МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ
ЦЕНТР ДЕТСКОГО (ЮНОШЕСКОГО) НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
ГРАФИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА
В НАЧАЛЬНОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Составил: Курганская Татьяна Владимировна
Армавир
2010 г.
Методические рекомендации по графической подготовке в начальном техническом образовании составлены в соответствии с программой «Начальное техническое образование» и предназначены педагогам дополнительного образования. Рекомендации содержат теоретический материал по теме, планы – конспекты занятий, а также практические задания. Задания построены так, что учащиеся, опираясь на имеющиеся знания и опыт практической работы должны проявить смекалку, сообразительность, находчивость, т.е. простейшие элементы технического творчества. Выполнение практических заданий на занятиях должно способствовать на занятиях созданию условий, помогающих повышать самостоятельную деятельность учащихся, развивать внимание, наблюдательность, память, пространственные представления, творческое мышление, воспитывать трудолюбие, точность и аккуратность в работе, умение экономно использовать материалы, правильно работать чертежными инструментами, активно применять полученные знания, приобретать новые. Карточки с заданиями можно использовать для повторения и закрепления изученного материала. Целью данной работы является оказание методической помощи педагогам при проведении занятий по теме: «Графическая подготовка».
СОДЕРЖАНИЕ.
1. Значение графической подготовки для занятий техническим творчеством.
2. Задачи графического образования младших школьников.
3. Чертежи и их место среди других графических изображений.
4. Элементарные сведения о проекциях.
5. Из истории развития чертежа.
6. Инструменты для черчения.
7. Некоторые правила выполнения чертежей.
8. Чтение чертежей.
9. Деление окружностей на равные части.
10. Анализ геометрической формы предмета.
11. Развертки поверхностей геометрических тел.
12. Использование загадок, ребусов, кроссвордов на занятиях.
13. Литература.
14. Приложение: планы – конспекты занятий по теме, карточки с заданиями, загадки, кроссворды, краткий словарик.
Графические знания и умения являются важнейшей составляющей и неотъемлемой частью дополнительного образования по технике на всех уровнях и предполагают развитие творческих способностей будущих специалистов. Нельзя овладеть техникой без знания ее языка – чертежа. Без начальных основ графической грамоты нельзя приступить к конструированию, нельзя научиться читать даже простейшие чертежи и технические рисунки. Графическая подготовка детей способствует развитию их пространственного мышления, умения оперировать образами. Занятия в объединениях НТО позволяют расширить и углубить графические знания и умения младших школьников настолько, насколько это необходимо для осознанной практической работы. В НТО графическая подготовка осуществляется как на специальных занятиях, так и параллельно с изготовлением поделок. Освоению подлежит графический материал, необходимый учащимся для практических занятий. НТО занимаются учащиеся 1 – 5 классов, поэтому уровень знаний, умений, навыков, получаемых на занятиях, равный. Следовательно, графическая подготовка должна соответствовать возрастным особенностям и достигаться с соблюдением основных дидактических принципов: систематичности, последовательности, посильности, наглядности, доступности и осознания.
Задачи графического образования младших школьников:
- обучить приемам работы чертежными инструментами;
- развить конструктивные способности и способности к формообразованию;
- развить зрительную память и глазомер;
- формировать культуру труда и интерес к графической деятельности.
Важным средством в обучении школьников основам графической грамоты являются разнообразные методы и приемы. Методы могут быть словесные, наглядные, практические и игровые. К словесным методам относятся объяснение, рассказ и беседа. Рассказ применяется для получения новых знаний. Рассказ должен быть четким, лаконичным и сочетать в себе точные технические сведения с ярким живым повествованием. Рассказ должен удовлетворять следующим дидактическим целям: быть достоверным, логически последовательным, четким, доказательным, эмоциональным. На занятиях НТО рассказ часто может переходить в беседу. Цель беседы – приобретение новых знаний и закрепление их путем устного обмена мнениями педагога и учащегося. Беседа способствует активизации детского мышления.
Наглядные методы реализуют принцип наглядности обучения, обеспечивая непосредственное восприятие учащимися конкретных образов изучаемых объектов. Наглядные методы соответствуют образному характеру психики младшего школьника, активизируют его сенсорные и мыслительные процессы, облегчая усвоение учебного материала. Пособия для демонстрации можно разделить на две группы: натуральные (инструменты, образцы изделий, материалы) и изобразительные (модели, макеты, таблицы, картины, фотографии, чертежи, технологические карты). Каждое пособие должно быть научно достоверным, соответствовать возрастным особенностям учащихся. Оно должно быть ярким, лаконичным, убедительным.
Практические методы.
Репродуктивные методы. Способы воспроизведения заданных видов деятельности успешно усваиваются при использовании репродуктивных методов. Количество воспроизведений и упражнений при использовании данных методов обуславливается сложностью учебного материала. Для усвоения приемов вычерчивания окружности, деления ее на равные части, необходимо выполнить до десяти упражнений.
Частично-поисковый метод. Суть этого метода заключается в том, что учащимся не дается окончательное решение задачи. Часть посильных вопросов детям предлагается решить самостоятельно. Так, в процессе частично-поисковой деятельности школьники сначала получают представление об изделии, затем планируют последовательность работы.
Проблемный метод предусматривает постановку определенных проблем, которые решаются в результате творческой деятельности учащихся. Педагог, создавая проблемные ситуации, побуждает детей строить гипотезы, проводя опыты и наблюдения, дает возможность школьникам опровергать или утверждать выдвинутые предположения, самостоятельно делать обоснованные выводы.
Игровой метод – использование технических интеллектуально-развивающих игр.
В зависимости от поставленных задач педагог определяет, какие методы будут эффективны при обучении школьников основам графической грамоты.
Словесные методы.
На занятиях объединения можно использовать следующие виды бесед:
Древние греки словом «техника» (технэ) называли мастерство, умение людей. Позже его стали относить и к орудиям труда, созданным умельцами. Машиностроение, электротехника, приборостроение, нефтяная и газовая промышленность – все это отрасли современной техники. Чтобы овладеть техникой и творчески участвовать в ее развитии, стать квалифицированным рабочим инженером надо уметь точно и ясно излагать мысли с помощью чертежа и по его плоским фигурам, знакам и цифрам представлять пространственный объект.
Чертежи нужны не только в технике. В наше время они спутники любой профессии.
Рисунки, диаграммы, карты, схемы все это примеры графических изображений.
Графическими называют такие изображения, которые состоят из линий, штрихов, точек и выполняются карандашом, черниками, тушью.
Наглядное изображение – это такое изображение, на котором показывают предмет видимым с трех сторон. Линии, параллельные на предмете в натуре остаются параллельными между собой и на наглядном изображении. Если такое изображение дополнить размерами, то по нему можно изготовить несложный предмет.
Наглядные изображения, выполненные от руки, на глаз, без точного соблюдения размеров называют техническими рисунками.
Чертеж – 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.
Изображения предметов на чертежах выполняют по правилам проецирования. Проецированием называют процесс получения изображения предмета на плоскости – бумаги, классной доске и т.п. Получающееся при этом изображение называют проекцией. Представление о проекции можно получить, рассматривая тени предметов. «Проекция» слово латинское. В переводе на русский язык оно означает «бросать (отбрасывать) вперед». Положите на бумагу какой-нибудь плоский предмет и обведите его карандашом. Вы получите изображение, соответствующее проекции этого предмета. Изображение на чертежах выполняют по методу прямоугольного проецирования. При этом предмет располагают между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекцией. В зависимости от формы предмет на чертеже может быть представлен одной, двумя и более проекциями. Для полного выявления формы предмета государственный стандарт устанавливает различные изображения. Одним из таких изображений является вид.
Видом называется изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета.
Изображение, полученное на фронтальной плоскости проекций, называется видом спереди, его еще называют главным видом. Изображение на горизонтальной плоскости проекций называется видом сверху. Изображение на профильной плоскости проекций называется видом слева.
Чертеж дает наиболее полное представление о предмете, так как содержит несколько видов. С помощью различных условных обозначений на чертеже можно показать внутреннюю форму деталь. Чертеж позволяет достаточно точно передать все размеры изображенного предмета. Чертеж передает форму предмета без искажения. Чертеж содержит указания о материале, из которого изготовлена деталь, сведения об ее обработке и другие данные необходимые для изготовления детали. Вследствие всего этого чертеж является графическим документом, по которому на производстве изготавливают детали и собирают по ним станки, машины и механизмы.
История возникновения и развития науки об изображении предметов на плоскости берет свое начало в далеком прошлом.
Еще не зная бумаги и карандашей, человек с помощью угля, мела или какого-либо красящего вещества изображал на стенах своего жилища предметы из окружающей его природы. Чаще всего это были рисунки животных и птиц, охота на которых служила человеку источником существования.
Древние египтяне передавали свои мысли и представления с помощью знаков – рисунков, которые назывались иероглифами.
Длинными строчками, как буквы в книгах, выстраивались на плитах и на стенах: змеи, совы, ястребы, утки, руки, головы, люди, жуки, пальмовые листья и др. Среди них всевозможные фигуры: квадраты, прямоугольники, круги, петли.
Ученые проследили длинный путь, ведущий от картинок до современных букв. Буквы менялись по виду, поворачивались «лицом» слева направо, «ложились на спину», «становились на голову» - пока не стали такими, какими мы видим их теперь. Так, заглавная русская буква «А» является выраженным изображением «Алефа – быка». Положите букву на бок, и вы увидите упрощенное изображение рогатой морды животного.
Римские цифры I, II, III – это один, два, три пальца, V – пятерня с отставленным большим пальцем.
Картинки и буквы не чужды друг другу. Оба вида изображения служат одной цели: передать сообщение от одного человека к другому. Мы и сейчас заменяем буквы картинками, когда они для нас удобнее, выразительнее слов.
Для указаний мест охоты, путей кочевок издавна служили рисунки – планы, которые с течением времени становились подробнее, выразительнее и точнее передавали характер местности. До наших дней сохранилось одно из древнейших изображений охотничьего угодья Северного Кавказа, выгравированное на серебре. На рисунке изображенного озера и впадающие в него реки. Здесь же изображены звери, обитающие на склонах гор и в долинах. Рисунки – планы являются прообразами географических карт.
С развитием строительного дела техники людям понадобились такие способы изображения, которые позволили бы быстро и точно передавать действительные размеры этих предметов, отразить их особенности и взаимное расположение.
Современный чертеж прошел долгий путь развития. Появление чертежей было связано со строительством укреплений, городских построек и др. сначала чертежи делали на земле, на том месте, где необходимо было вести постройку. Затем их стали выполнять на камне, глиняных плитах.
Слово «чертеж» исконно русское. В значении, близком к современному, т.е. изображение каких-либо предметов на бумаге, план чего-либо «Чертеж» употреблялось в русском языке, по крайней мере, с XVI века.
Первое упоминание о русских чертежах относятся к середине XVI века. Древнейшая документация, дошедшая нас, датируется XVII веком.
Вначале разницы между чертежом и рисунком практически не было. Изображения выполнялись от руки, на глаз. Такой чертеж не содержал размеров, и судить по нему об изображенных предметах можно было лишь приблизительно.
Постепенно чертежи становились более совершенными. Чертежами пользовались многие выдающиеся русские изобретатели и инженеры. В 1586 г. знаменитый пушечный мастер Андрей Чоков отлил колоссальную «Царь – пушку», а его ученики уже с начала 30-х годов XVII века руководствовались чертежами при изготовлении орудий.
Еще не появилась специальная наука об изображении пространственных тел, а уже отдельные приемы и правила находили широкое применение в различных областях техники. Эти приемы мы находим в чертежах знаменитых русских механиков Кулибина и Ползунова, в кораблестроительных чертежах эпохи Петра I. Талантливый русский механик, конструктор и изобретатель XVII века И.П. Кулибин (1735 – 1818) только для выполнения одного из своих шедевров – часов в форме куриного яйца – изготовил несколько десятков чертежей.
В 1795 г. французский геометр Гаспар Монж впервые систематизировал и изложил методы начертательной геометрии – науки, изучающей геометрические способы изображения предметов на плоскости. С этого времени чертеж стал международным языком инженеров, строителей, архитекторов. По чертежам изготавливают отдельные детали машин и приборов, собирают из готовых деталей сложные механизмы. Чертежи необходимы для возведения жилых зданий, плотин, электростанций, прокладывания шоссейных и железных дорог. По чертежам изготавливают обувь, шьют одежду, делают мебель.
Чтобы овладеть техникой, стать квалифицированным рабочим или инженером, надо уметь читать чертежи. Человек любой специальности поймет чертеж, изучит по нему устройство самой сложной машины, если умеет читать его. Поэтому чертеж называют «языком техники».
Говоря о чертеже, основоположник начертательной геометрии Гаспар Монж писал: «Это язык, необходимый инженеру, создающему какой – либо проект, а также всем тем, кто должен руководить его осуществлением, и, наконец, мастерам, которые должны изготавливать различные его части». Русский ученый Валериан Курдюмов (1853 – 1904) продолжил эту мысль Монжа: «Если чертеж является языком техники, одинаково понятным всем образованным народам, то начертательная геометрия служит грамматикой этого мирового языка, так как она учит нас правильно читать чертежи и излагать на нем наши собственные мысли, пользуясь в качестве слов одними только линиями и точками как элементами всякого изображения.
Для выполнения чертежей необходимы линейка, угольники, транспортир, готовальня.
Готовальня – это набор чертежных инструментов, уложенных в футляр. Обычно в готовальню входят круговой циркуль для проведения дуг окружностей, разметочный циркуль для измерения отрезков и откладывания их длин, рейсфедер для работы тушью. Кроме того, в готовальню могут входить удлинитель к круговому циркулю, пенал для хранения запасных игл и грифелей и другие инструменты.
Круговой циркуль состоит из длинной ножки с иголкой и короткой для карандашной вставки. Вставку в ножке закрепляют зажимом (винтом с круговой гайкой). В карандашную вставку зажимают грифель. Из наконечника стержень должен выступать на 5 – 7 мм. Концы иглы и грифеля при работе циркулем располагают на одном уровне, как и концы игл разметочного циркуля.
Линейка.
По линейке вы проводите прямые линии, а, пользуясь ее размерной шкалой, измеряете отрезки. В черчении применяют так же линейку, соединенную с поперечной планкой. Такую линейку называют рейсшиной. При работе поперечную планку рейсшины прижимают к левой кромке чертежной доски. С помощью рейсшины проводят горизонтальные, а используя подвижную планку рейсшины – наклонные линии.
Чертежные угольники.
Вместе с линейкой или рейсшиной чертежные угольники применяют для проведения вертикальных и наклонных линий. С помощью угольников можно построить и некоторые углы.
Для измерения и построения различных углов пользуются транспортиром.
К чертежным материалам и принадлежностям относят бумагу, карандаши, резинки, кнопки. Все чертежные инструменты, материалы и принадлежности надо бережно хранить, держать чистыми исправными. Состояние и правильная подготовка к работе чертежных инструментов и материалов отражаются на качестве чертежа.
Некоторые правила выполнения чертежей.
Стандарты ЕСКД – это документы, которые устанавливают единые правила выполнения и оформления конструкторских документов во всех отраслях промышленности, строительства, транспорта. Стандарт слово английское и в переводе означает образец. Стандарты время от времени пересматривают. Изменения стандартов связаны с развитием промышленности и совершенствованием инженерной графики.
Линии, применяемые на чертеже.
Для выполнения конструкторских документов применяют линии различной толщины и начертания. Каждая линия имеет свое назначение.
Сплошная толстая - основная линия.
Для изображения видимых контуров применяют линию, называемую сплошной толстой основной (S). Толщина от 0,5 до 1,4 мм.
Штриховая линия.
Для изображения невидимых контуров предметов применяют линию, называемую штриховой. Она состоит из отдельных штрихов (черточек), приблизительно одинаковой длинны.
Толщина штриховой линии от S/3 до S/2.
Штрихпунктирная тонкая линия.
Если изображение симметрично, то на нем проводят ось симметрии. Для этой цели используют штрихпунктирную тонкую линию. Эта линия делит изображение на две одинаковые части. Она состоит из длинных тонких штрихов и точек между ними. Штрихпунктирную линию используют и для указания центра дуг окружностей. Толщина такой линии от S/3 до S/2 сплошная тонкая линия.
Она используется, для проведения выносных и размерных линий. Толщина ее от S/3 до S/2.
Штрихпунктирная с двумя точками тонкая линия.
Ее используют для указания линии сгиба.
Сплошная волнистая линия.
Ее используют в основном как линию обрыва, когда изображение дано на чертеже не полностью. Толщина штриховой линии от S/3 до S/2.
Форматы, рамка и основная надпись чертежа.
Формат – это размер внешней рамки листа конструкторского документа.
Рамка. Каждый чертеж должен иметь рамку, которая ограничивает его поле.
Основная надпись. На чертежах в правом нижнем углу помещается основная надпись чертежа. В ней указано название изображенной детали, материал, из которого она сделана, масштаб, кто чертил, когда выполнена работа.
Как наносятся размеры.
Чтобы по чертежу можно было определить величину изображаемого изделия или какой либо его части на чертеже наносят размеры. Размеры разделяют на линейные и угловые. Линейные размеры характеризуют длину, ширину, толщину, высоту, диаметр или радиус измеряемой части детали. Угловой размер, характеризует величину угла. Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах, угловые в градусах.
Размеры на чертежах указывают размерными числами и размерными линиями.
Для обозначения диаметра перед размерным числом наносят специальный знак – кружок перечеркнутый линией. Для обозначения радиуса перед размерным числом пишут письменную латинскую букву R.
Масштабы изображений.
В практике приходится выполнять изображения очень крупных и очень мелких деталей. Поэтому изображения больших деталей уменьшают, а малых увеличивают по сравнению с действительными размерами.
Масштаб – это соотношение длины отрезка на чертеже к дли соответствующего отрезка в натуре.
Масштабы изображений и их обозначения на чертежах стандартизированы. Стандарт разрешает выбирать следующие масштабы:
А)уменьшение:1 : 2; 1 : 4; 1 : 5; 1 : 10 и др.
Б) в натуральную величину 1 : 1.
В) увеличения: 2 : 1; 4 : 1; 5 : 1; 10 : 1 и др.
Чтение чертежей и рисунков, их понимание, умение работать с ними – важный момент в процессе моделирования. Младшим школьникам в силу их психологических особенностей очень трудно увидеть в прямых, кривых и ломанных линиях конкретный образ объемной детали. Поэтому их в первую очередь необходимо познакомить с основными линиями, начертание которых определено стандартом, а также с операциями самой разметки.
Поскольку при моделировании учащиеся постоянно будут встречаться с графическими изображениями разверток ряда деталей, целесообразно познакомить их с начертанием и названием встречающихся при разметке линий, дать элементарные понятия о чтении чертежа и его практическом выполнении на указанном материале. Сделать это можно на примере с клееной из бумаги коробки и ее чертежа. В модели грузового автомобиля такая коробка может служить кузовом. Следует обратить внимание на то, что коробка имеет объемную форму, а на чертеже ее развертка изображена в плоскости.
Операцию разметки детали и ее практического изготовления целесообразно показать параллельно. Лист бумаги очерчивают на доске сплошной толстой линией (рис.1, а, а1). Видимый контур листа графически изображается сплошной толстой линией. Сгибают листок (рис. 1, б) и показывают, как чертят линии сгиба (рис. 1, б1). Затем разрезают, как на рисунке 1в, и показывают линии разреза сплошной толстой линией (рис. 1, в1). Отогнутые клапаны смазывают клеем и соединяют с бортами. Коробка готова (рис. 1, г). На чертеже участки, на которые наносится клей, заштриховывают тонкими линиями.
Далее необходимо ознакомить учащихся с остальными видами линий (см. табл.) и основными приемами нанесения размеров. Наносить их необходимо так, чтобы удобно было контролировать измерительными инструментами, при изготовлении детали по чертежу можно было пользоваться теми размерами, которые нанесены на чертеже. Линейные размеры указывают в миллиметрах, причем единицу измерения (мм) на чертеже не наносят. Размерное число пишут над размерной линией и параллельно – возможно ближе к ее середине.
Деление окружности на равные части.
Многие детали имеют равномерно расположенные на окружности элементы. Поэтому возникает необходимость деления окружности на равные части.
Разметка окружности.
1. В верхнем левом углу поставь точку 1.
2. Из нее по угольнику проведи две линии.
3. Из точки 1 циркулем сделай засечки на линиях. Обозначь их буквами А, Б.
4. Из точки А сделай засечки вправо и вниз. Точку пересечения на линии обозначь цифрой 2.
5. Из точки Б сделай засечки вправо и вниз. Точки пересечения обозначь цифрой 4 и буквой О.
6. Через точки А и О проведи осевую линию. Точка О – центр окружности.
7. В точку О поставь ножку циркуля. Вычерти окружность.
Деление окружности на 2, 4, 8 равных частей.
1. Вычерти окружность.
2. Приложи линейку к точкам А и О. Проведи через них прямую. Так круг разделили на 2 равные части.
3. Приложи линейку к точкам Б и О. Проведи через них прямую. Так круг разделили на 4 равные части.
4. проведи прямую через точки 1 и О и продолжи ее до пересечения с окружностью. Затем через точки 2 и О. Так круг разделили на 8 частей.
Деление окружности на 3, 6 и 12 частей.
1. Вычерти окружность.
2. Раздели ее на 2 равные части.
3. Из точки Б сделай на окружности засечки. Обозначь буквами Г и Д. Точки А, Г, Д разделили окружность на 3 равные части.
4. Точки А, Г и Д соедини с центром О. Линии разделили круг на 3 равные части.
5. Из точки А и Б сделай на окружности засечки. Точки разделили окружность на 6 равных частей. Соедини с центром. Линии разделили круг на 6 равных частей.
6. Из точек Б и Е сделай засечки. Так окружность разделили на 12 равных частей.
7. Все точки соедини с центром. Так круг разделили на 12 равных частей.
Деление окружности на 5 равных частей.
1. Вычерти окружность. Обозначь точки.
2. Расстояние АО раздели на 3 равные части.
3. Третью часть отложи на окружности от точки Г.
4. Расстояние АС равно пятой части всей окружности.
5. Раздели циркулем всю окружность на 5 равных частей.
Обозначь точки А, С, Д, Е, М.
Анализ геометрической формы предмета.
На рисунке 2 изображены геометрические тела: куб (а), параллелепипеда (б), пирамида (г), цилиндр (д), конус (е), шар (ж).
Названия геометрических тел первоначально были названиями конкретных предметов, имеющих форму, более или менее близкую к форме данного тела. Так, слово «цилиндр» означало валик, каток, слово «конус» - сосновая шишка, слово «призма» - опиленная (имеется в виду опиленное бревно). «Пирамида» происходит от слова «пюрамус», которым греки называли египетские пирамиды. Некоторые ученные предполагают, что форма пирамиды в свою очередь была подсказана египтянам перспективным движением солнечных лучей. Такой световой эффект можно иногда наблюдать при появлении солнц
Человек изучал форму предметов в процессе своей практической деятельности. Нужно было сделать очень много предметов, чтобы получить ясное представление о геометрических телах, включающее, то общее, что есть в каждом конкретном предмете.
Присмотритесь к геометрическим телам, форма каждого тела имеет свои характерные признаки, по которым мы отличаем цилиндр от конуса, а конус от пирамиды. Мы говорим «куб» и каждый представляет себе его форму. Говорим «шар», и опять у нас возникает вполне конкретный образ.
Присмотритесь к окружающим нас предметам. Они имеют форму геометрических тел или представляют собой их сочетания. В основе формы деталей машин и механизмов также находятся геометрические тела. Например, ось и ролик цилиндрической формы, а шпонка и прокладка имеют форму призм. Другие детали имеют более сложную форму. Они представляют собой совокупность геометрических тел. Например валик образуется в результате добавления к цилиндру другого цилиндра, меньшего по размерам. А втулка представляет собой цилиндр, из которого удален другой цилиндр, меньшего диаметра.
Как мне определить форму предмета по чертежу? Для этого сложную по форме деталь мысленно расчленяют на отдельные составляющие ее части, имеющие форму простых геометрических тел.
На рис. 3 (а) дано изображение опоры. Какова ее форма? Она слагается из прямоугольного параллелепипеда, двух полуцилиндров и усеченного конуса. В детали имеется цилиндрическое отверстие (рис. 3б). После такого «расчленения» форму детали определить легко.
Мысленное расчленение предмета на составляющие его геометрические тела называется анализом геометрической формы.
Развертки поверхности геометрических тел.
При изготовлении моделей часто приходится строить развертки различных геометрических тел. Познакомиться с этим построением разверток тел, наиболее часто встречающихся в моделировании. Начнем с куба (рис.4). он наиболее прост в развертывании. На плотной бумаге вычертите квадрат необходимого размера и к каждой из его сторон присоедините квадраты такого же размера. Все они будут иметь с первым по одной общей стороне. В завершение прибавьте к любому из четырех квадратов еще один такой же квадрат. Для того, чтобы из этой развертки склеить куб, нужно предусмотреть припуски – дополнительные полоски по 5 мм с каждой внешней стороны для склеивания. Тогда при перегибе сторон куба каждую из полосок можно будет приклеить к одной из его сторон.
Развертка призмы (рис.5) вычерчивается из трех равных (или разного размера, смотря по необходимости) прямоугольников и двух треугольников. Представим себе, что мы решили выполнить модель домика. Куб сделанный ранее, служит основанием домика, и к нему надо изготовить крышу.
Начертите прямоугольник, одна сторона которого чуть больше стороны куба, а другая – в два с лишним раза длиннее первой. Пристройте к меньшим сторонам по равностороннему треугольнику, а к большим – по два одинаковых прямоугольников, у которых меньшие стороны равны сторонам треугольника. Сделайте припуск для склеивания. Готовой крышей покройте основание домика.
Развертка поверхности любой призмы представляет собой плоскую фигуру, составленную из прямоугольников, соответствующих боковым граням и двух многоугольников, соответствующих основаниям.
Например, у правильной шестиугольной призмы (рис. 6,а) все грани – равные между собой прямоугольники шириной «а» высотой «h», а основания - правильные шестиугольники со стороной равной «а». Чтобы построить развертку (рис. 6б) поверхности прямой шестиугольной призмы, надо:
1) На горизонтальной прямой последовательно отложить 6 отрезков, равных стороне основания «а» шестиугольника. Из полученных точек провести перпендикуляры на крайних из них отложить отрезки, равные высоте призмы. Через полученные точки провести вторую горизонтальную прямую.
2) Пристроить фигуры оснований – два шестиугольника со сторонами, равными «а».
3) Обвести контур сплошной толстой линией, а линии сгиба – тонкой штрих пунктирной с двумя точками. Таким образом, можно построить развертку поверхности любой призмы.
Разница будет лишь в количестве и размерах прямоугольников и форме прямоугольников.
С разверткой тела цилиндрической формы познакомимся на примере модели башни. Допустим, что высота модели водонапорной башни должна быть 90 мм, а диаметр окружности ее основания 45 мм (рис.7). Для того чтобы развернуть цилиндр, а башня, как правило, имеет цилиндрическую форму, надо знать длину окружности ее основания. Чтобы найти ее, надо умножить диаметр основания на вспомогательное число «П», равное 3,14. Это число всегда постоянно. Выполнив указанное действие, вы получите длину окружности. Она равна примерно 141 мм. Таким образом, длина каждой из двух сторон развертки равна 141 мм, а две другие его стороны равны высоте цилиндра (башни), т.е. по 90 мм. По этим данным вычертите прямоугольник и два круга диаметром по 45 мм. Предусмотрите припуски для склеивания развертки. Основание водонапорной башни покройте крышей. Для этого вырежьте круг диаметром 60 мм, разрежьте его по радиусу от центра до края. Придайте ему конусообразную форму и склейте. У вас получится крыша. Развертку поверхности пирамиды строят таким образом. Из произвольной точки «О» описывают дугу радиусом «R», который равен длине бокового ребра пирамиды. На этой дуге откладывают 4 отрезка, равные стороны основания. Крайние точки соединяют отрезками прямых с точкой «О». Затем вычерчивают квадрат, соответствующий основанию пирамиды.
Очень повышает интерес детей к занятию использование загадок, ребусов, кроссвордов. Методика их применения различна. Можно разгадывать их всей группой, т.е. фронтально. В этом случае сетка кроссворда чертится либо на доске, либо заранее на большом листе бумаги.
Индивидуальное разгадывание требует предварительной подготовки для каждого учащегося отдельной сетки кроссворда. Педагог читает вопросы, учащиеся записывают ответы, соблюдая точный порядок заполнения. Затем проводится проверка, выявляются победители, подводятся итоги.
Можно использовать групповой метод. Предлагаемые кроссворды составлены по обобщению больших тем. Обобщение можно провести в виде КВН. В этом случае количество сеток для кроссвордов должно быть равно числу команд.
Прежде чем использовать большие кроссворды, необходимо выработать у детей навыки разгадывания их по принципу: от простого к сложному.
З А Г А Д К И
Сговорились две ноги делать дуги и круги. (Циркуль).
Он давно знакомый мой
Каждый угол в нем прямой.
Все четыре стороны одинаковой длинны.
Вам его представить рад
А зовут его… (квадрат)
Черный Ивашка –
Деревянная рубашка.
Где носом поведет,
Там заметку кладет. (Карандаш)
В снежном поле, по дороге
Мчится конь мой одноногий.
И на много-много лет
Оставляет темный след. (Карандаш)
Если ей работу дашь –
Зря трудился карандаш. (Ластик)
Я люблю прямоту,
Я сама прямая.
Сделать ровную черту
Всем я помогаю.
Что-нибудь без меня,
Начертить сумей-ка
Угадайте-ка, друзья,
Кто же я? … (Линейка).
Черный Ивашка,
Деревянная рубашка,
Где пройдется,
Там след остается. (Карандаш)
К Р О С С В О Р Д
По горизонтали:
1. Инструмент для вычерчивания окружностей и дуг, для линейных измерений, для переносов размеров. (Циркуль)
2. 2 Соотношение длин отрезка на чертеже, к длине соответствующего отрезка в натуре. (Масштаб).
3. Чертежная принадлежность – графитная палочка, оправленная в дерево (карандаш).
4. Инструмент для проведения прямых линий на плоскости и линейных измерений (линейка).
5. Геометрическое тело – основанием которого является круг, (конус).
6. Элемент геометрического тела (основание).
По вертикали:
7. Расстояние от точек окружности до ее центра.
7
| 1 |
ц |
и |
р |
к |
у |
л |
ь |
|||||
| 2 |
М |
А |
С |
Ш |
Т |
А |
Б |
|||||
| К |
А |
Р |
А |
Н |
Д |
А |
Ш |
|||||
| 4 |
Л |
И |
Н |
Е |
Й |
К |
А |
|||||
| 5 |
К |
О |
Н |
У |
С |
|||||||
| 6 |
О |
С |
Н |
О |
В |
А |
Н |
И |
Е |
ПЛАН – КОНСПЕКТ
Занятия педагога Курганской Т.В.
по теме «Деление окружности на (2, 4, 8) частей».
«Изготовление модели парашюта».
ЦЕЛЬ:
формирование технических знаний, расширение знаний, расширение знаний учащихся по графической подготовке.
ЗАДАЧИ:
в процессе практической работы закрепить знания о линиях чертежа; закрепить умение деления окружности на равные части; расширить политехнический кругозор учащихся; развивать самостоятельность в практической работе; формировать детский коллектив.
МАТЕРИАЛЫ И
ОБОРУДОВАНИЯ:
бумага, карандаш, линейка, циркуль, ножницы, целлофановый пакет,
нитки, шило, капсула из под шоколадных яиц (груз).
НАГЛАДНОСТЬ:
таблицы «Линии чертежа», «Деление окружности на 2, 4, 8 частей», «Деление окружности на 3, 6, 12 частей», готовая модель парашюта.
ХОД ЗАНЯТИЯ:
I. Организационная часть.
Приветствие, сообщение темы, постановка целей на данное занятие, проверка готовности к занятию.
II. Основная часть.
Актуализация опорных знаний. По плану «Виды линий» повторяем название линий чертежа.
|
|
- сплошная толстая основная |
- линия видимого контура |
|
|
- сплошная тонкая |
- размерные и выносные линии |
|
|
- штриховая |
- линии невидимого контура |
|
|
- штрихпунктирная токая с двумя точками |
- линия сгиба |
|
|
- штрихпунктирная |
- осевые и центровые линии |
|
|
- волнистая |
- линия обрыва |
Вспоминаем, где мы использовали штрихпунктирную линию. (В вычерченной окружности мы обозначили осевые линии). Вспомним, что такое окружность. Окружностью называется фигура, которая состоит из всех точек плоскости, равноудаленных от данной точки. Эта точка, называется центром окружности. Повторяем определение радиуса окружности. (Радиусом называется любой отрезок, соединяющий точки окружности с ее центром). Для изучения нового материала нам нужно повторить разметку окружности. Учащиеся выполняют на доске разметку окружности. Далее идут объяснение нового материала: «Деление окружности на 2,4,8 равных частей» (Вставка. См. стр. 22).
Полученные на занятиях знания используем при изготовлении модели парашюта. В бумагах Леонардо да Винчи сохранился рисунок, датированный январем 1495 года. На нем изображена фигура человека под раскинувшимся над его головой своеобразной палаткой куполом. С той поры идеи создать устройство для торможения при спуске с большой высоты претерпела множество изменений. В качестве парашюта Леонардо служили необъятные плащи и гигантские зонтики, крылья, сделанные по примеру птичьих и деревянные рамки, обтянутые полотном. С таким парашютом – рамкой в 1917 г. совершил первый в мире прыжок венецианский инженер и механик Ф. Верацио. Само же слово «Парашют» означает в переводе с французского «предотвращающий падения».
Испытания выявили основные недостатки парашюта с рамкой: купол был громоздким, парашютиста нещадно крутило в воздухе. Что бы устранить эти явления изобретатели привязывали к куполу парашютиста паруса и бамбуковые распорки, крепили специальные вентили и пристраивали крылья. Но затем выяснилось, что целесообразно проделывать отверстия в середине купола и отказаться от рамки и распорок. Их роль вполне исправно исполняет встречный поток воздуха. Конструкция парашюта стала намного надежнее. Парашютный купол сначала прикреплялся к воздушному шару в полураскрытом виде. Для прыжков с самолета такой парашют не годился. Выход из положения нашел в 1911 году русский изобретатель Т.Е. Котельников: он уложил парашют в специальный ранец, который располагался на спине пилота и раскрывался при помощи вытяжного кольца.
Наконец, парашют приобрел современный вид: к ремням подвесной системы, плотно охватывающим тело человека, прикрепляются стропы – прочные веревки, закрепляемые на куполе парашюта, сделанным обычно из специального шелка или нейлона. Купола могут иметь различную форму (круг, прямоугольник, полусфера, усеченный конус и др.) Для безопасного спуска человека достаточна площадь купола 40 – 50 м2
. Увеличивая или уменьшая размеры купола, парашюту придают новые свойства, используют его для выполнения самых различных задач. Бывают несколько видов парашютов. Спасательные парашюты применяют летчики в случае аварии самолета на высоте 25 км и скорости полета до 1400 км/час. Посадочные парашюты используются для безопасного приземления грузов и людей, покидающих самолет, а также для спуска беспилотных и пилотируемых космических аппаратов.
Уменьшить пробег самолета при посадке на мокрую или обледенелую полосу, снизить скорость спуска автоматической межпланетной станции при исследованиях атмосферы других планет (например, Венеры или Марса) помогает тормозной парашют. Спортивные парашюты используют спортсмены парашютисты в соревнованиях на точность приземления. В целях повышения грузоподъемности и безопасности спуска парашюты иногда составляются из нескольких куполов, одинаковых или различных по площади. Так тормозные парашюты могут иметь 3 – 5 куполов, а грузовые от 3 до 27 куполов.
III. Практическая часть.
Изготовление модели парашюта.
Выполнение задания. Форма работы индивидуальная. ТБ при работе с колющим и режущим инструментом. Технология изготовления:
a) На картоне вычертить окружность R = 120 мм;
b) При помощи циркуля разделить ее на 8 равных частей;
c) Вырезать круг и использовать его в качестве шаблона;
d) Приготовить стропы (нити длиной 400 мм) и закрепить их на куполе модели парашюта, предварительно сделав отверстия шилом;
e) К стропам прикрепить груз;
f) В центре купола сделать отверстие диаметром 10 мм.
Модель парашюта готова.
Испытание готовых моделей.
Анализ выполненных работ.
Подведение итогов занятия.
Краткий словарик по графической подготовке.
ГРАФИЧЕСКАЯ ГРАМОТНОСТЬ
– 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.
ГРАФИЧЕСКАЯ ГРАМОТА –
умение читать и выполнять техническую документацию
ГРАФИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ
– понятие о способах графического изображения изделий, нормах и правилах ЕСКД, которые необходимы человеку в процессе 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.
ГРАФИЧЕСКИЕ НАВЫКИ
– владение приемами работы чертежными инструментами.
ТЕХНИКА
– совокупность средств, создаваемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества. Основное назначение техники – полная или частичная замена производственных функций человека с целью облегчения труда и повышения его производительности.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
– форма документации, в которой записан весь процесс обработки изделия, указаны операции и их составные части, применяемые материалы, производственное оборудование.
ТЕХНОЛОГИЯ
– совокупность методов обработки изделия, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов или полуфабрикатов, осуществляемых в процессе производства продукции.
ЦИРКУЛЬ
– инструмент для вычерчивания окружностей и дуг, для линейных измерений и переноса размеров.
ЧЕРТЕЖ
– графическое изображение предмета, выполненное с помощью чертежных инструментов в определенном масштабе, с точным соблюдением размеров.
ЧИТАТЬ ЧЕРТЕЖ
– это означает смотреть на плоскостное изображение изделия и, оценивая совокупность условных изображений и обозначений, определять форму изделия, размеры, материал и .д.
ЧЕРТИЛКА
– инструмент в виде заостренного стержня для нанесения рисок (линий) при разметке.
ШАБЛОН
– пластина с вырезом, очертания которой соответствуют контуру чертежа или изделия, служащая для вычерчивания деталей.
ЭСКИЗ
– чертеж, выполненный без точного масштаба и применения чертежных инструментов.
МАСШТАБ
– отношение линейных размеров изображения на чертеже к соответствующим действительным размерам изображаемого предмета.
ЛИНЕЙКА
– инструмент для проведения прямых линий на плоскости и для линейных измерений.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РИСУНОК
– наглядное изображение предмета, выполненное на глаз и от руки с использованием метода параллельных проекций.
Л И Т Е Р А Т У Р А
Давыдова Т. Что в кармашке у меня: первая геометрия., «Стрекоза-Пресс», 2004
Маврина Л., Налетова О. Рисуем по клеточкам. Мир животных. - М. :ООО«Стрекоза-Пресс», 2006
Пенкина О.Б., Подосенова И.П. Школа тетушки совы. — «Омега», 2006 С.Ю.Афонъкин, Е.Ю.Афонькина. Энциклопедия оригами для детей и взрослых. Санкт-Петербург. Кристалл, М., ОНИКС, 2000 Н.Ильина «100 психологических тестов и упражнений для подготовки ребенка к школе». АКВАРИУМ Дом печати - ВЯТКА 2005 г
М.М.Безруких «Ступеньки к школе» Москва «ДРОФА» 2000 И.А.
Воротников «Занимательное черчение», М., «Просвещение», 1990.
И.В. Будинский, «Мы строили модели», Киев, «Радянска школа»,
1989.
«Твори, вьдумывай, пробуй!» Сборник бумажных моделей. Книга для учащихся 4-8 классов средней школы», сост. М.С. Тимофеева, М, «Просвещение», 1986.
В.И. Романина «Дидактический материал по трудовому обучению», пособие для учащихся 3 классов, М, «Просвещение», 1988.
В.И. Романина «Дидактический материал по трудовому обучению, 2 класс, пособие для трехлетней начальной школы, М, «Просвещение», 1987.
«Черчение», учебник для вредней общеобразовательной школы под
ред. В.Н.Виноградова, М, «Просвещение», 1985. В.В. Заворотов «От идеи до модели», книга для учащихся 4-8 классов средней школы, М, «Просвещение», 1988.
Лыкова И.А., Игрушки для подушки: раскраски, которые учат. М, 2004 Султанова М. Веселые домашние задания. М, 2003
ВИДЫ ЛИНИЙ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ.
| ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ |
НАИМЕНОВАНИЕ |
НАЗНАЧЕНИЕ |
|
|
СПЛОШНАЯ ТОЛСТАЯ ЛИНИЯ ОСНОВНАЯ |
ЛИНИЯ ВИДИМОГО КОНТУРА |
|
|
СПЛОШНАЯ ТОНКАЯ |
РАЗМЕРНЫЕ ИВЫНОСНЫЕ ЛИНИИ, ЛИНИИ ШТРИХОВКИ |
|
|
СПЛОШНАЯ ВОЛНИСТАЯ |
ЛИНИЯ ОБРЫВА |
|
|
ШТРИХОВАЯ |
ЛИНИЯ ВИДИМОГО КОНТУРА |
|
|
ШТРИХПУНКТИРНАЯ ТОНКАЯ С ДВУМЯ ТОЧКАМИ |
ЛИНИЯ СГИБА |
|
|
ШТРИХПУНКТИРНАЯ ТОНКАЯ |
ОСЕВЫЕ И ЦЕНТРОВЫЕ ЛИНИИ |
Викторина «знай и умей»
Перед вами изображение ракеты, выполненное способом аппликации.
Перечислите все геометрические фигуры, из которых составлена модель.
Назовите параметры прямоугольника.
Какие геометрические фигуры вы знаете?
Развертка, какого геометрического тела вам представлена?
Какие чертежные инструменты и принадлежности вы знаете?
Перед вами чертеж технического объекта, назовите линию, которая обозначает контур изделия.
Перед вами чертеж технического объекта. Какой линией обозначен сгиб наружу? Назовите ее.
Перед вами чертеж технического объекта. Как обозначается радиус окружности?
Сколько граней у цилиндра?
Вопросы и задания
по графической подготовке.
1. Какие графические изображения вы знаете?
2. Каково назначение сплошной толстой основной линии?
3. Какая линия называется штриховой? Где она используется? Какова толщина этой линии?
4. Где используется на чертеже штрихпунктирная тонкая и штрихпунктирная с двумя точками линии?
5. в каких случаях на чертеже используют сплошную тонкую линию? Какой толщины она должна быть?
6. В каких единицах выражают линейные размеры на чертежах?
7. Какие знаки и буквы наносят перед размерным числом при указании величины диаметров и радиусов?
8. Начертите окружности, диаметры которых равны 50, 30, 20 мм. Нанесите их размеры.
9. Что называется масштабом?
10. Что обозначают записи: М 1 : 5, М 1 : 1, М 10 : 1?
11. Какие простейшие геометрические тела вам известны?
12. Назовите предметы, имеющие форму шара, цилиндра, конуса, призмы.
13. Назовите элементы геометрических тел.
14. Чему равен раствор циркуля при делении окружности на шесть равных частей, на три равные части.
15. Постройте развертки правильной треугольной призмы. Сторона основания 10 мм, а высота 15 мм.
16. Найдите ошибки, допущенные при выполнении чертежа.
17. Какие виды разметки вы знаете?
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
1. Измерить и надписать параметры (длину и ширину) прямоугольника.
2. Измерить радиус окружности.
3. Начертить окружность R = 30 мм.
4. Измерить длину сторон треугольника.
5. Начертить прямоугольник со сторонами 40 и 60 мм.
6. Начертить окружность, радиус который равен 25 мм.
7. Начертить квадрат со стороной 40 мм.
8. Измерить параметры (длину и ширину) прямоугольника.