Лабораторно-практичні роботи. Читання і складання електричних схем із послідовним і паралельним з'єднанням споживачів. Монтаж електричних кіл із послідовним і паралельним з'єднанням споживачів.
Заняття 3. Конструювання електричних кіл.
Питання, що підлягають висвітленню: Загальні правила конструювання електрифікованих пристроїв (облік експлуатаційних вимог, складання принципової схеми, вибір електроарматури, розробка конструкції виробу, планування технологічної послідовності виготовлення виробу. Особливості контролю процесу і результатів праці при електромонтажних роботах.
Практичні роботи. Конструювання і монтаж кіл з паралельним і послідовним з'єднанням споживачів (із деталей "Електроконструктора").
Профорієнтація. Ознайомлення із професією електромонтера.
Загальні методичні рекомендації до проведення занять.
Вивчення школярами, в тому числі й п’ятикласниками, основ електротехніки забезпечує політехнічне спрямування трудового навчання і сприяє підготовці їх до практичної діяльності. Відомо, що конкретні, наукові поняття про електрику, електричний струм школярі отримують на уроках фізики, починаючи з 7-го класу. В зв’язку з цим заняття в шкільних майстернях із основ електротехніки мають базуватися лише на загальних, популярних теоретичних відомостях з курсу фізики, реалізуючи таким чином наступні міжпредметні зв’язки. Це, з одного боку. А, з іншого, процес засвоєння такої складної для учнів цієї вікової категорії теми повинен спиратися на певний життєвий досвід дітей.
Слід зазначити, що в 1-4 класах школярі вже мали б отримати початкові відомості про використання електричної енергії (в побуті, тобто повсякденному житті, на транспорті, промисловості тощо), джерела її продукування та передавання на далекі відстані, а також виконувати певні практичні завдання з деталей "Електроконструктора". З деякими електричними явищами школярі також вже знайомі з уроків природознавства.
Програмою передбачено два варіанти змісту навчально-технічної інформації з електротехніки для учнів 5-го класу (як сільської, так і міської школи), надаючи, таким чином, вчителям певні можливості вибору для її вивчення. Ми пропонуємо для засвоєння п’ятикласниками програмний матеріал варіанту 1, вважаючи його простішим та доступнішим для дітей цього віку, а також таким, що має більшу практичну цінність.
Основну увагу при засвоєнні техніко-технологічних відомостей з цієї теми слід приділяти проведенню практичних та лабораторно-практичних робіт. Виконуючи їх, учні мають можливість дуже добре сприйняти інформацію про вироблення та застосування електричної енергії, умови її споживання та економії; ознайомлюються з провідниками та ізоляторами, вивчають просте електричне коло, його позначення на схемах та ін.
Заняття 1. Використання електричної енергії в побуті й промисловості.
Побутова електроарматура.
Рівень розуміння п'ятикласниками основ електротехніки є досить низьким. Через те, узагальнення відомостей школярів за початкові класи може мати характер побутової бесіди приблизно наступного змісту: - Ви часто чуєте слова "електрична енергія", "використання електричної енергії", "економія електричної енергії" тощо, а чи мають вони поширення у вас вдома? (Звичайно, так. Тут можна розраховувати на великий перелік побутових об'єктів, які використовують електричну енергію).
- А що може бути джерелом електричної енергії? (Різні батарейки, акумулятори, електростанції, тобто джерелом електричної енергії вважається агрегат, який її виробляє, продукує).
- А які електростанції ви знаєте? (Гідро-, теплові, атомні, вітрові електростанції. Цей перелік учитель може розширити, виходячи з конкретних умов. Тут також потрібно подати загальну характеристику електростанцій, наголосивши, в основному, на їх потужності, економічності та екологічній безпечності).
- А чи хочете ви побачити найпростіше джерело електричної енергії, яке можна виготовити навіть у домашніх умовах? (Звичайно, що відповіді будуть позитивними. Продемонструвавши учням елемент Вольта, його дії, педагог у загальних рисах може пояснити, чому це відбувається, та наголосити, що детальніше й глибше вони дізнаватимуться про це з курсу фізики, починаючи з 7-го класу).
- Всі пристрої, які знаходяться у майстерні, чи у вашому домі, що використовують електричну енергію, перетворюючи її в теплову або механічну, називаються споживачами. Це може бути свердлильний верстат, пральна машина, порохотяг, електропраска, звичайна електрична лампочка. А як подається електрична енергія від джерела до споживачів? (По проводах).
- А з чого можуть бути зроблені проводи? (Тут відповіді будуть різноманітними, найхарактерніша з них: -із заліза. Тому, повторивши матеріал про техніко-технологічні властивості металів учні зможуть усвідомити, що проводи роблять із сталі, міді та алюмінію).
- А чому не можна виготовляти проводи з інших матеріалів, наприклад, з деревини, гуми або пластмас?
Подібними запитаннями, а, за можливістю й проведенням лабораторно-практичної роботи, п'ятикласників треба підвести до розуміння провідників і непровідників (ізоляторів) електричного струму. Це дозволить краще засвоювати інформацію про будову електроарматури. При вивченні будови електроарматури доцільно використати ланкову, в окремих випадках - бригадну форму організації праці.
Ознайомлення дітей з електромонтажними інструментами можна здійснювати при безпосередньому виконанні зачищення, окінцьовування та зрощування проводів і шнурів.
Заняття 2. Послідовне і паралельне з'єднання елементів електричного кола.
Оскільки програмою передбачено засвоєння п'ятикласниками досить складних теоретичних питань, ми, виходячи з власного досвіду, пропонуємо цю науково-технічну інформацію значно спростити, зокрема, наприклад, зовсім зняти розгляд поняття про ЕРС. Розпочати заняття доцільно з повторення попереднього матеріалу; для цього можна використати такі запитання: -Як використовують електричну енергію в народному господарстві й побуті? - Які джерела електричної енергії ви знаєте? - Як визначити, що даний матеріал проводить електричний струм? - Чому провідники із струмом треба добре ізолювати? - Розшифруйте марки проводів: ППВ та АППВ, дайте їх загальну характеристику. - Розшифруйте марку шнурів: ШБРО та ШБВВП, дайте їх загальну характеристику. - З яких головних елементів складається електричне коло? - Як під`єднують проводи та шнури до електроарматури? - Яка будова електричної лампочки? - З яких основних частин складається вимикач; штепсельна вилка; розетка?
Розуміння школярами цієї науково-технічної інформації, особливо про електричне коло, будову електроарматури й лампи розжарювання дозволить краще сприймати нові теоретичні відомості. Їх виклад можна розпочати із висвітлення питання "Напрям електричного струму", використавши як наочне зображення діючу модель водогону з прозорими гнучкими трубками, ввівши попередньо до прозорої води зафарбовані дрібненькі кусочки непотопаючого матеріалу, що мають імітувати рух електронів. Профіль будь якого водогону можна використовувати також при поясненні поняття "потужність електричного струму".
Поняття "напруга" добре сприйметься п'ятикласниками на прикладі батарейки до кишенькового ліхтарика. Учням слід нагадати, що споживачі електроенергії також характеризуються певними параметрами: робочою (номінальною) напругою, робочим (номінальним) струмом та потужністю. Параметри джерел та споживачів вказані в їх технічних паспортах або нанесені безпосередньо на вироби.
Основна частина заняття повинна бути відведена для лабораторно-практичних робіт по складанню розгалужених електричних кіл (з послідовним та паралельним з'єднанням споживачів).
Заняття 3. Конструювання електричних кіл.
Правила конструювання можна висвітлювати, базуючись на знаннях і вміннях учнів про моделювання та конструювання виробів із деревини та металів. В бесіді із школярами потрібно розкрити основні експлуатаційні вимоги до конструкцій електрифікованих пристроїв, зокрема таких, як: простота, легкість у користуванні, міцність, низька матеріало- та енергоємність, естетика оформлення та ін. Учням доцільно проаналізувати декілька варіантів конструкцій електрифікованих виробів одного призначення (наприклад, ялинкової гірлянди й люстри). Форма організації праці - ланкова. Після аналізу та обговорення конструкцій запропонованих пристроїв кожна ланка повинна скласти принципові електричні схеми вивчених пристроїв. При складанні схем доцільно ставити перед учнями проблемні ситуації, видозмінюючи розташування елементів та їх кількість.
Для кращого закріплення інформації, школярі під керівництвом учителя можуть складати технологію монтажу кіл ялинкової гірлянди (послідовне з'єднання споживачів) та люстри (паралельне з'єднання споживачів).
Лабораторно-практичні роботи проводяться з використанням деталей "Електроконструктора" або наборів напівфабрикатів для монтажу електричних кіл; окремі деталі можуть виготовлятися п'ятикласниками при вивченні теми "Обробка металів". У зміст робіт доцільно включити конструювання й монтаж електричного кола моделі світлофора, електрифікованої гри "Проведи й не зачепи", електровікторини "Перевір свою відповідь" та ін.