Grafički zadaci. Savremeni problemi nauke i obrazovanja

Često ga grafički prikaz fizičkog procesa čini vizualnijim i na taj način olakšava razumijevanje fenomena koji se razmatra. Ponekad omogućavajući značajno pojednostavljenje proračuna, grafovi se široko koriste u praksi za rješavanje različitih problema. Sposobnost njihove izgradnje i čitanja je obavezna za mnoge stručnjake danas.

Sljedeće zadatke smatramo grafičkim zadacima:

za građevinarstvo, gdje su crteži i crteži od velike pomoći;
sheme rješavane pomoću vektora, grafova, dijagrama, dijagrama i nomograma.

1) Lopta je bačena okomito naviše od tla početnom brzinom v O. Nacrtajte grafik brzine lopte u odnosu na vrijeme, uz pretpostavku da su udari o tlo savršeno elastični. Zanemarite otpor vazduha. [rješenje]

2) Putnik koji je kasnio na voz primijetio je da ga je prošao pretposljednji vagon t 1 = 10 s, a posljednji - za t 2 = 8 s. Uz pretpostavku da je kretanje vlaka jednoliko ubrzano, odredite vrijeme kašnjenja. [rješenje]

3) U sobi visoko H na plafon je na jednom kraju pričvršćena lagana opruga k, koji ima dužinu u nedeformisanom stanju l o (l o< H ). Blok visine se postavlja na pod ispod opruge x sa baznom površinom S, napravljen od materijala sa gustinom ρ . Napravi grafik pritiska bloka na pod u odnosu na visinu bloka. [rješenje]

4) Bug puzi duž ose Ox. Odrediti prosječnu brzinu njegovog kretanja u području između tačaka sa koordinatama x 1 = 1,0 m I x 2 = 5,0 m, ako je poznato da proizvod brzine insekta i njegove koordinate ostaje konstantan cijelo vrijeme, jednak c = 500 cm 2 /s. [rješenje]

5) Na blok mase 10 kg sila se primjenjuje na horizontalnu površinu. S obzirom da je koeficijent trenja jednak 0,7 , definiraj:

sila trenja za slučaj ako F = 50 N i usmjerena horizontalno.
sila trenja za slučaj ako F = 80 N i usmjerena horizontalno.
nacrtajte grafik ubrzanja bloka u odnosu na horizontalno primijenjenu silu.
Koja je minimalna sila potrebna za povlačenje užeta da bi se blok ravnomjerno pomjerio? [rješenje]

6) Na mikser su spojene dvije cijevi. Svaka cijev ima slavinu koja se može koristiti za regulaciju protoka vode kroz cijev, mijenjajući ga od nule do maksimalne vrijednosti J o = 1 l/s. Voda teče u cijevima na temperaturama t 1 = 10°C I t 2 = 50°C. Nacrtajte grafikon maksimalnog protoka vode koja teče iz miksera u odnosu na temperaturu te vode. Zanemarite gubitke toplote. [rješenje]

7) Kasno uveče visok mladić h hoda uz rub vodoravnog ravnog trotoara konstantnom brzinom v. Na daljinu l Sa ivice trotoara je stub za rasvjetu. Zapaljeni fenjer je fiksiran na visini H sa površine zemlje. Konstruirajte graf brzine kretanja sjene glave osobe ovisno o koordinatama x. [rješenje]

Sve konstrukcije u procesu grafičkog računanja izvode se pomoću odstojnika:

navigacijski kutomjer,

paralelni lenjir,

kompas za mjerenje,

kompas za crtanje olovkom.

Linije se crtaju jednostavnom olovkom i uklanjaju mekom gumicom.

Uzmite koordinate date tačke sa karte. Ovaj zadatak se najpreciznije može izvesti pomoću mjernog kompasa. Za mjerenje geografske širine, jedna noga kompasa se postavlja u datu tačku, a druga se dovodi do najbliže paralele tako da je dodiruje luk opisan kompasom.

Ne mijenjajući ugao nogu kompasa, dovedite ga do vertikalnog okvira karte i postavite jednu nogu na paralelu do koje je izmjerena udaljenost.
Druga noga se postavlja na unutrašnju polovinu vertikalnog okvira prema datoj tački i očitavanje geografske širine se uzima sa tačnošću od 0,1 najmanje podjele okvira. Geografska dužina date tačke se određuje na isti način, samo se udaljenost mjeri do najbližeg meridijana, a očitavanje geografske dužine se uzima duž gornjeg ili donjeg okvira karte.

Postavite tačku na date koordinate. Rad se obično izvodi pomoću paralelnog ravnala i mjernog šestara. Ravnilo se nanosi na najbližu paralelu i jedna polovina se pomera na navedenu geografsku širinu. Zatim, koristeći rješenje kompasa, uzmite udaljenost od najbližeg meridijana do zadane geografske dužine duž gornjeg ili donjeg okvira karte. Jedna noga šestara se postavlja na rez lenjira na istom meridijanu, a drugom nogom se vrši slaba injekcija takođe u rez lenjira u pravcu zadate geografske dužine. Mjesto ubrizgavanja će biti data tačka

Izmjerite udaljenost između dvije točke na karti ili nacrtajte poznatu udaljenost od određene točke. Ako je udaljenost između tačaka mala i može se izmjeriti jednim rješenjem kompasa, tada se noge šestara postavljaju u jednu i drugu tačku, ne mijenjajući njegovo rješenje, i postavljaju na bočni okvir karte na približno istu geografska širina na kojoj se nalazi izmjerena udaljenost.

Prilikom mjerenja velike udaljenosti dijeli se na dijelove. Svaki dio udaljenosti mjeri se u miljama na geografskoj širini područja. Također možete koristiti kompas da uzmete „okrugli“ broj milja (10,20, itd.) od bočnog okvira karte i izbrojite koliko puta treba postaviti ovaj broj duž cijele linije koja se mjeri.
U ovom slučaju, milje se uzimaju od bočnog okvira karte otprilike nasuprot sredini mjerene linije. Ostatak udaljenosti se mjeri na uobičajen način. Ako trebate odvojiti malu udaljenost od određene točke, onda je uklonite kompasom sa bočnog okvira karte i postavite na položenu liniju.
Udaljenost se uzima od okvira približno na geografskoj širini date tačke, uzimajući u obzir njen smjer. Ako je udaljenost koja se izdvaja velika, onda je uzimaju iz okvira karte otprilike nasuprot sredini date udaljenosti 10, 20 milja itd. i odgoditi potreban broj puta. Ostatak udaljenosti se mjeri od posljednje tačke.

Izmjerite smjer pravog kursa ili smjera ucrtanog na karti. Paralelno ravnalo se nanosi na liniju na karti, a kutomjer se postavlja na ivicu ravnala.
Uglomjer se pomiče duž ravnala sve dok se njegov središnji hod ne poklopi sa bilo kojim meridijanom. Podjela na kutomjeru kroz koju prolazi isti meridijan odgovara smjeru kursa ili smjera.
Pošto su na kutomjeru označena dva očitavanja, pri mjerenju smjera položene linije treba uzeti u obzir četvrtinu horizonta u kojoj se nalazi dati smjer.

Nacrtajte liniju pravog kursa ili smjera iz date tačke. Da biste izvršili ovaj zadatak, koristite kutomjer i paralelno ravnalo. Uglomjer se postavlja na kartu tako da se njegov središnji potez poklapa sa bilo kojim meridijanom.

Zatim se kutomjer okreće u jednom ili drugom smjeru sve dok se hod luka koji odgovara očitanju datog kursa ili smjera ne poklopi sa istim meridijanom. Paralelno ravnalo se nanosi na donju ivicu kutomjera, a nakon uklanjanja kutomjera, pomiču ga, dovodeći ga do određene točke.

Uz rez ravnala povlači se linija u željenom smjeru. Premjestite tačku s jedne karte na drugu. Smjer i udaljenost do određene točke od bilo kojeg svjetionika ili drugog orijentira označenog na obje karte uzima se sa karte.
Na drugoj karti, ucrtavanjem željenog pravca od ovog orijentira i ucrtavanjem udaljenosti duž njega, dobija se data tačka. Ovaj zadatak je kombinacija

Problemi ovog tipa uključuju one u kojima su svi ili dio podataka specificirani u obliku grafičkih ovisnosti između njih. U rješavanju takvih problema mogu se razlikovati sljedeće faze:

Faza 2 - saznajte iz datog grafikona između kojih veličina postoji odnos; saznati koja je fizička veličina nezavisna, odnosno argument; koja je količina zavisna, tj. funkcija; odrediti po vrsti grafa o kojoj se vrsti zavisnosti radi; saznati šta je potrebno - definirati funkciju ili argument; ako je moguće, zapišite jednačinu koja opisuje dati graf;

Faza 3 - označite datu vrijednost na osi apscise (ili ordinate) i vratite okomicu na sjecište sa grafikom. Spustite okomicu od točke presjeka na os ordinate (ili apscise) i odredite vrijednost željene količine;

Faza 4 - evaluacija dobijenog rezultata;

Faza 5 - zapišite odgovor.

Čitanje koordinatnog grafa znači da iz grafa treba odrediti: početnu koordinatu i brzinu kretanja; zapisati koordinatnu jednačinu; utvrđuje vrijeme i mjesto sjednice organa; odrediti u kom trenutku tijelo ima datu koordinatu; odrediti koordinate koje tijelo ima u određenom trenutku vremena.

Problemi četvrtog tipa - eksperimentalni . To su problemi u kojima je za pronalaženje nepoznate veličine potrebno eksperimentalno izmjeriti dio podataka. Predlaže se sljedeća radna procedura:

Faza 2 - utvrditi koji fenomen, zakon leži u osnovi iskustva;

Faza 3 - razmislite o eksperimentalnom dizajnu; utvrdi listu instrumenata i pomoćnih predmeta ili opreme za izvođenje eksperimenta; razmislite o slijedu eksperimenta; ako je potrebno, izraditi tabelu za bilježenje rezultata eksperimenta;

Faza 4 - izvršite eksperiment i upišite rezultate u tabelu;

Faza 5 - izvršite potrebne proračune, ako je potrebno u skladu sa uslovima problema;

Faza 6 - razmislite o dobijenim rezultatima i zapišite odgovor.

Pojedini algoritmi za rješavanje problema u kinematici i dinamici imaju sljedeći oblik.

Algoritam za rješavanje kinematičkih problema:

Faza 2 - zapišite numeričke vrijednosti datih količina; izraziti sve količine u SI jedinicama;

Faza 3 - napraviti šematski crtež (putorija kretanja, vektori brzine, ubrzanja, pomaka itd.);

Faza 4 - izaberite koordinatni sistem (trebalo bi da izaberete sistem tako da jednačine budu jednostavne);

Faza 5 - sastaviti osnovne jednačine za dato kretanje koje odražavaju matematički odnos između fizičkih veličina prikazanih na dijagramu; broj jednačina mora biti jednak broju nepoznatih veličina;

Faza 6 - rešiti sastavljeni sistem jednačina u opštem obliku, u slovnoj notaciji, tj. dobiti formulu izračuna;

Faza 7 - odaberite sistem mjernih jedinica (“SI”), zamijenite nazive jedinica u formuli izračuna umjesto slova, izvršite radnje sa nazivima i provjerite da li rezultat rezultira jedinicom mjerenja željene količine;

Faza 8 - izraziti sve date količine u odabranom sistemu jedinica; zamijenite u formule za izračunavanje i izračunajte vrijednosti potrebnih količina;

Faza 9 - analizirajte rješenje i formulirajte odgovor.

Uspoređujući redoslijed rješavanja zadataka u dinamici i kinematici, moguće je vidjeti da su neke točke zajedničke za oba algoritma, što pomaže da se bolje upamte i uspješnije primjene pri rješavanju problema.

Algoritam za rješavanje dinamičkih problema:

Faza 2 - zapisati uslov zadatka, izražavajući sve količine u SI jedinicama;

Faza 3 - napravite crtež koji pokazuje sve sile koje djeluju na tijelo, vektore ubrzanja i koordinatne sisteme;

Faza 4 - zapišite jednadžbu drugog Newtonovog zakona u vektorskom obliku;

Faza 5 - zapišite osnovnu jednadžbu dinamike (jednadžbinu drugog Newtonovog zakona) u projekcijama na koordinatne osi, uzimajući u obzir smjer koordinatnih osa i vektora;

Faza 6 - pronađite sve količine uključene u ove jednačine; zamjena u jednačine;

Faza 7 - rješavanje problema u opštem obliku, tj. riješiti jednačinu ili sistem jednačina za nepoznatu veličinu;

Faza 8 - provjerite dimenziju;

Faza 9 - dobiti numerički rezultat i povezati ga sa stvarnim vrijednostima.

Algoritam za rješavanje problema o toplinskim pojavama:

Faza 1 - pažljivo pročitajte opis problema, saznajte koliko tijela je uključeno u izmjenu topline i koji se fizički procesi dešavaju (na primjer, zagrijavanje ili hlađenje, topljenje ili kristalizacija, isparavanje ili kondenzacija);

Faza 2 - ukratko zapišite uslove problema, dopunjujući potrebne tabelarne vrijednosti; izraziti sve veličine u SI sistemu;

Faza 3 - zapišite jednadžbu ravnoteže topline uzimajući u obzir predznak količine topline (ako tijelo prima energiju, onda stavite znak "+", ako ga tijelo daje, stavite znak "-");

Faza 4 - zapišite potrebne formule za izračunavanje količine topline;

Faza 5 - zapišite rezultirajuću jednačinu u opštem obliku u odnosu na tražene količine;

Faza 6 - provjerite dimenziju rezultirajuće vrijednosti;

Faza 7 - izračunajte vrijednosti potrebnih količina.

RAČUNSKI I GRAFIČKI RADOVI

Posao br. 1

UVOD OSNOVNI POJMOVI MEHANIKE

Ključne točke:

Mehaničko kretanje je promjena položaja tijela u odnosu na druga tijela ili promjena položaja dijelova tijela tokom vremena.

Materijalna tačka je tijelo čije se dimenzije u ovom problemu mogu zanemariti.

Fizičke veličine mogu biti vektorske i skalarne.

Vektor je veličina koju karakteriše numerička vrijednost i smjer (sila, brzina, ubrzanje, itd.).

Skalar je veličina koju karakteriše samo numerička vrijednost (masa, zapremina, vrijeme, itd.).

Putanja je linija duž koje se tijelo kreće.

Prijeđeni put je dužina putanje tijela koje se kreće, oznaka - l, SI jedinica: 1 m, skalar (ima magnitudu, ali nema smjer), ne određuje jednoznačno konačni položaj tijela.

Pomak je vektor koji povezuje početni i kasniji položaj tijela, oznaka - S, mjerna jedinica u SI: 1 m, vektor (ima modul i smjer), jednoznačno određuje konačni položaj tijela.

Brzina je vektorska fizička veličina jednaka omjeru kretanja tijela i vremenskog perioda u kojem se to kretanje dogodilo.

Mehaničko kretanje može biti translatorno, rotaciono i oscilatorno.

Progresivna Kretanje je kretanje u kojem se bilo koja prava linija koja je kruto povezana s tijelom kreće dok ostaje paralelna sama sa sobom. Primjeri translacijskog kretanja su kretanje klipa u cilindru motora, kretanje kabine panoramskog točka itd. Za vrijeme translacijskog kretanja, sve točke krutog tijela opisuju iste putanje i u svakom trenutku imaju iste brzine i ubrzanja.

Rotacijski Kretanje apsolutno krutog tijela je kretanje u kojem se sve tačke tijela kreću u ravninama okomitim na fiksnu pravu liniju, tzv. osa rotacije, i opisati krugove čiji centri leže na ovoj osi (rotori turbina, generatori i motori).

Oscilatorno kretanje je kretanje koje se periodično ponavlja u prostoru tokom vremena.

Referentni sistem je kombinacija referentnog tijela, koordinatnog sistema i metode mjerenja vremena.

Referentno tijelo- svako tijelo odabrano proizvoljno i konvencionalno koje se smatra nepokretnim, u odnosu na koje se proučava lokacija i kretanje drugih tijela.

Koordinatni sistem sastoji se od pravaca identifikovanih u prostoru – koordinatnih osa koje se seku u jednoj tački, koja se naziva ishodište i odabrani jedinični segment (skala). Za kvantitativno opisivanje kretanja potreban je koordinatni sistem.

U kartezijanskom koordinatnom sistemu, položaj tačke A u datom trenutku u odnosu na ovaj sistem je određen sa tri koordinate x, y i z, ili radijus vektor.

Putanja kretanja materijalne tačke je linija opisana ovom tačkom u prostoru. U zavisnosti od oblika putanje, kretanje može biti direktno I krivolinijski.

Kretanje se naziva ravnomjernim ako se brzina materijalne točke ne mijenja tokom vremena.

Akcije sa vektorima:

Brzina– vektorska veličina koja pokazuje smjer i brzinu kretanja tijela u prostoru.

Svaki mehanički pokret ima apsolutne i relativne prirode.

Apsolutno značenje mehaničkog kretanja je da ako se dva tijela približe ili udalje jedno od drugog, onda će se približiti ili udaljiti u bilo kojem referentnom okviru.

Relativnost mehaničkog kretanja je da:

1) nema smisla govoriti o kretanju bez navođenja referentnog tijela;

2) u različitim referentnim sistemima isto kretanje može izgledati drugačije.

Zakon sabiranja brzina: Brzina tijela u odnosu na fiksni referentni okvir jednaka je vektorskom zbiru brzine istog tijela u odnosu na pokretni referentni okvir i brzine sistema koji se kreće u odnosu na stacionarni.

Kontrolna pitanja

1. Definicija mehaničkog kretanja (primjeri).

2. Vrste mehaničkog kretanja (primjeri).

3. Koncept materijalne tačke (primjeri).

4. Uslovi pod kojima se tijelo može smatrati materijalnom tačkom.

5. Kretanje naprijed (primjeri).

6. Šta uključuje referentni okvir?

7. Šta je ravnomjerno kretanje (primjeri)?

8. Šta se zove brzina?

9. Zakon sabiranja brzina.

Dovršite zadatke:

1. Puž je puzao pravo 1 m, zatim napravio okret, opisujući četvrtinu kruga polumjera 1 m, i puzao dalje okomito na prvobitni smjer kretanja još 1 m. Napravi crtež, izračunaj prijeđenu udaljenost i modul pomaka, ne zaboravite na crtežu pokazati vektor kretanja puža.

2. Automobil u pokretu napravio je polukružno okretanje, opisujući pola kruga. Napravite crtež koji prikazuje putanju i kretanje automobila u trećini vremena skretanja. Koliko puta je put pređen u navedenom vremenskom periodu veći od modula vektora odgovarajućeg pomaka?

3. Može li se skijaš na vodi kretati brže od čamca? Može li se čamac kretati brže od skijaša?

1 Filijala Federalne državne budžetske obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja "Ural State Transport University"

Obuka tehničkih stručnjaka uključuje obaveznu fazu grafičke pripreme. Grafička obuka tehničkih stručnjaka javlja se u procesu izvođenja grafičkih radova različitih vrsta, uključujući rješavanje problema. Grafički zadaci se mogu podijeliti na različite vrste, prema sadržaju uslova zadatka i prema radnjama koje učenici izvode u procesu rješavanja zadatka. Izrada tipologije zadataka, principa njihove klasifikacije, podjela zadataka na različite vrste radi njihove efektivne upotrebe u procesu učenja, razvoj karakteristika zadataka na osnovu klasifikacije grafičkih zadataka. Da bi se razvila motivacija za grafičko usavršavanje učenika, potrebno je u obrazovni proces uključiti kreativne zadatke koji podrazumijevaju uključivanje elemenata kreativnog traganja u proces učenja. Sistematizaciju kreativnog interaktivnog zadatka razvili smo za izradu grafičkih zadataka orijentisanih na vitalnost, klasifikaciju tipova zadatka i proizvoda njegove realizacije u grupe prema određenim kriterijumima: prema sadržaju zadatka, prema radnjama na grafički objekti, prema obuhvatu nastavnog materijala, prema načinu rješavanja i prikazu rezultata rješenja o ulozi zadatka u formiranju grafičkog znanja. Sveobuhvatna sistematizacija grafičkih zadataka na različitim nivoima savladavanja gradiva omogućava sveobuhvatan razvoj grafičkih sposobnosti učenika, čime se poboljšava kvalitet obuke tehničkih stručnjaka.

nivoi savladavanja grafičkih znanja

zaplet zadatka usmjerenog na vitalnost

izvodi se prilikom rješavanja grafičkih zadataka

akcije i operacije

klasifikacija grafičkih zadataka

sistemi za rešavanje problema i grafički sistemi za rešavanje problema

kreativni interaktivni zadaci za razvoj zadataka usmjerenih na vitalnost

grafički zadatak klasičnog sadržaja

1. Bukharova G.D. Teorijske osnove podučavanja studenata sposobnosti rješavanja fizičkih zadataka: udžbenik. dodatak. – Ekaterinburg: URGPPU, 1995. – 137 str.

2. Novoselov S.A., Turkina L.V. Kreativni zadaci iz nacrtne geometrije kao sredstvo formiranja generalizirane indikativne osnove za nastavu inženjerske grafičke djelatnosti // Obrazovanje i znanost. Vijesti Uralskog ogranka Ruske akademije obrazovanja. – 2011. – br. 2 (81). – str. 31-42

3. Ryabinov D.I., Zasov V.D. Zadaci iz nacrtne geometrije. – M.: Država. Izdavačka kuća tehničke i teorijske literature, 1955. – 96 str.

4. Tulkibaeva N.N., Fridman L.M., Drapkin M.A., Valovich E.S., Bukharova G.D. Rješavanje zadataka iz fizike. Psihološki i metodološki aspekt / Uredili Tulkibaeva N.N., Drapkina M.A. Čeljabinsk: Izdavačka kuća ChGPI “Fakel”, 1995.-120 str.

5. Turkina L.V. Zbirka zadataka o deskriptivnoj geometriji sa sadržajem orijentiranim na vitagen / – Nižnji Tagil; Ekaterinburg: UrGUPS, 2007. – 58 str.

6. Turkina L.V. Kreativni grafički zadatak – struktura sadržaja i rješenja // Moderni problemi znanosti i obrazovanja. – 2014. – br. 2; URL: http://www..03.2014).

Jedna od glavnih komponenti obuke tehničkih stručnjaka su praktične obrazovne aktivnosti, uključujući aktivnosti za rješavanje obrazovnih problema. Rješavanje problema različitih vrsta omogućava razvijanje vještina i sposobnosti, rješavanje problema obrazovne prirode i razvijanje spremnosti za razvoj kreativnog traganja u procesu profesionalne aktivnosti budućih stručnjaka.

Raznolikost tipova problema koji se studentima nude za rješavanje proširuje vidike učenika, uči ih praktičnoj primjeni znanja i motiviše njihove samostalne aktivnosti učenja. Da bi se cijeli niz obrazovnih zadataka u određenoj disciplini mogao primijeniti, potrebno je imati predodžbu o svoj njihovoj raznolikosti, klasificirati ih prema određenim kriterijima i svrsishodno ih koristiti za razvijanje osobina ličnosti budućih specijalista. traženi su u profesionalnim aktivnostima.

Jedna od glavnih komponenti obuke tehničkih stručnjaka je grafička obuka, koja uključuje praktičnu komponentu u vidu rješavanja grafičkih problema. Rješavanje grafičkih problema je osnova za razvijanje crtačkih vještina, poznavanje teorije projekcije i pravila za dizajniranje grafičkih slika. Svrha grafičkog zadatka je stvaranje grafičke slike datog objekta, izgrađene u skladu sa pravilima Jedinstvenog sistema projektne dokumentacije, ili transformacija ili dopuna date grafičke slike objekta.Struktura grafičkog zadatka je suštinski sličan strukturi problema fizike, koji je definisao G.D. Bukharova kao složen didaktički sistem, u kojem su komponente (sistemi zadataka i rješenja) predstavljeni u jedinstvu, međusobnoj povezanosti, međuzavisnosti i interakciji, od kojih se svaki, pak, sastoji od elemenata koji su u istoj dinamičkoj zavisnosti.

Problemski sistem, kao što je poznato, uključuje predmet, uslove i zahtjeve problema, a sistem rješavanja uključuje skup međusobno povezanih metoda, metoda i sredstava rješavanja problema.

Sistem zadataka grafičkog zadatka određen je njegovim sadržajem, koji se može klasifikovati prema delovima grafičkih disciplina koje se koriste (na primer, nacrtna geometrija). Za sistematizaciju vrsta i tipova grafičkih zadataka potrebno je razviti osnove, principe i izgraditi sistem za njihovu podjelu u grupe. Da bismo to učinili, nudimo koncept tipologije (klasifikacije) grafičkih zadataka koji smo razvili. Klasifikacija zadataka koju smo razvili slična je klasifikaciji zadataka u fizici, ali ima svoje karakteristike karakteristične za nastavu grafičkih disciplina, koje karakteriše ne samo savladavanje određene oblasti znanja, već i razvijanje vještina u njihovom primjena u izradi grafičke dokumentacije.

Uslov zadatka, kao ulaznog elementa sistema zadataka, određuje dalje radnje učenika i omogućava klasifikaciju grafičkih zadataka prema vrstama grafičkih radnji na objektima.

Vrste objekata na kojima se izvode grafičke radnje mogu biti sljedeće:

problemi sa ravnim objektima (tačka, prava, ravan);
problemi sa prostornim objektima (površine, geometrijska tijela);
problemi sa mešovitim objektima (tačka, prava, ravan, površina, geometrijsko telo).

Na osnovu obima nastavnog materijala iz nacrtne geometrije, zadaci se mogu podijeliti na homogene (jedan dio) i mješovite (više dijelova) poligene.

zadaci sa tekstualnim uslovima;
zadaci sa grafičkim uslovima;
zadaci mešovitog sadržaja.

Na osnovu dovoljnosti informacija, zadaci se dijele na:

definisani zadaci;
zadaci pretraživanja.

Proces rješavanja problema određuje sistem rješavanja i omogućava vam da klasifikujete grafičke probleme prema sljedećim parametrima i karakteristikama procesa izvođenja radnji na objektima zadatka:

Prema vrsti grafičkih operacija nad objektima, zadaci mogu biti sljedeći:

zadaci određivanja položaja objekta u prostoru u odnosu na ravni projekcije i promjene njegovog položaja;
zadaci za određivanje relativnog položaja objekata;
metrički zadaci (određivanje prirodne veličine predmeta: dimenzije linearnih veličina, oblici)

Prema radnjama koje su usmjerene na predmet, zadaci mogu biti:

zadaci izvršenja;
zadaci transformacije;
projektantski zadaci;
dokazni zadaci;
zadaci uparivanja;
ciljevi istraživanja.

Prema načinu rješavanja grafičkih zadataka mogu biti:

problemi riješeni grafički;
problemi rješavani analitičkom (računskom) metodom;
problemi riješeni na logičan način sa grafičkim dizajnom rješenja.

Na osnovu upotrebe alata za rješavanje, grafički problemi se dijele na:

zadaci rješavani ručno;
problemi koji se rješavaju korištenjem informacionih tehnologija.

U zavisnosti od broja rješenja, problem može biti:

problemi koji imaju jedno rješenje;
problemi sa više rješenja;
problemi koji nemaju rješenja.

Na osnovu uloge zadataka u formiranju grafičkog znanja, mogu se svrstati u formativne zadatke:

grafički koncepti (koncepti) i termini;
vještine i sposobnosti primjene metode projekcije;
vještine i sposobnosti primjene metoda transformacije crteža;
vještine i sposobnosti primjene metoda za određivanje lokacije objekta;
vještine i sposobnosti primjene metoda za određivanje zajedničkih dijelova dva ili više objekata (presječne linije);
vještine i sposobnosti primjene metoda za određivanje veličine objekta;
vještine i sposobnosti primjene metoda za određivanje oblika predmeta;
vještine i sposobnosti primjene metoda za određivanje razvoja objekta.

Na primjer:

Zadatak br. 1. Na dijagramu konstruisati tačku B, koja pripada horizontalnoj ravni projekcije, udaljena je 40 mm od frontalne projekcijske ravni, a 20 mm dalje od ravni projekcije profila nego od frontalne.

Problem je homogen, sadržajno se odnosi na dio „Tačka i linija“ iz discipline „Deskriptivna geometrija“. Zadatak zahtijeva izvođenje grafičkih radnji na ravnom objektu, uvjet zadatka je predstavljen u tekstualnom obliku, zadatak ima dovoljnu količinu informacija i nije zadatak pretraživanja. Ovo je klasičan primjer zadatka određivanja položaja objekta u prostoru u odnosu na ravni projekcije i njegovog prikaza na crtežu (dijagramu). Zadatak - izvršenje određenih radnji određenih uslovom zadatka; Ovaj problem se može riješiti isključivo grafički. Može se riješiti ručno ili korištenjem CAD kompjuterskog programa, problem ima jedno rješenje. Ovim zadatkom formiraju se grafički pojmovi i pojmovi (naziv i položaj ravni projekcije, pojam „tačke“, koordinate tačke), veštine i sposobnosti korišćenja metode projekcije – projekcija tačke.

Rješenje problema prikazano je na slici 1.

Zadatak br. 2. Konstruisati razvoj površine B, koji sadrži projekcije tačaka A i C, a koji se ukršta sa površinom K - cilindar prednje projekcije, čija osa seče osu površine B.

Problem br. 2 je poligeničan, jer kombinuje sledeće delove: „Tačka u sistemu projekcija“, „Presek površina“, „Rasklapanje zakrivljenih površina“. Ovo je problem sa mešovitim objektima (tačke, površine), uslov problema ima i mešoviti (složeni) sadržaj, koji se sastoji od tekstualnog i grafičkog dela. Uslov problema nije u potpunosti definisan, jer cilindar koji seče datu površinu B nema prečnik i njegov položaj nije definisan na crtežu. Riječ je o zadatku određivanja relativnog položaja objekata i utvrđivanju razvoja površine, odnosno o izvedbenom zadatku koji se rješava grafički, kako ručno, tako i informatičkom tehnologijom. Problem ima mnoga rješenja i oblikuje grafičke koncepte - tačka, okretne površine (konus, cilindar), vještine korištenja metoda za određivanje zajedničkih dijelova objekata (metoda sečenja ravnina) i vještine konstruisanja razvoja okretnih površina. .

Rješenje problema br. 2 prikazano je na slici 3.

Proces rješavanja grafičkog problema koji je gore dat ilustruje osobinu nastave grafičkih disciplina, a to je da su geometrijski objekti u projekcijama i grafičkim konstrukcijama teško savladani učenicima mlađih razreda, jučerašnjim školarcima koji imaju minimalan nivo grafičke obuke zbog činjenice da kurs crtanja je prebačen u varijantne kurseve. Da bi se motivisala grafička spoznaja i smanjila apstraktnost nastavnog materijala, neki nastavnici su predlagali zadatke sa materijalizovanim objektima i zadatke za izradu zadataka sa sadržajem orijentisanim na vitalnost.

Klasifikacija kreativnih zadataka orijentisanih na vitalnost slična je klasifikaciji grafičkih zadataka klasičnog sadržaja, ali ima niz razlika koje su određene činjenicom da je sistem zadataka kreativnog zadatka zadatak koji razvija sam zadatak. To su informacije koje određuju smjer daljih obrazovnih radnji učenika, sadržaj grafičkog modula, u okviru kojeg se može izraditi grafički zadatak, ali ne ograničava obim primjene znanja predmeta i kreativnog. mašte učenika.

homogeni zadaci (jedna tema);
mješoviti zadaci (nekoliko sekcija).

Prema zahtjevima sadržaja, zadaci mogu biti:

zadaci koji specificiraju zahtjeve za sadržaj zadatka;
zadaci slobodnog izbora sadržaja zadatka (zadatak na gornju temu).

Prema zahtjevima za odabir materijalnih objekata, sadržaj zadatka može biti:

zadaci sa obaveznom upotrebom predmeta vitagenog iskustva;
poslovi sa obaveznim korišćenjem predmeta profesionalne delatnosti;
zadaci uz obaveznu upotrebu interdisciplinarnih znanja;
zadaci bez posebnih zahtjeva za objekte zadataka.

Prema načinu traženja sredstava za rješavanje problema definiranog u zadatku razvoja zadatka, problemi se mogu klasificirati na:

besplatni zadaci pretraživanja;
zadaci koji koriste metode aktiviranja mišljenja;
zadaci rješavani po analogiji sa standardnim zadatkom: zamjena apstraktnog objekta materijaliziranim objektom.

Na primjer, zadatak razvoja zadatka može se formulirati na sljedeći način:

Razviti zadatak iz nacrtne geometrije, primjenjujući znanja iz teme „Projektiranje tačke, prave“ u stvarnoj životnoj situaciji, nakon što ste prethodno proučili teorijske principe i razmotrili probleme klasičnog sadržaja. Prilikom sastavljanja zadatka koristite materijalne analoge geometrijskih objekata (tačka, prava linija).

Zadatak je homogen, ne postavlja nikakve zahtjeve u pogledu sadržaja problema koji se razvija, prirode objekata korištenih u zadatku, niti metode traženja materijalnih analoga geometrijskih objekata.

Primjer izvršenja zadatka:

Rudar se spustio u rudnik liftom do dubine od 10 m, prošao tunelom usmjerenim po X osi udesno 25 m, skrenuo za 90° ulijevo i još jednom hodao po tunelu usmjerenom po Y osi 15 m. Izradite dijagram tačke koja određuje lokaciju rudara. Uzmite točku presjeka zemljine površine sa oknom lifta kao ishodište koordinatnih osa. Uzmite os lifta kao Z os.

Na slici 4 prikazana je horizontalna projekcija tačke A-A1 i frontalna projekcija tačke A-A2, koja karakteriše lokaciju objekta ispod nivoa zemlje, koju smo uzeli kao horizontalnu projekcijsku ravan.

Sadržaj razvijenog problema određuje radnje za rješavanje problema i omogućava klasifikaciju problema kreativne vitalnosti kao i problema klasičnog sadržaja po vrstama geometrijskih operacija na objektima, prema obimu nastavnog materijala grafičke discipline, po vrsti i sadržaju uslova problema, po radnjama usmerenim na predmet sastavljenog zadatka, po dovoljnosti informacija sadržanih u razvijenom stanju problema, po načinu traženja sredstava za rešenje.

Glavna razlika između kreativnog zadatka usmjerenog na vitalnost i klasičnih grafičkih zadataka u deskriptivnoj geometriji je u prisutnosti priče, koja se temelji na tehničkom problemu riješenom pomoću nacrtne geometrije. Zadatak usmjeren na vitalnost, prije svega, je naracija o bilo kojoj sferi ljudske djelatnosti u kojoj se koriste metode i metode grafičkih disciplina. Kreativno traganje učenika pri izradi životno orijentisanih zadataka nije ograničeno na: tehničke probleme svakodnevnog života, razvoj fabule korišćenjem znanja iz drugih disciplina i korišćenje stručnih znanja.

Prema priči, uslovi zadatka se mogu smatrati kao:

zadaci koji koriste svakodnevne situacije za radnju zadatka;
zadaci koji koriste proizvodno tehničku situaciju za radnju zadatka;
zadaci koji koriste istorijski zaplet;
zadaci koristeći znanja iz drugih oblasti za razvijanje fabule zadatka (geografija, biologija, hemija, fizika);
zadaci koji koriste književne zaplete;
zadaci koristeći folklorne priče.

Rješavanje konstruiranog problema je sastavni dio izvršavanja zadataka razvoja zadataka; rješivost razvijenog problema je kriterij ispravnosti rješenja zadatka. Proces rješavanja također vam omogućava da klasificirate razvijene probleme prema određenim kriterijima. Na primjer, upotreba alata za rješavanje problema može biti:

riješeno grafičkim ručnim sredstvima;
riješeno korištenjem informacionih tehnologija;
rješivo analitički (proračunima);
riješeno kombinovanim sredstvima.

Vitagen orijentisani problemi sastavljeni kao rezultat rešenja mogu se klasifikovati na isti način kao i klasični grafički problemi po broju rešenja i po ulozi problema u formiranju grafičkog znanja (metoda klasifikacije je data gore).

Na primjer, učenik je razvio sljedeći problem:

Ekser se zabija u zid do dubine od 100 mm na visini od 500 mm. Konstruirajte dijagram pravocrtnog segmenta, predstavljenog u obliku eksera, ako je njegova dužina 200 mm.

Zid je ravan V, pod je ravan H. Ravan W se uzima proizvoljno. Odredite vidljivost.

Fig.5. Rješenje problema

Dati zadatak se odnosi na probleme sa ravnim objektima, homogeni u određivanju položaja objekta u odnosu na ravni projekcije, zadatak izvršenja, zadatak ima nepotpunu količinu informacija za sliku objekta, budući da je lokacija eksera relativno na ravan projekcije profila (x koordinata) nije naznačeno i stoga ima zadate odluke. Rješenje ovog problema može biti samo grafičko i učinjeno bilo ručno ili korištenjem informatičke tehnologije. Zadatak formira pojam projekcijske prave linije i položaj geometrijskih objekata u 1. i 2. četvrtini. Informacije iznesene u problemu dio su studentovog životnog iskustva, koje u praksi demonstrira liniju frontalne projekcije i pomaže u savladavanju tema projekcije ravnih objekata. Kompletan opis zadatka u smislu klasifikacije grafičkih zadataka omogućava njegovu efektivnu upotrebu u obrazovnom procesu.

Analizirajući različite vrste grafičkih zadataka i utvrdivši osnove njihove sistematizacije i klasifikacije, možemo zaključiti sljedeće:

Nastava grafičkih disciplina zahtijeva obavezno uvođenje praktične komponente obrazovnog procesa, koja razvija grafičke vještine. Praktična grafička aktivnost u procesu učenja sastoji se od rješavanja grafičkih zadataka koji pokrivaju različite dijelove grafičkih disciplina, zadataka različitih nivoa složenosti, namijenjenih ovladavanju različitim grafičkim konceptima, radnjama i operacijama koje formiraju znanja različitih nivoa. Da bi se to postiglo, potrebno je koristiti čitav niz grafičkih zadataka: od jednostavnih, koji formiraju reproduktivni nivo znanja, do kreativnih zadataka sa elementima naučnog istraživanja, koji sugerišu produktivan nivo asimilacije grafičkog znanja. Sistematizacija zadataka u grafičkim disciplinama omogućava efikasnu i pravilnu upotrebu različitih vrsta zadataka u različitim fazama obrazovnog procesa, koordinaciju grafičkih aktivnosti učenika različitih nivoa obuke i stvaranje uslova za njihovu motivacionu i kreativnu aktivnost i održivo interesovanje za grafičkih disciplina, čime se intenzivira njihova samostalna grafička djelatnost i poboljšava kvalitet grafičke pripreme.

Recenzenti:

Novoselov S.A., doktor pedagoških nauka, profesor, direktor Instituta za pedagogiju i psihologiju detinjstva, Uralski državni pedagoški univerzitet, Jekaterinburg;

Kuprina N.G., doktor pedagoških nauka, profesor, šef katedre za estetsko obrazovanje, Uralski državni pedagoški univerzitet, Jekaterinburg.

Bibliografska veza

Turkina L.V. KLASIFIKACIJA GRAFIČKIH ZADATAKA // Savremeni problemi nauke i obrazovanja. – 2015. – br. 1-1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=19360 (datum pristupa: 12.07.2019.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodnih nauka"