Початкове електромоделювання

Програмою з трудового навчання (варіативна частина) передбачено ознайомлення учнів із простим електричним колом, функціональним призначенням окремих його частин (виробляти, проводити, споживати електричну енергію, вмикати й вимикати різноманітні прилади), умовним позначенням елементів кола (джерело струму, лампочка, проводи, вимикач) та схематичним його зображенням. Діти повинні знати про використання електричної енергії людиною в побуті й на виробництві, можливість її передачі на відстань та необхідність економії, про електричні явища в природі, правила безпечного користування електроприладами. До практичних робіт відносяться складання простого електричного кола та креслення його схеми, виготовлення електрофікованої дидактичної гри «Рентген».

Більшість вчителів відчувають значні труднощі при плануванні та проведенні таких уроків. Адже, щоб формувати в учнів правильні уявлення про природу електричного струму, необхідно самому добре володіти цим матеріалом, мати певні навики виконання електромонтажних робіт. У школах немає електроконструкторів, потрібного обладнання, відсутні дидактичні матеріали, відповідна методична література. Наявні журнальні статті й матеріал у підручниках із методики трудового навчання не зовсім правильно орієнтують вчителів на роботу з молодшими школярами.

Зважаючи на це, виникає запитання: «Чи варто ці уроки планувати в початкових класах?» Звичайно варто, але вчителеві не потрібно передувати програмам із фізики та трудового навчання середньої школи. Необхідно вибрати доступний для учнів матеріал, який сприяв би розширенню їх політехнічного кругозору, всебічному розвиткові особистості, мав певне практичне значення для даного віку.

Електричний струм – важливий і надійний помічник людини. Він широко використовується у народному господарстві й побуті. і не ознайомити з цим молодших школярів просто неможливо. Ми щоденно натискуємо на вимикач, щоб засвітилася лампочка, тиснемо на кнопку, щоб почав працювати телевізор, вмикаємо пилесмок. Електрична енергія використовується для приведення в дію потужних машин на нафтодобувних промислах, їй підкоряються багатотонні преси, вона рухає величезні потяги, без неї неможливий розвиток промисловості, сільського господарства, медицини, науки. Електрична енергія має широке використання завдяки можливості її перетворення в інші види енергії, у першу чергу теплову чи механічну. Якби раптом електрика щезла з нашого життя, то на вулицях погасли б усі ліхтарі, зупинилися тролейбуси й трамваї, а також верстати на заводах і фабриках, перестав би працювати водопровід через відмову насосів, телефонний і телеграфний зв’язок, замовкли би радіоприймачі, телевізори й магнітофони. Електричний струм – справді вірний помічник, лише треба уміти ним правильно користуватися.

Правила, які мають засвоїти молодші школярі:

1. Усіма електроприладами можна користуватися лише під наглядом дорослих.

2. Користуватися потрібно лише справними електроприладами з добре ізольованими проводами.

3. Не можна вмикати в розетку пристрої мокрими руками.

4. Не можна знімати задню стінку чи розбирати прилади, коли вони ввімкнуті в розетку.

5. У разі виявлення несправностей чи якоїсь підозри треба негайно вимкнути електроприлад.

Виробляється струм на електростанціях: гідротехнічних, теплових чи атомних. У певних умовах джерелом струму можуть бути батарея, акумулятор, генератор. Передається струм проводами і має властивість ділитися між споживачами, через що останні можуть працювати незалежно один від одного. Крім цього, одні матеріали проводять струм, а інші ні. У першому випадку такі матеріали називаються провідниками. До них належать усі метали (золото, срібло, мідь, алюміній), вологий грунт, вода, тіло людини й тварини. Непровідниками чи ізоляторами є пластмаси, гума,скло, фарфор, віск, шовк, папір, суха деревина. Провідність різних матеріалів учні перевіряють під час практичної роботи.

На цьому ж уроці дітей потрібно ознайомити з найпростішим електричним колом, його елементами та схематичним зображенням, а також із природою електричного струму. Хочемо зазначити, що в більшості літературних джерел ці поняття вводяться не зовсім правильно, найчастіше не послідовно й не обґрунтовано. Порівняння електричного струму з рікою або водою, що тече трубами, є досить примітивним, треба спочатку дати поняття «електричне коло», а тоді ним оперувати. Учні повинні осмислювати, чому коло називається саме так, для чого його зображати схематично, зрозуміти природу блискавки тощо. Наші погляди на методику ознайомлення дітей з даним матеріалом викладені в конспекті уроку, який представлений у додатку 1.

Доступним для учнів ІV класу і корисним у практичному відношенні матеріалом може бути вивчення побутової електротехнічної арматури. Адже, коли в квартирі зникає електричний струм чи перестають працювати електроприлади, в першу чергу перевіряють вимикач, ламповий патрон, штепсельну вилку чи розетку.

Вимикачі призначені для замикання й розмикання електричних кіл. За конструкцією вони поділяються на стельові, настінні й підвісні. Саме останні великого поширення набули в побутових світильниках. Підвісний вимикач складається з пластмасового корпусу, одного рухомого І та двох нерухомих контактів 2 (рис. 9.а). Рухомий контакт являє собою важіль, який може переміщуватися в результаті легкого надавлювання на нього. На нерухомих контактах, які закріплені на корпусі, є затискачі для приєднання проводів.

Лампові патрони призначені для зручного вмикання й заміни електричних ламп розжарювання. Вони також бувають стельові, настінні й підвісні. У рознімному пластмасовому корпусі 5 підвісного патрона за допомогою спеціальних виступів кріпиться фарфоровий сердечник І, на якому є прямі контакти 3 (центральний і бічний) з гвинтовими затискачами 2 для кріплення проводів (рис. 9, б). Електролампа завдяки різьбі у корпусі 4 загвинчується так, щоб її контакти щільно притискалися до відповідних контактів патрона.

Штепсельна вилка призначена для приєднання до електричної мережі споживачів струму. Два контактні металеві штирки з гвинтовими затискачами для кріплення проводів з’єднувального шнура вміщені в рознімному пластмасовому корпусі. Зараз великого поширення набула нерозбірна вилка, яка характеризується високою надійністю й безпечністю в експлуатації. (рис. 9, в).

Розетка складається з фарфорової основи І, на якій змонтовано два гнізда 2 з пружного, що добре проводить електричний струм, металу. За допомогою затискачів 3 до гнізд приєднуються проводи електричної мережі. Гнізда закриваються ізоляційною кришкою 4 з отворами для штирків вилки (рис. 9, г). Встановлюється кришка за допомогою спеціальних виступів і кріпиться до основи гвинтом. При вмиканні побутових приладів штирки вилки через отвори кришки потрапляють у гнізда розетки, завдяки чому забезпечується надійний контакт.

Практичну роботу з вивчення електроарматури учні можуть виконувати в такому порядку:

1. Користуючись викруткою, викрутіть кріпильний гвинт у корпусі та роз’єднайте частини вимикача, вилки чи розетки.

2. Огляньте будову контактного механізму, знайдіть контактні гвинти, гнізда, штирки.

3. Визначте місця приєднання проводів.

4. У вимикача простежте за переміщенням важільця, визначте положення «Увімкнуто» й «Вимкнуто».

5. У патрона вийміть фарфорове осердя, знайдіть опорний і бічний контакти.

6. Розібравшись у деталях, складіть їх у зворотному порядку.

Додатковою роботою для учнів на цьому уроці може бути окінцювання проводів і приєднання їх до електроарматури. Її виконують у такій послідовності:

1. За допомогою лінійки відміряти необхідну довжину відрізка дроту й відрізати його ножем на підкладній дошці.

2. Обережно, щоб не пошкодити струмопровідну жилу, ножем зняти ізоляційну оболонку (приблизно 3 см) з дроту.

3. Якщо жила складається з багатьох тонких проводів, скрутити їх рукою в джгут.

4. Зачищену частину дроту зігнути, щоб утворилося кільце з внутрішнім діаметром приблизно 3 мм (товщина контактного гвинта).

5. Кінчик дроту, що залишився, обтиснути плоскогубцями.

6. Відрізок між кільцем та ізоляційним шаром дроту обмотати ізоляційною стрічкою.

7. Контактний гвинт із шайбою просадити в кільце та закрутити його викруткою.

При виконанні електротехнічних робіт діти повинні пам’ятати, що знімати ізоляційну оболонку з електричного дроту можна тільки на підкладній дошці. При цьому лезо ножа має бути нахилене в бік від працюючого. Ізоляцію проводів треба виконувати старанно й надійно.