Опыты и наблюдения на уроках технологии в начальных классах. Часть II. 2–4 классы. Учебное пособие
.pdfГлава 3 Наблюдения и опыты в четвертом классе
За три предыдущих года обучения на уроках технологии учащиеся исследовали в самых разных вариантах проявление физических и механических свойств у натуральных, искусственных,
иполимерных материалов. Это были разнообразные природные, бумажные, текстильные материалы, и некоторые виды пластмасс (поролон и пенопласт, мягкий пластик, полиэтилен).
В4 классе из новых материалов появится только жесткий пластик, специфические свойства которого потребуют изменения хорошо известных приемов работы. Оригинальная технология «Ажурный нитяной кокон» впервые покажет возможность принудительного изменения свойств давно знакомого текстильного материала — нитки.
Такимобразом,надолючетвертогоклассабудетприходиться, главным образом, обоснованный выбор технологических операций, базирующийся на понимании ранее исследованных свойств
икачественных особенностей каждого материала.
Как и в предыдущих классах, объекты наблюдения будут чередоваться в зависимости от планирования практических работ. Так, в первой четверти учащиеся будут изготавливать предметы оборудования рабочего места и переплетные изделия. Это подставки и шкатулки для инструментов, коробочки для отходов, папочки-игольницы, тетрадки и блокноты. Чтобы обеспечить высокое качество этих «взрослых» изделий, нужно уточнить свойствакартонаиткани,«работающихвпаре»,посколькукартонную коробку придется оклеивать не бумагой, а тканью, в картонную папочку вклеивать лоскуток для иголок.
Для самостоятельного освоения этой информации необходимо провести фронтальный опыт, занимающий весь урок.
51
Опыт № 1 Учет свойств картона и ткани при склеивании
Из вступительной беседы учителя с учащимися выяснится, что формально никаких новых приемов выполнения операции приклеивания за всю поверхность (намазать деталь клеем, дать ей немного разбухнуть, уложить на место, притереть, высушить под прессом), не будет. Сложность новой работы может зависеть от необходимости приклеивания деталей большой площади, и невозможности сушки под прессом объемного изделия.
Для осознания проблемы, припомним, возможно, большее количество изделий, в которых мы использовали раньше клеевое соединение.
Уточним возможные примеры брака, связанные с нарушением выполнения отдельных приемов.
В первую очередь учащиеся назовут неправильное намазывание клея (на детали остаются сухие участки), и связанное с этим неравномерное разбухание волокон. Следующая причина возможного брака — небрежное притирание мокрой детали, в результате чего под ней остается воздух. И в том, и в другом случае на поверхности высохшего изделия мы увидим пузыри.
И последний, самый частый пример брака — высушивание готового изделия без нагрузки на поверхность (без груза или растяжки). Такое изделие при высыхании искривляется по всем направлениям — коробится.
Если первые две причины мы устраним легко, проявив внимательность при работе, то вот решить проблему возможности сушки под прессом, удается не всегда.
Поэтому,невыдвигаяникакихпредположений,проведемвначале ряд наблюдений за изменением свойств бумажных материалов и ткани при склеивании их друг с другом.
Объектом наблюдения будет влияние увлажнения клеевым составом на бумагу и натуральную ткань.
Предметом — наличие или отсутствие коробления при высыхании склеенных разнородных деталей без нагрузки на поверхность.
52
Оснащение рабочего места для эксперимента и подконтрольное проведение практических действий по плану. Отре-
жем по небольшому кусочку (четвертая часть тетрадного листа) от обрезков коробочного картона, писчей бумаги, глянцевой аппликационной бумаги, и четыре лоскутка такого же размера натуральной хлопчатобумажной ткани1.
Приготовим стопку из 5 кусочков газетной макулатуры немного бóльшего размера для намазывания образцов клеем, и четвертушку газетного листа, на который затем переложим их для набухания.
Практические действия разделим на 3 этапа:
1 этап. Сравним по плотности и толщине все образцы.
2 этап. Намажем клеем поочередно на отдельных кусочках макулатуры2, и переложим на сухую газету один образец ткани, картона, писчей и аппликационной бумаги.
Оставим все образцы для набухания на 2 минуты. За это время уберем смятую макулатуру.
Заметим, как изменился внешний вид каждого образца.
3 этап. Приложим по одному кусочку сухой ткани на один разбухший кусочек картона, писчей и аппликационной бумаги, тщательно притрем, оставим высыхать без пресса.
В результате 1 этапа эксперимента, мы заметили, что среди образцов картона, ткани, аппликационной и писчей бумаги по толщине мы выделим только картон — он даже на глаз значительнотолщевсехостальныхобразцов.Самаявысокаяплотность (при малой толщине) у писчей бумаги, потому что на ней текст, написанныйсоднойстороны,небудетвиденнадругой.Наиболее низкая плотность у ткани, потому что она плетеная, рыхлая, если ее поднять за нижний конец вверх, она не сохранит форму, сразу провиснет.
1 Размер образцов может быть меньше, образцы готовит заранее учитель. Можно использовать картон от упаковок медицинских препаратов, пеструю бязь от старой простыни.
2 Всю макулатуру складывают стопкой на углу парты. Образец кладут сверху, намазывают клеем, снимают. Грязный кусок макулатуры сминают и выбрасывают в коробку для отходов.
53
Второй этап эксперимента показал следующее: через две минуты мокрый от клея и уложенный на сухую макулатуру образец ткани совершенно не деформировался. Картонный образец несколько искривился. Писчая бумага искривилась дугой, аппликационная — согнулась в трубку.
Исходя из результатов наблюдений, и имеющихся знаний о волокнистом строении бумажных материалов, можем установить причинно-следственные связи: у плотных бумажных образцов промокает только верхний слой волокон, поэтому он увеличился, растянулся, а все сухие слои остались прежнего размера. Из-за этого и произошло искривление поверхности. Ткань, из-за своей плетеной (тканой) структуры, промокла насквозь, поэтому и не деформировалась.
Результаты последнего, третьего этапа эксперимента показали, что сухие лоскутки ткани, приложенные и притертые к разбухшим образцам картона и бумаги, не только выровняли их поверхность, но даже зафиксировали ее. Это произошло потому, что из-за своей рыхлости ткань послужила как бы «местным прессом», не просто прилипнув к картону или бумаге, а вобрав в себя лишнюю влагу, и легко пропуская ее наружу.
Сделаемтехнологическийпрогноз.Чемплотнеебумажный материал, тем быстрее он коробится при высыхании без пресса. Но под прессом он хорошо «исправит» форму.
Чем толщекартон, тем дольше он будет сохнуть под прессом, и может сохранить искривление. Чтобы избежать этого, наклеим на него с противоположной стороны лист макулатуры, тогда поверхностные слои с лицевой и изнаночной сторон промокнут и высохнут равномерно.
При оклеивании картонной коробки тканью можно не опасаться коробления. Если мы хотим дополнительно зафиксировать форму высыхающей коробки (уж очень много жидкого клея намазали!), набьем ее мятой газетной бумагой, пока ткань окончательно не высохнет. В плоские изделия (папочка-игольница) кусочки ткани нужно вклеивать только за верхнюю кромку, не растягивая ее.
54
* * *
Вся вторая четверть традиционно посвящена подготовке к празднованию Нового года. В каждом классе учащиеся делают елочные игрушки, украшения для класса, маски для новогоднего карнавала. Чаще всего для них используется разнообразная цветная бумага, вата, блестящая резаная полимерная пленка (дождик). Четвероклассники к этим материалам добавляют поролон и пенопласт, осваивают новую технологию «ажурный кокон из ниток». С ее помощью можно сделать необычные сувениры, игрушки для украшения интерьера, детали карнавальных костюмов.
В самом начале четверти проведем наблюдение, выявив общие и особенные свойства у тех материалов, с которыми учащиеся уже работали. Постараемся «подобрать» к каждому свойству материал, у которого оно проявляется наиболее ярко. Странички учебника1, называющиеся «Вспомним свойства материалов» в первую очередь иллюстрируют физические свойства: блеск, прозрачность, цвет, гладкость. Самым гладким и прозрачным материалом учащиеся назовут стекло; отметят, что цвет и блеск в разной степени присущи многим материалам. А вот к механическим свойствам, например «мягкость – твердость» хорошо подбирается пара материалов поролон — пенопласт. К свойствам «плотность – рыхлость», — они же, и бумага для тетрадок и столовых салфеток.
* * *
Сосвойством пластичностьучащиесявстречалисьужев первом классе, когда растягивали у бумажной розы из крепированной бумаги край полоски-лепестка, и он оставался волнистым, «запоминалформу».Вовторомклассепластичностьбумагипроявлялась приизгибаниидеталейвыпуклыхаппликаций,иприскручивании, сминании на оправке квадратиков для торцованных аппликаций, в третьем—приработесполоскамигофрокартонаииспользовании проволоки для армирования поролоновых деталей.
1 Геронимус Т.М. Технология. Маленький мастер. Учебник для 4 клас-
са. – М., АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2004–09. – С. 32–33.
55
Теперь, в четвертом классе, объектом наблюдения будет использование пластичности бумаги для надежного искривления не только всей бумажной заготовки вдоль или поперек волокон, а ее отдельных частей в разных направлениях (так делают выпуклые бумажные маски). Таким образом, предмет наблюдения — технологические приемы, позволяющие достичь запланированного результата.
Припомним, что при изготовлении папочки-игольницы из картона, приходилось по линейке вдоль направления корешка продавливать фальцовкой или стержнем шариковой ручки бороздки. Установим причинно-следственную связь — у картона перепутаны волокна, которые при складывании могут ломаться не только по линии фальца, а и рядом, причем в разных направлениях. Продавливая бороздку, мы задавали линию будущего излома, в этом месте картон становился тоньше, плотнее. Поэтому он складывался гораздо лучше, и слева и справа от линии фальца изломов не было.
Теперь проанализируем странички учебника1, показывающие нам операцию тиснения — продавливания бороздок разной формы. Это тоже вариант биговки, но теперь эта операция выполняет декоративную функцию. Тиснение делают по бумаге для получения на обороте выпуклого изображения. Линия тиснения может быть любой формы. Две параллельные линии тиснения, продавленные с противоположных сторон заготовки (одна по лицевой стороне, другая — по изнаночной), делают контур изображения (елочка, ваза) выпуклым.
И опять сделаем вывод: по линиям биговки (тиснения) бумага стала значительно тоньше и плотнее, поэтому внутренний контур зрительно «выступил вперед».
Технологический прогноз в этой части наблюдений напоминает, что биговку на картоне делают непосредственно на парте, а при тиснении на бумаге под заготовку нужно будет подложить не слишком толстый упругий материал, чтобы бороздка с лицевой
1 Размер образцов может быть меньше, образцы готовит заранее учитель. Можно использовать картон от упаковок медицинских препаратов, пеструю бязь от старой простыни.
56
стороны беспрепятственно образовывала выступ на изнаночной стороне.
Опыт № 2 Сравнение пластичности бумаги и картона
Еще один пример использования пластичности бумаги при изготовлениикарнавальныхмасоктребуетосвоенияновойтехнологической операции — рицовки. Теперь для всех криволинейных контуров, по которым фрагменты маски (брови, щечки, уши) должны быть выгнуты в разные стороны, требуется не продавить материал, а прорезать на половину толщины, то есть сделать глубокие царапины.
Рассматривая образец изделия, учащиеся замечают, что царапинаостаетсяназаготовкесвыпуклойстороны.Наизнанкепосле выгибания в этом месте будет впадина. Чтобы это наблюдение не осталось чисто теоретическим, немедленно проведем маленький эксперимент на тренировочном образце.
На картонном прямоугольном обрезке любого размера1 проведемкончикоммакетногоножаполинейке3параллельныецарапины, затем попробуем согнуть ее. Картонка немедленно превратится в четырехгранную объемную форму (например, заготовка для коробки), «открыв» все царапины с лицевой стороны. Перевернем заготовку, и разделим на глаз пополам каждую грань, нанесем царапины с изнаночной стороны, параллельно остальным. Согнем заготовку вдоль каждой новой царапины. Заготовка превратится в гофр.
Подтвердив на опыте, что выгибание фрагментов пластичной бумаги всегда оставляет выпуклую часть с той стороны, где была сделана рицовка, попробуем решить технологическую задачу.
Суть еесостоитв необходимостиделатьразметку по шаблону или с контрольной копии на просвет всех элементов маски с двух
1 Всю макулатуру складывают стопкой на углу парты. Образец кладут сверху, намазывают клеем, снимают. Грязный кусок макулатуры сминают и выбрасывают в коробку для отходов.
57
сторон, потому что царапины придется наносить и с лицевой, и с изнаночной стороны. Во-первых, это очень долго, и, во-вторых, никогда не удастся достичь нужной точности.
Припомнив известные нам виды бумаги, и свойства каждой, учащиеся вспомнят об опыте с копировальной бумагой во втором классе.Исследуяееспособностьпереноситьчастьсвоегокрасящегослоянадругойматериал,учащиесянаблюдалипримерынечаянного получения «обезьяны» — зеркального изображения на самом шаблоне или рисунке, с которого снимали копию. Оно получалось при неправильном положении копирки (вверх мастикой).
Таким образом, решив задачу, учащиеся сделают технологический вывод: чтобы при разметке по шаблону все линии отпечатались также и на изнаночной стороне заготовки для будущей маски, достаточно подложить под нее копирку красящей стороной вверх. Это будет самым простым вариантом разметки.
Если же бумага для маски пестрая, блестящая, с полимерным покрытием, или белоснежная, то по лицевой стороне не хочется делать никакую разметку вообще. В этом случае все линии размечают только по изнаночной стороне по шаблону. Затем те из них, по которым нужно сделать рицовку на лицевой стороне, накалывают чертежной булавкой с высокой опорной частью. Следы от проколов будут хорошо видны на лицевой стороне, поэтому по ним можно легко сделать рицовку.
Опыт № 3 Изменения свойств швейной нитки,
смоченной в силикатном клее
Новая группа наблюдений и опытов вызвана необходимостью освоить технологию изготовления ажурного кокона1 из катушечной нитки, смоченной в силикатном клее, и высушенной на упругой форме.
1 Подробно технология изготовления изложена в учебнике Геронимус Т.М. Технология. Маленький мастер. Учебник для 4 класса. – М.: АСТ-
ПРЕСС ШКОЛА, 2008–09. – С. 52–73.
58
Для быстрой и осознанной работы учащимся накануне необходимо было прочитать в учебнике сказку «Приключения ниточки»1 и рассмотреть там же иллюстрации к последовательному изготовлению шарообразной заготовки, и приемам ее украшения различными видами отделок.
На первом занятии учащиеся, впервые увидевшие ажурные игрушки, и принявшие на веру, что их делают из обычной катушечной нитки (так написано в учебнике), задают множество уточняющих вопросов. Ответы на них нужно получить поисковым путем.
Вначале учитель, перебрасывая неотделанный ажурный шарик на ниточке с руки на руку, предлагает на глаз оценить его особенности. Дети отмечают, что он весь в дырочках (ажурный), прозрачный, очень легкий, твердый, блестит (учитель щелкает по нему, дает потрогать, подносит к окну на солнышко).
Чтобы установить связь между известными свойствами нитки, и новыми, которые она получила в процессе изготовления кокона, нужно провести ряд наблюдений.
В качестве объекта наблюдения мы в первую очередь подготовим для каждого ученика пару образцов исходного материала: кусочек белой катушечной нитки любой толщины, и выпуклый обрезок кокона2 из такой же нитки.
Предметом наблюдения будут изменения свойств швейной нитки под действием силикатного клея.
Первое задание на наблюдение будет привычным: сравнить два образца, рассмотрев, ощупав, попробовав согнуть каждый. По результатам манипуляций назвать общие и отличающиеся свойства.
В ответ мы услышим, что общее свойство у этих ниток только одно — цвет. Нитка от катушки мягкая. Нитка в обрезке кокона, напротив, жесткая и пластичная (она запомнила форму в коко-
1 Геронимус Т.М. Технология. Маленький мастер. Учебник для 4 клас-
са. – М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2004–09. – С. 32–33.
2 Для тренировочных образцов подходят «бросовые материалы» — разрезанные упаковочные коробочки из-под лекарственных препаратов.
59
не, саму ниточку можно держать вертикально за нижний конец, и она не упадет).
Для выполнения второго задания на наблюдение предложим учащимся попробовать провести простым карандашом на кусочке кокона линию, по которой его нужно будет разрезать. Затем выдернуть кусочек нитки из обрезка, попробовать его согнуть, оценить свойства. Так учащиеся определят твердость нитки из кокона. Уточним, что большое сопротивление разрезанию самого кокона увеличилось оттого, что он состоит из перекрещивающихся ниток. Относительно разметки на коконе, установим, что карандаш не оставляет следа на сетке, поэтому разрезать кокон придется на глаз.
Обратим внимание, что мы рассматриваем готовый образец (кусочек кокона и нитку из него).
Третьепоисковоезаданиебудет носить характер демонстрационного опыта.
Нитка, пропитанная силикатным клеем, влагонепроницаема
Эта часть урока-опыта проводится на абсолютно пустом столе учителя, накрытом клеенкой и газетой. В качестве оборудования учителю необходимо приготовить:
•раздутыйдоразмеракрупногоапельсинааптечныйнапальчник, катушку швейных ниток в стеклянной банке, штопальную иглу в игольнике, ножницы;
•силикатный клей в пластиковом флаконе,
•емкость с водой.
•сухой кокон;
Цель данного опыта — установить причины появления у нитки нового свойства, влагонепроницаемости. На этой базе затем нужно будет сформулировать технологический прогноз, касающийся особенностей отделки нитяного кокона.
Поскольку в предыдущей вступительной беседе учащиеся уже определили основные свойства, отличающие нитку в коконе от обычной, остается поисковым путем подтвердить сам процесс их изменения.
60