Формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-9-х класів

Пластична маса (пластмаса) -- штучно створені матеріали на основі синтетичних або природних полімерів. За ДСТУ 2406-94: Пластична маса -- матеріал, основою якого є полімер, що перебуває під час формування виробу у в'язкорідкому чи високоеластичному стані, а під час експлуатації -- в склоподібному чи кристалічному стані

Пластмаси формують при підвищеній температурі, у той час коли вони мають високу пластичність. Сировиною для отримання полімерів є нафта, природний газ, кам'яне вугілля, сланці.

Органічне скло (в побуті часом оргскло) -- прозорі пластмаси на основі поліметилметакрилата (плексигласу), полікарбонатів, полівінілхлориду, полістирола та інших полімерів. Їх перевагами над неорганічним склом є мала густина, вища міцність, добра технологічність: вони легко формуються у вироби, обробляються різанням, добре зварюються, склеюються. Недоліком органічного скла є низька поверхнева твердість. Частіше застосовується поліметилметакрилат, який характеризується доброю оптичною прозорістю (92%), стійкий до дії вуглеводнів, мастильних матеріалів, розчинів кислот та лугів. Застосовується в автомобіле-, судно- та літакобудуванні, медицині для виготовлення багатошарового скла, оптичних лінз, світлотехнічних деталей тощо.

Поліетилемн (-СН2-СН2-)n -- є карбоцепним полімером аліфатичного органічного вуглеводня олефінового ряду етилену. Термопластичний насичений полімерний вуглеводень; твердий, безколірний, жирний на дотик матеріал. Він легший за воду, горить повільно синюватим полум'ям без кіптяви.

Пінопламсти -- газонаповнені пластмаси з пористою структурою, які складаються з комірок, що не сполучаються, отримані з синтетичних смол; характеризуються низькою щільністю та високими тепло- і звукоізоляційними характеристиками.

Пінопласти бувають:

· поліуретанові,

· полівінілхлоридові,

· поліетиленові,

· карбамід-формальдегідні,

· полістиролівфенольні, і

· формальдегідні.

Композимтний матеріал (КМ), або композит -- гетерофазний матеріал, окремі фази якого виконують специфічні функції, забезпечуючи йому властивості, яких не має жодний з компонентів окремо[1]. Зазвичай отримують поєднанням двох або більше компонентів, які нерозчинні або малорозчинні один в одному і мають властивості, що сильно відрізняються. Один компонент пластичний (зв'язувальна речовина, або матриця), а другий має високі характеристики міцності (наповнювач, або зміцнювач). Таким чином, у КМ кожний компонент грає свою специфічну роль: матриця забезпечує пластичність, зміцнювач -- міцність матеріалу; Особливий клас КМ -- це природні КМ.

КМ класифікують за рядом ознак:

за формою зміцнювального компонента (волокнисті, дисперсно-зміцнені, шаруваті). Волокна можуть бути безперервними і дискретними;

за видом матеріалу матриці (металеві, керамічні, полімерні, вуглецеві);

за схемою армування (для волокнистих матеріалів) -- з одновісним, двовісним, тривісним та багатовісним армуванням;

за видом матеріалу зміцнювача (металеві частинки, металеві волокна і шари, вуглецеві, борні, скляні, органічні, керамічні волокна). Залежно від технології введення армувальних волокон у матрицю застосовують різні форми армувальних елементів -- нитки, джгути, стрічки, тканини.

У КМ на основі полімерних матриць як полімер використовують епоксидні, фенольні, поліуретанові, поліамідні смоли. Ці смоли мають низьку густину, невисоку температуру полімеризації, високу міцність і жорсткість, достатню адгезійну міцність з основними видами армувальних волокон, гарні технологічні властивості.

Як матеріали зміцнювачів застосовують високоміцні і високо жорсткі (з високим модулем пружності Е) волокна всіх перелічених вище типів залежно від умов роботи виробу. Ними можуть бути тонкий дріт, спеціально виготовлені волокна, вуса. Діаметр волокон змінюється від одиниць до декількох десятків мікрометрів.

Рис. 1.2.3. Композит з двовісним армуванням

У КМ з металевою матрицею основним матеріалом для матриць є сплави на основі Al, Mg, Ті, іноді нікелеві сплави. Як зміцнювач використовують вуглецеві волокна, нитки з карбіду кремнію, оксиди алюмінію, бору, тонкі дроти металів.

У КМ керамічного типу матрицею служать оксиди, нітриди, карбіди, інтерметаліди.

Властивості та використання КМ

.Властивості КМ залежать від матеріалу матриці і зміцнювача, кількісного їх співвідношення, форми зміцнювача, для волокнистих КМ -- від схеми армування і довжини волокон.

Матриця зв'язує композицію, придає їй форму. Від властивостей матриці залежать технологічні режими одержання КМ і такі важливі характеристики, як робоча температура, густина, питома міцність.

КМ з металевою матрицею

Механізм зміцнення таких КМ дисперсними частинками і волокнами принципово різний. У дисперсно-зміцнених КМ міцність залежить від здатності дисперсних частинок гальмувати рух дислокацій у матриці. При цьому основне навантаження сприймає матриця, і міцність великою мірою залежить від відстані між частинками та їх розмірів. Залежно від розміру зміцнювальних частинок дисперсно-зміцнені матеріали поділяють на два типи: матеріали з частинками 0,01.-.0,1 мкм у кількості до 15% і композити з частинками, які перевищують за розмірами 1 мкм, при загальній кількості понад 25%. В матеріалах першого типу матриця несе основне навантаження, тоді як частинки утруднюють переміщення дислокацій і тим самим викликають зміцнення. Коефіцієнт зміцнення, оцінений як відношення тимчасового опору композиту до тимчасового опору матриці укомп /уматр, для них може досягати 15. У композитах другого типу навантаження розподіляється між матрицею й зміцнювальними частинками. Крім того, ці частинки, як і в першому випадку, перешкоджають руху дислокацій. Загальне зміцнення укомп /уматр досягає 25.

Прикладом композитів першого типу може бути А1, зміцнений високодисперсними частинками А12О3. Ці матеріали зберігають свою міцність до високих температур (~ 0,8 Тпл), стійкі проти повзучості. Такі композити, як правило, одержують методами порошкової металургії. Вони знаходять застосування як жароміцні і жаростійкі матеріали.

До матеріалів другої групи відносяться широко розповсюджені тверді сплави, виготовлені методом порошкової металургії (WC-Со, ТіС-Со та ін.). Сплави цього типу застосовують для різального інструменту, матриць, пуансонів, лопаток турбін.

В композитах, армованих волокнами, матриця є середовищем, що передає навантаження волокнам і розподіляє його між ними. Отже, міцність таких КМ при незмінній кількості зміцнювача залежить від міцності волокон, сили зчеплення між волокнами і матри¬цею і від опору матриці зсуву. Як приклад приведемо композит «Алор» (алюмінієва матриця + органічне волокно). Якщо в А1 ув ~ 50 МПа, то в такому КМ ув ~ 500-600 МПа, а швидкість росту тріщини, у порівнянні з А1, знижується більш ніж у 20 разів. Це зумовлено гальмуванням розвитку тріщини волокнами.

Важливу роль у зміцненні волокнистих матеріалів грає відношення довжини волокна до його діаметра: чим воно більше, тим вище міцність КМ.

В ряді конструкцій використовуються комбінації (гібриди) різних видів зміцнювачів. Такі КМ називають гібридними. Як правило, вони мають вищі технологічні та службові характеристики, оскільки в них досягається можливість поєднання переваг різних матеріалів.

Кількість зміцнювана у волокнистих КМ може мінятися від декількох відсотків до 70 -- 80%, а коефіцієнт зміцнення досягає 50.

Орієнтованостружкова плита (ОСП, часто ОСБ -- від англ. Oriented Strand Board) -- багатошаровий (3-4 шари) листовийкомпозиційний матеріал, що складається з деревинної стружки, склеєної різними смолами з додаванням синтетичного воску і борної кислоти. Стружка в шарах плити має орієнтацію: в зовнішніх -- поздовжню, у внутрішніх -- поперечну.

Класифікація:

· OSB-1 -- для користання в умовах зниженої вологості (меблі, обшивка, упаковка)

· OSB-2 -- для виробляння тримальних конструкцій в сухих приміщеннях

· OSB-3 -- для виробляння тримальних конструкцій в умовах підвищеної вологості

· OSB-4 -- для виробляння конструкцій, що працюють в умовах значних механічних навантаг в умовах підвищеної вологості

За покривом ОСП поділяють на:

· Полаковані -- покриті лаком з одного боку

· Поламіновані -- покрита ламінатом (зокрема -- під багаторазову опалубку для бетонних робіт: кількість циклів -- до 50)

· Обшпунтовані -- плита з обробленими краями з 2-х або 4-х сторін плити для укладання за площею поверхні.

На осннові аналізу програми визначимо зміст вивчення матеріалознавства для 7-9 класів:

У 7 класі в розділі 1 «Основи матеріалознавства» виділено дві години, тобто дві теми, а саме: тема 1.1 «Види конструкційних матеріалів. Деревина.», тема 1.2 «Властивості деревини. Добір матеріалу для виготовлення виробу.» [12]

У 8 класі в розділі 1 «Основи матеріалознавства» виділено дві години, одна тема: тема 1.1 «Сортовий прокат та листовий метал, як конструкційний матеріал.» тому ми її розділимо на 2 уроки.

У 9 класі в розділі 1 «Основи матеріалознавства.» виділено одну годину, тема 1.1 «Метеріали хімічного походження. Композиційні матеріали.»[12]

В 7 класі учні повині :

Знати: характериcтику деревини як конструкційного матеріалу; називати види пиломатеріалів. хатеризувати властивості деревини; називає дефекти деревини;

Вміти: розрізняти види пиломатеріалів, визначати породи деревини за структурою, вибирати деревину для виготовлення виробу з урахуванням вимог до деревинних матеріалів.

В 8 класі учні повині:

Знати: поняття метал, сплав, чавун та сталь, види сталей, профілі сортового прокату.

Вміти: розрізняти метали та сплави, розпізнавати профілі сортового прокату, визначати вплив термообробки на механічні властивості сталей.

В 9 класі учні повинні:

Знати: види полімерів; приклади виробів, які виготовлені з полімерів та композитів; вплив штучних матеріалів на здоров'я людини і навколишнє середовище; властивості композитів;

Вміти: розрізняти композиційні матеріали серед інших штучних матеріалів; розрізняти композити на основі деревини; визначати шкідливі пластмаси за їх маркуванням

У трудовій діяльності важливу роль відіграють знання і вміння учнів з матеріалознавства, тому важливо щоб вони знаходились на високому рівні, тому для їх формування в учнів ми використаємо інформаційно-комунікаційні технології і опишемо їх систему у наступному параграфі.

1.3 Сутність інформаційно-комунікаційних технологій та їх система для формування знань і вмінь у 7-9 класах

Передавання знань є складовою людської діяльності, тому застосування новітніх інформаційних технологій у галузі освіти зумовлені двома чинниками. З одного боку, це необхідність підготувати учня до його майбутнього робочого місця, а з іншого - необхідність більш ефективної передачі знань, до швидкого сприйняття й обробки інформації,яка надходить, успішно її відображати і використовувати. Наявність знань та вмінь з інформаційних технологій стає базовою вимогою для випускника школи. Молода людина, яка не володіє сучасними ІКТ, яка не ознайомилася з технологіями Інтернет у ЗНЗ, буде неминуче відкинута за межі сучасного інформаційного суспільства.

Сьогодні гострою є потреба розробки і впровадження нових технологій формування знань, умінь і навичок, нового змісту, методів, засобів навчання, дидактично-методичного забезпечення в цілому. Впровадження ІКТ в освітню систему України та формування єдиного інформаційно-освітнього простору - одні з пріоритетних напрямів сучасної державної політики. Науково-методичні основи використання ІКТ у навчально-виховному процесі в середовищі "1 учень - 1 комп'ютер"основною метою ІКТ навчання є підготовка учнів до життєдіяльності, яка відповідає умовам інформаційного суспільства. Педагогічним завданням ІКТ навчання є підвищення якості, інтенсивності і ефективності уроку; розвиток творчості учня; формування інформаційної культури учня, формування знань і вмінь.

Важливим для аналізу шляхів побудови технологій навчання на базі засобів ІКТ, що сприяють розвитку наступності шкільної і вузівської освіти, є питання про класифікацію цих засобів.

Класифікації ІКТ за різними ознаками і критеріями. Одній з найбільш обґрунтованих представляється така класифікація:

1. Комп'ютерні повчальні програми, що включають електронні підручники, тренажери, тьютори, лабораторні практикуми, тестові системи.

2. Навчаючі системи на базі мультимедіа технологій, побудовані з використанням персональних комп'ютерів, відеотеки, накопичувачів на оптичних дисках.

3. Інтелектуальні і навчальні експертні системи, що використовуються в різних предметних областях.

4. Розподілені бази даних за галузями знань.

5. Засоби телекомунікації, що включають електронну пошту, телеконференції, локальні і регіональні мережі зв'язку, мережі обміну даними і т.д.

6. Електронні бібліотеки, розподілені і централізовані видавничі системи. [9]

Такі підходи до класифікації педагогічних програмних засобів (ППЗ) безумовно необхідні, але з погляду використання засобів ІКТ у навчанні важливішим представляється підхід, заснований на виділенні педагогічних (методичних) функцій цих засобів.

Таку типологію пропонує, наприклад, Дж. Велінгтон. Він виділяє програми, які призначені для тестування і закріплення знань, умінь і навичок: тренувальні (skill-and-drill) і наставницькі (tutorial). Наступна група програмних засобів -- ігрові та імітаційні, потім -- програми забезпечення інформаційно-пошукової діяльності учня і, нарешті, програми, в яких стратегію і тактику навчання обирає той, хто навчається.

І. В. Роберт [9] виділяє наступні типи педагогічних програмних засобів:

- навчальні ПЗ, методичне призначення яких -- повідомлення суми

знань, формування умінь і (або) навичок навчальної і (або) практичної діяльності і забезпечення необхідного рівня засвоєння, що встановлюється зворотним зв'язком програми, що реалізовується засобами;

- ПЗ, призначені для контролю (самоконтролю) рівня оволодіння навчальним матеріалом;

- ПЗ - тренажери, призначені для відпрацювання умінь, навичок навчальної діяльності, здійснення самопідготовки;

- інформаційно-довідкові, інформаційно-пошукові ПЗ (системи), що представляють користувачеві можливість вибору необхідної інформації і висновку;

- імітаційні ПЗ, що знайомлять того, хто навчається, з певними аспектами реальності для вивчення його основних структурних або функціональних характеристик за допомогою деякого обмеженого числа параметрів;

- моделюючі ПЗ довільної композиції, що надають в розпорядження того, хто навчається, основні елементи і типи функцій для моделювання певного аспекту реальності;

- демонстраційні ПЗ, що забезпечують наочне подання навчального матеріалу, візуалізацію об'єктів, що вивчаються, явищ, процесів, взаємозв'язків між ними;

- ігрові ПЗ, призначені для «програвання» навчальних ситуацій з метою формування умінь ухвалювати оптимальне вирішення або вироблення оптимальної стратегії дій;

- ПЗ, що використовуються для організації діяльності в позакласній, позашкільній роботі, мають на меті розвиток уваги, реакції, пам'яті і т.д.[9]

Ця типологія може стати основою для цілеспрямованого застосування засобів ІКТ у різних технологіях навчання і аналізу їх можливостей в розвитку наступності в навчанні. Відзначимо тільки, що для забезпечення функціональної повноти складу ППЗ його слід доповнити, принаймні, ще двома типами засобів нових інформаційних технологій навчального призначення - інтегрованими навчальними середовищами і комп'ютерними телекомунікаціями.[17]

Запропонована класифікація дозволяє виділити найбільш важливі і перспективні для інтеграції, наступності шкільної і вищої освіти типи педагогічних програмних засобів. Це, перш за все, - моделюючі, імітаційні, контролюючі, інформаційно-пошукові, інструментальні програми і комп'ютерні тренажери. Склад такої системи засобів і зміст її окремих компонентів розглянутий, зокрема, в роботах І. В. Роберт [9]. Розділяючи її позиції в цілому, уточнимо склад деяких компонентів з урахуванням завдань розвитку наступності навчання у виділених раніше напрямах:

- програмно-методичне забезпечення, орієнтоване на підтримку процесу викладання певного навчального предмета (предметів) або курсу (курсів), які повинні включити програмні засоби підтримки процесу викладання: демонстраційні, інформаційно-довідкові, контролюючі і тренажерні, моделюючі ПЗ, АОС;

- об'єктно орієнтовані програмні системи, що забезпечують формування навичок застосування комп'ютерів в навчальній і професійній діяльності (наприклад, система підготовки тестів, база даних, електронні таблиці, різні графічні й музичні редактори);

- засоби навчання, що функціонують на базі комп'ютерів, застосування яких забезпечує сполучення останніх з іншим навчальним і демонстраційним устаткуванням (наприклад, навчальні роботи, керовані комп'ютером; різні електронні конструктори; пристрої, що забезпечують отримання інформації про фізичний параметр, що змінюється, або процес тощо);

- системи штучного інтелекту, використовується у навчальних цілях (наприклад, навчальні бази знань, експертні навчальні системи);

- комп'ютерні телекомунікації навчального призначення, що забезпечують дистанційне навчання, навчальні телеконференції, доступ до розподілених баз даних і т. д.;

- наочно-орієнтовані середовища навчального і розвивального призначення, реалізація яких може здійснюватися на базі технології мультимедіа.

Основна перевага ІКТ перед іншими комп'ютерними навчальними засобами полягає в динамічності, можливості вносити зміни в процес учіння, виправляти, доповнювати, враховуючи індивідуальні особливості конкретного учня чи колективу . Мультимедійні засоби надають нові можливості в організації навчального процесу вчителю, а учневі у виявленні і розвитку його творчих здібностей, а також сприяють формуванню самостійної роботи під час навчальної діяльності. Організаційні можливості засвоєння самостійно навчального матеріалу при використанні мультимедійних засобів, без сумніву, набагато вищі ніж у традиційному, бо вони у першу чергу забезпечують полі сенсорне сприйняття матеріалу: зорове, слухове та чуттєве, а таке поєднання подачі матеріалу сприяє мобілізації активності учнів, стимулює їх мисленнєву діяльність, викликає інтерес до навчання, довільна увага перетворюється у мимовільну, розвиваються всі види пам'яті і таким чином створюються належні умови для творчого розвитку уяви, яка спонукає кожного учня, незалежно від його індивідуальних задатків, до раціонального пошуку найоптимальніших кроків для самостійного оволодіння матеріалом. По-друге, вони сприяють формуванню мотивів учіння через виявлення потреб та інтересів під час попереднього контролю, який проводиться з метою встановлення вихідного (початкового) рівня знань, умінь та навичок учнів, бо якщо учень не усвідомлює потреби в учінні, якщо в нього немає пізнавального інтересу, він, як правило, не проявляє розумової активності, тому й навчальний процес буде перебувати на стадії «затримки», і водночас не буде давати належного результату. Адже сформувати в учня мотиваційну сферу - означає виробити в нього систему цінностей розкрити індивідуальну суть навчання, тому що учень починає усвідомлювати, що навчання допомагає йому визначити своє місце у житті.[17]

Ми використаємо такі інформаційно-комутаційні технології для формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-9 класів на уроках з трудового навчання:

- демонстраційні ПЗ, що забезпечують наочне подання навчального матеріалу, візуалізацію об'єктів, що вивчаються, явищ, процесів, взаємозв'язків між ними;

- навчальні ПЗ, методичне призначення яких -- повідомлення суми

знань, формування умінь і (або) навичок навчальної і (або) практичної діяльності і забезпечення необхідного рівня засвоєння, що встановлюється зворотним зв'язком програми, що реалізовується засобами;

- ПЗ, призначені для контролю (самоконтролю) рівня оволодіння навчальним матеріалом;

Вибір інформаційно-комунікаційних технологій для використання їх в школі на уроках трудового навчання є важливою частиною підготовки вчителя до проведення уроку. Враховуючи потребу в підготовці учнів до життя та діяльності в умовах комп'ютеризації виробничих і управлінських процесів, школа має забезпечити їх комп'ютерну готовність, тобто не лише ознайомити з основними сферами застосування комп'ютерів, їх роллю в розвитку суспільства, знанням будови, принципу їх роботи, з поняттям про алгоритми і алгоритмічну мову, уміння будувати алгоритми для вирішення завдань, а й навчити користуватися комп'ютерними редакторами, складати програми на одній із мов програмування.

Саме тому за допомогою комп'ютера як засобу навчання можна реалізувати програмоване і проблемне навчання. Використання комп'ютера в процесі навчання сприяє також підвищенню інтересу й загальної мотивації навчання завдяки новим формам роботи і причетності до пріоритетного напряму науково-технічного прогресу; активізації навчання завдяки використанню привабливих і швидкозмінних форм подання інформації, змаганню учнів з машиною та самих із собою, прагненню отримати вищу оцінку; індивідуалізації навчання -- кожен працює в режимі, який його задовольняє; розширенню інформаційного і тестового «репертуарів», доступу учнів до «банків інформації», можливості оперативно отримувати необхідні дані в достатньому обсязі; об'єктивності перевірки й оцінювання знань, умінь і навичок учнів.

Розроблену систему інформаційно-комунікаційних технологій наведено у таблиці 1.3.1.

Таблиця 1.3.1. Система формування знань і вмінь учнів 7-9-х класів з основ матеріалознавства на уроках трудового навчання за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій.

№ з/п, клас	Тема і зміст уроку	Знаня і вміння	Інформаційно-комунікаційні технології
1	2	3	4
17 кл.	Тема:. Види конструкційних матеріалів. Т.в. Деревина. Деревина як конструкційний матеріал. Пиломатеріали, способи отримання, Їх види та призначення. П.р. Види пиломатеріалів	Зн.:конструкційні матеріали, породи деревини, пиломатеріали, їх види Вм.: розрізняти пиломатеріали	Презентації: «Породи деревини»; “ Види пиломатеріалів” «Вади деревини»; Відео: Робота пилорамщика
2. 7 кл.	Тема:Властивості деревини. Вибір матеріалу для виготовлення виробу Вплив вологості, механічних і технологічних властивостей на вибір деревини для виготовлення виробів. Дефекти деревини. Вибір деревини для виготовлення виробу. П.р. Підбір деревини для майбутнього виробу	Зн.:властивостей деревини, властивості деревини, дефекти деревини. Вм.: підбирати деревину для майбутніх виробів.	Презентації: «Властивості деревини»; “ Зразки виробів”
3. 8 кл.	1. Тема:Сортовий прокат. Чавуни та сталі, їх використання. Види сталей за призначенням та хімічним складом. Сортовий прокат. Їх переваги у порівнянні з іншими конструкційними матеріалами. Механічні властивості чавунів та сталей. П.р. Ознайомлення з чавунами та сталями. Визначити профілі сортового прокату	Зн.:визначення металу та сплаву , сталі, чавуну, видів сталей . Вм.:розрізняти профілі сортового прокату.	Презентації: Сталь як конструкційний матеріал. Відео : Виготовлення сталі.
4. 8 кл.	Тема: Листовий метал, як конструкційний матеріал. Його властивості. Термообробка. П.р. Ознайомлення з сортовим прокатом та листовим металом. Розпізнавання сортового прокату. Вплив термообробки на метал	Зн.: визначення листовий метал, термообробка. Вм.:визначати властивості термообробки	Презентація “Листовий метал”,відео «Термообробка металу»
5. 9 кл.	Тема: Матеріали хімічного походження. Композиційні матеріали Конструкційні неметалеві матеріали: пластмаса, органічне скло, поліетилен, пінопласт, полістирол тощо. Полімери і композити як основа розвитку технології створення нових конструкційних матеріалів. Вплив штучних (хімічних) матеріалів на здоров'я людини і навколишнє середовище. Поняття про маркування пластмас. Сучасні композиційні матеріали та їх використання. Властивості та будова композитів. Композити на основі деревини: ДВП, ДСП, OSB П.р. Порівняння композитів на основі деревини та пластмас.	Зн.:матеріалів хімічного походження, полімерні та композитні матеріали, вплив штучних (хімічних) матеріалів на здоров'я людини і навколишнє середовище, сучасні композиційні матеріали та їх використання, композити на основі деревини Вм.: розрізняти композити на основі деревини, композиційні матеріали серед інших штучних матеріалів.	Презентації."Композитні матеріали", "Композити на основі дерева" «Матеріали хімічного походження» «Вплив штучних (хімічних) матеріалів на здоров'я людини і навколишнє середовище.» «Композити на основі деревини: ДВП, ДСП, OSB»

Висновки до І розділу

Вивчення основ матеріалознавства є дуже важливим етапом у вивчені трудового навчання. Соціально-економічні зміни у державі зумовлюють необхідність удосконалення традиційних форм і методів підготовки учнівської молоді до самостійного вибору майбутньої професії.

Передавання знань є складовою людської діяльності, тому застосування новітніх інформаційних технологій у галузі освіти зумовлені двома чинниками. З одного боку, це необхідність підготувати учня до його майбутнього робочого місця, а з іншого - необхідність більш ефективної передачі знань, до швидкого сприйняття й обробки інформації, яка надходить, успішно її відображати і використовувати. Наявність знань та вмінь з інформаційних технологій стає базовою вимогою для випускника школи. Молода людина, яка не володіє сучасними ІКТ, яка не ознайомилася з технологіями Інтернет у ЗНЗ, буде неминуче відкинута за межі сучасного інформаційного суспільства.

Сьогодні гострою є потреба розробки і впровадження нових технологій формування знань, умінь і навичок з основ матеріалознавства, тому важливе місце у системі технологічної підготовки учнів 7-9 класів загальноосвітніх навчальних закладів займає вивчення основ матеріалознавства, яке є основою технологічної підготовки учнів для успішного вивчення ряду спеціальних дисциплін під час здобуття машинно, приладобудівних та механічних спеціальностей технологічних факультетів, ці знання потрібні кожному у повсякденному житті.

Зміст вивчення основ матеріалознавства забезпечує формування технічно, технологічно та економічно освіченої особистості, оволодіння нею загальними відомостями про способи виробництва металевих і неметалевих конструкційних матеріалів, їх будову, властивості й методи обробки для одержання заготовок, готових деталей або виробів будь-якого призначення, в тому числі найсучасніших.

Головне завдання вивчення основ матеріалознавства - це підготовка учня до подальшого вичення предмету трудове навчання, закладання міцного фундаменту знань і вмінь про різноманітні конструкційні матеріали та їх властивості.

Розділ ІІ. Методичні основи формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-9 класів на уроках трудового навчання з використанням інформаційно-комунікаційних технологій

2.1 Методика формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-9 класів на уроках трудового навчання з використанням інформаційно-комунікаційних технологій

Щоб визначити власну позицію щодо технології формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів, нами проаналізовані існуючі підходи до формування знань і вмінь з матеріалознавства, здійснені у загальноосвітніх навчальних закладах.

На нашу думку, до основних умов формування знань і вмінь з основ матеріалознавства належать: вивчення матеріалів за допомогою сучасних методик; готовність учння самому вивчати нові матеріали та розрізняти їх, знати їх властивості та вміти підбирати матеріал для майбутніх виробів. Зазначені умови дозволять активізувати роботу учнів на уроках трудового навчання. В 7-9 класах за програмою 2012 року обов'язковою складовою є є вивчення основ матеріалознавства.[12]

Отож розглянемо докладніше методику формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-9 класів на уроках трудового навчання з використанням інформаційно-комунікаційних технологій, які наведені в попередньому параграфі.

За навчальною програмою в 7 класі два уроки вивчають матеріалознавство: під час вивчення теми 1.1. «Види конструкційних матеріалів. Деревина» та теми 1.2. «Властивості деревини. Вибір матеріалу для виготовлення виробу» ми використаємо такі інформаційно-комунікаційні технології:

Урок №1, для повторення раніше вивченого матеріалу і визначення рівня знань учнів використаємо мультимедійну презентацію МП.1. «Запитання для повторення раніше вивченого матеріалу»; під час вивчення нового матеріалу ми використаємо мультимедійні презентації: МП.2 «Види конструкційних матеріалів», МП.3 «Види пиломатеріалів», МП.3 «Способи отримання пиломатеріалів»; для закріплення нового матеріалу використаємо мультимедійну презентацію МП. 4 «Запитання для закріплення знань»; під час практичної роботи виристаємо мультимедійну презентацію МП.5 «Види пиломатеріалів» - де вони і де методика використання?

Урок №2, під час повторення раніше вивченого матеріалу і визначення рівня знань учнів використаємо мультимедійну презентацію МП.1. «Запитання для повторення раніше вивченого матеріалу»; під час вивчення нового матеріалу ми використаємо мультимедійні презентації: МП.2 «Властивості деревини» та МП.3 «Зразки виробвів»; до розповіді про зміст праці столяра додаю відео ВФ.1 «Столяр»; для закріплення нового матеріалу використаємо мультимедійну презентацію МП. 4 «Запитання для закріплення знань»; під час практичної роботи виристаємо мультимедійну презентацію МП.5 «Підбір деревини для виробу»

У 8 класі учні за програмою вивчать матеріалознавство за темою 1.1. «Сортовий прокат та листовий метал як конструкційний матеріал», ми розділимо дану тему на два уроки: «Поняття про метали та їх сплави. Чавуни та сталі, їх використання. Види сталей за призначенням (конструкційні, нструментальні) та хімічним складом (вуглецеві та леговані). Механічні властивості чавунівта сталей», «Сортовий прокат та листовий метал. Термічна обробка сталей: відпал, гартування, відпускання», під час вивчення даних тем ми використаємо такі засоби інформаційно-комунікаційні технологій:

Урок: №1 під час повторення раніше вивченого матеріалу і визначення рівня знань учнів використаємо мультимедійну презентацію МП.1. «Запитання для повторення раніше вивченого матеріалу»; під час вивчення нового матеріалу ми використаємо мультимедійні презентації: МП.2 «Метали та їх сплави», МП.3 «Чавуни та сталі, їх використання» та МП.4 «Види сталей»; до розповіді про зміст праці інженера-конструктора додаю відео ВФ.1 «Інженер-конструктор»; для закріплення нового матеріалу використаємо мультимедійну презентацію МП. 5 «Запитання для закріплення знань»;

Урок №2, під час повторення раніше вивченого матеріалу і визначення рівня знань учнів використаємо мультимедійну презентацію МП.1. «Запитання для повторення раніше вивченого матеріалу»; під час вивчення нового матеріалу ми використаємо мультимедійні презентації: МП.2 «Сортовий прокат» та МП.3 «Листовий метал», відео ВФ.1 «Термооборобка сталі»; до розповіді про зміст праці коваля додаю відео ВФ.1 «Коваль»; для закріплення нового матеріалу використаємо мультимедійну презентацію МП. 4 «Запитання для закріплення знань»; під час практичної роботи виристаємо мультимедійну презентацію МП.5 «Розпізнавання сортового прокату»

В 9 класі учні за програмою вивчають матеріалознавство за темою 1.1. «Матеріали хімічного походження. Композиційні матеріали» ми використаємо такі інформаційно-комунікаційні технології:

Урок: №1 під час повторення раніше вивченого матеріалу і визначення рівня знань учнів використаємо мультимедійну презентацію МП.1. «Запитання для повторення раніше вивченого матеріалу»; під час вивчення нового матеріалу ми використаємо мультимедійні презентації: МП.2 «Полімери та композити», МП.3 «Композити на основі дерева» та МП.4 «Вплив штучних (хімічних) матеріалів на здоров'я людини і навколишнє середовище.»; до розповіді про зміст праці інженера-технолога додаю відео ВФ.1 «Інженер-технолог»; для закріплення нового матеріалу використаємо мультимедійну презентацію МП. 5 «Запитання для закріплення знань»; під час практичної роботи виристаємо мультимедійну презентацію МП.5 «Розпізнавання композиційних матеріалів серед інших штучних матеріалів»

2.2 Планування і організація педагогічного експерименту

Для більш глибшого розуміння сутності того чи іншого педагогічного явища, змін, що протікають в ньому, і причин цих змін, в процесі дослідження нерідко приходиться вдаватися до змін умов протікання явищ. Експеримент виступає таким методом педагогічних досліджень, при якому протікає активний вплив на педагогічні явища шляхом створення нових умов, які відповідають меті дослідження.

Педагогічний експеримент можна розглядати як своєрідний комплекс методів дослідження, який забезпечує науково-об'єктивну і доказову перевірку правильності обґрунтованої на початку дослідження мети.

Найбільш поширеною формою педагогічного експерименту є порівняльний експеримент, або метод експериментальних і контрольних класів (груп), при якому в одному класі в навчально-виховний процес и вводиться новий фактор (експериментальний), а в іншому класі навчання проводиться за традиційною методикою. При цьому важливо, щоб за винятком експериментального фактора, інші умови, які впливають на результати експерименту, були для обох класів однакові.

Основною метою експериментальної роботи буде експериментальна перевірка ефективності розробленої методики формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в процесі трудового навчання учнів 7-го класу .

У процесі експерименту будуть вирішуватись такі завдання:

1) з'ясувати рівень знань і вмінь з основ матеріалознавства учнів 7-го класу;

2) експериментально перевірити ефективність розробленої методики формування знань і вмінь з основ матеріалознавства з використанням інформаційно-комунікаційних технологій в учнів 7 класу на уроках трудового навчання.

Експеримент проводиться на базі Рівненської загальноосвітньої школи № 22. У експерименті приймають участь один експериментальний та один контрольний класи (хлопці). У 7-А класі навчається 12 хлопців, а в 7-Б - 15.

Експеримент включає три етапи: констатувальний, формувальний та заключний.

Перший етап (констатувальний) передбачає вивчення рівня знань і вмінь з основ матеріалознавства. Опитувальник складається з 20 питань. Більшість питань поставлені таким чином, що учні повинні самостійно (без варіанта відповіді) відповісти на нього, що дає змогу опитанту добре продумати, осмислити свою відповідь. Відповідаючи на питання учні повинні дати оцінку рівня своїх знань і вмінь з матеріалознавства, яких є чотири: високий, достатній, середній та низький.

В опитувальнику запропоновано дати відповіді на питання різного рівння складності.

Дані заносяться в таблицю, зразок якої наведений нижче (Див. табл. 2.2.1.). Середнє значення визначається за більшою кількістю учнів, які мають певний рівень знань і вмінь з матеріалознавства.

Таблиця 2.2.1.

Клас, кіл-ть учнів	Високий рівень	Достатній рівень	Середній рівень	Низький рівень	Середнє значення

Згідно результатів констатувального етапу необхідно обрати експериментальну та контрольну групи учнів, при чому класи із меншою кількістю заповнених відповідей ми візьмемо в якості експериментального класу, а з більшою - контрольного класу.

Середнє значення рівня знань і вмінь з матеріалознавства учнів 7 класу визначається за формулою:

(Формула 2.2.1)

Де:

N(1, 2 …n) - загальна кількість балів кожного учня;

n - кількість учнів в класі;

Х - середнє арифметичне.

Наступним є формувальний етап, в якому ми навчаємо учнів експериментального класу за розробленою нами методикою для формування знань і вмінь учнів 7-А класу, з використанням інформаційно-комунікаційних технологій в процесі вивчення розділу «Основи матеріалознавства» в 7-9 класах що описані в пункті 2.1.

Учні експериментального класу будуть займатись за розробленою нами методикою. Учні контрольного класу будуть займатись за традиційною методикою, без використання інформаційно-комунікаційних технологій. В експериментальних та контрольних класах постійно будуть вестись спостереження за процесом навчання.

Наступним етапом роботи є заключний експеримент, під час якого проводитиметься контрольне опитування, яке буде мати таку саму форму як і на початку експерименту. Дана методика проводиться аналогічно. Обробка результатів проводиться аналогічно до констатувального етапу. Результати заносяться в ідентичну таблицю 2.2.1.

Отже, експеримент включає три етапи: констатувальний, формувальний та заключний, чітка організація та планування яких, сприятимуть ефективному вирішенню завдань експерименту. Застосування анкетування дозволить нам об'єктивніше підійти до проведення експериментальної роботи з перевірки ефективності розробленої методики проведення попередньої профорієнтаційної психодіагностики в процесі трудового навчання учнів 9 класу при вивченні розділу «Основи матеріалознавства», результати якої описані у наступному параграфі даного розділу.

2.3 Ефективність розробленої методики формування знань і вмінь з основ матеріалознавства в учнів 7-го класів на уроках трудового навчання

Дослідно-експериментальна робота здійснювалася в двох 7 класах. ЗОШ № 22. Навчання учнів 7 класів за експериментальною методикою проводилося протягом 2013/2014 навчальних років. Усього в експериментальному навчанні за даною програмою взяли участь 27 респондентів.

На І етапі експерименту, для визначення рівня знань і вмінь з матеріалознавства у підлітків ми використали опитувальник-тести, який розробений нами. Цей опитувальник дає змогу зрозуміти, на якому рівні підлітки мають знання і вміння з основ матеріалознавства.

Також були визначені критерії оцінювання знань: 1) повнота залучення економічних, технологічних і технічних знань у відповідях учнів; 2) точність наведених визначень понять; 3) самостійність і доказовість суджень.

Оцінювання відповідей проводилося за двадцятибальною шкалою, тобто за всі правильні відповіді учень отримував 20 балів. Бали за відповіді розподілялися таким чином. Шляхами випадкової вибірки було відібрано 27 респондентів для проведення статистичного аналізу результатів дослідження. ). Було вибрано 7-А клас, в якому навчається 12 хлопців, і в 7-Б - 15 хлопців.

Початковий рівень підготовки учнів був досить низьким, це пояснюється тим, що до початку експерименту в учнів був низький рівень знань з матеріалознавства. Для виявлення у учнів рівня знань і вмінь з матеріалознавства було запропоновано відповісти на тести. Тестування пропонувалося до експериментального навчання і призвело до результатів, що зведені в таблиці 2.3.1.

Таблиця 2.3.1. Рівень сформованості знань і вмінь з матеріалознавства в учнів 7-х класів ЗОШ № 22 м. Рівне на констатувальному етапі експерименту.

Клас	Низький рівнень (1 - 5)	Середній рівень (6 - 10)	Достатній рівень (11 - 15)	Високий рівень (16 - 20)	Сума	Середнє арифметичне
Кількість учнів 7 - А(12)	2	6	3	1	119	9,93
Кількість учнів 7 - Б (15)	1	10	2	1	159	10,6

З табл.2.3.1 видно, що рівень розвитку знань і вмінь з матеріалознавства більшості учнів визначається як середній, середне значення рівня знань і вмінт в 7-А класі - 9,93, а в 7-Б класі - 10,6 балів . Проте ми бачимо, що учні з 7 - А класу гірше справилися з тестами, тому цей клас буде експериментальний, а 7 - Б клас - контрольний.

Рівень сформованості вмінь і знань з основ матеріалознавства в учнів 7-х класів ЗОШ №22 на констатувальному етапі експерименту.

7 - А клас 7 - Б клас

Рис. 2.3.1.

На другому - формувальному етапі - учні експериментального класу навчалися за розробленою нами методикою для формування знань і вмінь учнів 7-А класу, з використанням інформаційно-комунікаційних технологій в процесі вивчення розділу «Основи матеріалознавства» в 7-9 класах що описані в пункті 2.1.

Кабінет трудового навчання був оснащений досить непогано, щоб в ньому можна було б проводити експерименти. Учні 7 - Б класу навчались за традиційною методикою (бесіди, дискусії, розповідь), без використання розробленої нами методики, для формування знань і вмінь з матеріалознавства з використанням інформаційно комунікаційних технологій. Учні 7- А класу навчались за нашою методикою яка передбачає використання інформаційно-комунікаційних технологій на уроках з трудового навчання. Здебільшого ми використовували такі інформаційно-комунікаційні технології: мулитимедійні презентації, навчальне відео, демонстраційне програмне забезпечення. В ході проведення експерименту нами було помічено, що використання інформаційно-комунікаційних технологій на уроках трудового навчання, мало позитивний вплив на учнів, вони з цікавістю слухали та активно приймали участь на уроках. І так, як сильніші учні сиділи іх слабшими, вони підтягули в навчанні свого напарника, про це свідчать результати після тестування на заключному етапі експерименту. Значно іншою була ситуація у 7-Б класі, де учні практично не звертали увагу на розповідь вчителя по темі уроку, а вході бесіди виникали труднощі через незнання учнями потрібної інформації.

Вже на перших заняттях було помічено, що процес навчання виявив величезний інтерес учнів. Використавши інформаційно-комунікаційні технології учні на уроці повеселішали, вони уважно переглядали навчальне відео та мультимедійні презентації, а під час відповіді учні намагалися якомога більше дати відповідей на питання поставлене експерементатором.

Під час проведення формувального етапу педагогічного експерименту, ми спостерігали за діяльністю учнів. Нами було помічено, що використання інформаційно-комунікаційних технологій на уроках трудового навчання мало позитивний вплив на учнів, вони охоче вирішували задачі, відповідали на питання, вирішували завдання.

Після проведення уроку з використанням інформаційно-комунікаційних технологій учень Олександр Сергійович повідомив, що його ставлення до уроків трудового навчання змінилося з негативного на позитивний, і якщо раніше він не хотів вивчати даний предмет, то тепер має велике бажання відвідувати, і вивчати його.

Під час експерименту, ми активно спостерігали за такими учнями, як Роман Олександрович і Олександр Сергійович оскільки рівень їх розвитку технічного мислення під час проходження тесту (констатувальний етап) був низьким. Провівши з ними бесіду ми побачили, що рівень їх знаньі вмінь значно покращився, і на уроках вони намагались правильно відповідати на питання, які ставив експериментатор.

Оскільки учень 7-А класу Ярослав Олексійович ще до початку експерименту мав кращі знання і вміння з матеріалознавства, для нього ми постійно створювали проблемні ситуації намагались залучити до проведення уроку, він домагав однокласникам та вчителю під час уроку.

Під час експерименту були певні труднощі з Євгеном Володимировичом та Вадимм Андрійовичом, оскільки через хворобу учені пропустили одне заняття. Рівень розвитку знань і вмінь з матеріалознавства, але вони не могли повністю відповідати на питання та завдання, які висувалися перед ними.

Під час проведення формувального етапу педагогічного експерименту, ми спостерігали за діяльністю учнів. Нами було помічено, що використання інформаційно-комунікаційних технологій на уроках трудового навчання, мало позитивний вплив на учнів, вони охоче слідкували за роботою вчителя, відповідали на поставлені питання, вирішували проблемні ситуації і завдання.

Для перевірки засвоєних знань і вмінь з учнями проводились бесіди та опитування. Учні чітко відповідали на питання, що свідчить про зростання рівня сформованості знань та вмінь, дані в таблиці таблиці 2.3.2.

На третьому етапі педагогічного експерименту після заключного заняття розділу, що вивчався, було проведено тестування. Вона передбачала виявлення рівня сформованості знань і вмінь, в учнів експериментального класу, який навчався за розробленою нами методикою, та в учнів контрольного класу - який навчався за традиційною методикою. Аналіз результатів тестування, який проводився за розробленими нами критеріями, показав, що рівень технічного мислення школярів контрольного класу залишився практично незмінним, а ось, експериментального - зріс до достатнього рівня, про що свідчать результати кожного учня, які виконали тест, та загальні дані занесені до таблиці 2.3.2.

Таблиця 2.3.2. Рівень сформованості вмінь і знань з основ матеріалознавства в учнів 7-х класів ЗОШ №22 м. Рівне на заключному етапі експерименту

Клас	Низький рівнень (1 - 5)	Середній рівень (6 - 10)	Достатній рівень (11 - 15)	Високий рівень (16 - 20)	Сума	Середнє арифметичне
Кількість учнів 7 - А-Е (12)	0	4	6	2	142	11,83
Кількість учнів 7 - Б-К (15)	1	10	2	1	160	10,5



7 - А клас 7 - Б клас

Рис.2.3.2.

В якості критеріїв оцінки вмінь ми виділили такі: професійність дії (наявність в основі дій технічних, технологічних знань); доцільність дій (відповідність за змістом комплексу тих цілей, які представлені в завданні); оригінальність дії (наявність нового, незвичного і відсутність шаблону, формалізму).

Таким чином, можна зробити висновок, що використання методики з формування знань і вмінь з матеріалознавства в учнів 7-х класів з роздулу «Основи матеріалознавства з використаням інформаційно-комунікаційних технологій покращує рівнень знань і вмінь учнів.

Таким чином, у результаті проведеної дослідно-експериментальної роботи випробовано нашу методику, яка спрямована на розвиток знань і вмінь учнів. Застосування цієї методики призвело до підвищення рівня знань і вмінь з матеріалознавства в експериментальних групах.

При аналізі отриманих даних можна зробити висновок про те, що в результаті дослідно - експериментального навчання спостерігається тенденція збільшення середнього бала в експериментальній групі середній бал збільшивсь від 9,91 до 11,83 балів тобто на 1,92 бала . Зона розсіювання оцінок зменшується, що говорить про збільшення кількості та щільності високих оцінок, а отже, про підвищення рівня вмінь, необхідних для формування знань і вмінь з матеріалознавства.

Дослідно-експериментальна перевірка ефективності формування знань і вмінь учнів ЗНЗ в 7 класі проводилася нами протягом 2014 навчального року. Всього в даному навчанні взяли участь 27 учнів.

При навчанні за даною методикою ми провели два уроки з розділу «Основи матеріалознавства» в 7 класі, учні набували нових знань і вмінь з основ матеріалознавства. Наша методика виявилась досить ефективною оскільки рівень знань і вмінь учнів збільшився. В основу методики експериментального навчання було покладено застосування міжпредметних зв'язків, комплексний підхід до проблеми формування знань і умінь, як ефективного засобу вивчення основ матеріалознавства через діяльність учителя та учнів за допомогою лабораторно-практичних робіт з використанням інформаційно-комунікаційних технологій.

Отже, мету, яку ставили перед дипломною роботою досягнуто, завдання виконано. Згідно з отриманих результатів можна бачити, що в експериментальному класі учні покращили свої результати, коли ж у класі в якому заняття проводилися традиційно таких учнів майже нема.. Це дає підставу вважати, що в учнів експериментального класу відбулося відчутне підвищення рівня розвитку індивідуальних особливостей завдяки впровадженню нашої нової методики навчання.

2.4 Методичні рекомендації для вчителів трудового навчання щодо розвитку знань і вмінь з матеріалознавства в учнів 7-9 - х класів в процесі трудової підготовки

Становлення української демократичної держави, побудова громадянського суспільства передбачають зміни у системі освіти України, що потребує переорієнтації навчального процесу на особистість громадянина. Про це йдеться в Державній програмі «Відродження села - справа молодих», в Указі Президента України «Про державну підтримку підготовки фахівців для сільської місцевості». В галузі освіти, як стратегічний напрямок підвищення освітнього та культурного рівня фахівців, передбачається перехід до гнучкої системи їх підготовки на основі гуманістичних принципів. Важливими шляхами реалізації ідей гуманістичної парадигми освіти є впровадження інформаційно комунікаційних технологій навчання, максимальна індивідуалізація навчального процесу, створення умов для самонавчання і саморозвитку студентів, осмисленого визначення ними своїх можливостей і життєвих цінностей.

Трудове навчання є важливим засобом всебічного розвитку учнів, якщо воно по будовано правильно, з врахуванням вікових та фізіологічнихм особливостей учнів. Дослідження, проведені лікарями, показали, що чергування практичної роботи в майстернях з аудиторними заняттями в класі підвищує працездатність учнів, завдяки зміни виду діяльності та позитивно впливає на розвиток практичних вмінь та навичок. Під час занять з трудового навчання фізична діяльність учнів поєднується зрозумовою, адже учням доводиться розв'язувати цілий ряд творчих завдань, включаючи такі, як конструювання виробів, розробка технології їх виготовлення та ін. При цьому учні застосовують свої знання з основ науки технології матеріалів, а також набувають нових знань. Таким чином, трудове навчання супроводжується напруженою розумовою діяльністю, щосприяє розвитку розумових здібностей учнів.

В процесі трудового навчання створюються умови й для морального виховання. Створюючи корисні речі, беручи участь в продуктивній праці, учні відчувають себе учасниками виробництва. Вони починають по справжньому розуміти значення багатьох професій в нашому житті і поважати людей - представників цих професій, і роблять деякі висновки стосовно вибору своїх майбутніх професій.

Вивчення основ матеріалознавства є дуже важливим у вивчені трудового навчання. Соціально-економічні зміни у державі зумовлюють необхідність удосконалення традиційних форм і методів підготовки учнівської молоді до самостійного вибору майбутньої професії. При цьому слід зважити на те, що сучасний ринок праці потребує висококваліфікованих фахівців в обраній ними сфері професійної діяльності, які здатні до мобільного, ділового реагування, самостійного прийняття рішень щодо вибору напряму подальшого професійного зростання.[20]

Основна мета освітньої галузі «Технологія» відповідно до Державного стандарту полягає у формуванні технічно, технологічно освіченої особистості, підготовленої до життя та активної трудової діяльності в умовах сучасного високотехнологічного інформаційного суспільства. Це особливо стосується такого визначального періоду в житті молодої людини, як старший підлітковий вік, коли інтенсивно формується особистісне і професійне самовизначення школярів.

Важливе місце у системі технологічної підготовки учнів 7-9 класів загальноосвітніх навчальних закладів займає вивчення основ матеріалознавства, яке є основою технологічної підготовки учнів для успішного вивчення ряду спеціальних дисциплін під час здобуття машинно, приладобудівних та механічних спеціальностей технологічних факультетів, ці знання потрібні кожному у повсякденному житті.

В процесі вивчення даного курсу інтегруються знання із різних загальноосвітніх предметів: фізики, хімії, географії, економіки, математики та ін.