تعادل لحظه‌ای برقرار است و هیچگونه ذخیره انرژی در آن صورت نمی‌گیرد. بنابراین تولید شبکه ناچار به تبعیت از منحنی مصرف است که غیر اقتصادی می‌باشد. ابرسانای ذخیره کننده انرژی مغناطیسی (SMES) وسیله‌ای است که برای ذخیره کردن انرژی، بهبود پایداری سیستم قدرت و کم کردن نوسانات قابل استفاده می‌باشد. این انرژی توسط میدان مغناطیسی که توسط جریان مستقیم ایجاد می‌شود ذخیره می‌شود. ابرسانای ذخیره کننده انرژی مغناطیسی هزاران بار قابلیت شارژ و دشارژ دارد بدون اینکه تغییری در خواص مغناطیس آن ایجاد شود. ویژگی ابر رسانایی سیم پیچ نیز موجب می‌شود که راندمان رفت و برگشت فرایند ذخیره انرژی بسیار بالا و در حدود ۹۵% باشد. اولین نظریه‌ها در مورد این سیستم در سال ۱۹۶۹ توسط فریه مطرح شد. وی طرح ساخت سیم‌پیچ مارپیچی بزرگی را که توانایی ذخیره انرژی روزانه برای تمامی فرانسه را داشت ارائه کرد که به خاطر هزینه ساخت بسیار زیاد آن پیگیری نشد. در سال ۱۹۷۱ تحقیقات در آمریکا در دانشگاه ویسکانسین برای فهمیدن بحثهای بنیادی اثر متقابل بین انرژی ذخیره شده و سیستم‌های چند فاز به ساخت اولین دستگاه انجامید. شرکت هیتاچی در سال ۱۹۸۶ یک دستگاه SMES به ظرفیت ۵ مگاژول را آزمایش کرد. در سال ۱۹۹۸ نیز ذخیره‌ساز ۳۶۰ مگاژول توسط شرکت ایستک در ژاپن ساخته شد. علاوه بر ذخیره‌سازی انرژی به منظور تراز منحنی مصرف و افزایش ضریب بار، سیستم‌های مورد اشاره با اهداف دیگری نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند. بروز اغتشاشهای مختلف در شبکه قدرت از جمله تغییرات ناگهانی بار، قطع و وصل خطوط انتقال و … به عدم تعادل سیستم می‌انجامد. در این شرایط انرژی جنبشی محور ژنراتورهای سنکرون مجبور به تأمین افزایش انرژی ناشی از اختلال هستند و درصورت حفظ پایداری دینامیکی، حلقه‌های کنترل سیستم فعال شده و تعادل را برقرار می‌سازند. این روند، نوسان متغیرهای مختلف مانند فرکانس، توان الکتریکی روی خطوط و… را موجب می‌شود که مشکلات مختلفی را در بهره برداری از سیستم قدرت به دنبال دارد. اما اگر در سیستم مقداری انرژی ذخیره شده باشد، با مبادله سریع آن با شبکه در مواقع مورد نیاز می‌توان مشکلات فوق را کاهش داد. با توجه به اینکه در این سیستم انرژی از صورت الکتریکی به صورت مغناطیسی و یا بر عکس تبدیل می‌شود، ذخیره‌ساز ابررسانایی دارای پاسخ دینامیکی سریع می‌باشد و بنابراین می‌تواند در جهت بهبود عملکرد دینامیکی نیز به کار رود. معمولاً واحدهای ابررسانایی ذخیره انرژی را در دو مقیاس ظرفیت بالا یعنی حدود ۱۸۰۰ مگاژول برای تراز منحنی مصرف، و ظرفیت پایین (چندین مگا ژول) به منظور افزایش میرایی نوسانات و بهبود پایداری سیستم می‌سازند. سیم پیچ ابررسانا از طریق مبدل به سیستم قدرت متصل و شارژ می‌شود و با کنترل زاویه آتش تریسیتورها ولتاژ DC دو سر سیم پیچ ابررسانا به طور پیوسته در بازهٔ وسیعی از مقادیر ولتاژهای مثبت ومنفی قابل کنترل است. ورودی ذخیره‌ساز انرژی می‌تواند تغییرات ولتاژ شبکه، تغییر فرکانس شبکه، تغییر سرعت ماشین سنکرون و… باشد و خروجی نیز توان دریافتی خواهد بود. مهم ترین قابلیت SMESجداسازی و استقلال تولید از مصرف است که این امر مزایای متعددی از قبیل بهره برداری اقتصادی، بهبود عملکرد دینامیکی و کاهش آلودگی را به دنبال دارد. در کابرد AC جریان الکتریکی هنوز تلفات دارد اما این تلفات می‌تواند با طراحی مناسب کاهش پیدا کند. برای هر دوحالت کاری AC وDC انرژی زیادی قابل ذخیره‌سازی است. بهترین دمای عملکرد برای دستگاههای مورد اشاره نیز ۵۰ تا ۷۷ درجه کلوین است. ● کاربرد ابررسانا در محدودسازهای جریان خطا علاوه بر موارد گفته شده، محدودسازهای ابررسانائی جریان خطا یا SFCL نیز رده تازه‌ای از وسایل حفاظتی سیستم قدرت را ارائه می‌کنند که قادرند شبکه را از اضافه جریانهای خطرناکی که باعث قطعی پر هزینه برق و خسارت به قطعات حساس سیستم می‌شوند حفاظت نمایند. اتصال کوتاه یکی از خطاهای مهم در سیستم قدرت است که در زمان وقوع، جریان خطا تا بیشتر از ۱۰ برابر جریان نامی افزایش می‌یابد و با رشد و گسترش شبکه‌های برق، به قدرت اتصال کوتاه شبکه نیز افزوده می‌شود. تولید جریانهای خطای بزرگتر، ازدیاد گرمای حاصله ناشی از عبور جریان القائی زیاد در ژنراتورها، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات و همچنین کاهش قابلیت اطمینان شبکه را در پی دارد. لذا عبور چنین جریانی از شبکه احتیاج به تجهیزاتی دارد که توانایی تحمل این جریان را داشته باشند و جهت قطع این جریان نیازمند کلیدهایی با قدرت قطع بالا هستیم که هزینه‌های سنگینی به سیستم تحمیل می‌کند. اما اگر به روشی بتوان پس از آشکارسازی خطا، جریان را محدود نمود، از نظر فنی و اقتصادی صرفه‌جویی قابل توجهی صورت می‌گیرد. انواع مختلفی از محدود کننده‌های خطا تا به حال برای شبکه‌های توزیع و انتقال معرفی شده‌اند که ساده‌ترین آنها فیوزهای معمولی است که البته پس از هر بار وقوع اتصال کوتاه باید تعویض شوند. از آنجاییکه جریان اتصال کوتاه در لحظات اولیه به خصوص در پریود اول موج جریان، دارای بیشترین دامنه است و بیشترین اثرات مخرب از همین سیکل‌های اولیه ناشی می‌شود باید محدودسازهای جریان خطا بلافاصله بعد از وقوع خطا در مدار قرار گیرند. محدودکننده‌های جریان اتصال کوتاه طراحی شده در دهه‌های اخیر، عناصری سری با تجهیزات شبکه هستند و وظیفه دارند جریان اتصال کوتاه مدار را قبل از رسیدن به مقدار حداکثر خود محدود نمایند به طوری که توسط کلیدهای قدرت موجود قابل قطع باشند. این تجهیزات در حالت عادی، مقاومت کمی در برابر عبور جریان از خود نشان می‌دهند ولی پس از وقوع اتصال کوتاه و در لحظات اولیه شروع جریان، مقاومت آنها یکباره بزرگ شده و از بالا رفتن جریان اتصال کوتاه جلوگیری می‌کنند. این تجهیزات پس از هر بار عملکرد باید قابل بازیابی بوده و در حالت ماندگار سیستم، باعث ایجاد اضافه ولتاژ و یا تزریق هارمونیک به سیستم نگردند. محدودسازهای اولیه با استفاده از کلیدهای مکانیکی امپدانسی را در زمان خطا در مسیر جریان قرار می‌دادند. با ورود ادوات الکترونیک قدرت کلیدهای تریستوری برای این موضوع مورد استفاده قرار گرفتند و مدارهای متعددی از جمله مدارهای امپدانس تشدید و ابررسانا، ارائه گردیده است. محدودکننده‌های ابررسانا در شرایط بهره‌برداری عادی سیستم یک سیم‌پیچ با خاصیت ابررسانایی بوده (مقاومت و افت ولتاژ کمی را باعث می‌شود) ولی به محض وقوع اتصال کوتاه و افزایش جریان از یک حد معینی (جریان بحرانی) سیم‌پیچ مربوط مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد و به همین دلیل جریان خطا کاهش می‌یابد. عمل فوق در زمان کوتاهی انجام می‌پذیرد و نیاز به سیستم کشف خطا نمی‌باشد. برآورد اولیه بخش ابر رسانائی EPRI نشان می‌دهد که استفاده از محدودسازهای ابررسانائی جریان یک بازار فروش با درآمد حدود ۳ تا ۷ میلیارد دلار در ۱۵ سال آینده به وجود خواهد آورد. ● سوئیچهای ابررسانا با تغییر در شدت میدان مغناطیسی، امکان تغییر در وضعیت جسم ابررسانا از ابررسانایی به مقاومتی و برعکس امکانپذیر است. بنابراین از مواد ابررسانا جهت انجام سوئیچینگ یا کلیدزنی نیز می‌توان بهره گرفت. تحقیقات اولیه در این زمینه از اواخر دهه ۱۹۵۰ میلادی آغاز شد و کوششهایی برای استفاده از سوئیچهای ابررسانا در مدارها و حافظه کامپیوترهای بزرگ صورت گرفت. باک در سال ۱۹۵۶ مداری با نام کرایوترون شامل یک سیم‌پیچ نیوبیوم با دمای بحرانی ۳/۹ درجه کلوین و هسته‌ای از سیم تانتالوم با دمای بحرانی ۴/۴ درجه کلوین معرفی نمود که با توجه دمای ۲/۴ درجه کلوین هلیوم مایع، امکان تغییر وضعیت سیم تانتالوم در اثر ایجاد جریان الکتریکی و درنتیجه میدان مغناطیسی در سیم‌پیچ نیبیوم وجود داشت. با توسعه دانش نیمه‌هادی، توجه به سوئیچهای ابررسانا کاهش یافت اما حجم و تلفات کمتر، و سرعت بالاتر تراشه‌های ابررسانا نسبت به تراشه‌های نیمه‌هادی، استفاده از سلولهای کرایوترونی و جایگزینی ابررسانا به جای مدارهای مسی را برای ساخت ابرکامپیوترهای بسیار سریع و کم تلفات، حتی با وجود پیشرفتهای صنعت نیمه‌هادی توجیه‌پذیر می‌سازد. علاوه بر سلولهای کرایوترونی که با سرعت ۱/۰ میکروثانیه در ساخت حافظه و تراشه‌های الکترونیک قابل استفاده است، از اتصالات جوزفسون که مبنای عملکرد آنها، اثر تونل‌زنی است نیز برای ساخت سوئیچهای بسیار سریع و با سرعت ۱/۰ نانوثانیه (فرکانس ۱۰ گیگاهرتز) استفاده شده اما درمورد تکنولوژی ساخت آنها به تعداد زیاد، پژوهشها ادامه دارد. ● ابررساناها و ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی: اصول کلی ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی (MHD) که از سال ۱۹۵۹ پژوهشهایی برای تولید برق به وسیله آنها شروع شده و هنوز ادامه دارد، بر این اساس است که جریان گاز پلاسما (بسیار داغ) یا فلز مذاب از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می‌شود. با عبور گاز داغ یا فلز مذاب، در اثر میدان مغناطیسی بسیار قوی موجود، یونهای مثبت و منفی به سمت الکترودهایی که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما یا فاز مذاب قرار دارند، جذب می‌شوند و مانند یک ژنراتور جریان مستقیم، تولید الکتریسیته را باعث می‌شوند. قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم با اینورترهای الکترونیک قدرت، به برق جریان متناوب تبدیل و به شبکه متصل می‌شود. با توجه به هزینه بالای تولید الکتریسیته در ژنراتورهای MHD، استفاده از آنها تنها به منظور یکنواختی منحنی مصرف در زمانهای پرباری شبکه مفید است. سیم‌پیچهای بزرگ ابررسانا که از مواد ابررسانای متعارف مانند آلیاژ نیوبیوم تیتانیوم ساخته شده‌اند برای تولید میدانهای مغناطیسی بسیار قوی مناسب و قابل استفاده است. اگر فاصله دو الکترود ۱/۰ متر، سرعت یونها ۴۰۰ متر بر ثانیه و میدان مغناطیسی ۵ تسلا باشد، ولتاژ خروجی ۲۰۰ ولت خواهد بود و در طول کانال ۶ متری و با قطر یک متر، ۴۰ مگاوات انرژی قابل تولید است. مزیت اصلی ژنرتورهای MHD وزن نسبتاً کم آنها در مقایسه با ژنراتورهای متعارف است که استقبال از کاربرد آنها را در صنایع هوایی و دریایی موجب شده است. منبع :http://mgn-physic.blogfa.com/post-45.aspx

ماهنامه زنگ نانو

نخستين شماره ماهنامه زنگ نانو توسط باشگاه دانش آموزي فناوري نانو به منظور ارتقاي سواد علمي دانش آموزان در زمينه ي علوم و فناوري نانو و زمينه سازي براي تحقيق و پژوهش در اين حوزه در مهر ماه 1388 منتشر شد.

آدرس سايت : www.nanoclub.ir

ده اختراع مهم كه دنياي علم را تغيير دادند

موزه ی علوم لندن از 10 کشف و اختراع مهم که دنیای علم را تغییر دادند، نگهداری میکند. دانستن اینکه چه چیزی تا به حال توانسته پیشرفت و تغییری شگرف در علم به وجود آورد، بسیار هیجان انگیز است پس این مطلب را از دست ندهید و به ادامه مطلب مراجعه کنید.

سفینه آپولو 10

آپولو 10 چهل سال پیش به عنوان یک نمونه آزمایشی برای اولین بار با 3 سرنشین به سمت ماه سفر کرد و با اینکه موفقیت آمیز نیود راه را برای آپوبو 11 باز کرد و آپولو 11 توانست به ماه برسد.
آپولو 10 (به عنوان اولین سفینه ای که توانست از جو خارج شود) راه را برای ما باز کرد، تا با عظمت دنیای بی انتها آشنا شویم.

موتور بخار

 

توماس نیوکامن در سال 1712 این موتور را اختراع کرد که این عکس مدلی از این موتور است که فرانسیس تامسون در 1791 در داربی شایر انگلستان ساخته است. این قدیمی ترین و سالمترین مدل از اختراع نیوکامن است.

در واقع این موتور مشکل بحران انرژی این روزگار را حل کرده است و اگر ساخته نمی شد مطمئناً بحران انرژی برای ما مشکلات بسیار زیادتری بوجود می آورد.

اگرچه نمی توان کاملاً این اختراع را به راه حل بحران انرژی تشبیه کرد، اما استفاده از سوخت های فسیلی تا قبل از این اختراع آقای نیوکامن تقریباً غیر ممکن بود.

تلگراف

تلگراف به عنوان اولین وسیله ی ارتباطی الکترونیکی در سال 1837 توسط چالز واتسون و ویلیام کوک ساخته شد که از مهمترین اختراعات بشر در زمینه ی ارتباطات است.

دستگاه تلگراف آنها به عنوان اولین و کاربردی ترین وسیله ی ارتباط دوربرد الکترونیکی شناخته شده و ایده ی شبکه های گسترده از این اختراع الهام گرفته است.

فورد مدل T

با دیدن این تیتر و عکس حتماً فکر میکنید این کمپانی فورد بود که اولین اتومبیل را ساخته؛ اما باید بدانید در واقع مدل T اولین اتوموبیلی بود که به تولید انبوه رسید و این خدمت فورد به جامعه ی بشری بود:

خط تولید

بله، خط تولید فورد، به عنوان اولین سیستم تولید انبوه در دنیا، انقلابی در صنعت و اقتصاد ایجاد کرد که امروز همه ی ما شاهد آن هستیم و باید خط تولید را مهمترین اتفاق در قرن گذشته دانست.

Pilot ACE Computer

 

یکی از نخستین کامپیوتر های جهان. ایده ی آقای جان وامر-اسلِی یعنی موتور که وی در (Automatic Computing Engin - ACE) محاسبه اتوماتیک ، سال 1936 داده بود، برای اولین بار و موقفیت آمیز در دهم ماه مِی 1950بر روی کامپیوتری که آلن تورینگ عملیات ساخت آنرا انجام داد، آزمایش شد.

این کامپیوتر در زمان خود پیشرفته ترین و سریعترین کامپیوتر در جهان بود که نمونه ی کوچکتری از مدل اولیه ی آلن تورینگ بود.

پایلوت اِیس هم در لیست مهمترین اختراعات بشر است، چرا که اولین نسل از کامپیوترهایی است که امروز ما را احاطه کرده اند.

موتور موشک V2

این موشک که وارنر وان بارون در سال 1942 آنرا ساخت در واقع اولین موشک دور برد بود که انقلابی در تکنولوژی موتور موشک به وجود آورد.

اگرچه این موشک متأسفانه در جنگ جهانی دوم تلفات بسیاری به بار آورد و بعداً هم راه را برای ساخت موشک های بالستیک باز کرد، اما یادمان باشد همین آقای وان بارون با ایده موتور موشکش آپولو 11 را به ماه رساند و موتور موشک او همچنان مورد استفاده قرار میگیرد.

پنی سیلین

پنی سیلین، اولین آنتی بیوتیک کشف شده در دنیا بود که الکساندر فلمینگ در سال 1928 آن را از هاگهای جمع شده ی قارچ (یا همان کپک) کشف کرد

اما تقریباً تا اواسط دهه 1940 که بر روی بیماران آزمایش نشده بود کسی نمی دانست پنیسیلین بهترین دارو برای بیماری های عفونی است. با کشف پنی سیلین میلیون ها بیمار و مجروح جنگی از مرگ حتمی نجات پیدا کردند. و از آن موقع به بعد پنیسیلین به عنوان اولین و عمومی ترین دارو برای بیماریهای باکتریایی و عفونی تجویز و مصرف شد و بعد از آن بقیه آنتی بیوتیک ها وارد دنیای پزشکی شدند.

رشته های مارپیچ DNA

اولین بارDN

توسط آقایان کریک و واتسون در سال 1953 مورد توجه قرار گرفت.

آنها حین آزمایشات خود روی ژن های انسانی با یک ساختار از موادی که مولکولهای این ژن ها را تشکیل میدهند روبرو شدند و با شکافتن آنها راز نظم حاکم بر سلولهای بدن را کشف کردند. DNA، امروزه موضوع مهمی در علم، صنعت و حتی مسائل امنیتی محسوب میشود و هنوز هم مطالعات زیادی در سطح جهان روی آن انجام میشود.

اشعه ایکس

برای اولین بار فیزیکدان آلمانی، ویلیام رونتگن در سال 1895 ا

را کشف کرد که بعد ها برای عکسبرداری از محل شکسته شده استفاده شدآخرین اختراعی که سایت نیوساینتیست در این لیست قرار داده لوکوموتیو بخار است.

در سال 1829 رابرت استفان سون لوکوموتیو بخارش را (که اول آنرا راکت استفان سون نامیده بود)، برای اولین بار در نیوکاسل انگلستان آزمایش کرد و برای اولین بار بالاترین سرعت در یک وسیله ی نقلیه که نیروی محرکه اش را به همراه دارد، ثبت کرد.

شاید خود استفان سون هم فکر نمی کرد این وسیله تا 150 سال بعد از آن سال هم در سطح جهان برای حمل و نقل مورد استفاده قرار بگیرد، اما همچنان از لوکوموتیو برای حمل و نقل استفاده می شود با این تفاوت که این وسیله بسیار پیشرفت کرده است.

این اختراعات و اکتشافات مهمترین اکتشافاتی بودند که به واقع دنیا را متحول کردند و علاوه بر کمک به بشریت، راه را برای پیشرفتهای بعدی هموار کردند.

منبع :http://vecam2.blogfa.com