6. Тема: 1.2. Машины и механизмы. Перспективы развития техники и технологий

Правая фиксированная навигация

Параграф

Теория

Машины и механизмы сопровождают человека на протяжении всей истории. Они помогают выполнять работу быстрее, точнее и безопаснее. В широком смысле машина — это устройство, которое получает энергию и преобразует её в полезное действие.

Виды машин

Рабочие машины — выполняют полезную работу (станки, экскаваторы, стиральные машины).
Транспортные машины — перемещают людей и грузы (автомобили, поезда, самолёты).
Энергетические машины — производят или преобразуют энергию (электростанции, генераторы).
Информационные машины — обрабатывают данные (компьютеры, смартфоны, серверы).

Основные части машин

Подвижные части: колёса, шестерни, валы, рычаги. Они передают движение и силу.
Фиксированные (неподвижные) части: корпус, станина, фундамент. Они обеспечивают устойчивость и точность работы.

Виды соединений деталей

Подвижные соединения — детали могут двигаться относительно друг друга (шарнир, подшипник).
Неподвижные соединения — детали закреплены прочно (сварка, винт, заклёпка).

Кинематические схемы

Для изучения устройства машин используют кинематические схемы — условные изображения, где показано, как связаны детали и как передаётся движение.
Примеры условных обозначений:

Вал — прямая линия.
Зубчатая передача — два круга с зубцами.
Шарнир — точка на линии.

Перспективы развития техники и технологий

Сегодня техника развивается особенно быстро. Основные направления:

Роботизация — создание умных машин, выполняющих работу без участия человека.
Автоматизация и цифровизация — управление машинами с помощью компьютеров и программ.
Нанотехнологии — создание материалов и устройств на уровне молекул и атомов.
Энергосбережение и «зелёные» технологии — машины, работающие на альтернативных источниках энергии.

Любопытные факты:

Первые машины — это простейшие механизмы: рычаг, колесо, блок.
Леонардо да Винчи рисовал прототипы летательных аппаратов и роботов ещё в XV веке.
Современные роботы уже умеют собирать автомобили, выполнять хирургические операции и даже готовить еду.

Подведём итоги

Машины бывают рабочие, транспортные, энергетические и информационные.
Основные части машин — подвижные и неподвижные.
Соединения деталей бывают подвижные и неподвижные.
Кинематические схемы помогают понять принцип работы машин.
Перспективы техники связаны с роботизацией, автоматизацией, нанотехнологиями и «зелёной» энергетикой.

Вопросы и задания

Дайте определение понятий «машина» и «механизм».
Какие виды машин вы знаете? Приведите примеры.
Чем отличаются подвижные части машин от неподвижных?
Назовите примеры подвижных соединений.
Какие соединения относятся к неподвижным?
Для чего нужны кинематические схемы?
Какие условные обозначения применяются для вала и зубчатой передачи?
Какие перспективные направления развития техники вы считаете самыми важными? Почему?

Работаем с технологией

Найдите и зарисуйте 2–3 примера кинематических схем (велосипед, часы, автомобиль).
Сравните старинную и современную машину (например, ткацкий станок и автоматизированный станок).

Работаем с техкартой

Постройте таблицу «Виды соединений деталей».
Зарисуйте условные обозначения элементов кинематических схем.
Составьте схему развития техники (от простых механизмов до современных роботов).

Работаем с понятиями

Машина
Механизм
Подвижные части
Фиксированные части
Соединения деталей
Кинематическая схема
Автоматизация
Роботизация

Дополнительные материалы

Иллюстрации простых и сложных машин.
Таблица «История развития техники».
Видеофрагменты о роботах и современных технологиях.
Онлайн-симулятор для изучения механизмов (например, PhET Interactive Simulations).
Задачи для анализа: «Определи, какие части машины подвижные, а какие — неподвижные».

Лекция

Вступление (5 мин)

Учитель:
— Ребята, посмотрите вокруг себя: компьютер, парта, лампа, даже школьная доска — всё это создано с помощью машин и механизмов. Сегодня мы узнаем, что такое машины, из каких частей они состоят, как их изображают на схемах, и как техника будет развиваться в будущем.

Основная часть (40 мин)

1. Определение машины

Учитель:
— Машина — это устройство, которое получает энергию и преобразует её в полезную работу.
(2 минуты на заучивание. Несколько учеников воспроизводят вслух.)

2. Виды машин

Учитель объясняет простыми словами и приводит примеры и дети записывают:

Рабочие машины — делают работу (экскаватор, комбайн, станок).
Транспортные — перевозят людей и грузы (поезд, самолёт, автобус).
Энергетические — производят энергию (генератор, электростанция).
Информационные — обрабатывают данные (компьютер, телефон).

(2 минуты на заучивание и повторение.)

Проверка определения:
Дети перечисляют «Виды машин: рабочие, транспортные, энергетические, информационные». Учитель задает один вопрос по одному из видов.

3. Основные части машин

Учитель показывает схему на доске.

Подвижные части — колёса, валы, рычаги. Они двигаются.
Фиксированные части — корпус, станина. Они держат всю конструкцию.

Диктовка:
«Основные части машин: подвижные и фиксированные».
(Ученики повторяют.)

4. Соединения деталей

Учитель:
— Чтобы машина работала, её части соединяют. Соединения бывают двух видов:

Подвижные (шарнир, подшипник) — детали двигаются относительно друг друга.
Неподвижные (сварка, винт) — детали закреплены прочно.

Диктовка:
«Соединения деталей бывают подвижные и неподвижные».

5. Кинематические схемы

Учитель показывает условные обозначения (вал, зубчатое колесо, шарнир).
— Кинематическая схема показывает, как движутся детали и как они связаны.

Диктовка:
«Кинематическая схема — условное изображение машины, показывающее движение деталей».

Ученики зарисовывают 2–3 примера.

6. Перспективы развития техники и технологий

Учитель рассказывает:

Роботизация — умные роботы в производстве.
Автоматизация и цифровые технологии.
Нанотехнологии.
Зелёная энергетика.

Диктовка:
«Будущее техники связано с роботизацией, автоматизацией, нанотехнологиями и зелёной энергетикой».

Закрепление (10 мин)

Фронтальный опрос:

Что такое машина?
Какие виды машин вы знаете?
Чем отличаются подвижные и неподвижные части?
Приведите примеры подвижных и неподвижных соединений.
Для чего нужна кинематическая схема?

Практика (25 мин)

Практическая работа: «Чтение кинематических схем машин»

Каждая группа получает схему (велосипед, часы, станок).
Определите, какие детали подвижные, какие — неподвижные.
Обозначьте соединения.
Объясните принцип работы машины по схеме.

Итог урока (10 мин)

Учитель подводит итоги:
— Сегодня мы познакомились с машинами и механизмами, научились различать их части и соединения, узнали, что такое кинематические схемы и какие перспективы есть у современной техники.

Ученики формулируют выводы:

Машина — это устройство для преобразования энергии.
Есть 4 вида машин.
Машины состоят из подвижных и фиксированных частей.
Соединения бывают подвижные и неподвижные.
Будущее за автоматизацией, роботами и новыми технологиями.

Предмет: Технология, 6 класс
Модуль 1. «Производство и технологии»
Тема: 1.2. Машины и механизмы. Перспективы развития техники и технологий
Время: 2 учебных часа (90 мин)
Тип урока: комбинированный (теория + практика + аналитика)
Тема: «Сборка простой механической передачи»
Цель: научиться передавать вращение с помощью валов и шестерёнок, понять принцип увеличения и уменьшения скорости движения.

Практическая работа

Материалы и инструменты

деревянные шпажки (валы);
картон (для шестерёнок);
зубочистки (зубья шестерёнок);
канцелярские резинки (ременные передачи);
маленький моторчик (от старого плеера, игрушки);
лампочка на 1,5–3 В;
провода, скотч или изолента;
картонная основа (площадка для сборки);
ножницы, клей ПВА или термопистолет.

Ход работы

1. Подготовка деталей

Нарисовать на картоне круги разных диаметров (5–10 см).
Вырезать шестерёнки.
Сделать надрезы по краю и вставить зубочистки как зубья.
Проколоть центр и вставить шпажку (вал).

2. Установка валов

Закрепить шпажки (валы) вертикально в картонной основе.
Проверить, чтобы валы могли вращаться.

3. Соединение шестерёнок

Надеть на валы шестерёнки разного размера.
Соединить их так, чтобы большая шестерёнка крутила маленькую (увеличение скорости) или наоборот (уменьшение скорости).

4. Добавление передачи резинкой

Натянуть канцелярскую резинку между двумя шестерёнками для ременной передачи.
Проверить, чтобы резинка не соскальзывала.

5. Подключение моторчика

Прикрепить моторчик к валу или к резинке.
Подключить лампочку к моторчику (параллельно или последовательно).
При вращении моторчика (например, от батарейки) лампочка должна загораться.

6. Проверка работы

Вращать валы вручную и наблюдать, как изменяется скорость движения.
Включить моторчик — проверить передачу энергии на лампочку.

Вопросы для анализа

Что происходит, если большая шестерёнка вращает маленькую?
А если наоборот?
Как работает резиновая передача?
Почему лампочка загорается при вращении моторчика?
Где в жизни можно встретить такие механизмы?

Итог

Ученики получают работающий макет механизма, на котором наглядно видно:

как передаётся движение;
как можно увеличить или уменьшить скорость;
что механическая энергия может превращаться в электрическую (моторчик → лампочка).

Чтение

Рассказ «Ветряной мастер»

После урока технологии, где ребята собирали макеты с шестерёнками и моторчиком, Саша пришёл домой с горящими глазами.

— А что, если сделать настоящий механизм, который будет работать от ветра? — подумал он, разглядывая остатки шпажек, картон и моторчик, что лежали у него в коробке.

Сначала он выточил из деревянной дощечки маленький пропеллер — аккуратно обработал лопасти ножом, зашлифовал наждачкой. Чтобы ветер не пропадал зря, к задней части пропеллера он прикрепил кусок полиэтилена, как хвостик у флюгера, чтобы вся конструкция всегда поворачивалась по направлению ветра.

Затем он придумал короб для механической части — сделал его из плотного картона и укрепил скотчем. Внутри разместил знакомый механизм: шпажки стали валами, на них — шестерёнки из картона с зубьями из зубочисток, соединённые канцелярской резинкой.

Середину верхней палки Саша просверлил тонким сверлом и вставил гвоздь в вертикальную стойку, чтобы пропеллер мог вращаться горизонтально. Теперь, когда ветер дул, верхняя палка поворачивалась и вращала пропеллер.

А внизу заработала передача: большие и маленькие шестерёнки закрутились, резинка натянулась, моторчик завибрировал и передал энергию на лампочку. И вдруг — маленький светлячок вспыхнул жёлтым светом!

Саша даже не поверил своим глазам. Обычный школьник, а собрал настоящий ветряк, который превращает силу ветра в электрический свет.

Он радостно позвал родителей:
— Смотрите, это же мой первый настоящий проект! Ветер дует — и у меня горит лампочка.

Отец улыбнулся:
— Молодец, сын! Вот так и рождаются инженеры и изобретатели.

А Саша уже думал дальше:
— Если сделать пропеллер больше и поставить несколько лампочек, можно освещать весь сарай… А потом, может, и двор!

Техника безопасности

Общие требования

Работать только с разрешения учителя.
Все действия выполнять аккуратно, без спешки.
Рабочее место содержать в порядке: лишние предметы убрать, инструменты расположить удобно.
Использовать только исправные инструменты и материалы.

При работе с инструментами и материалами

Ножницы держать кольцами вниз, передавать закрытыми.
При резке картона использовать подкладку (доску или картон).
Не направлять нож или сверло на себя и на соседа.
Шпажки, зубочистки и гвозди использовать осторожно — острые концы защищать пробками или пластилином.
Работать клеем ПВА или термопистолетом только под контролем учителя.

При работе с электрическими элементами (моторчик, лампочка, батарейка)

Подключать только к низкому безопасному напряжению (1,5–3 В).
Проверять полярность проводов.
Не прикасаться мокрыми руками к батарейкам, проводам и соединениям.
Не замыкать батарейку напрямую (без лампочки или моторчика).

Во время сборки модели

Не крутить валы и шестерёнки руками слишком резко, чтобы не повредить пальцы.
Проверять прочность креплений перед запуском.
При вращении пропеллера следить, чтобы рядом не было волос, одежды или предметов, которые может намотать.

По окончании работы

Выключить и отсоединить батарейку.
Убрать инструменты и материалы на место.
Сдать собранную модель учителю для проверки.
Вымыть руки после работы с клеем, краской или смазкой.

Запрещается

Работать неисправными инструментами.
Использовать батарейки с высоким напряжением (более 3 В).
Бросать, ломать или разбирать моторчики и лампочки без разрешения.
Нарушать дисциплину, отвлекать соседей во время работы.

Тетрадь

Тема: Машины и механизмы. Перспективы развития техники и технологий

1. Машина

Машина — это устройство, которое получает энергию и преобразует её в полезную работу.

2. Виды машин

Рабочие (экскаватор, комбайн).
Транспортные (поезд, самолёт).
Энергетические (электростанция, генератор).
Информационные (компьютер, телефон).

3. Основные части машин

Подвижные части (колёса, валы, рычаги).
Фиксированные части (корпус, станина).

4. Соединения деталей

Подвижные (шарнир, подшипник).
Неподвижные (сварка, винт).

5. Кинематическая схема

Кинематическая схема — условное изображение машины, показывающее движение деталей.

Примеры:

Вал
Зубчатое колесо
Шарнир

(рисунок в тетради)

6. Перспективы развития техники

Роботизация
Автоматизация
Нанотехнологии
Зелёная энергетика

Вывод

Машины помогают человеку выполнять работу, перевозить грузы, производить энергию и информацию. Будущее техники связано с роботами, автоматикой и новыми технологиями.

Тематическое планирование

Программное содержание:

Виды машин и принципы: технологические процессы, рабочие, данные.
Основные части машин: подвижные и фиксированные.
Виды соединений деталей.
Кинематические схемы и условные обозначения в них.
Перспективы развития техники и технологий.
Практическая работа: «Чтение кинематических схем машин и ориентир».

Основные виды деятельности обучающихся:

Аналитическая деятельность:

Называть и характеризовать машины и механизмы.
Определить подвижные и неподвижные соединения деталей машин.
Изучать кинематические схемы и условные обозначения.
Описание перспективных направлений развития техники и технологий.

Практическая деятельность:

Владение условными обозначениями в кинематических схемах.
Чтение и анализ кинематических схем машин и принципов.

Конспект урока

Цели урока

Познакомить с видами машин и механизмов, их устройством и назначением.
Научить читать простые кинематические схемы.
Показать перспективы развития техники и технологий.
Сформировать навыки анализа и работы с моделями.

Оборудование

Презентация «Машины и механизмы»
Карточки с условными обозначениями
Материалы для практической работы: шпажки, картон, зубочистки, резинки, моторчики, лампочки
Ватман, маркеры

Ход урока

1. Организационный момент (2 мин)

Приветствие, настрой на работу.
Вопрос: «Какие машины вы знаете?» (мозговой штурм).

2. Вступление (5 мин)

Учитель объясняет:
Машина — это устройство, преобразующее энергию в работу.
Примеры: велосипед, компьютер, трактор, телефон.

3. Теоретическая часть (40 мин)

3.1. Виды машин (методика с проверкой)

Рабочие — делают работу (экскаватор, станок).
Транспортные — перевозят грузы (поезд, автобус).
Энергетические — производят энергию (генератор).
Информационные — обрабатывают данные (компьютер).
✦ 2 минуты на заучивание → повторение → проверка.

3.2. Основные части машин

Подвижные (колёса, валы).
Фиксированные (корпус, станина).

3.3. Соединения деталей

Подвижные: шарниры, подшипники.
Неподвижные: сварка, винты.

3.4. Кинематические схемы

Пояснение: условное изображение движения.
Ученики знакомятся с обозначениями: вал, зубчатое колесо, шарнир.

3.5. Перспективы развития техники

Роботизация и автоматизация.
Нанотехнологии.
Альтернативная энергетика.
Умные машины и искусственный интеллект.

4. Практическая часть (30 мин)

Задание: «Сборка механизма передачи движения»

В группах создать модель передачи движения из шпажек, шестерёнок из картона, резинок.
Соединить с моторчиком и лампочкой.
Проверить работу схемы (увеличение/уменьшение движения).

5. Аналитическая часть (10 мин)

Обсуждение:

Какие машины были воспроизведены в миниатюре?
Что получилось?
Где в реальной жизни применяется такая передача движения?

6. Итог урока (3 мин)

Машины бывают рабочих, транспортных, энергетических, информационных видов.
Все машины состоят из подвижных и неподвижных частей.
Соединения бывают подвижные и неподвижные.
Будущее техники — за роботизацией, автоматикой, зелёной энергетикой.

7. Домашнее задание

Нарисовать простую кинематическую схему велосипеда.
Подготовить сообщение о перспективной технологии будущего.

Самоанализ урока

1. Цели урока:

Познакомить с видами машин и механизмов, их устройством и назначением — цель достигнута, все дети смогли назвать виды машин.
Научить читать простые кинематические схемы — большинство учеников успешно справились с заданиями.
Показать перспективы развития техники — проведена дискуссия, активность высокая.
Сформировать навыки анализа и работы с моделями — практическая работа показала интерес и участие всех групп.

2. Организация урока:

Вступление настроило учеников на работу.
Пошаговое объяснение и методика «пояснение → запись → заучивание → проверка» помогли усвоить материал.
Практическая работа была безопасной, увлекательной и наглядной.

3. Использованные методы:

Объяснение и примеры.
Работа с наглядными схемами.
Практическая деятельность с моделированием.
Проверка знаний через устный опрос.

4. Сильные стороны урока:

Высокая вовлечённость детей.
Хорошее сочетание теории и практики.
На уроке применялись навыки анализа, моделирования и конструирования.

5. Что можно улучшить:

Добавить больше индивидуальных заданий для слабых учеников.
Подготовить раздаточные схемы для всех, чтобы ускорить сборку моделей.
Сделать более подробные пошаговые схемы сборки механизма для визуальных учеников.

Анализ урока

1. Программа и содержание:

Все заявленные разделы программы были освещены.
Цели урока соответствовали требованиям ФГОС и уровню 6 класса.

2. Усвоение материала:

Дети легко запомнили виды машин благодаря методике проверки.
Концепция подвижных и неподвижных частей, соединений и кинематических схем была понята.
Практическая часть помогла закрепить теорию на практике.

3. Практическая деятельность:

Создание модели передачи движения увлекло детей.
Процесс сборки развил мелкую моторику, пространственное мышление и логическое планирование.
Ученики поняли принцип увеличения и уменьшения скорости вращения.

4. Вовлечённость и мотивация:

Активное участие большинства детей.
Проявили интерес к инженерным и конструкторским решениям.
Обсуждение перспектив развития техники стимулировало мысль о будущем изобретательства.

5. Рекомендации для следующих уроков:

Включать больше интерактивных элементов (онлайн-сервисы, 3D-моделирование).
Организовать демонстрацию реальных машин или короткое видео с промышленного производства.
Добавлять задания на самостоятельное проектирование мини-моделей дома.

Методические рекомендации

1. Цель методики

Обеспечить эффективное усвоение материала урока, сочетая теоретическое объяснение, практическое моделирование и аналитическую работу.

2. Подготовка к уроку

Подготовить презентацию с видами машин, кинематическими схемами и перспективами развития техники.
Подготовить материалы для практической работы: шпажки, картон, зубочистки, резинки, моторчики, лампочки.
Разделить учащихся на группы (по 3–4 человека) для совместной работы.
Ознакомить детей с техникой безопасности заранее.

3. Проведение теоретической части

Использовать методику «объяснение → запись → заучивание → проверка».
При рассмотрении видов машин применять методику проверки:
1. Объяснить простыми словами и привести примеры.
2. 2 минуты на заучивание и повторение.
3. Проверка: дети перечисляют все виды, учитель задаёт уточняющий вопрос по одному виду.
Обратить внимание на объяснение подвижных и неподвижных частей, соединений и кинематических схем.

4. Практическая часть

Продемонстрировать сборку мини-механизма: шестерёнки, валы, резинки, моторчик.
Разделить процесс на шаги: подготовка деталей → сборка шестерёнок → установка моторчика → проверка работы.
Обеспечить соблюдение техники безопасности при работе с ножницами, шпажками и моторчиком.
Поощрять самостоятельность: каждая группа может изменять размеры шестерёнок или конфигурацию вала для изучения ускорения/замедления движения.

5. Аналитическая деятельность

После практической работы провести обсуждение:
- Какие машины использовались в мини-модели?
- Как передаётся движение?
- Какие перспективы у подобных механизмов в реальной жизни?
Организовать короткое устное повторение ключевых понятий: машина, виды машин, подвижные/неподвижные части, соединения.

6. Вовлечение учеников

Мотивировать через демонстрацию реальной работы модели: моторчик → лампочка.
Давать возможность каждому ученику задать вопрос или предложить улучшение конструкции.
Поощрять творчество: изменение пропорций шестерёнок, добавление новых элементов, эксперимент с источником энергии (ветер, батарейка).

7. Дополнительно

Можно использовать онлайн-сервисы (Tinkercad, Coggle) для моделирования схем движения.
После урока дать задание на дома: нарисовать свою кинематическую схему или придумать собственную мини-модель машины.

Дополнительные материалы

1. Таблица «Виды машин и примеры»

Виды машин	Назначение	Примеры
Рабочие	Выполняют физическую работу	Экскаватор, комбайн, станок
Транспортные	Перевозят людей и грузы	Поезд, автобус, самолёт
Энергетические	Производят энергию	Генератор, электростанция
Информационные	Обрабатывают данные	Компьютер, телефон

2. Схема кинематической передачи

Обозначения для схемы:

○ — вал
⚙ — шестерёнка
── — соединение/ременная передача
△ — подвижное соединение (шарнир)

Пример простого соединения:

[Моторчик]──⚙──⚙──○

Большая шестерёнка вращает маленькую → увеличивается скорость.
Маленькая шестерёнка вращает большую → уменьшается скорость.

3. Чертёж шестерёнки из картона

Круг диаметром 5–10 см.
Зубья — зубочистки, вставленные по окружности.
Центр — отверстие для шпажки (вала).

(Для наглядности можно нарисовать на ватмане и раздать копии.)

4. Иллюстрации и схемы для практики

Мини-механизм: шпажки, шестерёнки, резинки, моторчик, лампочка.
Пример движения:
- Пропеллер → верхняя палка → шестерёнки → моторчик → лампочка
Схема сборки на ватмане:
- Пропеллер сверху
- Вертикальная стойка с гвоздём
- Механизм передачи внизу

5. Интерактивные элементы

Онлайн-моделирование: Tinkercad, Coggle — для проектирования схем движения.
Викторина: «Виды машин» — ученики отвечают на вопросы по таблице.
Мини-эксперимент дома: собрать мини-модель из подручных материалов и измерить скорость вращения.

6. Вопросы для закрепления

Назови все виды машин и приведи примеры.
Чем отличаются подвижные и неподвижные части машины?
Какие соединения деталей бывают?
Что показывает кинематическая схема?
Как изменяется скорость движения при разных размерах шестерёнок?
Где в жизни применяются механизмы передачи движения?
Придумай собственный пример машины, которая использует энергию ветра.
Какие перспективные технологии могут изменить машины в будущем?

Интерактивные элементы

1. Онлайн-викторины и тесты

Kahoot! — вопросы по видам машин, соединениям, кинематическим схемам.
Quizizz — интерактивные тесты с немедленной проверкой.
LearningApps.org — мини-игры «Соотнеси вид машины с примером» или «Назови детали машины».

2. Виртуальные конструкторы

Tinkercad — простое 3D-моделирование шестерёнок и валов.
SketchUp Free — создание схем и макетов машин.
Coggle или MindMeister — интеллект-карты по теме «Виды машин и механизмов».

3. Интерактивные задания в классе

Мини-групповые проекты: каждая группа собирает макет механизма и демонстрирует другим.
Соревнование: какая группа соберёт рабочую передачу движения быстрее и эффективнее.
Эксперимент: изменение диаметра шестерёнки → наблюдение за скоростью вращения пропеллера.

4. Интерактивные схемы и наглядные пособия

Наклейки и карточки: дети расставляют виды машин на схемах в классе.
Виртуальная доска (Jamboard, Miro): составление схем движения, соединение валов и шестерёнок.
Светодиоды и моторчики на макетах: наблюдение за преобразованием энергии (механическая → электрическая).

5. Домашние интерактивные задания

Сделать мини-модель машины из подручных материалов, снять видео работы и загрузить на школьный портал.
Нарисовать и подписать собственную кинематическую схему и обсудить её на следующем уроке.
Использовать приложение Tinkercad для создания виртуальной шестерёнки и проверить, как меняется скорость движения при разных диаметрах.