Машины и механизмы

Любимова Елена Валерьевна

Предмет	Технология, 5 класс, базовый уровень, 2 часа в неделю.
Тема урока	Машины и механизмы.
Учебник/Учебные пособия	Технология. 5 класс: учебное пособие / Е.С. Глозман, Е.Н. Кудакова, Ю.Л. Хотунцев и др. – М.: Дрофа, 2017. Авторы: Глозман Е.С., Кудакова Е.Н., Хотунцев Ю.Л., Кожина О.А., Воронин И.В., Воронина В.В., Глозман А.Е. Программа по технологии направлена на овладение учащимися навыками конкретной предметно-преобразующей (а не виртуальной) деятельности, создание новых ценностей, что, несомненно, соответствует потребностям развития общества. В рамках технологии происходит знакомство с миром профессий и ориентация школьников на работу в различных сферах общественного производства.[1]
Характеристика класса	5 класс общеобразовательной школы
Тип урока	Урок «открытия» нового знания
Цель урока	Расширить представления о машинах и механизмах
Задачи	Образовательные: ознакомить с машинами, механизмами, соединениями, деталями; возможностями применения в жизни; умение актуализировать личный жизненный опыт; умение анализировать полученную информацию, высказывать свою точку зрения; Воспитательные: повышение мотивации к обучению в целом и изучению техники; совершенствование навыков работы в группе. Развивающие: развитие навыков работы с информацией: анализ, сравнение, умения выдвигать гипотезы, делать логические выводы; развитие творческих способностей; понимание межпредметных связей.
Оборудование	Компьютер, проектор, колонки, экран. Столы расставлены для работы 4 групп.
Основной способ проведения	Самостоятельная работа учащихся (индивидуально, в группе, в классе).
Инновационные технологии	Технология мастерских - знания не даются, а выстраиваются самим учеником в паре или группе с опорой на свой личный опыт, учитель лишь предоставляет ему необходимый материал в виде заданий для размышления. Особенности урока – безоценочный. Оценивается лишь общий результат учебно-познавательной деятельности, с учетом того, что учащийся сам вложил в достижение цели. Учащийся не получает знания в готов виде, а добывает их в результате индивидуальной и групповой деятельности. Сотрудничество в группе, направленное на достижение общего результата. Форма проведения урока учитывает возрастные психологические особенности детей. Усваивается основной материал темы, при этом каждый учащийся имеет возможность углубить свои знания. Формируется системное обобщённое представление о мире вокруг человека. Учащимся приобретается собственный опыт творческой деятельности. Формируется уважительное отношение детей друг к другу при работе в группе.
Межпредметные связи	Физика, математика, черчение
Формы работы	Индивидуальная, групповая, фронтально-коллективная
Образовательные ресурсы	Раздаточный материал рисунки «пневматический двигатель», «флюгер», «парус», ветряной двигатель, наливное водяное колесо, цилиндрическая зубчатая передача, винтовой механизм Карточки с вопросами.

Содержание учебного материала. Основные понятия о машинах, механизмах, деталях. Области применения машин и механизмов.

Технологическая карта урока

Этап занятия, время	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Формируемые УУД
1. Организационный этап 3 минуты Цель: приветствовать учащихся, настроить на учебную деятельность.	Приветствует учащихся. Фиксирует отсутствующих. Проверяет готовность к уроку.	Бригадиры докладывают о готовности членов групп к уроку.	Коммуникативные. Уметь организовывать и планировать деятельность в сотрудничестве.
2. Актуализация опорных знаний по вопросам. 2 мин	Помогает разделить класс на группы используя фанты. Учащиеся с фантами одного цвета садятся за один стол. Напоминает правила работы в группе. «Как бы вы назвали устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу или энергию другого вида?» «Для чего человек может использовать двигатели?»	Делятся на группы случайным образом, с фантами одного цвета садятся за один стол. Отвечают на вопросы учителя.	Познавательные – осознанное построение высказывания в устной форме. Коммуникативные – осознанное построение высказываний в устной форме. Регулятивные – умение понимать и сохранять учебную задачу.
3. Изучение нового материала 20 мин по рисункам, раздаваемым по группам Индукция Цель: создать ситуацию интеллектуального затруднения доступную учащемуся, но достаточно сложную для решения. Деконструкция/ Реконструкция Работа с рисунками. Создание информационного поля. / Воссоздание своего решения вопроса в группе.	Раздает по группам карточки с рисунками. Рисунки отмечены буквами. Учитель задает вопрос и просит учащихся сначала индивидуально ответить на него в тетрадях. «Что изображено на рисунке?» Раздает карточки с рисунками А, Б, В, Г, Д, Е. Карточка №1 с вопросами. Какие функции выполняет это устройство? Что является движущей силой этого устройства? Как расположена ось вращения устройства? (горизонтально, вертикально, нет оси вращения). Где может применяться данное устройство? Дает задание посоветоваться в группе и дать кратко ответы на вопросы. Направляет работу группах.	Сначала индивидуально кратко выписывают в тетради свои предположения к вопросу учителя. По очереди обмениваясь рисунками, советуясь в группе, отвечают на вопросы для каждого устройства.	Познавательные – строить логические рассуждения. Личностные – формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к обучению. Коммуникативные - слушать собеседника. Регулятивные – адекватно самостоятельно оценивать полноту ответов.
4. Закрепление нового материала. 8 мин. Социализация, афиширование Соотнесение учениками или микрогруппами своей деятельности с деятельностью других учеников или микрогрупп и представление всем промежуточных и окончательных результатов труда Разрыв. Приращение в знаниях.	По очереди вызывает докладчиков из группы. Выслушивают мнение групп. Спрашивает, что могут добавить другие группы к ответу. В случае необходимости дополняет недостающие сведения.	Учащиеся выбирают в группе докладчика. По очереди рассказывают о результатах обдумывания по одному из устройств. Группы сравнивают свои результаты с озвученным.	Коммуникативные - слушать собеседника. Регулятивные – планировать своё действие в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации
5. Практическая работа. 10 мин «Построение эскиза конструкции собственного ветряного двигателя»	На основании текста Карточка №2 учитель предлагает нарисовать эскиз движущейся части ветряного двигателя. Сначала индивидуально в тетради. Раздает каждой группе лист с просьбой изобразить общую модель ветряного двигателя группы. Направляет работу группах. Вывешивает результаты на доске.	Учащиеся зарисовывают индивидуально свой эскиз в тетради. Собственная модель Обсуждают в группе, выбирают общий вариант, корректируют и излагают на общем листе. Результаты вывешиваются на доску. Учащиеся знакомятся с работами других групп.	Познавательные – умение анализировать и систематизировать полученную информацию, умение излагать образное мышление, проявлять творческие способности. Коммуникативные - умение сотрудничать в процессе презентации выполнения заданий. Регулятивные – умение организовывать и планировать сотрудничество с учителем и сверстниками, определять цели и функции участников, способы взаимодействия, планировать общие способы работы.
6. Подведение итогов. Рефлексия. 2 мин.	Подводит итог урока. Организует высказывание учеников. Выслушивает мнение учеников об уроке.	Учащиеся оценивают свой вклад в группу.	Регулятивные – умение выслушать мнение других. Дать оценку своей работе.

Карточка №1

Какие функции выполняет это устройство?
Что является движущей силой этого устройства?
Как расположена ось вращения устройства? (горизонтально, вертикально, нет оси вращения).
Где может применяться данное устройство или механизм?
Как могут быть соединены детали между собой?

Карточка №2
Воздушный поток давит или отражается
Набегающий поток воздуха
Винтовой механизм
Лопасти-крылья или колесо с лопатками
Вал вращается
Падающая вода
Кинематическая схема
Цилиндрическая зубчатая передача

Сведения, которые учитель сообщает учащимся дополнительно во время этапа социализации ответов группы.
Машина – это техническое устройство, состоящее из взаимосвязанных функциональных частей (деталей, узлов, механизмов), использующее энергию для выполнения возложенных на него функций. Машины создаются для облегчения труда человека и повышения производительности труда. В зависимости от назначения и выполняемых функций машины делятся на три группы (вида): энергетические, рабочие и информационные машины. Энергетические машины – машины, преобразующие один вид энергии в другой: электродвигатели, электрогенераторы, двигатели внутреннего сгорания в автомобилях, турбины в самолётах. Рабочие машины – группа машин, в которую входят технологические, транспортные, транспортирующие и бытовые машины. Информационные машины предназначены для сбора, обработки и использования информации. [2]
Простейшим ветряным двигателем является парус. Воздушный поток (ветер) давит на парус или отражается от него. Это заставляет двигаться транспортное средство, на котором установлен парус. До середины 19-го века парус был единственным двигателем для водных транспортных средств. [4]
В более совершенно ветряном двигателе также используется сила набегающего потока воздуха. Принцип конструкции таких двигателей достаточно прост. На валу закрепляются лопасти крылья или колесо с лопатками. Набегающий поток воздуха давит на лопасти крыльчатки заставляя вал вращаться. [4]
Наливное водяное колесо – механическое устройство для преобразования энергии падающей воды в энергию вращательного движения, с тем чтобы посредством оси колеса можно было совершать работу рис. Г. [2]
В ветряных двигателях чаще всего используются принципиальные варианты конструкции с горизонтальным или вертикальным валом. Ветряные двигатели могут выполнены в виде пропеллера рис. Д или в виде колеса с установленными под углом лопатками. [4]
Механизм – внутреннее устройство машины, прибора, аппарата, приводящее их в действие. В состав механизмов входят валы, приводные ремни, подшипники, которые называются звеньями. Механизмы, в которых один вид движения преобразуется в другой, например вращательное в поступательное, называются механизмами преобразования движения. [2]
Винтовой механизм слесарных тисков рис. Ж состоит из подвижного винта и неподвижной гайки. Ведущим звеном в тисках служит винт 1, который соединён с подвижной губкой 2 и вращается в неподвижной гайке 3. Вращательное движение винта 1 преобразуется в поступательное движение губки 2. [2]
Для того чтобы специалист мог понять, как действует механизм используют специальные графические документы – кинематические схемы. На них с помощью условных обозначений показывают, те части механизмов, которые принимают участие в передаче движения, – зубчатые колёса, валы, шкивы подшипники, ходовые винты. Цилиндрическая зубчатая передача: а – наглядное изображение, б – изображение на кинематической схеме Рис. Е. [2]
Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций. Любая машина состоит из механизмов, а механизмы – из деталей.
В машиностроении существует две группы деталей: детали общего назначения, или типовые, и специальные детали. Типовые детали встречаются практически во всех машинах, специальные создаются для одного или нескольких типов машин.
В механизме детали могут быть соединены по-разному: соединения деталей бывают подвижные и неподвижные. Неподвижные соединения подразделяются на разъемные и неразъёмные. Разъёмные соединения могут быть разобраны и собраны без поломки изделия. Примером может служить резьбовое соединение. При неразъёмном соединении детали можно разъединить лишь при разрушении крепления или самих деталей. Соединение заклёпками или сварное соединение – примеры неразъёмных соединений. [2]
Ветродвигатели широко применяются в подсобных и фермерских хозяйствах. С помощью таких двигателей приводят в действие автономные генераторы электрического тока.
Существуют пневматические двигатели, работающие на энергии сжатого газа (воздух ил углекислый газ). Такие двигатели предназначены для совершения механической работы. [4]
По конструкции наиболее массовыми являются поршневые, пластинчатые, турбинные, и пневмоцилиндрические. Поступательное движение поршня рис. А, полученное от тепловой энергии расширяющихся газов, преобразуется во вращение коленчатого вала кривошипно-шатунным механизмом. [7]
Поршневые двигатели позволяют получить большую мощность на выходном валу. Это дает возможность использования для привода колес.
Рабочий вал турбинных пневматических двигателей развивает высокую скорость вращения, их устанавливают в наконечниках бормашин в стоматологии.
В пневматическом цилиндрическом моторе движущаяся часть может совершать только поступательно-возвратное движение. Часто используют в конструкции пневматического отбойного молотка. При работе этим инструментом возникают большие вибрации и шум. [4]
При строительстве ветряных электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на окружающую среду. Уровень шума от работающей ветряной энергетической установки ограничивают до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 1000 м. Жить непосредственно под большой ветровой турбиной (wind turbine) вредно для здоровья.[8]
Человеческий организм по-разному реагирует на шум разного уровня. Шумы уровня 70-90 дБ при длительном воздействии приводят к заболеванию нервной системы, а более 100 дБ - к снижению слуха, вплоть до глухоты. Шум создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие.[9]
Турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в которой происходит преобразование кинетической энергии и/или внутренней энергии рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу на валу. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение. [10]

Список используемой литературы

Глозман Е.С. Технология. 5 – 9 классы: рабочая программа / Е.С. Глозман, Е.Н. Кудакова. – М.: Дрофа, 2019. – 132 с.
Технология. 5 класс: учебное пособие / Е.С. Глозман, Е.Н. Кудакова, Ю.Л. Хотунцев и др. – М.: Дрофа, 2019. – 320 с.
Казакевич В.М. Технология. Методическое пособие 5-9 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций/ [В.М. Казакевич и др.]; под ред. В.М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017. – 81 с.
Казакевич В.М., Пичугина Г.В., Семенова Г.Ю., Филимонова Е.Н., Копотева Г.Л., Максимова Е.Н. Технология: 7 класс: учеб. для общеобразоват. организаций/ [В.М. Казакевич и др.]; под ред. В.М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2019. – 192 с.
Белова Н.И., Орлова О.В. «По меркам добра». Педагогические мастерские ценностно-смысловой ориентации/. Методическое пособие. Ковров: ООО «Медиа-Пресс», 2013. – 176 с. Диск.
Громова В.И. ФГОС. Настольная книга учителя: Учебно-методическое пособие/ В.И. Громова, Т.Ю. Сторожева. – Саратов, 2013. – 120 с

Список используемых интернет-источников