Занятие №1. Тема «Рационализаторство и изобретательство в техническом прогрессе» (2 часа)

Занятие №1.

Тема «Рационализаторство и изобретательство

в техническом прогрессе» (2 часа)

Тип занятия - комбинированный.

Общая дидактическая цель - показать, что вся история человеческой цивилизации - это история изобретений, что двигателем технического прогресса является творче­ство людей. Творческие способности необходимо развивать, чтобы быть ус­пешным в жизни.

Триединая дидактическая цель

Развивающий acпeкт

Развитие навыков логического мышления как средства решения техни­ческих производственных задач; побуждение интереса к изобретательству и рационализаторству.

Образовательный аспект

Сформировать первичные понятия об уровнях творчества: изобрете­ние, промышленный образец, полезная модель, рациональное предложение;

развитие инициативы.

Воспитательный аспект

Формировать гражданскую позицию созидателя.

Воспитывать интерес к творческой деятельности.

Прогнозируемый результат - решение технических задач.

Методы обучения - дедуктивный, поисковый, исследовательский.

Ход занятия

1. Организационный момент.

Учитель получает информацию о выполнении домашнего задания ­

подготовить сообщение об изобретениях.

2. Мотивация и актуализация.

Учащимся предлагается сделать краткие сообщения об известных им изобретателях и их изобретениях о значении этих изобретений для развития цивилизации.

3. Сообщение познавательных сведений.

Изложение лучше начать с фактов и примеров, более знакомых по привычным явлениям, окружающим нас. Интересным для всех профилей может стать рассказ об изобретениях, которые сделали ЭВМ надежным по­мощником современного человека в любой отрасли.

ЭВМ прошла огромный путь от первой электрической машины, кото­рая заработала в 1941г.(электронный численный калькулятор и интегратор), до современной. Первая ЭВМ выполняла 5000 операций в секунду и имела память всего 20 десятизначных чисел.

Первая отечественная ЭВМ была создана в 1951г. под руководством академика С.А. Лебедева и состояла из нескольких тысяч электронных ламп, накалявшихся до такой степени, что зимой в машинном зале отключали отопление.

ЭВМ первого поколения занимали огромные площади, однако, они уже делали до 20000 операций в секунду, что позволяло применять их для расчетов в ядерной физике, космонавтике и других областях науки.

Быстрота действия второго поколения машин возросла до сотен тысяч в секунду. Для них стали применять миниатюрные транзисторы вместо ламп. В 1971г. сотруднику фирмы «Интел» Марчиану Хоффу удалось произвести революцию в ЭВМ, создав микропроцессор, который представлял собой миниатюрную радиосхему из 2250 транзисторов. Сейчас такие схемы содержат 2-3 млн. элементов. Быстродействие ЭВМ последних поколений достигает сотен миллионов операций в секунду, а объемы памяти таковы, что могут хранить материалы, содержащиеся в многотомных энциклопедиях. С помощью современных компьютеров человек имеет возможность увидеть процессы, которые нельзя обнаружить простым глазом.

Благодаря изобретениям мы наблюдаем технический прогресс в области изготовления обработки конструкционных материалов (станки с ЧПУ, сверхпрочные композиционные материалы, лазерное сваривание металла и др.)

4.Изучение нового материала. Работа над понятиями.

Учащимся предлагается объединиться в группы. Можно применить дедуктивный способ работы над понятиями. Группы получают Патентный закон РФ (ст.4, §3) и знакомится с понятием «изобретение»; получают литературу об изобретениях и рационализаторстве (Башн Я.З. И творцы, и мастеровые. – М.: Высш.шк., 1988. – 224с.; Боголюбов А.Н. Творение рук человеческих: Естественная история машин. – М.: Знание, 1988.- 176с; Мезенцев В.А. И вечный: Кн. О вечной жажде открытий, о поисках и находках, о путешествиях в прошлое и будущее. – М: Дет.лит., 1984. – 288с.; Петрович Н.Т. Беседы об изобретательстве. – М: Мол. Гвардия, 1978. – 189с.; Силин А.А. На тропе в будущее: Размышление о судьбе изобретений и открытий. – М.: Знание, 1983. – 176с.; журналы «Юный техник» и др.)

В патентном законе РФ «изобретение » включает «создание новые устройства, способы, вещества, штаммы микроорганизмов, культуры клеток, растений и животных, а также применение известных ранее устройств, способов, веществ, штаммов по новому назначению» (ст.4, §2).

Учащиеся приводят из литературы наглядные примеры изобретательства. Например обычная авторучка. И ручка, и чернильница в разных видах, формах и материалах известны давно. Но только польский конструктор З.Дембицкий нашел изобретательское решение: поместил «чернильницу» внутрь корпуса ручки.

Обращается внимание учащихся на то, что в §3 этой же статьи Закона не признаются патентоспособными:

• научные теории и математические методы;

• условные обозначения, расписания, правила;

• методы выполнения умственных операций;

• сорта растений и породы животных;

• проекты и схемы планировки сооружений, зданий, территорий; алгоритмы и программы для вычислительных машин;

• решения, касающиеся только внешнего вида изделий, направленные на удовлетворение эстетических потребностей;

• решения, противоречащие общественным интересам, принципам гуманности и морали.

Вопрос учащимся: не видят ли вы здесь каких-либо противоречий?

У учащихся чаще возникает следующий вопрос: почему не признаются изобретениями решения, касающиеся внешнего вида изделий? Ведь именно в этом направлении идет большая работа в области промышленного дизайна: внешний вид автомобилей, промышленного оборудования и бытовых приборов, предметов одежды и обуви.

Учителю здесь уместно объяснить условия патентоспособности полезной модели, промышленного образца.

К полезным моделям относятся конструктивное выполнение средств производства и предметов потребления, а также их составных частей. Если модель признается новой и промышленно применимой, ей предоставляется правовая охрана.

К промышленным образцам относятся художетственно-конструкторское решение изделия, определяющее его внешний вид. Охраняются законом образцы товарных знаков и знаков обслуживания. Это зарегистрированные обозначения, служащие для отличия однородной продукции разных производителей.

В группах учащиеся знакомятся с образцами товарных знаков и знаков обслуживания фирм Кировской области, выпускающих однородную продукцию (например, фирм «Калинка» и «Белка»). Отмечают особенности товарных знаков.

Учитель подводит учащихся к выводу, что в нашей стране охраняются права патентообладателей – авторов интеллектуальной собственности.

Учащимся предлагается подобрать из литературы примеры рацпредложений, обсудить в группах отличие рацпредложения от изобретения.

Учитель приводит примеры рацпредложений учащихся УПК: пальто­тpансформер, делающее изделие многофункциональным; точильное у­стройство, повышающее производительность труда. Вместе с учащимися делaeт вывод.

Рационализация - это действие, направленное на то, чтобы усовер­шенствовать, сделать более разумными («рацио» по латыни означает «ра­зум») конструкцию изделия, способ, процесс. Рационализация делает маши­ны, процессы, способы более эффективными, целесообразными, безопасны­ми, не меняя при этом их прежнего назначения в отличии от изобретения. Рациональное предложение - это посильное каждому техническое творче­ское решение.

К осознанию этого положения нужно подвести каждого ученика, так как первыми творческими шагами подростка чаще всего бывают именно ра­ционализаторские действия.

Необходимо обратить внимание учащихся на следующее. Рационали­заторскими являются предложения как создающие, так и не создающие эко­номию, ведь многие предложения повышают технику безопасности, способ­ствуют улучшению условий труда.

Не признается рационализаторским предложение

• снижающее надежность, долговечность и другие показатели качества продукции;

• ухудшающее условия труда;

• определяющее только прогнозируемый эффект без указания технического решения или конструкторской разработки.

Уместен будет рассказ о том, что мировой уровень качества товаров известных торговых фирм («Сони», «Рено», «Адидас» и др.) достигнут кол­лективными усилиями, участием в группах качества сотен тысяч простых работников. Такое движение, когда критический взгляд непосредственных производителей направлен на улучшение всех свойств выпускаемой продук­ции, становится источником процвeтaния и фирмы, и страны в целом.

В завершение можно сказать о массовом рационализаторском движении в нашей стране и о том, что у каждого есть возможность усовершенство­вать что-либо на своем рабочем месте и в изделиях, которые будут являться объектами дизайн-проектной деятельности. Для этого необходимо воспиты­вать у себя навыки критического анализа всех элементов изделия: простоты конструкции и технологичности ее элементов, многофункционального ис­пользования отдельных деталей.

Этому будет способствовать овладение способами выполнения творческих заданий, решения технических, конструкторско-технологических задач.

Полезно обратить внимание учащихся на то, что объектами деятельно­сти групп качества могут быть технологии производства, оборудование, ка­чество продукции, рабочая документация, рабочее место, экономия ресурсов, организация производства и управления и т.д.

5. Решение задач на поиск оптимального решения.­

Учитель обращает внимание учащихся на ход самостоятельной работы при решении задачи: ее уяснение, выявление противоречия (конфликт в модели задачи), анализ вариантов решения, оценка вариантов и выбор решения. При решении можно использовать такие приемы: контрольные вопросы, принцип универсальности (объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах), мозговой штурм.

Во время решения (или деловой игры) учитель должен все время контролировать ход занятия, делая обсуждение не только активным, но и направленным. В результате учащиеся должны уметь (на примере знакомого объекта) определить направление улучшения (рационализации) и сформулировать наиболее важные характеристики, с помощью которых это улучшение может быть достигнуто.

Задача 1. В нашем коллективе создаются группы качества по совершенствованию условий труда в мастерских. Подготовьте предложение по улучшению организации рабочих мест общего и индивидуального пользования.

1-й вариант организации поиска решения:

• Познакомьтесь с эргономическими требованиями к рабочим местам в мастерских.

• Соотнесите их с существующими условиями работы.

• Установите противоречия.

• Найдите пути устранения этих противоречий.

• Результаты представьте в виде математических расчетов, технических рисунков, комментариев. Приведите аргументы в пользу вашего решения.

2-й вариант организации поиска решения:

• Коллективный поиск решения методом обратной мозговой атаки для обозначения как можно большего количества недостатков в организации рабочих мест общего и индивидуального пользования.

• Проведение мозгового штурма с целью получения множества идей следующего характера: что улучшить? Для чего? Из чего сделать? Как?

• Работа в группах по разработке рациональных предложений, направленных на улучшение условий труда в мастерских.

• Представление результатов в виде технических рисунков, расчетов, комментариев, доказывающих производительную ценность решения.

Задача 2. Используя метод обратной мозговой атаки, найдите недостатки имеющегося в мастерских токарного станка по дереву с точки зрения качества выполняемых работ.

Разбор задачи можно производить в два этапа:

• Этап генерации (без всякой критики и доказательств того или иного решения)

• Этап анализа (с защитой своей точки зрения и критикой со стороны оппонентов)

6. Рефлексия. Оценивают свои достижения в решении задач.

7. Информация о домашнем задании. Закончить решение задач в группах. Оформить результаты решения задачи. (Задачи могут быть на выбор учителя).

Литература

Для учителя:

1. Алексеев В.Е. Активизация работы по развитию технического творчества учащихся: Учебн. – метод.пособие. М.: Высш. шк., 1989. -72с.

2. Алексеев В.Е. Организация технического творчества учащихся. М.: Высш. шк., 1984.- 46с.

3. Кругликов Г.И., Симоненко В.Д. Методика обучения старшеклассников творческой деятельности. – Курск: Издательство курского госпедуниверситета.1998.

4. Матяш Н.В. Психология проектной деятельности школьников в условиях технологического образования / Под ред. В.В.Рубцова. – Мозырь: РИФ «Белый ветер», 2000. – 286с.

5. Мелехина С.И. Обучение учащихся 8-9-х классов проектной деятельности на уроках технологии. Методическое пособие .- Киров: Изд-во Кировского обласного ИУУ; 2002.-290с.

Для учащихся:

Технология: 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений. – 2-е изд., перераб.; под ред. В. Д. Симоненко. - М.: «Вентана-Граф», 2010.

5