Методическая разработка учебного занятия.

Тема: сборка простейшего макета водяного колеса

из готовых деталей фанеры и дерева.

 

Разработал педагог дополнительного образования Астахов В.А. Объединение «Техническое творчество» Муниципального бюджетного образовательного учреждения дополнительного образования «Центр технического творчества «Гефест» городского округа город Уфа Республики Башкортостан, 2017 г.

 

Пояснительная записка

 

Актуальность.

В настоящее время можно выделить много методов и приемов по повышению уровня развития познавательной деятельности учащихся, но самым эффективным является организация занятий техническим творчеством. Главное достоинство таких занятий заключается в том, что на них учащимся даются реальные знания о различных сторонах изучаемого объекта. В процессе организации занятий идет обогащение памяти, активизируются их мыслительные процессы, так как постоянно возникает необходимость совершать операции синтеза и анализа, сравнения и классификации, обобщения и заключения о увиденном, услышанном. Следствием является не только ознакомление учащихся с новыми фактами, но и накопление фонда умственных приемов и операций, которые рассматриваются как умственные умения. С целью воспитания «культуры познания» важно не только развивать познания, умения, поощрять к экспериментированию с предметами, но и формировать у учащихся представления о значимости исследовательской деятельности, открытий.

 

Цель: Научить учащихся производить сборку простейшего макета водяного колеса из готовых деталей  фанеры и дерева.

 

Задачи:

1. Обучающие:

·         Научить производить сборку макета водяного колеса.

·         Познакомить учащихся с различными видами водяного колеса.

Научить делать разметку круга.

2. Развивающие:

·         Развивать техническое мышление  и конструкторские умения.

Развивать творческие способностей путем освоения технического конструирования.

·         Формировать умения перерабатывать информацию и применять знания теории на практике.

3. Воспитательные:

Воспитывать познавательную активность.

·         Воспитывать бережное отношение к природе и природным ресурсам.

Воспитывать самостоятельность у учащихся в приобретении новых знаний.

 

Ожидаемые результаты занятия:

Научатся:

- Устанавливать связи на основе экспериментирования.

- Экономно расходовать материал.

- Разовьют умение анализировать предметы окружающей действительности.

- Разовьют способности, необходимые для научного познания.

- Получат базовые знания о влиянии технологий на окружающую среду (движение и сила).

 

Закрепят знания:

- По истории развития техники в России в ХVI в.

- Умению работать с ручным лобзиком.

- Правила работы со столярным инструментом.

- Первоначальные графические знания и умения.

- По технологии обработки фанеры и древесины.

 

Возраст участников – 9-10 лет

Место проведения – ЦТТ «Гефест»

Форма проведения: групповая

Тип занятия: сообщение и усвоение новых знаний

 

Методические рекомендации по организации и проведению:

Данное занятие разработано в рамках группового занятия на усвоения новых знаний. Используются различные методы: словесные (беседа, устное объяснение, инструктаж); наглядные материалы (показ готового образца, видеоинформация разных видов водяного колеса). Применяются здоровьесберегающие технологии, 2 минутки отдыха. Практические (трудовые действия).

Предварительная работа для педагога: заготовить заготовки для сборки водяного колеса из фанеры, ДСП.

 

Материалы и инструменты:

Для педагога: образец макета водяного колеса, видеоинформация (разные модели  водяного колеса, принципы их устройства).

 

Для учащихся: набор деталей для сборки водяного колеса (диски диаметром 70 мм – 2 шт.; стойки 110х20 мм – 2 шт.; основание 100х50 мм; вал диаметр 10 мм длина 90 мм; шкив диаметр 20 мм – 3 шт.; заготовка для лопастей из фанеры 250х25 мм – 2 шт.; резиновое кольцо; саморезы – 3 шт.).

Инструменты: ножовка по металлу, лобзик ручной, шкурка, отвертка, линейка, угольник, простой карандаш, ластик, клей ПВА.

 

План занятия.

 

Организационная часть                                                         -  2 мин.

Изложение нового материала и закрепление его              - 10 мин.

Физкультминутка                                                                  -  2 мин.

Практическая работа                                                             - 26 мин.

Обобщение и оценка выполненной работы                        -  5 мин.

 

Ход занятия.

I часть. Организационная.

Цель: проверить готовность учащихся к занятию.

 

Педагог: Здравствуйте!  Сегодня нам на занятии понадобятся заготовки и инструменты, которые лежат перед вами. У всех всё есть?

Учащиеся: Да.

 

II часть. Изложение нового материала.

Цель: Дать краткие исторические сведения развития техники в России в ХVI в.

 

Педагог: Тема нашего занятия: «Энергия ветра и воды». Сегодня мы с вами познакомимся с водяным колесом и сделаем его простейший макет.

В древние времена не было известных нам энергоносителей: бензина, газа, электричества. Раньше жизнь была тяжелая, все делалось вручную. Чтобы облегчить тяжёлую работу, люди придумали механизмы, работающие на энергии ветра и воды. Одним из таких изобретений стала водяная мельница. Это сооружение, в котором водяное колесо используется в качестве привода для механического процесса, например помола зерна.  Принято считать, что древние греки и римляне первыми начали использовать энергию воды для приведения в действие мельниц. Римляне построили несколько водяных мельниц за пределами Греции для помола зерна и распространили технологию их сооружения по всему Средиземноморью.

Первые водяные мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно создать перепад воды.

В 1592 году в Голландии появились первые лесопильные заводы. Голландия успешно перешла от первоначального использования водяных колес для осушения низких приморских земель, к их приспособлению в качестве привода для различных производств.

Российский царь Петр I в 1697 году специально приезжал в Голландию учиться использовать эти технологии для нужд страны. Особенно царя интересовало деревообработка – распиловка бруса и досок для строительства Российского флота. В XVII веке в Голландии ветряных и водяных мельниц было более 9 тысяч. Служили они для откачки воды, распиловки древесины и в качестве привода для различных производств, преобразуя энергию водного потока в энергию вращения.

Привычны стали машины, которые при помощи энергии воды точили металлы, ткали полотно, пилили доски, волочили проволоку. Водяное колесо широко применялось во всех видах производств: на заводах, рудниках приводя в движение насосы, молоты, вращая приводы станков для обработки металлов.

В период XVII–XVIII вв. все возрастающую потребность развивающейся промышленности в энергии могло обеспечить только водяное колесо. Водяные двигатели становились все более мощными и более совершенными, их КПД достигал 60–70%. Однако не все производства можно было разместить у реки, при эксплуатации водяных колес возникали трудности, связанные с изменчивостью стока реки в течение года. Тихоходные водяные колеса требовали достаточно сложных передаточных механизмов для увеличения скорости вращения станков.

Изобретение парового двигателя с конца XVIII в. существенно снизило использование водяных колес в производстве XIX в. Возрождение водяного колеса на новой основе в виде гидравлической турбины произошло в ХХ в., когда наступила эпоха электроэнергетики и водяную мельницу заменила ГЭС.

 

Принцип работы

Педагог: Для работы водяной мельницы воду из водоема направляют на водяное колесо, обычно по каналу или трубе (показ видеоматериала). Сила свободно падающей воды приводит в движение лопасти колеса или лопатки турбин, которое вращает ось механизма, присоединенного к нему. После проворачивания водяного колеса вода покидает водяную мельницу. Встречаются каскады мельниц, устроенные таким образом, что вода, проходя по водотоку, вращает поочередно все колеса.

 

III этап: Физкультминутка.

Цель: создать условия для отдыха учащихся через смену деятельности.

 

Проведение физкультминутки (свободные движения на разминку спины, рук и ног).

 

IV этап: Практическая работа.    

Цель: научить производить сборку макета водяного колеса; соблюдать правила ТБ.

 

Педагог – Ребята, перед тем как приступить к работе, давайте вспомним ТБ с колющимися и режущими инструментами:

·         работать лобзиком нужно с надежно закрепленными и исправными ручками

·         не «заваливай» лобзик во время пиления

·         надежно закрепить пилку в рамке лобзика и упорную дощечку на верстаке

·         не делать резких движений при выпиливании, не наклоняться низко над заготовкой

·         следить, чтобы рука, удерживающая заготовку, не попала под пилку

·         не торопиться и не нажимать сильно на пильное полотно

·         не сдувать опилки, по окончании работы применять щетку-сметку.

 

Показываю готовый образец водяного колеса и предлагаю рассмотреть, из каких деталей оно состоит.

 

В процессе работы помогаю учащимся индивидуально, уточняю правильность выпиливания, разметки, склеивания. Прошу дополнить работу мелкими деталями, напоминая об аккуратности, правилах безопасной работы.

 

Педагог: Заканчиваем работу, прибираем рабочие места, отходы, не пригодные для работы, собираем и складываем в корзину для мусора.

 

V этап: Подведение итогов.

Цель: анализ проделанной работы на занятии.

 

Анализ выполненной работы.

- Что нового вы узнали?

- Какие материалы использовали в работе?

- Какие основные детали изделия?

- Каким способом соединяли детали?

- Что понравилось? Что не понравилось?

- Почему?

- Что оказалось наиболее легким при выполнении работы?

- Кому было трудно?

- Почему?

 

Учащиеся оценивают конструкцию сборки (свою и созданные другими учащимися). Представляют результаты группе. Отмечаю качество изготовления водяного колеса. Благодарю за хорошую работу.

До свидания! Жду вас на следующем занятии.

 

 

 

 

Используемая литература:

Евдокимова Е.С. Технология проектирования в ДОД.- М.: ТЦ «Сфера», 2006.

Поддъяков Н.Н. Исследовательское поведение: стратегии познания, помощь, противодействие, конфликт.-М.: Академия, 2000.

Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. - М.: Просвещение, 1979.

 

Интернет – ресурсы:

  1. Веб-сайт «Попробуй себя инженером» (www.tryengineering.org)
  2. Веб-сайт фабрики водяных колес (www.waterwheelfactory.com)
  3. Веб-сайт международного общества по изучению мельниц (www.timsmills.info). 
  4. Стандарты технологической грамотности Международной ассоциации преподавания технологических дисциплин: материалы по изучению технологий (www.iteaconnect.org/TAA).
  5. Водяные колеса и их эволюция http://energetika.in.ua/ru/books/book-1/part-1/section-3/3-2