urok-isledovanie.doc

ВСЕРОССИЙСКИЙ ИНТЕРНЕТ-КОНКУРС
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
(2014/15 учебный год)
Номинация конкурса: Педагогические идеи и технологии: среднее образование.
Авторы: Брусов Николай Игоревич - учитель, Новикова Альбина Леонидовна учитель.
Место выполнения работы: ГБОУ АО «Северодвинская СКОШИ», город
Северодвинск.
Пояснительная записка: данный урок даёт учащимся возможность, выдвинув
гипотезу, произвести необходимые расчёты, выполнить соединения деталей и
экспериментальным путём подтвердить или опровергнуть своё предположение.
Интегрированный урок - исследование, 6класс (математика, технология).
Тема урока: «Сравнительный анализ прочности концевого клеевого
соединения».
Технология: «Прочность клеевого соединения», учитель: Брусов Николай Игоревич.
Математика: «Площадь. Пифагоровы тройки», учитель Новикова Альбина Леонидовна.
Цель урока: учить применять знания, полученные на уроках математики при проектировании
изделий на уроках технологии.
Задачи:
- познакомить с «Пифагоровыми тройками» и показать возможность применения нового знания
в практической ситуации;
- повторить формулы для нахождения площади;
- учить применять знания, полученные на уроках математики в нестандартной ситуации;
- формировать научное мировоззрение, технологическое мышление и сознательную трудовую
дисциплину;
-получить практический опыт исследовательской деятельности.
Ход урока:
1.
Организационный момент.
Проверка готовности рабочего места, наличия необходимых инструментов, знакомство с
темой урока и задачами на урок.
2.
Актуализация опорных знаний.
А сейчас мы с вами вернёмся на много тысячелетий назад в Египет:
У нас сегодня есть возможность познакомиться с Египетским треугольником – это
прямоугольный треугольник с соотношением сторон 3:4:5. Сумма указанных чисел (3+4+5=12)
с древних времен использовалась как единица кратности при построении прямых углов с
помощью веревки, размеченной узлами на 3/12 и 7/12 ее длины. Применялся египетский
треугольник в архитектуре средних веков для построения схем пропорциональности.
Итак, с чего же начать? Разве вот с этого: 3 + 5 = 8. а число 4 составляет половину числа 8.
Стоп! Числа 3, 5, 8... Разве они не напоминают что-то очень знакомое? Ну конечно, они имеют
прямое отношение к «золотому сечению» и входят в так называемый «золотой ряд»:1, 1, 2, 3, 5,
8, 13, 21... В этом ряду каждый последующий член равен сумме двух предыдущих: 1 + 1= 2, 1 +
2 = 3, 2 + 3 = 5, 3 + 5 = 8 и так далее. Выходит, что египетский треугольник имеет отношение к
золотому сечению? И древние египтяне знали, с чем имели дело? Но не будем торопиться с
выводами. Необходимо выяснить детали поточнее.
Выражение «золотое сечение», как считают некоторые, впервые ввел в XV
веке Леонардо да Винчи. Но сам «золотой ряд» стал известен в 1202 году, когда его впервые
опубликовал в своей «Книге о счете» итальянский математик Леонардо Пизанский. Прозванный
Фибоначчи. Однако почти за две тысячи лет до них золотое сечение было известно Пифагору и
его ученикам. Правда, называлось оно по-другому, как «деление в среднем и крайнем
отношении». А вот египетский треугольник с его «золотым сечением» был известен еще в те
далекие времена, когда строились пирамиды в Египте, когда процветала Атлантида.
После того, как информация об этой необычной геометрической фигуре стала общедоступной,
в мире начались поиски других подобных треугольников с целочисленными сторонами. Было
очевидно, что они существуют. Но важность вопроса состояла не в том, чтобы просто
выполнить математические расчёты, а проверить «священные» свойства. Египтяне, при всей
своей необычности, никогда не считались глупыми – учёные до сих пор не могут объяснить,
как именно были возведены пирамиды. А здесь, вдруг, обычной фигуре приписывалась связь с
природой и Вселенной. И, действительно, найденная древнейшая вавилонская клинопись
60
содержит указания о подобном треугольнике со стороной, размер которой описывается 15значным числом. В настоящее время египетский треугольник, углы которого равны 90, 53, 37
градусов, находят в совершенно неожиданных местах. К примеру, при изучении поведения
молекул самой обыкновенной воды, выяснилось, что смена агрегатного состояния
сопровождается перестройкой пространственной конфигурации молекул, в которой можно
увидеть … тот самый египетский треугольник. Если вспомнить, что молекула воды состоит из
трёх атомов, то можно говорить об условных трёх сторонах. Конечно, о полном совпадении
речь не идёт, но получаемые числа очень и очень близки искомым. Не по тому ли египтяне за
своим треугольником «3-4-5» видели символический ключ к природным явлениям и тайнам
Вселенной? Ведь вода, как известно, основа жизни. Без сомнения, ещё слишком рано ставить
точку в изучении знаменитой египетской фигуры. Наука никогда не спешит с выводами,
стремясь доказать свои предположения. А нам же остаётся лишь ждать и удивляться знаниям
древних египтян.
Часто мы не задумываемся о внешней форме создаваемых изделий, так как считаем что
главное в конструировании – работоспособность изделия. Однако это не так. Любая вещь
должна быть красивой. Большое значение должно уделяться его геометрической форме.
Оказывается красота, основана на различных вычислениях, законах математики.
Сегодня с вами мы постараемся экспериментальным путём проверить соединения на
прочность, но для этого должны будем соединить детали различными способами. А, как вы
думаете, от чего зависит и как может изменяться прочность соединений? (Выслушать все
предположения).
Гипотеза: прочность клеевого соединения, при прочих равных условиях, зависит от
площади склеиваемых участков.
Для проверки выдвинутой гипотезы рассмотрим различные клеевые соединения двух
деревянных заготовок с размерами 100 × 60 × 40 (мм) и 100 ×60 × 30 (мм). И посмотрим,
может нам и «Пифагорова тройка» пригодится!
Для проверки нашего предположения изготовим различные концевые соединения :
рис.1а. «Встык».
Рис.1.б «Встык».
Рис. 2. Соединение «На ус».
Рис. 3. Соединение «Врезкой» («Вполдерева»).
Определим площади склеиваемых участков.
b
а
Для соединений по рис.1а, 1б, 2:
Для соединения по рис 3.
Соединение.
Рис. 1а.
Рис.1.б.
Рис. 2.
Размеры.
Формула.
Вычисления.
40 × 60
S=a×b
30 × 60
S=a×b
50 × 60
S=a×b
Пифагорова тройка (3, 4, 5)
Рис. 3.
a1=40, a2=30, b=60
S=a1×0,5b+a1×a2+a2×0,5b
Дополнительные вычисления*: Рис. 2. Соединение «На ус». Если заготовки имеют другие
размеры, то для вычисления длины стороны потребуется знание теоремы Пифагора.
3.
В соответствии с технологической картой изготовим образцы угловых соединений.
№
1.
2.
3.
4.
5.
Наименование
операции.
Графическое изображение.
Инструменты,
приспособления.
Подготовка заготовок для соединений.
Выбор заготовок для 60 × 40 длина 850мм
Линейка.
4-х соединений.
60 × 30 длина 850мм
Подготовка деталей 100 × 60 × 40 8шт.
Линейка, ножовка.
соединений.
100 × 60 × 30 8шт.
Изготовление концевых клеевых соединений «Встык».
Сборка клеевого
Рис. 1а.
Клей ПВА,
соединения
струбцина.
«Встык».
Сборка клеевого
Рис.1б.
соединения
«Встык».
Изготовление клеевого соединения «На ус».
Разметка угла
Линейка, карандаш.
запиливания на
торце детали.
6.
Запиливание торцов
деталей.
Ножовка, стусло.
7.
Сборка клеевого
соединения.
8.
Изготовление концевого соединения «Врезкой».
Разметка узла
соединения на торце
детали.
Линейка, угольник,
карандаш.
9.
Выпиливание
сегментов.
Ножовка, упорная
доска.
10.
Сборка соединения.
11
Нагрузить
соединения до их
разрушения,
результаты занести в
таблицу.
Рис.2
Клей ПВА,
струбцина.
Рис.3
Клей ПВА,
струбцина.
Испытание соединений.
Динамометр, грузы.
Итоговая таблица испытания соединений на прочность.
4.
Номер соединения по Вес груза до разрушения соединения (грамм).
рисунку.
Рис.1а.
Рис.1б.
Рис.2
Рис.3
По итогам испытаний сделать вывод о прочности клеевого соединения.
5.
Домашнее задание:
Выполнить эскиз детали прямоугольной формы с гармоничным соотношением размеров.
Приложения:
Пифагоровы тройки.
a
b
c
3
4
5
5 15 7 21 9 35 11 45 33 13 63 55 39 15 77 65 17 99
12 8 24 20 40 12 60 28 56 84 16 48 80 112 36 72 144 20
13 17 25 29 41 37 61 53 65 85 65 73 89 113 85 97 145 101
Литература:
Самородский П.С.
Технология.
Технический труд: 6класс: учебник для учащихся
общеобразовательных учреждений /под ред. В.Д. Симоненко.- М, Вентана-Граф, 2012.