В. Н. Виноградов, В. И. Вышнепольский ЧЕРЧЕНИЕ. Методическое пособие
1 В. Н. Виноградов, В. И. Вышнепольский ЧЕРЧЕНИЕ Методическое пособие к учебнику А. Д. Ботвинникова, В. Н. Виноградова, И. С. Вышнепольского «Черчение. 9 класс» 9 класс АСТ Астрель Москва 1
2 УДК 372.8:744 ББК В49 Виноградов, Виктор Никонович В49 Черчение : Методическое пособие к учебнику А.Д. Ботвинникова, В.Н. Виноградова, И.С. Вышнепольского «Черчение. 9 класс» : 9 класс / В.Н. Виноградов, В.И. Вышнепольский. Москва: АСТ: Астрель, , [2] с. ISBN (ООО «Издательство АСТ») ISBN (ООО «Издательство Астрель») УДК 372.8:744 ББК ISBN (ООО «Издательство АСТ») ISBN (ООО «Издательство Астрель») Виноградов В.Н., Вышнепольский В.И. ООО «Издательство АСТ» 2
3 Содержание Предисловие Глава 1. Программа Пояснительная записка Графические изображения. Техника выполнения чертежей и правила их оформления Способы построения изображений на чертежах Чертежи, технические рисунки и эскизы предметов Построение чертежей, содержащих сечения и разрезы Чертежи сборочных единиц. Чтение строительных чертежей Требования к уровню подготовки учащихся Глава 2. Одногодичный вариант изучения предмета. 9 класс Примерное тематическое планирование учебного материала Иллюстрированное планирование учебного материала Рекомендации по организации и проведению уроков Глава 3. Двухгодичный вариант обучения Первый год обучения Примерное тематическое планирование учебного материала Иллюстрированное планирование учебного материала Рекомендации по организации и проведению уроков
4 3.2. Второй год обучения Примерное тематическое планирование учебного материала Иллюстрированное планирование учебного материала Рекомендации по организации и проведению уроков Глава 4. Задачи и содержание школьного курса черчения Графический компонент образования в общетеоретической и практической подготовке учащихся Концептуальные идеи программы черчения Педагогические условия применения графических средств информации в школе Школьный учебник по черчению Графические задачи в процессе обучения черчению Задачи с элементами конструирования Использование в учебном процессе машинной графики и рабочей тетради Интерфейс системы КОМПАС Глава 5. Методические рекомендации по изучению отдельных тем программы и особенности их изложения в учебнике Правила оформления чертежей Способы проецирования Чтение и выполнение чертежей деталей. Анализ геометрической формы предмета Сечения и разрезы Сборочные чертежи Чтение строительных чертежей Приложение Задачи и упражнения Список литературы
5 ПРЕДИСЛОВИЕ Пособие представляет собой методическое руководство для учителя по преподаванию черчения в школе. В нем учтены последние требования к содержанию графической подготовки учащихся. В первой главе представлена авторская программа по обучению предмета «Черчение», рассчитанная как для одногодичного, так и для двухгодичного обучения. Во второй и третьей главах содержатся тематические поурочные планы по черчению для одногодичного и двухгодичного изучения предмета. В четвёртой главе раскрыты задачи и содержание школьной учебной дисциплины «Черчение» как самостоятельного курса основной школы, сформулированы концептуальные идеи отдельных авторских программ, показана роль графических средств информации в преподавании ряда предметов в школе. В главе также рассмотрены общедидактические и методические требования к использованию в обучении графических задач, в том числе задач на построение чертежей, сравнение, реконструкцию и преобразование изображений, задач с элементами конструирования. Пятая глава дает методические рекомендации по изучению отдельных тем программы. При рассмотрении этого материала авторы старались уйти от рецептурности в изложении рекомендаций и формулировок тех педагогических и методических требований, которые хорошо известны учителю. Данное методическое руководство следует рассматривать как один из компонентов учебно-методического комплекса (УМК) по черчению в школе, состоящего из: 1) программы; 2) учебника «Черчение. 9 класс» авторов А.Д. Ботвинникова, В.Н. Виноградова, И.С. Вышнепольского [1]; 3) электронного варианта учебника «Черчение. 9 класс»; 4) рабочей тетради автора В. И. Вышнепольского к учебнику А.Д. Ботвинникова, В.Н. Виноградова, И.С. Вышнепольского «Черчение. 9 класс» [5]; 5
6 5) данного методического пособия; 6) рабочаей тетради «Дополнительные упражнения к учебнику А.Д. Ботвинникова, В.Н. Виноградова, И.С. Вышнепольского «Черчение» [6]; 7) альбома учебного по черчению из 18 листов (комплекта плакатов) [15]; 8) комплекта демонстрационных таблиц по курсу черчения (комплекта плакатов) [16]; 9) словаря-справочника по черчению авторов В.Н. Виноградова и др. [14]. 6
7 ГЛАВА 1. ПРОГРАММА * 1. Пояснительная записка Данная программа является единой, обеспечивающей графическую подготовку учащихся различных типов общеобразовательных учреждений, в том числе и при 2-х годичном изучении черчения, например, в 7 8 или 8 9 классах. Авторская программа по курсу «Черчение» разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) основного общего образования. В ней раскрыты задачи и структура курса, объем и содержание теоретических графических знаний, а также перечислены практические навыки и умения, которые должны быть сформированы у учащихся в итоге изучения. Программа учитывает многолетний педагогический опыт и особенности изложения теоретического материала по курсу черчения в основной школе. Кроме основных теоретических сведений в данную программу включён (в отличие от ранее издававшихся программ) перечень практических заданий, рекомендованных по каждой теме, варианты некоторых графических работ и пр. Организуя графическую подготовку учащихся, учителю следует исходить из того обстоятельства, что черчение в школе должно содержать целостную систему знаний о графических средствах информации. Черчение обеспечивает формирование у учащихся такой совокупности рациональных приемов чтения и выполнения различных изображений, которая позволяет им в той или иной степени ориентироваться в современном мире графических информационных средств, приобщаться к графической культуре, овладевать графическим языком как средством общения людей различных профессий, адаптироваться к продолжению образования в средних специальных и высших учебных заведениях. * 34 ч., по 1 ч. в неделю для одногодичного варианта обучения; 68 ч., по 1 ч. в неделю для двухгодичного варианта обучения. 7
8 В связи с этим к задачам изучения черчения следует отнести: формирование приёмов выполнения и чтения установленных стандартом графических документов; формирование знаний о графических средствах информации; овладение способами отображения и чтения графической информации в различных видах практической деятельности человека; осуществление связи с техникой, производством, подготовка учащихся к конструкторско-технологической и творческой деятельности, дизайну, художественному конструированию, овладение элементами прикладной графики и др. Для реализации этих задач в содержание программы включён следующий учебный материал: графические изображения (обзор), техника их выполнения и оформления (обзор); виды проецирования (углубленный обзор), способы построения изображений на чертежах; геометрические построения, анализ графического состава изображений; чертежи предметов в прямоугольных проекциях, их аксонометрические проекции, технические рисунки, эскизы, чтение чертежей; проекционные, задачи с использованием некоторых графических преобразований; сечения и разрезы; чертежи сборочных единиц. Программа рекомендует рассматривать черчение в 9 классе как обобщающую дисциплину. Она должна систематизировать знания учащихся о графических изображениях, полученные ими на уроках математики, информатики, географии, трудового обучения и др. предметов. В то же время необходимо показать практическую направленность изучаемого материала в школьной, бытовой и производственной сферах. В связи с этим с целью установления межпредметных связей на уроках при изложении материала, во внеклассной работе следует максимально использовать примеры из других учебных дисциплин, иллюстрирующие графическое отображение информации о предметах и явлениях, рассматриваемых в них. 8
9 Методические рекомендации по изучению отдельных тем, организации самостоятельной работы, работе с учебником, активизации познавательной и графической деятельности учащихся, учету знаний, использованию наглядных и раздаточных пособий, проведению внеклассной работы учитель сможет найти в соответствующей литературе (см. список литературы с. 254). Использование компьютерных технологий учитель определяет исходя из состояния учебно-материальной базы школы. Вместе с тем рекомендуется знакомить учащихся с компьютерными графическими программами КОМПАС или AutoCAD или другими. После изучения темы «Эскизы» чертежи упражнений и графических работ можно выполнять с помощью как 2D, так и, в отдельных случаях, 3D технологий. Количество учебных часов на изучение тех или иных тем в 9 кл. или в 7 8 (8 9) кл. определяется тематическим планом учителя. 2. Графические изображения. Техника выполнения чертежей и правила их оформления Основные теоретические сведения. Углубление сведений о графических изображениях и областях их применения. Чертежи, их значение в практике. Графический язык и его роль в передаче информации о предметном мире и об общечеловеческом общении. Культура черчения и техника выполнения чертежей. Чертежные инструменты. Применение компьютерных технологий для выполнения чертежей и создания 3D моделей. Систематизация правил оформления чертежей на основе стандартов ЕСКД: форматы, основная надпись, шрифты чертежные, линии чертежа, нанесение размеров, масштабы. Практические задания. Знакомство с отдельными типами графической документации; подготовка чертежных инструментов, организация рабочего места; проведение различных линий; выполнение надписей чертежным шрифтом; нанесение размеров; выполнение эскиза «плоской» детали. 9
10 10 3. Способы построения изображений на чертежах Основные теоретические сведения. Проецирование как средство графического отображения формы предмета. Центральное и параллельное проецирование. Проецирование отрезков, прямых и плоских фигур, различно расположенных относительно плоскостей проекций. Получение аксонометрических проекций. Чертежи в системе прямоугольных проекций. Прямоугольное проецирование на одну, две и три плоскости проекций. Сравнительный анализ проекционных изображений. Изображения на технических чертежах: виды и их названия, местные виды, необходимое количество видов на чертеже. Аксонометрические проекции. Технический рисунок. Практические задания. Сравнение изображений (нахождение чертежей предметов по их наглядным изображениям); указание направлений проецирования для получения проекций предмета; нахождение правильно выполненных видов детали по наглядному изображению; выполнение чертежа предмета по модульной сетке; выполнение моделей (моделирование) деталей и предметов по чертежу. 4. Чертежи, технические рисунки и эскизы предметов Основные теоретические сведения. Проекции элементов фигур на чертежах: изображения на чертеже вершин, ребер и граней предмета как носителей графической информации. Прямоугольные проекции и технические рисунки многогранников и тел вращения. Выявление объема предмета на техническом рисунке. Развертки поверхностей некоторых тел. Проекции точек на поверхностях геометрических тел и предметов. Анализ геометрической формы предмета. Построение чертежей предметов на основе анализа их геометрической формы. Нанесение размеров на чертежах с учетом формы предмета, использование условных знаков.
11 Графическое отображение и чтение геометрической информации о предмете. Анализ графического состава изображений. Графические (геометрические) построения: деление отрезка, угла и окружности на равные части; построение сопряжений. Чтение чертежей и др. графических изображений. Последовательность чтения чертежей деталей на основе анализа формы и их пространственного расположения. Эскизы деталей, последовательность их выполнения. Практические задания. Нахождение на чертеже предмета проекций точек, прямых и плоских фигур; построение чертежей, аксонометрических проекций и технических рисунков основных геометрических тел; нахождение проекций точек, лежащих на поверхности предмета; анализ геометрической формы предмета по чертежу; выполнение технических рисунков и эскизов деталей; выполнение чертежа детали по ее описанию; анализ содержания информации, представленной на графических изображениях. Деление отрезков и окружности на равные части; построение сопряжений; выполнение чертежей деталей с геометрическими построениями; построение орнаментов и др. Сравнение изображений; нахождение элементов деталей на чертеже и на наглядном изображении; анализ геометрической формы деталей; устное чтение чертежа по вопросам и по заданному плану. 5. Построение чертежей, содержащих сечения и разрезы Основные теоретические сведения. Сечения. Назначение сечений. Получение сечений. Размещение и обозначение сечений на чертеже. Графические обозначения материалов в сечениях. Разрезы. Назначение разрезов как средства получения информации о внутренней форме и устройстве детали и изделия. Название и обозначение разрезов. Местные разрезы. Соединение на чертеже вида и разреза. Соединение части вида и части разреза. Соединение половины вида и половины разреза. Некоторые особые случаи применения разрезов: изображение тонких стенок и спиц на разрезах. 11
12 Условности, упрощения и обозначения на чертежах деталей. Выбор главного изображения. Неполные изображения. Дополнительные виды. Текстовая и знаковая информация на чертежах. Практические задания. Выполнение эскизов и чертежей деталей с использованием сечений; выполнение эскизов и чертежей деталей с применением разрезов; чтение чертежей, содержащих разрезы; нанесение на чертежах проекций точек, расположенных на поверхности предмета; дочерчивание изображений деталей, содержащих разрезы; выполнение чертежей деталей с использованием местных разрезов; построение отсутствующих видов детали с применением необходимых разрезов. Чтение чертежей с условностями, упрощениями и др. графической информацией о предмете; Чертежи сборочных единиц. Чтение строительных чертежей Основные теоретические сведения. Графическое отображение и чтение технической информации о соединении деталей и сборочных единицах. Виды соединений деталей. Изображение болтовых, шпилечных, винтовых и др. соединений. Изображение и обозначение резьбы на чертежах. Углубление сведений о сборочных чертежах, назначении и содержании чертежей сборочных единиц. Чтение сборочных чертежей. Деталирование. Практические задания. Изучение чертежей различных соединений деталей; выполнение эскиза одного из резьбовых соединений деталей; чтение чертежей, содержащих изображения сборочных единиц; выполнение чертежей деталей по заданному сборочному чертежу (деталирование). Чтение чертежей деталей, имеющих резьбу на наружной и внутренней поверхностях; выполнение эскизов простейших деталей с изображением резьбы, обозначение резьбы. Тема «Чтение строительных чертежей» рассматривается по желанию учителя в том объеме, в котором она дана в учебнике А.Д. Ботвинникова и др. Список графических работ для одногодичного варианта обучения приведен в таблице 1.
13 ГР ГР в учебнике Таблица 1 Название ГР рис. стр По наглядному изображению детали выполнить чертеж 2 5 Построение третьего вида по двум данным 3 6 Чертеж детали (с использованием геометрических построений, в том числе сопряжений) Чтение чертежей , Контрольная работа. Выполнение чертежа предмета 6 12 Эскиз детали с выполнением сечений 7 13 Эскиз детали с выполнением необходимого разреза Чтение чертежей 206, Эскиз с натуры 160 Из общего количества графических работ учитель может использовать 7 9. Список графических работ для двухгодичного варианта обучения приведен в таблице 2. Из общего количества графических работ учитель может использовать
14 Таблица 2 ГР Название ГР рисyнка страницы 1 Линии чертежа Чертеж «плоской детали» Моделирование по чертежу 57, Чертежи и аксонометрические проекции предметов 4.1 Построить аксонометрическую проекцию 4.2 По наглядному изображению детали выполнить чертеж 5 Построение третьего вида по двум данным 6 Чертеж детали (с использованием геометрических построений, в том числе сопряжений) 98, Чтение чертежей , Решение занимательных задач 147, , Выполнение чертежа предмета в трех видах с преобразованием его формы (путем удаления части предмета) 149, , Эскиз и технический рисунок детали Выполнение эскиза детали с включением элементов конструирования 156, 157, 158, Контрольная работа. Выполнение чертежа предмета
15 Окончание табл. 2 ГР Название ГР рисyнка страницы 12 Эскиз детали с выполнением сечений 13 Эскиз детали с выполнением необходимого разреза 14 Чертеж детали с применением разреза Чтение чертежей 206, Эскиз с натуры Чертеж резьбового соединения Чтение сборочных чертежей 244, 245, 246, 247, 248, Деталирование 240, 244, 245, 246, 247, Решение творческих задач с элементами конструирования 21 Чтение строительных чертежей (с использованием справочных материалов) 22 Контрольная работа. Выполнение чертежа детали по чертежу сборочной единицы Название «практические» носят работы 3, 7, 15, 18, 20, 21, остальные называются «графическими». 15
16 7. Требования к уровню подготовки учащихся В результате изучения основ черчения учащийся должен знать: правила построения чертежей по способу проецирования, требования ЕСКД по их оформлению; условия выбора видов, сечений и разрезов на чертежах; порядок чтения чертежей в прямоугольных проекциях; возможности применения компьютерных технологий для получения графической документации. Учащийся должен уметь: выбирать рациональные графические средства отображения информации о предметах; выполнять чертежи (как вручную, так и с помощью 2D графики) и эскизы, состоящие из нескольких проекций, технические рисунки, др. изображения изделий; производить анализ геометрической формы предмета по чертежу; получать необходимые сведения об изделии по его изображению (читать чертеж); использовать приобретенные знания и умения в качестве средств графического языка в школьной практике и повседневной жизни, при продолжении образования и пр. 16
17 ГЛАВА 2. ОДНОГОДИЧНЫЙ ВАРИАНТ ИЗУЧЕНИЯ ПРЕДМЕТА 9 класс 8. Примерное тематическое планирование учебного материала Таблица 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника 1 Понятие о стандартах Линии. Шрифт. Нанесение размеров: упражнения 5, 6 2, упражнение 2. Завершение классной работы 2 2 Проецирование центральное, параллельное, прямоугольное на одну плоскость проекций Построение одной проекции предмета по наглядному изображению 3, 4, п , 4, п Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Упражнения по определению наименования проекций, решение задач на дочерчивание проекций, сравнение изображений, проведение отсутствующих на чертеже линий: упражнения 7, 8, 9 и (или) подобные 4, п Завершение классной работы 4, п
18 Продолжение табл. 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника 4 Виды на чертеже Построение чертежей в двух и трех видах по модульной сетке 5. Завершение классной работы 5 5 Аксонометрические проекции Построение диметрической и (или) изометрической проекций плоских фигур: упражнение 10 или подобные 6, 7 п.п.7.1, 7.2. Завершение классной работы 6, 7 п.п. 7.1, Построение аксонометрических проекций Построение аксонометрических проекций предметов плоскогранной формы: упражнение 11 или подобные 7, п.п 7.2, 7.3. Завершение классной работы 7, п.п 7.2, Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности: упражнения 12, 13, 14, Завершение классной работы 8 8 Технический рисунок Выполнение технических рисунков деталей: упражнения 16, 17, Завершить упражнения 16, 17,
19 Продолжение табл. 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника 9 Проекции геометрических тел Анализ геометрической формы детали: упражнения 19,20 10, 11. Завершение классной работы. Занимательные задачи 10, Нахождение вершин, ребер и граней предмета по чертежу: упражнения 21, 22, Завершение классной работы Нахождение вершин, ребер и граней Изображение элементов пред- предмета по чертежу: упражнения мета 24, Построение проекций точек на поверхности предмета: упражнения 26, 27, 28, Завершение классной работы Завершение классной работы Графическая работа 1 ( 4)* Построение чертежа по аксонометрической проекции детали ГР1 ( 4) Завершение классной работы ГР 1 ( 4) 14 Порядок построения изображений на чертежах Анализ формы предмета: упражнения 30, 31, 32 13, п.п. 13.1, 13.2 Завершение классной работы 13, п.п. 13.1, 13.2 * В скобках дан номер графической работы по номерации работ учебника. 19
20 Продолжение табл. 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника Построение третьего вида детали Проведение недостающих на чертеже линий: упражнение 33 Построение третьего вида по двум данным: упражнения 34, 35 и подобные им 13, п.п. 13.3, Завершение классной работы 13, п.п. 13.3, Графическая работа 2 ( 5) Построение третьего вида по двум данным ГР 2 ( 5) Завершение классной работы ГР 2 ( 5) 18 Нанесение размеров с учетом формы предмета Нанесение размеров: упражнения 36, Завершение классной работы Нанесение размеров: упражнения 38, Завершение классной работы Геометрические построения, сопряжения Деление окружности на 3,4,6 равных частей, сопряжение: упражнения 40, Завершение классной работы Графическая работа 3 ( 6) Выполнение чертежа детали с использованием геометрических построений ГР 3 ( 6) Завершение классной работы ГР 3 ( 6) 20
21 Продолжение табл. 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника 22 Развертки. Чтение чертежей. Практическая работа 4 ( 7) Устное чтение чертежей ПР 4 ( 7) 16, 17. Завершение классной работы. Занимательные задачи 16, 17. ПР 4 ( 7) Эскизы Выполнение эскизов деталей по наглядному изображению: упражнение Завершение классной работы Графическая работа 5 ( 11) Выполнение чертежа предмета по аксонометрической проекции ГР 5 ( 11) Завершение классной работы ГР 5 ( 11) 26 Сечения Нахождение сечения по чертежу в прямоугольных проекциях: упражнение 46, 47 и подобные Завершение классной работы Графическая работа 6 ( 12) Эскиз детали с выполнением сечений 21, 22. Завершение классной работы 21, 22 ГР 6 ( 12) 21
22 Окончание табл. 3 Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом уроков Разделы учебника 28 Разрезы Сравнение изображений, дополнение разрезов штриховкой: упражнения 48,49,50 29 Выполнение разрезов: упражнения 51, 52, Выполнение разрезов: упражнения 54,55 31 Выполнение разрезов: упражнения 56, Завершение классной работы Графическая работа 7 ( 13) Эскиз детали с выполнением необходимого разреза ГР 7 ( 13) Завершение классной работы ГР 7 ( 13) 33 Практическая работа 8 ( 15) Условности и упрощение на чертежах. Чтение чертежей 28, 29. Завершение классной работы 28, 29 ПР 8 ( 15) 34 Графическая работа 9 ( 16), контрольная Эскиз детали с натуры ГР 9 ( 16) 22
23 9. Иллюстрированное планирование учебного материала Таблица 4 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Понятие о стандартах Проецирование центральное, параллельное, прямоугольное на одну плоскость проекций Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Виды на чертеже 23
24 Продолжение табл. 4 5 урок 6 урок 7 урок 8 урок Аксонометрические проекции Построение аксонометрических проекций Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности Технический рисунок 9 урок 10 урок 11 урок 12 урок Проекции геометрических тел Изображение элементов предмета Изображение элементов предмета Изображение элементов предмета Ðåáðà Âåðøèíû Ãðàíè Êðèâàÿ ïîâåðõíîñòü 24
25 13 урок 14 урок 15 урок 16 урок Графическая работа 1 ( 4) «Чертежи и аксонометрические проекции предметов» Порядок построения изображений на чертежах Построение третьего вида детали Построение третьего вида детали 17 урок 18 урок 19 урок 20 урок Графическая работа 2 ( 5) «Построение 3-го вида» Нанесение размеров с учётом формы предмета Нанесение размеров с учётом формы предмета Геометрические построения, сопряжения 25
26 Окончание табл урок 22 урок 23 урок 24 урок Графическая работа 3 ( 6) «Чертеж детали» Графическая работа 4 ( 7) Эскизы Эскизы 25 урок 26 урок 27 урок 28 урок Графическая работа 5 ( 11) «Выполнение чертежа предмета» Сечения Графическая работа 6 ( 12) «Эскиз детали с сечением» Разрезы 26
27 29 урок 30 урок 31 урок 32 урок Разрезы Разрезы Разрезы Графическая работа 7 ( 13) «Эскиз детали с отверстием» 33 урок 34 урок Графическая работа 8 ( 15) Графическая работа 9 ( 16) «Эскиз с натуры» 27
28 10. Рекомендации по организации и проведению уроков При проведении уроков рекомендуется использовать электронный учебник, особенно при выполнении учащимися упражнений, требующих заполнение таблиц (например, упражнения 7 или 13), раскрашивания граней и обозначения вершин, граней (упражнения 21 29). При выполнении таких упражнений программа, заложенная в электронный учебник, проверяет правильность выполнения упражнений учащимися, что значительно разгружает учителя. Урок 1 Стандарты на чертежи. Линии чертежа. Шрифты чертежные. Масштабы. Нанесение размеров 28 Программный информационный материал Понятие о стандартах. Форматы, рамка и основная надпись. Линии: сплошная толстая основная, штриховая, сплошная тонкая, сплошная волнистая, штрихпунктирная с двумя точками. Сведения о чертежном шрифте. Буквы, цифры и знаки на чертежах. Некоторые сведения о нанесении размеров (выносная и размерная линии, стрелки, знаки диаметра и радиуса; указание толщины и длины детали надписью; расположение размерных чисел). Применение и обозначение масштаба. Комментарий к уроку Необходимо показать учащимся, что изображения, которыми пользуются на производстве и которые изучаются в школьном курсе черчения, не могут быть выполнены произвольно. На чертежи, как и на другие изображения, установлены специальные правила. Они носят характер государственных законов, нарушать которые нельзя никому.
29 На этот урок вынесен весь программный материал, касающийся предварительной информации о стандартах на чертежи. Этот материал сконцентрирован в 2 учебника, где имеются и соответствующие упражнения. Однако сведения о форматах чертежей, нанесении размеров, масштабах могут быть рассмотрены и позднее после изучения метода проецирования. Программа рекомендует рассмотреть на этом уроке все линии, кроме разомкнутой. Показывая чертежи с различными линиями, можно задать учащимся несколько вопросов для проверки их знаний об этих линиях, их назначении, начертании. Графические работы 1, 2, приведенные в учебнике, не входят в обязательный минимум работ по программе 9 класса. Однако задание на выполнение чертежа «плоской детали» может быть рекомендовано учащимся для выполнения его в «Рабочей тетради» (или на формате). Данная работа позволит учителю выявить умение учащихся работать чертежными инструментами и необходимость использования рассмотренных правил оформления чертежей при их выполнении. Содержание урока Изучение нового материала Беседа о стандартах может быть построена по следующему плану: 1. Определение стандарта, виды, значение. 2. Стандарты ЕСКД, их назначение. 3. Изменения стандартов, причины. 4. Форматы: назначение, размер формата А4, оформление. 5. Основная надпись: назначение, размеры, графы надписи, расположение на чертеже. Демонстрация нескольких чертежей, в том числе и ученических, где использованы различные линии для выявления формы и размеров изображенных предметов. Опираясь на таблицу следующего типа (рис. 1) или на рис. 21 из учебника, вычертить последовательно на доске 29
30 12 Сплошная основная (линия видимого контура) Штриховая (линия невидмого контура) Штрих-пунктирная (осевая) Штрих-пунктирная (центровые) Сплошная тонкая (выносная) Сплошная тонкая (размерная) а) б) Рис. 1. Линии чертежа необходимые линии, записывая их названия, толщину и указывая назначение (рис. 2 «Толщина линий чертежа»). 1. Демонстрация производственных и учебных чертежей с надписями, выполненными чертежным шрифтом. 2. Информация о стандартном чертежном шрифте с одновременным изображением на доске одной-двух букв (можно со ссылкой на рис. 26 учебника). 3. Назначение размеров на чертежах. 4. Линейные и угловые размеры. 5. Выносные и размерные линии, правила их проведения на чертежах, написание размерных чисел. 6. Назначение знаков диаметра и радиуса, правила их написания. Нанесение размеров дуг и углов. 30 S (0,5-1,4) S/3 - S/2 S/3 - S/2 S/3 - S/2 S/3 - S/2 S/3 - S/2 Рис. 2. Толщина линий чертежа
31 7. Применение условностей при нанесении размеров сторон квадрата, указание толщины и длины детали, применение записи с указанием количества отверстий в детали. 8. Назначение масштаба при изображении деталей, запись масштаба на чертеже. Примечание: при изложении материала о масштабах можно выяснить у учащихся, что им уже известно о масштабах из уроков географии, технологии, математики. Закрепление материала Пользуясь таблицей следующего типа (рис. II, Приложения), задать учащимся ряд вопросов по рассмотренному материалу: назначение линий чертежа, название каждой линии, примерное соотношение толщин и др. Графическая работа Выполнение упр. 5, 6 из «Рабочей тетради» или из учебника (с. 29, рис. 34, упр. 5 и 6), или упр. следующего типа (рис. III, IV, V «Нанесение размеров», см. Приложения). Задание на дом По учебнику: 2. Выполнить упр. 2 из учебника (с. 20, рис. 23), ответить на вопросы в учебнике (с. 20). Упражнение 2 удобно выполнять в электронном учебнике. Урок 2 Проецирование на одну плоскость проекций Программный информационный материал Проецирование. Центральное и параллельное проецирование. Прямоугольные проекции. Выполнение изображений предметов на одной плоскости проекций. Комментарий к уроку Данный урок многоплановый. Анализируя графические работы учащихся, учитель сначала проводит обобщающую беседу о стандартах на оформление чертежей: их сути, необходимости соблюдения и пр. 31
32 После анализа работ, показа наиболее типичных недостатков учащимся сообщается, что на данном уроке они познакомятся еще с одним стандартом, который устанавливает правила построения изображений предметов на чертежах. Это дает возможность построить такое изображение предмета, которое позволяет однозначно выявить его геометрическую форму. Но прежде необходимо познакомиться с общими правилами проецирования, лежащими в основе построения чертежей, используемых в черчении. Урок требует хорошей оснащенности: модель плоскостей проекций, таблицы и пр. Содержание урока Изучение нового материала 1. Объяснение сути процесса проецирования, элементы проецирующего аппарата (проецируемая фигура, плоскость проекций, центр проецирования, проецирующие лучи, проекция фигуры). Дополнительно можно рассмотреть на доске примеры проецирования отрезка (рис. 3 а, б), по-разному расположенного относительно плоскости проекций. Центральное проецирование: его суть, использование в рисовании, примеры центральных проекций. Параллельное проецирование. Косоугольное проецирование. Прямоугольное проецирование (общие сведения). Прямоугольное проецирование на одну плоскость проекций: определение и обозначение плоскости проекций, обозначение толщины детали надписью и др. а) б) 32 Рис. 3. Примеры проецирования отрезка
33 Закрепление материала 1. Сначала можно выполнить следующее упражнение. Учитель вычерчивает на доске изображение процесса проецирования какой-либо фигуры. Учащиеся перечерчивают в тетрадьконспект данное изображение (рис. 4) и записывают названия элементов аппарата центрального проецирования, обозначенного цифрами: 1 плоскость проекций и т.д. Можно предложить учащимся использовать цвет для раскрашивания тех или иных элементов проецирующего аппарата. Если учащиеся пользуются «Рабочей тетрадью», то заданное изображение (рис. 4) можно вычертить там на любой свободной странице. 2. В оставшееся время учащиеся могут выполнить в тетради-конспекте или в «Рабочей тетради» (на свободном поле) упражнения следующего типа: построить проекцию предмета по его наглядному изображению (рис. 5). Аналогичное упражнение имеется в «Карточках-заданиях» [2]. Задание По аксонометрической проекции детали выполните ее чертеж, состоящий из одной прямоугольной проекции. Размеры детали произвольные, и на чертеже их наносить не нужно Рис. 4. Задание для упражнений Рис. 5. Проецирование на одну плоскость проекций Задание на дом По учебнику: 3, 4, п
34 Урок 3 34 Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Программный информационный материал Выполнение изображений предметов на двух и трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Комментарий к уроку Урок требует глубокого и всестороннего повторения рассмотренного ранее учебного материала. Этот материал своеобразный фундамент, на котором базируется способ прямоугольного проецирования, нашедший широкое применение в практике построения чертежей. Содержание урока Изучение нового материала Учитель объясняет ученикам, что изученный на прошлом уроке принцип прямоугольного проецирования положен Государственным стандартом в основу правил изображения предметов, деталей, зданий, сооружений и их элементов. Суть его состоит в том, что изображение предмета строят не на одной, а на нескольких плоскостях проекций. Можно спросить учеников: чем это вызвано? Далее изложение материала может протекать по следующему плану. Обоснование необходимости введения на чертеже второй проекции для выявления геометрической формы предмета (пример может быть приведен на доске). Рассказ о получении изображений предмета на двух плоскостях проекций положение плоскостей, их наименование и обозначение, расположение предмета относительно плоскостей проекций, проецирующие лучи, полученные изображения, их название и расположение, совмещение плоскостей для получения чертежа, расположение горизонтальной и фронтальной проекций, линии связи. Примеры недостаточности на чертеже двух проекций, обоснование необходимости введения третьей плоскости проекций. Получение изображений на профильной плоскости проекций: название, положение, связь с построенными
35 проекциями; возможность применения штриховых линий. Характеристика чертежа предмета, состоящего из нескольких прямоугольных проекций. Закрепление материала Повторение материала осуществляется в двух формах: фронтальный или индивидуальный опросы и выполнение упражнений. Опрос можно расширить за счет включения другого материала (в целом по теме «Проецирование»). Резюме учителя по теме урока, краткие выводы. Вопросы к учащимся. Выполнение упражнений 1. Выполнение упражнения 7 (рис. 51 учебника) в электронном учебнике или в «Рабочей тетради». 2. Выполнение упражнений 8, 9 в «Рабочей тетради» или в учебнике (рис. 55, 56). Выполнение других упражнений и задач, подобранных учителем, в том числе заданий на сравнение изображений («Методическое пособие» [2]), на проведение отсутствующих на чертеже линий (см. там же 7, 8) и др. Можно использовать задачи из «Карточек-заданий по черчению для 7 класса» [3] задания 3, 4. Если у учителя нет «Карточек-заданий» и другого раздаточного материала, можно еще раз повторить упр. 8, 9 (рис. 55, 56 учебника), но усложнить геометрическую форму, заданную в условиях задач (рис. 6, 7). 4. Предлагаем другие задачи, которые можно использовать не только на этом, но и на других уроках (рис. VI, VII, Приложения). а) б) в) Рис. 6. Задание для упражнений 35
36 Изучение нового материала Изложение темы можно начать с краткого обобщения материала о построении проекций предмета на взаимноперпендикулярные плоскости проекций. Далее учащимся сообщается, что для выполнения технических чертежей используется также способ прямоугольного проецирования, установленный стандартом. Получаемые на плоскостях проекций изображения предметов называются не проекциями, а видами. Виды от проекций отличаются целым рядом условностей. С видами учащиеся могли встречаться на уроках технологии. Далее дается определение вида; названия видов, установленных стандартом; их отличие от проекций; количеà) а) á) б) Рис. 7. Задание для упражнений Задание на дом По учебнику: 4, п Выполнить упр. 7 (рис. 51 учебника), если на его выполнение на уроке не осталось времени. Урок 4 Виды на чертеже 36 Программный информационный материал Расположение видов на чертеже и их названия: вид спереди, вид сверху, вид слева. Определение необходимого и достаточного числа видов на чертежах. Понятие о местных видах (расположенных в проекционной связи). Содержание урока
37 ство видов, необходимых для выявления геометрической формы предмета, и др. Местные виды определение, назначение, изображение, примеры. Рассмотрение этого материала завершается обобщающей беседой о технических чертежах, их роли в производстве, использовании в школьной практике (см. с. 192). Закрепление материала В качестве упражнений для закрепления материала по проецированию на 3 плоскости проекций могут использоваться задания, рекомендованные к предыдущему уроку, а также задачи на построение чертежей по модульной сетке (рис. VIII, IX, X, Приложения), разнообразные занимательные задачи. Задание на дом 1. По учебнику: Выполнить упражнения на построение чертежей по модульной сетке, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 5 Аксонометрические проекции Программный информационный материал Косоугольная фронтальная диметрическая и прямоугольная изометрическая проекции. Направление осей, показатели искажения, нанесение размеров. Комментарий к уроку Понятие «аксонометрическая проекция» может быть сформулировано через сравнение различных видов изображений предметов, как это сделано в учебнике. Содержание урока Изучение нового материала 1. Дается информация о том, что в черчении особую группу составляют проекции, полученные путем проецирования предмета вместе с осями X 0, Y 0, Z 0 простран- 37
38 ственной системы прямоугольных координат на произвольную плоскость Р (рис. 8). Полученную таким образом на этой плоскости проекцию называют аксонометрической. В зависимости от направления проецирования проекция может быть косоугольной или прямоугольной. Проекции X, Y, Z осей на плоскости проекций Р называют аксонометрическими осями. Когда строят аксонометрические проекции предметов, размеры отрезков откладывают по осям или параллельно им. 2. Учитель указывает, что из всего разнообразия аксонометрических проекций в школе рассматриваются две косоугольная фронтальная диметрическая и прямоугольная изометрическая проекции. Затем он вычерчивает оси этих проекций на доске, рассказывает об их расположении, о том, какие размеры откладывают по осям при построении аксонометрических проекций предметов (рис. 9, а). При этом на осях можно нанести масштабы, которые условно используют для удобства построения при отложении размеров отрезков, направленных вдоль указанных осей. P z D F C Z 0 D 0 O F 0 x A B y C 0 O 0 X 0 A 0 B 0 Y 0 Рис. 8. Получение аксонометрической проекции 38
39 а) Z 90 o Z б) A O X B O O O C O O 45 o x A Y BC = BOCO 2 X B O O 120 o C y 30 o A x Y B BC = BOCOB Рис. 9. Построение аксонометрических осей проекций треугольника O C y 3. На доске учитель показывает, как следует строить аксонометрическую проекцию какой-либо плоской фигуры, например, треугольника (рис. 9, б). 4. С таблицей 1 из учебника (с. 50) учащиеся знакомятся самостоятельно дома при изучении 7. Закрепление материала Для закрепления материала учитель задает несколько проверочных вопросов, затем учащиеся выполняют упр. 10 (с. 52 учебника) в «Рабочей тетради» или в тетрадиконспекте. Учащимся могут быть предложены и другие задания. Задание на дом По учебнику: 6, 7, пп. 7.1, 7.2. Урок 6 Построение аксонометрических проекций Программный информационный материал Аксонометрические проекции плоских и объемных фигур. Содержание урока Проверка усвоенного Фронтальный опрос учащихся может быть построен по такому плану: цель применения аксонометрии в черче- 39
40 нии; какие другие виды наглядных изображений используются в практике?; как получаются аксонометрические проекции?; почему они так названы?; какие виды проекций используются в черчении?; как располагаются оси в диметрической и изометрической проекции?; какие размеры отрезков откладывают по осям в той и другой проекциях? и др. Изучение нового материала 1. Учитель сообщает учащимся, что изученные ими правила построения аксонометрических проекций плоских фигур лежат в основе способов построения проекций любых геометрических тел или предметов. Примеры таких построений будут рассмотрены позже ( 11 ученика). При подготовке домашнего задания ученики познакомятся также с табл. 2 (с. 51 учебника), где проиллюстрированы способы построения аксонометрических проекций предметов так называемой «плоскогранной» формы. Закрепление материала Могут быть использованы как устные вопросы, так и упражнение. Данные упражнения содержатся и в учебнике (упр. 11, с. 52). Задание на дом 1. По учебнику: 7, пп. 7.2, Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 7 40 Построение аксонометрических проекций Эллипс как проекция окружности. Построение овала. Изучение нового материала На уроке рассматриваются такие примеры, где при построении аксонометрических проекций возникает необходимость в изображении окружности. Демонстрируется таблица или изучается рис. 64 из учебника (без перечерчивания), где требуется построить фронтальную диметрию предмета, имеющего круглые (кривые) элементы.
41 Затем рассматривается построение изометрической проекции окружности: проецирование окружности в эллипс, приемы построения овала, вписанного в ромб, показ на доске, рассмотрение примеров аксонометрических изображений предметов, имеющих круглые элементы поверхностей. Закрепление материала В частности, это упражнения в «Рабочей тетради». Учитель сам выбирает все или несколько из них. Так, в упр. 15 можно построить только один овал. Задание на дом 1. По учебнику Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 8 Технический рисунок Программный информационный материал Понятие о техническом рисунке. Технические рисунки и аксонометрические проекции предметов. Выбор вида аксонометрической проекции и рационального способа ее построения. Комментарий к уроку Технический рисунок представляет собой наглядное изображение предмета, выполненное по правилам аксонометрических проекций без использования чертежных инструментов (от руки) в глазомерном масштабе с соблюдением пропорций частей предмета. Форма предметов на техническом рисунке выявляется с помощью приемов оттенения, что придает изображаемому предмету необходимую наглядность. Поэтому в учебной практике технические рисунки могут использоваться в решении различных графических задач, заменяя аксонометрические проекции предметов. 41
42 Содержание урока Проверка усвоенного Повторение теоретических сведений о способах построения аксонометрических проекций предметов должно сочетаться с одновременным обобщением всего перечня программных вопросов об этих проекциях: назначение, получение, виды, расположение осей, показатели искажения и др. Изучение нового материала 1. Технический рисунок определение. 2. Правила и последовательность выполнения рисунка, основанные на теории аксонометрических проекций (выбор проекции, направление осей, показатели искажения, размеры изображения и др.). 3. Требования, предъявляемые к техническим рисункам (наглядность, использование одной из аксонометрических проекций, пропорциональность частей предмета, направление осей эллипсов, аккуратность рисунка и пр.). 4. Использование способов передачи объема предметов для придания техническому рисунку наглядности. При этом нужно показать не только приемы штриховки, как в учебнике, но и шрафировки (рис. 10), точечного оттенения. 5. При наличии таблиц следует показать примеры технических рисунков деталей. Штриховка Шрафировка Тушевка 42 Рис. 10. Примеры технических рисунков
43 Закрепление материала Для закрепления материала в «Рабочей тетради» выполнить упр (с. 58 учебника). Можно ограничиться одним-двумя упражнениями. Задание на дом 1. По учебнику: Рис. 64 выполнить технический рисунок детали, используя для изображения изометрическую проекцию. 3. Выполнить упражнения 16, 17, 18, если на их завершение на уроке не осталось времени. Урок 9 Проекции геометрических тел Программный информационный материал Анализ геометрической формы предметов. Проекции геометрических тел. Мысленное расчленение предмета на геометрические тела призмы, цилиндры, конусы, пирамиды, шар и их части. Чертежи группы геометрических тел. Комментарий к уроку Этот урок является насыщенным по объему информации о проецировании геометрических тел. Вначале необходимо рассказать учащимся об известных уже им многогранниках и телах вращения. При этом полезно иметь для демонстрации модели основных геометрических тел. Затем нужно подчеркнуть, что все окружающие нас предметы состоят из одного или нескольких геометрических тел. Эти тела, как правило, видоизмененной формы в связи с наличием на них плоских срезов, вырезов и пр. Но форма каждого геометрического тела имеет свои особенности, которые позволяют отличать их друг от друга на чертеже. Поэтому необходимо научиться строить их чертежи в прямоугольных проекциях и находить по изображению сложного предмета все тела, составляющие его форму. Для демонстрации процесса построения чертежей геометрических тел полезно использовать также модель плоскостей проекций. 43
44 Учителю необходимо иметь в виду, что в последние годы наметился переход от инженерной графики к инженерной скульптуре. Это объясняется широким применением как 3D моделирования, так и 3D изготовления изделий. Такой переход позволил использовать сложные и очень сложные поверхности вместо простых, применявшихся ранее. Содержание урока Проверка усвоенного Фронтальный опрос по теме «Технический рисунок» может быть проведен в такой последовательности: определение, назначение, последовательность построения, способы выявления объема и др. Изучение нового материала 1. Вступительная беседа (приведена в комментарии к уроку). 2. Анализ геометрической формы предмета ( 10 учебника). 3. Чертежи геометрических тел (начертить на доске, без аксонометрий). 4. Проекции группы тел (можно дать из учебника, рис. 83). Закрепление материала Вопросы на проверку усвоения нового материала. Выполнение упражнений, в том числе 19, 20 и занимательные задачи из «Рабочей тетради», в учебнике с. 62, 68, 69; рис. XI XIV Приложения. Задание на дом 1. По учебнику: 10, Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Уроки 10, 11, Изображение элементов предмета Программный информационный материал Нахождение на чертеже вершин, ребер, образующих и поверхностей тел, составляющих форму предмета.
45 Содержание уроков Проверка усвоенного Фронтальный опрос по теме «Проекции геометрических тел»: назначение анализа геометрической формы предмета; отличительные особенности изображения отдельных геометрических тел; условные знаки для выявления формы тел и др. Изучение нового материала 1. Показ учащимся на одной или нескольких моделях того, что на любом предмете, имеющем плоскогранную или криволинейную форму, можно выделить составляющие их форму такие элементы, как вершины, ребра, грани, кривые участки и др. Строя изображение предмета, их последовательно наносят на чертеже. При этом имеется в виду, что каждая точка на чертеже это проекция вершины или отрезка, если этот отрезок перпендикулярен плоскости проекций и т.д. 2. Далее на конкретном примере рис. 11 (чертеж выполняется на доске) последовательно показывается, как изображаются на каждой плоскости проекций вершины, ребра, плоские и кривые участки поверхности Рис. 11. Чертеж предмета предмета. 3. На этом же примере рассматривается изображение ребер, перпендикулярных к плоскости проекций, рассказывается, как определить видимость вершин на чертеже на той или иной плоскости проекций. 4. Далее дается изображение граней параллельных и перпендикулярных к плоскости проекций. Закрепление материала Выполнение упр в «Рабочей тетради». Построение проекций точек, лежащих на поверхности предмета. Здесь важно показать, что при решении некоторых графических задач требуется построить проекции точек, заданных на ребрах (точка А) и гранях предмета (точка В) 45
46 или найти недостающие проекции точек, совпадающих с изображением вершин предмета (точка С) рис. 12. Учащиеся должны усвоить, что при построении проекций таких точек следует исходить из правила их принадлежности соответствующим элементам предмета. При этом необходимо изучать принадлежность точек, соответствующих этим элементам, по чертежу. Например, точка D принадлежит прямой L (рис. 13), если ее проекции d, d' принадлежат проекциям l, l' прямой, как и точка K (рис. 14), которая принадлежит ребру AB пирамиды. Для построения профильных проекций точек (рис. 15) используют постоянную прямую чертежа (рис. 91, 92, с. 75, 76 учебника). a a b b c c b a c Рис. 12. Построение проекций точки, лежащей на ребре пирамиды d L D l l d H l d Рис. 13. Принадлежность точки прямой 46
47 b b k k a a a a k b 45 o a Рис. 14. Построение проекций точки, лежащей на ребре пирамиды Рис. 15. Построение прямой чертежа Задание на дом 1. По учебнику: 12; по усмотрению учителя некоторые упражнения из «Рабочей тетради» и учебника. 2. Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 13 Чертежи и аксонометрические проекции предмета Графическая работа 1 ( 4) Содержание урока Графическая работа Работа состоит из двух частей. Начать ее лучше с выполнения второй части по наглядному изображению построить чертеж и нанести проекции точек (рис. 23 в «Рабочей тетради», рис. 99 в учебнике). Если учащиеся быстро справятся с заданием, то можно рекомендовать им и первую часть работы. 47
48 Урок Порядок построения изображений на чертежах Комментарий к уроку Этот материал вместе с анализом геометрической формы предмета и с изображением элементов предмета ( 12 учебника) является важным звеном в понимании приемов построения и чтения чертежей деталей. Этот материал дан в учебнике в нужном объёме, и дополнять его нет необходимости. Урок может быть построен в той последовательности, которая диктуется учебником. Содержание урока Проверка усвоенного Анализ Графической работы 1 ( 4), показ характерных ошибок, допущенных учащимися. Изучение нового материала 1. Обоснование необходимости анализа геометрической формы предмета при построении его чертежа (демонстрируется таблица, разборная модель или рис. 100, 101 учебника). 2. Демонстрация деталей, форма которых изменена вырезами. Можно рекомендовать рассмотреть рис в учебнике. Устанавливается необходимость четкого представления геометрической формы выреза при построении и чтении чертежей предметов. Закрепление материала Для отработки рассмотренных приемов построения изображений предметов в учебнике на усмотрение учителя дано значительное количество упражнений, они содержатся и в «Рабочей тетради». Задание на дом 1. По учебнику: 13, п.п. 13.1, Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени.
49 Уроки 15, 16, 17 Построение третьей проекции по двум данным Графическая работа 2 ( 5) Комментарий к урокам Приемы построения третьей проекции: изучение заданных проекций, представление общей формы изображенной детали, анализ формы отдельных элементов детали, проекционная связь, характерные особенности изображения этих элементов на заданных проекциях, последовательность построения третьей проекции и др. Содержание урока Изучение нового материала Построение третьего вида (третьей проекции). Приемы решения таких задач формируются у учащихся постепенно. Чтобы подготовить их к выполнению Графической работы 2 ( 5), в учебнике приведены соответствующие примеры. Причем построение третьей проекции дается в двух видах: с использованием проекционной связи изображений и на основе анализа геометрической формы предмета. Графическая работа На уроке 15 выполнение учащимися упражнения 33 на форматах или в «Рабочей тетради». На уроке 16 упражнения 34, 35. На уроке 17 ГР 2 ( 5). Задание на дом 1. По учебнику: 13, п.п. 13.3, Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Уроки 18, 19 Нанесение размеров Программный информационный материал Нанесение размеров на чертежах с учетом формы предмета. Использование знаков квадрата. 49
50 Комментарий к уроку Данный материал включен в программу с целью развития и углубления знаний учащихся о правилах нанесения размеров. В то же время это даёт возможность использовать полученные навыки для нанесения размеров при выполнении чертежей по наглядным изображениям, геометрических построений, эскизов, сечений, разрезов, для решения других графических задач. Содержание урока Проверка усвоенного Анализ Графической работы 2 ( 5), показ недостатков при определении геометрической формы деталей, расположении изображений и др. Изучение нового материала 1. Назначение размеров на чертеже, необходимость стандартизации правил. 2. Использование анализа геометрической формы детали с целью определения количества необходимых размеров для нанесения на чертеже (таблица или рис. 116 учебника). 3. На примере детали, подобной приведенной в учебнике на рис. 117, или на доске (рис. 16) показать порядок простановки размеров на чертеже с учетом последовательности обработки. 4. Правила нанесения размеров фасок (показать на доске). 50 Рис. 16. Порядок простановки размеров на чертеже
51 Закрепление материала Выполнение приведенных в учебнике и «Рабочей тетради» упражнений (рис учебника). На уроке 18 рекомендуется выполнить упражнения 36, 37, на уроке 19 38, 39. Задание на дом 1. По учебнику: Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 20 Геометрические построения. Сопряжения Программный информационный материал 1. Анализ графического состава изображений. Выполнение чертежей предметов с использованием геометрических построений: деление отрезка, окружности и углов на равные части. 2. Выполнение чертежей предметов с использованием сопряжений. Содержание урока Проверка усвоенного 1. Вопросы на обобщение знаний учащихся о правилах нанесения размеров на чертежах деталей; формулировка общих выводов. 2. Рассмотрение примеров на деление отрезков на две и более равные части и угла пополам (рис. 17). Эти сведения учащиеся должны помнить из уроков геометрии, в учебнике черчения они не приводятся. Изучение нового материала 1. Рассмотрение примера последовательности проведения анализа графического состава изображения, необходимого для выполнения чертежей деталей (на доске, по таблице, по учебнику рис. 123). 2. Демонстрация чертежей, где четко выявляется необходимость применения тех или иных геометрических построений. 51
52 A R C D R B O 1 o 2 o 3 o 4 o 5 o A б) 5 B C 1 B R D а) R A C в) Рис. 17. Деление отрезков и углов на равные части 3. Изложение правил деления окружности на 4, 3, 6 равных частей с использованием циркуля или циркуля и угольника. 4. Сопряжение: определение, примеры на чертежах, построение на доске сопряжения двух прямых (скругление угла), нахождение центров, точек и радиусов сопряжений (рис. 132 учебника). 5. Рассмотрение по учебнику примеров сопряжений, заданных на рис Сопряжение окружности с прямой дугой заданного радиуса. Примеры построения сопряжений, приведенных в 15, п учебника, учащиеся рассмотрят самостоятельно на уроке и дома. Закрепление материала Выполнить упр. 40 (с. 103 учебника), упражнение на деление окружностей на равные части, упр. 41. Закрепление нового материала осуществляется постановкой вопросов, выполнением примеров на доске учениками. Можно использовать рис. 136 учебника. 52
53 Задание на дом 1. По учебнику: Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 21 Чертеж детали с использованием геометрических построений Графическая работа 3 ( 6) Содержание урока Проверка усвоенного Опрос по предыдущему материалу можно не проводить. Его лучше отнести к следующему уроку и провести вместе с анализом графической работы 3 ( 6) (см. урок 22). Графическая работа Учащиеся должны самостоятельно выполнить задание, пользуясь учебником. Учителю необходимо рассказать о требованиях, предъявляемых к выполняемой работе, предупредить возможные ошибки, показать образец. Урок 22 Развертки. Чтение чертежа Программный информационный материал Развертывание поверхностей некоторых тел. Чтение чертежей деталей. Практическая работа 4 ( 7) «Устное чтение чертежей». Комментарий к уроку Развертки геометрических тел логичнее рассматривать вместе с чертежами этих тел. Но, учитывая то обстоятельство, что уроки, относящиеся к изображению геометрических тел и их элементов, перегружены информационным материалом и что тема «Развертки» в учебнике «отодвинута» по времени ее изучения, мы сочли необходимым 53
54 рекомендовать ее рассмотрение на данном уроке. Беседа может вестись по таблице или учебнику. На доске в этом случае вычерчивать развертки не обязательно. Желательно иметь для демонстрации модели разверток. Переходя ко второй теме урока чтению чертежей учитель сообщает учащимся, что для выполнения по чертежу развертки предмета необходимо сначала определить его геометрическую форму, размеры и пр., т.е. прочитать чертеж. Поэтому далее выясним, что следует иметь в виду под процессом чтения чертежа, в какой последовательности он осуществляется и др. 54 Содержание урока Проверка усвоенного Просмотр работ учащихся, их анализ. Ответы на вопросы по выполненной работе; вопросы должны отражать существо изученного материала: перечислить виды геометрических построений, использованных при выполнении изображений на данном чертеже; что называют сопряжением двух геометрических элементов?; дать определение точек и центров сопряжений; как их определить на чертеже? и др. Изучение нового материала Беседа о развертках (см. комментарий к уроку). Чтение чертежей: учитель организует эту часть урока в соответствии с 17 учебника «Порядок чтения чертежей деталей» или по своему плану в зависимости от наличия демонстрационного и раздаточного материала, но с учетом необходимости выполнения практической работы 4 ( 7). Практическая работа Выполнение практической работы 4 ( 7) устное чтение чертежей (с. 115 учебника). При отсутствии времени на уроке практическая часть работы, т.е. запись ответов на вопросы, может быть перенесена на дом. Задание на дом 1. По учебнику: 16, 17; упр. 42, рис Занимательные задачи, данные в учебнике (рис ).
55 Уроки 23, 24 Эскизы Программный информационный материал Выполнение эскиза детали. Содержание урока Изучение нового материала Обобщение знаний учащихся об эскизах. Уточнение понятий «эскиз», «чертеж», назначение эскизов. Требования к эскизам. Инструменты для обмера деталей. Последовательность выполнения эскиза. Использование условных знаков, обозначений. Проверка эскиза. Закрепление материала Контроль усвоения изложенной информации. Выполнение упражнений, например 43 (рис. 155 учебника) или в «Рабочей тетради». Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 25 Чертеж предмета (по аксонометрической проекции) Графическая работа 5 ( 11) (контрольная) Комментарий к уроку Работа выполняется на формате; задания даны на рис. 160 учебника или в «Рабочей тетради». Задание на дом Завершить ГР 5 ( 11), если в классе ученики не успели это сделать. 55
56 Урок 26 Сечения 56 Программный информационный материал Сечения. Правила выполнения наложенных и вынесенных сечений. Обозначение сечений. Графическое обозначение материалов на сечениях. Комментарий к урокам Методические требования к изучению темы «Сечения и разрезы» изложены в данном пособии (с. 214). Достаточно полно этот материал представлен и в «Методике обучения черчению» [9], а также во многих работах Н.Г. Преображенской [12 и др.]. Успех изложения материала темы, а она считается одной из трудных, зависит от хорошей оснащенности уроков: динамических наглядных пособий, таблиц из других учебных дисциплин, где используются сечения и разрезы для изображения растений, живых организмов, внутреннего устройства приборов и устройств в физике и др. Содержание урока Изучение нового материала 1. Углубление знаний учащихся об изображениях на чертежах, показ чертежей деталей, для выявления внутренней геометрической формы которых целесообразно использовать разрезы (демонстрируются модели, таблицы, чертежи и пр., но на уровне первичных элементарных сведений, без детализации, которая будет осуществлена на 5уроке). 2. Демонстрация моделей предметов и деталей (например, оси, валы, стойки и пр.), для выявления геометрической формы которых на чертеже недостаточно основных или даже местных видов («громоздкость» чертежа, затруднение в чтении и пр.), а применение разреза на таком чертеже нецелесообразно. В этом случае используют еще один вид изображений сечение. 3. Обоснование необходимости использования сечений для выявления поперечной формы предмета. Определение
57 сечения. Использование чертежей моделей для показа сущности получаемого изображения. 4. Расположение сечений: вынесенные, наложенные (рис учебника). Подробно рассматривать наложенные сечения не обязательно. 5. Обозначение сечений на чертеже: использование стрелок, указание сечения буквами. 6. Особенности выполнения сечений. Закрепление материала Повторение и обобщение изложенного учителем. Выполнение упражнений (рис. 168 учебника). Выполнение упр. 46, 47 (рис. 176 учебника) или в «Рабочей тетради» или упр. из «Карточек-заданий» [3]. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 27 Эскиз детали с выполнением сечений (с натуры или по наглядному изображению) Графическая работа 6 ( 12) Содержание урока Проверка усвоенного Опрос учащихся по всему материалу подтемы «Сечения». Графическая работа Выполнение Графической работы 6 ( 12). Подведение итогов. Задание на дом Завершить ГР 6 ( 12), если в классе ученики не успели это сделать. 57
58 Уроки 28, 29 Разрезы 58 Программный информационный материал Разрезы. Различия между разрезами и сечениями. Простые разрезы (горизонтальные, фронтальные, профильные). Соединение части вида с частью разреза. Обозначение разрезов. Местные разрезы. Особые случаи разрезов. Применение разрезов в аксонометрических проекциях. Урок 28 Содержание урока Изучение нового материала Назначение разрезов для выявления внутренней геометрической формы предмета; определение разреза; различие между разрезом и сечением; штриховка на разрезе. Закрепление материала Выполнение упр. 48, 49, 50 (рис. 180, 183, 184 учебника) или в «Рабочей тетради». Упражнения 48, 49 рекомендуется выполнять с помощью электронного учебника. Урок 29 Содержание урока Изучение нового материала Классификация разрезов; обозначение разрезов; местные разрезы. Дается материал о типах и наименовании разрезов в зависимости от положения секущих плоскостей (п учебника), об обозначении некоторых разрезов (п. 24.3), использовании разомкнутой линии, положении стрелок, применении буквенных обозначений. На примерах, выполненных на доске, показывается использование местного разреза.
59 Закрепление материала Выполнение упр. 51, 52, 53 (рис учебника) и в «Рабочей тетради». Размеры деталей на отдельных чертежах можно не наносить. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Уроки 30, 31 Содержание уроков Изучение нового материала Соединение вида и разреза, особые случаи разрезов, применение разрезов в аксонометрических проекциях. Закрепление материала Анализ обоснования необходимости использования при изображении одной и той же детали сочетания одновременно двух типов изображений вида и разреза; раскрывается порядок такого сочетания, правила использования на чертеже. Выполнение упр (рис. 188, 193, 194, 195 учебника) или в «Рабочей тетради». По примерам в учебнике даются некоторые сведения об использовании разрезов, когда секущая плоскость проходит вдоль тонкой стенки детали и спиц маховиков, называются способы выявления материала детали путем графических обозначений (рис. 198 учебника) и использования разрезов при изображении предметов в аксонометрических проекциях (п учебника). В конце урока проводится опрос учащихся. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. 59
60 Урок 32 Эскиз детали с выполнением необходимого разреза Графическая работа 7 ( 13) Содержание урока Проверка усвоенного Проводится фронтальный или индивидуальный опрос. Графическая работа Эскиз детали выполняется с натуры. При отсутствии раздаточного материала можно воспользоваться наглядными изображениями деталей (рис. 200 учебника). Эскиз детали выполнить по аксонометрии в «Рабочей тетради» (рис. 48 а, б). Задание на дом Завершение классной работы Урок 33 Условности и упрощения на чертежах. Чтение чертежей. Практическая работа 8 ( 15) 60 Программный информационный материал Определение необходимого и достаточного числа изображений на чертежах. Выбор главного изображения. Чтение и выполнение чертежей, содержащих условности. Решение графических задач, в том числе творческих. Комментарий к уроку Изучая эту тему, учащиеся еще раз возвращаются к проблеме выбора необходимого количества изображений, установления главного изображения при выполнении чертежей в прямоугольных проекциях. Если ранее учащимся сообщалось об использовании только видов на чертеже ( 5, 18 и др.), то теперь разговор должен идти о выборе
61 как видов, так и разрезов, и сечений детали. При этом в качестве главного изображения может быть выбран разрез или часть (половина) вида с частью (половиной) разреза. Учащиеся уже знакомы со многими условностями и упрощениями на чертежах (использование штриховых линий, знаков радиуса, диаметра, квадрата, замена одного из видов детали записью толщины и длины детали и др.). В новой теме приводятся дополнительные сведения о разрыве изображения, о замене изображений одинаковых элементов детали, например, отверстий, выступов и пр. записью их количества (рис. 18). В качестве неполных изображений можно дополнительно к материалу учебника показать учащимся случаи выполнения изображений, когда вид и разрез представляет собой симметричную фигуру (рис. 19), в этом случае допускается вычерчивать только половину (до осевой линии) вида или несколько больше половины изображения с проведением линии обрыва отв = 80 Рис. 18. Нанесение размеров одинаковых элементов детали 6 8 отв. Рис. 19. Неполные изображения 61
62 Можно продемонстрировать учащимся случай, когда вместо полного вида допускается показывать на чертеже лишь отдельные элементы детали, если при этом хорошо читается ее форма. Например, на чертеже (рис. 20) вместо вида сверху дано изображение только шпоночной канавки. 62 Рис. 20. Пример упрощенных изображений Можно включить в материал урока изображение дополнительных видов (рис. 21), плавных переходов (рис. 22), использование на чертежах различных знаков и др. Однако основное внимание на уроках нужно обратить на закрепление знаний учащихся по выполнению чертежей и эскизов деталей с применением сечений и разрезов. Для этой цели можно использовать имеющиеся в учебнике задания, изменив при необходимости их условия (упр , 56 57, «Карточки-задания» [8], а также рис. XIX XXII Приложения). Теперь, когда учащиеся получили дополнительные сведения об использовании условностей и упрощений при выполнении чертежей деталей, нужно снова вернуться к теме в целом, использовав необходимые упражнения по построению и чтению чертежей, содержащих сечения и разрезы. На этом уроке необходимо сначала выполнить программные требования: провести устное чтение чертежей (рис. 206, 207 в учебнике, с в «Рабочей тетради»). Для этой цели нужно вспомнить с учащимися несколько общих правил чтения чертежей, содержащих не только виды, но и разрезы и сечения, выполнить приведенные в учебнике задания.
63 R П 2 плоскость проекций Дополнительная А А П 1 Рис. 21. Дополнительные виды Дуга окружности Линия пересечения Прямая линия Прямые линии Рис. 22. Плавные переходы 63
64 Содержание урока Проверка усвоенного Графическая работа 1. Повторение материала об изображениях: а) чертеж как графический документ; б) требования, предъявляемые к чертежам; в) способы изображения предметов на чертежах; г) изображения, установленные стандартом для выявления геометрической формы деталей и др. 2. Повторение сведений о процессах чтения чертежа: а) чтение основной надписи, информация, заложенная в ней; б) чтение изображений виды, разрезы, сечения, заданные на чертеже; в) знаки и обозначения, относящиеся к выявлению геометрической формы предмета и его частей; г) условности и упрощения на чертеже; д) анализ по чертежу геометрической формы предмета для установления или уточнения конструкции предмета и его элементов; е) чтение размеров и др. надписей. 3. После этого рассматривается чертеж детали (рис. 206 учебника) с ответами на поставленные в условии задания вопросы. 4. Затем в последовательности сформулированных вопросов (рис. 206 учебника), учащиеся самостоятельно изучают изображение детали, заданное на рис. 207 учебника. 5. По завершении устного чтения чертежа учащиеся выполняют технический рисунок детали «опора» (рис. 207 учебника) и технические рисунки некоторых ее элементов (цилиндрические отверстия одно из них; конические фаски одну; призматический элемент его можно представить просто как призму и т.п.). Рисунок всей детали можно не выполнять, сделав рисунки только ее элементов или подобрать для учащихся другие задания. 6. Перед выполнением технического рисунка необходимо напомнить учащимся основные правила его построения. 64
65 Урок 34 Эскиз с натуры Графическая работа 9 ( 16) Содержание урока Графическая работа 1. Вступительная беседа учителя, объяснение задания. 2.Выполнение работы по составлению эскиза предложенной каждому учащемуся детали. Если у учителя нет нужного количества деталей или моделей, можно предложить фотографии деталей, в том числе взятые из интернета. 3. Контроль за ходом выполнения работы, индивидуальная или фронтальная помощь учащимся, анализ работы в целом. 65
66 ГЛАВА 3. ДВУХГОДИЧНЫЙ ВАРИАНТ ОБУЧЕНИЯ 3.1. ПЕРВЫЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ 11. Примерное тематическое планирование учебного материала Таблица 5 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 1 Графические изображения. Форматы. Линии чертежа Выполнение ГР 1 «Линии чертежа» Введение, 1, 2, п.п. 2.1, 2.2, 2.3 Завершение ГР 1. Упражнение 2 Введение, 1, 2, п.п. 2.1, 2.2, Шрифты чертежные. Нанесение размеров Заполнение основной надписи Графической работы 1 упражнение 4. Упражнения 5 и (или) 6 2, п.п. 2.4, 2.5, 2.6. Завершение классной работы. 2, п.п. 2.4, 2.5, Графическая работа 2 Выполнение чертежа детали по половине изображения ГР 2 Завершение ГР 2 ГР 2 4 Проецирование центральное, параллельное, прямоугольное на одну плоскость проекций Построение одной проекции предмета по наглядному изображению 3, 4, п. 4.1 Завершение классной работы 3, 4 п
67 Продолжение табл. 5 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 5 Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Упражнения по определению наименования проекций: упражнение 7 или подобные 4, п. 4.2 Завершение классной работы 4, п Выполнение упражнений Решение задач на дочерчивание проекций, сравнение изображении, проведение отсутствующих на чертеже линий: упражнения 8,9 и (или) подобные Завершение классной работы Упражнения 8,9 7 Виды на чертеже Построение чертежей в двух и трех видах по модульной сетке 5. Завершение классной работы 5 8 Практическая работа 3 Выполнение двухтрех моделей из различных материалов по чертежу ПР 3 ПР3 9 Аксонометрические проекции Построение диметрической и (или) изометрической проекций плоских фигур: упражнение 10 или подобные 6, 7 п.п.7.1, 7.2. Завершение классной работы 6, 7 п.п. 7.1, Построение аксонометрических проекций Построение аксонометрических проекций предметов плоскогранной формы: упражнение 11 или подобные 7, п.п 7.2, 7.3. Завершение классной работы 7, п.п 7.2,
68 Продолжение табл. 5 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 11 Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности: упражнения 12,13,14,15 8. Завершение классной работы 8 12 Технический рисунок Выполнение технических рисунков деталей: упражнения 16,17,18 9. Завершить упражнения 16,17, Проекции геометрических тел Анализ геометрической формы детали: упражнения 19,20 10, 11. Завершение классной работы. Занимательные задачи 10, Нахождение вершин, ребер и граней предмета по чертежу: упражнения 21, 22, Завершение классной работы Нахождение вершин, ребер и гра- Изображение элементов предней предмета по чертежу: упражнения 24, мета Построение проекций точек на поверхности предмета: упражнения 26, 27, 28, Завершение классной работы
69 Продолжение табл. 5 уроков Тема урока (обобщенно) 17 Графическая работа 4 18 Порядок построения изображений на чертежах Графическая и практическая деятельность учащихся Построение чертежа аксонометрической проекции детали ГР 4 Анализ формы предмета: упражнения 30,31,32 19 Проведение недостающих на чертеже линий: упражнение 33 Построение 20 третьего вида детали его вида по двум Построение треть- данным: упражнения 34,35 и подобные им 21 Графическая работа Нанесение размеров с учетом формы предмета 24 Геометрические построения, сопряжения. 25 Графическая работа 6 Построение третьего вида по двум данным ГР 5 Нанесение размеров: упражнения 36, 37 Нанесение размеров: упражнения 38,39 Деление окружности на 3,4,6 равных частей, сопряжение: упражнения 40,41 Выполнение чертежа детали с использованием геометрических построений ГР 6 Задание на дом Завершение классной работы 13, п.п. 13.1, Завершение классной работы 13, п.п. 13.3, 13.4 Завершение классной работы Завершение классной работы 14. Завершение классной работы 15. Завершение классной работы Завершение классной работы Разделы учебника ГР 4 13, п.п. 13.1, , п.п. 13.3, 13.4 ГР ГР 6 69
70 Окончание табл. 5 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 26 Развертки. Чтение чертежей. Практическая работа 7 Устное чтение чертежей ПР 7 16, 17. Завершение классной работы. Занимательные задачи 16, 17. ПР 7 27 Графическая работа 8 Выполнение чертежа предмета с преобразованием его формы ГР 8 Завершение классной работы ГР Эскизы Выполнение эскизов деталей по наглядному изображению: упражнение Завершение классной работы Графическая работа 9 Выполнение эскиза и технического рисунка детали с натуры ГР 9 Завершение классной работы ГР 9 31 Графическая работа 10 Выполнение эскиза детали с элементами конструирования ГР 10 Завершение классной работы ГР Графическая работа 11 контрольная Выполнение чертежа предмета по аксонометрической проекции ГР 11 Завершение классной работы ГР Резервное время Построение проекций геометрических фигур и предметов со срезами, разверток, решение задач на преобразование 70
71 12. Иллюстрированное планирование учебного материала Таблица 6 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Графические изображения. Форматы. Линии чертежа. Графическая работа 1 Шрифты чертежные. Нанесение размеров 10 s/3 Графическая работа 2 «Чертеж плоской детали» Проецирование на одну плоскость проекций s h o min 2,5 75 o 71
72 Продолжение табл. 6 5 урок 6 урок 7 урок 8 урок Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Выполнение упражнений Виды на чертеже Практическая работа 3 «Моделирование» Ãëàâíûé âèä Âèä ñëåâà Âèä ñâåðõó 9 урок 10 урок 11 урок 12 урок Аксонометрические проекции Построение аксонометрических проекций Построение аксонометрических проекций предметов, имеющих круглые поверхности Технический рисунок 72
73 13 урок 14 урок 15 урок 16 урок Проекции геометрических тел Изображение элементов предмета Изображение элементов предмета Изображение элементов предмета Ðåáðà Âåðøèíû Ãðàíè Êðèâàÿ ïîâåðõíîñòü 17 урок 18 урок 19 урок 20 урок Графическая работа 4 «Чертеж и аксонометрические проекции предметов» Порядок построения изображений на чертежах Построение третьего вида детали Построение третьего вида детали 73
74 Продолжение табл урок 22 урок 23 урок 24 урок Графическая работа 5 «Построение третьего вида» Нанесение размеров с учетом формы предмета Нанесение размеров с учетом формы предмета Геометрические построения, сопряжения 25 урок 26 урок 27 урок 28 урок Графическая работа 6 «Чертеж детали» Разверстки. Чтение чертежей. Практическая работа 7 Графическая работа 8 «Чертеж предмета с преобразованием» Эскизы 74
75 29 урок 30 урок 31 урок 32 урок Эскизы Графическая работа 9 «Эскиз и технический рисунок детали» Графическая работа 10 «Эскиз детали с элементом конструирования Графическая работа 11 «Чертеж предмета» 33
34 уроки Резервное время 75
76 Урок Рекомендации по организации и проведению уроков Стандарты на чертежи. Форматы. Линии чертежа Графическая работа 1* Программный информационный материал Понятие о стандартах. Форматы, рамка и основная надпись. Линии: сплошная толстая основная, штриховая, сплошная тонкая, сплошная волнистая, штрихпунктирная с двумя точками. Комментарий к уроку Необходимо показать учащимся, что изображения, которыми пользуются на производстве и которые изучаются в школьном курсе черчения, не могут быть выполнены произвольно. На чертежи, как и на другие изображения, установлены специальные правила. Они носят характер государственных законов, нарушать которые нельзя никому. Программа рекомендует рассмотреть на этом уроке все линии, кроме разомкнутой. Показывая чертежи с различными линиями, можно задать учащимся несколько вопросов для проверки их знаний об этих линиях, их назначении, начертании. Содержание урока Изучение нового материала Беседа о стандартах может быть построена по следующему плану: 1. Определение стандарта, виды, значение. 2. Стандарты ЕСКД, их назначение. 3. Изменения стандартов, причины. 4. Форматы: назначение, размер формата А4, оформление. 76 * Номера графических работ совпадают с их номерами в учебнике.
77 5. Основная надпись: назначение, размеры, графы надписи, расположение на чертеже. Демонстрация нескольких чертежей, в том числе и ученических, где использованы различные линии для выявления формы и размеров изображенных предметов. Опираясь на таблицу типа рис. 1 или на рис. 21 из учебника, вычертить последовательно на доске необходимые линии, записывая их названия, толщину и указывая назначение (рис. 2 «Толщина линий чертежа»). Закрепление материала Пользуясь таблицей типа рис. II, Приложения, задать учащимся ряд вопросов по рассмотренному материалу: назначение линий чертежа, название каждой линии, примерное соотношение толщин и др. Графическая работа 1 Выполнение работы по оформлению формата А4: вычертить рамку и основную надпись (без заполнения граф). Выполнить графическую работу 1, рис. 24 из учебника. Она может быть выполнена и в «Рабочей тетради» (рис. 2 «Линии чертежа»). Те учащиеся, которые не смогут выполнить работу в отведено уроком время, завершают начатое дома. Задание на дом По учебнику: 2 пп. 2.1, 2.2 и 2.3. Завершить выполнение Графической работы 1. Выполнить упр. 2 из учебника (с. 20, рис. 23), ответить на вопросы в учебнике (с. 20). Упражнение 2 удобно выполнять в электронном учебнике. Урок 2 Шрифты чертежные. Нанесение размеров. Масштабы Программный информационный материал Сведения о чертежном шрифте. Буквы, цифры и знаки на чертежах. 77
78 Некоторые сведения о нанесении размеров (выносная и размерная линии, стрелки, знаки диаметра и радиуса; указание толщины и длины детали надписью; расположение размерных чисел). Применение и обозначение масштаба. 78 Комментарий к уроку На данном уроке следует дать лишь общие сведения о шрифте для надписей на чертежах. Эти сведения, как и необходимые иллюстрации, приведены в учебнике. Почти все они носят справочный характер. Учащимся следует указать на высоту прописных букв (А), установленную стандартом, ширину букв, высоту строчных букв. Затем показать, как нужно использовать сетку для начертания букв. Учитель кратко рассказывает о существующих в стандарте правилах нанесения размеров. Содержание урока Проверка усвоенного 1. Повторение сведений о линиях чертежа: вопросы с места или вызов к доске одного-двух учащихся для объяснения материала прошлого урока. Для этой цели необходимо иметь соответствующие наглядные пособия (таблицу), например рис. 1, с. 30 и рис. II «Линии чертежа» Приложения). 2. Анализ выполненной Графической работы 1. Изучение нового материала 1. Демонстрация производственных и учебных чертежей с надписями, выполненными чертежным шрифтом. 2. Информация о стандартном чертежном шрифте с одновременным изображением на доске одной-двух букв (можно со ссылкой на рис. 26 учебника). 3. Назначение размеров на чертежах. 4. Линейные и угловые размеры. 5. Выносные и размерные линии, правила их проведения на чертежах, написание размерных чисел. 6. Назначение знаков диаметра и радиуса, правила их написания. Нанесение размеров дуг и углов.
79 7. Применение условностей при нанесении размеров сторон квадрата, указание толщины и длины детали, применение записи с указанием количества отверстий в детали. 8. Назначение масштаба при изображении деталей, запись масштаба на чертеже. Примечание: при изложении материала о масштабах можно выяснить у учащихся, что им уже известно о масштабах из уроков географии, технологии, математики. Графическая работа 1. Заполнение на ранее заготовленном формате или в «Рабочей тетради» граф основной надписи (упр. 4, с. 25 учебника). 2.Выполнение упр. 5, 6 в «Рабочей тетради» или из учебника (с. 29, рис. 34, упр. 5 и 6), или упр. следующего типа (рис. III, IV, V «Нанесение размеров» Приложения). Задание на дом По учебнику: 2, п. 2.4, 2.5, 2.6. Можно рекомендовать закончить в «Рабочей тетради» заполнение основной надписи (упр. 4), если в классе эта надпись выполнялась на формате. Урок 3 Чертеж «плоской» детали Графическая работа 2 Содержание урока Проверка усвоенного В процессе опроса учащихся по материалу предыдущего урока важно не только проконтролировать знание изложенных правил, но и выяснить, усвоен ли учениками порядок нанесения размеров на чертеже. Размер неотъемлемый элемент чертежа, ошибка в чертеже брак в изготовлении детали или изделии и пр. При опросе двое-трое учащихся последовательно рассказывают о правилах нанесения размеров на чертежах: выносных и раз- 79
80 мерных линиях, стрелках, их формах, размерных числах и правилах их написания, знаках диаметра, радиуса, квадрата, толщины и длины детали и т.д. Графическая работа Учитель проводит предварительную беседу о предстоящей графической работе. Чертеж детали может быть выполнен на формате или в «Рабочей тетради». Указания по построению изображения, оформлению чертежа даны в учебнике (с. 30, 31). Их нужно внимательно прочитать, чтобы правильно выполнить задание. Затем учащиеся самостоятельно выполняют чертеж (один из двух вариантов). Урок 4 80 Проецирование на одну плоскость проекций Программный информационный материал Проецирование. Центральное и параллельное проецирование. Прямоугольные проекции. Выполнение изображений предметов на одной плоскости проекций. Комментарий к уроку Данный урок многоплановый. Анализируя графические работы учащихся, учитель сначала проводит обобщающую беседу о стандартах на оформление чертежей: их сути, необходимости соблюдения и пр. После анализа работ, показа наиболее типичных недостатков учащимся сообщается, что на данном уроке они познакомятся еще с одним стандартом, который устанавливает правила построения изображений предметов на чертежах. Это дает возможность построить такое изображение предмета, которое позволяет однозначно выявить его геометрическую форму. Но прежде необходимо познакомиться с общими правилами проецирования, лежащими в основе построения чертежей, используемых в черчении. Урок требует хорошей оснащенности: модель плоскостей проекций, таблицы и пр.
81 Содержание урока Изучение нового материала 1. Объяснение сути процесса проецирования, элементы проецирующего аппарата (проецируемая фигура, плоскость проекций, центр проецирования, проецирующие лучи, проекция фигуры). Дополнительно можно рассмотреть на доске примеры проецирования отрезка (рис. 3 а, б), по-разному расположенного относительно плоскости проекций. Центральное проецирование: его суть, использование в рисовании, примеры центральных проекций. Параллельное проецирование. Косоугольное проецирование. Прямоугольное проецирование (общие сведения). Прямоугольное проецирование на одну плоскость проекций: определение и обозначение плоскости проекций, обозначение толщины детали надписью и др. Закрепление материала 1. Сначала можно выполнить следующее упражнение. Учитель вычерчивает на доске изображение процесса проецирования какой-либо фигуры. Учащиеся перечерчивают в тетрадь-конспект данное изображение (рис. 4) и записывают названия элементов аппарата центрального проецирования, обозначенного цифрами: 1 плоскость проекций и т.д. Можно предложить учащимся использовать цвет для раскрашивания тех или иных элементов проецирующего аппарата. Если учащиеся пользуются «Рабочей тетрадью», то заданное изображение (рис. 4) можно вычертить там на любой свободной странице. 2. В оставшееся время учащиеся могут выполнить в тетради-конспекте или в «Рабочей тетради» (на свободном поле) упражнения следующего типа: построить проекцию предмета по его наглядному изображению (рис. 5). Аналогичное упражнение имеется в «Карточках-заданиях» [3]. Задание По аксонометрической проекции детали выполните ее чертеж, состоящий из одной прямоугольной проекции. Размеры детали произвольные, и на чертеже их наносить не нужно. 81
82 82 Задание на дом По учебнику: 3, 4, п Урок 5 Проецирование на 2 и 3 плоскости проекций Программный информационный материал Выполнение изображений предметов на двух и трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Комментарий к уроку Урок требует глубокого и всестороннего повторения рассмотренного ранее учебного материала. Этот материал своеобразный фундамент, на котором базируется способ прямоугольного проецирования, нашедший широкое применение в практике построения чертежей. Содержание урока Изучение нового материала Учитель объясняет ученикам, что изученный на прошлом уроке принцип прямоугольного проецирования положен Государственным стандартом в основу правил изображения предметов, деталей, зданий, сооружений и их элементов. Суть его состоит в том, что изображение предмета строят не на одной, а на нескольких плоскостях проекций. Можно спросить учеников: чем это вызвано? Далее изложение материала может протекать по следующему плану. Обоснование необходимости введения на чертеже второй проекции для выявления геометрической формы предмета (пример может быть приведен на доске). Рассказ о получении изображений предмета на двух плоскостях проекций положение плоскостей, их наименование и обозначение, расположение предмета относительно плоскостей проекций, проецирующие лучи, полученные изображения, их название и расположение, совмещение плоскостей для получения чертежа, расположение горизонтальной и фронтальной проекций, линии связи.
83 Примеры недостаточности на чертеже двух проекций, обоснование необходимости введения третьей плоскости проекций. Получение изображений на профильной плоскости проекций: название, положение, связь с построенными проекциями; возможность применения штриховых линий. Характеристика чертежа предмета, состоящего из нескольких прямоугольных проекций. Закрепление материала Резюме учителя по теме урока, краткие выводы. Вопросы к учащимся. Выполнение упр. 7 (рис. 51 учебника) в электронном учебнике или в «Рабочей тетради». Задание на дом По учебнику: 4, п Выполнить упр. 7 (рис. 51 учебника), если на его выполнение на уроке не осталось времени. Урок 6 Выполнение упражнений Содержание урока Проверка усвоенного Повторение материала осуществляется в двух формах: фронтальный или индивидуальный опросы и выполнение упражнений. Опрос можно расширить за счет включения другого материала (в целом по теме «Проецирование»). Выполнение упражнений 1. Выполнение упражнений 8, 9, которые приводятся в «Рабочей тетради» и в учебнике (рис. 55, 56 упр. 8, 9). 2. Выполнение других упражнений и задач, подобранных учителем, в том числе заданий на сравнение изображений («Методическое пособие» [2]), на проведение отсутствующих на чертеже линий (см. там же 7, 8) и др. 83
84 Можно использовать задачи из «Карточек-заданий по черчению для 7 класса» [3] задания 3, Если у учителя нет «Карточек-заданий» и другого раздаточного материала, можно еще раз повторить упр. 8, 9 (рис. 55, 56 учебника), но усложнить геометрическую форму, заданную в условиях задач (рис. 6, 7). 4. Предлагаем другие задачи, которые можно использовать не только на этом, но и на других уроках (рис. VI, VII Приложения). Урок 7 Виды на чертеже Программный информационный материал Расположение видов на чертеже и их названия: вид спереди, вид сверху, вид слева. Определение необходимого и достаточного числа видов на чертежах. Понятие о местных видах (расположенных в проекционной связи). Содержание урока Изучение нового материала Изложение темы можно начать с краткого обобщения материала о построении проекций предмета на взаимноперпендикулярные плоскости проекций. Далее учащимся сообщается, что для выполнения технических чертежей используется также способ прямоугольного проецирования, установленный стандартом. Получаемые на плоскостях проекций изображения предметов называются не проекциями, а видами. Виды от проекций отличаются целым рядом условностей. С видами учащиеся уже встречались на уроках технологии. Далее дается определение вида; названия видов, установленных стандартом; их отличие от проекций; количество видов, необходимых для выявления геометрической формы предмета, и др. Местные виды определение, назначение, изображение, примеры. Рассмотрение этого материала завершается обобщающей беседой о технических чертежах, их роли в производстве, использовании в школьной практике (см. с. 192). 84
85 Закрепление материала В качестве упражнений для закрепления материала по проецированию на 3 плоскости проекций могут использоваться задания, рекомендованные к предыдущему уроку, а также задачи на построение чертежей по модульной сетке (рис. VIII, IX, X Приложения), разнообразные занимательные задачи. Задание на дом По учебнику: 5. На следующий урок принести материалы, необходимые для выполнения работы по моделированию. Выполнить упражнения на построение чертежей по модульной сетке, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 8 Моделирование по чертежу. Практическая работа 3 Содержание урока Проверка усвоенного Фронтальный или индивидуальный опрос проводится по теме «Виды»: назначение видов на чертежах; определение вида; виды, рекомендованные стандартом; проекционная связь видов; количество видов на чертеже; местные виды, их расположение на чертеже. Практическая работа Цель практической работы по моделированию показать учащимся необходимость овладения процессами чтения технических изображений при изготовлении любого предмета. Конкретные рекомендации по постановке этой работы содержатся в учебнике (моделирование из проволоки и картона). Но можно использовать и другой материал: пластилин, бумагу. В данном «Методическом пособии» (рис. 66, с. 195) приведены примеры моделирования из бумаги. 85
86 Ученикам, успешно справившимся с работой, можно предложить дополнительное задание, например, решить ту или иную графическую задачу. Подведение итогов Может быть осуществлено в форме общей оценки работы учащихся, выставлению индивидуального балла за выполненные модели и пр. Урок 9 86 Аксонометрические проекции Программный информационный материал Косоугольная фронтальная диметрическая и прямоугольная изометрическая проекции. Направление осей, показатели искажения, нанесение размеров. Комментарий к уроку Понятие «аксонометрическая проекция» может быть сформулировано через сравнение различных видов изображений предметов, как это сделано в учебнике. Содержание урока Изучение нового материала 1. Дается информация о том, что в черчении особую группу составляют проекции, полученные путем проецирования предмета вместе с осями X 0, Y 0, Z 0 пространственной системы прямоугольных координат на произвольную плоскость Р (рис. 60 учебника). Полученную таким образом на этой плоскости проекцию называют аксонометрической. В зависимости от направления проецирования проекция может быть косоугольной или прямоугольной. Проекции X, Y, Z осей на плоскости проекций Р называют аксонометрическими осями. Когда строят аксонометрические проекции предметов, размеры отрезков откладывают по осям или параллельно им. 2. Учитель указывает, что из всего разнообразия аксонометрических проекций в школе рассматриваются две косоугольная фронтальная диметрическая и прямоугольная изометрическая проекции. Затем он вычерчивает оси
87 этих проекций на доске, рассказывает об их расположении, о том, какие размеры откладывают по осям при построении аксонометрических проекций предметов (рис. 60, а учебника). При этом на осях можно нанести масштабы, которые условно используют для удобства построения при отложении размеров отрезков, направленных вдоль указанных осей. 3. На доске учитель показывает, как следует строить аксонометрическую проекцию какой-либо плоской фигуры, например, треугольника (рис. 60, б учебника). 4. С таблицей 1 из учебника (с. 50) учащиеся знакомятся самостоятельно дома при изучении 7. Закрепление материала Для закрепления материала учитель задает несколько проверочных вопросов, затем учащиеся выполняют упр. 10 (с. 52 учебника) в «Рабочей тетради» или в тетрадиконспекте. Учащимся могут быть предложены и другие задания. Задание на дом По учебнику: 6, 7, пп. 7.1, 7.2. Урок 10 Построение аксонометрических проекций Программный информационный материал Аксонометрические проекции плоских и объемных фигур. Содержание урока Проверка усвоенного Фронтальный опрос учащихся может быть построен по такому плану: цель применения аксонометрии в черчении; какие другие виды наглядных изображений используются в практике?; как получаются аксонометрические проекции?; почему они так названы?; какие виды проекций используются в черчении?; как располагаются оси в диметрической и изометрической проекции?; какие размеры отрезков откладывают по осям в той и другой проекциях? и др. 87
88 Изучение нового материала 1. Учитель сообщает учащимся, что изученные ими правила построения аксонометрических проекций плоских фигур лежат в основе способов построения проекций любых геометрических тел или предметов. Примеры таких построений будут рассмотрены позже ( 11 учебника). При подготовке домашнего задания ученики познакомятся также с табл. 2 (с. 51 учебника), где проиллюстрированы способы построения аксонометрических проекций предметов так называемой «плоскогранной» формы. Закрепление материала Могут быть использованы как устные вопросы, так и упражнение. Данные упражнения содержатся и в учебнике (упр. 11, с. 52). Задание на дом 1. По учебнику: 7, пп. 7.2, Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок Построение аксонометрических проекций Эллипс как проекция окружности. Построение овала. Изучение нового материала 1. На уроке рассматриваются такие примеры, где при построении аксонометрических проекций возникает необходимость в изображении окружности. 2. Демонстрируется таблица или изучается рис. 64 из учебника (без перечерчивания), где требуется построить фронтальную диметрию предмета, имеющего круглые (кривые) элементы. Затем рассматривается построение изометрической проекции окружности: проецирование окружности в эллипс, приемы построения овала, вписанного в ромб, показ на доске, рассмотрение примеров аксонометрических изображений предметов, имеющих круглые элементы поверхностей.
89 Закрепление материала В частности, это упражнения в «Рабочей тетради». Учитель сам выбирает все или несколько из них. Так, в упр. 15 можно построить только один овал. Задание на дом 1. По учебнику Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 12 Технический рисунок Программный информационный материал Понятие о техническом рисунке. Технические рисунки и аксонометрические проекции предметов. Выбор вида аксонометрической проекции и рационального способа ее построения. Комментарий к уроку Технический рисунок представляет собой наглядное изображение предмета, выполненное по правилам аксонометрических проекций без использования чертежных инструментов (от руки) в глазомерном масштабе с соблюдением пропорций частей предмета. Форма предметов на техническом рисунке выявляется с помощью приемов оттенения, что придает изображаемому предмету необходимую наглядность. Поэтому в учебной практике технические рисунки могут использоваться в решении различных графических задач, заменяя аксонометрические проекции предметов. Содержание урока Проверка усвоенного Повторение теоретических сведений о способах построения аксонометрических проекций предметов должно сочетаться с одновременным обобщением всего перечня программных вопросов об этих проекциях: назначение, получение, виды, расположение осей, показатели искажения идр. 89
90 Изучение нового материала 1. Технический рисунок определение. 2. Правила и последовательность выполнения рисунка, основанные на теории аксонометрических проекций (выбор проекции, направление осей, показатели искажения, размеры изображения и др.). 3. Требования, предъявляемые к техническим рисункам (наглядность, использование одной из аксонометрических проекций, пропорциональность частей предмета, направление осей эллипсов, аккуратность рисунка и пр.). 4. Использование способов передачи объема предметов для придания техническому рисунку наглядности. При этом нужно показать не только приемы штриховки, как в учебнике, но и шрафировки (рис. 10), точечного оттенения. 5. При наличии таблиц следует показать примеры технических рисунков деталей. Закрепление материала Для закрепления материала в «Рабочей тетради» выполнить упр (с. 58 учебника). Можно ограничиться одним-двумя упражнениями. Задание на дом 1. По учебнику: Рис. 64 учебника выполнить технический рисунок детали, используя для изображения изометрическую проекцию. 3. Выполнить упражнения 16, 17, 18, если на их завершение на уроке не осталось времени. Урок 13 Проекции геометрических тел 90 Программный информационный материал Анализ геометрической формы предметов. Проекции геометрических тел. Мысленное расчленение предмета на геометрические тела призмы, цилиндры, конусы, пирамиды, шар и их части. Чертежи группы геометрических тел.
91 Комментарий к уроку Этот урок является насыщенным по объему информации о проецировании геометрических тел. Вначале необходимо рассказать учащимся об известных уже им многогранниках и телах вращения. При этом полезно иметь для демонстрации модели основных геометрических тел. Затем нужно подчеркнуть, что все окружающие нас предметы состоят из одного или нескольких геометрических тел. Эти тела, как правило, видоизмененной формы в связи с наличием на них плоских срезов, вырезов и пр. Но форма каждого геометрического тела имеет свои особенности, которые позволяют отличать их друг от друга на чертеже. Поэтому необходимо научиться строить их чертежи в прямоугольных проекциях и находить по изображению сложного предмета все тела, составляющие его форму. Для демонстрации процесса построения чертежей геометрических тел полезно использовать также модель плоскостей проекций. Содержание урока Проверка усвоенного Фронтальный опрос по теме «Технический рисунок» может быть проведен в такой последовательности: определение, назначение, последовательность построения, способы выявления объема и др. Изучение нового материала 1. Вступительная беседа (приведена в комментарии к уроку). 2. Анализ геометрической формы предмета ( 10 учебника). 3. Чертежи геометрических тел (начертить на доске, без аксонометрий). 4. Проекции группы тел (можно дать из учебника, рис. 83). Закрепление материала Вопросы на проверку усвоения нового материала. Выполнение упражнений, в том числе 19, 20 и занимательные задачи из «Рабочей тетради», в учебнике с. 62, 68, 69; рис. XI XIV Приложения. 91
92 Задание на дом 1. По учебнику: 10, Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Уроки 14, 15, Изображение элементов предмета Программный информационный материал Нахождение на чертеже вершин, ребер, образующих и поверхностей тел, составляющих форму предмета. Содержание уроков Проверка усвоенного Фронтальный опрос по теме «Проекции геометрических тел»: назначение анализа геометрической формы предмета; отличительные особенности изображения отдельных геометрических тел; условные знаки для выявления формы тел и др. Изучение нового материала 1. Показ учащимся на одной или нескольких моделях того, что на любом предмете, имеющем плоскогранную или криволинейную форму, можно выделить составляющие их форму такие элементы, как вершины, ребра, грани, кривые участки и др. Строя изображение предмета, их последовательно наносят на чертеже. При этом имеется в виду, что каждая точка на чертеже это проекция вершины или отрезка, если этот отрезок перпендикулярен плоскости проекций и т.д. 2. Далее на конкретном примере рис. 12 (чертеж выполняется на доске), последовательно показывается, как изображаются на каждой плоскости проекций вершины, ребра, плоские и кривые участки поверхности предмета. 3. На этом же примере рассматривается изображение ребер, перпендикулярных к плоскости проекций, рассказывается, как определить видимость вершин на чертеже на той или иной плоскости проекций. 4. Далее дается изображение граней параллельных и перпендикулярных к плоскости проекций.
93 Закрепление материала Выполнение упр в «Рабочей тетради». Построение проекций точек, лежащих на поверхности предмета. Здесь важно показать, что при решении некоторых графических задач требуется построить проекции точек, заданных на ребрах (точка А) и гранях предмета (точка В) или найти недостающие проекции точек, совпадающих с изображением вершин предмета (точка С) рис. 12. Учащиеся должны усвоить, что при построении проекций таких точек следует исходить из правила их принадлежности соответствующим элементам предмета. При этом необходимо изучать принадлежность точек, соответствующих этим элементам, по чертежу. Например, точка D принадлежит прямой L (рис. 13), если ее проекции d, d' принадлежат проекциям l, l' прямой, как и точка K (рис. 14), которая принадлежит ребру AB пирамиды. Для построения профильных проекций точек (рис. 15) используют постоянную прямую чертежа (рис. 91, 92, с. 75, 76 учебника). Задание на дом 1. По учебнику: 12; по усмотрению учителя некоторые упражнения из «Рабочей тетради» и учебника. 2. Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 17 Чертежи и аксонометрические проекции предмета Графическая работа 4 Содержание урока Графическая работа Работа состоит из двух частей. Начать ее лучше с выполнения второй части по наглядному изображению построить чертеж и нанести проекции точек (рис. 23 в «Рабочей тетради», рис. 99 в учебнике). Если учащиеся быстро справятся с заданием, то можно рекомендовать им и первую часть работы. 93
94 Урок Порядок построения изображений на чертежах Комментарий к уроку Этот материал вместе с анализом геометрической формы предмета и с изображением элементов предмета ( 12 учебника) является важным звеном в понимании приемов построения и чтения чертежей деталей. Этот материал дан в учебнике в нужном объеме, и дополнять его нет необходимости. Урок может быть построен в той последовательности, которая диктуется учебником. Содержание урока Проверка усвоенного Анализ Графической работы 4, показ характерных ошибок, допущенных учащимися. Изучение нового материала 1. Обоснование необходимости анализа геометрической формы предмета при построении его чертежа (демонстрируется таблица, разборная модель или рис. 100, 101 учебника). 2. Демонстрация деталей, форма которых изменена вырезами. Можно рекомендовать рассмотреть рис в учебнике. Устанавливается необходимость четкого представления геометрической формы выреза при построении и чтении чертежей предметов. Закрепление материала Для отработки рассмотренных приемов построения изображений предметов в учебнике на усмотрение учителя дано значительное количество упражнений, они содержатся и в «Рабочей тетради». Задание на дом 1. По учебнику: 13, п.п. 13.1, Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени.
95 Уроки 19, 20, 21 Построение третьей проекции по двум данным Графическая работа 5 Комментарий к урокам Приемы построения третьей проекции: изучение заданных проекций, представление общей формы изображенной детали, анализ формы отдельных элементов детали, проекционная связь, характерные особенности изображения этих элементов на заданных проекциях, последовательность построения третьей проекции и др. Содержание урока Изучение нового материала Построение третьего вида (третьей проекции). Приемы решения таких задач формируются у учащихся постепенно. Чтобы подготовить их к выполнению Графической работы 5, в учебнике приведены соответствующие примеры. Причем построение третьей проекции дается в двух видах: с использованием проекционной связи изображений и на основе анализа геометрической формы предмета. Графическая работа На уроке 19 выполнение учащимися упражнения 33 на форматах или в «Рабочей тетради». На уроке 20 упражнения 34, 35. На уроке 21 ГР 5. Задание на дом 1. По учебнику: 13, п.п. 13.3, Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Уроки 22, 23 Нанесение размеров Программный информационный материал Нанесение размеров на чертежах с учетом формы предмета. Использование знаков квадрата. 95
96 Комментарий к уроку Данный материал включен в программу с целью развития и углубления знаний учащихся о правилах нанесения размеров. В то же время это дает возможность использовать полученные навыки для нанесения размеров при выполнении чертежей по наглядным изображениям, геометрических построений, эскизов, сечений, разрезов, для решения других графических задач. Содержание урока Проверка усвоенного Анализ Графической работы 5, показ недостатков при определении геометрической формы деталей, расположении изображений и др. Изучение нового материала 1. Назначение размеров на чертеже, необходимость стандартизации правил. 2. Использование анализа геометрической формы детали с целью определения количества необходимых размеров для нанесения на чертеже (таблица или рис. 116 учебника). 3. На примере детали, подобной приведенной в учебнике на рис. 117 показать порядок простановки размеров на чертеже с учетом последовательности обработки. 4. Правила нанесения размеров фасок (показать на доске). Закрепление материала Выполнение приведенных в учебнике и «Рабочей тетради» упражнений (рис учебника). На уроке 22 рекомендуется выполнить упражнения 36, 37, на уроке 23 38, 39. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. 96
97 Урок 24 Геометрические построения. Сопряжения Программный информационный материал 1. Анализ графического состава изображений. Выполнение чертежей предметов с использованием геометрических построений: деление отрезка, окружности и углов на равные части. 2. Выполнение чертежей предметов с использованием сопряжений. Содержание урока Проверка усвоенного 1. Вопросы на обобщение знаний учащихся о правилах нанесения размеров на чертежах деталей; формулировка общих выводов. 2. Рассмотрение примеров на деление отрезков на две и более равные части и угла пополам (рис. 17). Эти сведения учащиеся должны помнить из уроков геометрии, в учебнике черчения они не приводятся. Изучение нового материала 1. Рассмотрение примера последовательности проведения анализа графического состава изображения, необходимого для выполнения чертежей деталей (рис. 123 учебника). 2. Демонстрация чертежей, где четко выявляется необходимость применения тех или иных геометрических построений. 3. Изложение правил деления окружности на 4, 3, 6 равных частей с использованием циркуля или циркуля и угольника. 4. Сопряжение: определение, примеры на чертежах, построение на доске сопряжения двух прямых (скругление угла), нахождение центров, точек и радиусов сопряжений (рис. 132 учебника). 5. Рассмотрение по учебнику примеров сопряжений, заданных на рис Сопряжение окружности с прямой дугой заданного радиуса. 97
98 Примеры построения сопряжений, приведенных в 15, п учебника, учащиеся рассмотрят самостоятельно на уроке и дома. Закрепление материала Выполнить упр. 40 (с. 103 учебника), упражнение на деление окружностей на равные части, упр. 41. Закрепление нового материала осуществляется постановкой вопросов, выполнением примеров на доске учениками. Можно использовать рис. 136 учебника. Задание на дом 1. По учебнику: Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 25 Чертеж детали с использованием геометрических построений Графическая работа б Содержание урока Проверка усвоенного Опрос по предыдущему материалу можно не проводить. Его лучше отнести к следующему уроку и провести вместе с анализом Графической работы 6 (см. урок 26). Графическая работа Учащиеся должны самостоятельно выполнить задание, пользуясь учебником. Учителю необходимо рассказать о требованиях, предъявляемых к выполняемой работе, предупредить возможные ошибки, показать образец. Урок 26 Развертки. Чтение чертежа Программный информационный материал Развертывание поверхностей некоторых тел. Чтение чертежей деталей. Практическая работа 7 «Устное чтение чертежей». 98
99 Комментарий к уроку Развертки геометрических тел логичнее рассматривать вместе с чертежами этих тел. Но, учитывая то обстоятельство, что уроки, относящиеся к изображению геометрических тел и их элементов, перегружены информационным материалом и что тема «Развертки» в учебнике «отодвинута» по времени ее изучения, мы сочли необходимым рекомендовать ее рассмотрение на данном уроке. Беседа может вестись по таблице или учебнику. На доске в этом случае вычерчивать развертки не обязательно. Желательно иметь для демонстрации модели разверток. Переходя ко второй теме урока чтению чертежей учитель сообщает учащимся, что для выполнения по чертежу развертки предмета необходимо сначала определить его геометрическую форму, размеры и пр., т.е. прочитать чертеж. Поэтому далее выясним, что следует иметь в виду под процессом чтения чертежа, в какой последовательности он осуществляется и др. Содержание урока Проверка усвоенного Просмотр работ учащихся, их анализ. Ответы на вопросы по выполненной работе; вопросы должны отражать существо изученного материала: перечислить виды геометрических построений, использованных при выполнении изображений на данном чертеже; что называют сопряжением двух геометрических элементов?; дать определение точек и центров сопряжений; как их определить на чертеже? и др. Изучение нового материала Беседа о развертках (см. комментарий к уроку). Чтение чертежей: учитель организует эту часть урока в соответствии с 17 учебника «Порядок чтения чертежей деталей» или по своему плану в зависимости от наличия демонстрационного и раздаточного материала, но с учетом необходимости выполнения практической работы 7. Практическая работа Выполнение практической работы 7 устное чтение чертежей (с. 115 учебника). При отсутствии времени на 99
100 уроке практическая часть работы, т.е. запись ответов на вопросы, может быть перенесена на дом. Задание на дом 1. По учебнику: 16, 17; упр. 42, рис Занимательные задачи, данные в учебнике (рис ). Урок 27 Выполнение чертежа предмета в трех видах с преобразованием его формы Графическая работа Комментарий к уроку Работа 8 состоит из решения нескольких задач (рис учебника). Учитель сам определяет, какие упражнения использовать для работы. Задания можно брать из «Рабочей тетради», а также из задач на преобразование изображений (рис. XV XVIII Приложения). Содержание урока Проверка усвоенного Краткий опрос по теме «Чтение чертежей деталей»: что означает понятие «чтение чертежа»?; какую информацию несет основная надпись?; в какой последовательности нужно читать заданные изображения (виды)?; какие отличительные особенности изображений детали позволяют устанавливать ее геометрическую форму?; какова суть анализа геометрической формы детали; какие условные знаки и надписи помогают выявить форму детали в целом и ее частей?; как узнать размеры детали и ее элементов по чертежу? и пр. Графическая работа Работа 8 может выполняться в «Рабочей тетради», а при ее отсутствии на формате или в тетради-конспекте. Учитель оказывает необходимую индивидуальную помощь или дает консультацию по выполнению работы для всего класса.
101 Задание на дом 1. Завершить начатую работу (если она не закончена в классе). 2. Выполнить дополнительные упражнения, не использованные ранее. Уроки 28, 29 Эскизы Программный информационный материал Выполнение эскиза детали. Содержание урока Изучение нового материала Обобщение знаний учащихся об эскизах. Уточнение понятий «эскиз», «чертеж», назначение эскизов. Требования к эскизам. Инструменты для обмера деталей. Последовательность выполнения эскиза. Использование условных знаков, обозначений. Проверка эскиза. Закрепление материала Контроль усвоения изложенной информации. Выполнение упражнений, например 43 (рис. 155 учебника) или в «Рабочей тетради». Задание на дом 1. По учебнику: Завершить упражнения, если на их выполнение на уроке не осталось времени. Урок 30 Эскиз и технический рисунок детали Графическая работа 9 Содержание урока Закрепление материала Повторение сведений об эскизах. 101
102 Графическая работа 1. Выполнение с натуры эскиза детали в необходимом количестве видов с нанесением основных размеров. 2. Технический рисунок детали выполняют лишь те учащиеся, которые досрочно справятся с работой по эскизированию. Урок 31 Выполнение эскизов деталей с включением элементов конструирования Графическая работа Содержание урока Графическая работа Работа может быть выполнена по условию, предложенному в учебнике (одно или несколько заданий рис ). Отдельные задачи можно задать на дом. Урок 32 Чертеж предмета (по аксонометрической проекции) Графическая работа 11 (контрольная) Комментарий к уроку Работа выполняется на формате; задания даны на рис. 160 учебника или в «Рабочей тетради». Урок 33 Обобщение знаний Комментарий к уроку Анализ контрольной работы. Обобщающая беседа о полученных учащимися знаниях и умениях по черчению. Учащимся предлагается несколько занимательных задач или организуется заранее подготовленное выступле-
103 ние учеников с небольшими рефератами или докладами и пр. Доклады можно сопровождать выполнением какихлибо упражнений или пояснений на доске. Для решения задач в оставшееся время можно взять неиспользованные задания на уроке 27 (рис учебника) и уроке 31 (рис ). Об использовании резервного времени Резервное время может быть использовано следующим образом: 1. Углубление знаний и умений учащихся по темам, рекомендованным программой: а) дополнительные сведения о проецировании (проецирование отрезков, прямых и плоских фигур, различно расположенных по отношению к плоскостям проекций (рис ), построение чертежей предметов со срезами (рис. 23), построение вырезов на геометрических телах (рис. 24; учебник, п. 13.3) и др.; в этом случае уроки посвящаются изучению элементов начертательной геометрии; б) некоторые теоретические сведения о техническом рисовании (выполняются 2 3 рисунка деталей или предметов); в) построение чертежей разверток некоторых предметов с изготовлением их из бумаги; Рис. 23. Построение чертежей многоугольников со срезами 103
104 г) решение различных графических задач, в том числе на преобразование изображений (задания, приведенные на рис учебника, или задания из Приложения (рис. XV XVIII): задачи на реконструкцию изображений, конструирование и др. («Методическое пособие» [2] 9, 10, 11). 2. Машинная графика. 3. Проведение конкурсов, выставок, викторин, отгадывание кроссвордов и пр. 4. Подготовка учащимися докладов и бесед на различные темы: история чертежа, применение графических изображений в различных отраслях знаний, на производстве, в деловом мире и пр. 5. Художественно-прикладная графика. 6. Производственные экскурсии и др. Рис. 24. Построение чертежей тел вращения со срезами 104
105 3.2. ВТОРОЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ На втором году обучения изучаются практически две темы «Сечение и разрезы» и «Сборочные чертежи». В связи с этим у учителя появляется большая возможность в самостоятельном распределении учебного материала по урокам, последовательности его рассмотрения, сочетании с упражнениями и т.д. Поэтому описания уроков по второму году обучения даны блоками, в которых уроки сгруппированы по подтемам. Это придает определенную наглядность данному поурочному плану, по сравнению с первым годом обучения, где дробление обуславливалось дидактическими целями и насыщенностью программного материала. 14. Примерное тематическое планирование учебного материала Таблица 7 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 1 Обобщение сведений о способах проецирования Выполнение чертежей: упражнения 44, Завершение классной работы Сечения Нахождение сечения по чертежу в прямоугольных проекциях: упражнение 46, 47 и подобные Завершение классной работы Графическая работа 12 Эскиз детали с выполнением сечений 21, 22. Завершение классной работы 21, 22 ГР
106 Продолжение табл. 7 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 5 Сравнение изображений, дополнение разрезов штриховкой: упражнения 48, 49, 50 6 Выполнение разрезов: упражнения Разрезы 51, 52, 53 7 Выполнение разрезов: упражнения 54, 55 8 Выполнение разрезов: упражнения 56, Завершение классной работы Графическая работа 13 Эскиз детали с выполнением необходимого разреза Завершение классной работы ГР Графическая работа 14 Чертеж детали с применением разреза Завершение классной работы ГР Практическая работа 15 Чтение чертежей 28, 29. Завершение классной работы 28, 29 ПР Графическая работа 16 Эскиз детали с натуры Завершение классной работы ГР
107 Продолжение табл. 7 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 13 Выполнение эскиза: упражнение 58 и (или) подобные Изображение резьбы. 14 Выполнение эскизов не стандарт- Эскизы деталей с ных резьбовых деталей с натуры или резьбой 15 по наглядному изображению 31. Завершение классной работы Чертеж болтового соединения Эскиз болтового соединения: упражнение 59 30, 32, п Завершение классной работы 30, 32, п Графическая работа 17 Чертеж болтового или шпилечного соединения 32, п Завершение классной работы 32, п ГР Чертежи типовых соединений деталей Чтение чертежей соединений деталей: упражнения 60, 61, Завершение классной работы Сборочные чертежи Ответы на вопросы по сборочному чертежу: упражнения 63, Завершение классной работы
108 Продолжение табл. 7 уроков Тема урока (обобщенно) Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Разделы учебника 20 Сборочные чертежи Выполнение штриховки на разрезах соединений деталей: упражнения 65, 66, Сборочные чертежи Чтение сборочных чертежей по приведенному плану: упражнение 69 35, 36. Завершение классной работы 35, Графическая работа 18 Чтение сборочных чертежей 37. Завершение классной работы Деталирование сборочного чертежа изделия. Выполнение чертежей деталей 5,4 рис. 240; 24 Деталирование 1,3 рис. 244; 25 2,3 рис. 245; 26 3,4 рис. 246; рис. 247; 1,3 рис Завершение классной работы Графическая работа 19 Деталирование сборочного чертежа изделия 37. Завершение классной работы 37. ГР
109 уроков Тема урока (обобщенно) 29 Практическая работа 20 «Решение творческих задач с элементами конструирования» Графическая и практическая деятельность учащихся Задание на дом Конструирование отдельных деталей к изделиям, изменение конструкции деталей, выполнение чертежей эскизов разработанных деталей Завершение классной работы Окончание табл. 7 Разделы учебника ПР Чтение строительных чертежей Чтение строительных чертежей с использованием справочных материалов 38, 39, 40 38, 39, Практическая работа 21 Чтение строительных чертежей 38, 39, 40 38, 39, 40, ПР Графическая работа 22 Выполнение чертежей деталей по сборочному чертежу контрольная работа ГР Резервное время 34 Выполнение чертежей по проекционному и машиностроительному черчению 109
110 15. Иллюстрированное планирование учебного материала Таблица 8 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Обобщение сведений о способах проецирования Сечения Графическая работа
111 5 урок 6 урок 7 урок 8 урок Разрезы: горизонтальные, фронтальные, профильные Соединение вида и разреза 9 урок 10 урок 11 урок 12 урок Графическая работа 13 Графическая работа 14 «Чертеж детали с разрезом» Графическая работа 15 «Чтение чертежей» Графическая работа 16 «Эскиз с натуры» 111
112 Продолжение табл урок 14 урок 15 урок 16 урок Изображение резьбы. Эскизы деталей с резьбой Эскизы деталей с резьбой Чертеж болтового соединения 17 урок 18 урок 19 урок Графическая работа 17 «Чертеж болтового или шпилечного соединения» Чертежи типовых соединений деталей Сборочные чертежи 112
113 20 урок 21 урок 22 урок 23 урок Сборочные чертежи Сборочные чертежи Графическая работа 18 Деталирование а) 113
114 Окончание табл урок 25 урок 26 урок 27 урок Деталирование Деталирование Деталирование Деталирование 114
115 28 урок 29 урок 30 урок 31 урок Графическая работа 19 Практическая работа 20. «Решение творческих задач с элементами конструирования» Чтение строительных чертежей. Практическая работа урок уроки Графическая работа 22 Резервное время 115
116 16. Рекомендации по организации и проведению уроков Урок 1 Обобщение сведений о способах проецирования Комментарий к уроку Цель урока систематизировать знания учащихся о способах построения чертежей и правилах их оформления, выполнить некоторые упражнения. Урок может быть оснащен моделями, таблицами, чертежами. Содержание урока Проверка усвоенного После краткой вступительной беседы, включающей в себя повторение материалов первого года обучения, можно предложить несколько упражнений, в том числе занимательного характера. Вот некоторые из них: Сосчитайте, сколько отрезков изображено на рисунке (условие вычерчивается на доске, рис. 25, а). Сколько геометрических фигур изображено на рисунке (рис. 25, б), в том числе: четырехугольников, треугольников? Сколько различных квадратов с вершинами в данных точках можно начертить на рисунке (рис. 25, в)? Считайте, что на каждом из видов, приведенных на рис. 26, пропущено несколько линий, которые являются изображением ребер и граней отдельных частей детали, в том числе вырезов, углублений, отверстий и пр. Начертите наибольшее количество чертежей, состоящих из трех видов, которые являются изображениями реальных деталей (можно предложить несколько минут на исполнение). A C D E B а) б) в) Рис. 25. Способы проецирования 116
117 Рис. 26. Задание для упражнений Выполнить в тетради-конспекте или в «Рабочей тетради» упр. 44, 45 из учебника (рис. 161, 162). После этого можно провести опрос учащихся по изученному материалу первого года обучения, затем обобщающую беседу. Задание на дом По учебнику: Завершить выполнение и оформление классной работы. Уроки 2, 3 Сечения Программный информационный материал Сечения. Правила выполнения наложенных и вынесенных сечений. Обозначение сечений. Графическое обозначение материалов на сечениях. Комментарий к урокам Методические требования к изучению темы «Сечения и разрезы» изложены в данном пособии с. 214). Достаточно полно этот материал представлен и в «Методике обучения черчению» [9], а также во многих работах Н.Г. Преображенской [12 и др.]. Успех изложения материала темы, а она считается одной из трудных, зависит от хорошей оснащенности уроков: динамических наглядных пособий, таблиц из других 117
118 учебных дисциплин, где используются сечения и разрезы для изображения растений, живых организмов, внутреннего устройства приборов и устройств в физике и др. Урок Содержание урока Изучение нового материала 1. Углубление знаний учащихся об изображениях на чертежах, показ чертежей деталей, для выявления внутренней геометрической формы которых целесообразно использовать разрезы (демонстрируются модели, таблицы, чертежи и пр., но на уровне первичных элементарных сведений, без детализации, которая будет осуществлена на 5 уроке). 2. Демонстрация моделей предметов и деталей (например, оси, валы, стойки и пр.), для выявления геометрической формы которых на чертеже недостаточно основных или даже местных видов («громоздкость» чертежа, затруднение в чтении и пр.), а применение разреза на таком чертеже нецелесообразно. В этом случае используют еще один вид изображений сечение. 3. Обоснование необходимости использования сечений для выявления поперечной формы предмета. Определение сечения. Использование чертежей моделей для показа сущности получаемого изображения. 4. Расположение сечений: вынесенные, наложенные (рис учебника). Подробно рассматривать наложенные сечения не обязательно. Закрепление материала Повторение и обобщение изложенного учителем. Выполнение упражнений: рис. 168 учебника или упр. 46, 47. Урок З Содержание урока Проверка усвоенного Опрос учащихся по материалу прошлого урока.
119 Изучение нового материала 1. Обозначение сечений на чертеже: использование стрелок, указание сечения буквами. 2. Особенности выполнения сечений. 3. Выполнение упр. 46, 47 (рис. 176 учебника) или в «Рабочей тетради» или упр. из «Карточек-заданий» [3]. Закрепление материала Резюме учителя по всей подтеме «Сечения». Опрос учащихся по изложенному учителем материалу. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 4 Эскиз детали с выполнением сечений (с натуры или по наглядному изображению) Графическая работа 12 Содержание урока Проверка усвоенного Опрос учащихся по всему материалу подтемы «Сечения». Графическая работа Выполнение Графической работы 12. Подведение итогов. Задание на дом 1. После выставления оценок, завершить Графическую работу 12, если в классе ученики не успели это сделать. Уроки 5, 6 Разрезы Программный информационный материал Разрезы. Различия между разрезами и сечениями. Простые разрезы (горизонтальные, фронтальные, профиль- 119
120 ные). Соединение части вида с частью разреза. Обозначение разрезов. Местные разрезы. Особые случаи разрезов. Применение разрезов в аксонометрических проекциях. Урок Содержание урока Изучение нового материала Назначение разрезов для выявления внутренней геометрической формы предмета; определение разреза; различие между разрезом и сечением; штриховка на разрезе. Закрепление материала Выполнение упр. 48, 49, 50 (рис. 180, 183, 184 учебника) или в «Рабочей тетради». Упражнения 48, 49 рекомендуется выполнять с помощью электронного учебника. Урок 6 Содержание урока Изучение нового материала Классификация разрезов; обозначение разрезов; местные разрезы. Дается материал о типах и наименовании разрезов в зависимости от положения секущих плоскостей (п учебника), об обозначении некоторых разрезов (п. 24.3), использовании разомкнутой линии, положении стрелок, применении буквенных обозначений. На примерах, выполненных на доске, показывается использование местного разреза. Закрепление материала Выполнение упр. 51, 52, 53 (рис учебника) и в «Рабочей тетради». Размеры деталей на отдельных чертежах можно не наносить. Задание на дом 1. По учебнику: 23, Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать.
121 Уроки 7, 8 Содержание уроков Изучение нового материала Соединение вида и разреза, особые случаи разрезов, применение разрезов в аксонометрических проекциях. Закрепление материала Анализ обоснования необходимости использования при изображении одной и той же детали сочетания одновременно двух типов изображений вида и разреза; раскрывается порядок такого сочетания, правила использования на чертеже. Выполнение упр (рис. 188, 193, 194, 195 учебника) или в «Рабочей тетради». По примерам в учебнике даются некоторые сведения об использовании разрезов, когда секущая плоскость проходит вдоль тонкой стенки детали и спиц маховиков, называются способы выявления материала детали путем графических обозначений (рис. 198 учебника) и использования разрезов при изображении предметов в аксонометрических проекциях (п учебника). В конце урока проводится опрос учащихся. Задание на дом 1. По учебнику: Можно рекомендовать закончить упражнения, если в классе ученики не успели это сделать. Урок 9 Эскиз детали с выполнением необходимого разреза Графическая работа 13 Содержание урока Проверка усвоенного Проводится фронтальный или индивидуальный опрос. Графическая работа Эскиз детали выполняется с натуры. При отсутствии раздаточного материала можно воспользоваться нагляд- 121
122 ными изображениями деталей (рис. 200 учебника). Эскиз детали выполнить по аксонометрии в «Рабочей тетради» (рис. 48 а, б). Задание на дом Завершение классной работы. Урок 10 Чертеж детали с применением разреза Графическая работа 14 Комментарий к уроку Задание на работу приведено на рис. 201 учебника и на рис. 49 а, б из «Рабочей тетради». Условие задания можно усложнить: дополнительно выполнить технический рисунок детали с применением выреза. Задание на дом Завершение классной работы. Урок Условности и упрощения на чертежах. Чтение чертежей Практическая работа 15 Программный информационный материал Определение необходимого и достаточного числа изображений на чертежах. Выбор главного изображения. Чтение и выполнение чертежей, содержащих условности. Решение графических задач, в том числе творческих. Комментарий к уроку Изучая эту тему, учащиеся еще раз возвращаются к проблеме выбора необходимого количества изображений, установления главного изображения при выполнении чертежей в прямоугольных проекциях. Если в предыдущем классе учащимся сообщалось об использовании только ви-
123 дов на чертеже ( 5, 18 учебника и др.), то теперь разговор должен идти о выборе как видов, так и разрезов, и сечений детали. При этом в качестве главного изображения может быть выбран разрез или часть (половина) вида с частью (половиной) разреза. Учащиеся уже знакомы со многими условностями и упрощениями на чертежах (использование штриховых линий, знаков радиуса, диаметра, квадрата, замена одного из видов детали записью толщины и длины детали и др.). В новой теме приводятся дополнительные сведения о разрыве изображения, о замене изображений одинаковых элементов детали, например, отверстий, выступов и пр. записью их количества (рис. 18). В качестве неполных изображений можно дополнительно к материалу учебника показать учащимся случаи выполнения изображений, когда вид и разрез представляет собой симметричную фигуру (рис. 19), в этом случае допускается вычерчивать только половину (до осевой линии) вида или несколько больше половины изображения с проведением линии обрыва. Можно продемонстрировать учащимся случай, когда вместо полного вида допускается показывать на чертеже лишь отдельные элементы детали, если при этом хорошо читается ее форма. Например, на чертеже (рис. 20) вместо вида сверху дано изображение только шпоночной канавки. Можно включить в материал урока изображение дополнительных видов (рис. 21), плавных переходов (рис. 22), использование на чертежах различных знаков и др. Однако основное внимание на уроках нужно обратить на закрепление знаний учащихся по выполнению чертежей и эскизов деталей с применением сечений и разрезов. Для этой цели можно использовать имеющиеся в учебнике задания, изменив при необходимости их условия (упр , 56 57, «Карточки-задания» [8], а также рис. XIX XXII Приложения). Теперь, когда учащиеся получили дополнительные сведения об использовании условностей и упрощений при выполнении чертежей деталей, нужно снова вернуться к теме в целом, использовав необходимые упражнения по построению и чтению чертежей, содержащих сечения и разрезы. 123
124 На этом уроке необходимо сначала выполнить программные требования: провести устное чтение чертежей (рис. 206, 207 в учебнике, с в «Рабочей тетради»). Для этой цели нужно вспомнить с учащимися несколько общих правил чтения чертежей, содержащих не только виды, но и разрезы и сечения, выполнить приведенные в учебнике задания. Содержание урока Проверка усвоенного Графическая работа 1. Повторение материала об изображениях: а) чертеж как графический документ; б) требования, предъявляемые к чертежам; в) способы изображения предметов на чертежах; г) изображения, установленные стандартом для выявления геометрической формы деталей и др. 2. Повторение сведений о процессах чтения чертежа: а) чтение основной надписи, информация, заложенная в ней; б) чтение изображений виды, разрезы, сечения, заданные на чертеже; в) знаки и обозначения, относящиеся к выявлению геометрической формы предмета и его частей; г) условности и упрощения на чертеже; д) анализ по чертежу геометрической формы предмета для установления или уточнения конструкции предмета и его элементов; е) чтение размеров и др. надписей. 3. После этого рассматривается чертеж детали (рис. 206 учебника) с ответами на поставленные в условии задания вопросы. 4. Затем в последовательности сформулированных вопросов (рис. 206 учебника), учащиеся самостоятельно изучают изображение детали, заданное на рис. 207 учебника. 5. По завершении устного чтения чертежа учащиеся выполняют технический рисунок детали «опора» (рис. 207 учебника) и технические рисунки некоторых ее элементов (цилиндрические отверстия одно из них; конические фаски одну; призматический элемент его можно представить просто как призму и т.п.). Рисунок всей детали можно не выполнять, сделав рисунки только ее элементов или подобрать для учащихся другие задания. 6. Перед выполнением технического рисунка необходимо напомнить учащимся основные правила его построения. 124
125 Задание на дом Завершение графической работы, если ученики не успели ее доделать. Урок 12 Эскиз с натуры. Графическая работа 16 Содержание урока Графическая работа 1. Вступительная беседа учителя, объяснение задания. 2.Выполнение работы по составлению эскиза предложенной каждому учащемуся детали. Если у учителя нет нужного количества деталей или моделей, можно предложить фотографии деталей, в том числе взятые из интернета. 3. Контроль за ходом выполнения работы, индивидуальная или фронтальная помощь учащимся, анализ работы в целом. Задание на дом Завершение графической работы, если ученики не успели ее доделать. Уроки 13, 14, 15 Изображение резьбы Программный информационный материал Изображение резьбы на стержне и в отверстии. Обозначение метрической резьбы. Содержание урока Изучение нового материала Показ деталей с резьбой, функции резьбы, назначение деталей с резьбой. 125
126 Условное изображение резьбы на чертежах на стержне и в отверстии (пример на доске), резьба видимая и невидимая. Примеры обозначения резьб. Примечание: 31, п и упр. 58 (рис. 215 учебника) даны как факультативные. Закрепление материала Можно использовать названное выше упражнение. Однако целесообразнее дать задание на дополнение на чертежах изображений резьбы (рис. XXIII Приложения). На уроках учащиеся должны выполнить один два эскиза деталей с резьбой, например, по наглядному изображению или с натуры. Уроки 16, Программный информационный материал Разъемные соединения деталей: болтовые и шпилечные Комментарий к урокам На уроке 16 учащиеся должны выполнить эскиз болтового соединения (упражнение 59). При выполнении эскиза соединения можно ограничиться двумя изображениями фронтальным разрезом и видом сверху. На уроке 17 ученики выполняют Графическую работу 17 «Чертеж болтового или шпиличного соединения». Если у учителя нет достаточного количества комплектов резьбовых соединений, можно сообщить учащимся только обозначение стандартного резьбового изделия, например Болт М10х40, остальные размеры можо определить из условных соотношений, приведенных на рис. 217 и 219 учебника. Закрепление материала На 16 уроке можно вернуться к изображению резьбы, повторив теоретический материал. Затем дать по таблице или по рис учебника правила изображения на чертежах болтовых и шпилечных соединений.
127 Для закрепления материала учитель рассматривает вместе с учащимися вопросы (с. 170 учебника), формулируя ответы. Урок 18 Чертежи типовых соединений деталей Программный информационный материал Виды соединений деталей: разъемные, неразъемные общие сведения, примеры, назначение, характеристика. Резьбовые соединения, их особенности. Взаимозаменяемость: примеры. Разъемные соединения деталей: болтовые, шпилечные, винтовые, шпоночные и штифтовые. Ознакомление с условностями изображения и обозначения на чертежах неразъемных соединений (сварных, паяных, клеевых). Упрощенное изображение резьбовых соединений. Работа со стандартами и справочными материалами. Чтение чертежей, содержащих изображения изученных соединений деталей. Выполнение чертежей резьбовых соединений. Графическая работа 17. Комментарий к урокам Тема «Сборочные чертежи», куда входит и подтема «Соединение деталей», достаточно хорошо изложена в учебнике. Рассматривая этот материал, следует иметь в виду, что сборочные чертежи даются как средство понимания изображенных на них предметов. Поэтому все условности, принятые при изображении соединений деталей, сборочных единиц и пр., изучаются с целью использования их во время чтения сборочных чертежей, в том числе и в процессе деталирования таких чертежей. Содержание урока Закрепление материала Предложенный в учебнике материал по соединениям деталей достаточен для подготовки учащихся к чтению сборочных чертежей. 127
128 Урок 18 отводится на ознакомление учащихся с чертежами шпоночных и штифтовых соединений и выполнение упр. 61, 62 из учебника. Проверка усвоенного Для упражнений можно использовать не только упр. 61, 62 из учебника, связанные с чертежами шпоночных и штифтовых соединений, но и задания на построение изображений деталей в соединении (рис. XXIV Приложения) и др. Для ознакомления класса с условием задания (рис. XXIV Приложения) можно вызвать к доске ученика, предложив ему перечертить условие, пока учитель с классом будет вести другую работу: фронтальный опрос, консультации и пр. или показать на электронной доске готовый чертеж. Затем все учащиеся перечерчивают с доски условие и, после разъяснения учителем требования задачи, выполняют чертеж. Не следует углубляться в изучение чертежей шпоночных и штифтовых соединений, как и в целом темы «Соединения деталей». Лучше освободить время для различных упражнений, в том числе по чтению чертежей, выполнению эскизов, чертежей технических рисунков деталей и пр. Уроки 19, 20, 21 Сборочные чертежи Изображения на сборочных чертежах. Некоторые условности и упрощения на сборочных чертежах. Штриховка сечений смежных деталей. Размеры на сборочных чертежах. Чтение сборочных чертежей. Комментарий к урокам Материал рассматривается в той последовательности и в том объеме, которые даны в учебнике. Там же предлагаются чертежи для чтения (рис ). Их достаточно, чтобы выполнить и практическую работу 18 «Чтение сборочных чертежей». Процесс чтения сборочных чертежей рекомендуется осуществлять, используя наглядные изображения изде- 128
129 лий. Это позволит учащимся сравнить рисунок того или иного изделия с его изображением в прямоугольных проекциях, а также обеспечить выполнение второй части работы построение технических рисунков некоторых деталей. Необходимо проконтролировать правильность представления геометрической формы детали по сборочному чертежу. Урок 19 Содержание урока Проверка усвоенного Демонстрация одного-двух сборочных чертежей изделий, знакомых учащимся (например, закаточной машинки и др.). Опрос с целью выяснения имеющихся знаний о сборочных чертежах: назначение таких чертежей; наличие спецификации; применяемые изображения; разрезы идр. Изучение нового материала Определение понятия «сборочный чертеж». Особенности сборочных чертежей: изображение не одной детали, а сборочной единицы или ее части; наличие данных для сборки изделия, контроля, а в некоторых случаях и изготовления; информация о взаимном расположении и соединении деталей и принципе работы изделия и др. Виды, разрезы, сечения, местные виды и местные разрезы на сборочных чертежах (примеры на таблицах или демонстрация учебных чертежей). Основная надпись и спецификация. Особенности применения разрезов на сборочных чертежах, штриховка смежных деталей. Размеры, наносимые на сборочных чертежах. Закрепление материала Фронтальный опрос по изложенному материалу. Выполнение по заданию учителя (упр , с учебника). Некоторые из них могут быть выполнены дома. Упражнения есть и в «Рабочей тетради». 129
130 Уроки 20, Содержание уроков Опрос по материалу предыдущего урока. Изучение нового материала Порядок чтения сборочных чертежей ( 35 учебника). Показ условностей и упрощений, применяемых на сборочных чертежах ( 36 учебника). Проверка усвоенного Выполнение упражнений 65, 66, 67, 69 (рис. 235, 236, 240, с. 183, 184, учебника). Чтение учащимися других сборочных простых чертежей, предложенных учителем. Подведение итогов по рассмотрению темы «Сборочные чертежи». Подготовка к выполнению практической работы 18. Урок 22 Чтение сборочных чертежей Практическая работа 18 Содержание урока Практическая работа Задания на чтение чертежей можно взять на рис учебника (или в «Рабочей тетради»). Можно предложить задания из «Карточек-заданий» [8], оставив чертежи в учебнике для самостоятельного изучения или выделив для этого дополнительное время (например, еще один урок за счет резервного времени). Задание на дом Завершение графической работы, если ученики не успели ее доделать. Уроки 23, 24, 25, 26, 27 Деталирование Комментарий к урокам Цель уроков сформировать у учащихся понятие «деталирование», дать некоторые упражнения по выполне-
131 нию чертежей деталей по сборочному чертежу, закрепить знания по чтению сборочных чертежей. Изучение нового материала Изложение нового материала следует провести в той последовательности и с тем иллюстративным материалом, которые содержатся в 37 учебника. Упражнения лучше взять такие, в которых необходимо выполнить чертежи по сборочному чертежу. Если у учителя нет раздаточного материала по сборочным чертежам, рекомендуем воспользоваться рисунками 240, из учебника. Урок 28 Деталирование. Графическая работа 19 Задание на графическую работу, указания к ней даны в учебнике (в «Рабочей тетради»). Его можно взять из «Карточек-заданий» [8] и других сборников. Задание усложняется за счет выполнения технических рисунков некоторых деталей. Уроки 29 Решение творческих задач с элементами конструирования Практическая работа 20 Комментарий к урокам Выполнение работы можно свести к проработке заданий из учебника. Можно заимствовать задания из других пособий, используя их обоснование и методику, предложенную В.А. Гервером [7]. Для упрощения характера работы (особенно для девушек) можно предложить другие задачи, которые условно можно отнести к задачам на конструирование. Это, например, группа задач на преобразование (рис. XV XVIII Приложения). Типы таких задач рассмотрены в «Методическом пособии» [2] ( 9). В данном учебном пособии описана методика решения других конструкторских задач ( 6). 131
132 Уроки 30, Чтение строительных чертежей Программный информационный материал Понятие об архитектурно-строительных чертежах, их назначении. Отличие строительных чертежей от машиностроительных. Фасады. Планы. Разрезы. Масштабы. Размеры на строительных чертежах. Условные изображения дверных и оконных проемов, санитарно-технического оборудования. Чтение несложных строительных чертежей. Работа со справочником. Комментарий к урокам На первом из этих уроков мы предлагаем изложить весь теоретический материал: 3 4 страницы текста учебника и несколько чертежей. Необходимые сведения даны в учебнике в достаточном количестве. На другом уроке рекомендуем организовать работу по чтению чертежей. Можно построить работу по-другому: на первом уроке дать материал ( 38, 39), а «Порядок чтения строительных чертежей» ( 40) рассмотреть на втором уроке, на котором и провести чтение чертежей. На первый урок в этом случае для закрепления материала необходимо подобрать специальные упражнения. Можно, например, рекомендовать выполнить план класса, в котором проходит урок, другого учебного кабинета, какой-либо постройки и пр. или взять условие из «Карточек-заданий» [8] (задание 25). В качестве справочника учащиеся используют рис из учебника. Для выполнения Графической работы 21 необходим раздаточный материал («Карточки-задания» задание 24). Урок 32 Графическая работа 22 (контрольная) Чертеж детали Комментарий к уроку Задание на контрольную работу в учебнике не приведено. Суть ее состоит в выполнении чертежа детали по сборочному чертежу (деталирование). В этом случае учитель должен подготовить комплект сборочных чертежей
133 (несколько вариантов). Учащимся предлагается выполнить чертежи разных деталей, входящих в тот или иной сборочный чертеж, одной или двух деталей, если они простые по форме. Условие работы имеется и в «Карточкахзаданиях» [8] 6 вариантов. Если у учителя нет раздаточного материала, можно предложить учащимся выполнить задания, использовав имеющиеся в учебнике сборочные чертежи (рис. 232, 238, 240, ). Из сборочного чертежа одного изделия можно взять 2 3 детали, входящие в сборочную единицу. Уроки 33, 34 Обзор разновидностей графических изображений Программный информационный материал Области применения технических рисунков и чертежей, схем (кинематических и электрических), диаграмм, графиков и пр. Комментарий к урокам На 33 уроке дается анализ контрольной работы, проводится итоговая беседа об изученных проекционных изображениях, рассматривается таблица из учебника (рис. 267), примеры применения различных графических изображений на практике. Можно заранее раздать нескольким учащимся темы: виды диаграмм; графики в математике (физике, географии); использование графических изображений на уроках природоведения; изображения в филологии, медицине, истории, схемы; объекты художественной и прикладной графики и пр. На резервных уроках учитель может предусмотреть также: выполнение графических работ, решение задач и пр.; продолжение начатого на первом году обучения элементов начертательной геометрии, технического рисования, схем, основ машинной графики, прикладных форм графики, подготовку докладов и пр.; проведение экскурсий; архитектурно-строительное черчение: генпланы, конструктивные элементы зданий, чертежи объектов различного назначения, схемы коммуникаций и пр. 133
134 ГЛАВА 4. ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ШКОЛЬНОГО КУРСА ЧЕРЧЕНИЯ Графический компонент образования в общетеоретической и практической подготовке учащихся 1. Черчение в школе является той учебной дисциплиной, при изучении которой учащиеся овладевают процессами оперирования различными видами графических изображений и графической деятельности. При этом графическая деятельность учащихся в школе должна выступать в качестве общеобразовательного и воспитательного средства, как источник знаний и средство формирования графической грамоты. Через графическую деятельность реализуются одновременно такие познавательные процессы, как ощущение, восприятие, представление, мышление и др., благодаря чему у ученика создается общность многих психических функций. При построении чертежа эти процессы к тому же сочетаются и координируются с кинестезическими и моторными функциями рук, что является, согласно данным психологии, важнейшим условием дифференцировки пространственных отношений объектов. В последние годы резко повысилась информативность графических изображений, что предопределило переход черчения к компьютерной графике. В связи с этим школьный графический компонент образования должен обеспечивать: 1) развитие пространственных представлений учащихся; 2) подготовку учащихся к творческой деятельности; 3) подготовку учащихся к конструкторско-технологической и творческой деятельности, различным видам моделирования; 4) формирование у учащихся основ графической грамоты и навыков графической деятельности;
135 5) осуществление связи обучения с техникой, производством, технологией, знакомство учащихся с устройством деталей машин и механизмов; 6) развитие наблюдательности, глазомера, измерительных навыков учащихся; 7) формирование художественного вкуса и элементов общей культуры. 2. В связи с новыми задачами школы в современных условиях возникла необходимость пересмотра содержания графического образования учащихся. Под графическим образованием мы будем понимать ту совокупность знаний, умений и навыков, которые должны быть получены учащимися в результате их подготовки в школе в процессе изучения черчения, факультативного курса, других дисциплин. Графическая подготовка процесс, обеспечивающий формирование у учащихся рациональных приемов чтения и выполнения различных графических изображений, встречающихся в многоплановой трудовой деятельности человека. Графическая подготовка дает основы графической грамоты, позволяющей учащимся в некоторой степени ориентироваться в чрезвычайно большом объеме графических информационных средств. В школе графическая грамотность формируется совокупностью многих факторов учебной деятельности, протекающей на уроках целого ряда дисциплин при ведущей роли предмета «Черчение». Эта дисциплина дает теоретические основы правил построения, чтения и оформления различных графических документов, а также делает возможным формирование у учащихся обобщенных приемов графической деятельности, используемых как при изучении других школьных дисциплин, так и в практической работе. В связи с этим процесс поиска дидактических средств повышения качества графической подготовки учащихся общеобразовательной школы, разработка ее нового содержания следует рассматривать как общепедагогическую проблему, а в контексте с работой по подготовке и повышению квалификации кадров в системе непрерывного образования и как государственную задачу. 135
136 3. Известную работу в части пересмотра содержания графического образования в последние годы провели доктора наук, профессора В.А. Гервер, В.В. Степакова, Л.Н. Анисимова, Н.Г. Преображенская и другие ученые. Ими предпринята попытка разработать «Российский стандарт по черчению для общеобразовательной школы». 4. «Концепция содержания образования по черчению» определяет роль графического языка в рамках национальной доктрины образования Российской Федерации, условия обеспечения качественной графической подготовки, предпосылки «рассмотрения графического образования как необходимой составляющей содержания общего образования, отвечающей принципам гуманизации, гуманитаризации, культуросообразности, обеспечивающих коммуникативное и технологическое образование учащихся». Концепция дает характеристику предназначения предмета «Черчение», определяет понятие графического образования, как «процесс развития и саморазвития школьника, связанный с овладением графической культурой и графической грамотностью». «Графическая культура школьника, указывается в концепции, это совокупность знаний о графических методах, способах, средствах, правилах отображения и чтения информации, ее сохранению, передачи, преобразования и использованию в науке, производстве, дизайне, архитектуре, экономике, общественных сферах жизни общества, а также совокупность графических умений, позволяющих фиксировать и генерировать результаты репродуктивной и творческой деятельности». В концепции сформулированы цели обучения черчению и получения графического образования, которое должно быть «направлено на подготовку грамотных выпускников школ в области графической деятельности»; определены содержание предмета «Черчение» и его структура, которая охватывает такие образовательные линии, как «Типы графических изображений», «Графические системы, методы, способы, средства выполнения и чтения графических изображений», «Формирование. Конструирование. Моделирование». 5. Вместе с разработкой федеральных документов, регламентирующих преподавание черчения как самостоятельного курса основной школы, на местах предпринима- 136
137 ются попытки разработки программ графического образования с учетом особенностей того или иного региона. Так, при разработке концепции и программы развития графического образования общеобразовательных учреждений в Республике Башкортостан (Хакимов Г.Ф. Графическое образование и методическое мастерство учителя//школа и производство ) были использованы следующие принципы их реализации: целесообразность, научность, историчность, гуманитаризация, политехничность, универсальность, связь с практикой, стандартность, вариативность, региональность, дифференциация, технологичность. Исходя из этого было предопределено содержание графических дисциплин основной (инвариантной) части и курсов по выбору (вариативная часть). 18. Концептуальные идеи программы черчения 1. Программа школьного курса черчения это нормативный документ, определяющий базовый уровень графической подготовки учащихся. Она включает перечень теоретических сведений, необходимых для формирования основ графической грамоты, и список обязательных графических работ, дающих учащимся необходимый уровень практических умений и навыков. В настоящее время для основной школы Российской Федерации опубликовано несколько программ, названных авторскими. В их числе: «Черчение. 9 класс» (ответственный редактор В. И. Якунин); «Черчение. 7 9 классы» (под ред. В. В. Степаковой); «Черчение с элементами компьютерной графики. 7 9 классы» (под ред. В. В. Степаковой); «Черчение. 7 8 классы» (ответственный редактор В. А. Гервер); «Черчение. 8 9 классы» (под ред. Ю. П. Шевелева). Учителю и администрации школы предоставляется право выбора программ из числа рекомендованных. Эти программы обеспечивают реализацию «Обязательного минимума содержания образования по черчению». 2. Обязательный минимум содержания образования включает следующие программные темы (линии): 1) объекты графических изображений и их пространственные характеристики; 137
138 2) графическое отображение геометрической и технической информации об изделиях; 3) графические изображения и документацию, применяемые в различных сферах производства; 4) использование ГОСТов ЕСКД при разработке конструкторской документации; 5) элементы конструирования и моделирования изделий; 6) геометрические построения на чертежах. 3. Укажем на некоторые характерные особенности прораммы черчения для 9 класса (ответственный редактор доктор технических наук, профессор В. И. Якунин). Программа исходит из необходимости формирования в школьном курсе черчения графической культуры учащихся, развития мышления и творческого потенциала личности. Это новые подходы к определению целей графической подготовки школьников. Программа указывает, что графическая культура это «совокупность достижения человечества в области освоения графических способов передачи информации». Применительно к школьному курсу это «уровень совершенства, достигнутый школьниками в освоении графических методов и способов передачи информации, который оценивается по качеству выполнения и чтения чертежей». Поэтому процесс формирования графической культуры учащихся должен быть направлен прежде всего на овладение ими таким средством информации, которым является графический язык. Исходя из этих целей программа формулирует конкретные задачи обучения черчению в школе: 1) сформировать необходимый объем знаний об основах проецирования и способах построения чертежей (эскизов), аксонометрических проекциях и технических рисунках; 2) научить читать и выполнять несложные чертежи, эскизы и другие изображения; 3) развить пространственные представления и образное мышление; 4) сформировать умения применять графические знания на практике. Программа содержит: методические рекомендации по преподаванию черчения; краткий тематический план; содержание учебного материала, рассчитанного на 34 ч 138
139 (по одному часу в неделю); «Обязательный минимум графических работ» (их 8); требования к знаниям и умениям школьников, к оценке работ учащихся. 4. Рассмотрим основные идеи программы черчения авторов А.Д. Ботвинникова, И.С. Вышнепольского, В.А. Гервера, М. М. Селиверстова. Программа разработана исходя из общих целей графической подготовки учащихся, которая должна осуществляться в три этапа: 1) предварительные (пропедевтические) сведения о правилах оформления и чтения чертежей, сообщаемые в процессе обучения математики, трудового обучения, изобразительного искусства; 2) систематический курс; 3) углубленная графическая подготовка учащихся в процессе факультативных занятий. При отборе содержания за основу было взято положение, что объединяющим началом графической подготовки и условием повышения научного уровня ее изучения должно являться овладение учащимися способами проецирования. Знания и умения, формируемые на основе представлений о проекциях и видах, должны затем обогащаться более сложными, связанными с преобразованием изображений, разрезами и сечениями, сборочными и строительными чертежами, что самым благоприятным образом развивает у учащихся более полное понимание способов изображения пространственных форм на плоскости и умения оперировать ими. Таким образом, программа, как носитель содержания, обеспечивает единство геометрического, проекционного и технического черчения на основе изучения способов проецирования и формирования рациональных умений и навыков оперирования учащимися графическими изображениями. 5. Учителю следует иметь в виду, что по сравнению с ранее действующей, последний вариант программы претерпел существенные изменения: 1) заново написана пояснительная записка, которая раскрывает основные принципы реализации содержания образовательных линий, сформулированных в «Обяза- 139
140 тельном минимуме», характеризует структуру программы, цели и задачи курса, дает рекомендации к методике преподавания и предлагает мероприятия по повышению эффективности урока; 2) уточнены цели и задачи курса в связи с новыми требованиями формирования у учащихся графической культуры, их мышления и творческих качеств; 3) приведен перечень разноплановых графических задач, которые необходимо взять учителю в преподавании черчения за основу, в том числе и при реализации обязательного минимума графических и практических работ; 4) даны рекомендации по методике использования творческих задач; 5) приведен тематический план занятий в 7 и 8 классах; 6) в программу включены основные требования к знаниям и умениям учащихся 7 и 8 классов исходя из «Требований к уровню подготовки выпускников школы», сформулированных в документах Министерства образования и науки РФ (см. сноску на с. 16). Программа ориентирует учителя на необходимость начинать чтение и выполнение чертежей уже после первых уроков черчения. 6. В условиях вариативности обучения черчению (при наличии нескольких программ), разработки региональных принципов графической подготовки и пр. остро возникает вопрос об инвариантности базового компонента графического образования. Сюда должны входить как совокупность графических представлений и знаний, полученных до изучения учащимися черчения как самостоятельной дисциплины (см. с. 142), так и «обязательный минимум содержания образования по черчению», определенный документами Министерства образования и науки РФ. Именно указанный минимум должен быть положен в основу базового компонента графического образования, не зависимо от варианта программы, которым пользуется школа, или учебника, избираемого учителем. В схематическом виде базовый компонент графического образования по черчению представлен в таблице 9. В нее включены так же требования к уровню подготовки выпускников основной школы, определенные содержанием образовательных линий. 140
141 БАЗОВЫЙ КОМПОНЕНТ ГРАФИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ Таблица 9 Обязательный минимум содержания образования Объекты графических изображений Графическое отображение информации Графические изображения Стандарты ЕСКД Элементы конструирования и моделирования Геометрические построения Содержание образовательных составляющих линий минимума Форма объектов. Анализ и преобразование формы изделия. Соединения деталей Графический язык. Графические изображения. Метод проецирования. Аксонометрия. Технический рисунок, чертеж. Эскиз Изображения на чертежах (виды, разрезы, сечения). Чертежи деталей и сборочных единиц. Деталирование Правила оформления чертежей (форматы, масштабы, линии, шрифты, размеры). Условности и упрощения на чертежах Конструирование и моделирование формы по заданным условиям Деление отрезка и окружности на равные части. Сопряжения. Овалы Уровень подготовки Иметь представление о форме предметов, о соединении деталей, знать геометрические способы образования и преобразования формы, уметь анализировать форму Иметь представление о методах проецирования, знать метод прямоугольного проецирования и способы построения чертежа, уметь выполнять и читать чертежи Иметь представление о чертежах различного назначения, знать графические изображения, используемые на чертежах (виды, разрезы, сечения) Знать некоторые правила оформления графической документации, в том числе с помощью компьютерных графических систем, уметь их использовать на практике Уметь преобразовывать форму, выполнять модели из некоторых материалов, в том числе виртуальные Уметь выполнять геометрические построения 141
142 Педагогические условия применения графических средств информации в школе 1. Графические изображения являются одним из важных средств, способствующих активному восприятию и сознательному усвоению учащимися нового материала во многих школьных дисциплинах. Они обеспечивают чувственную основу знаний и имеют цель: создание у учащихся ясных, точных и правильных представлений и образов предметов окружающего нас реального мира. К сожалению, научные основы применения графики в учебном процессе пока еще недостаточно хорошо разработаны, отсутствуют требования к использованию графических изображений на уроке других школьных дисциплин. В рамках так называемого единого графического режима необходимо дополнительно определить роль проекционных изображений в преподавании математики, физики, других школьных предметов, выявить недостатки их использования, проанализировать графические ошибки, допускаемые учащимися. Учителям других школьных предметов необходимо дать некоторые сведения по теории изображений и техническому черчению, показать возможности применения чертежей и других графических средств информации в преподавании исходя из того, что: 1) рисунки, чертежи, схемы и другие изображения, созданные учащимися в процессе графической деятельности, являются для них активным средством иллюстрации и регистрации мыслей при изучении нового материала. В этом случае графические изображения служат источником знаний. Они обеспечивают активное восприятие программного материала и помогают закреплению в памяти образовавшихся образов и представлений. Кроме того, графическая деятельность учащихся в решении математических, физических и химических задач важна и как средство решения задач; 2) графическая деятельность находит широкое применение в оформлении учащимися результатов лабораторных экспериментов и различных опытов. Рисунки, чертежи, графики, схемы, являясь компонентами единой системы, используются как средство фиксации физических и химических изменений, происходящих с телами. Здесь
143 графическая деятельность позволяет глубже проникнуть в связи между изучаемыми явлениями и выявить их посредством графической информации; 3) графическая деятельность выступает и как средство формирования понятий у учащихся. С помощью схематизации учащиеся легче усваивают молекулярное строение вещества, строение атомов и молекул, механизм химических процессов и т. п. В этом случае графика облегчает раскрытие сложных понятий, содействует сознательному осмысливанию выводов и обобщений; 4) графическая деятельность является средством контроля, обобщения и закрепления знаний; 5) схемы, графики и чертежи часто являются средством установления связей между различными предметами. Например, математическое понятие функции в курсе физики, использование условностей, изученных в черчении, на уроках физики, химии, математики и других предметов. Все это дает возможность определить стержневые интеграционные моменты деятельности, необходимые для включения учащихся в будущем в сферу материального производства, управления, технического контроля, рационализаторской и изобретательской деятельности, свободного ориентирования в практике с помощью чертежей. Применение графических средств информации в преподавании ряда школьных дисциплин предопределяет одну из важных сторон дидактических связей в рамках совершенствования учебного процесса и его активизации. 2. Вторая сторона процесса межпредметных связей касается необходимости, как записано в программе, учета знаний и навыков учащихся, полученных на занятиях трудового обучения, математики, географии, изобразительного искусства, информатики и других дисциплин при изучении черчения. В зависимости от выбранной учителем программы черчения (7 8 классы, 9 класс с элементами компьютерной графики и др.) будет зависеть и содержание межпредметных связей черчения, например, с информатикой, технологией, геометрией и пр. Так, на уроках технологии учащихся знакомят с понятиями «чертеж» и «технический рисунок», у них формируется представление о типах линий, даются случаи при- 143
144 менения условных обозначений толщины, диаметра и радиуса. Учащиеся получают сведения об эскизе, о видах (главный вид, виды слева и сверху), даются начальные представления о некоторых правилах нанесения размеров и требованиях к выполнению надписей на чертеже. Учащиеся приучаются к определенной последовательности работы при выполнении разных изображений предметов призматической формы с 2 3 элементами, плоских деталей из тонколистового материала и проволоки. Учащимся дается понятие о сборочном чертеже и кинематических схемах, первичные сведения о сечениях и разрезах, изображении и обозначении резьбы, составление эскизов и чтение чертежей деталей, включающих условности технического черчения. Программа трудового обучения предусматривает творческую (конструкторскую) деятельность учащихся. К ней относятся задания на изменение конструкции деталей и соединений, решение расчетно-конструкторских задач, разработка конструкции однодетальных и простых многодетальных изделий по схемам и техническим заданиям. Учет содержания и последовательности изложения материала в родственных учебных предметах открывает возможность освободиться от ненужных повторений, а в тех случаях, когда возникает необходимость в повторении некоторых вопросов, подниматься на новый более высокий уровень знаний путем обобщения и углубления уже известных учащимся сведений. Опора на знания, полученные на уроках других учебных дисциплин, важна еще и потому, что одни и те же положения, факты и пр. в разных предметах изучаются с разных точек зрения, что необходимо в процессе формирования у учащихся умений анализа и синтеза формы объектов, их связей, графического отображения на плоскости, развития самостоятельности школьников в применении знаний. 20. Школьный учебник по черчению 1. Действующий в настоящее время учебник «Черчение. 9 класс» авторов А.Д. Ботвинникова, В.Н. Виноградова, И.С. Вышнепольского написан в соответствии со 144
145 школьной программой. Учебник включает информацию по теории графических изображений по направлениям: 1) изучение методов изображений; 2) построение и чтение чертежей; 3) выполнение эскизов и технических рисунков; 4) геометрические построения; 5) применение способов преобразования изображений и простейших приемов конструирования; 6) знакомство с архитектурно-строительными чертежами. Учебник содержит также справочный материал, вопросы для повторения, значительное количество задач и упражнений, в том числе и для выполнения графических работ. Большое внимание уделяется иллюстрированному материалу, так как основные понятия у учащихся формируются в процессе общения с графикой. 2. Многие иллюстрации в учебнике выполнены с применением цвета, который задействован с целью улучшения и углубления восприятия изображений, эмоционального воздействия на учащихся приведенных чертежей, повышения их удельного веса в общем объеме материала учебника. В ряде иллюстраций цвет использован для нанесения выносных и размерных линий на чертеже, знаков диаметра и квадрата, отдельных надписей. Цветом выделены изображения проецируемых фигур или их элементов, проекции отдельных предметов и деталей, некоторые линии построений, проекции точек, секущие плоскости и др. Цвет в учебнике нашел свое применение в показе знаков ориентировки (вопросы, задания и пр.), подчеркивании нумерации глав, изображении сетки для начертания букв и цифр стандартного шрифта (рис учебника), бумаги «в клетку» (рис. 70, 154, 196 и др. из учебника). 21. Графические задачи в процессе обучения черчению В связи с активизацией учебной работы на уроках черчения у учителя возникает необходимость использования такого вида графической деятельности, при которой мыслительные операции учащихся проявляются особенно активно. Этой цели служат различные учебные задачи, в которых процесс разрешения возникающей перед учащимися той или иной ситуации является мыслительной 145
146 проблемой, а получение ответа связано с необходимостью использования графических изображений. Именно такие задачи позволяют научить учащихся осознанно переводить образы объектов в комплекс графической информации и, наоборот, извлекать из графического изображения заложенную в нем информацию об объекте, а значит, овладеть лаконичным и образным средством познания, каким является графический язык. Проведенное нами исследование показало, что, кроме общедидактической стороны активизация познавательной деятельности, применение знаний на практике, контроль и пр., задачи в черчении несут специфическую нагрузку: формирование графических умений и навыков учащихся, развитие пространственных представлений и т. п. Процесс решения задачи позволяет учащимся осмыслить используемые операции и усвоить структуру графических действий, соединить воедино логические и фактические построения. На этой основе был сделан вывод, что только использование учебных графических задач как средства активизации мыслительной деятельности учащихся позволяет уйти от репродуктивной деятельности учащихся и дает возможность сформировать у них тот объем знаний и умений, который необходим для успешного овладения основами графической грамоты. Задачи в курсе черчения могут использоваться на различных этапах обучения: при подведении (подготовке) учащихся к изучению нового материала при формировании нового понятия, овладении новым видом графической деятельности и т. п.; в процессе объяснения нового с поэтапным решением задачи и одновременным пояснением каждой операции (например, выполнение разреза, рабочего чертежа и др.); во время проверки усвоенных учащимися знаний, умений и навыков (классные текущие и контрольные работы и пр.). Это дает возможность выяснить, насколько учащиеся овладели тем или иным приемом, что и как они усвоили, и пр. В структурном отношении задача и упражнение идентичны. Они представляют собой логические образования, состоящие из: 1) совокупности исходных данных, определяющих заданную ситуацию, и 2) формулировки требования, указывающего, какие действия с этим материалом 146
147 должны быть произведены и что в результате их осуществления должно быть получено. Разница заключается в содержании этих образований, т. е. содержании тех ситуаций, которые определяются структурами задач и упражнений. К задачам мы будем относить такие возникающие в определенное время перед субъектом ситуации, процесс разрешения которых представляет для него мыслительную проблему. Эта проблемность вытекает из отсутствия готового ответа, либо из необходимости самостоятельного конструирования способов (приемов) деятельности, лежащих в основе решения задачи, и т. п. Упражнения такие образования, которые не являются мыслительными проблемами и требуют от субъектов лишь намеренно многократного повторения определенных действий с целью отработки способов деятельности или ее усовершенствования. Под заданием следует понимать любую работу, данную учащемуся для самостоятельного выполнения. Графической задачей мы будем называть такую задачу, разрешение проблемы которой связано с необходимостью оперирования графическими изображениями. В этом одна из особенностей графических задач. Такие задачи позволяют научить учащихся осознанно переводить образы объектов в комплекс графической информации и, наоборот, извлекать из графического изображения заложенную в нем информацию об объекте. А это дает возможность учащимся овладеть лаконичным и образным средством познания, каким является графический язык. Понятия «графическая задача» и «графическая деятельность» не тождественны. Процесс решения не всякой графической задачи есть графическая деятельность, как и не всякая графическая деятельность есть решение задачи, хотя в ряде случаев оба процесса протекают как одно явление. На основе проведенных экспериментов нами выявлены основные дидактические требования к использованию задач в обучении. Установлено, что процесс их применения превращается в продуктивное средство на уроке лишь тогда, когда: задачи применяются на всех этапах обучения; в подборе их соблюдается строгая последовательность в перехо- 147
148 де от простых к сложным; каждая задача соответствует уровню подготовки, посильна для учащихся, привлекает их внимание и интерес; учащемуся во время решения оказывается необходимая помощь и т. п. учащимся в процессе решения сообщается не только запас фактического материала, но и формируется у них определенный круг способов решения задач; учитель в обучении исходит не только из целей обучения учащихся решению тех или иных задач, но и целей формирования общих подходов к решению графических задач, показа, как путем анализа требования задачи и графических данных условия, посредством логических рассуждений и сменяющих друг друга предложений получать продукт решения. Улучшение качества формирования приемов графической деятельности потребовало изменения структуры некоторых видов задач. Отбор задач для школы должен исходить из того обстоятельства, что такие задачи: необходимы учащимся для их будущей работы; позволяют наиболее успешно развивать мыслительные способности и пространственные представления учащихся; вырабатывают у учащихся правилосообразные действия по формированию у них определенного круга обобщенных приемов, дающих наибольший эффект в овладении основами графической деятельности. Под обобщенными мы понимаем приемы, доведенные до такой степени совершенства, благодаря чему становится возможным использование их в новых условиях, на новых задачах путем переноса. Формирование обобщенных приемов решения графических задач должно удовлетворять целому ряду условий: специальный подбор задач, на которых формируется обобщение; членение процесса решения задач на отдельные части, звенья и операции; наличие системы задач; постепенное усложнение характера графической деятельности. Одним из условий формирования обобщенных приемов решения задач является осознание учащимися способа ее 148
149 решения и осмысливание ими порядка выполняемых графических операций, так как обобщение не может быть произведено при механическом решении. Решающее значение в успешном формировании у учащихся приемов графической деятельности, как показал эксперимент, имеет система задач. Под системой мы понимаем такую совокупность задач, которая способствует возрастным особенностям учащихся, программным требованиям и целям графической подготовки. Она должна быть составлена таким образом, что: каждая последующая задача сложнее предыдущей; при решении последующей задачи можно опереться на предыдущую. Учитывая отсутствие систем графических задач, нами предприняты попытки создания некоторых из них: на анализ по чертежу положения элементов объекта, на изменение количества изображений и пр., систем вспомогательных и переходных задач. Некоторые из них включены в учебник черчения. В нем использованы разработанные авторами задачи на: построение проекций точек (5 задач), позволяющих формировать у учащихся приемы сознательного анализа формы изображенного предмета и приемы выделения его конструктивных элементов; проведение отсутствующих на чертеже линий, дающих учащимся практику реконструкции оригинала по изображению; построение третьих проекций (7 задач), для формирования у учащихся обобщенных приемов представления отсутствующих на чертеже проекций; построение чертежей по одному виду с условными знаками с целью научить учащихся осознанно переходить от условного знака на чертеже к конкретному образу предмета и др. Указанные учебные задачи дают возможность учителю сформировать у учащихся целый ряд обобщенных аналитико-синтетических операций (анализ, синтез, выделение, соотнесение, конкретизация и др.), приемов учебной работы, необходимых для успешного овладения навыками чтения и выполнения чертежа, повышения воспитательной функции черчения в школе. 149
150 Задачи с элементами конструирования В программе курса черчения обращается особое внимание на развитие творческих способностей учащихся в процессе их графической подготовки, на необходимость формирования у них приемов решения несложных конструкторских задач. Для реализации требований программы необходимо обучить школьников приемам творческой деятельности, необходимым для овладения умениями, связанными с конструированием. На начальных этапах приобщения школьников к решению творческих задач следует, по нашему мнению, ограничиться конструированием элементов деталей или реконструкцией их частей. Заниматься конструированием технических объектов в целом, как думают некоторые, не следует, так как такие занятия выходят за рамки обучения черчению и возможны лишь в процессе кружковых занятий техническим творчеством. Для оказания помощи учащимся при выполнении заданий было решено вводить в них наглядную опору путем использования сопрягаемых деталей. Исключением является задание, приведенное в учебнике на рисунке 159, в котором предлагается осуществить конструирование детали по образцу с соблюдением правил нанесения размеров повторяющихся элементов изделия. В связи с рассмотрением содержания заданий в учебнике обратим внимание на особенность задачи, приведенной на рисунке 260 учебника (в изданиях до 2007 г.). Эта задача отличается тем, что в ней предлагается разработать конструкцию деталей по принципиальной схеме изделия, что достаточно трудно. С целью оказания помощи учащимся целесообразно поручить создание конструкции деталей «захват» и «траверса» двум рядом сидящим учащимся, с тем чтобы они могли согласовать разработку взаимного сопряжения их формы и размеров. Но этой помощи может оказаться недостаточно. В этом случае полезно воспользоваться советами психологов о целесообразности введения «наводящих» задач, состоящих в том, что надо находить такие предваряющие или сопутствующие задачи, вопросы или упражнения, которые, не являясь прямой подсказкой, подводят учащихся к реше-
151 нию. Применительно к данной задаче наведением может служить обращение к изображениям съемников, приведенных на рисунке 249 учебника. Здесь учащиеся увидят, что «захваты» могут по-разному соединяться с «коромыслом», а само «коромысло» (а в нашем задании «траверса») может быть с прорезями или без них. Такое «наведение» обогатит представления учащихся о возможных конструкциях сходных деталей. Решение большинства из приведенных в учебнике заданий связано с изменением формы деталей или их заготовок путем образования в них вырезов, срезов или отверстий. Заметим, что эти действия осуществляются и при решении задач на преобразование по изображениям. Многие учителя отождествляют задачи на преобразование с задачами на конструирование, при этом не учитывая, что они cвязаны с разными способами деятельности и направлены на развитие разных качеств мышления и умений у учащихся. Покажем эти особенности на примере. В учебнике на рисунке 259, а дана задача с элементами конструирования, в которой предлагается из данной заготовки сконструировать опору для установки в вертикальном положении в ее верхней части цилиндрического стержня, предусмотрев возможность крепления основания опоры на столе при помощи болтов. При этом сказано, что желательно также, насколько это возможно, уменьшить массу опоры. При решении этой задачи учащийся должен самостоятельно решить три вопроса. Во-первых, как установить в верхней части детали стержень, диаметр которого больше размера выступа в опоре. Тут могут быть два решения: можно образовать отверстие в опоре, равное по размерам диаметру стержня, и вставить его в опору (рис. 27, а). Другое решение состоит в том, чтобы сделать вырез в стержне (рис. 27, б) и насадить его на выступ в верхней части опоры. Оба эти решения правомерны, но, забегая вперед, скажем, что с технической и методической точки зрения они неправомерны. С технической стороны при втором решении стержень будет установлен менее надежно, даже если закрепить его при помощи штифта. С методической стороны более полезно первое решение, так как чертеж верхней части опоры в проекционном отношении получается более ценным. 151
152 а) б) в) г) д) е) Рис
153 Во-вторых, предстоит решить, какое конструктивное решение следует принять с целью обеспечения возможности крепить опору на столе. Тут также возможны два решения: образовать два отверстия в ее основании (рис. 27, в) или предусмотреть две прорези (рис. 27, г, д). В-третьих, надо, насколько это возможно, облегчить массу опоры. Тут необходимо иметь в виду, что если образовать отверстие в ее средней части и два отверстия в основании, то масса опоры значительно уменьшится. Но возникает вопрос, как еще уменьшить массу. Учащийся должен догадаться, что если есть еще другие возможности скруглить или срезать углы в основании (рис. 27, е). При этом целесообразно предпочесть конструкцию с вырезами в основании, а не с отверстиями в нем. Завершенная конструкция опоры показана на рисунке 28. Мы привели подробный анализ решения задания с элементами конструирования и показали, какие богатые возможности они содержат для развития учащихся в содержательном, творческом и графическом отношениях. Теперь обратимся к тому, как изменилась бы постановка задачи и ее содержание, если иметь в виду использова- Рис
154 ние ее для обучения преобразованию изображений. В этом случае условие задачи (рис. 29) будет сформулировано так: мысленно просверлите сквозное отверстие 30 в детали и обработайте ее нижнюю часть по нанесенной разметке. Нетрудно заметить, что в этом случае конечная форма детали будет такой же, как и описанная выше. Но деятельность учащихся при этом будет принципиально различной. При решении задачи на преобразование по изображениям все действия учащихся строго регламентированы, что должно привести в конечном итоге к единственному решению. Указано, какие отверстия и срезы, какого диаметра и радиуса должны быть и в каких местах их надо выполнить. Деятельность учащихся при этом носит исполнительский характер, никакого творческого начала в ней нет. Совсем другую направленность имеет деятельность учащихся при решении задачи с элементами конструирования. В этом случае им предлагается добиться конечного результата (установить сопрягаемую деталь и уменьшить массу), а как это сделать, учащийся должен решить самостоятельно. Его действия при этом не регламентируются, а только направляются. Возникает вопрос: полезно ли решение задач на преобразования для формирования приемов конструирования? Ответ состоит в том, что те и другие задачи включают тесно взаимосвязанные, но разные виды деятельности. Взаимосвязь заключается в том, что задачи на преобразования содействуют развитию динамических пространственных представлений учащихся и приобщают их к таким дейст- 154 Рис. 29
155 виям, как изменение формы предметов путем удаления, наращивания, замены частей или изменения их глубинных соотношений, комбинирование частей предметов и т.п. Такая направленность содержания задач позволяет приблизить учащихся к овладению действиями, характерными для рационализации, реконструкции и конструирования. Что касается вопроса о развитии подвижности пространственных представлений учащихся при решении задач, связанных с преобразованиями по изображениям, то развитие образного мышления учащихся в этом направлении имеет значение и для конструкторской деятельности. Эту сторону развития интеллектуальных способностей учащихся следует рассмотреть более подробно. Многие полагают, что представление о новой конструкции во всех ее деталях создается вначале мысленно, как говорят, в «голове конструктора» и чертеж является только средством выражения замыслов инженера. Такое понимание приводит к убеждению, что главным качеством мышления, обеспечивающим успешную конструкторскую деятельность, является развитое пространственное представление человека, умение мысленно создать, удержать и адекватно воспроизвести новый или видоизмененный образ изделия на чертеже. В действительности конструктор в начале работы сохраняет в своем сознании только основные элементы конструкций. Далее в процессе выполнения чертежей эти элементы выясняются и уточняются. В результате зачастую бывает так, что основная идея конструкции претерпевает в процессе конструирования существенные изменения. В процессе этой работы пространственное воображение и выполняемый чертеж взаимно дополняют и обогащают друг друга, они взаимно и неразрывно связаны. Психологи также заметили широкое распространение мнения, что условием успешной конструкторской деятельности является пространственное воображение. Поэтому, как отмечается, многие полагают, что усилия должны быть направлены на формирование именно этой стороны образного мышления. Однако умение оперировать зрительными образами является важной, но не главной особенностью конструкторской деятельности. Особая значимость при этом придается логическому мышлению и 155
156 деятельности, связанной с различными преобразованиями исходных данных, в том числе по аналогии и комбинаторного характера. Установлено также, что на определенных этапах работы конструктора участие пространственного воображения вообще нежелательно, так как способность создавать устойчивые образы мешает дальнейшему поиску. Из сказанного следует, что благоприятные условия для введения элементов конструирования в процесс обучения создаются при определенной направленности специальных видов заданий, развивающих способность к различным изменениям и комбинированию исходных графических данных в условиях творческого поиска решений. Для развития творческих способностей учащихся и специальных умений, связанных с элементами конструирования, необходима систематическая, достаточно длительная и целенаправленная работа по формированию у школьников принципиально новых приемов учебной работы. В связи с этим в организационном отношении сразу возникает вопрос: где взять время для такого обучения? Учитывая жесткие рамки, отведенные учебным планом на изучение курса черчения, возможными являются два пути: введение кратковременных заданий с элементами конструирования в начале или конце урока и специальное обучение в часы, отведенные на факультативные занятия и кружковую работу. В учебную практику должны быть введены новые виды специальных задач, органически сочетающихся с творческим поиском при обучении элементам конструирования. Попытаемся в первом приближении сформулировать требования, которыми следует руководствоваться при создании новых задач с элементами конструирования: главное в задачах их направленность на сообразительность, самостоятельный творческий поиск решения, комбинирование исходных данных или учет формы и размеров сопрягаемых деталей; набор задач должен быть разнообразным. Важно, чтобы одни из них позволяли найти решение только путем перекомпоновки частей деталей, а другие требовали преобразования или принципиального изменения их конструкции, допуская при этом возможность и простого, и сложного решения; 156
157 предпочтительно, чтобы задачи можно было решать в нескольких вариантах, выбор одного из которых учащийся мог бы аргументировано обосновать; желательно, чтобы в условии содержалась в скрытом виде подсказка, облегчающая поиск решения, или, наоборот, какой-либо элемент, отвлекающий от нахождения действительно рационального, но простого ответа; целесообразна максимальная простота графического оформления конечного результата; задачи не должны содержать неизвестных для учащихся технико-технологических сведений; важным условием педагогической эффективности содержания задач является возможно более полное соблюдение межпредметных связей, особенно с математикой и трудовым обучением. Приведем примеры задач, отвечающих этим требованиям. Пример 1. На основе чертежа, приведенного на рисунке 30, предлагается осуществить конструктивные изменения опоры путем введения новых элементов (отверстий или вырезов), чтобы значительно облегчить ее массу, не нарушая общей формы и пропорций частей детали. Задача эта несложная, но решение ее требует проявления самостоятельного поиска в выборе формы и положения отверстий или вырезов в детали (об этом есть подсказка в условии задачи). Пример 2. На рисунке 31 дан чертеж детали резко выраженной асимметричной формы. Конструкторская за- Рис. 30. Опора Рис. 31. Основание 157
158 дача состоит в том, чтобы мысленно изменить число частей детали или ее элементов, с тем чтобы придать ей симметричную форму. Задача требует сообразительности и развивает умение комбинировать исходные данные, так как возможно несколько решений. Особенность этой задачи состоит в том, что в ходе ее решения сочетается выполнение технического задания с необходимостью изменения графического состава изображения (взаимная замена штриховых и сплошных толстых основных линий чертежа). При этом правильное выполнение данного задания связано с отчетливым представлением значения понятия «симметрия». В связи с этим надо иметь в виду, что на уроках математики школьники получают представление только о симметрии относительно точки и линии, а понятие о симметрии относительно плоскости применительно к пространственным формам складывается на основе их житейских представлений, что требует от учителя необходимых разъяснений. Пример 3. По условию задачи предлагается (рис. 32) из 17 металлических колец данного диаметра сконструировать «забор» высотой 200 мм и длиной 600 мм. Задача эта несколько необычная. При весьма простом графическом оформлении ее условия решение получается Рис. 32. Кольцо очень выразительным, но требует догадки, творческого поиска и расчета. Пример 4. В этой задаче (рис. 33, а) требуется мысленно изменить сочетание частей вилки так, чтобы новая конструкция детали имела размер: длину 40 мм и высоту 50 мм. При этом вновь созданная деталь должна устойчиво стоять на горизонтальной плоскости. Эта задача на перекомпоновку частей детали. Особенность задачи состоит в том, что ее нельзя решить обычными приемами, опираясь на образное мышление. Решение следует начинать с расчета. Для этого надо сообразить, что для изменения длины детали с 52 до 40 мм необходимо уменьшить ее на 12 мм. Только после этого можно оп- 158
159 а) б) Рис. 33. Вилка ределить, какую часть детали нужно отделить и куда ее переставить, чтобы вилке придать форму, отвечающую условию задачи (обеспечение ее устойчивого положения на горизонтальной плоскости). Решение показано на рисунке 33, б. Пример 5. Задача состоит в том, чтобы, используя наглядное изображение детали «корпус» (рис. 34), изменить размеры вертикальной и горизонтальной его частей так, чтобы можно было поменять местами большое и маленькое отверстия и после этого выполнить чертеж измененой конструкции детали. Дидактическая ценность этих задач и их принципиальная особенность обусловлены тем, что в Рис. 34. Корпус них четко определено существо творческого поиска в созидательной деятельности, которое следует учитывать при обучении элементам конструирования. Исходя из характера операций, которые необходимо провести для решения задач на конструирование, возможно включение следующих действий: введение нового элемента (отверстия, выреза и др.) в деталь; изменение числа частей и элементов деталей; 159
160 изменение формы деталей путем удаления, наращивания или дополнения их частей и элементов; перекомпоновка или комбинирование частей или элементов деталей; новое сочетание геометрических размеров частей или элементов деталей. Особенность деятельности учащихся при освоении приемов конструирования, как уже указывалось выше, состоит в том, что выбор того или иного действия должен осуществляться учащимися самостоятельно, исходя из конечной цели, поставленной в условии задачи. Цели могут быть разнообразными и зависеть от формы объектов, их назначения и требований, предъявляемых к предметам в условиях эксплуатации. Так, цели могут заключаться в необходимости изменения: формы предметов (чтобы добиться симметричности, устойчивости на плоскости, уравновешенности); массы детали (с целью ее уменьшения или перемещения центра приложения); габаритных размеров или размеров частей и элементов деталей (с целью обеспечения возможности присоединения данной детали к сопрягаемой с ней) и др. Постановка таких целей является новым и непривычным делом для учащихся, что требует соответствующей разъяснительной работы учителя, так как надо формировать перестройку мышления школьников. Мы рассмотрели следующие виды конструкторских задач: доконструирование деталей с учетом формы сопрягаемой детали; перенесение принципа действия с одной конструкции на другую; восполнение недостающего звена в конструкции; проектирование схематически заданной конструкции; конструирование изделий по заданным техническим требованиям. Можно полагать, что такой набор видов задач является вполне достаточным для первоначального этапа обучения школьников элементам конструирования. В заключение надо сказать, что усилия учителей и методистов должны быть направлены не только на поиск новых методических подходов, готовящих учащихся к ре- 160
161 шению задач с элементами конструирования, но и на разработку новых вариантов таких задач. Примечание. Задачи на анализ геометрической формы предметов, построение чертежей деталей с применением геометрических построений, чтение чертежей, выполнение эскизов и др. даны в разделе «Чтение и выполнение чертежей деталей». Задачи и упражнения при изучении разрезов и сечений содержатся на страницах , сборочных чертежей в разделе «Сборочные чертежи». 23. Использование в учебном процессе машинной графики и рабочей тетради Использование в учебном процессе системы КОМПАС 3D В этом разделе будут рассмотрены методические вопросы обучения учащихся выполнению чертежей с помощью компьютеров на базе системы КОМПАС 3D или других систем обеспечивающих выполнение чертежей и трехмерных моделей. Система КОМПАС 3D состоит из двух подсистем: чертежно-конструкторного редактора КОМПАС-ГРАФИК и редактора трехмерных твердотельных моделей КОМПАС 3D. Подсистема КОМПАС-ГРАФИК предназначена для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях везде, где необходимо разрабатывать и выпускать чертежную и текстовую документацию. КОМ- ПАС-ГРАФИК разработан специально для операционной среды MS Windows и в полной мере использует все ее возможности и преимущества. Подсистема КОМПАС 3D предназначена для создания трехмерных параметрических моделей деталей и сборочных единиц с целью передачи геометрии в расчетные пакеты и в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, а также создания полного комплекта конструкторской документации на изделие. При использовании КОМПАС 3D параметризация трехмерных моделей позволяет быстро получать типовые детали и сборки на основе однажды спроектированного прототипа. Благодаря интеграции подсистем КОМПАС-ГРА- 161
162 ФИК и КОМПАС 3D возможен обмен информацией между файлами конструкторских документов и трехмерными моделями. Заметим, что учащиеся осваивают систему КОМПАС достаточно быстро при условии, что они владеют навыками работы с компьютером. Однако время для изучения графической системы не желательно выделять за счет часов отведенных на изучение предмета «Черчение», которых и так совершенно не достаточно. Если руководство школы сочтет нужным организовать изучение машинной графики, что крайне желательно и следует всячески приветствовать, то это следует осуществить за счет часов, отведенных на информатику, или за счет часов, отведенных на обязательные занятия по выбору, факультативные, индивидуальные и групповые занятия. Значительную сложность в методическом плане представляет вопрос совместного изучения черчения и графической системы, с помощью которой могут быть выполнены электронные чертежи, например КОМПАС. В педагогической науке нет пока обоснованного ответа на вопросы: после усвоения каких разделов курса черчения можно начинать изучение систем электронного выполнения чертежей? как обеспечить самостоятельное выполнение учащимися чертежей, когда система может сделать это за них? Имногих других. Авторы считают, что преждевременное выполнение чертежей учащимися с помощью компьютерного моделирования, когда сначала создается трехмерная модель, и потом программно получают комплексный чертеж изделия, самым пагубным образом скажется на усвоении учащимися проекционных навыков, без которых дальнейшее обучение как черчению, так и работе в КОМПАСе бессмысленно и невозможно. Другой серьезной проблемой является самостоятельность выполнения заданий. Этот вопрос имеет два аспекта. Во-первых, учащийся может распечатать решенное упражнение или графическую работу и выдать за свои, не понимая как решена задача. Во-вторых, учащиеся могут перечертить с экрана монитора или с распечатки решенную задачу. Конечно, этот вариант гораздо меньшее зло, ведь перечертить тоже надо суметь, но лучше и этого не допускать. 162
163 Возможны различные варианты совместного изучения предмета «Черчение» и системы КОМПАС или подобных ей систем (AutoCAD и пр.): 1) последовательное изучение этих дисциплин. Сначала изучается черчение, потом работа с пакетом КОМПАС и на базе этих знаний выполнение чертежей на компьютере; 2) параллельное изучение черчения и работы с системой КОМПАС, т. е. изучение обоих предметов идет совместно. При таком построении программы (см., например, программу «Черчение с элементами компьютерной графики, 7 9 классы» под ред. В. В. Степаковой [15]) полезно выполнение одного и того же чертежа сначала вручную, а потом на компьютере, но ни в коем случае не наоборот; 3) промежуточный вариант: совместное изучение черчения и компьютерной графической системы производится только после успешного усвоения проекционных навыков. По мнению авторов, более подходящим является первый или третий варианты. Вероятно, совместное изучение прикладных и компьютерных методов выполнения чертежей целесообразно начинать после усвоения проекционного черчения и навыков выполнения чертежа вручную, т. е. после изучения первых пяти глав учебника: I) техника выполнения чертежей и правила их выполнения; II) чертежи в системе прямоугольных проекций; III) аксонометрические проекции. Технический рисунок; IV) чтение и выполнение чертежей; V) эскизы. Если на изучение предмета «Черчение» отводится 68 ч или более, то учащиеся в течение первого периода (года) обучения (34 ч) получают определенные умения и навыки, выполняют 11 графических работ и до 42 упражнений. И сначала второго периода (года) обучения, т. е. после 34 ч, можно переходить к совместному изучению черчения и системы КОМПАС. При изучении черчения в течение 34 ч, т. е. один год, к обучению выполнения чертежей на компьютере, учитывая вышесказанное, можно перейти после окончания курса черчения либо после усвоения учащимися первых пяти глав учебника. 163
164 Интерфейс системы КОМПАС Рабочий экран среды КОМПАС Для запуска системы необходимо дважды щелкнуть на ярлыке КОМПАС-3D или в меню Пуск выбрать Все программы АСКОН КОМПАС-3D. Щелкнуть указателем мышки на кнопку Открыть на Стандартной панели инструментов (рис. 35). Раскроется диалоговое окно Выберите файлы для открытия, после чего можно открыть нужный файл с помощью кнопки Открыть. Компас это стандартное приложение WINDOWS. Рабочий экран, который отображается после запуска системы и загрузки документа, практически не отличается по внешнему виду от окон других приложений (рис. 35). Познакомимся с основными элементами интерфейса КОМПАС: заголовок содержит название программы, номер версии системы, имя текущего документа и др.; главное меню служит для вызова команд системы; инструментальные панели, их можно разделить на две группы: 1) панели, содержащие кнопки вызова команд для работы с документом в целом. На рисунке 35 это панели Стандартная, Вид и Текущее состояние они расположены вверху экрана, горизонтально; 2) панели для вызова команд создания и редактирования объектов, на рисунке 35 расположены слева вертикально; компактная панель содержит несколько инструментальных панелей и кнопки переключения между ними; панель свойств отображается при вызове любой команды служит для задания параметров команд при изображении или редактировании объекта (в нее включена панель специального управления с кнопками, позволяющими контролировать выполнение команд); строка сообщений содержит сообщения системы, относящиеся к текущей команде; расширенная панель команды раскрывается при удерживании нажатой левой кнопки мыши на пиктограмме команды, имеющей значок в виде маленького черного треугольника в правом нижнем углу пиктограммы.
165 панель «Стандартная» панель «Текущее состояние» заголовок главное меню панель «Вид» компактная панель графическое поле инструментальная панель расширенная панель панель специального управления панель свойств строка сообщений Рис. 35. Рабочий экран системы компас Рис. 36. Контекстная панель Рис. 37. Панель специального управления При выделении объектов документа отображается Контекстная панель (рис. 36), которая содержит кнопки вызова наиболее часто используемых команд. После вызова соответствующей команды панель специального управления может отобразиться, как показано на рисунке 37. Рассмотрим некоторые команды, входящие в ее состав: 165
166 автосоздание объекта объекты создаются автоматически после ввода всех параметров, если кнопка нажата; запоминать состояние запоминание параметров для создания нескольких объектов с одинаковыми параметрами. Типы документов Каждому типу документа, существующему в среде КОМПАС, соответствует расширение и собственная пиктограмма; графические документы: Чертеж (расширение.cdw) и Фрагмент, который отличается от чертежа отсутствием рамки и основной надписи (расширение.frw); трехмерные модели: Деталь модель детали (расширение.m3d); Сборка модель изделия, состоящего из нескольких деталей (расширение.a3d) текстовые документы, в том числе Спецификация. Создание и сохранение нового документа Для создания нового документа необходимо вызвать команду Создать из Стандартной панели или выбрать в меню Файл Создать, в открывшемся окне Новый документ двумя щелчками левой кнопкой мыши выбрать нужный документ, например, Чертеж. Порядок сохранения документов обычный для приложений WINDOWS. Управление окнами документов 166 Рис. 38. Управление окнами документов
167 Для управления окнами существует меню Окно, если выбрать из него команду Показать закладки над графическим полем отобразятся цветные закладки (рис. 38). Чтобы активизировать какой-либо документ необходимо щелкнуть мышью по его закладке. В меню Окно существуют и другие способы управления окнами, например Каскад (рис. 38). Для закрытия оставшихся открытыми документов без сохранения удобно воспользоваться командой Окно Закрыть все. Управление отображением документа в окне Команды управления отображением документа в окне представлены в панели инструментов Вид. Вращая колесико мыши можно плавно приближать или отдалять изображение чертежа. Команда Приблизить/отдалить позволяет выполнить те же действия. Необходимо учитывать, что центром масштабирования является точка отображения курсора. Если удерживать колесико мыши в нажатом состоянии и двигать мышь то изображение будет перемещаться. Команда Сдвинуть позволяет выполнить те же действия. Отобразить документ целиком можно используя команду Показать все или с помощью клавиши F9. Вызвав команду Увеличить масштаб рамкой можно увеличить произвольный участок изображения. При удалении и перемещении объектов изображение на чертеже может быть повреждено. Для обновления изображений можно использовать команду Обновить изображение. Многие приемы работы с мышью и клавиатурой, используемые в приложениях Windows, применяются и в системе КОМПАС. Кроме того, система предоставляет пользователю ряд специальных приемов работы: курсор, контекстное меню, привязки, геометрический калькулятор и др. Внешний вид курсора зависит от типа активного документа и выполняемой операции. Стандартный вид квадратная «ловушка». Основной способ управления курсором это его перемещение мышью. В зависимости от шага курсора перемещение будет дискретным. Для задания ве- 167
168 личины шага служит поле Текущий шаг курсора на панели Текущее состояние (рис. 39). текущий шаг курсора координаты курсора Контекстное меню появляется на экране при нажатии правой кнопки мыши. Состав меню зависит от объекта, на который указывает курсор во время нажатия кнопки мыши. В меню собраны команды, типичные для данного момента работы. Режим ортогонального черчения служит для быстрого создания объектов или их частей, перпендикулярных осям системы координат. Включение и отключение этого режима производится кнопкой Ортогональное черчение, расположенной на панели Текущее состояние (рис. 35). Основы плоской (2d) графики Создание чертежа Выполнение двумерных чертежей с помощью модуля КОМПАС ГРАФИК покажем на примере детали Вал, изображенной на рисунке 117,а учебника. Начнем новый чертеж, заполним основную надпись и сохраним документ. Контур вала построим с использованием шага перемещения курсора и режима округления линейных величин. Для этого: на панели Текущее состояние зададим Шаг курсора 5, режимы Ортогональное черчение и Округление; вызовем команду Непрерывный ввод объектов и построим контур вала (рис. 40), после чего прервем команду. Длина 10 первого отрезка радиус цилиндра 20 (20 : 2 = 10), длина 15 второго отрезка длина цилиндра 20; длина 5 третьего отрезка полуразность диаметров первого ( 20) и второго ( 30) цилиндров = ит.д. 168 Рис. 39. Управление курсором
169 На панели Обозначения вызовем команду Осевая линия по двум точкам и построим осевую линию, начало и конец которой отметим на внешних вертикальных линиях (рис. 40). Рис. 40. Построение контура вала На панели Редактирование вызовем команду Удлинить до ближайшего объекта и удлиним четыре внутренние вертикальные линии до оси (рис. 41). Рис. 41. Проведение линий между цилиндрами Построим фаску на цилиндре 40: на панели Геометрия вызовем команду Фаска; в Панели свойств зададим Длина фаски 2 мм; укажем два отрезка на которых нужно построить фаску (рис. 42) фаска будет построена. Рис. 42. Построение фаски Если нужно удалить фаску, можно воспользоваться командой Удалить фаску/скругление на панели Редактирование. Теперь зеркально отобразим относительно оси симметрии изображение показанное на рисунке 42. Для этого: выделим секущей рамкой (рис. 43), построенное изображение без осевой линии (угловые точки секущей 169
170 Рис. 43. Выделение объекта секущей рамкой рамки необходимо указывать справа налево, только так удастся выделить все изображение); на панели Редактирование выберем команду Симметрия; в появившейся Панели свойств задать режим Оставлять исходные объекты, чтобы отображаемое изображение сохранилось; укажем курсором две любые точки на оси симметрии изображение отобразится зеркально (рис. 44). Достроим большее основание конуса фаски с помощью команды Отрезок (рис. 44) главный вид готов. Нанесение размеров Для нанесения размеров используют панель Размеры. Нанесение размеров удобнее начинать с простановки вертикальных размеров для вала на рисунке 117, а необходимо нанести пять диаметров. вызовем команду Линейный размер, нажмем кнопку Вертикальный на Панели свойств, вкладка Тип. На запрос системы Укажите первую точку привязки размера для нанесения диаметра 20 слева выберем точку 1 (рис. 45). 170 Рис. 44. Главный вид вала
171 Рис. 45. Нанесение размеров На запрос Укажите вторую точку привязки размера выберем точку 2. Для простановки знака необходимо щелкнуть левой кнопкой в поле текст на Панели свойств и в появившемся окне Задание размерной надписи нажать кнопку, (рис. 46). Далее необходимо нажать кнопку ОК в окне Задание размерной надписи, (рис. 46). Щелчком левой кнопкой мыши необходимо указать положение размерной линии для 20 примерно в 10 мм от контура изображения (рис. 45). Для нанесения размеров длин, т.е. горизонтальных размеров, необходимо не прерывая команду Линейный размер нажать кнопку Горизонтальный на Панели свойств и проставить пять длин, начиная с размера 25, который наносят примерно в 10 мм от выносной линии размера 40 (рис. 45). Для нанесения каждого размера необходимо указывать две точки привязок и потом, определив положение размерного числа, щелчком левой кнопки мыши указывать положение размерной линии. Нужно следить, чтобы размерные линии пар размеров 15 и 25, 30 и 45 были, соответственно, на одной горизонтальной линии. Для простановки размера фаски, необходимо как при нанесении знака, щелкнуть левой кнопкой мыши в поле Текст и в окне Задание размерной надписи нажать кнопку х45 (рис. 46), затем нажать кнопку ОК. 171
172 Рис. 46. Задание размерной надписи Чертеж вала готов (рис. 45). Для задания текста под размерной линией в окне Задание размерной надписи, необходимо нажать кнопку со знаком >> (рис. 46). В открывшемся дополнительном окне справа левой кнопкой дважды щелкнуть в поле Текст под размерной надписью и выбрать нужную надпись, например, 2 отв. Знакомство с основами твердотельного моделирования Построение эскиза основания. Построение модели любой детали начинают с создания основания, для чего сначала необходимо построить плоский эскиз. Эскизом в компьютерной графике называют чертеж плоской фигуры. Как правило, для построения эскиза основания выбирают одну из плоскостей проекций V, H или W. Построим трехмерную модель опоры, изображенной на рисунке 116,а учебника. Для создания нового документа необходимо вызвать команду Создать из Стандартной панели в открывшемся окне Новый документ выберем Деталь. Сохраним файл под именем Опора. Основание детали параллелепипед. Эскиз будет представлять собой основание параллелепипеда прямо- 172
173 угольник со сторонами 32 и 67 в Плоскости XY, в графическом поле эта плоскость изображается синим цветом. Рис. 47. Эскиз осонования опоры В Дереве модели, которое появилось в левой части рабочего экрана, рядом с компактной панелью (рис. 47), надо раскрыть ветвь Начало координат и указать плоскость XY. Потом нажать кнопку Эскиз на панели Текущее состояние (или на контекстной панели, которая отобразится при указании плоскости в графическом поле) система перейдет в режим редактирования эскиза, в Дереве модели будет создан новый элемент Эскиз:1 (рис. 47). Эскиз основания строим с помощью команды Прямоугольник из расширенной панели создания многоугольников на панели Геометрия. Высота прямоугольника 32, ширина 67, место расположения на графическом поле существенного значения не имеет. Важно не перепутать числа, в противном случае прямоугольник будет расположен в графическом поле иначе. Нажав кнопку Эскиз еще раз, закроем эскиз. Создание основания детали В Дереве модели нужно выбрать элемент Эскиз:1 (он должен выделиться зеленым цветом). На Компактной панели нужно активизировать панель Редактирование детали и вызвать команду Операция выдавливания на расширенной панели создания основания детали на экране появится заготовка трехмерного элемента (рис. 48, а). На панели свойств для создания основания нужно задать: Прямое направление. Расстояние 14 мм и нажать кнопку Создать объект основание детали будет пост- 173
174 а) б) Рис. 48. Построение параллелепипеда основания опоры роено (рис. 48, б) и в Дереве модели добавится новый элемент Операция выдавливания. Для изменения свойств модели, например, цвета, блеска, прозрачности и других, надо в Дереве модели щелкнуть правой кнопкой мыши на элемент Деталь и вызвать команду Свойства модели. Теперь во вкладке Цвет можно менять цвет, во вкладке Оптические свойства зеркальность, блеск, прозрачность. После нажатия кнопки Создать объект эти свойства будут сохранены, но изменится цвет модели только после перехода к следующей команде. Удерживая нажатым колесико мыши, можно вращать модель осматривая ее с разных сторон. Для возврата отображения детали в исходное состояние надо на панели Вид (рис. 36) найти команду Ориентация и выбрать из списка команду Изометрия YZX. Добавление элементов детали На странице 93 и рисунке 116 учебника отмечено, что помимо параллелепипеда опора имеет цилиндрический выступ и кубическое отверстие. Построим сначала цилиндр. 174
175 Y Для этого выделив верхние основания параллелепипеда щелчком мыши с помощью появившегося контекстного меню, откроем новый Эскиз:2 на верхней грани основания. Найдем центр основания цилиндра, как показано на рисунке 116, а на пересечении двух параллельных прямых на расстоянии 16 и 18 от боковых сторон прямоугольника верхнего основания. Эскиз, создаваемый в среде КОМПАС, имеет особенность оси координат перевернуты, чтобы не ошибиться от какой стороны откладывать 16 и 18, удобно рисунок 116 тоже перевернуть, так, чтобы оси x и y приняли положение X. На панели Геометрия из расширенной панели создание вспомогательных прямых надо вызвать команду Параллельная прямая. На запрос Укажите отрезок или прямую для построения выбираем на эскизе левую вертикальную сторону и, задав с помощью клавиатуры Расстояние 16 щелчком левой кнопки мыши, проводим параллельную прямую. На второй запрос Укажите отрезок или прямую для построения выбираем на эскизе нижнюю горизонтальную сторону прямоугольника и на Расстоянии 18 проводим параллельную прямую. На пересечении двух проведенных параллельных прямых будет центр окружности эскиза цилиндра. На той же панели Геометрия вызовем команду Окружность. Необходимо задать найденный центр и Диаметр 20, нажав кнопку Создать объект закроем Эскиз:2 (рис. 49). Рис. 49. Эскиз цилиндра на грани верхнего основания 175
176 В Дереве модели теперь нужно выбрать элемент Эскиз:2, и вызвать команду Операция выдавливанием на панели свойств этой операции задать Прямое направление, Расстояние 22 мм и нажать кнопку Создать объект (рис. 50). Цилиндр будет построен. Рис. 50. Модель параллелепипеда с цилиндром Для построения кубического отверстия на верхней грани параллелепипеда нужно создать эскиз этого отверстия. Выделяем верхнее основание параллелепипеда и откроем Эскиз:3. С помощью команды Параллельная прямая найдем положение нижней левой вершины квадрата (рис. 51) так требуется для команды Прямоугольник. Проведем одну параллельную прямую на Расстоянии 20 от правой стороны прямоугольника верхнего основания параллелепипеда, другую на Расстоянии 5 от нижней горизонтальной стороны. В месте пересечения будет лежать левая нижняя вершина квадрата, лежащего в основании выреза. 176 Рис. 51. Эскиз кубического отверстия на грани верхнего основания
177 Вызовем на панели Геометрия команду Прямоугольник и, задав Высота 14, Ширина 14, разместим квадрат в построенной точке (рис. 51), закроем Эскиз:3. Выберем в дереве модели элемент Эскиз:3 и в панели Редактирование детали на расширенной панели Вырезать выдавливанием. На появившейся панели свойств задаем прямое направление, Расстояние 14 и нажав кнопку Создать объект получаем готовую модель (рис. 52). Рис. 52. Модель опоры Если при моделировании появится необходимость отредактировать эскиз или элемент детали, то нужно щелкнуть правой клавишей мышки на эскиз или операцию в Дереве модели и в открывшемся контекстном меню выбрать команду Редактировать. Моделирование детали типа Вал Начнем новый документ Деталь, сохраним его под именем Вал. Построим модель Вала, изображенного на рисунках 45 и 117, а учебника. Для создания модели на плоскости ZX необходимо построить эскиз (рис. 40) и закрыть его. Модель (рис. 53) строим с помощью команды Операция вращения на расширенной панели Построение основания в панели Редактирование детали. Фаску можно построить на эскизе, тогда модель сразу получится с фаской. Можно построить фаску на модели 177
178 с помощью команды Фаска в панели Редактирование детали. Рис. 53. Модель вала Другие применения компьютера в учебном процессе Помимо выполнения чертежей и создания моделей графические компьютерные системы могут быть полезны при изучении таких разделов, как: 1) анализ формы детали; 2) нанесение размеров на чертежах деталей; 3) а также для демонстрации учащимся объемной формы детали. 1. При изучении анализа формы детали компьютер не только полезен, но и необходим: на экране монитора учащиеся смогут разложить деталь на отдельные геометрические тела (рис. 55), а если это встретит затруднения, то учитель или программа просто продемонстрируют ученику рисунок, подобный рис. 55. Рис. 54 Рис
179 2. Для правильной простановки размеров детали анализ формы одно из основных действий, поэтому компьютер здесь используется также, как в предыдущем случае. 3. Полезен будет компьютер также тем учащимся, которым трудно по чертежу представить себе форму детали, например при выполнении графической работы 5 «Построение третьего вида по двум данным». Таким ученикам учителя обычно рекомендуют выполнить модель детали из пластилина или других материалов. При наличии в компьютере 3D-модели в этом нет необходимости учащийся сможет изучить объемное изображение детали и даже рассмотреть это изображение с разных сторон с поворотом. Важно только, чтобы учащиеся третий вид чертили самостоятельно, без помощи компьютера. Рассмотрим этапы создания в системе КОМПАС 3D трехмерной модели (рис. 54) и чертежа (рис. 62) детали, точнее, как принято говорить, проекционной заготовки чертежа, т. е. документа, на котором показаны только изображения детали без размеров, осевых и центровых линий. Этап 1. Анализ геометрической формы детали. Деталь может быть получена из заготовки 1 (рис. 55) следующим образом Удалить пятиугольную призму Удалить треугольные призмы 3, Удалить треугольные призмы 5, Добавить треугольную призму 7 (ребро жесткости). Этап 2. Построение модели детали в системе КОМПАС 3D Построить эскиз заготовки 1 (рис. 56), после чего построить трехмерную модель заготовки 1, используя операцию «выдавливание в двух направлениях». На рисунке 57, полученная модель показана в режиме «невидимые линии тонкие». Рис. 56 Рис
180 Рис. 58 Рис Удалить из заготовки 1 призмы 2, 3 и 4. С этой целью на верхней горизонтальной плоскости заготовки необходимо изобразить основания призм пятиугольник и два треугольника по краям (рис. 58) и применить операцию «вырезать выдавливанием». Полученная заготовка в режиме «невидимые линии тонкие» показана на рис Аналогично удалить призмы 5 и Для добавления ребра жесткости нужно построить эскиз призмы 7 на фронтальной проекции заготовки 1 (рис. 60). Применив операцию «приклеить элемент выдавливанием», получить трехмерную модель детали, рис. 54. Этап 3. Создание проекционной заготовки чертежа. В системе КОМПАС 3D при трехмерном проектировании детали создается ее математическая модель, которая хранится в файле чертежа. С помощью математической модели могут быть получены различные изображения детали. Выбор необходимых для передачи формы детали изображений: основных видов на шесть плоскостей проекций, сечений и разрезов, изометрии, а также расстояний между изображениями на чертеже осуществляется в окне диалога «Параметры чертежа» (рис. 61). Этап 4. Оформление чертежа в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД. На этом этапе необходимо оформить чертеж: 1) провести осевые и центровые линии; 2) нанести размеры; 3) заполнить основную подпись; 4) изменить масштаб (при необходимости); 5) изменить формат (при необходимости). 180 Рис. 60
181 Рис. 61. Окно диалога «Параметры чертежа» На рисунке 62 показан чертеж детали (без рамки формата и основной надписи), полученный в результате доработки проекционной заготовки. Принципы моделирования сборки позволяют получить объемную модель изделия. На рисунке 63 показаны объемные изображения съемника, сборочный чертеж которого приведен на рисунке 245 учебника, в собранном и разобранном на детали виде. Рис. 62. Чертеж детали 181