Методика проведения занятий по элементам машиноведения на уроках технологии

58

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I. Анализ взаимосвязи технологического образования и элементов машиноведения

1.1. Сущность понятий технология и технологическое образование

1.2. Методика обучения школьников элементам машиноведения

Глава II. Методика проведения занятий по элементам машиноведения на уроках технологии

2.1. Методы обучения и их классификация

2.2. Развернутые сценарии уроков

2.3. План - конспекты уроков

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Знания учащихся по машиноведению широко используются при изучении обработки материалов на станках, и, наоборот, при формировании понятий по машиноведению учитель опирается на знания учащихся по обработке материалов на станках. Поэтому необходимо соблюдать определенную последовательность в чередовании учебного материала, чтобы избежать относительного опережения или отставания. Это достигается лишь в том случае, если учитель систематизирует учебный материал. Искусство преподавания каждой дисциплины имеет свои особенности и специфику в соответствии с содержанием, однако, в данном пособии излагается общая методика преподавания всех общетехнических дисциплин.

Поскольку в обучение технологии входят элементы машиноведения для этого необходимо расширение лабораторной базы, исходя из этого - выбранная тема «Методика обучения элементам машиноведения на уроках технологии» курсовой работы является актуальной.

Объектом работы является технологическая подготовка учащихся элементам машиноведения на уроках технологии в системе технологического образования.

Предметом работы является развитие технологических знаний, умений и навыков у учащихся на уроках технологии.

Целью является определение значения технологической подготовки элементам машиноведения на уроках технологии учащихся в системе технологического образования.

Гипотеза данной работы сводится к тому, что выполнение проектной деятельности эффективно если:

1. В содержание обучения будут введены изучение элементов машиноведения.

2. Для наибольшей эффективности освоения материала на занятиях будут использоваться наглядные пособия.

Задачами курсовой работы являются:

1. Обзор теоретической и методической литературы по теме курсовой работы;

2. Дать понять учащимся о понятии технология и технологическое образование;

3. Разработать план - конспекты уроков по проблеме исследования.

Методами курсовой работы при выполнении поставленных задач являются:

1. Теоретический анализ научно-методической литературы.

2. Применение логических приемов сравнения, анализа, синтеза, абстрагирования и обобщения для построения дедуктивных и индуктивных умозаключений, представленных в изложении данной работы.

3. Реализация уроков технологической подготовки учащихся.

ГЛАВА I. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ЭЛЕМЕНТОВ МАШИНОВЕДЕНИЯ

1.1. СУЩНОСТЬ ПОНЯТИЙ ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Технология - это определенная последовательность производственных операций, действий, обеспечивающих изготовление какой - либо продукции заданных параметров, качеств.

Технология занимается выявлением физических, химических, биологических закономерностей с целью изучения и использования наиболее эффективных и экономных процессов.

Таким образом, технология - наука о преобразовании и использовании материи, энергии и информации по плану и в интересах человека, включая необходимые для этого методы и средства.

XXI век ознаменован становлением новой парадигмы образования, нацеленной на развитие личности в динамично изменяющемся мире [3].

Кардинальные изменения социально - экономических ориентиров общества в сфере духовных и материальных ценностей, необходимость подготовки выпускников школы к жизни в условиях самостоятельного преодоления сложностей рыночной экономики ставят проблему совершенствования системы технологической подготовки на качественно новый уровень учащихся. Установлено, что процесс подготовки к труду должен не просто соответствовать требованиям уровня развития техники и технологий, но и гибко реагировать на возможную схему избираемых обществ, альтернатив.

Технологическое обучение - это процесс подготовки учащихся и молодежи к практической деятельности на основе формирования в их сознании технологической картины мира как важнейшего элемента мировоззрения и развития таких качеств личности, как преобразующее мышление и творческие способности.

Технологическое образование представляет собой прогрессивную линию движения человека, процесс развития талантов и способностей личности, стремление к совершенствованию интеллекта через реализацию собственных умений и навыков, способность приобретать и систематизировать знания, и как результат - адаптацию к социальным и технологическим изменениям.

Реализация образовательных, развивающих возможностей образовательной области «Технология» представляет собой многостороннее взаимодействие учащихся как активных субъектов деятельности с окружающей социально - экономической, производственной, природно-социальной средой, в процессе, которого они формируются как личности - представители экосистемы «Человек - Природа - Общество» [10].

1.2. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ МАШИНОВЕДЕНИЮ

Учебной программой уделяется большое внимание обучению учащихся станочным операциям и сообщению им начальных об-щих сведений о машине. Это не случайно. Во-первых, одна из главных задач трудового обучения в V--VII классах состоит в том, чтобы дать учащимся правильное представление о харак-тере современного общественного производства и о путях его дальнейшего развития. Наиболее показательным в этом отноше-нии является замена ручного труда механизированным и автома-тизированным. Поэтому было бы недопустимым ограничиться ознакомлением учащихся только с ручной обработкой материалов.

Во-вторых, опрос учащихся показывает, что многие пятикласс-ники на основании жизненного опыта имеют представление о ма-шине, механизме, детали. Это свидетельствует о том, что сама жизнь требует ознакомления учащихся V--VII классов с эле-ментами машиноведения на научной основе, что важно для уси-ления политехнической направленности образования.

В-третьих, начиная профессиональное обучение в VIII классе, учителю значительно легче будет обеспечить формирование новых понятий, если он сможет опереться на знания учащихся об уст-ройстве какой-либо конкретной машины, приобретенные в V--VII классах [6].

При обучении учащихся станочным операциям и при ознаком-лении с общими сведениями о технологических машинах перед учителем труда, кроме общих учебно-воспитательных задач трудо-вого обучения, ставятся следующие основные задачи:

раскрыть преимущества машинного труда по сравнению с ручным;

познакомить с общим устройством сверлильного, токарного и фрезерного станков и дать на этой основе представление о тех-нологической машине;

сформировать основные понятия о детали, механизме, ма-шине. Дать представление о классификации машин;

обучить работе на деревообрабатывающих и металлорежу-щих станках. Дать представление об обработке материалов сня-тием стружки;

познакомить на базе деревообрабатывающих и металлоре-жущих станков с типовыми деталями машин, видами их соеди-нений и механизмов;

познакомить с процессом разборки и сборки машин и от-дельных сборочных единиц.

Учебной программой по труду в V--VII классах по соображе-ниям дидактики на обработку материалов вручную отводится больше времени, чем на обработку материалов на станках. Чтобы у учащихся не сложилось на этом основании неправильное пред-ставление о главенствующей роли ручной обработки материалов в условиях современного промышленного производства, учитель должен дать учащимся понятие о преимуществах машинного тру-да и показать его место в народном хозяйстве. Для этой цели обработка материалов на станках сопоставляется с обработкой материалов вручную по показателям, которые позволяют убедить-ся в ее преимуществе, а именно: производительность труда, точ-ность обработки, трудоемкость процесса изготовления детали [8].

Раскрывая преимущества машинной обработки материалов по сравнению с ручной, следует в то же время предостеречь учащих-ся от недооценки значения слесарной и столярной профессий для народного хозяйства. Поэтому учитель, с одной стороны, подчер-кивает, что ручная обработка не утратила и еще долго не утра-тит своего самостоятельного значения, а с другой стороны, пока-зывает на примерах что, владея приемами ручной обработки, легче научиться работе на станках.

Задачи политехнического образования требуют, чтобы учащие-ся имели общие понятия о машине, детали, механизме и т. п. На базе этих понятий можно систематизировать знания учащих-ся по машиноведению.

В учебно-методической литературе встречаются различные, под-час противоречивые определения понятия «машина». Машина определяется как устройство, выполняющее механические движе-ния для преобразования энергии, материалов и информации. Усво-ить эти понятия учащимся V--VII классов школы не под силу. Поэтому, опираясь на это общее определение, с учетом общего развития учащихся, можно воспользоваться, например, таким опре-делением: «Машиной называется механизм или система механиз-мов, предназначенная для преобразования энергии или выполне-ния полезной работы».

Общее определение понятия «механизм» выведено на базе теории механизмов и машин и недоступно пониманию учащихся. В связи с этим можно рекомендовать, например, такое опреде-ление понятия «механизм»: «Совокупность деталей, в которой пе-ремещение одной детали (ведущей) вызывает совершенно определенные перемещения остальных деталей этой системы, называется механизмом» [15].

Наконец, определение понятия «деталь» можно рекомендовать в следующей формулировке: «Отдельные части механизмов и ма-шин, изготовленные без сборочных операций, называются дета-лями машин. Деталью считают часть машины или механизма, состоящую из одного куска материала».

Определения перечисленных понятий изучаются в V--VII клас-сах. Этому предшествует накопление знаний учащихся, так что формирование понятий осуществляется как единый дидактический процесс на протяжении нескольких лет.

Рассмотрим, например, как происходит формирование понятия «машина».

Учащиеся знакомятся с машинами на практических занятиях в учебных мастерских на примере оборудования для обработки древесины и металлов резанием. Впервые учащиеся встречаются с деревообрабатывающими станками в V классе. Конечно, пятиклассники не подготовлены еще к тому, чтобы воспринять станок как машину. Знакомство их с данным оборудованием носит в основном описательный характер. Однако уже здесь необходимо сообщать ученикам знания, которые послужат впоследствии базой для формирования понятия «машина».

Для этого нужно, прежде всего, указать на некоторые из качеств деревообрабатывающих и металлорежущих станков, характерные для любой машины: более высокую, чем при ручных видах работ, производительность труда и облегчение труда рабочего. В V классе учащиеся знакомятся с устройством сверлильного станка и выполняют на нем обработку древесины и металлов. Учащиеся узнают, из каких частей состоит сверлильный станок, приобретают умения по управлению станком и выполнению на нем основных трудовых приемов. Однако станок по-прежнему не рассматривается еще как технологическая машина [20].

В VI классе происходит качественное изменение в содержании изучения названного выше оборудования: станки рассматриваются как машины. Для такого изучения машин к этому времени созданы необходимые предпосылки. Учащиеся накопили достаточный опыт и получили начальные знания по физике, необходимые им для осмысливания процессов, происходящих в станках, с позиций основ наук. Таким образом, учащиеся оказываются подготовленными к формированию понятия «машина», и оно дается им вначале на примере токарного станка, а затем представление учащихся о машине расширяется.

Можно создать у учащихся некоторое представление о классификации машин. Задача эта вполне обоснована и посильна, если опереться на опыт учащихся и их знания по основам наук.

В настоящее время машины принято делить на две большие группы. Это машины-орудия и машины-двигатели. В свою очередь, среди машин-орудий различают машины технологические, а также машины транспортные и транспортирующие. На занятиях в мастерских учащиеся знакомятся достаточно подробно и глубоко с технологическими машинами. Знакомятся они также с электрическими машинами. К этому нужно добавить знания учащихся о двигателях внутреннего сгорания, а также их знания на базе жизненного опыта о назначении и устройстве транспортных машин (автомобилей и др.). Если все это учесть, то становится очевидной подготовленность учащихся к формированию некоторого представления о классификации машин [24].

Формирование представлений о классификации машин строится на основе сопоставления различных машин по назначению и конструкции. При этом ставится задача показать, что при всем своем многообразии машины имеют много общего. Именно поэтому не обязательно знакомиться со всеми машинами (что практически и невозможно), чтобы составить себе представление о них. Достаточно рассмотреть наиболее типичные машины, по которым можно судить о родственных машинах, близких к типовым по своему назначению и конструкции. Например, опираясь на знания об устройстве токарного станка, можно создать у учащихся представление о металлорежущем оборудовании в целом. Таким образом, при формировании представления о классификации машин следует иметь в виду не ознакомление учащихся со всеми машинами, а обобщение знаний, которые были получены на занятиях по труду, предметам естественно-математического цикла и вне школы.

Большое значение придается ознакомлению учащихся с кинематическими схемами машин, так как именно на них легче всего показать то общее, что характерно для машин, различных по конструкции и назначению. Опыт работы учителей убеждает, что благодаря применению кинематических схем значительно облегчается изучение устройства машин, их регулирование, нахождение неисправностей.

Обучение учащихся чтению кинематических схем целесообразно начинать с сопоставления схем с машинами и механизмами, которые они изображают. Специальные исследования позволяют рекомендовать такую последовательность чтения и составления кинематических схем:

· чтение схем: выяснить название, назначение и применение машины; объяснить принцип ее работы; прочитать спецификацию и определить положение деталей машины, способы и последовательность передачи движений;

· составление схем: определить принцип работы станка; определить положение источника движения и рабочих органов; определить виды движений; определить способы и последовательность передачи механической энергии; пользуясь условными обозначениями кинематических схем, показать относительное размещение источника движения либо ведущего вала, промежуточных валов, ведомого вала, деталей на валах с учетом их крепления и работы; показать графическую связь между валами на основе существующих в механизмах передач; дать контуры корпуса машины.

Знания учащихся по машиноведению широко используются при изучении обработки материалов на станках, и, наоборот, при формировании понятий по машиноведению учитель опирается на знания учащихся по обработке материалов на станках. Поэтому необходимо соблюдать определенную последовательность в чередовании учебного материала, чтобы избежать относительного опережения или отставания. Это достигается лишь в том случае, если учитель систематизирует учебный материал, руководствуясь следующими рекомендациями об этапах обучения:

Учащиеся знакомятся с общим устройством сверлильного станка и овладевают приемами управления им, приемами сверления и рассверливания отверстий. Вводятся понятия «деталь», «механизм», «машина», которые формируются на базе знаний учащихся об устройстве станка. Благодаря этому становится возможным создать у учащихся первые представления о типовых деталях, так как можно проиллюстрировать использование одинаковых деталей в различных станках. Вместе с тем можно познакомить на конкретных примерах с некоторыми специальными деталями (станина, шпиндель и др.).

Учащиеся знакомятся с устройством и работой токарных станков для обработки древесины и металлов. Токарный станок рассматривается как машина, состоящая из двигателя, передаточного механизма и рабочего органа. Учащимся предлагается решить и дать соответствующее обоснование, является ли машиной сверлильный станок.

Представление учащихся о машинах расширяется. Их знакомят с классами машин (машины-двигатели и машины-орудия).

Учащиеся знакомятся с развитием орудий труда на примере деревообрабатывающих и металлорежущих инструментов и машин. Перед ними раскрывается перспектива дальнейшего развития обработки металлов снятием стружки за счет автоматизации технологического процесса.

Вводится понятие «типовые детали», рассматриваются виды соединений и механизмов. При этом используются знания учащихся об устройстве деревообрабатывающего и металлорежущего оборудования.

Формируются умения по разборке и сборке. В качестве объектов работы используются сборочные единицы токарного станка.

Обобщаются знания учащихся по обработке металлов на станках. Для этой цели сопоставляются различные виды обработки и характерные для них режущие инструменты. На базе знаний учащихся по физике рассматривается процесс образования стружки. Учащиеся знакомятся с видами работ по изготовлению деталей машин на металлорежущих станках.

Сопоставляются металлорежущие станки с тем, чтобы выявить в них типичные черты, характерные для технологической машины. Для этой цели сравниваются главные движения и движения подачи, дается классификация частей станка по назначению, разъясняется, благодаря чему на металлорежущем станке можно обработать деталь любой геометрической формы.

Таким образом, учебный материал по изучению элементов машиноведения и обработки материалов на станках взаимосвязан. И от того, насколько умело будет обеспечена такая взаимосвязь в учебном процессе, зависит успех в решении тех задач, которые поставлены перед учителем в связи с обучением учащихся машинной технике и труду [19].

Изучение устройства сверлильного, токарного и фрезерного станков

Знакомство учащихся с машинной обработкой древесины и металлов на занятиях в мастерских ограничивается главным образом изучением сверлильного, токарного и фрезерного станков. На производстве же применяется много других станков. Поэтому учебный процесс должен строиться таким образом, чтобы учащиеся на примере сверлильного, токарного и фрезерного станков получили общее представление о станках и обработке материалов на них. Для этого нужно рассматривать каждый станок и вид обработки не сам по себе, а в связи с другими станками и другими видами обработки.

Сравнивая между собой различные группы станков, нетрудно увидеть в них много общего. Объясняется это тем, что обработка материалов на различных металлорежущих станках основана на одних и тех же законах физики, химии и других наук. Поэтому, усвоив общие закономерности, использованные при обработке материалов на металлорежущих станках, можно разобраться в принципе действия и устройства незнакомого станка [11].

При показе учащимся того общего, что есть во всех металлорежущих станках, целесообразно остановиться на следующих трех узловых вопросах:

1. Образование заданной формы детали. Конечная цель обработки материалов на станках состоит в получении детали заданной формы и размеров.

По своей внешней форме детали весьма разнообразны, и это создает впечатление, что для обработки деталей, для придания им разнообразных форм должны существовать и разнообразные методы обработки.

Такое неправильное представление исчезает, если рассмотреть детали с точки зрения их геометрической формы. Оказывается, что даже наиболее сложные детали представляют собой сочетание нескольких простых геометрических тел. Так, детали, обрабатываемые на токарных станках, по своей форме чаще всего представляют собой сочетание цилиндров разных размеров, реже - конус и еще реже - шар; детали, обрабатываемые на фрезерных станках, представляют собой многогранники, которые можно рассматривать как совокупность простых геометрических тел (призма, пирамида).

Поэтому, несмотря на огромное разнообразие деталей, все они обрабатываются на станках всего лишь девяти групп. На станках каждой группы можно придавать детали только определенную геометрическую форму. Зная это, легко установить, на каком станке следует обрабатывать данную деталь в зависимости от ее формы.

Таким образом, чтобы учащиеся могли разобраться в том, как на металлорежущих станках достигается обработка детали любой формы, им необходимо рассмотреть детали машин как геометрические тела.

2. Основные движения станка. Решающее значение при образовании формы детали имеют основные движения. В этом легко убедиться на примере токарного станка. Главное движение токарного станка - вращательное, поэтому детали, обработанные на нем, представляют собой круглые тела. Однако форма их в осевом сечении зависит от траектории движения резца. В зависимости от траектории движения резца детали можно придать форму цилиндра, конуса или шара.

Таким образом, для придания детали заданной формы и размеров станок должен иметь основные движения. Однако по своему характеру, как сами движения, так и их сочетания отличаются у станков различных групп. Так, на круглошлифовальных станках оба основных движения - вращательные, на поперечно-строгальном - прямолинейные, на токарном станке деталь имеет вращательное движение, а резец - поступательное, на фрезерном - наоборот, на сверлильном станке оба основных движения совершает инструмент. Образование заданной формы детали объясняется во всех случаях использованием одного и того же правила сложения движений.

3. Классификация частей станка по назначению. По своему внешнему виду металлорежущие станки весьма разнообразны. Объясняется это тем, что на них приходится обрабатывать детали разной формы и размеров. Однако каждый станок, независимо от его конструкции, выполняет одно и то же назначение. Поэтому части каждого металлорежущего станка можно разделить в зависимости от их назначения на следующие четыре группы: для закрепления детали и инструмента; для обеспечения основного (главного) движения; для обеспечения движения подачи; для соединения в одно целое всех частей станка.

Для того чтобы разобраться в устройстве незнакомого станка, необходимо найти в нем упомянутые части. При анализе станка с такой точки зрения внешние отличия не смогут скрыть того общего, что связывает его с остальными станками, и благодаря этому можно применить свои знания и умения, которые были приобретены при изучении токарного станка, для работы, например, на строгальном, фрезерном и других станках [4].

Знакомя учащихся с устройством и работой настольного сверлильного станка, следует обратить их внимание, прежде всего на основные части и типовые механизмы станка и не загружать память учащихся второстепенными вопросами.

Объяснение устройства сверлильного станка целесообразно проводить по такому плану:

а) рассказ о назначении и применении сверлильных станков;

б) показ и объяснение устройства основных частей станка: станины, стола, хобота, электродвигателя, пускового устройства;

в) демонстрация и объяснение устройства и работы передаточного механизма и его деталей: ведущий вал электродвигателя; ведущий шкив ременной передачи; ремень; ведомый шкив ременной передачи; шпиндель (ведомый вал); патрон; сверло;

г) демонстрация и объяснение устройства механизма подачи сверла: штурвал (ручка); вал; шестерня реечного механизма; рейка; пиноль; подшипники качения; шпиндель; патрон; сверло;

д) обобщение сведений об устройстве и работе сверлильного станка: закрепление детали; закрепление сверла; передача движения резания; передача движения подачи; сверление; сравнении процессов сверления на станке и с помощью ручной дрели.

Аналогично строится изучение устройства и работы токарного и фрезерного станков.

На примере токарного станка можно интересно и убедительно проиллюстрировать развитие орудий труда. Для этого следует познакомить учащихся с простейшими приспособлениями, применявшимися с незапамятных времен для обработки отверстий в камне, в которых приводом служил охотничий лук. На базе этого приспособления возник токарный станок с ручным лучковым приводом. Указанные конструкции описываются в литературе по истории техники.

Учитель обращает внимание учащихся на то, что токарный станок с лучковым приводом был весьма неудобен, так как половина времени уходила на обратный (холостой) ход лука, причем перемещением лука была занята одна рука работающего. Дальнейшее развитие токарного станка выразилось в появлении сначала ножного привода, а затем и люнета. Ножной привод, в свою очередь, был заменен приводом, вынесенным за пределы станка: маховик передачи вращал вспомогательный рабочий, а движение на шпиндель передавалось через канатную передачу, благодаря чему токарь мог сосредоточить свое внимание на инструменте.

Во второй половине XVIII столетия изобрели паровую машину, которую стали использовать как источник энергии для приведения в движение машин на заводах и фабриках. Один двигатель обслуживал группу станков. При этом движение с двигателя передавалось на трансмиссионный вал, а с последнего - на станки с помощью ременных передач. В цехах возникали «леса» ремней, создавая для рабочих неудобства и опасность травмирования.

В 1712 г. русский изобретатель А. К. Нартов создал механизированный суппорт («держалку»). Во второй половине XIX столетия паровая машина стала уступать место электродвигателю, что открыло путь к созданию индивидуального привода станка [7].

Превращение простых орудий труда в машины-орудия может быть показано учащимся и на других примерах. Замена пробойника сверлом привела вместе с тем к присоединению простого орудия труда к механизму (ручная дрель), а затем и к сверлильному станку. То же самое можно показать учащимся и на других примерах: рубка зубилом - резание на рычажных ножницах - резание на механических ножницах; гибка вручную - гибка в приспособлении - гибка на прессе; резание ручной ножовкой - резание на приводной ножовке; опиливание вручную - опиливание на станке и др.

Обзор развития орудий труда завершается формированием у учащихся представления об автоматизации технологических процессов. С механизацией труда учащиеся встречаются на занятиях в мастерских неоднократно. С автоматизацией учащиеся малознакомы; чаще всего их знания в этой области ограничиваются общими представлениями об автоматах по продаже газированной воды, почтовых открыток и т. п. Опираясь на эти представления, целесообразно показать, в чем заключается автоматизация работы на токарном станке. Для этого можно рассмотреть технологию изготовления болта и наметить вместе с учащимися, какие элементы работы станочника могут быть автоматизированы, а затем в общих чертах объяснить по схеме устройство простейшего токарного станка-автомата. На экскурсии или с помощью кинофильма желательно показать учащимся станок-автомат в действии.

Знания учащихся об устройстве и действии сверлильного и токарного станков становятся более прочными благодаря закреплению и некоторому расширению их в процессе практических работ по разборке и сборке машин и их узлов.

В качестве объектов работы при ознакомлении учащихся с операциями сборки и разборки рекомендуются части и узлы металлорежущих станков, в частности задняя бабка, люнет, патрон, коробка подач, фартук и другие части токарного станка [23].

Обычно количество объектов работы ограничено, поэтому невозможно проводить практические работы по сборке и разборке фронтально. В таком случае учащиеся делятся на звенья и работают поочередно в соответствии с графиком, составленным учителем. Возможна и такая организация занятий, при которой одно звено выполняет практические работы по машиноведению, второе - по обработке материалов на станках, а остальные - другие виды работ, предусмотренные учебной программой. Правда, в этом случае учителю приходится одновременно руководить выполнением нескольких видов работы, что создает определенные методические трудности. Устранить указанные трудности можно, если использовать - письменные инструкции, руководствуясь которыми учащиеся самостоятельно выполняют практические работы, а учитель контролирует их деятельность.

Применение письменных инструкций дает возможность повысить активность и самостоятельность учащихся, приблизить занятия в учебных мастерских к условиям производства. Инструкция должна быть лаконичной и вместе с тем содержать все необходимые сведения для выполнения практической работы.

Выполняя работы по разборке и сборке, учащиеся должны соблюдать ряд специфических правил безопасности труда. Прежде всего, они должны пользоваться исправными инструментами и применять их строго по назначению. Иногда, к сожалению, нарушению указанного требования способствует сам учитель, если выдает учащимся неисправный инструмент или не запрещает пользоваться им не по назначению, например, при отсутствии гаечных ключей требуемых размеров разрешает пользоваться прокладками, в результате ключ срывается с детали и может привести к травме. В процессе разборки и сборки учащимся приходится поднимать сборочные единицы машин, механизмы и т. п. Учитель следит, чтобы при этом не превышались нормы, допускаемые для детей.

Успешному выполнению работ по сборке и разборке способствует рациональная организация рабочего места. Опыт показывает, что нередко учащиеся складывают крепежные и другие мелкие детали не в заранее подготовленные коробочки, а куда придется, так что найти нужную деталь в общей их массе трудно. Учитель указывает учащимся на эту ошибку и допускает их к работе лишь после проверки того, насколько правильно организовано рабочее место.

Непосредственной разборке объекта предшествует ознакомление с его устройством и принципом действия. Учащиеся часто недооценивают значения этого этапа работы, а главное - не умеют направить свои действия, поставить перед собой конкретные задачи. Поэтому именно здесь важна руководящая роль учителя. Учитель разъясняет, что, прежде чем разобрать объект, нужно хорошо запомнить, как расположены детали по отношению друг к другу. Последовательность разборки запоминают для того, чтобы в обратном порядке произвести сборку деталей. Иногда приходится специально помечать детали, чтобы при сборке было легче установить их на прежнее место [28].

Объекты труда, используемые при обучении учащихся элементам сборочного процесса, должны служить в мастерских длительное время, так как часто менять их практически очень трудно. Поэтому учитель внимательно следит за тем, чтобы в процессе работы соблюдались такие правила, как применение молотков с бойками из цветных металлов либо подкладок из цветных металлов, смазывание деталей перед сборкой.

Формирование умений по разборке и сборке машин, механизмов и т. п. важно для политехнического образования, так как служит расширению представлений учащихся об основах современного производства, где сборка изделий в настоящее время широко распространена. Кроме этого, формирование умений по сборке и разборке связано с более глубоким ознакомлением учащихся с элементами машиноведения.

Обучение работе на деревообрабатывающих и металлорежущих станках

Работа на станках связана с возможностью травматизма, поэтому особенное внимание должно быть уделено правилам безопасности труда. Опыт работы показывает, что учащиеся не всегда осознают грозящую им опасность и нарушают элементарные правила безопасности, пытаясь, например, остановить руками части станка, вращающиеся по инерции после выключения последнего, измерить на ходу станка деталь и др. Поэтому учитель подробно разъясняет учащимся правила безопасности труда и указывает, к чему может привести нарушение их. Конечно, предостерегать учащихся нужно так, чтобы не вызвать у них боязни к работе на станке. Известно, что некоторые учащиеся не сразу решаются работать на станке, и поэтому в процессе разъяснения правил безопасности труда нужно вселять в них уверенность в свои силы.

Работа на станке начинается с организации рабочего места. Учитель показывает на конкретных примерах, на что надо обратить особое внимание, например на правильное расположение инструментов в тумбочке и заготовок на стеллаже.

Непосредственной обработке материалов на станках предшествует ознакомление с приемами управления: включение и выключение станка, переключение коробки скоростей и подач, перемещение рабочих органов. Особое внимание следует уделить разъяснению правил пользования рукоятками, так как учащиеся, не понимая, чем это грозит, пытаются иногда переключать рукоятки, не останавливая станка.

Работая на станках, учащиеся овладевают приемами выполнения ряда операций. Так, после ознакомления с устройством и работой сверлильного станка и соответствующего инструктажа учащиеся накернивают центры будущих отверстий, закрепляют детали, подбирают и закрепляют сверла требуемого диаметра, подводят сверло к накерненному месту детали и выполняют сверление. Целесообразно предупредить учащихся, что сверло следует подавать равномерно, а по окончании сверления сквозного отверстия, когда сверло идет легче, необходимо с меньшей силой нажимать на ручку подачи. Следует предупредить и об опасности увеличения скорости подачи во время выхода сверла из сквозного отверстия [22].

Учитель внимательно следит за работой учащихся и своевременно предостерегает их от ошибок и нарушений правил безопасности труда. Чаще всего учащиеся делают такие ошибки при освоении приемов сверления:

Ненадежно закрепляют деталь для сверления. В таком случае учащегося не следует допускать к работе, пока он не научится закреплять деталь.

Слабо зажимают сверло в патроне, в результате чего оно останавливается во время сверления. Следует остановить станок и хорошо закрепить сверло.

Чрезмерно или недостаточно нажимают на рычаг (ручку) подачи. Учитель должен положить свою руку на руку учащегося и продемонстрировать силу нажима.

Неправильно располагают заготовку по отношению к сверлу, вследствие чего сверло «уводит» и оно изгибается либо заклинивается. Необходимо исправить положение детали с тем, чтобы ось будущего отверстия совпадала с осью сверла.

Несвоевременно выводят сверло из отверстия для освобождения его от стружки.

С целью усовершенствования умений по сверлению на станке учащимся показывают приемы сверления глухих отверстий, знакомят с применением переходных конусных втулок для крепления сверла больших диаметров и порядком сверления отверстий диаметром более 10--12 мм, показывают приемы затачивания сверла.

На занятиях рекомендуется продемонстрировать кинофильм «Сверлильный станок», а во время экскурсии познакомить учащихся с различными производственными сверлильными станками, в том числе станками-автоматами.

Работая на токарном станке, учащиеся обтачивают наружные цилиндрические поверхности, подрезают торцы и уступы, протачивают канавки, отрезают заготовки, растачивают отверстия. При этом могут применяться различные методики обучения трудовым операциям.

В одних случаях обучение строится так, чтобы учащиеся с первых уроков занимались общественно полезным трудом. Для этого объединяется изучение таких операций, как обтачивание наружной цилиндрической поверхности и отрезание, что дает возможность с самого начала придать работе учащихся производственный характер.

Другие учителя предлагают учащимся изучить сначала только одну новую операцию, а после овладения первоначальными навыками по ее выполнению приступить к следующей операции. Такая методика связана с различными формами организации занятий. Первая форма характеризуется тем, что учащийся, обрабатывая деталь, выполняет изучаемую и ранее усвоенные операции, а незнакомые ему операции выполняет учитель. По мере овладения операциями учащийся принимает все большее участие в изготовлении детали, а участие учителя становится соответственно меньше. Такая организация занятий удобна тем, что учащиеся с самого начала обучения могут включаться в производительный труд; благодаря последовательному изучению отдельных операций облегчается процесс овладения ими. Однако существенный недостаток такого обучения заключается в том, что значительное время на станке работает сам учитель, а школы, как известно, имеют небольшое количество станков [24].

Вторая форма организации занятий предусматривает такой подбор заготовок, при котором учащиеся, обрабатывая их, изучают все предусмотренные программой операции, переходя от простых к более сложным. Так, на первом занятии учащиеся обтачивают наружную поверхность заготовки, на втором - подрезают торцы и уступы, а на следующих - протачивают канавки, отрезают деталь и, наконец, растачивают отверстия. Таким образом, появляется возможность соединить обучение с изготовлением полезных изделий при сохранении последовательности изучения операций, оправданной с технологической и педагогической точек зрения. Стремясь быстрее изготовить изделие, учащиеся с интересом изучают новые операции. Однако необходимость в этом случае иметь большое количество заготовок затрудняет применение данной формы организации занятий во всех школах.

Третья форма организации занятий обусловлена тем, что одну и ту же деталь изготавливают два учащихся. При этом простейшие операции выполняет тот, кто только приступил к работе на станке, а более сложные - тот, кто уже работал на нем. Для этого заблаговременно, например, на кружковых занятиях, учитель обучает нескольких учащихся работать па станке. При данной форме организации занятий достигается более рациональное использование станков, чем при первой форме. Именно поэтому она широко распространена в школах [18].

Заслуживает внимания еще один вопрос, связанный с методикой обучения работе на станках. При профессиональной подготовке рекомендуется изучать вспомогательные приемы отдельно от основных. При этом изучение вспомогательных приемов рассматривается как подготовка к овладению основными приемами. Эти рекомендации достаточно обоснованы, и с ними можно согласиться, когда идет речь о подготовке токарей. Что же касается занятий в мастерских, где учащиеся знакомятся лишь с элементами обработки материалов на станках, то опыт показывает, что процесс обучения ускоряется при одновременном изучении вспомогательных и основных приемов. Кроме того, в этом случае удается с самого начала соединить обучение с производительным трудом. Ранее в пособии приведена инструкция к работе «Наладка станка и обработка наружной цилиндрической поверхности», согласно которой учащиеся должны одновременно изучать основные и вспомогательные приемы. Аналогично можно организовать и другие практические работы на станке.

Изучение каждой новой операции, приема начинается с демонстрации их учителем, после чего 1--3 учащихся воспроизводят то, что они видели. Если учитель убеждается, что новый материал воспринят правильно, он предлагает учащимся приступить к работе. В процессе работы учащиеся должны себя контролировать. Поэтому очень важно вооружать их критериями для самоконтроля, на основании которых они могли бы судить, насколько успешно идет работа. Такими критериями могут быть цвет стружки, вибрация резца, чистота обработанной поверхности и др.

В процессе работы учащихся на деревообрабатывающих и металлорежущих станках следует знакомить их с типовыми деталями машин, механизмами, видами их соединений.

При решении указанной учебной задачи особенного внимания заслуживает ознакомление учащихся с понятием о типовой детали машин. Овладение этим понятием важно для развития технического кругозора учащихся. Раскрывая понятие «типовые детали машин», следует показать учащимся, что оно возникло как результат многолетней, кропотливой работы многих ученых и инженеров-практиков. Для того чтобы выявить типовые детали машин, необходимо было сопоставить между собой тысячи и тысячи различных конструкций машин и отобрать те детали, которые наиболее часто встречаются.

Опыт показывает, что учащиеся легко усваивают сущность данного понятия, но очень часто не осознают его практическое значение. Поэтому необходимо познакомить учащихся с тем, какие преимущества обеспечивает типизация деталей, как благодаря этому облегчается труд конструктора и технолога, повышается качество продукции, снижается ее себестоимость, упрощается изготовление запасных частей для машин [13].

Для развития технического кругозора учащихся особенное внимание следует обращать на то, что детали машин непрерывно совершенствуются. Например, в последние годы в машиностроении появляются подшипники, изготовленные не из металлов, а из других материалов. Так, подшипники качения изготавливаются из прессованной древесины и картона, подшипники скольжения - из сплава пластмассы с графитом, благодаря чему отпадает необходимость в смазке поверхностей трения. Знакомясь с такими фактами, учащиеся убеждаются в том, что изучаемые ими технические объекты нельзя воспринимать как навсегда устоявшиеся конструкции, что нужно находить пути для их совершенствования.

Вторым примером могут быть такие часто встречающиеся детали, как зубчатые колеса. Для того чтобы создать у учащихся целостное представление о конструктивных разновидностях зубчатых колес, необходимо не только охарактеризовать и продемонстрировать различные зубчатые колеса, но и сопоставить их между собой, сравнить их преимущества и недостатки. Известно, что основными показателями эксплуатационных качеств зубчатых колес являются плавность передачи движения и наибольший крутящий момент, который можно передать с одного вала на другой. По этим показателям и следует сравнивать различные конструктивные разновидности зубчатых колес. Следует подчеркнуть, что и сейчас, когда, казалось бы, машиностроение располагает таким солидным арсеналом зубчатых колес, рассчитанных на различные виды и величины передаваемой нагрузки, различную скорость вращения, точность работы, конструкторы не отказались от дальнейших поисков. Так, в последнее время появились зубчатые колеса с переменным передаточным отношением, которые позволяют изменять скорость ведомого вала на протяжении одного оборота. Появились также колеса со специальным профилем зубьев, который при той же прочности колес делает их меньше по массе. Это особенно важно, например, для самолетостроения.

Ознакомление с классификацией соединений деталей машин имеет большое значение для политехнического образования учащихся. Знакомясь с преимуществами и недостатками отдельных видов соединений, учащиеся приобретают знания, которые могут быть использованы ими при изучении устройства и работы любых машин, встречающихся на практике.

В процессе изучения механизмов передачи и преобразования движения учащимся можно указать, что для преобразования движения используется всего лишь семь основных видов различных механизмов, а для передачи вращательного движения - пять.

Наиболее полное представление о механизме можно создать у учащихся на примере токарного станка. Именно в этой машине встречаются основные механизмы, применяющиеся на практике (ременные, фрикционные, зубчатые, червячные, винтовые, реечные).

Рассматривая механизмы, целесообразно сопоставлять их между собой, анализировать преимущества и недостатки каждого из них.

Заканчивая ознакомление учащихся с обработкой материалов снятием стружки, целесообразно обобщить их знания на примере резания металлов на станках. При этом учитель подчеркивает, что сущность процесса стружкообразования остается неизменной, несмотря на то, что внешний вид стружки может быть различный (сливная стружка, стружка скалывания и надлома) в зависимости от обрабатываемого материала и режима работы. Сам процесс, стружкообразования может быть раскрыт перед учащимися на научной основе, так как они знакомы по курсу физики с упругой и пластической деформациями материалов, которыми сопровождается резание металлов. Учащиеся подготовлены также к пониманию таких явлений, сопутствующих процессу резания металлов, как трение, нагревание заготовки, стружки и инструмента [10].

Обобщению подлежат также знания учащихся об инструменте, применяющемся для резания материалов. В связи с этим целесообразно, знакомя учащихся с новыми операциями, сопоставлять режущие инструменты по конструкции, показывая, что в них есть общего и различного. Так, например, токарный резец может быть рассмотрен в сравнении с зубилом. При этом делается вывод, что режущая часть резца, как и всех других режущих инструментов, имеет форму клина. Но форма режущей части токарного резца, если ее сравнить с режущей частью зубила, является более сложной, что объясняется более трудными условиями работы, в которых находится станочный инструмент. Опираясь на знания учащихся об устройстве сверла и токарного резца, можно объяснить, что фреза представляет собой как бы несколько резцов, сложенных вместе для повышения производительности труда, и предложить учащимся самостоятельно найти на зубьях фрезы режущую кромку, переднюю и заднюю поверхности. Опыт показывает, что такое задание посильно, оно активизирует учащихся, учит их находить общие признаки во внешне различных технических объектах.

Последним среди металлорежущих инструментов рассматривается шлифовальный круг. Учитель обращает внимание учащихся на то, что внешне шлифовальный круг ничем не напоминает токарный резец. Однако если рассмотреть под микроскопом отдельные зерна, из которых он состоит, то легко убедиться, что они представляют собой маленькие резцы, только геометрическая форма их не такая правильная, как у специально заостренных резцов. Наряду с сущностью процесса резания металлов учитель объясняет его основные достоинства и недостатки как одного из способов изготовления деталей машин.

Говоря о преимуществах обработки материалов резанием по сравнению с другими способами изготовления деталей, применяющихся на современных промышленных предприятиях, следует указать, в первую очередь, на следующие из них:

· возможность достижения любой практически необходимой точности;

· возможность получения детали любой конфигурации;

· относительная дешевизна.

В качестве недостатка указать на отходы металла в стружку, которые составляют в среднем 10% от массы заготовки.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕХНОЛОГИИ

2.1. МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Как и сама педагогика, сложившаяся на сегодня система методов образовалась не сразу. При случайном обучении, которое, мы помним, опережало организуемое в школе, преобладали методы, основанные на подражании. Наблюдая и повторяя за взрослыми трудовые действия, ученики овладевали ими. С появлением школ родились методы словесные, которые долго доминировали.

Американский педагог Кларк Керр выделяет четыре «революции в области методов обучения». Первая состоялась, когда учителя-родители уступили место профессиональным учителям. Существо второй состояло в замене устного слова письменным. Третья революция привела к введению в обучение печатного слова, а четвертая, свидетелями которой мы являемся, направлена на частичную автоматизацию и компьютеризацию дидактической работы.

Понятно, что в разные периоды развития образования тем иным методам придавалось более существенное значение. Вместе тем практика доказала, что ни один из них, будучи использован исключительно сам по себе, не обеспечивает нужных результатов. Вот почему в технологии успехов можно достигнуть только при использовании многих методов, поскольку ни один из них не является универсальным.

Большинство отечественных ученых считают продуктивной классификацию, предложенную Л.Я. Лернером. В ней выделяют следующие методы.

Объяснительно-наглядный (репродуктивный) метод. Он включает демонстрацию, лекцию, изучение литературы, радио- и телевизионные передачи, использование дидактических машин и т. п. Он тренирует память и дает знания, но не обеспечивает радость исследовательской работы и не развивает творческое мышление.

Проблемный метод используется главным образом на лекции, в ходе наблюдений, при работе с книгой, при экспериментировании, на экскурсиях. Благодаря нему учащиеся приобретают навыки логического, критического мышления.

Частично-поисковый метод при самостоятельной работе учащихся, беседе, популярной лекции, проектировании и т. п. предоставляет школьникам возможность принять участие в отдельных этапах поиска. При этом они знакомятся с определенными моментами научно-исследовательской работы.

Исследовательский метод: учащиеся постепенно познают принципы и этапы научного исследования, изучают литературу по проблеме, проверяют гипотезы и оценивают полученные результаты. Авторы предложенной классификации считают, что она обеспечивает постепенный переход от методов, предполагающих сравнительно небольшую самостоятельность учащихся, к методам, опирающимся на их полную самостоятельность. Таким образом, у педагога есть возможность перехода от преподносящих методов к методам, предполагающим взаимные действия учителя и учащихся, и, наконец, к методам самостоятельной работы.

В технологии все эти методы могут быть конкретизированы по трем группам - в соответствии со способом передачи и усвоения информации: словесные, наглядные и практические. Кроме того, существуют четкие, выработанные практикой рекомендации по особенностям методики их применения в преподавании технологии. Следует иметь в виду обстоятельство, о котором уже упоминалось ранее: названные методы достигают оптимального эффекта в гармоническом единстве. Для определения рациональности их сочетания необходимо знать дидактические особенности каждой группы и методические аспекты их использования при занятиях со школьниками по технологии.

2.2 Развернутые сценарии уроков

Сценарий урока №1

Раздел программы: Элементы машиноведения

Тема: Вводное занятие.

Класс: 6

Время: 45 мин.

Образовательные цели урока:

Учащиеся должны усвоить следующие знания:

1. Ознакомиться с содержанием программы «Технология»;

2. Научить правильной организации труда и рабочего места;

3. Ознакомить с безопасностью и гигиеной труда

Развивающие цели урока: