Температура
Основное уравнение термодинамики $E_k=\frac{3}{2}kT$ показывает, что средняя кинетическая энергия каждой хаотически движущейся молекулы в трёхмерном пространстве (вообще, а не наших молекул–знаний) прямо пропорциональна температуре и эта зависимость линейна: с учётом коэффициента, называемого в физике постоянной Больцмана. То есть температуру можно рассматривать как дополнительный параметр для изменения скорости движения молекул в газе и жидкости. То есть помимо работы, которую совершает давление при перемещении молекул жидкости (усилия учителя), возможно добавление/убавление тепловой энергии сугубо через внешние воздействия, «вкладывая» её в суммарную кинетическую энергию, обсуждённую в предыдущих разделах.
Не столь важно как именно технически с точки зрения физики и методологически с точки зрения педагогики подводится или забирается это дополнительное тепло.
Тем не менее прямое использование этого уравнения возможно только именно для хаотического движения молекул, то есть полного равноправия движения по всем осям, чего нет даже при турбулентном движении жидкости, так как обычно имеется одно доминирующие направление и истинно хаотическим такое движение можно считать только в проекции на плоскость основного сечения (перпендикулярного направлению движения потока). С точки зрения термодинамики и степеней свободы $i$ это даст $E_k = kT$. Для ламинарного течения вообще можно использовать только сам факт прямой зависимости от температуры, а не точного дополнительного коэффициента в паре к постоянной Больцмана. Более того известно, что выражение $\frac{i}{2}$ имеет знаменитый вид $\frac{3}{2}$ только для одноатомного газа, но $i = 5$ для жёстких двухатомных молекул и $i = 6,8$ для газа многоатомных молекул.
Тем самым в рамках модели теоретическое исследование о возможном существовании понятия степеней свободы в приложении к педагогике преждевременно. Для этого сначала необходимо накопить данные фактических измерений, так как повторимся — абсолютное большинство законов термодинамики в простом аналитическом виде существуют только в среднем. Тем самым мы закладываем фундамент для важного дополнительного исследования в котором по результатам моделирования согласованного с натурными измерениями, мы получим набор коэффициентов пропорциональности и их необходимо классифицировать ища зависимость типа $\mathrm{Константа}_1\cdot\frac{i}{\mathrm{Константа}_2}$. Результаты заранее предсказать невозможно, но, как и в природе, крайне вероятно что различные методики, техники и способы организации обучения окажутся разделены на небольшое количество групп (от трёх до пяти), причём необязательно вычисленные степени свободы этих методов будут последовательными числами.
Предварительно обобщая, дополнительное количество теплоты сообщаемое (или отбираемое) телу $Q = C\cdot\Delta T$, где параметр $C$ называется теплоёмкостью и определяется свойствами материала. Тем самым в рамках модели (как только что описали в предыдущем параграфе) не стоит ожидать появления одной фундаментальной постоянной для всех случаев педагогической практики, это противоречит даже здравому житейскому смыслу.
Напомним, что мы обсуждаем принципиальные моменты функционирования предлагаемой и постепенно улучшаемой модели, то есть сознательно рассматриваем её идеализированную форму. Поэтому если существует некоторое техническое решение для выполнения анонсированной задачи, а именно быстрого локального нагрева/охлаждения (желательно сразу на всю глубину, или с минимальной задержкой), стоит поискать аналогии этому решению в педагогико-психологическом плане, особенно если речь идёт о необходимости одинаковой степени воздействия на учеников с разным уровнем мотивации.
Например:
Единственное с чем следует быть аккуратным при дополнительном нагревании потока — это подогрев в предкритическом состоянии, так как может нарушиться ламинарность потока. С другой стороны, использование охлаждающих элементов способно понизить интенсивность и даже погасить турбулентность, только в отличие от её образования, гашение турбулентности процесс более длительный. В нашей реальной жизни и учёбе мы даже говорим: «Разгорячиться» и «Остыть» соответственно, то есть с точки психологии и педагогики учителя прекрасно знакомы с теоретической возможностью повлиять на конкретного ученика и/или их группу с определёнными характеристиками.
Просто педагогически (в отличие от физики) это не всегда гарантированно. Плюс не все методы воздействия этичны или вообще допустимы. Однако в рамках модели мы снова не обнаруживаем противоречий и препятствий. Просто повторим, что в физическом плане гарантированно можно организовать гибкое управление (коррекции) там и тогда, когда это необходимо. Эффективность и гарантированность (и частично своевременность) в педагогическом плане гораздо ниже.
Дополнительно следует подчеркнуть, что при ламинарном движении потока температурные изменения будут провоцировать в первую очередь изменения в скорости по направлению движения потока, и меньше в стороны; особенно при небольшой интенсивности локального нагрева. То есть плавные изменения гораздо безопасней для сохранения ламинарности потока и плавности в изменении существующих уровней мотивации учеников.
Проверив осмысленность и корректность внедрения температуры в нашу модель, мы оставили пока открытым вопрос: «А что означает эта температура в терминах педагогики?» Практика работы учителя даёт вербальные подсказки посредством часто используемых метафор: “Возбуждать интерес” или “Пробудить интерес” в смысле «Подогреть интерес». Когда мы так говорим, то не упоминаем явно или неявно ни интенсивность воздействия, ни его длительность, ни «устойчивость». Мы так говорим когда появляется осознанная нужда и/или дополнительное желание. Лучше всего, когда желание соответствует необходимости (пусть и частично), причём мы это осознаём и даже есть идеи как этим воспользоваться для достижения объективной цели. Тем более что наличие такого интереса вовсе не означает его постоянства и подразумевает возможность учиться лучше именно в данной конкретной ситуации.
Поэтому считаем возможным связать изменения температуры с задачами: сделать интересным или наоборот – отвлечь внимание.
На практике сделать такие изменения истинно плавными не получается, то есть говорить о температуре как непрерывной величине в строго математическом смысле не получиться. Скорее о нескольких градациях возникающей температурной шкалы: качество воздействия тем выше, чем больше уровней градации мы гарантированно можем использовать.
Сами по себе способы вызывания или отвлечения интереса на практике часто оказываются контекстно-зависимыми, то есть зависят как от изучаемой темы, так и от личности учителя. Поэтому я не настаиваю, что температура должна интерпретироваться именно как интенсивность интереса. Это больше проверка возможности задать понятную и осмысленную интерпретацию температуры как педагогического изменяемого и достаточно стабильного фактора.
Не столь важно как именно технически с точки зрения физики и методологически с точки зрения педагогики подводится или забирается это дополнительное тепло.
 |
| Уместно ли понятие тепловой машины в педагогике? |
Предварительно обобщая, дополнительное количество теплоты сообщаемое (или отбираемое) телу $Q = C\cdot\Delta T$, где параметр $C$ называется теплоёмкостью и определяется свойствами материала. Тем самым в рамках модели (как только что описали в предыдущем параграфе) не стоит ожидать появления одной фундаментальной постоянной для всех случаев педагогической практики, это противоречит даже здравому житейскому смыслу.
Напомним, что мы обсуждаем принципиальные моменты функционирования предлагаемой и постепенно улучшаемой модели, то есть сознательно рассматриваем её идеализированную форму. Поэтому если существует некоторое техническое решение для выполнения анонсированной задачи, а именно быстрого локального нагрева/охлаждения (желательно сразу на всю глубину, или с минимальной задержкой), стоит поискать аналогии этому решению в педагогико-психологическом плане, особенно если речь идёт о необходимости одинаковой степени воздействия на учеников с разным уровнем мотивации.
 |
| Самые обыкновенные тепловые нагревательные элементы |
- Каркас в виде решётки-сетки из тончайших равноудалённых балок, ориентированных перпендикулярно к направлению движения, перегораживает всю трубу. Такое решение сможет оказывать кратковременное влияние на всех учеников (погружаемый нагревательный элемент регулярной структуры). Форма и расположение элементов может быть и другим, но мы хотим полагать их достаточно частыми и равномерно распределёнными.
- Термополоса в форме кольца на внутренней поверхности больше всего будет влиять на слабо мотивированных учеников по всей своей длине (короткий участок); закрепив её снаружи трубы, из-за нагревания стенок эта «полоска» станет чуть шире. При этом общая длительность оказания эффекта будет прямо пропорциональна ширине такого нагревательного кольца. Степень влияния убывает по мере удаления от стен.
- Тончайший пруток/ось по центру трубы на своём протяжении в первую очередь будет влиять на учеников с большей мотивацией. Степень влияния убывает по мере удаления от центра.
- Если нагреватели или наоборот, охладители круглой цилиндрической формы вставлять сосно с воображаемой центральной осью трубы, то с помощью набора таких колец можно создавать весьма разнообразные температурные условия послойно. Можно назвать это микроклиматом для студентов определённых уровней мотивации.
Этот тип нагревателя можно реализовывать в двух видах:- Сплошная поверхность с возможностью задать разные температуры на внутренней (для более мотивированных учеников) поверхности и на внешней (для менее мотивированных учеников). Цельность поверхности символизирует жёсткое воздействие и контроль, то есть частица–ученик может перемещаться только в пределах некоторого условного слоя пока частица движется сквозь управляющий участок.
- Решетчатая или «дырчатая» форма поверхности цилиндров задаёт единую температуру по обе стороны от себя и не являясь истинно сплошной, позволяет частицам менять уровни мотивации по мере прохождения через управляющий участок (по ходу реализации запланированного учителем эффекта).
Единственное с чем следует быть аккуратным при дополнительном нагревании потока — это подогрев в предкритическом состоянии, так как может нарушиться ламинарность потока. С другой стороны, использование охлаждающих элементов способно понизить интенсивность и даже погасить турбулентность, только в отличие от её образования, гашение турбулентности процесс более длительный. В нашей реальной жизни и учёбе мы даже говорим: «Разгорячиться» и «Остыть» соответственно, то есть с точки психологии и педагогики учителя прекрасно знакомы с теоретической возможностью повлиять на конкретного ученика и/или их группу с определёнными характеристиками.
Просто педагогически (в отличие от физики) это не всегда гарантированно. Плюс не все методы воздействия этичны или вообще допустимы. Однако в рамках модели мы снова не обнаруживаем противоречий и препятствий. Просто повторим, что в физическом плане гарантированно можно организовать гибкое управление (коррекции) там и тогда, когда это необходимо. Эффективность и гарантированность (и частично своевременность) в педагогическом плане гораздо ниже.
Дополнительно следует подчеркнуть, что при ламинарном движении потока температурные изменения будут провоцировать в первую очередь изменения в скорости по направлению движения потока, и меньше в стороны; особенно при небольшой интенсивности локального нагрева. То есть плавные изменения гораздо безопасней для сохранения ламинарности потока и плавности в изменении существующих уровней мотивации учеников.
Проверив осмысленность и корректность внедрения температуры в нашу модель, мы оставили пока открытым вопрос: «А что означает эта температура в терминах педагогики?» Практика работы учителя даёт вербальные подсказки посредством часто используемых метафор: “Возбуждать интерес” или “Пробудить интерес” в смысле «Подогреть интерес». Когда мы так говорим, то не упоминаем явно или неявно ни интенсивность воздействия, ни его длительность, ни «устойчивость». Мы так говорим когда появляется осознанная нужда и/или дополнительное желание. Лучше всего, когда желание соответствует необходимости (пусть и частично), причём мы это осознаём и даже есть идеи как этим воспользоваться для достижения объективной цели. Тем более что наличие такого интереса вовсе не означает его постоянства и подразумевает возможность учиться лучше именно в данной конкретной ситуации.
Поэтому считаем возможным связать изменения температуры с задачами: сделать интересным или наоборот – отвлечь внимание.
 |
| Правда не так конечно... |
На практике сделать такие изменения истинно плавными не получается, то есть говорить о температуре как непрерывной величине в строго математическом смысле не получиться. Скорее о нескольких градациях возникающей температурной шкалы: качество воздействия тем выше, чем больше уровней градации мы гарантированно можем использовать.
Сами по себе способы вызывания или отвлечения интереса на практике часто оказываются контекстно-зависимыми, то есть зависят как от изучаемой темы, так и от личности учителя. Поэтому я не настаиваю, что температура должна интерпретироваться именно как интенсивность интереса. Это больше проверка возможности задать понятную и осмысленную интерпретацию температуры как педагогического изменяемого и достаточно стабильного фактора.
Комментарии
Отправить комментарий