Головна » Статті » Трудове навчання » Уроки 7-9 класи

Об'єкти технологічної діяльності. Методи проектування


Мета: ознайомити учнів з об'єктами технологічної діяльності та методами проектування;розвивати уяву, просторове та логічне мислення; виховувати почуття прекрасного, повагу та культуру праці.
Обладнання та література: підручники, каталоги, довідники, журнали.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
СТРУКТУРА УРОКУ
I. Організаційна частина
II. Актуалізація знань і мотивація навчальної діяльності учні
III. Вивчення нового матеріалу
IV. Практична робота: Прилад для демонстрації короткого замикання
V. Підсумки уроку
VI. Домашнє завдання

ХІД УРОКУ
I. Організаційна частина
Перевірка присутності учнів та призначення чергових.
II. Актуалізація знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Фронтальне опитування
1. Назвіть перспективи розвитку й удосконалення технологій.
2. Як ви розумієте, що таке автоматизація та комп'ютеризація технологічних процесів?
3. Поясніть, де застосовують промислових роботів?
4. Які основні правила безпечної праці ви знаєте?
5. Як потрібно доглядати за робочим місцем?
6. Яких санітарно-гігієнічних вимог потрібно дотримуватися під час
роботи в шкільних майстернях? 7. Що називають робочим місцем? Яким є його призначення?
Узагальнюючи відповіді учнів, учитель повідомляє, що на уроці вони ознайомляться з теорією розв'язання винахідницьких задач та і ч застосуванням у процесі проектування нових виробів, обладнання, і технологічними процесами, з основними евристичними перетворенн¬ями на етапах розвитку техніки.
III. Вивчення нового матеріалу 
Технічною моделлю називається відтворення машини, механізму, приладу або споруди для експериментальної або навчальної мети.
Об'єкт моделювання називають оригіналом. Співвідношення розмірів оригіналу й моделі залежить від умов і завдання моделюван¬ні н. У більшості випадків модель відтворює оригінал у зменшених розмірах, але часто її виготовляють значно більших розмірів. Так, наприклад, якщо треба наочно показати на моделях взаємодію Частин механізму ручного годинника, пружинного манометра, затвора фотоапарата тощо, то, зрозуміло, що ці частини слід зробити в кілька разів більшими, ніж оригінали. Але модель екскаватора треба зменшити н 10-20 разів порівняно з оригіналом. В окремих випадках розміри | моделі й оригіналу можуть бути однаковими (наприклад, модель дрилі, двигуна, літака, судна тощо.)
Виготовляючи модель або користуючись уже готовою, можна краще засвоїти принцип дії машини, механізму, приладу, краще зрозуміти і засвоїти суть фізичних явищ, на основі яких вони діють, наочно простежити взаємодію частин і роботу об'єкта в цілому.
  За будовою і призначенням навчальні технічні моделі можна умовно поділити на три групи.
До першої групи належать моделі, за якими вивчають конструк¬цію або робочий процес машин і механізмів. Ці моделі бувають недіючими (за ними вивчають лише конструкцію) — їх зазвичай називають макетами — і діючими (за ними, крім конструкції, можна вивчати робочий процес машини або механізму). Характерною особливістю моделей цієї групи є ідентичність (ідентичний — від лат. identis — однаковий) конструкцій моделі й оригіналу, однакове співвідношення розмірів однойменних частин і елементів, однакове взаємне розміщення деталей і частин, інакше кажучи, модель і оригінал є геометрично подібними.
        До другої групи належать виключно діючі моделі, призначені для демонстрування робочих процесів, що відбуваються в оригіналі, принципу його дії, суті окремих фізичних явищ тощо. Особливістю моделей другої групи є спрощена, схематична конструкція порівняно і оригіналом, мінімальна кількість частин і деталей при чітко вираженій наочності принципу дії оригіналу або фізичної суті виучуваного явища.
На рис. 1 зображено дві моделі літака: перша з них — модель-макет (рис.1а) — дає уявлення про конструктивні форми одного і типів навчально-тренувальних літаків; друга — літаюча модель (рис. 1б) — дає уявлення про принцип дії гвинтових літаків. Ця модель не миє другорядних деталей, але такі характерні деталі, як повітряний Гвинт, несучі площини — крила і хвостове оперення — збережені. Повітряний гвинт приводиться в дію гумовим двигуном* завдяки чому модель відтворює рух літака в повітрі.
        До третьої групи належать динамічні моделі, які є проміжними між діючими і недіючими. Ці моделі призначені для наочного відтворення взаємодії частин машин і механізмів під час роботи. Особливістю динамічних моделей є те, що в них частини рухаються не "наслідок відтворення робочого процесу машини або механізму, як у моделей першої групи, а за допомогою ручного або механічного при-Юда,
Прикладом моделі третьої групи є показана на рис. 2 модель чоти¬ритактного двигуна внутрішнього згоряння. При обертанні рукоятки 14 обертається жорстко з'єднаний з нею колінчастий вал, який при¬водить удію шатун 2 і поршень 5. Мале зубчасте колесо 15, насаджене на колінчастому валі, входить у зачеплення з колесом 10, передає через нього рух колесам 9 і 11. Ці колеса приводять у дію кулачки З і 8, що керують всмоктуючим 4 і вихлопним 7 клапанами. Електричні затискачі 13 і 16 призначені для вмикання батареї, яка подаватиме і грум на лампочку 6. При наближенні поршня до верхнього положення при такті стиску рухомий контакт І2 замикає електричне коло, і лампочка засвічується, показуючи момент запалювання робочої суміші.
Підготовка до моделювання
Починаючи виготовляти модель тієї чи іншої машини або приладу, треба насамперед добре розібратися в їх будові, роботі і призначенні з'ясувати фізичні закони і явища, покладені в основу їх дії.
Вивчення будови і фізичних основ об'єкта моделювання слід починати зі спостереження його в дії. Потім, якщо можливо, треба розібрати його, вивчити будову і взаємне розміщення всіх основних частин і деталей. При цьому на всі деталі, які мають бути виготовлені, треба зробити ескізи з указівками про матеріали й обробку, проставити розміри тощо.
        Після закінчення підготовчих робіт переходять до складання робочого проекту моделі і розробки конструкції її деталей. Насамперед вибирають розміри моделі, ураховуючи наявність матеріалів, обладнання навчальних майстерень, умови її складання, зберігання й експлуатації. Установивши приблизно габаритні (зовнішні) розміри моделі, визначають її масштаб, тобто співвідношення розмірів моделі й оригіналу.
При побудові моделей першої групи (для демонстрування конструкції) треба дотримуватися прийнятого масштабу для всіх частин і деталей, бо інакше порушуватимуться їх відносні розміри і модель неможливо буде скласти.
При конструюванні і побудові моделей другої групи (для демон¬стрування принципу дії машини або механізму) немає потреби дотримуватися однакового масштабу для всіх частин і деталей.
Основними матеріалами для моделювання є: жерсть, листова сталь, стальний і мідний дроти, алюміній, пластмаси, металеві й скляні трубки, деревина липи, берези, сосни, бука, фанера, клей столярний, казеїновий і БФ-2, цвяхи, гвинти, фарби і лаки. Крім того, при моделюванні застосовують готові деталі (наприклад, зубчасті колеса, осі, підшипники, ходові гвинти, пружини тощо). Ці деталі можна взяти з непридатних годинників, фізичних і технічних приладів а також з набору «Конструктор».
При організації пошуку технічних ідей у процесі розробки технічної задачі широко використовують евристичні прийоми пошук} технічних рішень.
Одним з найдоступніших і найпоширеніших евристичних методи є метод «мозкового штурму». Застосування його вимагає попередньої підготовки. Інший евристичний метод — метод «морфологічної ящика» відомий так само, як і метод «чорного ящика». Суть його полягає в тому, що учням відразу називають кінцевий результат дії якого-небудь пристрою, який необхідно отримати, наприклад, для передачі руху. Відомий вхід і виходи. Необхідно визначити, що повинно бути там, усередині «ящика». Потім треба вибрати відповіді варіант вирішення. Особливості застосування цього методу в роботі ;і учнями полягають у тому, що учням часто потрібна підказка для подолання інерції мислення. У даному разі підказка може бути запро¬понована у вигляді переліку робочих принципів, використаних при визначенні змісту «ящика».
Без цієї підказки багато учнів обмежуються тільки відомим їм принципом механічних пристроїв, а іноді електричних. Ящик з переліком («підказка») завжди сприяє різкому зростанню кількості пропонованих варіантів розв'язання завдань. При цьому учні не тільки демонструють практичну спрямованість, знання з основ наук, а й переконують в їх політехнічному змісті і одержують навички пошуку рішень.
Практична робота № 1
Прилад для демонстрації короткого замикання
 
Прилад допомагає наочно представити дію запобіжних пробок при перевантаженнях або коротких замиканнях в електричних мереж (рис. 1).
Виготовлення приладу є частково електромонтажем конструкції ІІ готових деталей. До місць розривів проводів за допомогою клем 5 приєднують невеликі відрізки-вставки 12 — нікелевий дріт діа¬метром 0,15-0,2 мм. Для випробування прилад вмикається в міську освітлювальну мережу.
При відкинутій перемичці з'єднувачі 9 вставки витримують струм, що проходить по ланцюгу; якщо ж накинути перемичку на дроти 8, що підводять струм до електричної лампочки, тобто зробити коротке замикання, то один або обидва нікелеві дроти перегорять.
При повторенні досвіду треба перемичку відкинути від проводів 1 замінити вставки, що перегоріли.
Випробування проводиться тільки вчителем.
Під час проведення поточного інструктажу вчитель шляхом опи¬тування школярів розповідає про можливі випадки виникнення короткого замикання в побуті й у техніці: у несправних штепсельних розетках (при замиканні їх контактів), в електричному дроті в місці и ходження його у вилку (через постійний вигин дроту в цьому місці порушується його ізоляція, що призводить до замикання проводів), V місцях приєднання проводів до побутових нагрівальних приладів: у електричних патронах, при замиканні кінців, що приєднуються до тих проводів, а також у місцях розгалужень проводів (коли приєднання їх виконано без необхідної надійної обмотки оголених кінців ізоляційною стрічкою). У всіх випадках при порушенні ізоляції проводів можливе коротке замикання. Тому всі дроти і їх відгалуження повинні бути захищені запобіжниками.
Учням пояснюється, що, як правило, запобіжники ставлять на початку дроту або відгалуження, якщо довжина відгалуження біль¬ше 1 м, у місцях зміни перетину проводів освітлювальної мережі и бік зменшення. Запобіжники повинні бути встановлені в увідному кабельному ящику, магістральних і групових щитках.
За нормами для житлових будинків групові лінії в квартирах захищаються запобіжниками на 10 А; захист уведення в квартиру виконується на 15 А; стояка — на 20 А.
Конструкторські завдання
1. Виготовити підставу (панель).
2. Кріпити деталі по місцю.


V. Підсумки уроку
Контрольні запитання
І. Що називається технічною моделлю?
2. Для чого призначені навчальні технічні моделі?
3. Як можна поділити за будовою і призначенням навчальні технічні моделі?
4. Укажіть особливості недіючий моделей-макетів, діючих і дина¬мічних моделей? 
5. Яка послідовність виготовлення моделей?
6. Які вимоги ставлять до остаточної обробки моделей? 
7. Що слід розуміти під облегшуючими пристроями?
8. Яка послідовність розробки і виготовлення облегшуючих при¬строїв?
9. Які основні правила конструювання облегшуючих пристроїв?
VI. Домашнє завдання
Вивчити об'єкти технологічної діяльності та методи проектування.

 

Категорія: Уроки 7-9 класи | Додав: ROM@N (13.05.2010)
Переглядів: 3781 | Рейтинг: 4.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: