Обучение элементам графической грамоты учащихся начальных классов

Освоение графической грамоты необходимо для того, чтобы подготовить учащихся к чтению и составлению конструкторско-технологической документации (технических рисунков, эскизов, чертежей, инструкционных карт).

Графическая грамотность может быть определена как наличие знаний в области технического черчения и степень владения умениями в чтении и разработке технической документации в соответствии с нормами и правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) [22].

К графическим знаниям относят понятия о нормах, правилах и способах графического изображения изделий.

Графические умения и навыки у учащихся формируются в процессе овладения приемами работы с чертежными инструментами или в процессе изучения конструкторско-технологической документации.

На занятиях в качестве технической документации учитель начальных классов чаще использует инструкционные карты, технические рисунки и эскизы, нежели технологические карты и технические чертежи. Инструкционные карты предназначены для описания последовательности изготовления изделия и содержат некоторые указания по выполнению трудового процесса. Технологические карты включают обычно сведения о содержании работы, применяемом оборудовании и инструменте, режиме работы. Для работы с технологическими картами нужно знать компоненты технологического процесса, правила выбора инструмента для каждого из этапов процесса изготовления изделия, определять последовательность выполнения рабочих операций и др. В начальных классах эти сведения формируются в основном только на уровне представлений, поэтому удобнее использовать, более доступные учащимся для декодирования, инструкционные карты.

Техническим рисунком называют [22] наглядное изображение предмета, выполненное на глаз, от руки с использованием метода параллельных проекций (т.е. те ребра, которые на объекте параллельны в натуре, на техническом рисунке тоже параллельны).

Эскиз – изображение, показывающее предмет с разных сторон и выполняется по тем же графическим правилам, что и чертеж - размеры наносят точными цифрами, указывают масштаб и материал. Линии на эскизе должны быть ровные и четкие, но выполнены от руки, без соблюдения точных размеров.

На чертеже изображение предмета выполняют с помощью чертежных инструментов, в определенном масштабе с точным соблюдением всех размеров. Чтение чертежей необходимо, когда нужно представить внешний вид, форму или размеры изделия. Составлению чертежей необходимо учить позже, когда дети ознакомлены с основными графическими обозначениями и владеют навыками разметки.

По чертежу и техническому рисунку можно судить об устройстве предмета в целом, и его частей, а по размерам и техническим требованиям можно выполнить само изделие. Практика показывает, что ученики начальных классов легче понимают обозначения технического рисунка, так как для того, чтобы представить будущее изделие они опираются на опыт, полученный на уроках рисования. Для того, чтобы представление детей о форме изделия и его истинных размерах было отчетливым, методисты [42] рекомендуют наряду с техническим рисунком демонстрировать само изделие.

К работе с эскизом рекомендуется переходить после освоения навыков чтения и разметки по техническому рисунку, а позднее - к работе с чертежом. Эскизы плоских деталей дети учатся выполнять на клетчатой бумаге. В этом случае выполняется только главный вид детали, на котором видны ее форма, размеры и конструктивные особенности (выступы, отверстия, округления). Составление эскиза идет путем наращивания частей объекта, т.е. построение от части к целому.

В школе применяются два основных приема обучения чтению технической документации. Первый из них заключается в том, что к графическому изображению прилагается перечень вопросов, на которые учащийся должен ответить. Вопросы составляются так, чтобы, отвечая на них, учащийся был вынужден изучить изображение, все его линии и обозначения.

Второй методический прием направлен на то, чтобы учащиеся научились комплексному анализу изображения. Такая техническая документация изучается учащимися с помощью модели-алгоритмома чтения чертежа. Методика трудового обучения [42] предлагает последовательность в чтении чертежа для обучения учащихся среднего звена школы, которую можно адаптировать и для учащихся начальных классов.

Чтение чертежа

1. Рассмотри чертеж.

2. Прочти основные надписи и габаритные размеры детали (название детали, материал, габаритные размеры, масштаб).

3. Прочти изображения (изображение видимой части объекта, общая форма детали, форма частей детали).

4. Прочти остальные размеры и условные обозначения (места сгибов, линий резания, нанесения клея и др.).

Следует отметить, что для работы с учащимися начальных классов составляют упрощенные чертежи, не перегруженные не нужными или не доступными для восприятия учащимися обозначениями. В начальных классах дети только изучают чертежи, учатся читать их, но не чертят. Для работы необходимо уметь выполнять разметку по чертежу, т.е. ориентируясь на образец (чертеж), как можно точнее выполнить необходимые вспомогательные и рабочие линии на материале, который подлежит дальнейшей обработке. В первом классе по чертежу выполняют разметку прямоугольных деталей, во втором - учатся выполнять разметку окружностей, симметричных деталей с использованием осевых линий, делить окружность на части. В третьем и четвертом классах идет работа по совершенствованию графических умений и навыков. В то же время чертежи, которыми пользуются учащиеся для работы, должны быть выполнены по всем правилам ЕКДС, на них должны быть указаны наименование изделия, материал, масштаб, размеры и количество деталей.

- сплошная толстая линия – основная рабочая линия, обозначающая видимые контуры предмета или линию резания. Толщина ее от 0,5 до 1мм;

- штриховая линия – применяется при изображении невидимых контуров предмета. Длина штриха 2-8мм с расстоянием между штрихами от 1 до 2мм. Толщина линии в 2-3 раза тоньше основной линии;

- штрих пунктирная линия изображает ось симметрии и центра дуг окружностей. Длина штриха 5-30мм с расстоянием между штрихами от 3 до 5мм. Толщина линии в 2-3 раза тоньше основной линии. Положение центра обозначается пересечением длинных штрихов;

- сплошная тонкая линия используется для указания размеров предмета с помощью выносных и размерных линий и как вспомогательная линия. Толщина линии в 2-3 раза тоньше основной линии;

- штрих пунктирная линия с двумя точками используется для обозначения линии сгиба. Толщина линии в 2-3 раза тоньше основной линии;

- сплошные тонкие линии, нанесенные параллельно, обозначают места нанесения клея с изнаночной стороны, видимой при разметке. Толщина линии в 2-3 раза тоньше основной линии. Штриховые линии, нанесенные параллельно, обозначают места нанесения клея с лицевой стороны, не видимой при разметке;

- точкой обозначают место прокола.

Обучая работе с чертежами необходимо, так же, учить учащихся правильно называть вид изображаемой детали и произносить эти названия.

Видом называется изображение видимой части поверхности предмета со стороны наблюдателя. На изображении можно передавать вид спереди – главный вид, вид с верху, вид с лева, вид с права. Выражение «вид с боку» не принято, т.к. это усложняет точный язык техники. Более полное представление о предмете дает вид спереди. Если работа выполняется по чертежу, то детали в натуральную величину чаще изображаются на листе вида с верху. На чертежах изображение этого вида чаще всего изображается в низу от вида спереди.

В процессе разработки технической документации часто приходится увеличивать или уменьшать детали. Это можно сделать двумя способами: применяя знания о масштабе или выполнить разметку по клеткам разной площади. Масштаб – это число, которое показывает во сколько раз изображение больше или меньше самой детали или изделия. М 1:2 показывает, что размеры при разметке надо уменьшить в два раза, М 2:1 - размеры надо увеличить в два раза.

Чтобы разметка была точной необходимо пользоваться исправными инструментами.

Карандаш для разметки на бумаге и картоне необходимо использовать марки ТМ, Т, а для разметки на древесине марки 2Т, 3Т. Чем острее угол заточки, тем точнее будет выполнена разметка. Для заточки карандашей используют специальные приспособления-точилки или хорошо заточенные ножи с коротким лезвием.

Линейку проверяют на точность шкалы и прямолинейность ребер. У прямоугольного треугольника проверяют ребра и прямой угол. Чертежный циркуль так же должен быть исправен, т.е. в нем должен хорошо держаться грифель или карандаш. Неисправные инструменты в работе использовать нельзя.

При выполнении разметки необходимо выполнять требования к экономии материалов. В начальных классах разметка выполняется в верхнем левом углу изнаночной стороны листа. Точка начала отмеривания должна иметь свое имя, например, точка О1 (верхний левый угол листа).

Наиболее сложной для детей начальных классов является разметка деталей сложной формы или разметка разверток. Разверткой называют плоскую заготовку со сложными контурами, из которой в последствии с помощью операций сгибания, складывания, склеивания получается объемное изделие.

Разметку деталей со сложными контурами выполняют по алгоритму. Наиболее точное описание этой работы имеется в учебнике «Методика трудового обучения с практикумом в учебных мастерских» В.П. Кузнецова и Я.А. Рожнева [34, стр. 76-79].

Для примера приведем более сокращенный вариант алгоритма разметки по чертежу (см. Приложение).

Разметка по чертежу

1. Найди точку начала отмеривания О₁ и установи линейку (угольник) горизонтально к точке начала отмеривания. Проверь положение нуля.

2. Отложи габаритный размер.

3. Отложи все остальные размеры.

4. Отодвинь линейку (угольник) вниз на нужное расстояние. Проверь положение нуля.

5. Отложи габаритные размеры.

6. Отложи все остальные размеры.

7. Через обозначенные точки проведи тонкие вертикальные линии. Проверь точность и качество разметки.

8. Установи линейку вертикально к левому краю листа. Проверь положение нуля.

9. Отложи габаритный размер, затем все остальные размеры.

1 0. Отодвинь линейку к вертикальной линии, обозначающей габаритные размеры изделия (детали). Проверь положение нуля. Отложи на этой линии габаритный размер, затем все остальные размеры.

11. Через обозначенные точки проведи тонкие горизонтальные линии. Получилась сетка вспомогательных линий. Проверь точность и качество разметки.

12. В сетке вспомогательных линий отметь все рабочие линии. Проверь точность и качество разметки.

Учителю необходимо помнить, что все чертежные работы должны выполняться детьми в хорошо освещенном помещении, на бумаге хорошего качества, хорошо заточенным карандашом.

Контрольные вопросы.

1. Что понимают под графической грамотностью?

2. Дайте определения понятиям «чертеж», «технический рисунок», «эскиз».

3. Какие особенности разметки по чертежу, эскизу или техническому рисунку необходимо учитывать при обучении учащихся начальных классах?

Задания для самостоятельной работы.

1. Подберите литературу, содержащую схемы, чертежи, эскизы, технические рисунки, которые можно использовать для технического моделирования в начальных классах.

Задания для лабораторной работы.

1. Проанализируйте программы по технологии для начальных классов. Занесите в таблицу перечень графических знаний умений и навыков, которыми должны овладеть учащиеся начальных классов по каждой из рассмотренных вами программ. Сравните, которая из программ в наиболее полной мере реализует требования федерального компонента стандарта образования.

2. Разработайте наглядное пособие для ознакомления учащихся с линиями разметки.

3. Выполните разметку окружности. Разделите окружность на 3, 4, 5, 6, 12 частей.