План-конспект занятия по начальному техническому моделированию.с применением элементов ТРИЗ. Тема занятия: «Виброходы. Изготовление виброходов методом морфологического ящика»
Автор: Батырова Гульфира Флуровна (педагог дополнительного образования, МАУ ДО "Центр детского технического творчества №5" город Набережные Челны, Республика Татарстан)
Тип документа: Конспект. Аудитория: Педагоги дополнительного образования. Дата публикации: 30.01.2016
Описание: Процесс выполнения практических работ дает возможность побуждать, поддерживать и поощрять стремление обучающегося принимать самостоятельные решения по ходу работы, попытки усовершенствовать конструкцию технического объекта, переноса опыта в другую ситуацию или изготовить модель по собственному замыслу.

Батырова Гульфира Флуровна 
МАУ ДО "Центр детского технического творчества №5" 
город Набережные Челны, Республика Татарстан
Педагог дополнительного образования

План-конспект занятия по начальному техническому моделированию.
с применением элементов ТРИЗ.
«Виброходы. Изготовление виброходов методом морфологического ящика».

Учащиеся: 9-10 лет, второго года обучения 
Количество: 14-15 детей.
Форма проведения: фронтальная, групповая, в парах.
Тип занятия: комбинированный.
Продолжительность занятия: 120 минут.
Методы проведения занятия: словесно-иллюстративный, частично-поисковый.
Цели занятия. Способствовать актуализации понятий «Морфологический ящик», «Морфологический анализ», «Электричество», формированию понятий виброход, эксцентрик, знаний об устройстве виброходов и умений применения новых знаний на практике.
Развивать творческие способности детей и приобщать их к многообразной творческой деятельности с выходом на конкретный продукт.
Создать условия для формирования общественно-активной творческой личности, готовой служить людям в конкретных социальных ситуациях, доброжелательного отношения к товарищам.
	Практическая работа. Изготовление модели виброхода из готовых геометрических форм (бросового материала). Опыты и наблюдения со строительной смесью.
	Материалы и инструменты. Упаковки из картона, пластика, пенопласта, колпачки, проволока, скотч, изоляционная лента, пленка оракал, наборы «Электроконструктор», плоскогубцы.
	Средства обучения. Схема «Морфоящик». Тест «Электричество». Дидактическая игра «Электрическая цепь», шкала цветового диапазона настроений, набор из 8 цветов, предложенный А.Н. Лутошкиным, таблички «вибрация», «дебаланс», «эксцентрик». Аудиозаписи песен из мультфильмов. Интерактивная доска. Модели строительной техники: экскаватор, бульдозер, скрепер, самосвал, каток, асфальтоукладчик.
	План занятия
1.Организационный момент – 2мин.
2.Объяснение нового материала – 20мин.
3.Актуализация ЗУН по темам «Электричество», «Морфоящик» - 15мин.
4.Физкультпауза – 3мин.
5.Практическая работа- 40мин.
6.Зарядка для глаз – 3мин.
7.Защита и демонстрация моделей – 32мин.
8.Рефлексия и итоги занятия -5мин.

Ход занятия
Организационный момент. 
- Здравствуйте, ребята! Какие вы сегодня бодрые, подтянутые! Посмотрите друг на друга и улыбнитесь. Выберите, пожалуйста, цветную ленточку, соответствующую вашему настроению. (Дети в тетрадях отмечают цветной квадратик, соответствующий их настроению).
2.Объяснение нового материала.
- Ребята, вы наверное часто замечаете сколько разбитых дорог вокруг! (Показ слайдов, фотографий). Они не только портят вид наших улиц, но из-за плохого качества дорог происходят дорожно-транспортные происшествия.
- Если дорожное полотно рассматривать как систему, что можно выделить в подсистему? (Асфальт, щебень, песок, глина).
- А как вы думаете, ребята, по какой причине разрушается дорожное полотно? (вода, лёд, тяжёлый транспорт).
- Ребята, сможете ли вы догадаться, находясь в помещении, что по близлежащей дороге проезжает тяжелый транспорт, если да, то как? (Да, по дребезжанию посуды, оконных стекол, дрожанию мебели.)
- Эти движения предметов и их частей за счёт первоначально сообщенной энергии называется вибрация (табличка). Даже само слово дрожит, не правда ли?
- Как вы думаете, как воздействует вибрация на дорожное полотно? (Асфальт растрескивается, проседает.)
- Вот и получилось техническое противоречие:
Дорожное полотно   →←  вибрация
- Давайте попробуем разрешить это противоречие. Вибрацию дорожного полотна мы можем исключить? (Нет).
- А в каких условиях асфальтовое покрытие на дорожной насыпи меньше страдает от вибрации? Нельзя ли обратить в пользу вредное воздействие вибрации?(…)
- Для выяснения причины проведём опыт с составляющими дорожного полотна.

Опыт и наблюдения.
- Как правило, дорогу строят в такой последовательности: на выровненный бульдозерами, скреперами, автогрейдерами грунт, насыпаем слой песка, гравия (Ребята в парах насыпают на дно прозрачных пластиковых баночек слои, выравнивают). Насыпаем щебенку и дорожная насыпь готова к укладке асфальта. Отметим фломастерами высоту насыпи на баночке. Много ли остается пустот между частицами строительной смеси при такой укладке? (Рассматривают, отмечают на баночках уровень насыпи). (Да, много).
- Как можно заполнить пустоты и увеличить плотность насыпи? (Утрамбовать, потряхиванием, вибрацией.)
- Потрясите баночки и посмотрите, насколько уплотнилась насыпь? (Измеряем – уровень понизилась примерно на сантиметр.) Почему так получилось? (В  результате вибрации мелкие частицы дорожной насыпи заняли пустоты между крупными частицами)
- Значит, какой вид техники ещё требуется для уплотнения дорожной насыпи? («Потряхиватель», «утрамбователь»).
- Замечательно! Этот вид техники будет называться «виброукладчик».
- Каким приемом разрешения противоречий мы воспользовались? (Прием обращения вреда в пользу, приём «заранее подложенной подушки».)
- Молодцы, ребята, использовав вибрацию для уплотнения дорожной насыпи до укладки слоя асфальта, мы убережём дорожное полотно от вредного разрушительного воздействия вибрации на  него. Я предлагаю вам сконструировать и изготовить экспериментальную модель «виброукладчика»-виброхода.
- Знаете, ребята, история виброхода началась около пятидесяти лет тому назад в Америке. Механик-самоучка Рид построил странный аппарат с герметичным корпусом без колёс и гусениц, и вообще без движущихся частей. По замыслу изобретателя машина должна была двигаться за счёт внутренних сил: в корпусе были установлены маховики с закрепленными гирями и «дебалансами» (табличка). При вращении моховиков в противоположные стороны корпус начинал вибрировать взад-вперёд с частотой, равной скорости вращения маховиков. Аппарат дрожал, подпрыгивал, но оставался на месте. Ученые махнули рукой на эту инерционную машину. А московский инженер Брагин приклеил на днище внутрихода-виброхода кусочек старого мехового воротника с ворсом, приглаженным в одну сторону. Включил моторчик и машина внутриход, или виброход по настоящему пополз вперёд.
- Как вы считаете, что входит в подсистему ТС виброход? (Ходовая часть, кузов, микроэлектродвигатель, источник питания).
- Установили микроэлектродвигатель на раме, подсоединяем к источнику питания (Демонстрация). Вал двигателя спокойно вращается. Какую полезную функцию мы ждали от виброхода? (Передвигаться, вибрировать, утрамбовывать насыпь). Каким образом заставить двигаться наш виброход? (…)
- Вибрация будет создаваться грузом, прикрепленным на ось микроэлектродвигателя. Груз насаживается на ось не за самый центр, а лишь за уголок. Ещё к противоположному от оси углу груза-резинки прикрепляем болтик. (Показ).
- Так мы соорудили «эксцентрик», «дебаланс», где вал микроэлектродвигателя проходит не через центр груза, за счёт чего создается вибрация.
- Каким способом можно надёжно прикрепить микроэлектродвигатель к раме виброхода? (Хомутиком, проволокой, скотчем).
- Какие инструменты вам понадобятся для работы? (Шило, ножницы, плоскогубцы). Закрепление правил ТБ. 

3. Актуализация.
- Ребята, давайте вспомним условные обозначения в электротехнике и заполним тест. На это вам дается 7минут времени. 
- Молодцы, ребята, тест вам оказался по зубам. А сейчас давайте поиграем в парах в игру «Электрическая цепь», чтобы уяснить способы составления принципиальной схемы электрической цепи виброхода. Один из вас будет заказывать цепь из источника питания, проводов, потребителей в параллельном или последовательном соединении. Другой соберёт лото в данном порядке. Потом игроки поменяются ролями. (Играют).
	- Как вы можете оценить свои знания? Взаимопроверка удалась?
	- Для конструирования виброхода я предлагаю использовать бросовый материал, готовые геометрические тела. Какой метод ТРИЗ, по-вашему, лучше подойдёт для конструирования виброхода? (Метод морфологического анализа).
-Что необходимо построить для морфологического анализа? (Морфоящик.) 
- С чего начинается построение морфологического ящика? (С выбора главных узлов виброхода – осей морфологического ящика.) Я предлагаю прерваться на зарядку.

4.Физкультминутка «Машина»
Эта сильная машина                            (руки в стороны, сгибание-разгибание рук в локтях)
Едет на огромных шинах.                      (круги прямыми руками сверху вниз через стороны)
В машине крутится мотор,                   (вращение согнутыми в локтях руками перед грудью)
В кабине трудится шофёр.                   («крутить  руль»)
За кабиной кузов,                                 (руки в стороны, вниз) 
В кузов грузят грузы.                           (приседание, руки вперёд и вставание – руки вверх) 
Грузы разные везут,                                («крутить  руль»)
Щебень, глину и песок.                       (ходьба на месте) 
	
      5.Практическая работа
- Ребята, моя таблица морфоящика неполная. Какие новые узлы вы можете добавить? (Вывешивается таблица)
- Я предлагаю вам объединиться в группы  по 3-4 человека и составить эскиз вашего виброхода, пользуясь морфологическим ящиком. Запись вашего варианта виброхода может выглядеть так: А3, Б1, В2, Г4. Распределите между собой обязанности: кто строит, кто оформляет, кто демонстрирует и защищает конструкцию. Не забудьте придумать интересное название для вашего виброхода, можете придумать дополнительные функции для этой технической системы.

6. Зарядка для глаз (на 21й минуте практической работы)

7. Защита и демонстрация моделей
- Ребята, настало время демонстрировать свои модели в действии и рассказать о преимуществах созданного вами варианта. Другие ребята могут подготовить вопросы, которые их интересуют.

Рефлексия и итоги занятия.
- Какую техническую систему мы сегодня рассмотрели? (Техническую систему виброход)
- В какую надсистему можно отнести систему виброход? (Виброход можно отнести к надсистеме «дорожно-строительная техника»)
- Из каких частей вы собрали эксцентрик?  (Из резинки с болтиком в углу)
- Куда помещается эксцентрик? (Эксцентрик прикрепляется на вал микроэлектродвигателя)
- Каким образом нужно установить эксцентрик , чтобы виброходу передалась вибрация? (Чтобы вал микроэлектродвигателя проходил не через центр тяжести груза-эксцентрика)
- Где ещё можно использовать вибрацию? (Сортировка, транспортировка, упаковка)
- Но учтите, вибрация очень вредна не только для живых организмов, даже для машин и механизмов. Как же уберечься от вредного воздействия вибрации? (Механизмами управлять дистанционно и в автоматическом режиме)
- Какими терминами ТРИЗ мы ещё пользовались? (Технические системы, технические противоречия, приём обращения вреда в пользу, метод морфологического анализа, морфологический ящик)
- Что нового вы узнали на этом занятии?
- Ребята, вы ещё раз узнали, какие бесконечные возможности составления  вариантов технических систем дает метод морфологического ящика. Мы организуем выставку ваших работ и эскизов моделей. Наверняка, ваши идеи заинтересуют и других ребят.
- Спасибо за работу. А теперь  оцените свое настроение, выбрав цветную ленточку. 

III.Методические рекомендации
	Занятие по теме «Виброходы. Изготовление виброходов методом морфологического ящика» проводится после изучения раздела «Электричество» авторской образовательной программы «Элементы ТРИЗ в начальном техническом моделировании», «Морфоящик» и способствует формированию и закреплению у учащихся общеучебных умений и навыков: обработка  различных материалов разнообразными способами при помощи ножниц, шила, канцелярского ножа, плоскогубцев, соблюдая правила техники безопасности. Для того, чтобы изготовить занятную игрушку виброход, детям создаются условия для актуализации условных обозначений в электротехнике (предлагается заполнить тест «Электричество», дидактическая игра «Электрическая цепь»).
	При работе с таблицей «Морфоящик» учащиеся могут незаполненные окошки     самостоятельно заполнить интересными формами.
      Педагогу необходимо иметь представление о вибрации, виброходах.
Виброход — транспортное средство, машина или автоматическое устройство для движения по твёрдым поверхностям с вибрационным движителем. В настоящее время представлены в основном многочисленными электрическими детскими игрушками на батарейках.
Вибрация  (лат. Vibratio — колебание, дрожание) — механические колебания. Вибрация — колебание твердых тел.
	О вибрации также говорят в более узком смысле, подразумевая механические колебания, оказывающие ощутимое влияние на человека и вызывающие профессиональные заболевания.
	Цветодиагностика учащихся проводится с целью выявления их настроения вначале и в конце занятия.
Материал и оборудование: шкала цветового диапазона настроений, набор из 8 цветов, предложенный Драгунским В.В., в который входят: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, фиолетовый, черный и белый цвета. Комплект цветов составляют из цветной бумаги в вид, квадратов размером 3x3 см.
Исследование проводят по методике цветописи как с одним испытуемым, так и с группой до 16-20 человек. В случае группового инструктирования каждый участник должен быть обеспечен набором цветов, из которого нужно выбрать тот, что соответствует его настроению.

 
Инструкция испытуемому: «Посмотрите на шкалу цветового диапазона настроений. Ориентируясь на обозначения цветов этой шкалы, выберите из своего цветового набора тот цвет, который соответствует Вашему настроению сегодня».
Диагностика настроений может быть одноразовой, и тогда достаточно однодневного исследования. Может быть поставлена задача исследования динамики настроений в период некоторого отрезка времени, и тогда исследования повторяются каждый день в течение недели, месяца или более.
Задача исследователя или его помощника – фиксировать определенное испытуемым настроение в цветоматрице с помощью цветных карандашей или фломастеров.
Оперативная цветоматрица настроений участников исследования выглядит следующим образом.

Настроение каждого участника фиксируется в клеточке, находящейся на пересечении его номера или фамилии днем, соответствующим дате исследования.

 Выводы.
Содержание данной методической разработки способствует развитию у учащегося способности к самостоятельному поиску нужного способа действия, что помогает развивать творческое мышление с навыками его практического использования.
Процесс выполнения практических работ ребятами дает возможность побуждать, поддерживать и поощрять стремление обучающегося принимать самостоятельные решения  по ходу работы, попытки усовершенствовать конструкцию технического объекта, переноса опыта в другую ситуацию или изготовить модель по собственному замыслу.
Доказательством вышесказанного является участие и призовые места учащихся объединения начального технического моделирования в городских, республиканских и всероссийских конкурсах и научно-технических конференциях.


Литература

1. Альтов Г.С. И тут появился изобретатель. – М.: Детская литература, 1984.
2. Альтшуллер Г.С. Крылья для Икара. – М.: Наука, 1982.
3.Ахметов И.А. От оригинальных самоделок – к изобретательству. Казань. «Слово». 2004
3. Белобрыкина О.А. Маленькие волшебники или на пути к творчеству. – Новосибирск, 1993.
4. Бухвалов З.А. Общая методика развивающего образования с применением ТРИЗ. Журнал «Завуч» № 5, 6, 2002.
5.Борисов Ю. "Виброход идёт на свет" журнал Юный Техник №4 за 1978
6.Дерзкие формулы творчества./сост. Селюцкий А.Б./ Петрозаводск: Карелия.1987
7.Драгунский В.В. Цветовой личностный тест. М.: АСТ, 2000. 
 8.Сенюткин А. "Виброходы". Журнал Юный Техник №6 за 1977