Методика обучения учащихся 6 класса основам материаловедения

- Пиломатериалы визуальной сортировки — пиломатериалы, рассортированные путем внешнего осмотра, основанного на учете размеров, количества, характера и местоположения пороков древесины.

          В зависимости от обработки торцов:

- Торцованные - пиломатериалы обрезаные в размер по длине.

- Неторцованные- пиломатериалы не обрезаные в размер по длине.

          По сортаменту: брус, брусок, доска, обапол, горбыль.

Механические  и физические свойства древесины.

В обыденной  жизни и технике древесиной называют внутреннюю часть дерева, лежащую  под корой. В ботанике под древесиной, или ксилемой, подразумевают ткань или совокупность тканей, образовавшихся из прокамбия или камбия. Для древесины основными и наиболее важными являются следующие свойства: механические (прочность, твёрдость, деформативность, удельная вязкость, эксплуатационные характеристики, технологические характеристики, износостойкость, способность удерживать крепления, упругость); физические (внешний вид (текстура, блеск, окраска), влажность (усушка, коробление, водопоглощение, гигроскопичность, плотность), тепловые (теплопроводность), звуковые (акустическое сопротивление, звукопроводность), электрические (диэлектрические свойства, электропроводность, электрическая прочность). Прочность древесины — способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Твёрдость древесины — способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твёрдого тела. Износостойкость — способность древесины сопротивляться износу, то есть постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Износ боковых поверхностей больше, чем торцовых; износ влажной древесины больше, чем сухой. Гигроскопичность — свойство материала поглощать влагу из окружающей среды. Данное свойство зависит от влажности древесины. Сухая древесина обладает большей гигроскопичностью, чем влажная. Для уменьшения гигроскопичности материал покрывают масляными красками, эмалями или лаками. Гигроскопичность напрямую зависит от другого свойства древесины — пористости. Пористость — отношение объёма пор к общему объёму древесины. Для древесины различных видов пористость имеет разное значение, но в среднем разбег её значения составляет 30—80 %. Разбухание древесины проявляется при нахождении материалов при повышенной влажности воздуха длительное время. Усушка — изменение размеров при потере влаги древесиной в результате сушки. Усушка происходит естественным образом. Прямым следствием усушки является образование трещин. Коробление происходит в результате неравномерной сушки древесины. Высыхание древесины происходит быстрее в слоях более удалённых от сердцевины, поэтому если сушка производилась с нарушением технологии, происходит изменение формы древесины, она коробится. Коробление под действием усушки различно по разным направлениям. Вдоль волокон оно незначительно и составляет примерно 0,1 %. Изменения размеров поперёк волокон более значительны и могут составлять 5—8 % от начального. Кроме того, коробление часто сопровождается появлением трещин в древесине, что сильно сказывается на качестве конечного продукта. Растрескивание — результат неравномерного высыхания наружных и внутренних слоёв древесины. Процесс испарения влаги продолжается до тех пор, пока количество влаги в древесине не достигнет определённого предела (равновесного), зависящего напрямую от температуры и влажности окружающего воздуха. Теплопроводность. В отличие от других строительных материалов, древесина является менее теплопроводной. Это позволяет использовать её для теплоизоляции помещения. Звукопроницаемость — способность материала проводить звуковые волны. Если по теплопроводности древесина — более предпочтительный материал, то по звукопроницаемости древесина проигрывает другим строительным материалам. В связи с этим при строительстве стен и деревянных перекрытий необходимо использовать дополнительные материалы (засыпки), снижающие показатель звукопроницаемости. Электропроводность — способность материала проводить электрический ток. Данное свойство у древесины напрямую зависит от влажности. Цвет — своеобразный индикатор, показывающий качество, возраст и состояние древесины. Качественная и здоровая древесина имеет равномерный цвет без пятен и прочих вкраплений. Если в древесине присутствуют вкрапления и пятна, это свидетельство её загнивания. Цвет древесины может изменяться также под влиянием атмосферных условий. Запах зависит от содержания в древесине смол и дубильных веществ. Свежесрубленное дерево имеет более сильный запах, а по мере высыхания дерева и испарения влаги и эфирных смол запах ослабевает. Текстура — рисунок, образующийся при распиливании дерева. Плоскость распила пересекает годичные кольца и слои древесины, образовавшиеся в разное время, в результате образуется характерный узор годичных линий, по которому и отличают древесину от других материалов.

Пороки древесины. Пороки древесины — это особенности и недостатки древесины, как всего ствола дерева, так и отдельных его участков, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования.

Естественные  пороки (в отличие от дефектов обработки) образуются в процессе роста дерева из-за неблагоприятных климатических  условий и места произрастания, случайных механических повреждений, естественного старения, деятельности микроорганизмов, насекомых-вредителей и птиц. Влияние порока на качество древесины определяется его видом, размерами, расположением и назначением пиломатериала. Поэтому пороки, нежелательные в одних видах лесоматериалов, могут не приниматься во внимание в других и быть желательными в третьих. Только пороки, значительно снижающие прочность древесины, как, например, гнили, считаются безусловными. Многие пороки древесины используются в декоративных целях, в изготовлении мебели и других изделий. Сучок — это часть ветви, заключённая в древесине ствола.

В зависимости  от своего состояния и отношения  к окружающей древесине сучки различаются на светлые и тёмные; сросшиеся, несросшиеся и выпадающие; здоровые, гнилые и табачные и т. д. Также они классифицируются по своему расположению в пиломатериале. На круглом лесоматериале различаются открытый и заросший сучок, который обнаруживается по оставшемуся на поверхности раневому пятну разных видов. Трещина — это разрыв древесины вдоль волокон. Метиковая трещина или метик— радиально направленная трещина в ядре, отходящая от сердцевины и имеющая значительную протяжённость вдоль ствола, но не доходящая до его периферии. Идёт от комля до зоны живых сучков. Возникает в растущем дереве и увеличивается при сушке. Если метик идёт внутри ствола в одной плоскости, то он называется согласным, если он идёт по спирали и выходит на другой торец направленным по-другому, то он называется несогласным. Бывает крестообразный метик, метиковатое дерево, метиковатый лес. Разновидности: простой — идущий по одному радиусу или диаметру, и сложный или звездчатый. Отлупная трещина или отлуп— трещина, проходящая между годичными слоями, возникающая в ядре растущего дерева вследствие высыхания сердцевинной части и нагревания наружных слоёв. Встречается в древесине всех пород, но особенно часто у дуба, осины, тополя, пихты, ели. В пиломатериалах на торце выглядит как трещина-луночка, а на боковых поверхностях — в виде продольных трещин или продольных желобчатых углублений. Если отлуп распространяется на всё годовое кольцо, то он называется полным; на часть кольца — луночкой, заполненный смолой — серянкой.  Трещина усушки — радиальная трещина, возникающая в срубленной древесине при сушке, длина короче, чем у метиковых и морозобойных, обычно не более 1 м; глубина также меньше; по ширине: сомкнутая — шириной не более 1,0 мм; разошедшаяся — шириной более 1,0 мм; также трещины классифицируются по длине, глубине и положению на пиломатериале.

Пороки формы  ствола.

Сбежистость — постепенное увеличение диаметра ствола или ширины необрезной пилопродукции по всей её длине, превышающее нормальный сбег, равный 1 см на 1 м длины. Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части кругляка или необрезного пиломатериала, когда диаметр (ширина) комлевого торца не менее, чем в 1,2 раза превышает диаметр (ширину), измеренные на 1 м выше. Овальность — форма торца круглого лесоматериала, у которого больший диаметр не менее, чем в 1,5 раза превышает меньший. Может создавать трудности при использовании круглого лесоматериала, увеличивает количество отходов при лущении, является признаком наличия в стволе крени и тяговой древесины. Нарост — резкое местное утолщение ствола различной формы и размеров, сопровождается свилеватостью древесины , встречается на всех породах, в большинстве случаев на лиственных. Бывает двух видов: наплыв, или свиль, или сувель , или сувой— гладкий нарост без почек внутри, чаще появляется на комлевой части ствола; кап или болона— нарост, покрытый почками и мелкими побегами, внутри имеет множество глазков (см. ниже), представляющих собой заросшие спящие почки. При очистке от коры имеет рельеф в виде капель. Птичий глаз — мелкий сучок, окружённый здоровой древесиной в виде завитков — название относится к текстурному рисунку древесины, наблюдается при разрезе капа карельской берёзы, чинары и ясеня.

Кривизна  — отклонение продольной оси сортимента от прямой линии, обусловленное искривлением ствола. При измерении кривизны комлевых лесоматериалов первый метр от нижнего торца в расчёт не принимают. Увеличивает количество отходов, снижает прочность на сжатие при использовании в виде кругляка, при распиле появляется радиальный наклон волокон: простая кривизна — только с одним изгибом; сложная кривизна — с двумя или более изгибами сортимента в одной или нескольких плоскостях.

Биологические повреждения.

Червоточина — ходы и отверстия, проделанные  в древесине насекомыми-ксилофагами, а чаще их личинками, и моллюсками. К таким вредителям относятся: жуки-короеды, жуки-усачи, долгоносики, домовые жуки-точильщики, некоторые виды муравьёв, бабочки (древоточцы и стеклянницы), термиты. Неглубокая и глубокая червоточины могут снизить прочность древесины. Поражение червоточиной обычно влечёт за собой появление заболонных грибных окрасок, побурения и заболонной гнили (см. Грибные поражения древесины). Наличие живых личинок говорит о продолжающемся развитии червоточин; в окорённых материалах оно быстро останавливается, а в неокорённых может продолжаться до созревания личинок. В сухой древесине поселяются другие виды насекомых-вредителей. Исчисляется червоточина количеством на 1 погонный метр материала, а в фанере — на 1 лист. Червоточины различаются по глубине: поверхностная — не глубже 3 мм (ходы, проделанные короедами). Не влияет на прочность древесины; неглубокая — проникающая в кругляк не глубже 15 мм, а в пиломатериал — 5 мм; глубокая — различается по диаметру на: некрупную — не более 3 мм, и крупную; сквозная.

Повреждение древесины паразитными растениями — отверстия в древесине, возникающие в результате жизнедеятельности паразитических растений, например, омелы, ремнецветника. Различается по глубине.

Повреждение птицами — полость в круглых  лесоматериалах, возникающая в результате жизнедеятельности птиц, например, дятла.

Знание - понимание, сохранение в памяти и умение воспроизводить  основные факты науки и вытекающие из них теоретические обобщения (правила,  законы, выводы и т. д.)[1].

Умение –  это владение способами (приемами, действиями) применения усваиваемых знаний на практике[1].

Учащиеся  должны знать:

- основные  виды пиломатериалов;

- основные  свойства древесины;

- основные  виды пороков древесины;

Учащиеся  должны уметь:

- различать  основные виды пиломатериалов;

- узнавать  основные виды пороков древесины;

Цель - это конкретная учебно-воспитательная задача, требующая решения совместно с учащимися [1, с. 125]. Чтобы чётко определить цель нужно уметь представлять себе конечный результат, уяснить какими знаниями, умениями должны овладеть ученики после урока. В планах конспектах занятия учителю следует указать комплекс учебно-воспитательных задач: образовательных, воспитательных и развивающих.

Образовательные цели предполагают обще-интеллектуальное развитие школьников, формируют и расширяют его представление о достижениях науки и техники, особенностях применяемых технологиях и возможностях приложения общетехнических знаний на практике. Формулировки образовательных задач могут быть различными.

Воспитательные  цели призваны формировать у школьников нравственные качества, которые могут представлять основу человеческой сущности будущего члена общества. На уроке технологии создаются особо благоприятные условия для трудового воспитания, развития умственных способностей и общей культуры учащихся.

Развивающие цели предполагают формирование у школьников профессиональных умений и навыков.

В связи с  этим в работе сформулированы следующие цели обучения учащихся:

1) обучающая: сформулировать знания об основных видах пиломатериалов, их  свойствах и видах пороков древесины;

2) развивающая: развивать у учащихся умение анализировать, делать выводы;

3) воспитывающая: воспитывать у учащихся навыки рационального использования материалов; воспитывать интерес к предмету, активность, самостоятельность;

 

 

          1.2 Методы и средства обучения учащихся 6 класса основам

 материаловедения

 

Метод обучения - это система регулятивных принципов  и правил организации педагогически целесообразного взаимодействия педагога и учащихся, применяемая для определенного круга задач обучения, развития и воспитания[2].

В настоящее время принято несколько классификаций методов обучения, имеющих разные основания[3]

- по источнику учебной информации: (наглядные, словесные, игровые, практические);

- по способу взаимодействия обучающихся и обучающих: (объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, проблемный, исследовательский).

В предлагаемой классификации методы делятся, прежде всего, на две группы:

1. методы, направленные на первичное овладение знаниями;
2. методы, способствующие закреплению и совершенствованию знаний и овладению умениями и навыками.

Большинство отечественных ученых считают продуктивной классификацию, предложенную Л.Я. Лернером и М.Н. Скаткиным[2]. В ней выделяют следующие методы:

1. Объяснительно-наглядный (репродуктивный) метод. Он включает демонстрацию, лекцию, изучение литературы, радио- и телевизионные передачи, использование дидактических машин и т.п. Он тренирует память и дает знания, но не обеспечивает радость исследовательской работы и не развивает творческое мышление.
2. Проблемный метод используется главным образом на лекции, в ходе наблюдений, при работе с книгой, при экспериментировании, на экскурсиях. Благодаря ему учащиеся приобретают навыки логического, критического мышления.
3. Частично-поисковый метод при самостоятельной работе учащихся, беседе, популярной лекции, проектировании предоставляет школьникам возможность принять участие в отдельных этапах поиска. При этом они знакомятся с определенными моментами научно-исследовательской работы, проверяют гипотезы и оценивают результаты.

4) Исследовательский метод: учащиеся постепенно познают принципы и                                   этапы научного исследования.

В технологическом обучении все эти методы могут быть конкретизированы по трем группам — в соответствии со способом передачи и усвоения информации: словесные, наглядные и практические .

Учитывая  вышесказанное, остановимся на применяемых на уроке методах технологического обучения, к которым отнесём объяснение, беседу, демонстрацию наглядных пособий, самостоятельную работу.