Технологии механической обработки металлов с помощью станков
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся смогут объяснить назначение токарного и сверлильного станков, выбрать способ механической обработки для заданной детали и составить последовательность безопасных действий при выполнении простой операции.
- Сформировать представление о механической обработке металлов резанием, точением и сверлением, а также о назначении основных узлов станков.
- Научить соотносить форму и материал заготовки с выбором станка, инструмента и режима обработки.
- Развивать умение анализировать технологическую задачу, работать с технической информацией, аргументировать выбор и сотрудничать в группе.
- Воспитывать ответственное отношение к труду, культуре производства и соблюдению требований безопасности при работе на станочном оборудовании.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют интерес к техническим профессиям и понимают связь изучаемых операций с реальным производством.
- Осознают личную ответственность за соблюдение правил безопасной работы на станках.
- Понимают ценность точности, аккуратности и качества результата.
- Проявляют готовность к самостоятельному выбору способа решения практической задачи.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схемы станка, технологической карты и условных обозначений.
- Сравнивают операции точения, сверления и разметки по назначению, инструменту и результату.
- Планируют последовательность действий и проверяют её соответствие требованиям безопасности.
- Работают в группе, распределяют роли, формулируют и защищают техническое решение.
Предметные
- Знают понятия «механическая обработка», «заготовка», «режущий инструмент», «станок», «режим обработки».
- Умеют объяснять назначение токарного и сверлильного станков.
- Умеют выбирать операцию для получения цилиндрической поверхности, отверстия или плоского торца.
- Владеют базовым алгоритмом подготовки рабочего места и безопасной работы со станочным оборудованием.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный интерес к техническому творчеству и возможным профессиям.
- Осмысливают значение дисциплины и ответственности при работе с оборудованием.
- Оценивают собственную готовность соблюдать правила безопасности.
- Формируют смысловое отношение к точности как условию качества изделия.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную задачу и формулируют ожидаемый результат.
- Планируют действия по технологической карте.
- Контролируют последовательность операций и исправляют выявленные ошибки.
- Оценивают правильность выбранного станка и соблюдение требований безопасности.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки станка, заготовки и режущего инструмента.
- Сравнивают способы обработки и устанавливают причинно-следственные связи.
- Моделируют технологическую последовательность в виде алгоритма.
- Работают с технической схемой и преобразуют информацию в таблицу выбора операции.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в группе: оператор чтения схемы, специалист по безопасности, технолог и докладчик.
- Задают уточняющие вопросы и аргументируют техническое решение.
- Согласуют общий вариант технологической последовательности.
- Корректно оценивают решение другой группы и предлагают улучшение.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или плакаты со схемами токарного и сверлильного станков, подписями основных узлов и примерами изделий.
- Подготовить безопасные демонстрационные образцы: металлическую цилиндрическую заготовку, сверло, резец, патрон, готовую деталь с отверстием.
- Распечатать по одному комплекту на группу из четырёх карточек: «Выбор станка», «Последовательность операции», «Найди нарушение», «Профессии».
- Распечатать памятку по охране труда — по одному экземпляру на каждого ученика.
- Подготовить технологические карты с заданиями трёх уровней сложности — по одной карте на пару каждого уровня.
- Вывесить на доске схему «Заготовка → закрепление → выбор инструмента → обработка → контроль» и таблицу «Операция — станок — инструмент — результат».
- Подготовить листы самооценки и стикеры трёх цветов для приёма «Светофор».
- Обеспечить оборудование: компьютер и проектор или интерактивная доска; при наличии мастерской — токарный и сверлильный станки для демонстрации только учителем.
- Перед уроком проверить исправность оборудования, защитных экранов и наличие очков; практическую обработку учащиеся выполняют только после отдельного инструктажа и с разрешения учителя.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и вызвать интерес к роли станков в изготовлении металлических деталей.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает две детали: металлический цилиндр и пластину с аккуратным отверстием. Говорит: "Ребята, сегодня перед вами две обычные детали. Как вы думаете, можно ли получить такую форму только ручным напильником и молотком? Посмотрите на точность поверхности и отверстия: что, вероятно, помогло мастеру?" | Рассматривают образцы, выдвигают предположения: "Нужен станок", "использовали сверло", "деталь закрепляли". |
2 мин | Учитель объявляет приём «Инженерная загадка»: "Представьте, что вам поручили изготовить ось для небольшой модели. Заготовка есть, но нужно получить ровную цилиндрическую поверхность и отверстие. Сегодня мы выясним, какие станки и инструменты помогут решить задачу и как сделать это безопасно." Учитель фиксирует тему на доске. | Формулируют предварительный вопрос: "Как выбрать станок и операцию для нужной формы детали?" Записывают тему урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что форма детали зависит не только от материала, но и от правильно выбранной технологии. Теперь проверим, какие способы обработки вы уже знаете и где возникает затруднение."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о металлах, разметке, ручных инструментах и технологической последовательности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит «Блиц-цепочку»: "Назовите свойства металлов, важные при обработке. Какие ручные операции вы уже выполняли? Для чего нужна разметка? Почему заготовку необходимо закреплять?" Учитель кратко фиксирует ответы в кластере на доске. | Называют свойства: "прочность, твёрдость, пластичность"; операции: "опиливание, пиление, сверление ручной дрелью"; объясняют: "разметка задаёт размеры", "закрепление предотвращает смещение". |
3 мин | Учитель раздаёт карточку с последовательностью, в которой перепутаны действия: измерить, выбрать инструмент, закрепить заготовку, выполнить операцию, проверить результат. Говорит: "В парах восстановите порядок и объясните, почему нельзя начинать обработку без проверки закрепления." | В парах выстраивают алгоритм, сравнивают варианты и формулируют: "Сначала анализируют чертёж и выбирают инструмент, затем закрепляют заготовку и только после проверки начинают обработку". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили общий технологический алгоритм. Но пока не можем уверенно ответить, какой именно станок выбрать для цилиндра, торца или отверстия. Это и будет нашей сегодняшней задачей."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: обнаружить затруднение и совместно сформулировать цель урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на экране изображения трёх результатов: цилиндрическая поверхность, плоский торец и сквозное отверстие. Спрашивает: "Можно ли выполнить все три операции одним и тем же инструментом? Что изменится, если использовать сверло для получения наружной цилиндрической поверхности?" | Сравнивают изображения, отвечают: "Нет, инструменты разные"; предполагают: "Сверло делает отверстие, а наружную поверхность получают точением". |
2 мин | Учитель организует «Снежный ком»: "Сначала каждый запишите, что нужно узнать. Затем обсудите с соседом и объедините вопросы. Группа сформулирует одну общую цель." Учитель принимает формулировки и записывает итог: «Выбирать станок и операцию по требуемому результату». | Индивидуально формулируют вопросы, обсуждают их в парах и предлагают цель: "Узнать назначение станков, подобрать инструмент и составить безопасную последовательность обработки". |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: от внешнего результата детали мы должны прийти к обоснованному выбору станка, инструмента и безопасного алгоритма. Переходим к открытию нового знания."
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о назначении основных станков и логике механической обработки металлов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель демонстрирует схему токарного станка и говорит: "Посмотрите на схему. Заготовка закрепляется в патроне и вращается, а режущий инструмент — резец — снимает слой металла. Какой результат можно получить при таком движении? Обратите внимание: можно обрабатывать наружную цилиндрическую поверхность, торец и выполнять некоторые канавки." | Рассматривают схему, показывают патрон, заготовку, суппорт и резец; формулируют вывод: "При точении получают поверхности, связанные с вращением заготовки". |
3 мин | Учитель показывает схему сверлильного станка: "Здесь вращается сверло, а заготовка закрепляется на столе или в тисках. Для чего нужно закрепление? Почему нельзя удерживать металлическую заготовку рукой?" Учитель подчёркивает: сверление выполняют только исправным инструментом, с очками и удалением стружки щёткой. | Отвечают: "Заготовку нельзя держать рукой, её может провернуть"; называют результат: "получается отверстие"; отмечают на карточке обязательные меры безопасности. |
4 мин | Учитель выводит таблицу и заполняет её вместе с классом: «Точение — токарный станок — резец — цилиндрическая поверхность или торец»; «Сверление — сверлильный станок — сверло — отверстие»; «Разметка — измерительный и разметочный инструмент — линии и центры будущей обработки». Затем говорит: "Сравните операции. Что является исходным условием правильной обработки?" | Заполняют аналогичную таблицу в тетради, сравнивают операции и отвечают: "Нужно изучить чертёж, выбрать операцию, закрепить заготовку, установить инструмент и проверить результат". |
Запись в тетрадях
Механическая обработка металлов — изменение формы и размеров заготовки с помощью инструмента и станка. Точение выполняют на токарном станке резцом; результатом могут быть цилиндрическая поверхность и торец. Сверление выполняют на сверлильном станке сверлом; результатом является отверстие. Общий алгоритм: изучить чертёж → выбрать операцию и инструмент → закрепить заготовку → проверить безопасность → выполнить обработку → проконтролировать результат.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Теперь у нас есть главное различие: при точении вращается заготовка, а при сверлении вращается сверло. Используем это знание в технологических задачах и проверим, насколько обоснованным будет ваш выбор."
Этап 5. Первичное закрепление. Работа в группах (8 мин)
Цель этапа: применить новое знание при выборе операции, станка и инструмента.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель делит класс на группы по четыре человека и распределяет роли. Говорит: "Каждая группа получает технологическую карточку. Работайте по приёму «Мозаика»: технолог определяет операцию, специалист по оборудованию выбирает станок, специалист по безопасности ищет риски, докладчик готовит объяснение. На обсуждение — пять минут." | Распределяют роли, читают условие карточки, выделяют требуемый результат. |
4 мин | Учитель раздаёт задания: 1) получить ровную наружную цилиндрическую поверхность; 2) выполнить сквозное отверстие в пластине; 3) обработать торец цилиндрической заготовки. Обходит группы и задаёт вопросы: "Что вращается? Как закрепляется заготовка? Каким инструментом снимается материал?" | Обсуждают карточку, заполняют таблицу «Результат — операция — станок — инструмент — правило безопасности». Ожидаемые ответы: "цилиндрическая поверхность — точение — токарный станок — резец"; "отверстие — сверление — сверлильный станок — сверло". |
2 мин | Учитель приглашает по одному докладчику от двух групп и организует взаимную проверку: "Слушатели не просто оценивают ответ, а задают один уточняющий вопрос и называют одну сильную сторону решения." | Представляют решения, задают вопросы, отмечают точность выбора и исправляют неточности. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы научились связывать требуемую форму с операцией и станком. Следующий шаг — самостоятельно составить безопасную последовательность действий и проверить её по критериям."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание назначения станков, операций и требований безопасности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель предлагает выбор уровня: "Выберите карточку базового, повышенного или продвинутого уровня. Работайте самостоятельно. Важно не количество строк, а обоснованность решения." | Выбирают один из трёх уровней, записывают фамилию и номер выбранной карточки. |
4 мин | Учитель предлагает базовое задание: сопоставить три результата с операциями и станками; повышенное: восстановить алгоритм обработки отверстия; продвинутое: найти четыре нарушения в описании: "Ученик удерживает заготовку рукой, включает станок до установки инструмента, удаляет стружку пальцами и оставляет станок включённым после окончания работы". | Выполняют выбранное задание. В продвинутом варианте формулируют исправления: закрепить заготовку, установить инструмент до включения, удалять стружку щёткой, выключить станок после завершения. |
3 мин | Учитель открывает эталон на экране и говорит: "Проверьте каждое действие карандашом. За правильный выбор ставьте плюс, ошибку исправляйте рядом. Не стирайте первый вариант: нам важно увидеть, что именно потребовало коррекции." | Сверяют ответы, исправляют ошибки, подсчитывают результат по критериям и отмечают затруднение в листе самооценки. |
Эталон решения
Для цилиндрической наружной поверхности: 1) изучить чертёж; 2) выбрать токарный станок; 3) закрепить заготовку в патроне; 4) установить резец; 5) проверить отсутствие посторонних предметов и надеть защитные очки; 6) выполнить точение; 7) измерить диаметр и сравнить его с заданным. Для отверстия: 1) разметить и накернить центр; 2) закрепить деталь на столе или в тисках; 3) установить сверло; 4) проверить защиту и режим работы; 5) выполнить сверление; 6) удалить стружку щёткой; 7) проверить диаметр и положение отверстия.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самопроверка показала, что выбор станка связан с движением инструмента и заготовки, а качество зависит от последовательности действий. Завершим урок общей оценкой того, что получилось и что требует дальнейшей тренировки."
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (7 мин)
Цель этапа: осмыслить новое знание, выявить затруднения и определить дальнейшую практическую работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель проводит «Светофор»: "Поднимите зелёную карточку, если вы можете выбрать станок по результату обработки; жёлтую — если нужен ещё один пример; красную — если пока трудно объяснить различие между точением и сверлением." Затем задаёт вопрос: "Какое правило безопасности вы считаете самым важным и почему?" | Поднимают карточки, называют личное затруднение или уверенность; отвечают: "Заготовку необходимо закреплять", "стружку нельзя убирать руками", "нельзя работать без очков". |
2 мин | Учитель просит заполнить «Билет на выход»: "Запишите два предложения: «Для получения ... я выберу ... потому что ...» и «Перед включением станка я обязательно ...»." | Пишут индивидуальный билет: например, "Для отверстия выберу сверлильный станок и сверло, потому что сверло образует отверстие. Перед включением закреплю заготовку и проверю инструмент". |
2 мин | Учитель объявляет домашнее задание и показывает таблицу уровней: "Выберите обязательный уровень; повышенный и дополнительный выполняйте по желанию. В каждом варианте обращайте внимание на точность терминов и безопасность." | Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы, сдают билеты на выходе. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы установили, что станок не заменяет технологическое мышление: сначала нужно понять задачу, затем выбрать операцию, инструмент и безопасную последовательность. На следующем уроке мы подробнее разберём подготовку станка и контроль размеров детали."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно выбраны станок, операция и инструмент для всех трёх ситуаций, составлена полная безопасная последовательность, приведено обоснование выбора и исправлены все нарушения в дополнительной карточке.
- «4» — правильно решены не менее двух из трёх ситуаций, алгоритм в целом верный, но допущена одна неточность в названии узла, инструмента или правила безопасности.
- «3» — правильно решена хотя бы одна ситуация, различаются назначение токарного и сверлильного станков, однако алгоритм неполный или содержит две существенные неточности.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какой станок вы выберете для получения сквозного отверстия и почему? | Проверка осознания связи между результатом обработки, операцией и оборудованием. |
Что вращается при точении и что вращается при сверлении? | Выявление понимания принципиального различия операций. |
Какое правило безопасности вы сегодня запомнили лучше всего? | Проверка личного принятия требований безопасной работы. |
На каком шаге технологической последовательности вы ещё можете ошибиться? | Выявление точек затруднения для последующей коррекции. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы выяснили, что механическая обработка металла начинается не с включения станка, а с анализа задачи. Вы научились различать точение и сверление, выбирать станок и инструмент по форме будущей детали. Помните: самая опасная ошибка — пропустить закрепление заготовки или попытаться убрать стружку рукой. На следующем уроке мы рассмотрим подготовку станка к работе и способы контроля размеров обработанной детали."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить таблицу из четырёх строк: операция, станок, инструмент, результат для точения наружной поверхности, обработки торца, сверления отверстия и разметки. Добавить по одному правилу безопасности к каждой операции. | Закрепляет основные термины и проверяет понимание соответствия между операцией, оборудованием и результатом. |
Средний (повышающий) | Описать последовательность изготовления металлической пластины со сквозным отверстием в 7–8 шагов, включая разметку, закрепление, сверление, удаление стружки и контроль результата. | Формирует умение планировать технологический процесс и применять требования безопасности. |
Продвинутый (дополнительный) | Разработать технологическое решение для изготовления небольшой металлической оси с цилиндрической поверхностью и отверстием: указать операции, станки, инструменты, возможные риски и способы их предупреждения. | Развивает анализ, проектирование и связь учебного материала с реальной инженерной задачей. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Какую операцию выполняют на токарном станке? Какой инструмент используют для сверления? Почему заготовку нельзя удерживать рукой? Что необходимо сделать до включения станка?»
