Физические свойства важнейших металлов

Если при этом учащиеся V класса познакомятся с условными обозначениями сталей на рабочей документации, то будут выполнены все 4 пункта требований программы в отношении знаний учащихся.

Ранее уже упоминалось, что технология металлов и других кон­струкционных материалов требует от преподавателя глубоких зна­ний и умения доходчиво донести их до школьников.

Обратимся к конкретным вопросам программы. Два различных и очень важных в понимании определения — стали и чугуна очень похожи.

Сталь — сплав железа с углеродом (содержание углерода не мо- жет превышать 2 %).

Чугун — сплав железа с углеродом (содержание углерода выше 2%, обычно до 3 ...4,5 %).

Как видно, различие — лишь в содержании углерода С. Но сплав сталь — чемпион противодействия нагрузкам, а сплав чугун (в ча­стности, серый) — хрупок, что и определяет области их примене­ния. Дешевый и прочный чугун незаменим в станинах, многих де­талях, которые получают самым дешевым способом — литьем. Но если здесь же учитель расскажет о ковком или высокопрочном чу­гуне, то понятие «хрупкость» применительно к чугуну будет вос­приниматься осмысленно. Если при этом познакомить детей с ри­сунками, где четко видна разница в структуре различных чугунов (мелкозернистая и крупнозернистая), то представляется, что по­нимание ее связи с механическими свойствами будет достигнуто.

Одним из самых сложных специальных вопросов является связь между микроструктурой железоуглеродистых сплавов и содержа­нием в них углерода. Уяснение школьниками этой связи помогает осуществить переход к температурным изменениям структуры, которые важны для изучения вопросов термической обработки.

Поясняя, что режим термообработки — это совокупность ус­ловий — температуры и продолжительности нагрева, температуры и продолжительности выдержки, скорости нагрева, — необходи­мо объяснить ее назначение.

Назначение термообработки:

1) улучшение структуры и снижение твердости заготовок, по­лученных ковкой, штамповкой, литьем и др.;

2) придание готовым деталям необходимых механических свойств: твердости, прочности, упругости и др.

После этого методически оправдано ознакомление с определени­ями процессов термообработки и их температурными значениями (табл. 13, 14).

При объяснении этого вопроса полезно иметь сводную таблицу Для нескольких наиболее распространенных марок сталей, с тем чтобы учащиеся уяснили индивидуальность режимов в зависимо­сти от содержания углерода.

Умение выбрать такой режим по справочнику — одно из требо­ваний учебной программы по технологии.

В исследованиях наших соотечественников (педагогов и психо­логов) убедительно обоснована возможность обучения школьни­ков на высоком уровне трудности при высокой степени обобщен­ности информации [50. — С. 94]. Подчеркивается, что «качество знаний и умений школьников обусловливается структурой социальных знаний педагога, уровнем его профессионального мастерства, отношением к самообразованию и степенью ответственно­сти в исполнении своего долга».

Таблица 13