Методика обучения учащихся изготовлению изделий на сверлильных станках

КУРСОВАЯ РАБОТА

" Методика обучения учащихся изготовлению изделий на сверлильных станках"

Актуальность темы

курсовой работы. На нынешнем этапе развития общества и образования определены основные направления модернизации общеобразовательной школы. Это развитие направлено на совершенствование индивидуальных способностей личности школьников, на углубление дифференцированного обучения учащихся и обеспечение развития среднего школьного образования в соответствии современному научно-техническому прогрессу.

Происходящая сегодня перестройка системы образования преследует цель создать условия для всесторонне развитой личности, достижения высокого интеллектуального, нравственного, эстетического уровня в воспитании и образовании молодежи. Именно эти качества дадут возможность повысить интеллектуальный потенциал государства, развить современное производство, усилить влияние гуманистических идей, поднять престиж духовных ценностей.

Важнейшей чертой современного производства является все более широкое внедрение гибких технологий, что ведет к увеличению творческого начала и более совершенного технического развития школьника, когда все шаблонное передается технике, а функция человека перестраивается на разработку и переналадку оборудования для выпуска новой, оригинальной, пользующейся спросом продукции. Отсюда ясно, что возрастающий приоритет в промышленном производстве приобретают рабочие широкого профиля (станочники, наладчики, операторы, ремонтники и др.). Это требует новых подходов к содержанию и методам трудовой и политехнической подготовки учащихся. В настоящее время выпускник школы должен быть конкурентоспособным, как для продолжения образования, так и для нахождения своего места в трудовой деятельности.

Большие возможности эффективного решения поставленных задач заложены в содержании образования, но еще большие возможности заключены в методах обучения и в принципах организации учебно-воспитательного процесса. Значительный вклад в развитие проблемы в плане разработки принципов, методов, форм обучения внесли Ю. К. Бабанский, М. А. Данилов, Б. П. Есипов, И. Ш. Огородников, М. Н. Скаткин, по совершенствованию методов обучения — А. Н. Алексюк, Б. И. Коротяев, М. И. Левина.

В последние годы содержание, формы и методы трудового обучения исследовали: П. Н. Андрианов, П. Р. Атутов, Н. И. Бабкин, С. Я. Батышев, В. А. Горский, А. П. Журавлева, Е. А. Климов, В. И. Кочнев, В. А. Поляков, В. Д. Симоненко, Д. А. Тхоржевский, Ю. Л. Хотунцев и др.

Дидактические основы обучения учащихся образовательной области «Технология» раскрыты в работах П. Р. Атутова, В. Д. Симоненко.

За всю историю развития педагогики учеными было собрано и разработано множество методов обучения. Методы делят на различные группы в зависимости от критерия классификации. Именно методы обучения взаимодействуя друг с другом создают модели обучения, которые позволяют активно влиять на учебно-познавательную деятельность учащихся. Для этого используют все многообразие методов организации обучения и осуществления познавательной деятельности школьников. К таким методам относятся: наглядные методы, практические методы, словесные методы, репродуктивные и поисковые методы и другие методы обучения.

Одной из основных задач в подборе групп методов обучения является обязательная направленность их на создание целостной картины процесса обучения. Воздействие методов должно быть направлено на такие аспекты учебно-познавательной деятельности учащихся, как восприятие учебного материала, его осмысление и дальнейшее применение полученного материала на практике.

Исходя из указанных требований, анализа проблем, стоящих перед современным образованием сегодняшних школьников, вскрыл основные качества личности, необходимые современному выпускнику. К таким качествам личности можно отнести: профессиональную мобильность и самостоятельность, а также предельный уровень творческо-технического мышления, ответственного за практическое воплощение имеющихся знаний в умения. Таким образом, становится актуальным овладение школьниками умениями и навыками работе на сверлильном станке. Сверлильный станок является платформой для изучения учащимися наиболее сложных станков, таких как токарно-винторезный и фрезерный станки.

В тоже время педагогической наукой недостаточно уделяется внимания проблеме формирования технологических умений и навыков на практических занятиях по технологии, в частности разработки и подбора оптимальных методов и средств обучения учащихся изготовлению изделий на сверлильном станке. Поэтому в практике общеобразовательной школы и учителя, и учащиеся испытывают трудности в реализации программного материала при работе с металлом, что отрицательно сказывается на овладении учащимися практическими умениями и качественном выполнении технологических и станочных операций, выработке рациональных приёмов труда.

Таким образом, исследование процесса формирования практических умений и навыков учащихся работе на сверлильном станке остается весьма актуальным. Это и обусловило выбор темы нашего исследования — «Методика обучения учащихся изготовлению изделий на сверлильных станках».

Целью исследования является разработка, обоснование и экспериментальная проверка содержания, форм и методов обучения учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильных станках.

Объектом исследования является процесс и результат обучения учащихся в образовательной области «Технология».

Предметом исследования данной работы является содержание, формы и методы обучения учащихся V классов работе на сверлильных станках.

Рабочая гипотеза исследования заключается в том, что методика обучения учащихся изготовлению изделий на сверлильных станках будет эффективной, если:

рассмотрены теоретические основы обучения учащихся в образовательной области «Технология»;

проанализировано содержание обучения учащихся в программах образовательной области «Технология»;

выявлены методические приемы обучения учащихся V классов изготовлению изделий на настольно-сверлильных станках в слесарных мастерских;

получены положительные результаты опытно-экспериментальной проверке содержания, форм и методов обучения учащихся изготовлению изделий на настольно-сверлильных станках.

Задачи курсовой работы:

Выявить социально-педагогические проблемы технологического образования на современном этапе развития общества и образования.

Провести анализ программ образовательной области «Технология» с целью выявления содержания обучения учащихся работе на сверлильных станках.

Разработать оптимальную модель процесса обучения учащихся V классов изготовлению изделий на настольно-сверлильных станках.

Экспериментальная проверка эффективности предложенной методики.

Методы исследования: изучение педагогической, эстетической, методической и технической литературы, анализ программ общеобразовательной школы, изучение опыта школ, педагогический эксперимент, сравнение, обобщение.

Эмпирической базой экспериментальной части курсовой работы является СОШ № 12, города Новороссийска Краснодарского края.

Практическая значимость исследования состоит в разработке и экспериментальной проверке методики обучения учащихся V классах изготовлению изделий на сверлильных станках и практическом внедрении методики в практику СОШ № 12 города Новороссийска Краснодарского края.

Положения, выносимые на защиту:

Теоретические основы обучения учащихся работе на сверлильных станках в образовательной области «Технология».

Анализ содержание обучения учащихся в программах образовательной области «Технология».

Модель процесса обучения учащихся V классов работе на сверлильных станках в слесарных мастерских.

Положительные результаты опытно-экспериментальной проверке содержания, форм и методов обучения учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильных станках.

Курсовая работа состоит из введения, 2-х глав, заключения, списка литературы и приложения.

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы работы, анализируется состояние проблемы в теории и практике, определяются объект, предмет, гипотеза, цель, задачи и методы исследования, практическая значимость исследования и положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Методические основы использования модульного обучения учащихся 5 классов работе на сверлильном станке на уроках технологии» раскрыты вопросы, составляющие эмпирико-теоретические предпосылки исследования.

Во второй главе «Опытно-экспериментальная проверка модели процесса обучения учащихся V классов работе на сверлильном станке» характеризуются методика и результаты констатирующего и формирующего эксперимента (раздельно по каждому виду) по обучению учащихся изготовлению изделий на настольно-сверлильных станках.

В заключение курсовой работы подводятся общие итоги исследования, делаются выводы.

1. Методические основы использования модульного обучения учащихся 5 классов работе на сверлильном станке на уроках технологии

Обучение учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильных станках как социально-педагогическая проблема

Воспитание подрастающего поколения осуществляется за счет освоения ими социального опыта людей путем выработки на этой основе опыта своей жизнедеятельности. Это происходит в процессе и результате включения их в общественные отношения, общение и общественно-необходимую трудовую деятельность.

Главная функция труда — это утилитарно-практическая, создание материальных и духовных ценностей, социально-бытовых условий жизни и деятельности человека. Но труд, благодаря своему содержанию и характеру, еще выполняет функции воспитания, влияет на развитие личности. Труд — это поистине универсальная деятельность, включающая в себя вместе с деятельностью по преобразованию внешнего мира, возникшие при этом трудовые и общественные отношения. Основой труда являются общетрудовые и профессиональные знания, умения и навыки. Трудовая активность невозможна без целеустремленной воли, без выдержки в напряженном труде, проявления настойчивости в преодолении трудностей и достижении необходимых результатов труда. В труде отражается личная заинтересованность и предприимчивость работающего, понимание им общественного значения, личного долга и ответственности за результаты своего труда, активное и творческое отношение к нему. В труде проявляется эмоциональное, нравственное и эстетическое отношение к его предмету и результатам.

Таким образом, активное включение человека в трудовую деятельность приводит в действие все его сущностные силы. Развивается интеллект, рецепторы, мышцы, координированность, соразмерность движений и усилий в работе рук, эмоциональная и волевая сферы. В ходе трудового процесса у учащихся проявляются, а, следовательно, развиваются и закрепляются социально значимые качества и свойства личности, нравственно-эстетическое отношение к жизни и деятельности.

Школа является социальным институтом, призванным выполнять заказ общества — воспитать гармонично развитую, инициативную, творческую, образованную личность, готовую к активному участию и самореализации во всех государственных и общественных делах.

Школа также является той основой становления человека, относительно которой идет развитие всех остальных социальных институтов: промышленного производства, академической науки и других сфер человеческой деятельности. То есть школа — та отправная точка, относительно которой строится вся система общества. И чем лучше школа подготовит человека к жизни в обществе, тем легче ему будет влиться в это общество, адаптироваться в нем, включится в работу на современном производстве и действовать во благо всех людей.

Проблема подготовки подрастающего поколения к жизни и овладением им достижениями научно-технического прогресса оставалась актуальной на всех этапах развития общества.

В.М. Рогозин в своей статье [15, с. 20] приводит пример записанный Т. Хейердалом весьма характерный для анимистических техник. Такая техника включает в себя серию подсмотренных и отобранных в практике эффективных операция, обязательно предполагает ритуальные процедуры, передается устной традицией из поколения в поколение. Когда архаичный человек подмечал эффект от какого-либо своего действия, он объяснял его тем, что это действие благоприятно воздействует на души. В этом смысле все древние технологии были магическими и сакральными, то есть способами, влияющими на души помогающие или вредящие человеку. Итак, то, что с современной точки зрения выглядит как настоящая древняя технология и сокровищница древних технических знаний, для архаического человека — способ пробуждения и воздействия на души астральных существ.

Таким образом, техническое знание, существовавшее на данном этапе развития техники, можно назвать несистематизированным и разрозненным, основной способ его получения наблюдение и непосредственно ремесленный труд.

При этом историю развития техники и технического знания можно условно разделить на четыре периода [16, с. 312]:

В течение первого периода (донаучного) формируется три отрасли технических знаний: практико-методические, технологические и конструктивно-технические.

Во втором периоде происходит зарождение технических наук (со второй половины 18 века до 70-х годов 19 века).

Третий период — является классическим периодом (до середины 19 века). В это время происходит построение целого ряда фундаментальных технических теорий.

И для последнего четвертого этапа, который продолжается в сегодняшнее время, присуще проведение комплексных исследований, которое помогают осуществить процесс отделения технических наук от естественных наук и общественных наук.

На современном этапе развития общества понятие «техника» неразрывно связано с понятием «технология».

Таким образом, исследование показало, что главной задачей обучения подрастающего поколения на всех этапах развития общества оставалась и остается подготовка их к работе на производстве, овладение техническими знаниями и умениями. Изучение в школе научных основ производства есть содержание политехнического образования.

Перераспределение функций между человеком и техникой, возрастающая в этой связи интеллектуализация труда не только повысили роль теоретических знаний, но также повлияли на способ их применения в практико-познавательном взаимодействии с техникой. Это в свою очередь обусловило необходимость переноса полученных знаний и умений по технике и её обслуживанию в различные технологические ситуации, как, например, работа на настольно-сверлильных станках, позволяющих осуществить обработку древесины и металла и др.

Усложнение технических объектов сопровождается ростом многообразия их внутренних и внешних связей, увеличением числа факторов, определяющих процесс их функционирования.

Это вызывает у учителя необходимость раскрытия учащимся на занятиях технологии всех элементов сходства между техническими средствами, устройством оборудования, его механизмами, деталями, приспособлениями малой механизации, предназначенными для обработки различных конструкционных материалов.

Важным шагом в обобщении опыта и преемственности знаний, накопленных обществом, в области машиностроения является классификация машин, их частей, механизмов и деталей. Опираясь на эту классификацию, нужно показывать школьникам в каждой машине то общее, что связывает ее с другими машинами.

Таким образом, задачи политехнического образования требуют, чтобы учащиеся имели общие понятия о машине, детали, механизме и т. п. На базе этих понятий можно систематизировать знания учащихся по машиноведению.

Такой подход позволяет расширить или совмещать различные виды деятельности, формировать у школьников комплексные технические знания, умения и навыки работы на различных станках, вырабатывать у них широкую подвижность трудовых функций.

Совмещение различных видов деятельности в рамках одной профессии, считают ученые-педагоги (С.Я. Батышев, B.C. Безрукова и др.), расширяет спектр применяемых знаний, в него входят все новые и новые элементы. В силу своей многоплановости практико-познавательные взаимодействия с техникой требуют комплексного применения знаний, причем в ряде случаев учащимся приходится применять комплексно и в различных сочетаниях уже ранее интегрированные знания.

Поэтому, для того чтобы подготовить школьников к мобильному переключению на новую технику и технологию, к быстрой адаптации к новым условиям труда нужны структуры познавательной деятельности, сохраняющие определенную инвариантность в знаниях о предметном содержании труда, о способах и приемах анализа технических объектов. Подобные структуры познавательной деятельности по своей природе имеют политехнический характер и закрепляются в опыте поисковой деятельности учащихся в процессе изучения на принципах общности механизмов.

На практико-познавательное взаимодействие учащегося с техническими объектами, на мобильность его трудовых функций сильное влияние оказывают универсализация и специализация орудий труда. Универсализация дает возможность говорить о некоторой общности технических объектов, позволяет переносить технические, технологические знания и умения из одной практической ситуации в другую. Тем самым обеспечиваются условия для сокращения сроков освоения новой техники, формирования у учащихся общего, политехнического подхода к решению производственно-технических проблем.

Методические проблемы обучения школьников V классов устройству и работе на настольно-сверлильных станках на принципах преемственности знаний и умений связаны с обучением школьников выявлению общности на основе системного политехнического анализа станков.

Наиболее удобным приемом формирования комплексных технических знаний и умений учащихся представляется составление кинематических схем сравниваемых технических объектов, выявления как осуществляется передача движения, устройств и работа каждого механизма, его роль в обработке детали, что общего со сравниваемым другим станком, предназначенным для обработки металлолом и т. д.

У. Эшби и другие ученые считают, что изучение технических объектов на примере общности механизмов требует создания упрощенной, а вернее обобщенной модели позволяющей найти общие характеристики в конструкции и действии сравниваемого оборудования.

Также анализ педагогической практики, работ, посвященных общим и частным методам обучения (А.Н. Алексюк, Ю. К. Бабанский, Д. В. Вилькеев, И. Я. Лернер, М. И. Махмутов и др.) и проблемам политехнического образования (П.Р. Атутов, С. Я. Батышев, Ю. К. Васильев, В. Г. Зубов, П.И. Ставский), приводит к выводу, что политехническая подготовка в образовательной области «Технология» должна обеспечиваться специфическим набором методов.

Методы обучения являются одним из важнейших компонентов учебного процесса. Без сопутствующих методов деятельности невозможно реализовать цели и задачи обучения, достичь усвоения учащимися определенного содержания учебного материала [20, с. 177].

Деятельность не может осуществляться успешно, если в комплексе построения такой деятельности не использовались методы влияющие на активность учащихся в учебно-познавательной деятельности. Хорошими методами активизации учащихся являются такие методы как: методы стимулирования, методы контроля за учебной деятельностью, методы самоконтроля и самооценки своей деятельности со стороны учащихся. Важной особенностью и характерной чертой методов обучения является направленность на формировании ЗУН в учебно-познавательной деятельности школьников.

Для разработки оптимальной модели процесса обучения учащихся V классов изготовлению изделий на настольно-сверлильных станках необходимо выполнить анализ содержания обучения данному образовательному модулю технологии и выявить основные методические приемы оптимального построения учебного процесса.

1.2 Анализ содержания обучения учащихся по программам образовательной области «Технология»

В виду того, что объектом нашего исследования является процессии результат обучения школьников в образовательной области «Технология», нам необходимо провести анализ программного содержания обучения учащихся сельской школ с целью выявления исходных предпосылок формирования комплексных технических знаний и умений. Нами не случайно делается акцент на содержании образования сельских школ, так как опытно-экспериментальная проверка методики, проводимая нами в период педагогических практик, была реализована в сельской школе и поэтому вся исследовательская работа построена на материале сельской школы. В виду того, что основными нормативными документами организации обучения является учебные планы и программы, проанализируем программу «Трудовое обучение для сельских школ. Технология» 1998 года, составленная под руководством д.п.н., профессора В. Д. Симоненко.

Таблица 1. Анализ содержания обучения учащихся в образовательной области «Технология» 1−4 классы

Анализ данных таблицы № 2 показал, что на протяжении с 1 по 4 класс ребята изучают 4 раздела. Работа на приусадебном участке имеет свою преемственность с 1 по 4 классы. Трудовая деятельность имеет большое значение для развития личности растущего человека. Физический труд позволяет развивать нормированные движения, а также точки усилия при этих движениях.

Обработка материалов и элементы техники начинаются в 1 классе и продолжаются по 4 класс. Разработка творческого проекта начинается во 2 классе. Здесь проявляется самостоятельность ребенка, его умения, навыки. Основы электротехники изучаются в 3 классе для дальнейшей работы с электронными устройствами. Работа с электронными устройствами начинается в 4 классе.

Таблица 2. Анализ бюджета времени, отводимого на изучение разделов программы

Анализ таблицы 2.

Для работы на приусадебном участке в 1 классе отводится 14 часов. Затем со 2 по 4 классы время повышается на 2 часа и составляет 16 часов.

На обработку материалов и элементы техники в 1 классе отводится 48 часов, во 2 классе — 36 часов, в 3 и 4 классах — 26 часов. Это связано с увеличением количества новых предметов в последующих классах.

Творческий проект имеет свою преемственность со 2 по 4 классы. Ему уделяется 14 часов.

Основам электротехники уделяется 10 часов в 3 классе.

Работе с электронными устройствами в 4 классе отводится 10 часов.

Анализ опорных знаний, умений, навыков на этапе начальной трудовой подготовки представлен.

Таблица 3

Анализ таблицы 3.

В разделе «Обработка материала. Элементы техники» в 1 классе изучаются назначение строительного конструктора, название деталей, особенности их строения. Общие представления о строительных сооружениях, процесс строительства, особенности строений различных сооружений. Понятие о типовых деталях. Особенности соединения деталей при помощи болтов, гаек. Приемы работ с отверткой и гаечным ключом. Подвижные и неподвижные соединения деталей.

Во 2 классе даются представления о назначении технических устройств, использование в строительстве, особенности их работы, детали конструктора. Понятие о конструировании, технические задачи. Понятие об устройстве плавающих средств.

В 3 классе изучают общее понятие о технологических машинах, их видах, применении. Понятие машина, сборочная единица, блок и др.

Раздел «Работа с электрическими устройствами» изучается в 3 и 4 классах. В 3 классе изучаются электрические явления в природе, использование электричества в жизнедеятельности человека, рода электрических зарядов. Простейшая электрическая цепь, ее элементы и условные обозначения. В 4 классе изучают виды бытовой радиоаппаратуры. Изображение в телевизоре, радиоаппаратуре. Элементарные понятия об устройстве приборов бытовой радиоэлектроники.

ВЫВОД: предметом «Технологии» в начальных классах является деятельность учащихся, направляемая на преобразование материалов, сырья, энергии и информации в нужных для человека и общества. Процесс обучения в 1−4 классах в образовательной области «Технология» включает в себя следующие разделы: работа на приусадебном участке, обработка материалов и элементы техники, творческий проект, основы электротехники, работа с элементами электронных устройств.

Таблица 4. Материалы для анализа содержания обучения учащихся V-VII классов

Таблица 5. Анализ преемственности программных тем

Анализ таблицы 5 показал, что образовательная область «Технология» 5−7 классов включает в себя следующие разделы:

— технология работ в крестьянском хозяйстве;

— техника в крестьянском хозяйстве;

— электрические устройства в быту;

— технология обработки конструкционных материалов, ткани, пищевых продуктов с элементами машиноведения;

— творческий проект.

Они имеют свою преемственность с пятого по седьмой класс.

Таблица 6

Анализ таблицы 6. «Технология работ в крестьянском хозяйстве» в пятом, шестом и седьмом классах отводится по 18 часов: 9 часов в осенний период и 9 часов в весенний период.

«Техника в крестьянском хозяйстве» изучается в пятом классе — 6 часов, в шестом и седьмом классах время увеличивается до 8 часов.

«Электротехническим устройствам» в пятом классе отводится 8 часов, в шестом и седьмом классах — по 6 часов.

«Технология обработки конструкционных материалов» делится на «Технологию обработки древесины» и «Технологию обработки металла». В пятом, шестом и седьмом классах отводится на изучение по 20 часов, то есть по 10 часов на каждый раздел.

Творческому проекту в пятом, шестом и седьмом классах отводится по 16 часов.

Таблица 7. Анализ опорных знаний, умений, навыков на этапе общетрудовой подготовки школьников

Анализ таблицы 7.

Раздел «Технология обработки конструкционных материалов с элементами машиноведения» делится на: технологию обработки древесины, технологию обработки металла.

В пятом классе изучается назначение столярного и слесарного верстаков, рубанков, ножовок по дереву, ручной породы и породы древесины. Назначение слесарного верстака и принцип действия слесарного инструмента и приспособлений. О простейших расчетах себестоимости изготавливаемых изделий. О профессиях: плотник, столяр, слесарь, жестянщик.

В шестом классе изучается назначение столярного и слесарного верстаков. Правила заготовки и их применение, пороки древесины. Устройство и назначение инструментов: столярного и слесарного. Устройство, назначение и свойства черных и цветных металлов и сплавов. О художественной обработке древесины и металла, правила пользования лаками и красками.

В седьмом классе дети должны знать конструкторскую документацию ЕСКД и ЕСТД. Устройство станков СТД-120М, ТВ-4, фрезерного станка. Физико-математические свойства древесины, шиповые соединения. Виды сталей. Влияние содержания углерода на свойства сталей, устройство инструмента. Технология обработки материалов давлением. О профессиях: инженер-механик, инженер-технолог, заточник, токарь, фрезеровщик, контролер.

1.3 Оптимальная модель процесса обучения учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильном станке

Проведенная нами работа в предыдущих параграфах позволила выявить исходные предпосылки для построения оптимальной модели процесса обучения учащихся V классов изготовлению изделий на настольном сверлильном станке, однако необходимо еще рассмотреть методические аспекты изложения данного вопроса.

Разрезные станки предназначены для разрезания и распиловки сортового проката (прутков, уголков, швеллеров, балок). Режущим инструментом служат сегментная дисковая пила, абразивные диски или ножовочное полотно. Главное движение — вращение диска или возвратно-поступательное движение ножовочного полотна. Автоматические разрезные станки работают на разных скоростях, оборудуются устройствами периодической подачи заготовки и системами двухкоординатного управления рабочим столом.

Сверлильные станки, является наиболее распространенным типом станков. Назначение данного станка — сверление и обработка отверстий, главные движения — вращение и подача режущего инструмента (сверла). Сверло подается вручную или автоматически с переключением скорости подачи и вращения. В зависимости от материала детали и сверла, глубины сверления и диаметра отверстия частота вращения шпинделя может быть постоянной, имеющей ряд фиксированных значений или переменной.

Настольно-сверлильный станок — является самым простым металлорежущим станком. Подача сверла может быть как ручной так и автоматической. Стол вручную перемещается по вертикали (а в некоторых моделях и по радиусу). На схеме показана типичная операция — сверление спиральным сверлом малого отверстия в массивной заготовке. 1 — стол; 2 — тиски; 3 — деталь; 4 — сверло; 5 — автоматическая подача; 6 — ручная подача; 7 — переключение подачи.

Знания учащихся по машиноведению используются при изучении обработки материалов на станках, и, наоборот, при формировании понятий по машиноведению учитель опирается на знания учащихся по обработке материалов на станках. Поэтому должна соблюдаться определенная последовательность в чередовании учебного материала, чтобы не было ни относительного опережения, ни отставания. Это достигается лишь в том случае, если учитель систематизирует учебный материал, руководствуясь следующими рекомендациями об этапах обучения:

1. Учащиеся знакомятся с общим устройством сверлильного станка и овладевают приемами управления им, приемами сверления и рассверливания отверстий. Вводятся понятия «деталь», «механизм», «машина», которые формируются на базе знаний учащихся об устройстве станка. Благодаря этому становится возможным создать у учащихся первые представления о типовых деталях, так как можно проиллюстрировать использование одинаковых деталей в различных станках. Вместе с тем можно познакомить на конкретных примерах с некоторыми специальными деталями (станина, шпиндель и др.).

Учащиеся знакомятся с устройством и работой токарных станков для обработки древесины и металлов. Токарный станок рассматривается как машина, состоящая из двигателя, передаточного механизма и рабочего органа. Учащимся предлагается решить, является ли машиной сверлильный станок, и обосновать свое мнение.

Представление учащихся о машинах расширяется. Их знакомят с классами машин (машины-двигатели и машины-орудия).

Учащиеся знакомятся с развитием орудий труда на примере деревообрабатывающих и металлорежущих инструментов и машин. Перед ними раскрывается перспектива дальнейшего развития обработки металлов снятием стружки за счет автоматизации технологического процесса.

Вводится понятие «типовые детали», рассматриваются виды соединений и механизмов. При этом используются знания учащихся об устройстве деревообрабатывающего и металлорежущего оборудования.

Формируются умения по разборке и сборке промышленного оборудования. В качестве объектов работы используются узлы токарного станка.

Обобщаются знания учащихся по обработке металлов на станках. Для этой цели сопоставляются различные виды обработки и характерные для них режущие инструменты. На базе знаний учащихся по физике рассматривается процесс образования стружки. Учащихся знакомят с видами работ по изготовлению деталей машин на металлорежущих станках.

Сопоставляются металлорежущие станки с тем, чтобы выявить в них типичные черты, характерные для технологической машины. Для этой цели сравниваются главные движения и движения подач, дается классификация частей станка по назначению, разъясняется, благодаря чему на металлорежущем станке можно обработать деталь любой геометрической формы.

Таким образом, учебный материал по изучению элементов машиноведения и обработки материалов на станках взаимосвязан. И от того, насколько умело будет обеспечена такая взаимосвязь в учебном процессе, зависит успех в решении тех задач, которые поставлены перед учителем в связи с обучением учащихся машинной технике и труду.

Сравнивая между собой различные группы станков, нетрудно увидеть в них много общего. Объясняется это тем, что обработка материалов на различных металлорежущих станках основана на одних и тех же законах физики, химии и других наук о природе. Поэтому, усвоив общие закономерности, использованные при обработке материалов на металлорежущих станках, можно разобраться в принципе действия и устройства незнакомого станка.

Показывая учащимся, что общее есть у всех металлорежущих станков, целесообразно остановиться на следующих трех узловых вопросах: образование формы деталей, основные движения станка и классификация частей станка по назначению.

1. Таким образом, чтобы учащиеся могли разобраться в том, как на металлорежущих станках достигается обработка детали любой формы, им необходимо рассмотреть детали машин как геометрические тела. Учащиеся подготовлены к этому: по геометрии в VII классе изучается призма и цилиндр, а в VIII — пирамида, конус и шар; по черчению рассматриваются эскизы и рабочие чертежи предметов призматической и цилиндрической формы и предметов пирамидальной и конической формы.

2. Основные движения станка. Решающее значение при образовании формы детали имеют основные движения. В этом легко убедиться на примере токарного станка. Главное движение токарного станка — вращательное, поэтому детали, обработанные на нем, представляют собой круглые тела. Однако формах в осевом сечении зависит от траектории движения резца. В зависимости от траектории движения резца детали можно придать форму цилиндра, конуса или шара.

Таким образом, для придания детали заданной формы и размеров станок должен иметь основные движения. Однако по своему характеру как сами движения, так и их сочетания отличаются у станков различных групп. Так, на круглошлифовальных станках оба основных движения — вращательные, на поперечно-строгальном — прямолинейные, на токарном станке деталь имеет вращательное движение, а резец — поступательное, на фрезерном-наоборот, на сверлильном станке оба основных движения имеет инструмент. Образование заданной формы детали объясняется во всех случаях использованием одного и того же правила сложения движений.

3. Классификация частей станка по назначению. Для того чтобы разобраться в устройстве незнакомого станка, необходимо найти в нем упомянутые части. При анализе станка с такой точки зрения внешние отличия не смогут скрыть того общего, что связывает его с остальными станками, и благодаря этому можно применить свои знания и умения, которые были приобретены при изучении токарного станка, для работы, например, на строгальном, фрезерном, и других станках.

Объяснение устройства сверлильного станка целесообразно проводить по такому плану:

а) рассказ о назначении и применении сверлильных станков;

б) показ и объяснение устройства основных частей станка: станины, стола, хобота, электродвигателя, пускового устройства;

в) демонстрация и объяснение устройства и работы передаточного механизма и его деталей;

г) демонстрация и объяснение устройства механизма подачи сверла;

д) обобщение сведений об устройстве и работе сверлильного станка.

Работа на станках связана с возможностью травматизма, поэтому особенное внимание должно быть уделено правилам техники безопасности. Опыт работы показывает, что учащиеся не всегда осознают грозящую им опасность и нарушают элементарные правила техники безопасности, пытаясь, например, остановить руками части станка, вращающиеся по инерции после выключения последнего, измерить на ходу станка деталь и др. Поэтому учитель подробно разъясняет учащимся правила техники безопасности и указывает, к чему может привести нарушение их. Конечно, предостерегать учащихся нужно так, чтобы не вызвать у них боязни к работе на станке. Известно, что некоторые учащиеся не сразу решаются работать на станке, и поэтому в процессе разъяснения правил техники безопасности нужно вселять в них уверенность в свои силы.

Работа на станке начинается с организации рабочего места. Учитель показывает на конкретных примерах, на что надо обратить особое внимание, например на правильное расположение инструментов в тумбочке и заготовок на стеллаже.

Непосредственной обработке материалов на станках предшествует ознакомление с приемами управления: включение и выключение станка, переключение коробки скоростей и подач, перемещение рабочих органов. Особое внимание следует уделить разъяснению правил пользования рукоятками, так как учащиеся, не понимая, чем это грозит, пытаются иногда переключать рукоятки, не останавливая станка.

Работая на станках, учащиеся овладевают приемами выполнения ряда операций. Так, после ознакомления с устройством и работой сверлильного станка и соответствующего инструктажа учащиеся накернивают центры будущих отверстий, закрепляют детали, подбирают и закрепляют сверла требуемого диаметра, подводят сверло к накерненному месту детали и выполняют сверление. Целесообразно предупредить учащихся, что сверло следует подавать равномерно, а по окончании сверления сквозного отверстия, когда сверло идет легче, необходимо с меньшей силой нажимать на ручку подачи. Следует предупредить и об опасности увеличения скорости подачи во время выхода сверла из сквозного отверстия.

Учитель внимательно следит за работой учащихся и своевременно предостерегает их от ошибок и нарушений правил техники безопасности. Чаще всего учащиеся делают такие ошибки при освоении приемов сверления:

Ненадежно закрепляют деталь для сверления. В таком случае учащегося не следует допускать к работе, пока ой не научится закреплять деталь.

Слабо зажимают сверло в патроне, в результате чего оно останавливается во время сверления. Следует остановить станок и хорошо закрепить сверло.

Чрезмерно или недостаточно нажимают на рычаг (ручку) подачи. Учитель должен положить свою руку на руку учащегося и продемонстрировать силу нажима, чтобы учащиеся практически ее ощутили.

Неправильно располагают заготовку по отношению к сверлу, вследствие чего сверло «уводит» и оно изгибается либо заклинивается. Необходимо исправить положение детали с тел, чтобы ось будущего отверстия совпадала с осью сверла.

5. Несвоевременно выводят сверло из отверстия для освобождения его от стружки.

С целью усовершенствования умений по сверлению на станке учащимся показывают приемы сверления глухих отверстий, знакомят с применением переходных конусных втулок для крепления сверла больших диаметров и порядком сверления отверстий диаметром более 10−12 мм, показывают приемы затачивания сверла.

На занятиях следует продемонстрировать кинофильм «Сверлильный станок», а во время экскурсии познакомить учащихся с различными производственными сверлильными станками, в том числе станками-автоматами.

Изучение каждой новой операции, приема начинается с демонстрации его учителем, после чего 1−3 учащихся воспроизводят то, что они видели. Если учитель убеждается, что новый материал воспринят правильно, он предлагает учащимся приступить к работе. В процессе работы учащиеся должны себя контролировать. Поэтому очень важно вооружать их критериями для самоконтроля, на основании которых они могли бы судить, насколько успешно идет работа. Такими критериями могут быть цвет стружки, вибрация резца, чистота обработанной поверхности и др.

На первых порах, работая на станках, учащиеся допускают чаще всего такие ошибки:

1) путают кнопки «Пуск» и «Стоп»;

придают вращению шпинделя обратное движение;

подводят инструмент до соприкосновения с заготовкой до включения станка;

выключают станок до того, как инструмент отведен от детали;

забывают, в какую сторону нужно вращать рукоятки, чтобы инструмент перемещался в желательном направлении;

при закреплении заготовки устанавливают величину вылета, превышающую требуемый размер;

при установке резца не учитывают, какой должна быть длина вылета в зависимости от размера заготовки;

закрепляют два резца с одной стороны резцедержателя;

пользуясь лимбом подачи, забывают, что глубина резания равна половине толщины слоя металла, снимаемого за один проход, и поэтому неправильно устанавливают резец на глубину резания.

Учитель предостерегает учащихся от подобных ошибок во время вводного инструктажа и следит за тем, чтобы учащиеся не допускали эти ошибки в процессе самостоятельной работы.

В процессе работы учащихся на деревообрабатывающих и металлорежущих станках следует знакомить их с типовыми деталями машин, механизмами, видами их соединений.

Таким образом, при изучении темы «Устройство и управление сверлильным станком» методическая задача состоит в том, чтобы на базе сверлильного станка познакомить школьников с сущностью процесса обработки металлов, с принципом действия станков и режущим инструментом, применяющимся при обработке материала.

2. Опытно-экспериментальная проверка модели процесса обучения учащихся V классов работе на сверлильном станке

Содержание, формы и методы обучения учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильном станке

В первой главе курсовой работы нами были раскрыты теоретические основы обучения учащихся V классов изготовлению изделий на сверлильных станках, проанализировано содержание обучения учащихся в образовательной области «Технология», что позволило нам спроектировать оптимальную модель процесса обучения учащихся V классов общеобразовательных школ работе на сверлильных станках.

Основываясь на указанные в первой главе методические рекомендации, разработанные педагогической наукой, мы построили опытно-экспериментальную работу. Эмпирической базой экспериментальной части курсовой работы является СОШ № 1, города Новороссийска Краснодарского края.

В педагогическом эксперименте участвовали д.п.н., профессор Щеколдин А. Г., д.п.н., профессор Заречная Л. П., к.п.н., доцент Радченко Н. В., к.эк. н., доцент Махненко А. Я., к.п.н., доцент Заречный А. В., старший преподаватель Ильиных А. П., директор Каунова С. Н., заместители директора по учебной и воспитательной работе, учитель технологии и классный руководитель V класса средней общеобразовательной школы № 12 города Новороссийска, студент факультета менеджмента, экономики и технологии Вербняков В. В., учащиеся V класса. Всего в эксперименте приняло участие 21 человек.

Применение спроектированной модели обучения рассмотрим на примере разработанных уроков. Однако в рамках курсовой работы не представляется возможным раскрытие всех проводимых нами занятий в процессе экспериментальной работы, поэтому ограничимся раскрытием методики проведения отдельных занятий.

План-конспект урока.

Тема: «УСТРОЙСТВО СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА И ПРИЕМЫ РАБОТЫ НА НЕМ».

Цели: систематизировать знания учащихся о технологических машинах на примере сверлильного станка; расширить кругозор учащихся; способствовать развитию умения делать обобщения и выводы.

Тип урока: комбинированный (освоение новых знаний, обобщение и систематизация изученного).

Методы обучения: устный опрос, рассказ, демонстрация наглядных пособий, практическая работа.

Наглядные пособия: Приложения 2.

Используемая литература: 1) с. 78−82; 2) с. 62−64; 5) с. 90−94; 6) с. 66−70.

Ход урока

I. Организационно-подготовительная часть.

Приветствие учителя, контроль посещаемости, проверка готовности учащихся к уроку, сообщение темы и целей урока.

II. Теоретическая часть.

1. Повторение пройденного материала.

1) Назовите инструменты для получения отверстий в заготовках из тонколистового металла.

Что такое пробивание отверстий?

Что такое сверление отверстий?

Какие виды сверл вы знаете?

Для какой цели при пробивании и сверлении отверстий под тонколистовую заготовку подкладывают деревянный брусок?

Почему в конце сверления необходимо уменьшить нажим сверла на заготовку?

2. Изложение нового материала.

Во время объяснения нового материала учитель показывает различные приемы работы на настольно-сверлильном станке.

План объяснения нового материала:

Устройство настольно-сверлильного станка.

Приемы работы на сверлильном станке.

1. Устройство сверлильного станка.

Одной из технологических машин, предназначенных для обработки различных материалов, изменения размеров и формы заготовки, является сверлильный станок. В школьных мастерских широко применяется настольный вертикально-сверлильный станок модели НС-12 для сверления отверстий до 12 мм.

Сверлильный станок, как и любая технологическая машина, состоит из следующих частей: двигателя, передаточного механизма, рабочего органа, органов управления. Передаточный механизм служит для передачи движения от электродвигателя к рабочему органу, которым является сверло. Оно крепится в патроне 3, насаженном на вращающийся вал — шпиндель. Вращение от электродвигателя 9 к шпинделю передается с помощью ременной передачи 7, закрытой ограждением. Поворотом рукоятки подачи 6 патрон со сверлом можно поднимать или опускать с помощью реечной передачи.

На передней панели станка расположены кнопки включения 13 и выключения 14 электродвигателя. Включают станок нажатием на одну из крайних кнопок в зависимости от необходимого направления вращения шпинделя. Выключают станок нажатием на среднюю кнопку 14 красного цвета.

К основанию 1 станка неподвижно прикреплен вертикальный винт-колонна 12. Поворотом рукоятки 11 можно перемещать шпиндельную бабку вниз и вверх вдоль винта-колонны, а рукояткой 10 фиксировать ее в необходимом положении.

Для контроля глубины глухих отверстий предусмотрена шкала 4.

2. Приемы работы на сверлильном станке.

Перед сверлением убирают с рабочего стола станка все лишние предметы.

Вращением специального ключа против часовой стрелки разводя! кулачки патрона. Сверло необходимого диаметра вставляют в па-троп и надежно закрепляют, убирают ключ на место его хранения.

Для проверки правильности установки сверла кратковременно включают станок. Если сверло установлено в патроне правильно, его острие при вращении не описывает окружность. Если сверло установлено с перекосом и наблюдается его биение, то станок выключают и закрепляют сверло правильно. Затем, поворачивая рукоятку подачи 6, опускают сверло и устанавливают тиски с заготовкой так, чтобы керн совпал с острием сверла.