Γραφικές εργασίες. Σύγχρονα προβλήματα επιστήμης και εκπαίδευσης

Συχνά, μια γραφική αναπαράσταση μιας φυσικής διαδικασίας την κάνει πιο οπτική και έτσι διευκολύνει την κατανόηση του υπό εξέταση φαινομένου. Μερικές φορές καθιστώντας δυνατή τη σημαντική απλοποίηση των υπολογισμών, τα γραφήματα χρησιμοποιούνται ευρέως στην πράξη για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Η ικανότητα κατασκευής και ανάγνωσης τους είναι υποχρεωτική για πολλούς ειδικούς σήμερα.

Θεωρούμε ότι οι παρακάτω εργασίες είναι γραφικές εργασίες:

• για την κατασκευή, όπου τα σχέδια και τα σχέδια είναι πολύ χρήσιμα.
• σχήματα που επιλύονται χρησιμοποιώντας διανύσματα, γραφήματα, διαγράμματα, διαγράμματα και νομογράμματα.

1) Η μπάλα εκτοξεύεται κάθετα προς τα πάνω από το έδαφος με αρχική ταχύτητα vΟ. Σχεδιάστε ένα γράφημα της ταχύτητας της μπάλας σε σχέση με το χρόνο, υποθέτοντας ότι οι κρούσεις στο έδαφος είναι απόλυτα ελαστικές. Παραμελήστε την αντίσταση του αέρα. [λύση ]

2) Ένας επιβάτης που άργησε στο τρένο παρατήρησε ότι πέρασε από δίπλα του το προτελευταίο αυτοκίνητο t 1 = 10 s, και το τελευταίο - για t 2 = 8 s. Υποθέτοντας ότι η κίνηση του τρένου επιταχύνεται ομοιόμορφα, προσδιορίστε τον χρόνο καθυστέρησης. [λύση ]

3) Σε ένα δωμάτιο ψηλά Hένα ελαφρύ ελατήριο με ακαμψία είναι στερεωμένο στην οροφή στο ένα άκρο κ, έχοντας μήκος στην απαραμόρφωτη κατάσταση l o (l o< H ). Ένα μπλοκ ύψους τοποθετείται στο πάτωμα κάτω από το ελατήριο Χμε επιφάνεια βάσης μικρό, κατασκευασμένο από υλικό με πυκνότητα ρ . Κατασκευάστε ένα γράφημα της πίεσης του μπλοκ στο δάπεδο σε σχέση με το ύψος του μπλοκ. [λύση ]

4) Το σφάλμα σέρνεται κατά μήκος του άξονα Βόδι. Προσδιορίστε τη μέση ταχύτητα της κίνησής του στην περιοχή μεταξύ των σημείων με συντεταγμένες x 1 = 1,0 mΚαι x 2 = 5,0 m, εάν είναι γνωστό ότι το γινόμενο της ταχύτητας του εντόμου και της συντεταγμένης του παραμένει σταθερό όλη την ώρα, ίσο με c = 500 cm 2 /s. [λύση ]

5) Σε ένα μπλοκ μάζας 10 κιλάασκείται δύναμη σε οριζόντια επιφάνεια. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο συντελεστής τριβής είναι ίσος με 0,7 , ορίστε:

• δύναμη τριβής για την περίπτωση αν F = 50 Nκαι κατευθύνεται οριζόντια.
• δύναμη τριβής για την περίπτωση αν F = 80 Nκαι κατευθύνεται οριζόντια.
• σχεδιάστε ένα γράφημα της επιτάχυνσης του μπλοκ σε σχέση με την οριζόντια εφαρμοζόμενη δύναμη.
• Ποια είναι η ελάχιστη δύναμη που απαιτείται για να τραβήξετε το σχοινί για να μετακινήσετε το μπλοκ ομοιόμορφα; [λύση ]

6) Υπάρχουν δύο σωλήνες συνδεδεμένοι στο μίξερ. Κάθε σωλήνας έχει μια βρύση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της ροής του νερού μέσω του σωλήνα, αλλάζοντας την από το μηδέν στη μέγιστη τιμή J o = 1 l/s. Το νερό ρέει στους σωλήνες σε θερμοκρασίες t 1 = 10°CΚαι t 2 = 50°C. Σχεδιάστε ένα γράφημα της μέγιστης ροής νερού που ρέει έξω από το μίξερ σε σχέση με τη θερμοκρασία αυτού του νερού. Παραμελήστε τις απώλειες θερμότητας. [λύση ]

7) Αργά το βράδυ ένας νεαρός ψηλός ηπερπατά κατά μήκος της άκρης ενός οριζόντιου ευθύγραμμου πεζοδρομίου με σταθερή ταχύτητα v. Σε απόσταση μεγάλοΥπάρχει ένας φανοστάτης από την άκρη του πεζοδρομίου. Το φλεγόμενο φανάρι στερεώνεται σε ύψος Hαπό την επιφάνεια της γης. Κατασκευάστε ένα γράφημα της ταχύτητας κίνησης της σκιάς του κεφαλιού ενός ατόμου ανάλογα με τη συντεταγμένη Χ. [λύση ]

Όλες οι κατασκευές στη διαδικασία της γραφικής καταμέτρησης εκτελούνται χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο διαχωρισμού:

μοιρογνωμόνιο πλοήγησης,

παράλληλος χάρακας,

πυξίδα μέτρησης,

πυξίδα σχεδίασης με μολύβι.

Οι γραμμές σχεδιάζονται με ένα απλό μολύβι και αφαιρούνται με μια απαλή γόμα.

Πάρτε τις συντεταγμένες ενός δεδομένου σημείου από τον χάρτη.Αυτή η εργασία μπορεί να εκτελεστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια χρησιμοποιώντας μια πυξίδα μέτρησης. Για τη μέτρηση του γεωγραφικού πλάτους, το ένα σκέλος της πυξίδας τοποθετείται σε ένα δεδομένο σημείο και το άλλο φέρεται στο πλησιέστερο παράλληλο έτσι ώστε το τόξο που περιγράφεται από την πυξίδα να το αγγίζει.

Χωρίς να αλλάξετε τη γωνία των ποδιών της πυξίδας, φέρτε την στο κατακόρυφο πλαίσιο του χάρτη και τοποθετήστε το ένα πόδι στον παράλληλο στον οποίο μετρήθηκε η απόσταση.
Το άλλο πόδι τοποθετείται στο εσωτερικό μισό του κατακόρυφου πλαισίου προς το δεδομένο σημείο και η ένδειξη γεωγραφικού πλάτους λαμβάνεται με ακρίβεια 0,1 της μικρότερης διαίρεσης του πλαισίου. Το γεωγραφικό μήκος ενός δεδομένου σημείου προσδιορίζεται με τον ίδιο τρόπο, μόνο η απόσταση μετράται στον πλησιέστερο μεσημβρινό και η ένδειξη γεωγραφικού μήκους λαμβάνεται κατά μήκος του άνω ή κάτω πλαισίου του χάρτη.

Τοποθετήστε ένα σημείο στις δεδομένες συντεταγμένες.Η εργασία συνήθως εκτελείται χρησιμοποιώντας παράλληλο χάρακα και πυξίδα μέτρησης. Ο χάρακας εφαρμόζεται στην πλησιέστερη παράλληλο και το μισό του μετακινείται στο καθορισμένο γεωγραφικό πλάτος. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας μια λύση πυξίδας, πάρτε την απόσταση από τον πλησιέστερο μεσημβρινό σε ένα δεδομένο γεωγραφικό μήκος κατά μήκος του άνω ή κάτω πλαισίου του χάρτη. Το ένα πόδι της πυξίδας τοποθετείται στην τομή του χάρακα στον ίδιο μεσημβρινό και με το άλλο πόδι γίνεται αδύναμη έγχυση επίσης στην τομή του χάρακα προς την κατεύθυνση του δεδομένου γεωγραφικού μήκους. Το σημείο της ένεσης θα είναι το δεδομένο σημείο

Μετρήστε την απόσταση μεταξύ δύο σημείων σε έναν χάρτη ή σχεδιάστε μια γνωστή απόσταση από ένα δεδομένο σημείο.Εάν η απόσταση μεταξύ των σημείων είναι μικρή και μπορεί να μετρηθεί με μία λύση πυξίδας, τότε τα σκέλη της πυξίδας τοποθετούνται στο ένα και στο άλλο σημείο, χωρίς να αλλάξουν τη λύση του και τοποθετούνται στο πλευρικό πλαίσιο του χάρτη περίπου στο ίδιο σημείο. γεωγραφικό πλάτος στο οποίο βρίσκεται η μετρούμενη απόσταση.

Όταν μετράτε μια μεγάλη απόσταση, χωρίζεται σε μέρη. Κάθε τμήμα της απόστασης μετριέται σε μίλια στο γεωγραφικό πλάτος της περιοχής. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια πυξίδα για να πάρετε έναν «στρογγυλό» αριθμό μιλίων (10,20, κ.λπ.) από το πλαϊνό πλαίσιο του χάρτη και να μετρήσετε πόσες φορές θα τοποθετήσετε αυτόν τον αριθμό σε ολόκληρη τη γραμμή που μετράται.
Σε αυτήν την περίπτωση, λαμβάνονται μίλια από το πλαϊνό πλαίσιο του χάρτη περίπου απέναντι από τη μέση της μετρούμενης γραμμής. Το υπόλοιπο της απόστασης μετριέται με τον συνήθη τρόπο. Εάν πρέπει να παραμερίσετε μια μικρή απόσταση από ένα δεδομένο σημείο, αφαιρέστε το με μια πυξίδα από το πλαϊνό πλαίσιο του χάρτη και βάλτε το στη γραμμή που έχει τοποθετηθεί.
Η απόσταση λαμβάνεται από το πλαίσιο περίπου στο γεωγραφικό πλάτος ενός δεδομένου σημείου, λαμβάνοντας υπόψη την κατεύθυνσή του. Εάν η απόσταση που παραμερίζεται είναι μεγάλη, τότε την παίρνουν από το πλαίσιο του χάρτη περίπου απέναντι από τη μέση της δεδομένης απόστασης 10, 20 μιλίων κ.λπ. και αναβάλετε τον απαιτούμενο αριθμό φορών. Το υπόλοιπο της απόστασης μετριέται από το τελευταίο σημείο.

Μετρήστε την κατεύθυνση της πραγματικής πορείας ή της γραμμής ρουλεμάν που σχεδιάστηκε στον χάρτη.Ένας παράλληλος χάρακας εφαρμόζεται στη γραμμή του χάρτη και ένα μοιρογνωμόνιο τοποθετείται στην άκρη του χάρακα.
Το μοιρογνωμόνιο μετακινείται κατά μήκος του χάρακα έως ότου η κεντρική του διαδρομή συμπίπτει με οποιονδήποτε μεσημβρινό. Η διαίρεση στο μοιρογνωμόνιο από την οποία διέρχεται ο ίδιος μεσημβρινός αντιστοιχεί στην κατεύθυνση πορείας ή έδρασης.
Δεδομένου ότι στο μοιρογνωμόνιο σημειώνονται δύο ενδείξεις, κατά τη μέτρηση της κατεύθυνσης της γραμμής που έχει τοποθετηθεί, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το τέταρτο του ορίζοντα στον οποίο βρίσκεται η δεδομένη κατεύθυνση.

Σχεδιάστε μια γραμμή αληθινής πορείας ή ρουλεμάν από ένα δεδομένο σημείο.Για να εκτελέσετε αυτήν την εργασία, χρησιμοποιήστε ένα μοιρογνωμόνιο και έναν παράλληλο χάρακα. Το μοιρογνωμόνιο τοποθετείται στον χάρτη έτσι ώστε η κεντρική του διαδρομή να συμπίπτει με οποιονδήποτε μεσημβρινό.

Στη συνέχεια, το μοιρογνωμόνιο στρέφεται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση έως ότου η διαδρομή του τόξου που αντιστοιχεί στην ένδειξη της δεδομένης πορείας ή έδρασης συμπίπτει με τον ίδιο μεσημβρινό. Ένας παράλληλος χάρακας εφαρμόζεται στο κάτω άκρο του μοιρογνωμόνιου χάρακα και, αφού αφαιρέσουν το μοιρογνωμόνιο, το απομακρύνουν, φέρνοντάς το σε ένα δεδομένο σημείο.

Τραβιέται μια γραμμή κατά μήκος της κοπής του χάρακα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Μετακινήστε ένα σημείο από τον ένα χάρτη στον άλλο. Η κατεύθυνση και η απόσταση σε ένα δεδομένο σημείο από οποιονδήποτε φάρο ή άλλο ορόσημο που σημειώνεται και στους δύο χάρτες λαμβάνονται από τον χάρτη.
Σε έναν άλλο χάρτη, σχεδιάζοντας την επιθυμητή κατεύθυνση από αυτό το ορόσημο και σχεδιάζοντας την απόσταση κατά μήκος του, προκύπτει το δεδομένο σημείο. Αυτή η εργασία είναι ένας συνδυασμός

Προβλήματα αυτού του τύπου περιλαμβάνουν εκείνα στα οποία όλα ή μέρος των δεδομένων προσδιορίζονται με τη μορφή γραφικών εξαρτήσεων μεταξύ τους. Κατά την επίλυση τέτοιων προβλημάτων, μπορούν να διακριθούν τα ακόλουθα στάδια:

Στάδιο 2 - ανακαλύψτε από το γράφημα που δίνεται σε ποιες ποσότητες υπάρχει η σχέση. βρείτε ποιο φυσικό μέγεθος είναι ανεξάρτητο, δηλαδή ένα όρισμα. ποια ποσότητα εξαρτάται, δηλ. μια συνάρτηση. προσδιορίστε με βάση τον τύπο του γραφήματος τι είδους εξάρτηση είναι. Μάθετε τι απαιτείται - ορίστε μια συνάρτηση ή ένα όρισμα. αν είναι δυνατόν, γράψτε την εξίσωση που περιγράφει το δεδομένο γράφημα.

Στάδιο 3 - σημειώστε τη δεδομένη τιμή στον άξονα της τετμημένης (ή τεταγμένης) και επαναφέρετε την κάθετο στην τομή με το γράφημα. Χαμηλώστε την κάθετο από το σημείο τομής στον άξονα τεταγμένης (ή τετμημένης) και προσδιορίστε την τιμή της επιθυμητής ποσότητας.

Στάδιο 4 - αξιολογήστε το αποτέλεσμα που προέκυψε.

Στάδιο 5 - γράψτε την απάντηση.

Η ανάγνωση του γραφήματος συντεταγμένων σημαίνει ότι από το γράφημα πρέπει να προσδιορίσετε: την αρχική συντεταγμένη και την ταχύτητα κίνησης. γράψτε την εξίσωση συντεταγμένων. καθορίζει τον χρόνο και τον τόπο συνεδρίασης των οργάνων· Προσδιορίστε σε ποιο χρονικό σημείο το σώμα έχει μια δεδομένη συντεταγμένη. προσδιορίστε τη συντεταγμένη που έχει το σώμα σε μια καθορισμένη χρονική στιγμή.

Προβλήματα τέταρτου τύπου - πειραματικός . Αυτά είναι προβλήματα στα οποία για να βρεθεί μια άγνωστη ποσότητα είναι απαραίτητο να μετρηθεί μέρος των δεδομένων πειραματικά. Προτείνεται η ακόλουθη διαδικασία λειτουργίας:

Στάδιο 2 - προσδιορίστε ποιο φαινόμενο, νόμος βασίζεται στην εμπειρία.

Στάδιο 3 - σκεφτείτε τον πειραματικό σχεδιασμό. να καθορίσει έναν κατάλογο οργάνων και βοηθητικών ειδών ή εξοπλισμού για τη διεξαγωγή του πειράματος· σκεφτείτε τη σειρά του πειράματος. εάν είναι απαραίτητο, αναπτύξτε έναν πίνακα για την καταγραφή των αποτελεσμάτων του πειράματος.

Στάδιο 4 - εκτελέστε το πείραμα και γράψτε τα αποτελέσματα στον πίνακα.

Στάδιο 5 - κάντε τους απαραίτητους υπολογισμούς, εάν απαιτείται σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος.

Στάδιο 6 - σκεφτείτε τα αποτελέσματα που έχετε και γράψτε την απάντηση.

Οι συγκεκριμένοι αλγόριθμοι για την επίλυση προβλημάτων κινηματικής και δυναμικής έχουν την εξής μορφή.

Αλγόριθμος για την επίλυση προβλημάτων κινηματικής:

Στάδιο 2 - καταγράψτε τις αριθμητικές τιμές των δεδομένων ποσοτήτων. εκφράζουν όλες τις ποσότητες σε μονάδες SI.

Στάδιο 3 - κάντε ένα σχηματικό σχέδιο (τροχιά κίνησης, διανύσματα ταχύτητας, επιτάχυνση, μετατόπιση κ.λπ.).

Στάδιο 4 - επιλέξτε ένα σύστημα συντεταγμένων (θα πρέπει να επιλέξετε ένα σύστημα έτσι ώστε οι εξισώσεις να είναι απλές).

Στάδιο 5 - συγκεντρώστε βασικές εξισώσεις για μια δεδομένη κίνηση που αντικατοπτρίζουν τη μαθηματική σχέση μεταξύ των φυσικών μεγεθών που φαίνονται στο διάγραμμα. ο αριθμός των εξισώσεων πρέπει να είναι ίσος με τον αριθμό των άγνωστων μεγεθών.

Στάδιο 6 - λύστε το μεταγλωττισμένο σύστημα εξισώσεων σε γενική μορφή, σε σημειογραφία γραμμάτων, δηλ. λάβετε τον τύπο υπολογισμού.

Στάδιο 7 - επιλέξτε ένα σύστημα μονάδων μέτρησης ("SI"), αντικαταστήστε τα ονόματα των μονάδων στον τύπο υπολογισμού αντί για γράμματα, εκτελέστε ενέργειες με τα ονόματα και ελέγξτε εάν το αποτέλεσμα οδηγεί σε μονάδα μέτρησης της επιθυμητής ποσότητας.

Στάδιο 8 - εκφράστε όλες τις δεδομένες ποσότητες στο επιλεγμένο σύστημα μονάδων. αντικαταστήστε τους τύπους υπολογισμού και υπολογίστε τις τιμές των απαιτούμενων ποσοτήτων.

Στάδιο 9 - αναλύστε τη λύση και διατυπώστε μια απάντηση.

Η σύγκριση της αλληλουχίας επίλυσης προβλημάτων στη δυναμική και την κινηματική καθιστά δυνατό να δούμε ότι ορισμένα σημεία είναι κοινά και στους δύο αλγόριθμους, αυτό βοηθά στην καλύτερη απομνημόνευση και την εφαρμογή τους με μεγαλύτερη επιτυχία κατά την επίλυση προβλημάτων.

Αλγόριθμος για την επίλυση δυναμικών προβλημάτων:

Στάδιο 2 - καταγράψτε την κατάσταση του προβλήματος, εκφράζοντας όλες τις ποσότητες σε μονάδες SI.

Στάδιο 3 - κάντε ένα σχέδιο που δείχνει όλες τις δυνάμεις που δρουν στο σώμα, τα διανύσματα επιτάχυνσης και τα συστήματα συντεταγμένων.

Στάδιο 4 - καταγράψτε την εξίσωση του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα σε διανυσματική μορφή.

Στάδιο 5 - καταγράψτε τη βασική εξίσωση της δυναμικής (η εξίσωση του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα) σε προβολές στους άξονες συντεταγμένων, λαμβάνοντας υπόψη την κατεύθυνση των αξόνων συντεταγμένων και των διανυσμάτων.

Στάδιο 6 - βρείτε όλες τις ποσότητες που περιλαμβάνονται σε αυτές τις εξισώσεις. υποκατάστατο σε εξισώσεις?

Στάδιο 7 - επίλυση του προβλήματος σε γενική μορφή, δηλ. να λύσει μια εξίσωση ή ένα σύστημα εξισώσεων για μια άγνωστη ποσότητα.

Στάδιο 8 - ελέγξτε τη διάσταση.

Στάδιο 9 - λάβετε ένα αριθμητικό αποτέλεσμα και συσχετίστε το με πραγματικές τιμές.

Αλγόριθμος για την επίλυση προβλημάτων σε θερμικά φαινόμενα:

Στάδιο 1 - διαβάστε προσεκτικά τη δήλωση του προβλήματος, μάθετε πόσα σώματα εμπλέκονται στην ανταλλαγή θερμότητας και ποιες φυσικές διεργασίες συμβαίνουν (για παράδειγμα, θέρμανση ή ψύξη, τήξη ή κρυστάλλωση, εξάτμιση ή συμπύκνωση).

Στάδιο 2 - καταγράψτε εν συντομία τις συνθήκες του προβλήματος, συμπληρώνοντας τις απαραίτητες τιμές πίνακα. εκφράζουν όλες τις ποσότητες στο σύστημα SI.

Στάδιο 3 - καταγράψτε την εξίσωση του ισοζυγίου θερμότητας λαμβάνοντας υπόψη το πρόσημο της ποσότητας θερμότητας (εάν το σώμα λαμβάνει ενέργεια, τότε βάλτε το σύμβολο "+", εάν το σώμα το δώσει μακριά, βάλτε το σύμβολο "-").

Στάδιο 4 - καταγράψτε τους απαραίτητους τύπους για τον υπολογισμό της ποσότητας θερμότητας.

Στάδιο 5 - καταγράψτε την προκύπτουσα εξίσωση σε γενική μορφή σε σχέση με τις απαιτούμενες ποσότητες.

Στάδιο 6 - ελέγξτε τη διάσταση της τιμής που προκύπτει.

Στάδιο 7 - υπολογίστε τις τιμές των απαιτούμενων ποσοτήτων.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

Εργασία Νο. 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

Βασικά σημεία:

Η μηχανική κίνηση είναι μια αλλαγή στη θέση ενός σώματος σε σχέση με άλλα σώματα ή μια αλλαγή στη θέση των μερών του σώματος με την πάροδο του χρόνου.

Ένα υλικό σημείο είναι ένα σώμα του οποίου οι διαστάσεις μπορούν να αγνοηθούν σε αυτό το πρόβλημα.

Τα φυσικά μεγέθη μπορεί να είναι διανυσματικά και βαθμωτά.

Διάνυσμα είναι ένα μέγεθος που χαρακτηρίζεται από μια αριθμητική τιμή και κατεύθυνση (δύναμη, ταχύτητα, επιτάχυνση κ.λπ.).

Scalar είναι μια ποσότητα που χαρακτηρίζεται μόνο από μια αριθμητική τιμή (μάζα, όγκος, χρόνος κ.λπ.).

Η τροχιά είναι μια γραμμή κατά μήκος της οποίας κινείται ένα σώμα.

Η απόσταση που διανύθηκε είναι το μήκος της τροχιάς ενός κινούμενου σώματος, ονομασία - μεγάλο, μονάδα SI: 1 m, κλιμακωτή (έχει μέγεθος, αλλά δεν έχει κατεύθυνση), δεν καθορίζει μοναδικά την τελική θέση του σώματος.

Η μετατόπιση είναι ένα διάνυσμα που συνδέει την αρχική και τις επόμενες θέσεις του σώματος, ονομασία - S, μονάδα μέτρησης σε SI: 1 m, διάνυσμα (έχει μονάδα και κατεύθυνση), καθορίζει μοναδικά την τελική θέση του σώματος.

Η ταχύτητα είναι ένα διανυσματικό φυσικό μέγεθος ίσο με τον λόγο της κίνησης ενός σώματος προς τη χρονική περίοδο κατά την οποία συνέβη αυτή η κίνηση.

Η μηχανική κίνηση μπορεί να είναι μεταφορική, περιστροφική και ταλαντωτική.

Προοδευτικόςκίνηση είναι μια κίνηση κατά την οποία κάθε ευθεία γραμμή που συνδέεται άκαμπτα με το σώμα κινείται ενώ παραμένει παράλληλη με τον εαυτό της. Παραδείγματα μεταφορικής κίνησης είναι η κίνηση ενός εμβόλου σε έναν κύλινδρο κινητήρα, η κίνηση των καμπίνων τροχών λούνα παρκ κ.λπ. Κατά τη μεταφορική κίνηση, όλα τα σημεία ενός άκαμπτου σώματος περιγράφουν τις ίδιες τροχιές και σε κάθε χρονική στιγμή έχουν τις ίδιες ταχύτητες και επιταχύνσεις.

Περιστροφικόςη κίνηση ενός απολύτως άκαμπτου σώματος είναι μια κίνηση κατά την οποία όλα τα σημεία του σώματος κινούνται σε επίπεδα κάθετα σε μια σταθερή ευθεία, που ονομάζεται άξονα περιστροφής, και να περιγράψετε κύκλους των οποίων τα κέντρα βρίσκονται σε αυτόν τον άξονα (ρότορες στροβίλων, γεννητριών και κινητήρων).

ΤαλαντευτικόςΗ κίνηση είναι μια κίνηση που επαναλαμβάνεται περιοδικά στο χώρο με την πάροδο του χρόνου.

Σύστημα αναφοράςείναι ένας συνδυασμός ενός σώματος αναφοράς, ενός συστήματος συντεταγμένων και μιας μεθόδου μέτρησης του χρόνου.

Σώμα αναφοράς- κάθε σώμα που επιλέγεται αυθαίρετα και συμβατικά θεωρείται ακίνητο, σε σχέση με το οποίο μελετάται η θέση και η κίνηση άλλων σωμάτων.

Σύστημα συντεταγμένωναποτελείται από κατευθύνσεις που προσδιορίζονται στο χώρο - άξονες συντεταγμένων που τέμνονται σε ένα σημείο, που ονομάζεται αρχή και επιλεγμένο τμήμα μονάδας (κλίμακα). Απαιτείται ένα σύστημα συντεταγμένων για την ποσοτική περιγραφή της κίνησης.

Στο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, η θέση του σημείου Α σε μια δεδομένη χρονική στιγμή σε σχέση με αυτό το σύστημα προσδιορίζεται από τρεις συντεταγμένες x, y και z,ή διάνυσμα ακτίνας.

Τροχιά κίνησηςενός υλικού σημείου είναι η γραμμή που περιγράφεται από αυτό το σημείο στο χώρο. Ανάλογα με το σχήμα της τροχιάς, η κίνηση μπορεί να είναι ειλικρινήςΚαι καμπυλόγραμμος.

Η κίνηση ονομάζεται ομοιόμορφη αν η ταχύτητα ενός υλικού σημείου δεν μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου.

Ενέργειες με διανύσματα:

Ταχύτητα– ένα διανυσματικό μέγεθος που δείχνει την κατεύθυνση και την ταχύτητα κίνησης ενός σώματος στο χώρο.

Κάθε μηχανική κίνηση έχει απόλυτη και σχετική φύση.

Η απόλυτη έννοια της μηχανικής κίνησης είναι ότι αν δύο σώματα πλησιάσουν ή απομακρυνθούν το ένα από το άλλο, τότε θα πλησιάσουν ή θα απομακρυνθούν σε οποιοδήποτε πλαίσιο αναφοράς.

Η σχετικότητα της μηχανικής κίνησης είναι ότι:

1) δεν έχει νόημα να μιλάμε για κίνηση χωρίς να αναφέρουμε το σώμα αναφοράς.

2) σε διαφορετικά συστήματα αναφοράς η ίδια κίνηση μπορεί να φαίνεται διαφορετική.

Νόμος της πρόσθεσης ταχυτήτων: Η ταχύτητα ενός σώματος σε σχέση με ένα σταθερό σύστημα αναφοράς είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα της ταχύτητας του ίδιου σώματος σε σχέση με ένα κινούμενο σύστημα αναφοράς και την ταχύτητα του κινούμενου συστήματος σε σχέση με ένα ακίνητο.

Ερωτήσεις ελέγχου

1. Ορισμός μηχανικής κίνησης (παραδείγματα).

2. Είδη μηχανικής κίνησης (παραδείγματα).

3. Η έννοια του υλικού σημείου (παραδείγματα).

4. Συνθήκες υπό τις οποίες το σώμα μπορεί να θεωρηθεί υλικό σημείο.

5. Κίνηση προς τα εμπρός (παραδείγματα).

6. Τι περιλαμβάνει το πλαίσιο αναφοράς;

7. Τι είναι η ομοιόμορφη κίνηση (παραδείγματα);

8. Τι λέγεται ταχύτητα;

9. Νόμος πρόσθεσης ταχυτήτων.

Ολοκληρώστε τις εργασίες:

1. Το σαλιγκάρι σύρθηκε ευθεία για 1 m, μετά έκανε μια στροφή, περιγράφοντας ένα τέταρτο κύκλο με ακτίνα 1 m, και σύρθηκε περαιτέρω κάθετα στην αρχική κατεύθυνση κίνησης για άλλο 1 m. Κάντε ένα σχέδιο, υπολογίστε την απόσταση που διανύθηκε και τη μονάδα μετατόπισης, μην ξεχάσετε να δείξετε το διάνυσμα κίνησης του σαλιγκαριού στο σχέδιο.

2. Ένα κινούμενο αυτοκίνητο έκανε αναστροφή, περιγράφοντας μισό κύκλο. Κάντε ένα σχέδιο που δείχνει τη διαδρομή και την κίνηση του αυτοκινήτου στο ένα τρίτο του χρόνου στροφής. Πόσες φορές η απόσταση που διανύθηκε κατά τη διάρκεια της καθορισμένης χρονικής περιόδου είναι μεγαλύτερη από το μέτρο του διανύσματος της αντίστοιχης μετατόπισης;

3. Μπορεί ένας θαλάσσιος σκιέρ να κινηθεί πιο γρήγορα από ένα σκάφος; Μπορεί ένα σκάφος να κινηθεί πιο γρήγορα από έναν σκιέρ;

1

1 Παράρτημα του Ομοσπονδιακού Κρατικού Προϋπολογισμού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης "Ural State Transport University"

Η εκπαίδευση των ειδικών τεχνικών περιλαμβάνει ένα υποχρεωτικό στάδιο γραφικής προετοιμασίας. Η εκπαίδευση γραφικών τεχνικών ειδικών πραγματοποιείται κατά τη διαδικασία εκτέλεσης γραφικών εργασιών διαφόρων τύπων, συμπεριλαμβανομένης της επίλυσης προβλημάτων. Οι γραφικές εργασίες μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους, ανάλογα με το περιεχόμενο των συνθηκών εργασίας και ανάλογα με τις ενέργειες που εκτελούνται από τους μαθητές στη διαδικασία επίλυσης του προβλήματος. Ανάπτυξη τυπολογίας εργασιών, αρχές ταξινόμησης τους, διαίρεση εργασιών σε διάφορους τύπους για την αποτελεσματική χρήση τους στη μαθησιακή διαδικασία, ανάπτυξη χαρακτηριστικών εργασιών με βάση την ταξινόμηση γραφικών εργασιών. Για να αναπτυχθεί κίνητρο για γραφική κατάρτιση των μαθητών, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν δημιουργικά καθήκοντα στην εκπαιδευτική διαδικασία, τα οποία περιλαμβάνουν τη συμπερίληψη στοιχείων δημιουργικής αναζήτησης στη μαθησιακή διαδικασία. Συστηματοποίηση της δημιουργικής διαδραστικής εργασίας που αναπτύξαμε για την ανάπτυξη γραφικών εργασιών προσανατολισμένων στη ζωτικότητα, ταξινόμηση των τύπων εργασιών και του προϊόντος της υλοποίησής της σε ομάδες σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια: σύμφωνα με το περιεχόμενο της εργασίας, σύμφωνα με ενέργειες για γραφικά αντικείμενα, σύμφωνα με την κάλυψη του εκπαιδευτικού υλικού, σύμφωνα με τη μέθοδο επίλυσης και παρουσίασης των αποτελεσμάτων λύσεις σχετικά με το ρόλο της εργασίας στη διαμόρφωση της γραφικής γνώσης. Μια ολοκληρωμένη συστηματοποίηση γραφικών εργασιών σε διάφορα επίπεδα γνώσης του υλικού επιτρέπει την ολοκληρωμένη ανάπτυξη των γραφικών ικανοτήτων των μαθητών, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της εκπαίδευσης των τεχνικών ειδικών.

επίπεδα γνώσης γραφικών

πλοκή μιας εργασίας προσανατολισμένης στη ζωτικότητα

εκτελούνται κατά την επίλυση προβλημάτων γραφικών

δράσεις και λειτουργίες

ταξινόμηση εργασιών γραφικών

συστήματα επίλυσης προβλημάτων και γραφικών συστημάτων επίλυσης προβλημάτων

δημιουργικές διαδραστικές εργασίες για την ανάπτυξη εργασιών προσανατολισμένων στη ζωτικότητα

γραφική εργασία κλασικού περιεχομένου

1. Μπουχάροβα Γ.Δ. Θεωρητικά θεμέλια διδασκαλίας της ικανότητας επίλυσης σωματικών προβλημάτων στους μαθητές: σχολικό βιβλίο. επίδομα. – Ekaterinburg: URGPPU, 1995. – 137 σελ.

2. Novoselov S.A., Turkina L.V. Δημιουργικές εργασίες στην περιγραφική γεωμετρία ως μέσο σχηματισμού μιας γενικευμένης ενδεικτικής βάσης για τη διδασκαλία της μηχανικής γραφικής δραστηριότητας // Εκπαίδευση και Επιστήμη. Νέα του κλάδου Ural της Ρωσικής Ακαδημίας Εκπαίδευσης. – 2011. – Νο 2 (81). – σελ. 31-42

3. Ryabinov D.I., Zasov V.D. Εργασίες περιγραφικής γεωμετρίας. – Μ.: Πολιτεία. Εκδοτικός οίκος τεχνικής και θεωρητικής λογοτεχνίας, 1955. – 96 σελ.

4. Tulkibaeva N.N., Fridman L.M., Drapkin M.A., Valovich E.S., Bukharova G.D. Επίλυση προβλημάτων στη φυσική. Ψυχολογική και μεθοδολογική πτυχή / Επιμέλεια Tulkibaeva N.N., Drapkina M.A. Chelyabinsk: Εκδοτικός οίκος ChGPI "Fakel", 1995.-120 p.

5. Turkina L.V. Συλλογή προβλημάτων περιγραφικής γεωμετρίας με περιεχόμενο προσανατολισμένο στο vitagen / – Nizhny Tagil; Ekaterinburg: UrGUPS, 2007. – 58 σελ.

6. Turkina L.V. Δημιουργική γραφική εργασία - δομή περιεχομένου και λύση // Σύγχρονα προβλήματα επιστήμης και εκπαίδευσης. – 2014. – Νο. 2; URL: http://www..03.2014).

Ένα από τα κύρια συστατικά της εκπαίδευσης των τεχνικών ειδικών είναι οι πρακτικές εκπαιδευτικές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένων των δραστηριοτήτων για την επίλυση εκπαιδευτικών προβλημάτων. Η επίλυση προβλημάτων διαφόρων τύπων καθιστά δυνατή την ανάπτυξη δεξιοτήτων και ικανοτήτων, την επίλυση προβλημάτων εκπαιδευτικής φύσης και την ανάπτυξη ετοιμότητας για την ανάπτυξη δημιουργικής αναζήτησης στη διαδικασία επαγγελματικής δραστηριότητας μελλοντικών ειδικών.

Η ποικιλία των ειδών προβλημάτων που προσφέρονται στους μαθητές για επίλυση διευρύνει τους ορίζοντες των μαθητών, τους διδάσκει την πρακτική εφαρμογή της γνώσης και παρακινεί τις ανεξάρτητες μαθησιακές τους δραστηριότητες. Προκειμένου να εφαρμοστεί ολόκληρο το φάσμα των εκπαιδευτικών εργασιών σε έναν συγκεκριμένο κλάδο, είναι απαραίτητο να έχουμε μια ιδέα για όλη την ποικιλομορφία τους, να τα ταξινομούμε σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια και να τα χρησιμοποιούμε σκόπιμα για να αναπτύξουμε τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας των μελλοντικών ειδικών που έχουν ζήτηση σε επαγγελματικές δραστηριότητες.

Ένα από τα κύρια συστατικά της εκπαίδευσης των τεχνικών ειδικών είναι η εκπαίδευση γραφικών, η οποία περιλαμβάνει ένα πρακτικό στοιχείο με τη μορφή επίλυσης γραφικών προβλημάτων. Η επίλυση προβλημάτων γραφικών είναι το θεμέλιο για την ανάπτυξη δεξιοτήτων σχεδίασης, γνώσης της θεωρίας προβολής και κανόνων για το σχεδιασμό γραφικών εικόνων. Ο σκοπός μιας γραφικής εργασίας είναι να δημιουργήσει μια γραφική εικόνα ενός δεδομένου αντικειμένου, κατασκευασμένη σύμφωνα με τους κανόνες του Ενιαίου Συστήματος Τεκμηρίωσης Σχεδιασμού ή να μετασχηματίσει ή να συμπληρώσει μια δεδομένη γραφική εικόνα ενός αντικειμένου. Η δομή της γραφικής εργασίας είναι ουσιαστικά παρόμοια με τη δομή του προβλήματος της φυσικής, που ορίστηκε από τον Γ.Δ. Η Μπουχάροβα ως ένα πολύπλοκο διδακτικό σύστημα, όπου τα στοιχεία (συστήματα εργασιών και λύσεων) παρουσιάζονται σε ενότητα, διασύνδεση, αλληλεξάρτηση και αλληλεπίδραση, καθένα από τα οποία, με τη σειρά του, αποτελείται από στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια δυναμική εξάρτηση.

Το σύστημα προβλημάτων, όπως είναι γνωστό, περιλαμβάνει το θέμα, τις συνθήκες και τις απαιτήσεις του προβλήματος· το σύστημα επίλυσης περιλαμβάνει ένα σύνολο αλληλένδετων μεθόδων, μεθόδων και μέσων επίλυσης του προβλήματος.

Το σύστημα εργασιών μιας γραφικής εργασίας καθορίζεται από το περιεχόμενό της, το οποίο μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με τις ενότητες των κλάδων γραφικών που χρησιμοποιούνται (για παράδειγμα, περιγραφική γεωμετρία). Για τη συστηματοποίηση των τύπων και των τύπων γραφικών εργασιών, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν θεμελιώδεις αρχές, αρχές και να δημιουργηθεί ένα σύστημα για τη διαίρεση τους σε ομάδες. Για να γίνει αυτό, προσφέρουμε την έννοια της τυπολογίας (ταξινόμησης) των γραφικών εργασιών που έχουμε αναπτύξει. Η ταξινόμηση των προβλημάτων που έχουμε αναπτύξει είναι παρόμοια με την ταξινόμηση των προβλημάτων στη φυσική, αλλά έχει τα δικά της χαρακτηριστικά που χαρακτηρίζουν τη διδασκαλία επιστημονικών κλάδων, τα οποία χαρακτηρίζονται όχι μόνο από την κατάκτηση ενός συγκεκριμένου τομέα γνώσης, αλλά και από την ανάπτυξη δεξιοτήτων εφαρμογή στην ανάπτυξη γραφικής τεκμηρίωσης.

Η συνθήκη της εργασίας, ως εισερχόμενο στοιχείο του συστήματος εργασιών, καθορίζει τις περαιτέρω ενέργειες του μαθητή και καθιστά δυνατή την ταξινόμηση των γραφικών εργασιών σύμφωνα με τους τύπους γραφικών ενεργειών σε αντικείμενα.

Οι τύποι αντικειμένων στα οποία εκτελούνται γραφικές ενέργειες μπορούν να είναι οι εξής:

• προβλήματα με επίπεδα αντικείμενα (σημείο, γραμμή, επίπεδο).
• προβλήματα με χωρικά αντικείμενα (επιφάνειες, γεωμετρικά σώματα).
• προβλήματα με μικτά αντικείμενα (σημείο, ευθεία, επίπεδο, επιφάνεια, γεωμετρικό σώμα).

Με βάση το εύρος του εκπαιδευτικού υλικού στην περιγραφική γεωμετρία, οι εργασίες μπορούν να ταξινομηθούν σε ομοιογενείς (μία ενότητα) και μικτές (πολλές ενότητες) πολυγονικές.

• εργασίες με συνθήκες κειμένου.
• εργασίες με γραφικές συνθήκες.
• εργασίες με μικτό περιεχόμενο.

Με βάση την επάρκεια των πληροφοριών, οι εργασίες ταξινομούνται σε:

• Καθορισμένα καθήκοντα·
• εργασίες αναζήτησης.

Η διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος καθορίζει το σύστημα επίλυσης και σας επιτρέπει να ταξινομήσετε γραφικές εργασίες σύμφωνα με τις ακόλουθες παραμέτρους και χαρακτηριστικά της διαδικασίας εκτέλεσης ενεργειών σε αντικείμενα εργασιών:

Ανάλογα με τον τύπο των γραφικών λειτουργιών σε αντικείμενα, οι εργασίες μπορούν να είναι οι εξής:

• καθήκοντα προσδιορισμού της θέσης ενός αντικειμένου στο χώρο σε σχέση με τα επίπεδα προβολής και αλλαγής της θέσης του.
• εργασίες για τον προσδιορισμό της σχετικής θέσης των αντικειμένων.
• μετρικές εργασίες (καθορισμός του φυσικού μεγέθους των αντικειμένων: διαστάσεις γραμμικών μεγεθών, σχήματα)

Σύμφωνα με τις ενέργειες που στοχεύουν στο θέμα, οι εργασίες μπορούν να είναι:

• εργασίες εκτέλεσης·
• καθήκοντα μετασχηματισμού?
• εργασίες σχεδιασμού?
• εργασίες απόδειξης?
• αντιστοίχιση εργασιών?
• ερευνητικούς στόχους.

Σύμφωνα με τη μέθοδο επίλυσης γραφικών προβλημάτων, μπορούν να είναι:

• προβλήματα λυμένα γραφικά.
• προβλήματα που επιλύονται με αναλυτική (υπολογιστική) μέθοδο.
• προβλήματα που λύνονται με λογικό τρόπο με γραφικό σχεδιασμό της λύσης.

Με βάση τη χρήση εργαλείων λύσης, τα γραφικά προβλήματα χωρίζονται σε:

• εργασίες που επιλύονται χειροκίνητα.
• προβλήματα που επιλύονται με τη χρήση της πληροφορικής.

Ανάλογα με τον αριθμό των λύσεων, το πρόβλημα μπορεί να είναι:

• προβλήματα που έχουν μία λύση.
• προβλήματα με πολλαπλές λύσεις.
• προβλήματα που δεν έχουν λύσεις.

Με βάση τον ρόλο των εργασιών στη διαμόρφωση της γραφικής γνώσης, μπορούν να ταξινομηθούν σε διαμορφωτικές εργασίες:

• γραφικές έννοιες (έννοιες) και όρους.
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής της μεθόδου προβολής·
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων μετασχηματισμού σχεδίασης.
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων για τον προσδιορισμό της θέσης ενός αντικειμένου·
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων για τον προσδιορισμό των κοινών μερών δύο ή περισσότερων αντικειμένων (γραμμές τομής).
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων για τον προσδιορισμό του μεγέθους ενός αντικειμένου·
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων για τον προσδιορισμό του σχήματος ενός αντικειμένου.
• δεξιότητες και ικανότητες εφαρμογής μεθόδων για τον προσδιορισμό της ανάπτυξης ενός αντικειμένου.

Για παράδειγμα:

Εργασία Αρ. 1. Κατασκευάστε το σημείο Β στο διάγραμμα, το οποίο ανήκει στο οριζόντιο επίπεδο προβολής, είναι 40 mm πιο μακριά από το μετωπικό επίπεδο προβολής και 20 mm πιο μακριά από το επίπεδο προβολής προφίλ παρά από το μετωπικό.

Το πρόβλημα είναι ομοιογενές, το περιεχόμενό του σχετίζεται με την ενότητα «Σημείο και Γραμμή» του κλάδου «Περιγραφική Γεωμετρία». Η εργασία απαιτεί την εκτέλεση γραφικών ενεργειών σε ένα επίπεδο αντικείμενο, η κατάσταση της εργασίας παρουσιάζεται σε μορφή κειμένου, η εργασία έχει επαρκή όγκο πληροφοριών και δεν είναι εργασία αναζήτησης. Αυτό είναι ένα κλασικό παράδειγμα μιας εργασίας προσδιορισμού της θέσης ενός αντικειμένου στο χώρο σε σχέση με τα επίπεδα προβολής και απεικόνισης του σε ένα σχέδιο (διάγραμμα). Εργασία - εκτέλεση ορισμένων ενεργειών που καθορίζονται από την κατάσταση της εργασίας. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί αποκλειστικά γραφικά. Μπορεί να λυθεί είτε χειροκίνητα είτε χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα υπολογιστή CAD· το πρόβλημα έχει μία λύση. Αυτή η εργασία σχηματίζει γραφικές έννοιες και όρους (όνομα και θέση του επιπέδου προβολής, η έννοια του «σημείου», συντεταγμένες ενός σημείου), δεξιότητες και ικανότητες στη χρήση της μεθόδου προβολής - προβολή σημείου.

Η λύση του προβλήματος παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.

Εργασία Νο. 2. Κατασκευάστε μια ανάπτυξη της επιφάνειας Β, που περιέχει προεξοχές των σημείων Α και Γ, και τέμνεται με την επιφάνεια Κ - ένας κύλινδρος με κατεύθυνση προς τα εμπρός προβολής, ο άξονας του οποίου τέμνει τον άξονα της επιφάνειας Β.

Το πρόβλημα Νο. 2 είναι πολυγονιδιακό, καθώς συνδυάζει τις ακόλουθες ενότητες: «Σημείο σε σύστημα προβολής», «Τομή επιφανειών», «Ξεδίπλωμα καμπύλων επιφανειών». Αυτό είναι ένα πρόβλημα με μικτά αντικείμενα (σημεία, επιφάνειες), η συνθήκη του προβλήματος έχει επίσης μικτό (σύνθετο) περιεχόμενο, που αποτελείται από κείμενο και γραφικό μέρος. Η κατάσταση του προβλήματος δεν είναι πλήρως καθορισμένη, αφού ο κύλινδρος που τέμνει τη δεδομένη επιφάνεια Β δεν έχει διάμετρο και η θέση του δεν ορίζεται στο σχέδιο. Αυτό είναι ένα έργο προσδιορισμού της σχετικής θέσης των αντικειμένων και προσδιορισμού της ανάπτυξης μιας επιφάνειας, δηλαδή, μια εργασία εκτέλεσης που επιλύεται γραφικά, τόσο χειροκίνητα όσο και χρησιμοποιώντας τεχνολογία πληροφοριών. Το πρόβλημα έχει πολλές λύσεις και σχηματίζει γραφικές έννοιες - ένα σημείο, επιφάνειες περιστροφής (κώνος, κύλινδρος), δεξιότητες στη χρήση μεθόδων για τον προσδιορισμό των κοινών μερών των αντικειμένων (η μέθοδος κοπής επιπέδων) και δεξιότητες στην κατασκευή μιας ανάπτυξης επιφανειών περιστροφής .

Η λύση στο πρόβλημα Νο. 2 παρουσιάζεται στο Σχήμα 3.

Η διαδικασία επίλυσης ενός γραφικού προβλήματος που δόθηκε παραπάνω απεικονίζει ένα χαρακτηριστικό της διδασκαλίας γραφικών κλάδων, το οποίο είναι ότι τα γεωμετρικά αντικείμενα σε προβολές και γραφικές κατασκευές είναι δύσκολο να κυριαρχήσουν για τους κατώτερους μαθητές, τους χθεσινούς μαθητές που έχουν ένα ελάχιστο επίπεδο γραφικής κατάρτισης λόγω του γεγονότος ότι το μάθημα σχεδίου έχει μεταφερθεί σε μεταβλητά μαθήματα. Για να παρακινήσουν τη γραφική γνώση και να μειώσουν την αφηρημένη φύση του εκπαιδευτικού υλικού, ορισμένοι δάσκαλοι πρότειναν εργασίες με υλοποιημένα αντικείμενα και εργασίες για την ανάπτυξη εργασιών με περιεχόμενο προσανατολισμένο στη ζωτικότητα.

Η ταξινόμηση των εργασιών που προσανατολίζονται στη δημιουργική ζωτικότητα είναι παρόμοια με την ταξινόμηση των γραφικών εργασιών κλασικού περιεχομένου, αλλά έχει ορισμένες διαφορές που καθορίζονται από το γεγονός ότι το σύστημα εργασιών μιας δημιουργικής εργασίας είναι μια εργασία για την ανάπτυξη της ίδιας της εργασίας. Πρόκειται για πληροφορίες που καθορίζουν την κατεύθυνση των περαιτέρω εκπαιδευτικών ενεργειών του μαθητή, το περιεχόμενο της ενότητας γραφικών, στο πλαίσιο της οποίας μπορεί να αναπτυχθεί μια γραφική εργασία, αλλά δεν περιορίζει το πεδίο εφαρμογής της γνώσης του θέματος και του δημιουργικού φαντασία του μαθητή.

• ομοιογενείς εργασίες (ένα θέμα).
• μικτές εργασίες (πολλές ενότητες).

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις περιεχομένου, οι εργασίες μπορούν να είναι:

• εργασίες που καθορίζουν τις απαιτήσεις για το περιεχόμενο της εργασίας·
• εργασίες ελεύθερης επιλογής του περιεχομένου της εργασίας (εργασία στο παραπάνω θέμα).

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις για την επιλογή υλικών αντικειμένων, το περιεχόμενο της εργασίας μπορεί να είναι:

• εργασίες με την υποχρεωτική χρήση αντικειμένων βιταγονικής εμπειρίας.
• καθήκοντα με υποχρεωτική χρήση αντικειμένων επαγγελματικής δραστηριότητας ·
• καθήκοντα με υποχρεωτική χρήση διεπιστημονικής γνώσης·
• εργασίες χωρίς ειδικές απαιτήσεις για αντικείμενα εργασιών.

Σύμφωνα με τη μέθοδο αναζήτησης μέσων για την επίλυση ενός προβλήματος που ορίζεται στην εργασία ανάπτυξης εργασιών, τα προβλήματα μπορούν να ταξινομηθούν σε:

• δωρεάν εργασίες αναζήτησης.
• εργασίες που χρησιμοποιούν μεθόδους ενεργοποίησης της σκέψης.
• εργασίες που επιλύονται κατ' αναλογία με την τυπική εργασία: αντικατάσταση ενός αφηρημένου αντικειμένου με ένα υλοποιημένο αντικείμενο.

Για παράδειγμα, μια εργασία ανάπτυξης εργασιών μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

Αναπτύξτε μια εργασία για την περιγραφική γεωμετρία, εφαρμόζοντας τη γνώση του θέματος "Προβολή ενός σημείου, μιας γραμμής" σε μια πραγματική κατάσταση, έχοντας προηγουμένως μελετήσει θεωρητικές αρχές και εξετάσει προβλήματα κλασικού περιεχομένου. Όταν συνθέτετε μια εργασία, χρησιμοποιήστε υλικά ανάλογα γεωμετρικών αντικειμένων (σημείο, ευθεία γραμμή).

Η εργασία είναι ομοιογενής, δεν απαιτεί απαιτήσεις για το περιεχόμενο του προβλήματος που αναπτύσσεται, για τη φύση των αντικειμένων που χρησιμοποιούνται στην εργασία ή για τη μέθοδο αναζήτησης υλικών αναλόγων γεωμετρικών αντικειμένων.

Παράδειγμα ολοκλήρωσης μιας εργασίας:

Ο ανθρακωρύχος κατέβηκε στο ορυχείο με ανελκυστήρα σε βάθος 10 μέτρων, περπάτησε κατά μήκος της σήραγγας που κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα Χ προς τα δεξιά για 25 μέτρα, έστριψε 90° προς τα αριστερά και περπάτησε κατά μήκος της σήραγγας που κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα Υ για άλλη μια 15 μ. Κατασκευάστε ένα διάγραμμα του σημείου που καθορίζει τη θέση του ανθρακωρύχου. Πάρτε το σημείο τομής της επιφάνειας της γης με το φρεάτιο του ανελκυστήρα ως αρχή των αξόνων συντεταγμένων. Πάρτε τον άξονα του ανελκυστήρα ως τον άξονα Z.

Το σχήμα 4 δείχνει μια οριζόντια προβολή του σημείου Α-Α1 και μια μετωπική προβολή του σημείου Α-Α2, που χαρακτηρίζει τη θέση ενός αντικειμένου που βρίσκεται κάτω από το επίπεδο του εδάφους, το οποίο λάβαμε ως το οριζόντιο επίπεδο προβολής.

Το περιεχόμενο του ανεπτυγμένου προβλήματος καθορίζει τις ενέργειες για την επίλυση του προβλήματος και καθιστά δυνατή την ταξινόμηση προβλημάτων που προσανατολίζονται στη δημιουργική ζωτικότητα καθώς και των προβλημάτων κλασικού περιεχομένου κατά τύπους γεωμετρικών πράξεων σε αντικείμενα, σύμφωνα με το εύρος του εκπαιδευτικού υλικού του γραφικού κλάδου, από τον τύπο και το περιεχόμενο των συνθηκών του προβλήματος, από ενέργειες που στοχεύουν στο αντικείμενο της καταρτισμένης εργασίας, από την επάρκεια των πληροφοριών που περιέχονται στην αναπτυγμένη κατάσταση του προβλήματος, με τη μέθοδο αναζήτησης μέσων λύσης.

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας δημιουργικής εργασίας προσανατολισμένης στη ζωτικότητα και των κλασικών γραφικών εργασιών στην περιγραφική γεωμετρία είναι η παρουσία μιας ιστορίας, η οποία βασίζεται σε ένα τεχνικό πρόβλημα που επιλύεται μέσω της περιγραφικής γεωμετρίας. Το έργο προσανατολισμένο στη ζωτικότητα, πρώτα απ 'όλα, είναι μια αφήγηση για οποιαδήποτε σφαίρα ανθρώπινης δραστηριότητας στην οποία χρησιμοποιούνται οι μέθοδοι και οι τεχνικές των γραφικών κλάδων. Η δημιουργική αναζήτηση των μαθητών όταν αναπτύσσουν εργασίες προσανατολισμένες στη ζωτικότητα δεν περιορίζεται σε: τεχνικά προβλήματα της καθημερινής ζωής, ανάπτυξη πλοκής με χρήση γνώσεων άλλων κλάδων και χρήση επαγγελματικής γνώσης.

Σύμφωνα με την ιστορία, οι συνθήκες της εργασίας μπορούν να θεωρηθούν ως:

• εργασίες που χρησιμοποιούν καθημερινές καταστάσεις για την πλοκή της εργασίας.
• εργασίες που χρησιμοποιούν μια τεχνική κατάσταση παραγωγής για την πλοκή της εργασίας·
• εργασίες χρησιμοποιώντας μια ιστορική πλοκή.
• εργασίες που χρησιμοποιούν γνώσεις από άλλα πεδία για την ανάπτυξη της πλοκής της εργασίας (γεωγραφία, βιολογία, χημεία, φυσική).
• εργασίες που χρησιμοποιούν λογοτεχνικές πλοκές.
• εργασίες χρησιμοποιώντας λαογραφικές ιστορίες.

Η επίλυση ενός κατασκευασμένου προβλήματος αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της ολοκλήρωσης των εργασιών ανάπτυξης εργασιών. η επιλυσιμότητα του ανεπτυγμένου προβλήματος αποτελεί κριτήριο για την ορθότητα της λύσης της εργασίας. Η διαδικασία επίλυσης σάς επιτρέπει επίσης να ταξινομήσετε τα ανεπτυγμένα προβλήματα σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια. Για παράδειγμα, η χρήση εργαλείων επίλυσης προβλημάτων μπορεί να είναι:

• λύνεται με γραφικά χειροκίνητα μέσα.
• επιλύεται με χρήση τεχνολογίας πληροφοριών·
• επιλύσιμο αναλυτικά (με υπολογισμούς).
• επιλύεται με συνδυαστικά μέσα.

Τα προσανατολισμένα στο vitagen προβλήματα που συντάχθηκαν ως αποτέλεσμα της λύσης μπορούν να ταξινομηθούν με τον ίδιο τρόπο όπως τα κλασικά γραφικά προβλήματα από τον αριθμό των λύσεων και από το ρόλο των προβλημάτων στο σχηματισμό της γραφικής γνώσης (η μέθοδος ταξινόμησης δίνεται παραπάνω).

Για παράδειγμα, ένας μαθητής ανέπτυξε το ακόλουθο πρόβλημα:

Το καρφί μπαίνει στον τοίχο σε βάθος 100 mm σε ύψος 500 mm. Κατασκευάστε ένα διάγραμμα ενός ευθύγραμμου τμήματος, που απεικονίζεται με τη μορφή καρφιού, εάν το μήκος του είναι 200 ​​mm.

Ο τοίχος είναι επίπεδο V, το δάπεδο είναι επίπεδο H. Το επίπεδο W λαμβάνεται αυθαίρετα. Καθορίστε την ορατότητα.

Εικ.5. Η λύση του προβλήματος

Η δεδομένη εργασία σχετίζεται με προβλήματα με επίπεδα αντικείμενα, ομοιογενή στον προσδιορισμό της θέσης του αντικειμένου σε σχέση με τα επίπεδα προβολής, μια εργασία εκτέλεσης, η εργασία έχει μια ελλιπή ποσότητα πληροφοριών για την εικόνα του αντικειμένου, καθώς η θέση του νυχιού είναι σχετική στο επίπεδο προβολής προφίλ (συντεταγμένη x) δεν υποδεικνύεται και, επομένως, έχει ένα σύνολο αποφάσεων. Η λύση σε αυτό το πρόβλημα μπορεί να είναι μόνο γραφική και να γίνει είτε χειροκίνητα είτε με χρήση τεχνολογίας πληροφοριών. Η εργασία σχηματίζει την έννοια μιας προβαλλόμενης ευθείας γραμμής και τη θέση των γεωμετρικών αντικειμένων στο 1ο και 2ο τέταρτο. Οι πληροφορίες που παρουσιάζονται στο πρόβλημα αποτελούν μέρος της εμπειρίας της ζωής του μαθητή, η οποία καταδεικνύει στην πράξη την μετωπική γραμμή προβολής και βοηθά στην κατανόηση των θεμάτων προβολής επίπεδων αντικειμένων. Μια πλήρης περιγραφή της εργασίας όσον αφορά την ταξινόμηση των γραφικών εργασιών επιτρέπει την αποτελεσματική χρήση της στην εκπαιδευτική διαδικασία.

Έχοντας αναλύσει διάφορους τύπους γραφικών εργασιών και καθορίσαμε τα βασικά της συστηματοποίησης και ταξινόμησής τους, μπορούμε να συμπεράνουμε τα εξής:

Η διδασκαλία των κλάδων γραφικών απαιτεί την υποχρεωτική εισαγωγή ενός πρακτικού στοιχείου της εκπαιδευτικής διαδικασίας, το οποίο αναπτύσσει τις γραφικές δεξιότητες. Η πρακτική γραφική δραστηριότητα στη μαθησιακή διαδικασία συνίσταται στην επίλυση γραφικών προβλημάτων που καλύπτουν διάφορες ενότητες γραφικών κλάδων, εργασίες διαφόρων επιπέδων πολυπλοκότητας, σχεδιασμένες για να κυριαρχούν διάφορες γραφικές έννοιες, ενέργειες και λειτουργίες που σχηματίζουν γνώση διαφόρων επιπέδων. Για να επιτευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ολόκληρο το φάσμα των γραφικών εργασιών: από απλές, που διαμορφώνουν ένα αναπαραγωγικό επίπεδο γνώσης, έως δημιουργικές εργασίες με στοιχεία επιστημονικής έρευνας, που υποδηλώνουν ένα παραγωγικό επίπεδο αφομοίωσης της γραφικής γνώσης. Η συστηματοποίηση εργασιών σε κλάδους γραφικών καθιστά δυνατή την αποτελεσματική και σωστή χρήση διαφόρων τύπων εργασιών σε διαφορετικά στάδια της εκπαιδευτικής διαδικασίας, τον συντονισμό των γραφικών δραστηριοτήτων των μαθητών διαφόρων επιπέδων κατάρτισης και τη δημιουργία συνθηκών για την παρακινητική και δημιουργική τους δραστηριότητα και το βιώσιμο ενδιαφέρον για γραφικών κλάδων, εντείνοντας έτσι την ανεξάρτητη γραφική τους δραστηριότητα και βελτιώνοντας την ποιότητα της γραφικής προετοιμασίας.

Αξιολογητές:

Novoselov S.A., Διδάκτωρ Παιδαγωγικών Επιστημών, Καθηγητής, Διευθυντής του Ινστιτούτου Παιδαγωγικής και Ψυχολογίας της Παιδικής Ηλικίας, Κρατικό Παιδαγωγικό Πανεπιστήμιο Ural, Αικατερινούπολη.

Kuprina N.G., Διδάκτωρ Παιδαγωγικών Επιστημών, Καθηγήτρια, Προϊσταμένη του Τμήματος Αισθητικής Αγωγής του Παιδαγωγικού Πανεπιστημίου Ural State, Αικατερινούπολη.

Βιβλιογραφικός σύνδεσμος

Turkina L.V. ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΓΡΑΦΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ // Σύγχρονα προβλήματα επιστήμης και εκπαίδευσης. – 2015. – Αρ. 1-1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=19360 (ημερομηνία πρόσβασης: 07/12/2019). Φέρνουμε στην προσοχή σας περιοδικά που εκδίδονται από τον εκδοτικό οίκο "Ακαδημία Φυσικών Επιστημών"