Урок "Визначення за зразками кам’яних матеріалів правильності їх розмірів, середньої щільності та ефективності."

Про матеріал

Тип уроку - урок розвитку предметних, ключових, професійних компетентностей. проводиться у вигляді лабораторно - практичної роботи з використанням інтерактивних методів навчання. у додатках презентація Power Point, поилання на платформи Learningapps.org? Wordart. Розгорнутий конспект уроку призначений для викладачів ЗПТО будівельного напрямку з предметів "Спецтехнологія мулярів", "Матеріалознавство".

Перегляд файлу

Державний навчальний заклад

«Черкаський професійний ліцей»

Розробка на тему

«Визначення за зразками кам’яних матеріалів правильності їх розмірів, середньої щільності та ефективності.»

Розробив викладач

загальнопрофесійних дисциплін

Русенко К.О.

Власна методична тема: «Використання інформаційно-комунікаційних технологій для активізації пізнавальної діяльності учнів на уроках матеріалознавства»

Тема уроку. Визначення за зразками кам’яних матеріалів правильності їх розмірів, середньої щільності та ефективності.

Формування компетентностей:

предметна компетентність: узагальнити знання учнів з теми «Керамічні матеріали»; визначити ефективність застосування кам’яних виробів в конструкціях будівель.
ключові компетентності:

спілкування державною мовою – грамотно висловлюватися рідною мовою; доречно і коректно вживати в мовленні математичну, технічну термінологію;
математична компетентність – оперувати математичними формулами для розрахунків об’єму та середньої щільності;
уміння вчитись впродовж життя – визначати мету навчальної діяльності, відбирати й застосовувати потрібні знання та способи діяльності для досягнення цієї мети;
ініціативність і підприємливість – аргументувати та захищати свою позицію;

професійна компетентність – навчитися правильно використовувати кам’яні матеріали в конструкціях будівель, відповідно їх ефективності.

Тип уроку: урок розвитку компетентностей.

Методи проведення: словесні, наочні, практичні, інтерактивні, робота в групах.

Місце проведення: кабінет охорони праці та матеріалознавства.

Міжпредметні зв’язки: алгебра, геометрія, фізика, спецтехнологія кам’яних робіт, виробниче навчання з професії «Муляр,штукатур».

Комплексно – методичне забезпечення уроку: власні ґаджети учнів, блок вправ, генерованих на платформі LearningApps.org, вправа, зроблена за допомоги онлайн – програми Wordарт, комплект завдань для практичних робіт, комп’ютер, зразки будівельної цегли, газобетонний блок.

Хід уроку

Організаційний етап
Формулювання теми, мети й завдання уроку

Мотивація навчальної діяльності учнів

Мало мати хороший розум,

головне – добре його застосувати.

Рене Декарт

Урок ми проводимо в кабінеті охорони праці та матеріалознавства.

Матеріалознавство – це загальнопрофесійний предмет, який ґрунтується на таких загальноосвітніх предметах, як математика, фізика. Ви зможете побачити, як можна поєднати вивчення математики, фізики та знання з професії «Муляр; штукатур» при виконанні лабораторно – практичної роботи.

Епіграфом сьогоднішнього уроку є фраза «Мало мати хороший розум, головне – добре його застосувати». Це слова французького філософа, фізика, математика, засновника аналітичної геометрії Рене Декарта. Сьогодні спробуємо підтвердити з вами думку відомого математика про необхідність «спрямовувати життя на розвиток розуму та пізнання» та втілити її на практиці під час уроку.

Тема уроку «Визначення за зразками кам’яних матеріалів правильності їх розмірів, середньої щільності та ефективності». Ми з вами вивчили різновиди кам’яних матеріалів. А тепер на уроці за допомогою вимірювального приладу та математичних формул визначимо правильність розмірів цих виробів, вирахуємо їх об’єм, середню щільність і за цими даними з’ясуємо, який кам’яний матеріал краще обирати для мурування стін, щоб забезпечити збереження тепла при незмінний міцності.

Наша робота складатиметься з двох частин: теоретичної та практичної. Під час першої частини перевіримо ваш рівень на знань про штучні кам’яні матеріали. Потім ви обчислите об’єми, середню щільність штучних кам’яних матеріалів і зробите висновок про ефективність їх використання для мурування будівель з метою забезпечення збереження тепла при незмінний міцності.

Але спочатку необхідно нам з’ясувати, які кам’яні вироби називаються ефективними. (Повідомлення про ефективні кам’яні вироби учня, який заздалегідь отримав домашнє завдання).

Ефективні кам’яні вироби

Зовнішні стіни будівель зі звичайної керамічної цегли з міркувань теплозахисту мають порівняно велику товщину (2 – 2,5 цегли). Дуже часто такі стіни мають зайву міцність, яка повністю не використовується. Крім того, велика вага таких стін створює значне навантаження на фундамент. Тому суцільну цеглу прагнуть замінити іншими, менш теплопровідними виробами, які часто називають ефективними.

Ефективні вироби – це вироби які дозволяють зменшити товщину стін та скоротити витрати матеріалів. До них відносяться: пориста, порожниста і пористо - пустотіла цегла і пустотілі керамічні камені, газобетонні блоки. Ці вироби мають більш низький коефіцієнт теплопровідності, ніж суцільна цегла, але володіють достатньою міцністю. Крім того, деякі з цих виробів мають більші розміри, ніж звичайна цегла. За щільністю і теплотехнічними властивостями порожниста цегла та газобетонні блоки поділяються на умовно ефективні, які поліпшують теплотехнічні властивості стін, і ефективні, що дозволяють зменшити товщину стін порівняно з товщиною стін зі звичайної цегли.

Застосування ефективних виробів дозволяє скоротити витрати стінових матеріалів на 20 – 30% (порівняно з повнотілою цеглою), зменшити вагу будівель і знизити вартість будівництва. Крім того, у виробництві цих матеріалів економиться сировина, паливо, електроенергія й скорочуються терміни виготовлення виробів.

ІІІ. Організація роботи на уроці

Урок проведемо у формі лабораторно – практичної роботи. Ділимо всіх учнів на групи. Кожна група отримує зразки цегли для порівняння.

ІV. Виконання лабораторно - практичної роботи:

Проведення інструктажу з техніки безпеки.

Під час роботи з цеглою слід пам’ятати, що це важкий кам’яний виріб, тому є небезпека травми кінцівок. Щоб цього не сталося, слід працювати з нею обережно, дотримуючись вимог безпеки.

Проведення лабораторно - практичної роботи (робота в групах).

Для виконання лабораторно - практичної роботи нам знадобиться ще один вид кам’яного матеріалу. Який саме, ви дізнаєтеся, виконавши вправу за допомогою QR-коду. Та група учнів, яка зробить вправу найшвидше, отримає 1 додатковий бал. (Кожна група учнів отримує вправу, яка генерована на платформі LearningApps.org і за допомогою власних ґаджетів сканує QR-код запропонованої вправи й переходить до виконання завдання). (Див. додаток № 1).

Питання до вправи.

Відповіді «Так».

Чи можна застосовувати керамічну цеглу пластичного пресування для мурування фундаментів?
Чи є глина сировиною для отримання керамічних матеріалів?
Чи називається велика грань цегли – постіллю?
Чи застосовується керамічна порожниста цегла для облицювання фасадів будинків?
Чи належать газобетонні блоки до штучних кам’яних матеріалів?
Чи належить керамічна цегла до штучних кам’яних матеріалів?

Відповіді «Ні».

Чи дозволяється перевозити цеглу навалом?
Чи можна застосовувати керамічну порожнисту цеглу для мурування стін вологих приміщень?
Чи знижується міцність порожнистою цегли порівняно зі звичайною?
Чи можна застосовувати жирні глини в чистому вигляді?
Чи допускаються відхилення від розміру цегли по ширині + 10 мм?
Чи називається довга бічна грань цегли – тичок?

Вправа №1

«Кам’яний виріб» https://learningapps.org/display?v=p1ot3pfyt19

Дізнавшись про ще один вид кам’яного матеріалу, приступаємо до виконання лабораторно – практичної роботи.

Лабораторно - практична робота (див. додаток № 2)

Тема. Визначення за зразками кам’яних виробів правильності їх розмірів, середньої щільності та ефективності.

Мета: ознайомитися з різноманітними видами кам’яних виробів, навчитися визначати їхні розміри, середню щільність, ступінь ефективності при використанні для мурування стін.

Прилади та матеріали: різноманітні види цегли керамічної (звичайного, напівсухого формування, кілька видів порожнистої цегли); для порівняння силікатна цегла, газобетонний блок; лінійка.

Теоретичні відомості:

Цегла, газобетонний блок – це своєрідний паралелепіпед, який має довжину а, ширину b та висоту h.
Об’єм кам’яного виробу обчислюється за формулою:

. м³

Середню щільність(густина) цегли обчислюється за формулою:

ρ = , кг/м³

Ефективний кам’яний виріб – це виріб, який дозволяє зменшити товщину стін та скоротити витрати матеріалів.

Знаючи середню щільність, можна визначити до якої групи за ефективністю належить кожний вид кам’яного матеріалу.

Розподіл стінових кам’яних виробів за ефективністю

Ступінь ефективності	Середня щільність цегли, кг/м³
Звичайна	Не менше 1600
Умовно - ефективна	1400 - 1600
Ефективна	Не більше 1400

Хід роботи

Знаходимо об’єм кам’яного матеріалу:

2. Знаходжу середню щільність кам’яного матеріалу:

ρ_{цегли звичайної} = = = 1660, кг/м³

ρ_{цегли порожнистої} = = = 1261, кг/м³

ρ_{газоблоку} = = = 556, кг/м³

3.Усі отримані дані вносимо до таблиці.

Вид кам’яного матеріалу	Маса, кг	Розміри цегли, м			Об’єм, м³	Середня щільність	Група за ефективністю
Вид кам’яного матеріалу	Маса, кг	а	b	h	Об’єм, м³	Середня щільність	Група за ефективністю
Керамічна цегла пластичного формування	3,3	0,251	0,120	0,066	0,001988	1660	звичайна
Керамічна порожниста цегла	2,5	0,252	0,121	0,065	0,001982	1261	ефективна
Газобетонний блок	20	0,600	0,200	0,300	0,036	556	ефективна

Враховуючи показник середньої щільності кам’яного виробу, робимо висновок про ефективність використання представлених виробів:

Виконавши завдання лабораторно - практичної роботи, ми переконалися, що порожниста керамічна цегла та газобетонний блок найбільш ефективні у використанні для мурування стін та збереженні тепла при незмінний міцності.

V. Закріплення вивченого.

Не лише порожниста керамічна цегла має гарні теплоізоляційні властивості, а й інші матеріали. Про їх різновиди та властивості зараз нам повідомить ____ (учень, який заздалегідь, отримав домашнє завдання, представляє презентацію «Різновиди теплоізоляційних матеріалів»). (Див. додаток № 3.

Для закріплення вивченого матеріалу учні виконують вправу, використовуючи онлайн - програму Wordart.com «Хмарка мистецтва». (Див. додаток № 4).

VІ. Підсумки уроку.

Сьогодні, виконавши лабораторно - практичну роботу, ви переконалися у ефективності використання порожнистої цегли, а також інших теплоізоляційних матеріалів. На сьогоднішній день це є актуальним у зв’язку з високою вартістю паливних матеріалів. А правильне використання теплоізоляційних матеріалів допоможе не тільки зберегти тепло в приміщенні, а й допоможе зекономити паливні матеріали на 30%, що дасть можливість заощадити сімейний бюджет.

Оцінювання учнів за результатами виконаної лабораторно -практичної роботи.

VІІ. Домашнє завдання :

1. Опрацювати за підручником Нікуліної А.С. «Кам’яні роботи» І ч, ст.174.

2. Творче завдання: за допомогою онлайн – програми Wordart.com «Хмарка мистецтва» зробити хмарку зі слів на тему «Різновиди ефективних керамічних матеріалів».

Список використаних джерел:

Кам’яні роботи (інтегрований курс модульного навчання): підручник для професійно – технічних навчальних закладів: У 3 ч. Ч. І [А. С. Нікуліна, С. І. Заславська, Г. П. Матвєєв та ін.]; під ред. А. С. Нікуліної. – К. : Вікторія, 2000. – 384 с.
Платформа LearningApps.org https://learningapps.org/display?v=p1ot3pfyt19
Матеріалознавство для мулярів, монтажників конструкцій : Навч. Посібник для учнів проф. навч. – вихов. закладів: Попов .К. М. ; Пер. з рос. – К.: Будівельник, 1994. – 147 с. : іл.
Інтернет джерела https://trivita.ua/ua/blog/sho-take-gazobeton-gazoblok-a-1/
Інтернет джерела https://ibud.ua/ua/statya/penobeton-i-penobloki-ikh-kharakteristiki-101051
Інтернет джерела https://shans.est.ua/ru/press/43400/
Інтернет джерела http://www.peno-steklo.com/
Wordart онлайн – програма «Хмарка слів».

Додаток № 1

Платформа LearningApps.org

Вправа на повторення про штучні кам’яні матеріали.

Результат виконаної вправи.

Додаток №2

Лабораторно - практична робота

Додаток №2

Теоретичні відомості:

1.Цегла, газобетонний блок – це своєрідний паралелепіпед, який має довжину а, ширину b та висоту h.

2.Об’єм кам’яного виробу обчислюється за формулою:

, м³

3.Середню щільність(густина) цегли обчислюється за формулою:

ρ = , кг/м³

4. Ефективний кам’яний виріб – це виріб, який дозволяє зменшити товщину стін та скоротити витрати матеріалів.

Розподіл стінових керамічних матеріалів за ефективністю

Ступінь ефективності	Середня щільність цегли, кг/м³
Звичайна	Не менше 1600
Умовно - ефективна	1400 - 1600
Ефективна	Не більше 1400

Хід роботи

Знаходимо об’єм кам’яного виробу:
Знаходимо середню щільність кам’яного виробу:

_______________________________________________________________

Усі отримані дані вносимо до таблиці.

Вид кам’яного виробу	Маса, кг	Розміри цегли, м			Об’єм, м³	Середня щільність	Група за ефективністю
Вид кам’яного виробу	Маса, кг	а	b	h	Об’єм, м³	Середня щільність	Група за ефективністю

Враховуючи показник середньої щільності кам’яного виробу, робимо висновок про ефективність використання представлених виробів:

Додаток№3

Презентація «Різновиди кам’яних теплоізоляційних матеріалів»

Пояснення до презентації

Представлення різновидів теплоізоляційних матеріалів, які мають низьку теплопровідність (слайд 1).

Слайд 1

Порожнисті камені використовують для кладки зовнішніх і внутрішніх стін. Вони економічніші звичайної цегли, при їх виробництві зменшуються витрати сировини, а при використанні – знижується маса огороджуючих конструкцій (слайд 2).

Слайд 2

Газобетонні блоки – це комірчастий бетон, який виготовляється шляхом змішування цементу, води, піску, додається алюмінієва пудра як газоутворювач. До основних переваг належать: довговічність, звуко - і теплоізоляційні властивості, пожежна і екологічна безпека, паропроникність. Але є обмеження будівництва по висоті: не вище 4 поверхів. Також необхідно захищати від впливу навколишнього середовища (слайд 3).

Слайд 3

Піноблоки – це пористий камінь, різновид бетону. Пінобетонний блок виготовляється шляхом механічного перемішування суміші, що складається з піску, води, цементу і приготованої піни. В пінобетоні пори закриті, що надає його гідроізоляційним властивостям більш високих характеристик.

Переваги: скорочує терміни будівництва і надає малий тиск на фундамент будинку.

Мала теплопровідність. Для порівняння: стіна в один піноблок (200мм) збереже тепло так само, як цегляна стіна товщиною в 60-70 см.

Недоліки: щоб не погіршити показники звукоізоляції і теплопровідності, ширина розчинних швів повинна бути не більше 2мм. Ще краще садити їх на спеціальний клей, наприклад, марки церезит СТ 21 або СТ 115. Зрозуміло, що в такому випадку, геометрія виробів повинна бути практично ідеальною. Не кожен виробник може цим похвалитися. Також необхідна обробка для надання будинку естетичного вигляду (слайд 4).

Слайд 4

Ракушняк або черепашник – це легкий будівельний матеріал, утворений із залишків морських раковин, які протягом довгого часу під впливом води і вітру перетворювалися і формували міцний матеріал. Пориста структура каменю обумовлює невисоку вагу цього будівельного матеріалу. Водночас він має високі термоізоляційні і звукопоглинаючі характеристики.

Ракушняк добре витримує зовнішні впливи. Морозостійкість і вогнестійкість цього матеріалу високі, що робить споруди з його застосуванням ще більш привабливими з точки зору безпеки.

Розмір стандартного будівельного блоку з ракушняка – 380 * 180 * 180 мм, маса 15-16 кг. Товщина стін з ракушняка зазвичай становить 400 мм. При цьому будівля не потрібує додаткової теплоізоляції, зовнішнього штукатурного оздоблення і періодичного ремонту фасаду,- камінь не тріскається і не обсипається. Для догляду за цим матеріалом досить спеціальних гідрофобизаторів – просочень, що захищають від пилу, бруду і вологи (слайд 5).

Слайд 5

Піноскло – пористий легкий матеріал, який отримується шляхом спікання суміші скляного порошку з газоутворювачем (вапняком, кам’яним вугіллям). Виготовляють його з відкритими та закритими порами. Плити з піноскла використовують для теплоізоляції стін, утеплення підлоги (слайд 6).

Слайд 6

Говорячи про теплоізоляційні матеріали не можна обійти увагою мінераловатні та пінополістирольні плити, які застосовуються в скріпленій системі теплоізоляції, що дозволяє зберегти тепло в приміщенні, зекономити паливні матеріали та надати будівлі гарного естетичного вигляду (слайд 7,8).

Слайд 7

Слайд 8

На цьому слайді ви бачите, як забезпечити збереження температури 18 ⁰С в приміщенні, використовуючи різні будівельні матеріали певної товщини. І що більша пористість матеріалу, то тонша товщина стіни для забезпечення збереження тепла (слайд 9).