Методическая разработка урока по теме "Основные сведения о сварочной дуге" МДК 01.01 Основы технологии сварки и сварочное оборудование

Министерство образования и науки

Луганской Народной Республики

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Луганской Народной Республики

«
Стахановский политехнический колледж»

у

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

по МДК. 01.01. Основы технологии сварки и сварочное оборудование

Тема программы: Электрическая дуга. Основы металлургических процессов.

Тема урока: Основные сведения о сварной дуге

Разработала

Должикова Наталья Николаевна,

преподаватель дисциплин

общепрофессионального и

профессионального циклов,

преподаватель высшей категории,

преподаватель – методист

г. Стаханов, 2022

Многолетний опыт работы преподавателем показывает, что молодые педагоги испытывают особые затруднения при разработке урока, а именно, возникают трудности с формулированием целей обучения, структурированием материала, методическим видением наполнения отдельных этапов урока, с сопоставлением отобранного содержания поставленным целям  и др. Безусловно, многое приходит с опытом.
Как преподаватель – методист и автор методической разработки, я в процессе ее подготовки систематизировала собранную по теме информацию, логично и стройно представила ее в первую очередь для себя самой. Все это делает методическую разработку важным видом методической работы педагога, который позволяет применять новые методы, подходы и технологии в образовательном процессе, развиваться и тиражировать свой педагогический опыт

Методическая разработка урока теоретического обучения направлена на оказание помощи в работе преподавателям различных учебных дисциплин. Этой информацией могут воспользоваться коллеги-преподаватели общепрофессионального и профессионального циклов, молодые педагоги, студенты-практиканты для выполнения педагогической практики.

Рассмотрено и одобрено на заседании методического совета

Протокол № ___ от ___ _________ 20 г

Содержание

Введение………………………………………………………..4

Основная часть…………………………………………………6

Заключение…………………………………………………….16

Список использованных источников………………………...17

Приложение……………………………………………………18

Введение

В современной промышленности сварка имеет большое значение, она имеет очень широкую область применения во многих отраслях промышленности.

Сваркой принято называть один из наиболее традиционных способ соединения деталей и узлов. Стоит сказать, что у человечества на настоящий момент уже насчитывается масса достижений. Многие из них стали незаменимы и используются повсеместно. Казалось бы, что в сварке нет ничего особенного. Однако без её участия многие блага перестали бы существовать.

Неотъемлемой частью электродуговой сварки является сварочная дуга. Именно она необходима для нагрева изделий и присадочных материалов, их расплавления и последующего сваривания. При изучении основ технологии сварки обучающиеся должны основательно усвоить материал о возникновении сварочной дуги, ее характеристику, строение и условия для стабильного горения дуги в процессе сварки

Актуальность данной темы урока

Сегодня, сварочные технологии действительно незаменимы в рамках жизнедеятельности человека. Особенно они важны для развития нашей молодой Республики. Сварка обеспечивает значительную экономию металла и стирает все границы в соединениях. С её помощью получается создать конструкцию любого размера и сложности. Потери времени и металла в этом случае минимальны. Прогресс не стоит на месте и от качества усвоения знаний обучающихся по теме: «Основные сведения о сварной дуге», зависит начальный уровень квалификации будущих специалистов сварщиков.

Методическое обоснование темы

Тема программы рассматривается в начале изучения междисциплинарного курса МДК. 01.01. Основы технологии сварки и сварочное оборудование и является обязательной, так как непременным условием получения качественного сварного соединения является устойчивое горение дуги, ее стабильность. Под этим понимают такой режим ее существования, при котором дуга длительное время горит при заданных значениях силы тока и напряжения, не прерываясь и не переходя в другие виды разрядов

Поэтому разработка и проведение урока по данной теме с одной стороны, считается важной для изучения, с другой стороны она интересна для обучающихся, из – за физических явлений возникновения электрических разрядов в газовой среде.

Методические рекомендации по проведению урока

При подготовке к учебному занятию обучающимся группы было предложено разделиться на 2 творческие подгруппы. Одной подгруппе было поручено подобрать материал и картинки для презентации по вопросу «Электричество в природе», второй подгруппе – «Практическое использование электричества». В связи с дистанционной формой обучения данный материал был предоставлен на мой адрес электронной почты для дальнейшей обработки и оценивания.

Основная часть

План урока

Профессиональный цикл: ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки.

МДК. 01.01. Основы технологии сварки и сварочное оборудование.

Тема программы: Электрическая дуга. Основы металлургических процессов.

Тема урока: Основные сведения о сварной дуге.

Цель обучения: подготовка конкурентоспособного специалиста, обладающего высоким уровнем профессиональной компетенции, способностью к социальной адаптации, стрессовой устойчивости, стремящегося к постоянному самовоспитанию, самообразованию.

Цель урока:

обучающая – формирование основных понятий о сварочной дуге, её видах

и свойствах, создание условий, способствующих формированию общих и профессиональных компетенций. (ОК 1-ОК6, ПК1.3- ПК 1.7)

развивающая – развитие у обучающихся умений анализировать, обобщать и применять полученный материал, навыков сравнительного и логического мышления, памяти и способности к самообразованию;

воспитательная – формирование культуры общения, умения работать в коллективе, творческое отношение к труду, самоорганизации и доброжелательности;

методическая – распространение идей внедрение на уроках интерактивных методов обучения и ознакомления с инновационными дидактическими элементами такими как использование листов самоконтроля, решения производственных и проблемных ситуаций.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний.

Методы обучения: словесные, наглядные, объяснительно – иллюстративные, проблемно - развивающие, активного обучения.

Формы организации работы: фронтально – групповая, индивидуальная работа, обучение в сотрудничестве.

Материально-техническое обеспечение урока:

ТСО: мультимедийный проектор, ноутбук, магнитная доска.

Наглядные средства: сварные конструкции, плакат «Сварочная дуга», мультимедийное сопровождение урока.

Дидактические пособия: тесты, листы самоконтроля, учебная литература.

Межпредметные связи: учебная практика по ПМ 01, химия «Горение в газовой среде», физика «Понятие об электрическом токе».

Прогнозируемый результат: по итогам учебного занятия обучающиеся должны освоить следующие  общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

 Список использованных источников (для обучающихся):

1.Гуменюк И.В. и др. Технология электродуговой сварки: Учебник для ПТО. – К.: Изд. Грамота, 2006.-510с.

2.Маслов В.И. Сварочные работы: Учебник для нач. проф. образования.

-М.: ПрофОбрИздат, 2001.-240 с.

3.Овчинников В.В. Электросварщик ручной сварки: Учеб. пособие. - М.: Изд. Центр «Академия», 2012. - 64 с.

4.Рыбаков В.М. 'Сварка и резка металлов' - Москва: Высшая школа, 1979 - с.214

Структура учебного занятия:

1. Организационная часть – 2 мин.

2. Мотивация учебной деятельности -3 мин. Слайд 1,3

3. Актуализация опорных знаний - 7 мин.

4. Стимуляция учебной деятельности – 3 мин. Слайд 5,6

5. Изложение нового материала - 15 мин. Слайд 7-17

6. Диагностика правильности усвоения знаний -3 мин.

(дебрифинг).

7. Закрепление нового материала – 7 мин. Слайд 18-24

8. Подведение итогов урока – 2 мин.

9. Сообщение домашнего задания – 2 мин. Слайд 25

10. Рефлексия – 1 мин.

11. Прогнозируемый результат

Сценарный ход учебного занятия :

1.Организационная часть - 2 мин.

(Приветствие гостей и обучающихся, проверка готовности к уроку, выявление отсутствующих, психологический настрой к выполнению предстоящей работы)

Преподаватель: Добрый день уважаемые гости и обучающиеся. Рада приветствовать вас на сегодняшнем уроке. Желаю вам удачи и прекрасных результатов!

 2.Мотивация учебной деятельности - 3мин. (Сообщение темы, цели, задач урока)

П
реподаватель. Тема, которую мы сегодня рассмотрим на уроке, является одной из основных в курсе, т.к. для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся. Урок содержит большое количество теоретического материала, изучив который мы сможем пользоваться новой терминологией, связанной с явлениями, происходящими в сварочной дуге.

Тема урока звучит так: «Основные сведения о сварной дуге» Слайд №1. 

Э пиграфом к уроку я выбрала слова: «Делайте маленькое дело, но овладевайте им в совершенстве и относитесь к нему как к делу великому» А. Моруа. (Слайд 3) 

Преподаватель: Для реализации цели урока мы будем использовать в своей деятельности информационно-коммуникационные технологии. При помощи ИКТ мы можем изучить явления, происходящие в сварочной дуге, выяснить при каких условиях возникает сварочная дуга. 

  В начале урока мы вместе просканируем вашу память (актуализация), затем с удовольствием будем наблюдать за вашей сообразительностью (при изучении нового материала) и наконец восхитимся вашей наблюдатель-ностью (при закреплении материала).

Для оценивания своих знаний, Вам предлагается в течении урока заполнять лист самоконтроля

ФИО:

ЛИСТ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

по теме: «Основные сведения о сварной дуге»

Критерии оценивания: максимальное количество баллов 15 – соответствует оценке «5», 10 баллов – оценке «4», менее 10 баллов – оценке «3»

3. Актуализация опорных знаний - 7мин. (согласование раннее изученного материала с материалом данной темы для лучшего восприятия, усвоения и

осмысление обучающимися).

Преподаватель: Ребята! Опираясь на свой жизненный опыт и знания таких дисциплин, как физика и химия и учебная практика, предлагаю Вам блиц турнир, за каждый правильный ответ можете получить по 1 баллу.

Блиц турнир:

1. Ток - это явление или вещество?

2. Ток всегда переменный?

3. Дуговая сварка зависит от наличия электрического тока?

4. Смертельная сила тока 1 А или 100 мА?

5. Сварочное оборудование – это источник тока или потребитель?

6. Основной инструмент сварщика при ручной электросварке горелка?

7. Обязательно ли применять при электросварке средства защиты глаз?

Молодцы! Запишите в лист самоконтроля свои баллы.

4. Стимулирование учебной деятельности - 3 мин

Преподаватель: Для того чтобы изучить новую тему предлагаю Вам выяснить, когда и при каких обстоятельствах, электричество проявляется в природе и, какое применение оно нашло в практическом использовании. Такое задание Вы получили на прошлом уроке и должны были выполнить самостоятельно дома.  Для выполнения задания Вы могли использовать ранее полученные знания на уроках химии, физики, а также дополнительных источниках и Интернете. Давайте посмотрим нескольких слайдов, которые подготовили обучающиеся, рассказывающие об этих явлениях (слайд №5, слайд №6). Все, кто подготовил и переслал мне сообщения, поставьте

себе по 5 баллов в лист самоконтроля, я их просмотрела и оценила.

5. Изложение нового материала - 15 мин.

(Опираясь на полученные ранее знания обучающихся, перехожу к новой теме. Излагаю новый материал в виде беседы и объяснения с использованием презентации и обучающих видеофрагментов, обучающиеся составляют краткий конспект темы в рабочей тетради)

Преподаватель: Как то мне попались очень интересные слова. Как вы думаете, о чем они, почему они актуальны на нашем уроке?

Он в синей спецовке
И в синих очках,
Он синюю молнию
Держит в руках.
Она как живая:
Подвижна, сильна.
Смотрите, как яростно
Бьётся она!
Вот смолкла,
Затихла,
Свернулась клубком,
А сварщик коснулся её
Проводком,
И молния брызнула
Золотом звёзд,
Как будто жар-птица
Расправила хвост!

Правильно, речь идет о сварочной дуге в руках сварщика.

Преподаватель: Ребята, приступаем к изучению новой темы по плану:

План изложения нового материала

1. Сварочная дуга и этапы ее возникновение.

2. Процессы в электрической дуге.

3. Условия устойчивого горения дуги.

4. Строение сварочной дуги.

5. Характеристики сварочной дуги.

Преподаватель: Газы и пары при обычной температуре и давлении не проводят электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные) (слайд №7). Демонстрация опыта (слайд №8).

С


варочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной газовой среде, образованной между электродом и изделием (или между двумя электродами) (слайд №9).

Сварочная дуга является концентрированным источником тепла, необходимым для расплавления основного и присадочного металла, она характеризуется большой плотностью тока, высокой температурой и сильным свечением. Возникновение сварочной дуги происходит в несколько этапов (слайд №10):

Дуга возникает при прохождении электрического тока через газ. Любой газ при комнатной температуре и нормальном давлении состоит из электрически нейтральных молекул и является изолятором, поскольку в нем нет носителей тока – электрически заряженных частиц.

Расстояние между электродом и металлом заполнено нейтральными атомами воздуха. Для образования и поддержания горения  дуги необходимо иметь в промежутке между электродами электрически активные отрицательно заряженные частицы – электроны, а также положительные – ионы.

Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным.

Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом. Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги.

При соприкосновении торца электрода с металлом происходит короткое замыкание. Торец электрода сильно нагревается за счет теплоты, которая выделяется при прохождении электрического тока через контакт, имеющий большое сопротивление (слайд №11, слайд №12).

В момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны (это явление называется термоэлектронной эмиссией). Эмиссия – появление электронов проводимости.

Электроны, двигаясь со скоростью света к противоположному полюсу через воздушный промежуток, сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их на положительные и отрицательные частицы. При этом выделяется большое  количество тепла и лучистой энергии – ультрафиолетовых лучей. Температура дуги при ручной дуговой сварке достигает 6000 - 8000ºС.

Образовавшиеся положительные и отрицательные частицы двигаются к противоположным полюсам.

Часть положительных ионов достигает катодного пятна, а другая часть не достигает и, присоединяя к себе электроны, становится атомами. Процесс образования нейтральных атомов называется рекомбинацией.

Воздушный промежуток между торцом электрода и металлом заполняется заряженными частицами и начинает проводить сварочный ток, т.е. образуется дуга. Процесс возникновения дуги длится всего доли секунды.

Показываю обучающимся видеофрагмент https://youtu.be/AgMVC2w-tRU

Необходимыми условиями для устойчивого горения дуги являются: (слайд №13) 

1. Наличие источника питания сварочной дуги, который позволяет быстро нагреть катод до температуры, необходимой для выхода электронов. Для этого источник питания должен иметь напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 80В (напряжение холостого хода).

2. Н
   аличие необходимой степени ионизации в промежутке между электродом и металлом. Для повышения степени ионизации в состав покрытия вводят легко ионизирующие вещества, например, кальций, натрий.

Сварочная дуга состоит из трех основных зон (слайд №14):

• катодной (1),

• анодной (2);

• столба дуги (3).

В

процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном (слайд №15).

Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину.

• Катодное пятно является источником излучения электронов. Температура катода равна 3200 градусов и близка к температуре кипения материала электрода (для железа – 3500 градусов). В катодном пятне выделяется около 36% общего количества теплоты.

• Столб дуги имеет температуру 6000 – 8000 градусов. В нем имеются движущиеся электроны, положительные и отрицательные ионы. В столбе дуги выделяется около 21% общего количества теплоты дуги. Длина столба дуги зависит от диаметра электрода (обычно она равна 2 – 3мм).

• А
  
  нодное пятно представляет собой место входа электронов. Оно имеет температуру 3900 градусов, (так как при ударе электронов на аноде выделяется больше тепла, чем при отрыве электронов на катоде). На аноде выделяется около 43% общего количества теплоты дуги.

Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия (слайд №16- №17).

Максимально возможная длина дуги, при увеличении которой произойдет ее обрыв, называется предельной.

Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной.

Стабильность горения дуги зависит от следующих причин: длины дуги, рода тока, напряжения холостого хода, состава обмазки и т.д.

В течении урока обучающиеся слушают лекцию, смотрят и обсуждают слайды, выполняя необходимые записи в рабочей тетради.

По окончании объяснения нового материала у обучающихся в рабочей тетради должны быть сделаны записи основных терминов по данной теме: сварочная дуга, ионизация; электрический разряд; эмиссия; рекомбинация; длина дуги; стабильная дуга.

6. Диагностика правильности усвоения обучающими знаний -3 мин.

(дебрифинг - краткий отчет после получения информации на уроке)

Преподаватель. Ребята, мы закончили изучение темы урока и давайте с вами решим производственную ситуацию: на производстве в сварочном цеху случаются перепады напряжения в сети. Вопрос: влияет ли изменение напряжения в сети на качество сварного шва?

Правильно, теоретически влияет, так как изменение напряжения холостого хода, может вызвать не стабильное горение дуги.

Что бы вы предложили для решения этой ситуации? Жду ваши предложения на свои контакты,

7.Закрепление нового материала -9 мин

 Преподаватель: Вот и наступило время для закрепления изученного материала и проведем его в виде ответов на тесты. (слайды №18- 24). Проверьте свои ответы с эталоном и проставьте баллы в лист самоконтроля. Оцените свои знания согласно критериям оценивания. Фото листов самоконтроля перешлите мне на мои контакты.

8. Подведение итогов урока – 2 мин.

(Подвожу итоги урока и достижение запланированной цели и задач урока. Оцениваю работу отдельных обучающихся)

Преподаватель: Наше занятие подходит к концу. Подводя итоги урока, благодарю всех обучающихся, которые дистанционно присутствовали на уроке. Подсчитайте полученные баллы и перешлите листы самоконтроля на указанные ниже контакты.

9. Сообщение домашнего задания – 2мин. (слайд № 25)

(объясняю содержания задания и методику его выполнения)

1.Закрепить изученный материал по учебнику

В.М. Рыбаков «Дуговая и газовая сварка» §9-10, повторить конспект.

2.Составить кроссворд с новыми терминами, изученными на уроке

10. Рефлексия- 1 мин. В анкете, пожалуйста, подчеркните выбранные, на ваш взгляд, положения:

Анкета

1. На уроке я работал

• Пассивно/ активно

2. Своей работой я

• Доволен/ недоволен

3. Урок показалось мне

• Коротким/ длинным

4. За урок я

• Не устал/ устал

5. Материал был мне

• Понятным/ непонятным

• Полезным/ ненужным

• Интересным/ скучным

• Легким/ тяжелым

11. Прогнозируемый результат

На этом уроке мы старались достичь поставленной цели, а слаженная работа на уроке показала, что обучающиеся освоили общие компетенции:

- стали более четко осознавать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес; (ОК1)

- научились организовывать собственную деятельность.(ОК2)

- сумели анализировать рабочую ситуацию, осуществлять контроль и оценку собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.; (ОК3)

- осуществлять поиск информации для решения задач; (ОК4)

- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности; (ОК5) - работать в команде. (ОК6)

(Выставляю оценки в журнал: за успешную самостоятельную работу при подготовке к уроку, за работу на уроке при закреплении новой темы (тестирование) после получения листов самоконтроля)

Преподаватель:  Всем спасибо за работу и взаимопонимание!

 Преподаватель : Должикова Н.Н., [email protected],

0721249717, + 7 959 124 97 17 WhatsApp, Viber

 Заключение.

В методической разработке по теме «Основные сведения о сварной дуге» применялся тип занятия - урок усвоения новых знаний. В его структуре присутствуют, все основные структурные элементы. За короткий отрезок времени на таком учебном занятии совершается полноценный завершенный цикл изучения и усвоение учебного материала. Так, например, отдельные элементы учебного занятия совмещаются: актуализация опорных знаний и самостоятельное заполнение листа самоконтроля. Проверка полученных знаний происходит в процессе выполнения тестовых заданий и является одновременно диагностикой и учётом активности обучающихся в хода своей работы.

В методической разработке для формирования новых знаний по теме используются разнообразные методы обучения: словесные, наглядные, проблемные и др. Усвоение и закрепление учебного материала осуществляется на уровнях: представления, понимания, запоминания и применения. Основными показателями качества усвоения обучающимися знаний и умений по теме являются результативность самостоятельной работы обучающихся с тестовыми заданиями. При подведении итогов занятия рассматривается достижение запланированных целей, задач урока и прогнозируемого результата.

В заключении хочется сказать, что занятие проведенное в дистанционной форме обучения, не может дать полноценной оценки его качества.

На таком занятии нет «живого» общения преподавателя с обучающимися, сложно поддерживать интерес обучающихся в течении всего занятия и проводить закрепление изученного материала, нужна сильная мотивация обучения.

Но есть и положительные моменты при дистанционном обучении. Можно получать знания по теме в любое время, можно просмотреть материал занятия несколько раз и время на выполнение заданий не сильно ограниченно.

На удаленном обучении придется учиться самодисциплине и самоконтролю. Дистанционное образование предоставляет возможность профессионально и личностно совершенствоваться, поэтому необходимо быть уверенными и твердыми в намерении получать знания и навыки выбранной профессии.

Список использованных источников (для преподавателя):

1. Гуменюк И.В. и др. Технология электродуговой сварки: Учебник для ПТО. – К.: Изд. Грамота, 2006.-510с.

2. Китаев А. М. Дуговая сварка (В помощь рабочему-сварщику). — М.: Машиностроение, 1979. — 240 с.

3. Крылова М.Н. Методика профессионального обучения: Учебно-методи-ческий комплекс дисциплины профессионального цикла.- М.: Изд. Директ-Медиа, 2014.- 553 с.

4. Маслов В.И. Сварочные работы: Учебник для нач. проф. Образования.

-М.: ПрофОбрИздат, 2001.-240 с.

5. Овчинников В.В. Электросварщик ручной сварки: Учеб. Пособие. – М.: Изд. Центр «Академия», 2012. – 64 с.

6. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка: Учебник для ПТО.-М.: Высшая школа, 2-е издание, 1986.- 25

Приложение

1. Лист самоконтроля

ФИО:

ЛИСТ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

по теме: «Основные сведения о сварной дуге»

17