Прикладная механика в школе. Исследование рычажных механизмов на уроках технологии.

Аннотация. Авторы рассматривают вопросы формирования инженерного мышления у школьников и предлагают методику формирования у школьников первоначальных знаний о многозвенных шарнирно-рычажных механизмах на уроках технологии.

Ключевые слова. Механика, инженерное образование, политехнические знания, рычажные механизмы.

Введение. Инженерное образование – важнейшая составляющая технологической модернизации России, именно поэтому необходимо способствовать формированию интереса к технике и изобретательству у молодых людей уже в школе. В этой связи качество преподавания предмета «Технология» в школах необходимо изменить таким образом, чтобы ученики могли закреплять базовые знания, полученные при изучении физики, химии и математики в практической инженерно-технической деятельности. Уроки технологии направленные на анализ, синтез и моделирование различных механизмов и машин способствуют пробуждению интереса у школьников к технике, инженерии, конструированию различных технических систем.

Цель и задачи. В настоящее время в школах недостаточно внимания уделяется формированию навыков инженерно-технического мышления у обучающихся.

Цель работы: разработать методику и провести урок технологии по теме «многозвенные рычажные механизмы». Основные задачи: образовательные – познакомить школьников с рычажными механизмами и основными понятиями, которые встречаются при рассмотрении рычажных механизмов; исследовательские – апробировать методику проведения уроков технологии с элементами инженерии в средних классах школы, а также апробировать метод закрепления, полученных школьниками знаний, через решение практических задач. Педагогическая целесообразность уроков данного типа заключается в том, что они окажут влияние на создание у обучающихся устойчивого интереса к инженерно-технической деятельности и помогут в освоении школьниками элементов основных предпрофессиональных навыков в области инженерных наук.

Методы. Для проведения урока технологии по теме многозвенные рычажные механизмы был разработан комплекс методических материалов. Урок был проведён в 7 классе общеобразовательной школы. Время, потраченное на урок, составило 50 минут. Для урока были разработаны и подготовлены специальные комплекты по сборке рычажных механизмов, маршрутный лист с заданиями, схемы механизмов [1], отобран видеоматериал, а также составлен план-конспект урока и мультимедийная презентация. Урок предполагал активную мыслительную и практическую деятельность со стороны учащихся, путем последовательного выполнения практических заданий, ключевым из которых была сборка макета рычажного механизма. В ходе урока проводилось наблюдение и анализ работы учащихся.

Школьники осуществляли сборку различных моделей рычажных механизмов, изучали характер движения звеньев механизма; способ соединения звеньев; анализировали схемы механизмов. Перед началом урока и после его окончания школьники сами оценивали свои знания о рычажных механизмах.

Результаты. Очень часто проблемой на многих уроках является оторванность теоретического материала от его практического применения. Предложенная форма урока, где учащиеся самостоятельно собирали и воспроизводили движения звеньев рычажного механизма, а также сразу же за теоретическими положениями сталкивались с изучаемыми понятиями в практической деятельности, позволила добиться следующих результатов:

- улучшение и облегчение понимания теоретических положений о том, что такое механизм, движение, траектория, рычаг, шарнирное соединение;
- формирование умений использовать имеющиеся и полученные знания для решения практических задач;
- выстраивание логической связи между схематическим изображением и реальным объектом; - ориентации учащихся в вопросах применения простых механизмов в инженерных целях и быту;
- полное погружение в работу каждого ученика, положительная рабочая атмосфера на уроке.

Показателем значимости проведенного урока технологии стало то, что самооценка обучающихся, насколько они ориентируются в данной теме, по сравнению с началом урока значительно возросла, а также высказанные ими пожелания о проведении таких уроков в будущем как можно больше.

Вывод. Цель и задачи, поставленные при выполнении работы, были достигнуты в полной мере. Апробация урока технологии, проводимого в форме решения адаптированных инженерно-технических задач, показала необходимость разработки качественно новой программы по предмету «технология» в школе. Структура новой программы должна охватывать широкий спектр как теоретического, так и практического материала в области инженерных наук. На первоначальном этапе предлагается сделать акцент на вопросах инженерии, связанной с механикой твёрдого тела, в перспективе охватывая и основы гидравлики, теплотехники и ряд других направлений, которые изучаются в общеинженерных дисциплинах на технических специальностях университетов.

Список литературы

1. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике. Справочное пособие. В 7 томах. Т. I: Элементы механизмов. Простейшие рычажные и шарнирно-рычажные механизмы / И. И. Артоболевский. – М.: «Наука», 1979». – 496 с.

Е. И. Осипова, К. А. Пюльзю