Формирование технических знаний на уроках технологии

Законы и теории изучаются школьниками по основам наук и занимают незначительное место в программах трудового обучения Поэтому на уроках труда учитель организует работу главным образом по повторению и применению известных учащимся законов и теорий. Лишь в редких случаях, например при изучении элементов машиноведения и электротехники в V - VIII классах или отдельных тем по электротехнике, радиоэлектронике и другим профилям углубленной трудовой подготовки в старших классах, учитель разъясняет новые для учащихся законы и теории.

В процессе трудового обучения школьники приобретают и некоторые методологические знания: на примерах изучения различных способов трудовой деятельности и ознакомления с методами той науки, на которой преимущественно базируется производство, определяющее профиль трудовой подготовки, ученики уясняют ряд общих методов познания, осуществления производственных процессов, трудовой деятельности людей.

Большое внимание в процессе трудового обучения уделяется формированию у учащихся оценочных знаний, которые позволяют выработать определенное отношение к изучаемой технике, технологии, трудовым процессам, к людям труда. Данный вид знаний имеет важное значение для органическою соединения процессов трудового обучения и воспитания.

Известно, что понятие "качество обучения" характеризуется с различных сторон - качество знаний, качество умении и навыков, качество воспитания в процессе обучения и др. Учитель труда должен постоянно задумываться над тем, как лучше применить в совокупности различные формы и методы, чтобы повысить качество трудового обучения и воспитания учащихся.

Как пример можно привести часть методики обучения технологии обработки металлов учащихся VI класса по теме "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения".

Одним из профессиональных качеств многих специалистов современного производства является умение оценить соответствие размеров изготовленного изделия требованиям чертежа. Подготавливая школьников к будущей самостоятельной жизни, необходимо отдавать себе отчет в том, что такие умения и навыки закладываются в фундамент общетехнических знаний специалиста любого профиля как обязательные. Одним из условий, без которых современная техника не смогла бы достичь высот качества, а современная технология не вышла бы на рубежи научно-технического прогресса, является стандартизация. Мы привыкли к выражению ''IBM-совместимые компьютеры", к тому, что немецкая лампочка сразу вворачивается в отечественный патрон, а батарейки, сделанные в Японии, отлично согласуются с российскими изделиями. Иначе и не мыслится. Однако это видимое согласие, привычное школьникам с детства, над которым они не задумываются ("Так и должно быть"), - на самом деле результат векового прогресса общетехнической дисциплины, изучаемой в вузах, техникумах и ПТУ под названием "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения". В школьной программе такой дисциплины не встретишь, а нужна она всем. Поэтому единственным "монополистом" по формированию знаний по допускам и техническим измерениям в школе является преподаватель технологии. Это накладывает на его деятельность особую ответственность. Следовательно, от знаний методики изложения основных положений этой непростой дисциплины, от личного проникновения учителя в приемы измерений и овладения измерителем, наконец, от умения согласовать допуски и техизмерения с работой над изготовлением конкретного изделия зависит успех (или неуспех) подготовки учащихся. Если быть предельно откровенными, не подготовленный в этом плане в школе человек сможет освоить эти знания, будучи взрослым. Казалось бы, упущения школы исправимы. Но это в масштабах страны оборачивается потерями от осознания людьми своего непрофессионализма, необходимости переучиваться, а как результат - упущениями в экономике.

Изучение вопросов стандартизации, допусков и технических измерений невозможно без общепринятых технических понятий и определений, которые в такой (ГОСТированной, специфической) форме для детей почти недоступны. Поэтому каждый, казалось бы, понятный профессионалу, момент формулировок надо объяснять. К сожалению, в методической литературе нет в полной мере достаточно разработанных рекомендаций, позволяющих реализовать деятельностно-параметрический принцип с использованием знаний по допускам и техническим измерениям. Покажем, как можно формировать представления у школьников, используя предлагаемые учебно-дидактические материалы.

На стенде из серии "Азбука измерений" дается упрощенная (по сравнению с ГОСТовской) формулировка понятия "номинальный размер", "Основной расчетный размер, от которого производят отсчет отклонений, называется номинальным размером". Перед классом ставят вопрос "Почему основной?". Ответ находится в основном для исполнителя документе-чертеже. Никто не вправе оспаривать качество детали, если все размеры соответствую! чертежным Исполнитель в этом случае всегда прав. Поэтому - "основной размер" Второй вопрос "Почему расчетный?". Здесь знаний учащихся младших классов может оказаться недостаточно, поэтому учитель объясняет на простом, понятном примере процесс получения конструкторскою размера "Предположим, мы хотели бы сделать тележку на двух колесах для перевозки картофеля. Конструкция очень проста - гладкий вал с двумя шейками на концах, чтобы установить подшипники, и с резьбой для крепления колес Ты, Петя (указывает на ученика небольшого роста), погрузил бы два мешка по 50 кг; но Вася (более высокий школьник) способен покатить и три. Кроме того, дорога с огорода неровная, вся в кочках, эту перегрузку тоже надо учесть. Ученые уже давно изучили прочность разных материалов, есть даже целая наука "Сопротивление материалов". Поэтому конструктор, знакомый с ней, делает такой расчет груз - 150 кг, коэффициент запаса прочности (учитываются перегрузки при движении) - 1,5, материал оси - сталь 45. Определяем диаметр шейки под подшипник. По расчетам получается 19,2 мм. Но все подшипники, которые выпускаются подшипниковыми заводами, стандартизированы, то есть их внутренние кольца определенных диаметров. Ближайшие по справочнику значения - диаметров - 18 и 20 мм. Ослаблять (уменьшая диаметр) нельзя, выбираем значение 20 мм. На чертеже появляется расчетный размер шейки под подшипник, который мы будем называть номинальным. Это слово для вас не новое вы, наверное, слышали выражение "денежная банкнота номиналом 5000 рублей". Представляется, что при таком подходе к объяснению, учитывающем возрастной фактор и уровень развития, можно сформировать осмысленное понимание общетехнического определения, термина. Покажем еще одно методическое решение вопросов формирования понятий по допускам на уроках технологии. Дело в том, что все приводимые в литературе (а они, соответственно, взяты из ГОСТа) формулировки сложны для восприятия детьми Цитирую "Допуск размера может быть определен через предельные отклонения, как алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями". На разработанных учебно-дидактических пособиях (стендах) даны две трактовки этого определения.

Под знаком "Т (термин) - упрощенная, но принятая в литературе. Зато в алгоритме действий приводятся два правила, которые в литературе не встречаются. Завершает объяснение фраза, которую вначале нужно просто запомнить "Допуск знака не имеет". В дальнейшем ее невозможно забыть или что-то перепутать.

Терминология, связанная с понятиями "вал" и "отверстие", должна в представлении учащихся ассоциироваться с определениями "охватываемого" и "охватывающего" размеров. Чтобы школьники не путали эти определения, не обходимо закреплять их понимание, включая зрительное восприятие. Такими относительно простыми приемами удается сформировать осмысленное понимание сложных технических понятий у учащихся.

Детям знакомство с международными стандартами (принятыми всеми развитыми странами по рекомендации ИСО - международной организации по стандартам) не обходимо. Мы предлагаем следующую последовательность ознакомления школьников с материалом по допускам и посадкам (после описанного выше).

Объясняется определение "посадка". Затем на по мощь призывают бытовой опыт школьников. Если по зазору и соответственно свободному перемещению деталей относительно друг друга недостатка в примерах нет, то для объяснения натяга нужна помощь учителя. Подшипник, насаженный на роликовые каталки, на ось велосипеда и т.п., известен, пожалуй, каждому мальчишке, а вот мимо других примеров они по неведению проходят. Можно обратить их внимание на реборды трамвайных и железнодорожных колес. Ведь там на холодную колесную пару надевают стальной бандаж, разогретый токами высокой частоты. После остывания снять (при износе) его могут только в депо, на колесо-токарных станках Такой рассказ о привычных вещах, на которые брошен взгляд под необычным ракурсом вызывает неизменный интерес ребят. Далее нужно объяснить учащимся, что во всем мире посадки на чертежах обозначают буквами латинского алфавита. Приводится таблица (обязательно с написанием произношения, так как многие буквы школьникам незнакомы) Это имеет, кроме прочего, перспективное значение, так как латинское начертание буде! встречаться на терминалах ЭВМ, пультах станков с ЧПУ и др.

После знакомства с определением посадки целесообразно перейти к ознакомлению учащихся с понятием "квалитет" и его числом, принятом в машиностроении для самой распространенной градации размеров - от 1 до 500 * мм. Квалитеты пишут на доске в строчку:

Их 19. Нужно обязательно обратить внимание учащихся на квалитеты 01 и 0, пояснив, что они также входят в это число. Затем на доске, в динамике, выделяют применяемость квалитетов, как это показано выше. Полагаем, что примеры деталей или изделий для каждой из трех (условно выделенных групп) у учителя найдутся. Учащихся знакомят с обозначениями посадок на чертеже. Теперь методически оправдано объяснить, как легко, даже не имея чертежа, по международным обозначениям посадок определить, на валу или на отверстии она проставлена.

Как показывает практика, дети буквально "с лету" все понимают и, таким образом, подведены к следующему этапу - работе со справочными таблицами.

Показав лишь один аспект методики ознакомления учащихся с международными стандартами, еще раз подчеркиваем, что в курсе допусков и технических измерений применяемые понятия и определения, измерительные инструменты и т.п. по своей сути и содержанию одинаковы для вуза, техникума, ПТУ и школы. В этом кроется главное затруднение для учителя технологии материал сложен, а излагать его надо детям понятно и доходчиво.

Вот еще один пример:

Учитель говорит "В технике абсолютно равноправно используются две системы - система вала и система отверстия. Но одна из них все же применяется намного чаще Давайте определим, какая и почему. Познакомимся вначале с определениями

Система отверстия - способ образования посадок при соединении вала с отверстием за счет изменения размеров вала. Диаметр отверстия при этом остается неизменным.

Проще говоря, - продолжает учитель, - имеется подшипник, у внутреннего кольца которого строго определенный и очень точный размер. Нужно изготовить шесть валиков с различной степенью натяга после сборки. Какие для этого могут понадобиться режущие и измерительные инструменты".

Даже если кто-то из учащихся сразу не ответит, путем коллективных усилий вырабатывается правильный ответ проходной упорный резец и гладкий микрометр с пределом измерений от 0 до 25 мм.

Теперь учащиеся знакомятся со вторым определением.

"Система вала - способ образования посадок при соединении вала с отверстием, когда диаметр вала не изменяется. В зависимости от желаемого типа посадки различными выполняются отверстия.

Берем аналогичную ситуацию имеется электродвигатель с постоянным (уже выточенным и отшлифованным до сборки двигателя) диаметром ротора На него нужно надеть втулки с таким же перепадом диаметров (показывается фрагмент на стенде) Для их изготовления понадобится несколько инструментов, в том числе два-три сверла, чтобы получить отверстия с определенным припуском, шесть разверток, точно обеспечивающих требуемые размеры (среди них есть такие, которые серийно не выпускаются, и их надо будет специально изготавливать), шесть гладких калибр пробок, чтобы проверить размеры полученных отверстий (на каждый размер - свой комплект из проходных ПР и непроходных пробок).

А теперь, ребята, сравните два способа соединения валов и отверстий и скажите, как дешевле достичь желаемого типа посадки".

Представляется, что ответ будет и осмысленным, и правильным. Как видим, упор в этих методических приемах делается на несколько моментов бытовой опыт учащихся, включение доказательного рассуждения о самоочевидном, осмысленное восприятие материала с переносом знаний в конкретную ситуацию.

Это позволяет на занятиях по технологии увязывать вопросы по допускам и посадкам в единое интегрированное представление о взаимосвязи технических понятий.

2.3 Анализ результатов экпериментальной работы