Руководителю кружка о графической подготовке в начальном техническом моделировании

Категория:
Основы технического моделирования


Руководителю кружка о графической подготовке в начальном техническом моделировании

В технической творческой деятельности младших школьников работа может выполняться по образцу, шаблону, словесному описанию, но чаще всего по техническому рисунку, простейшему чертежу или собственному замыслу, где возникает необходимость в чтении технических рисунков, простейших чертежей и другой конструкторско-технологической документации. Поэтому усвоение приемов чтения графических изображений—один из главных компонентов графической подготовки младших школьников. Это значит, что необходимо научить школьников внимательно рассматривать и сравнивать графические изображения и реальные детали или объекты, сопоставлять разные изображения между собой и представлять объемный предмет по его плоскому изображению. При этом важно не только научить школьников читать рисунки и чертежи, но и сформировать потребность использовать их в самостоятельной работе.

Для облегчения работы учителя начальных классов целесообразно сформулировать ряд понятий графической подготовки, которые будут использованы в данной книге.

Графическая грамотность может быть определена как наличие знаний в области технического черчения и степень владения умениями чтения и выполнения конструкторской и технологической документации в соответствии с нормами и правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) или стандартов Совета Экономической Взаимопомощи (СТ СЭВ).

Графическая грамота — умение читать и выполнять техническую документацию.

Графические знания — понятие о способах графического изображения изделий, нормах и правилах ЕСКД и СТ СЭВ, которые необходимы человеку в процессе его работы над конструкторской и технологической документацией.

Графические умения — готовность человека точно и сознательно излагать свои мысли или читать мысли другого человека в конструкторско-технологической документации с применением норм и правил ЕСКД. Процесс приобретения графических умений требует продолжительной практики и тренировок, основанных на графических знаниях, что способствует развитию пространственных представлений учащихся и во многом зависит от их индивидуальности.

Графические навыки — владение приемами работы чертежными инструментами, вырабатываемое в процессе тренировок. За время обучения в школе у учащихвя, как правило, не успевают сформироваться навыки чтения чертежей и их составления. Приобретение таких навыков — процесс длительный, связанный с высоким уровнем пространственного и логического мышления.

Графическая информация — сведения, содержащиеся в конструкторской и технологической документации. К ним относятся графические условные изображения на чертежах, эскизах, схемах; условные обозначения марок материалов, покрытий и т. д.; технические условия и т. п.

Начальное техническое моделирование — это лишь первое включение учащихся в конструкторско-технологическую деятельность, где графическая подготовка школьников необходима, но осуществляется она не на специальных занятиях, а в процессе труда, т. е. параллельно с формированием умения изготавливать изделия. И освоению подлежит только тот предельно простой графический материал, который нужен школьникам в процессе конкретной практической работы. При подборе объектов на кружковых занятиях руководителю необходимо заранее проанализировать форму и конструкцию технических объектов, которые будут предложены детям.

При этом важно брать небольшое количество деталей в объекте, учитывать возможности сопоставления формы объекта с геометрической формой и применять такие способы соединения деталей, которые не требуют дополнительных графических знаний и умений. Если объемные изделия изготавливают из бумаги и картона, то развертка любой детали должна быть разверткой простого геометрического тела (куб, прямая призма, прямой цилиндр, конус).

В практической работе важно учитывать те знания, умения и навыки, которыми овладевают младшие школьники на уроках, математики, изобразительного искусства и трудового обучения.

Ниже приведен краткий перечень знаний и умений, которыми учащиеся начальных классов овладевают на уроках в школе1.

I класс

Знания: понятие о точке, линии, отрезке, многоугольнике, прямом угле, прямоугольнике.

Умения: провести линию через, заданную точку; провести аве прямые, пересекающиеся в данной точке; сравнить величину отрезков; измерить отрезок; найти длину сторон многоугольника; начертить прямоугольник заданной длины и ширины; разделить многоугольник заданной формы отрезком на два многоугольника заданной формы; вырезать из нелинованной бумаги различные многоугольники; сравнить форму окружающих предметов с формой многоугольников; выполнить разметку плоской детали по шаблону.

II класс

Знания: термины, употребляемые в связи с сравнением и измерением отрезков и расстояний между точками с помощью циркуля и линейки; термины в связи с введением буквенных обозначений; понятия о периметре многоугольника, доле фигуры, окружности, круге, центре круга, радиусе окружности; терминология, употребляемая при классификации треугольников; понятие об осевой симметрии.

Умения: вычертить циркулем окружность; соединить точку отчерка окружности с ее центром; определить вид треугольника; разделить фигуру на равные части (доли); определить форму окружающих предметов и их частей; разметить симметричную плоскую деталь; планировать изготовление простых’ по форме плоских деталей по готовому чертежу.

III класс

Знания: понятие о площади фигуры, квадратном сантиметре и других мерах площади.

Умения: разделить окружность и другие фигуры на 2, 3, 4, 6, 8 равных частей; построить на нелинованной бумаге фигуру с заданными размерами; увеличить или уменьшить фигуру в несколько раз; под руководством учителя сделать разметку плоской детали по чертежу и данному масштабу (М 1:2; М2:1); прочитать и выполнить простейшую электрическую схему; выполнить развертку простой по форме детали.

Педагогический опыт работы, проделанный анализ учебно-методической литературы и программ для начальной школы позволили определить примерное содержание графической подготовки на занятиях по начальному техническому моделированию с младшими школьниками:
1. Чертежные инструменты и принадлежности.
2. Основные понятия о графических изображениях.
3. Линии чертежа и некоторые условные обозначения.
4. Правила и приемы чтения чертежа плоских деталей.
5. Основные графические знания и умения, с помощью которых выполняется разметка на материале.
6. Правила и приемы увеличения или уменьшения деталей в несколько раз.
7. Правила чтения и составления эскиза плоской детали.
8. Порядок чтения изображений объемных деталей простой формы (наглядных изображений, разверток и чертежей).
9. Первоначальное понятие о сборочном чертеже, состоящем из 2—3 простых по форме деталей.
10. Правила чтения и составления простейших электрических схем.

Рекомендации по графической подготовке в начальном техническом моделировании предназначены для учителей начальных классов, воспитателей групп продленного дня и руководителей кружков, которые ведут практические занятия. Графическая грамотность учителя и руководителя технического кружка значительно превышает те сведения, которые сообщаются детям в процессе технического моделирования. Учитывая, что в одном кружке могут работать дети с I по III класс, руководителю кружка важно вести занятия дифференцированно, четко соблюдая доступность графических сведений для учащихся каждого класса.

Внеурочная работа по технике позволяет расширить и углубить графические знания и умения младших школьников настолько, насколько это необходимо для осознанной практической работы учащихся по начальному техническому моделированию.

Приводим примерное содержание и методику графической подготовки младших школьников на занятиях начальным техническим моделированием.

С основными чертежными инструментами младшие школьники знакомятся на уроках математики, трудового обучения и умеют ими пользоваться. Однако очень важно обратить их внимание на то, что успех графических работ во многом зависит от качества инструмента, его правильной подготовки к работе, исправности. Необходимо объяснить детям условия хранения каждого инструмента и закрепить правила пользования ими. Бумагу для графических работ младшие школьники применяют главным образом миллиметровую или листы из тетради в клетку. Это облегчает графическую работу младших школьников, сокращает время и позволяет быстрее перейти к изготовлению намеченных изделий.

Техническим рисунок наглядное изображение предмета, выполненное на глаз и от руки с использованием метода параллельных проекций (т. е. те ребра на объекте, которые в натуре параллельны, и на техническом рисунке тоже параллельны). На техническом рисунке все элементы конструкции (выступы, отверстия и т. п.) изображают с соблюдением пропорций и размеров на глаз. Точные размеры могут быть указаны числами. Объем предмета для более наглядного показа выполняют штриховкой. Технический рисунок показывает форму объекта в целом.

Чертеж (рис. 2)—графическое изображение предмета, выполненное с помощью чертежных инструментов в определенном масштабе, с точным соблюдением размеров. Он содержит данные о форме, размерах и материале объекта. Как по чертежу, так и по техническому рисунку можно судить об устройстве предмета в целом и его частей, а по размерам и техническим требованиям можно выполнить изделие. Чертеж, как правило, дает ряд изображений отдельных сторон объекта, которые располагаются на строго определенных местах листа бумаги. На чертеже можно более точно показать конструкцию.

Рис. 1. Технический рисунок модели кораблика

Рис. 2. Чертеж модели кораблика

Рис. 3. Эскиз модели кораблика

Эскиз (рис. 3) так же, как и чертеж, показывает предмет с нескольких сторон и выполняется по тем же графическим правилам. Линии на эскизе должны быть ровными и четкими. Размеры наносят точными числами, указывают масштаб и материал, из которого будет выполнено изделие. Эскиз отличается от чертежа тем, что его выполняют без помощи чертежных инструментов, от руки, без соблюдения точных размеров. К эскизу следует относиться как к важному техническому документу. Непосредственно по эскизу можно изготавливать как отдельные детали, так и целое изделие. Необходимо помнить, что ошибка в эскизе — брак в работе. Объясняя младшим школьникам понятия о чертеже, эскизе, техническом рисунке, необходимо выделить только их существенные признаки, с которыми дети встечаются в практической деятельности, и наглядно, на характерных примерах, показать их различия. В начальном техническом моделировании школьники встречаются с простейшим чертежом только в процессе его изучения, чтения, но не вычерчивания. Им достаточно нать, что чертеж выполняют при помощи чертежных инструментов по точным размерам.

Однако с первых уроков трудового обучения и занятий в технических кружках следует приучать детей «разговаривать с карандашом в руке». Добиваться, чтобы мысли учащихся выражались в линиях, обозначениях, силуэтах и контурах. Систематически и последовательно приближать графические изображения к выполнению их по всем правилам; нацеливать сознание учащихся на разработку конструкций графическим путем.

Условные обозначения линий чертежа и другие начальные элементы технического черчения, которые сообщаются младшим школьникам, должны соответствовать существующим государственным общесоюзным стандартам (ГОСТу) по Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), утвержденным Государственным комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР в декабре 1967 г. и введенным в действие с 1 января 1971 г. Все графические работы и вся техническая, методическая и учебная литература могут соответствовать своему назначению только в том случае, если они выполнены в соответствии с ГОСТом по ЕСКД или СТ СЭВ.

Объясняя младшим школьникам, например, линии чертежа (рис. 4), можно сказать, что линия видимого контура есть основная, сплошная, толстая линия, которая имеет толщину примерно 1 мм (опуская доли миллиметра). А линия невидимого контура и все остальные линии (осевая, выносная, линия сгиба и т. д.) в 2—3 раза тоньше основной линии (не уточняя толщину каждой линии, длину, штрихов и расстояния между ними). Таким образом, сведения, которые получают младшие школьники, близки к нормам и соответствуют ЕСКД. Они становятся приемлемыми для детей в процессе работы по начальному техническому моделированию в период, предшествующий изучению систематического курса черчения. В начальном техническом моделировании нет необходимости знакомить учащихся со всеми типами линий, как и со всеми их .назначениями, которые они имеют. Учащимся следует сказать только о тех линиях, которые встретятся им в процессе работы.

Рис. 4. Линии чертежа и условные обозначения: 1 — линия видимого контура; 2— линия невидимого контура; 3— осевая, центровая линия; 4—линия сгиба; 5— нанесение клея с лицевой стороны; 6— нанесение клея с изнаночной стороны

Рис. 5. Модель парашюта

Линия видимого контура (рис. 4) хорошо просматривается на любом изображении. , Школьники с ней знакомятся уже на первых уроках трудового обучения. Необходимо приучать детей к специальной терминологии и правильному названию этой линии —основная линия, сплошная толстая, обозначающая контур изделия или заготовки (отверстия, выступа, выема, который виден). Условное обозначение линии сгиба дано на рисунке 4, 4.

В начальном техническом моделировании нет специальных занятий по графической подготовке, а необходимые сведения дети получают в процессе игры и практических работ по изготовлению отдельных изделий. Например, из бумаги надо выполнить простую модель парашюта (рис. 5). На первом этапе изображен квадратный лист бумаги, его края (контур) обозначены линией видимого контура. Углы квадрата вначале загибают к центру. Чтобы предстоящая рабочая операция была ясна, на чертеже в местах сгиба проведены линии сгиба. Учитель объясняет детям и показывает на конкретном примере, как условные обозначения (в данном случае обозначение линии сгиба) помогают в работе. Затем он показывает изображение этой линии на классной доске.

На следующем этапе работы концы углов загибают по линиям сгиба к сторонам квадрата (рис. 5, 2) и получают купол парашюта (рис. 5, 3). Далее в уголках делают небольшие отверстия, привязывают стропы из ниток, а к стропам — небольшой грузик (рис. 5, 4). Парашют готов.

При этом детям необходимо сообщить некоторые сведения об изделии. Например, парашют приходит на помощь летчику в минуту опасности. На парашютах сбрасывают продовольствие и грузы в отдаленные труднодоступные районы. На больших парашютах опускаются на землю спускаемые аппараты космических кораблей.

Изготовленный парашют — это маленькая и простая бумажная модель, на примере которой дети познакомились с линией сгиба. Для закрепления условного обозначения линии сгиба можно задать школьникам такие вопросы: как обозначают линию сгиба? Чем отличается изображение линии сгиба от изображения линии видимого контура (края)? Как называется рабочая операция, которую следует выполнить, если на изображении обозначена линия сгиба? И т. д. Можно предложить детям упражнения по выполнению на клетчатой бумаге линий сгиба, когда требуется согнуть лист бумаги пополам, по диагонали и т. п. Для закрепления умений прочитать на чертеже линию сгиба учитель предлагает детям самостоятельно изготовить модель летающей стрелы. На рисунке 6 дан поэтапный чертеж, по которому дети выполняют эту модель. Учитель может заранее начертить его на классной доске или подготовить самодельную таблицу. Стрела — простая модель, но летает она хорошо и даже может совершать фигуры высшего пилотажа. Запускают стрелу в полет плавным движением руки.

Рис. 6. Модель летающей стрелы

Линия невидимого контура (рис. 4,2) — это линия, обозначающая реально существующий конструктивный элемент (край, выем, выступ, отверстие и т.д.), но невидимый, находящийся за поверхностью, которая обозревается. Выполняют линию невидимого контура отдельными штрихами и поэтому ее называют штриховой. Линию невидимого контура можно увидеть на чертеже модели планера (рис. 7, вид сверху). Участки рейки-фюзеляжа, закрытые крыльями и стабилизатором, обозначают штриховыми линиями—линиями невидимого контура. Это значит, что фактически рейка проходит под крыльями, но ее контуры на этом участке скрыты от обозрения. Еще более характерно это показано на конце рейки, где линиями невидимого контура обозначен конец рейки-фюзеляжа.

Рис. 7. Модель спортивного планера: 1 — деревянная рейка; 2— груз (отрезок рейки); 3— крылья; 4— стабилизаторы; 5— киль

Модель планера (рис. 7) изготавливают из бумаги и деревянных реек. К рейке — носовой части фюзеляжа приклеивают часть такой же рейки — носовой груз. Пока клей сохнет, размечают и вырезают из плотной бумаги крылья, стабилизаторы и киль. В каком месте приклеивать крылья и стабилизаторы к фюзеляжу, показано на виде сверху.

В процессе сборки планера, чтобы он выглядел так, как на наглядном изображении, школьнику согласно условному обозначению должно быть ясно, в каком месте фюзеляжа крепят крылья и стабилизаторы. Рейку — носовой груз крепят к нижней части фюзеляжа (она скрыта от обозрения, если на модель смотреть точно сверху). Край ее переднего конца совпадает с краем рейки-фюзеляжа, поэтому этот участок носа самолета (торца реек) обозначен линией видимого контура. А задний конец рейки — носового груза — кончается перед крыльями, он скрыт от обозрения на виде сверху и обозначен линией невидимого контура.

О запуске планера и управлении полетом подобных моделей рассказано в параграфе «Изготовление макетов и моделей технических объектов из плоских деталей».

Рис. 8. Изготовление симметричной модели самолета

Линия осевая, центровая — это штрих-пунктирная линия, которая служит для обозначения как осей конструктивных элементов детали, так и для обозначения оси всей детали. В том случае, когда центровая линия является основой детали, она, как правило, одновременно будет и осью симметрии.

Ознакомление младших школьников с осевой симметрией происходит на уроках математики, изобразительного искусства и трудового обучения. На занятиях по начальному техническому моделированию понятия об осевой симметрии закрепляются на конкретных примерах, связанных с практической’деятельностью детей. Например, чтобы выражения симметричная фигура, симметричная деталь и т. д. не носили в представлении детей формальный характер, можно изготовить модель самолета (рис. 8). Для этого учащиеся сгибают плотный лист бумаги вдвое, затем по шаблону наносят контур половины самолета. Не разрезая по линии сгиба, вырезают силуэт самолета, отгибают крылья, стабилизаторы и получают бумажную модель самолета, которая симметрична относительно прямой линии. А прямая линия (в данном случае линия сгиба) одновременно является и осью симметрии этой модели. Бумажную модель надо отцентровать, и она будет летающая.

Чтобы обосновать выражение: «Эти фигуры, детали, рисунки и т. д. расположены симметрично»,— можно сложить данную модель по имеющейся линии сгиба и с помощью булавки или иголки наколоть на крыльях рисунок, например звезды (пять основных точек), так, чтобы игла каждый раз прокалывала оба слоя бумаги. Затем развернуть крылья самолета, соединить точки, чтобы получилась звезда, и дети наглядно увидят, что звезды расположились симметрично. Чтобы убедиться в этом, надо еще раз сложить самолет по линии сгиба и будет видно, что точки

у звезд совпадают. Можно предложить детям картинки различных предметов, геометрических фигур, деталей и определить, какие из них будут симметричными. Можно приложить карандаш или край линейки к изображениям, проверяя симметричность. Можно разобрать, какая геометрическая фигура или деталь могут иметь две и более осей симметрии, например равносторонний треугольник, квадрат, пропеллер самолета, гайка и т. д. В процессе изготовления циферблатов различной формы для часов можно предложить школьникам определить, какое количество осей симметрии можно провести на циферблатах круглой (если круг разделить только на четыре доли), квадратной^и шестиугольной формы. На циферблатах устанавливают подвижные стрелки на винт, шайбу и гайку из набора конструктора или крепят их на проволоке, изогнутой по форме буквы П. Так младшие школьники в процессе выполнения моделей технических объектов используют основные представления об осевой симметрии.

Среди линий, которые применяют в техническом черчении, есть сплошная тонкая линия. Она может обозначать линию сгиба, выносную и размерную линии, а также служить вспомогательной линией. В процессе моделирования учащимся редко приводится выполнять графические работы, а в случае необходимости они это делают на клетчатой бумаге. Но руководитель кружка должен показать приемы и способы проведения линий: горизонтальных, вертикальных, а также взаимно перпендикулярных и параллельных прямых на нелинованной бумаге.

На рисунке 9 показан прием проведения параллельных линий с помощью угольника и линейки. Угольник перемещают по неподвижной линейке (или рейсшине) и проводят острым карандашом линии, параллельные первой. Одновременно с этим вертикальная сторона угольника в данном случае расположена перпендикулярно к линейке или рейсшине. И если провести прямые по верхнему краю линейки и вертикальной стороне угольника, то эти линии между собой будут перпендикулярными. Этими распространенными приемами школьники должны уметь пользоваться в практической работе.

Чтение и нанесение размеров очень важная составная часть графической деятельности. Дети должны уметь правильно читать размеры на чертеже и техническом рисунке. От того, насколько точно соблюдены правила простановки размеров, во многом зависит быстрота и точность чтения данного изображения, а значит, и изготовление этого изделия. Габаритные размеры определяют изделие в целом по ширине, длине и высоте. Кроме габаритных размеров, на детали или изделии, как правило, имеются конструктивные элементы (отверстия, выступы и т. д.), которые тоже имеют свои размеры. В техническом черчении размеры проставляют в миллиметрах, при этом наименование измерений не указывают. Если размеры наносят в сантиметрах (в строительном черчении), то рядом с цифрой указывают наименование. Перпендикулярно тому отрезку, размер которого указывают, проводят выносные линии (рис. 10, /), затем на расстоянии 5—10 мм от измеряемого отрезка (контура) проводят параллельно ему размерную линию (рис. 10, 1), которую ограничивают с двух сторон стрелками. Стрелки острыми концами упираются в выносные линии. Выносные и размерные линии — это сплошные тонкие линии. Над серединой размерной линии наносят размерное число.

Рис. 9. Приемы вычерчивания параллельных и перпендикулярных прямых

В работе по начальному техническому моделированию допустимо все размерные числа проставлять в сантиметрах, но с обязательным указанием наименований. Размеры изделия, которые можно высчитать, наносить не следует, так как лишнее нанесение размеров усложняет чертеж и затрудняет чтение графического изображения.

Для обозначения размеров деталей, имеющих цилиндрическую форму, а также размеров круглых отверстий и выступов применяют специальный значок диаметра — кружок, перечеркнутый прямой наклонной вправо линией. Размерную линию со стрелками на концах в окружности ставят так, чтобы она проходила через центр и не совпадала с осями симметрии. Если окружность настолько мала, что размерное число в ней не помещается или плохо читается, то его выносят за пределы окружности. Для обозначения размера радиуса перед размерным числом всегда пишут латинскую букву R. Размерную линию при этом проводят из центра данной дуги и заканчивают стрелкой с одной стороны, которая упирается в дугу или окружность. Размерные числа во всех случаях следует писать так, чтобы они читались слева направо. Обозначение величины угла показано на рисунке 10, 6. Но это не значит, что все требования ЕСКД, в том числе и нанесение размеров, должны усваивать младшие школьники. Подробные сведения о линиях чертежа даны только для руководителя кружка, так как при подготовке к занятиям ему часто приходится рассматривать и читать чертежи в различных альбомах и журналах, где все графические изображения выполняются по ЕСКД. При разборе простых чертежей дети нередко задают самые различные вопросы по графическим изображениям, а руководитель должен коротко и доходчиво, а главное, правильно дать ответ. В процессе практических занятий младшие школьники постепенно запоминают некоторые сведения и осваивают их. Руководитель кружка обращает внимание детей на то, что размеры на готовых чертежах проставлены по определенным правилам и поэтому их удобно читать. На практических занятиях младшие школьники получают следующие сведения о нанесении размеров: как наносят размерные числа, как располагают размерные линии и когда употребляют знаки диаметра, радиуса. В этот период лучше выполнять работу по чертежу, техническому рисунку и только потом переходить к выполнению работ по собственному замыслу, где может возникнуть необходимость в составлении эскиза простой плоской детали с нанесением размеров.

Рис. 10. Нанесение размеров: 1 — выносная и размерная линии; 2 и 3— обозначение диаметров; 4 и 5— обозначение радиусов; 6— обозначение величины угла

При моделировании из бумаги и картона часто необходимо обозначить места нанесения клея1.. Если клей наносят с лицевой стороны изделия, то всю поверхность, которая должна быть смазана клеем, заштриховывают сплошными тонкими линиями с наклоном примерно 45° . Если клей наносят с изнаночной стороны, то эти места обозначают прерывистой штриховкой (рис. 4, 6). Например, у спортивного планера нижняя часть киля заштрихована тонкими сплошными линиями, значит, это место надо смазать клеем с лицевой стороны. А у самолета Ту-134 в верхней части киля дополнительный клапан заштрихован отдельными штрихами, значит, здесь надо смазать клеем с обратной стороны (клапан двойной).

В процессе моделирования часто требуется увеличить или уменьшить рисунок, чертеж, шаблон или выкройку изделия. Это делают по-разному: применяя знания масштаба или разметку по клеткам разной площади. Для того чтобы увеличить любой шаблон (выкройку) по клеткам, его вписывают в прямоугольник. Прямоугольник расчерчивают на квадраты и обозначают их, как показано на рисунке 11 (макет фронтового истребителя Миг-19). Затем на клетчатой или миллиметровой бумаге чертят новый прямоугольник, например в два раза больше, если выкройку надо увеличить вдвое. Обозначают на нем столько же клеток и так же нумеруют их. В этом прямоугольнике рисуют по клеткам увеличенную выкройку. Нужно внимательно следить за тем, чтобы линии рисунка правильно располагались в клетках.

Рис. 11. Модель самолета Миг-19

Макет фронтового истребителя Миг-19 с соединением в «замок» можно выполнить из однослойного картона (коробочного картона) или бархатной бумаги (в два слоя). При этом внимание ребят надо обратить на то, чтобы ширина щелей соответствовала толщине материала, из которого выполняют макет. Тогда соединение щелей при сборке будет более плотным. Дети должны перенести контуры увеличенных деталей (фюзеляж с килем, крылья и стабилизаторы) на материал, аккуратно вырезать и произвести сборку истребителя по наглядному изображению.

Ребятам младших классов, которые еще не знакомы с масштабом, лучше уменьшать или увеличивать изображения по клеткам, но можно рассказать, что масштаб — это число, которое показывает, во сколько раз изображение больше или меньше самой детали или изделия. На чертежах и технических рисунках ребята могут увидеть следующие обозначения: М1:2 (размеры надо уменьшить в два раза), М2:1 (размеры надо увеличить в два раза).

Выполнить разметку — значит перенести на материал (бумагу, ткань, древесину, металл) линии и точки, которые обозначат контуры будущего изделия или его деталей. Разметку можно выполнить по шаблону, чертежу, техническому рисунку, словесному описанию, образцу и т. д. С выполнением разметки на разных материалах ребята знакомятся на уроках трудового обучения начиная с I класса. Сначала размечают изделие или его детали прямоугольной формы, затем в форме окружностей, симметричных деталей с использованием осевых линий и т. д. Делению окружности при помощи циркуля на 3, 6 и 12 равных частей ребята учатся на уроках математики начиная со II класса. Они знают, что взаимно перпендикулярные оси делят окружность на четыре равные части. Так что на занятиях по начальному техническому моделированию эти умения и навыки только закрепляются и расширяются. А если учитывать, что на первых занятиях младшим школьникам не терпится скорее увидеть результат своего труда и к концу занятий им непременно хочется иметь уже готовую поделку, то чаще всего разметку они делают по имеющимся шаблонам, которые заранее готовят руководитель кружка, пионервожатые или старшеклассники-шефы. Но очень скоро у ребят появляется желание самим творить — изготавливать технические объекты по собственному замыслу.

Составление эскиза плоской детали на клетчатой бумаге заключается в изображении одного главного вида детали, т. е. такого вида, на котором видны ее форма, размеры и имеющиеся конструктивные элементы (отверстия, выступы, скруглсния). Относительно порядка выполнения эскизов в методической литературе есть разные рекомендации. Три из них считаются общепризнанными. Первая состоит в необходимости приучить детей начинать любое построение с нанесения осей симметрии (там, где они нужны) и габаритов предмета с целью наилучшего размещения и только потом выполнять конструктивные элементы объекта. Две другие рекомендации связаны с формированием у учащихся приемов рассмотрения предмета как суммы или разности геометрических фигур в плоских деталях и геометрических тел в объемных. Составление эскиза (вида) идет путем наращивания частей объекта, т. е. построения от части к целому или во втором случае от целого к части. Рассмотрим случай формирования приемов наблюдения формы плоского объекта как совокупности геометрических фигур. Например, перед учащимися поставлена задача: составить эскиз (с натуры) доски для разрезания продуктов. Доска будет выполняться из фанеры.

При рассмотрении конкретного объекта — доски для разрезания продуктов (рис. 12) надо научить школьника увидеть (осматривая каждую часть в отдельности), из каких геометрических фигур состоит данный объект. Основная (рабочая) часть доски, на которой производится разрезание продуктов, имеет форму прямоугольника. Ручка, за которую держат доску (выступ) имеет тоже форму прямоугольника с конструктивным элементом в виде круглого отверстия. Приступая к составлению эскиза данного предмета, учащийся проводит горизонтальную ось симметрии для объекта в целом. Определяет размеры большего прямоугольника (рабочей части доски) и выполняет его от руки, располагая одинаковые части по обе стороны от оси симметрии. Далее «наращивает» меньший прямоугольник (ручку доски) и, определив при помощи из-мерения место для центра отверстия в ручке, проводит через него вторую (вертикальную) ось. Окружность, как и весь эскиз, учащийся выполняет по приблизительным размерам, а цифры размеров наносит точные. На плоских деталях или изделиях, которые имеют отверстия, при нанесении размера отверстий перед знаком диаметра пишут сокращенно слово отверстие — отв. (и если таких несколько, то указывают их количество). В рассматриваемом случае проставлено так: отв. 0 10. Затем учащийся скругляет углы, уточняет толщину выполненных линий, и эскиз готов (рис. 12, 2).

Этой работе могут предшествовать следующие вопросы: изделие симметрично или нет? Как называется линия, обозначающая контур изображения? Рабочая часть доски и выступ (ручка) изготовлены из одного куска фанеры или из отдельных частей? По какому обозначению можно определить, что окружность на ручке есть отверстие, а не круглый выступ? И т. д. Как показывает опыт, для основной массы кружковцев выполнение эскиза плоской детали на клетчатой бумаге работа доступная. Но главная задача этой работы состоит в том, чтобы в процессе выполнения эскиза школьники лучше понимали и видели те основные первоначальные правила выполнения графических работ, по которым они читаются. Затем в процессе изготовления изделия с помощью эскиза учащиеся убеждаются на деле, что прочитать графическое изображение можно только в том случае, если оно выполнено по правилам. Специальных занятий по выполнению эскизов со всей группой кружковцев не проводят, так как необходимость в умении выполнять эскиз чаще всего встречается в индивидуальной работе с учащимися III класса. Третьеклассников не всегда удовлетворяет работа по шаблону, образцу, готовому чертежу. Они хотят усовершенствовать изделия и даже создавать их по собственному замыслу. В этом случае надо научить ребят выполнять эскизы отдельных плоских деталей в соответствии с основными требованиями. В начальном техническом моделировании изготавливают как плоские, так и объемные технические объекты. И в индивидуальной работе с учащимися руководитель кружка может, как исключение, показать школьнику, что из себя представляет эскиз объемной детали. Рассказывать младшим школьникам о правилах проецирования и образования видов рано, но в языке прямой и обратной связи между учеником и руководителем неизбежно встречаются выражения, которые определяют, например, направление взгляда на технический объект, местонахождение конструктивных элементов на объекте и т. д. Эти и другие выражения и термины должны быть технически правильными и употребляться по назначению. Нельзя исключить из обихода кружковцев какие-либо технические, графические термины и тем более заменить их другими, так как это приводит к формированию неверных технических представлений и отрицательно сказывается на общем развитии детей. Поэтому, опираясь на запас геометрических, графических и технических представлений и терминов, которыми владеют младшие школьники, важно проводить работу по раскрытию происхождения, содержания и правильного произношения этих терминов.

Рис. 12. Доска для разрезания продуктов: 1 — технический рисунок; 2— эскиз

Так, например, натуральную величину и правильную форму крыльев и стабилизаторов на моделях самолетов можно определить только в том случае, если посмотреть на модель самолета точно сверху (когда работа выполняется по образцу). Если работа выполняется по чертежу, например модель самолета Ан-24 (рис. 13), то натуральная величина крыльев и стабилизаторов изображена на месте вида сверху. Здесь возникает необходимость правильно произносить название видов и, если потребуется, объяснить, что изображение видимой части поверхности предмета со стороны наблюдателя называется видом. Например, на чертеже спичечного коробка (рис. 14, 2) показаны три основных вида: вид спереди, вид сверху, вид слева. Вид спереди в данном случае — это главный вид. Он дает наиболее полное представление о предмете. К нему наблюдатель обращен лицом.

Рис. 13. Модель самолета Аи-24: 1— фюзеляж; 2— крылья; 3— стабилизаторы; 4— киль; 5— двигатели; 6— планка

Если повернуть предмет на 90°, то получим вид сверху. Изображение этого вида на чертеже располагается внизу от вида спереди.

Если повернуть предмет (из положения вида спереди) на 90° в правую сторону, то увидим левую сторону предмета, то есть получим вид слева. Изображение вида слева на чертеже располагается с правой стороны от вида спереди. Образование видов на чертеже можно понять, воспользовавшись трехгранным углом (рис. 14, 3). На этом изображении наиболее наглядно показано образование видов. Принято вид спереди считать главным. Главный вид — это вид, который наиболее полно характеризует данное изделие или объект. Но бывает, когда объект наиболее полно характеризуется видом слева (автомобиль, пароход) или видом сверху (самолет), тогда эти виды будут главными. Необходимо заметить, что в проекционном черчении существует выражение «вид слева», но не «вид сбоку», так как по правилам проецирования изображается левая сторона объекта. А если употреблять выражение «вид сбоку», то возникает вопрос: с какого бока? Это усложняет точный язык техники. Также нельзя заменять или сокращенно произносить названия видов и говорить: сверху, слева, спереди — вместо: вид сверху, вид слева, вид спереди. Разговор с младшими школьниками о трех видах может быть 2* только на материальных моделях. И если кружковцы научатся правильно определять и произносить названия видов пока только на моделях, то в старших классах им будет легче понять проекционную связь этих видов.

Рис. 14. Изображение предмета в параллельных проекциях: 1— наглядное изображение предмета; 2— расположение основных видов; 3 — трехгранный угол (образование видов)

Программа трудового обучения по техническому труду в III классе предусматривает изготовление объемных изделий из картона, фанеры, древесины и проволоки, в которых учащиеся должны знать формы деталей, разверток, выкроек и способы соединения деталей между собой. Третьеклассники должны также уметь определять формы и размеры деталей по сборочному чертежу. Исходя из этого и опираясь на знания и умения, которые дети получают на уроках труда, руководитель внеклассных, внешкольных кружковых занятий должен обеспечить закрепление и углубление этих знаний и умений в процессе практической работы при изготовлении технических объектов. Так, например, первоначальные понятия о сборочном чертеже (таком чертеже, где на одном изображении показано несколько деталей, соединенных между собой в одно изделие) можно закрепить при изготовлении модели самолета Ан-24 (рис. 13). При этом важно, чтобы в процессе изготовления модели школьники все время могли сравнивать изделие со сборочным чертежом и наглядным изображением, а также на отдельных этапах работы производили анализ изображений, показывающих соединение отдельных деталей, и сравнивали с изделием. В такой работе важно нацелить учащихся на то, чтобы они все время старались мысленно отделить изображение одной детали от другой и, может быть, даже попытались изобразить отдельную деталь на клетчатой бумаге. Такая работа способствует подготовке мышления школьников к чтению сборочных чертежей. На рисунке 13 изображены отдельные части модели самолета Ан-24. Их чертежи помогают ребятам лучше разобраться в конструкции при изготовлении отдельных деталей и сборке их в единое изделие.

Для изготовления модели самолета потребуются плотная бумага, клей, ножницы и чертежные принадлежности для разметки на материале. Разметку выполняют по шаблону, эскизу или чертежу в зависимости от задач, которые ставит руководитель перед учащимися. Во всех случаях бумагу складывают вдвое и намечают контур половины самолета так, чтобы линия сгиба точно совпала с линией видимого контура нижней части фюзеляжа (рис. 13). Затем модель вырезают, крылья и стабилизаторы отгибают по линиям сгиба. Киль выполняют в один слой бумаги и вклеивают в хвостовую часть самолета. Двигатели выполняют из бумаги, сложенной вдвое. Прикрепляют их клапанами, смазанными клеем, снизу крыла в том месте, где передняя кромка крыла имеет изгиб. Чтобы зафиксировать крылья в горизонтальном положении, к ним сверху приклеивают бумажную планку.

Перед тем как приступить к изготовлению электрифицированных моделей, можно выполнить с учащимися прибор, который вырабатывает электричество и соответствует электростанции с генератором и линией передачи, идущей к мотору. На две катушки наматывают изолированную проволоку, а внутрь катушек вставляют гвозди (рис. 15). Катушки размещают в разных концах стола и соединяют проволокой. Если к одной из них приставить компас, а к другой быстро поднести постоянный магнит, стрелка компаса отклонится. Когда подносят магнит, его магнитные линии пересекают витки катушки и в ней возникает электрический ток.

Рис. 15. Прибор «Электростанция»

По проводам он доходит до другой катушки и намагничивает ее- сердечник, который заставляет повернуться стрелку компаса.

Обучение начальному техническому моделированию предусматривает знакомство младших школьников с элементарными электрическими схемами. Эти знания необходимы школьникам при изготовлении электрифицированных моделей и игрушек.

В целом знания младших школьников об электричестве и использовании электроэнергии человеком расширяются на внеклассных занятиях, несколько усложняются и схемы объектов, которые моделируют кружковцы, но перечень условных обозначений элементов электрических схем не расширяется по сравнению с программой трудового обучения III класса. Ученики I — II классов тоже изготавливают простейшие электрифицированные модели, и на практике они знают, как составить электрическую цепь (батарейка, проводники, лампочка, выключатель), но графических обозначений им давать не рекомендуется.

Электрическая цепь состоит из отдельных элементов: батарейки, проводников, выключателя, переключателя, потребителей электрической энергии (лампочки, электромоторчика, электрозвонка и т.п.). На рисунке 16, 1 даны условные обозначения этих элементов. Электрическую цепь с одним потребителем (рис. 16, 2) могут составить даже первоклассники. При этом их внимание необходимо в первую очередь обратить на то, что ток проходит только по замкнутой электрической цепи. Если в какой-то точке неплотно соединены провода, то ток по такой цепи не пойдет и лампочка не загорится. Третьеклассники могут собрать более сложную действующую модель светофора (рис. 17). Они знакомятся с возможностью включать поочередно одну из лампочек светофора. При этом важно правильно подключить проводники к клеммам батареи и переключателя: с одной клеммы батарейки к выключателю идет один проводник, с другой — к трем клеммам переключателя через лампочки светофора идут три проводника.

Рис. 16. Электрическая цепь: 1— условные обозначения отдельных элементов электрической цепи; 2 — электрическая цепь с одним потребителем

При овладении простейшими электрическими схемами основные усилия школьников направлены на приобретение умения читать схему. Умение быстро ориентироваться в схеме и правильно ее понять необходима учащимся для того, чтобы собрать цепь для модели. Кроме того, умение читать электрическую схему используется ими при проверке правильности сборки цепи по принципиальной схеме. В процессе электромоделирования руководитель кружка систематизирует имеющиеся у детей графические познания в этой области.

Весь комплекс средств и методов графической подготовки школьников нацеливает на активную познавательную деятельность, главная задача которой — научить детей читать графические изображения, помочь им овладеть приемами и способами работы по чертежу, схеме и т. д. Читать чертеж — это означает смотреть на плоскостное изображение изделия и, оценивая совокупность условных изображений и обозначений, определять форму изделия, размеры, материал и т. д. То есть производить мысленный анализ устройства данного изделия по изображению и представлять его объемным. Умение определять геометрическую форму предметов и анализировать ее имеет большое общеобразовательное значение и способствует развитию технического мышления. Все окружающие нас предметы имеют форму геометрических тел или их сочетаний. В основе формы всех деталей, машин и механизмов лежат определенные геометрические тела и фигуры. С некоторыми из них младшие школьники уже знакомы. Если, например, в речи учителя школьник слышит слово куб, он легко может себе представить его форму. Закрепляя и расширяя знания младших школьников о геометрических фигурах и телах, важно научить ребят анализировать эти формы и мысленно их представлять. Хорошо иметь наглядные пособия геометрических тел и вырезанные из плотной бумаги геометрические фигуры, равные по высоте и ширине геометрическим телам. Наглядно, путем наложения геометрической фигуры на геометрическое тело, показать и объяснить школьникам, что, например, круг есть основание цилиндра, а прямоугольник — боковая грань четырехгранной правильной прямой призмы. Также наглядно можно показать учащимся сочетание тел и фигур. Систематически и последовательно доводя до сознания младших школьников, что все предметы и машины в основе своей имеют геометрические формы, можно научить детей понимать форму и конструкцию предметов и технических объектов, а также мысленно расчленять предметы на геометрические тела, т.е. проводить анализ формы и конструкции.

Рис. 17. Изготовление модели трехлам-пового светофора: 1— электрическая схема модели; 2— наглядное изображение модели

Все окружающие предметы, а также станки, инструменты, приспособления и даже игрушки изготавливают по чертежам, и, как было сказано выше, все они в основе своей формы имеют геометрические тела или их -части, значит, между умением произвести анализ геометрической формы и умением прочитать изображение этих предметов, т.е. чертеж, есть’определенная связь.

Прежде чем приступить к обучению читать чертеж, необходимо добиться, чтобы школьники без дополнительных усилий узнавали условные обозначения на простейших чертежах. Достигается это путем зрительных занимательных упражнений. Когда условные изображения и обозначения станут привычными для глаз школьника, то, взглянув на графическое изображение, он быстро зафиксирует конкретное обозначение, за которым подразумевается определенное значение. Например, школьник видит условное обозначение радиуса, и в памяти возникает образ дуги окружности, круга и т. д. Совокупность условных изображений и обозначений, связанных с представлениями, слагает мысленный образ изображенного изделия. А мысленный анализ формы отдельных частей его помогает предположить устройство, конструкцию изделия. Глаза в момент предположения продолжают смотреть на графическое изображение и проверяют, утверждают или отвергают уже возникшие предположения, т. е. контролируют.

Способом зрительных, занимательных упражнений для подготовки мышления школьников к чтению чертежей может быть «Графическое лото». Эта игра способствует правильному усвоению названий геометрических форм, технических и графических понятий, терминов и условных обозначений, которые необходимы в начальном техническом моделировании, а также для закрепления и углубления знаний, полученных на уроках математики и трудового обучения. «Графическое лото» может иметь варианты по форме, объему и содержанию. Это может быть один большой настенный планшет, выполненный взрослыми, или небольшие карточки (одинаковые у всех играющих), выполненные старшеклассниками по эскизам организатора игры. Каждая карточка разделена на клетки, в которых изображены геометрические фигуры, тела и некоторые условные графические обозначения. Содержание карточки, которая приведена на рисунке 18, отражает часть графического материала, встречающегося в процессе занятий начальным техническим моделированием. Он соответствует программному материалу по математике и трудовому обучению в начальных классах. Руководитель каждого конкретного технического кружка отбирает материал для карточек самостоятельно, исходя из поставленных задач, возрастного состава учащихся и их общего развития. Это значит, что можно составить лото, взяв только те темы, которые отвечают поставленным задачам конкретного занятия. Например, закрепить основные условные обозначения, встречающиеся на простейших чертежах (линии чертежа, обозначение радиуса, диаметра и т. д.).

Рис. 18. Примерная карта графического лото: 1— прямая и ломанная линии: 2—квадрат (геометрическая фигура); 3—цилиндр (геометрическое тело); 4— конус (геометрическое тело); 5—прямой угол; 6—линейный и квадратный сантиметры; 7—линии видимого и невидимого контура; 8—обозначение радиуса;

Ведущий игру (руководитель, воспитатель, старшеклассник) меет вторую карту, на которой написаны названия (термины) всех изображений, соответствующие порядковому номеру. Первые игры: ведущий четко и правильно произносит название Эзображения, а каждый играющий узнает соответствующее изображение на своей карте и поднимает руку, чтобы назвать номер клеточки, в которую оно помещено. Тот, кто первым поднял руку, получает право на ответ. Если отвечающий ошибается то ведущий предлагает другому исправить ошибку. Продолжительность игры — по уговору. По ходу игры руководитель может ставить отвечающим определенное количество баллов за правильность ответа. Побеждает тот, кто наберет большее количество баллов. После того как школьники закрепили понятия и запомнили зрительно условные обозначения, игру можно проводить иначе, т. е. ведущий называет номер клеточки, а играющие должны дать правильное и полное название изображения или условного обозначения, которое находится в ней, желательно с пояснениями. Далее ход игры остается прежним, а при оценке ответов ведущий должен учитывать уже не только правильность, но и полноту ответов, а также дополнения к ним.

После того как математические и графические названия, термины и условные обозначения усвоены школьниками и закреплены, можно ведущего выбрать (назначить) из кружковцев, а игру вести на победителя по быстроте, четкости и полноте ответов. Тот, кто дал неправильный ответ, выбывает из данной игры. Активность учитывается так: если играющий на три вопроса подряд не поднял руки, значит, он не готов к ответу и автоматически выбывает из игры. Побеждает тот, кто окажется самым знающим и самым активным, т.е. один или два человека (по уговору), которые еще остались в игре после того, как все остальные уже выбыли.

Отбор (по содержанию) наиболее целесообразного материала для изготовления карточек делает руководитель кружка или воспитатель группы. Ход игры обсуждается с учащимися и учитываются наиболее интересные их предложения. Содержание материала, который входит в игру «Графическое лото», должно охватывать учебный материал и сообщать некоторые новые для младших классов сведения, которые необходимы для подготовки школьников к конструкторско-технологической деятельности. Новые для ребят сведения руководитель сообщает им в таком объеме, который необходим для осмысленной практической работы. На карточке материал располагают без всякой последовательности и учета возрастающей сложности, для того чтобы не было у учащих

Играет в «Графическое лото» вся группа или кружок. Можно играть с ребятами в данную игру с учетом возраста, особенно на первом этапе, и учитывать учебную программу по математике и труду, постепенно расширяя и углубляя используемый материал. Перед началом игры целесообразно. показать школьникам карточки лото, ответить ребятам на возникшие вопросы. Затем руководитель проговаривает все названия, термины и демонстрирует наглядные пособия. Например, если руководитель имеет рейки разной и одинаковой величины, то очень легко показать различные углы, треугольники, квадраты, прямоугольники, многоугольники или, например, замкнутую ломаную линию и т. д. Изображение условных обозначений можно показать на классной доске с привлечением ребят для упражнений и т. д. В процессе беседы учитель, руководитель кружка обращает внимание учащихся на правильное произношение названий, терминов и условных графических обозначений. Чтобы термины не были оторваны от реальных представлений школьников, важно систематически анализировать вместе с учащимися форму тел и фигур, показывать их разницу на наглядных пособиях (материальных моделях), окружающих предметах и технических объектах. В практической работе руководитель поощряет стремление младших школьников использовать в речи тот или иной термин, это способствует формированию правильных представлений и положительно сказывается на общем техническом развитии. Кроме того, владея необходимыми теоретическими знаниями и опытом, каждый учитель, воспитатель и руководитель кружка самостоятельно определяет объем и содержание игры, ставит задачи и находит целесообразные решения применительно к конкретным условиям и контингенту школьников. Как показал опыт, игра в «Графическое лото» проходит среди школьников активно, вызывает интерес у ребят к соревнованию и вместе с тем помогает накопить запас представлений об условных обозначениях и изображениях предметов. Главная задача «Графического лото» — подготовить мышление учащихся к чтению простейших чертежей.

При чтении сборочных чертежей порядок остается таким же. Нельзя допускать, чтобы ребенок пытался прочитать чертеж, не придерживаясь определенной системы. При беспорядочном чтении чертежа младшие школьники могут рассматривать какую-либо пну случайно выбранную часть, не сопоставляя ее с другими. Опыт показывает, что единый подход к формированию приемов чтения различных по своему содержанию графических изображений (технический рисунок, чертеж детали и сборочный чертеж) наиболее целесообразен и читать их лучше в одном порядке.

В заключение еще раз необходимо сказать, что изложенный материал рассчитан прежде всего на учителя — руководителя технического кружка, который, реализуя основные дидактические принципы систематичности и последовательности, доступности и посильности, наглядности и осознанности, будет совершенствовать элементарную графическую подготовку младших школьников в процессе труда.

Формирование первоначальных графических знаний и умений у младших школьников на внекласных технических занятиях не самоцель, и проводить специальных занятий по графической подготовке не следует. Однако в процессе практических работ при изготовлении конкретных изделий учащиеся встречаются с необходимостью работать с конструкторско-технологической документацией (техническим рисунком, простейшим чертежом, эскизом и т. д.). И руководителю занятий важно научно и методически обоснованно закрепить знания учащихся, совершенствовать их, а иногда и сообщать новые сведения о простейших элементах графической грамоты (условные обозначения простейшего чертежа, электросхем и т.д.), которые нужны при изготовлении конкретного изделия и на конкретном этапе работы.

Опыт передовых учителей и руководителей технических кружков показывает, что на каждом практическом занятии на графическую подготовку младших школьников (беседа, демонстрация наглядных пособий, анализ графического изображения и т. д.) отводится не более 5—7 мин. Систематическая же работа по формированию графических знаний и умений младших школьников способствует успешному усвоению общетрудовых знаний и умений, развитию образного мышления, осуществлению первых шагов в конструкторско-технологической деятельности младших школьников и готовит их к более раннему восприятию простейшей технической информации.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум