Въведение

Уважаеми студенти, започваме да изучаваме курса "Общо материалознание". Лекциите, които ще бъдат прочетени през този семестър, ще ви помогнат да разберете физикохимичната природа на структурата и свойствата на различните материали. Ще научите защо естествените и изкуствено създадените материали имат различна топлопроводимост, механични и експлоатационни свойства, как тези свойства са свързани помежду си, как и в какви граници могат да се променят. Едновременно с изучаването на тези въпроси, вие ще се запознаете по-задълбочено с физичните и химичните свойства на елементите, информация за които е заложена в периодичната система на D.I. Менделеев. Бих искал да подчертая, че структурата на атомите на химичните елементи определя структурата и енергията на образуваните от тях химични връзки, които от своя страна са в основата на целия комплекс от свойства на веществата и материалите. Само като се разчита на разбирането на химичното взаимодействие на атомите, е възможно да се контролират процесите, протичащи в веществата, и да се получат определените характеристики.

По-важно обаче от изучаването на отделни проблеми, представени в лекциите, е възможността, която ви се дава да комбинирате основните положения на физиката, химията и приложните научни направления (термофизика, механика) за цялостно разбиране на взаимодействието на веществата и тяхното Имоти.

В лекциите основното внимание се отделя на фундаменталните основи на материалознанието поради факта, че съвременната материалознание е насочено към получаване на материали със зададени характеристики и служи като основа за наукоемките технологии на 21 век.

Материал се нарича вещество, което притежава необходимитенабор от свойства за изпълнение на дадена функция отделноили в комбинация с други вещества.

Съвременната материалознание се развива напълно като наука през втората половина на 20 век, което е свързано с бързото нарастване на ролята на материалите в развитието на техниката, технологиите и строителството. Създаването на принципно нови материали с дадени свойства и на тяхна основа най-сложните структури позволи на човечеството да постигне за кратко време безпрецедентен успех в атомната и космическа техника, електрониката, информационните технологии, строителството и т.н. Можем да предположим, че Материалознание -този раздел научно познаниепосветени на свойствата на веществата и тяхната промяна в посоката, за да се получат материали с предварително определени експлоатационни характеристики. Той се основава на фундаменталната основа на всички клонове на физиката, химията, механиката и сродните дисциплини и включва теоретичните основи на съвременните наукоемки технологии за производство, обработка и използване на материали. Основата на материалознанието е познанието за процесите, протичащи в материалите под въздействието на различни фактори, за тяхното влияние върху комплекса от свойства на материалите, за методите за наблюдение и контрол. Следователно материалознанието и технологията на материалите са взаимосвързани области на познанието.

Курсът по материалознание и технология на строителните материали служи целипознания за естеството и свойствата на материалите, методи за получаване на материали с определени характеристики за най-ефективно използване в строителството.

Основни целиизучаване на курса:

Да се ​​разбере физикохимичната природа на явленията, възникващи в материалите, когато те са изложени на различни фактори в условията на производство и експлоатация, и тяхното влияние върху свойствата на материалите;

Установяване на връзката между химичния състав, структурата и свойствата на материалите;

Изучаване на теоретичните основи и практиката за прилагане на различни методи за получаване и обработка на материали, които осигуряват висока надеждност и издръжливост на строителните конструкции;

Да даде знания за основните групи неметални материали, техните свойства и приложения.

Лекциите разкриват:

Основите на взаимодействието на атоми и молекули, които позволяват допълнително да се обясни ефектът върху свойствата на материала на неговия химичен състав и процесите на насочена обработка;

Твърда структура, дефекти на кристалната структура и тяхната роля при формирането на свойствата на материала;

Явления на пренос на топлина, маса и заряд, които са същността на всеки технологичен процес;

Теоретични основи за получаване на аморфни структури на материалите;

Елементи от механиката на еластичната и пластичната деформация и разрушаването на материала, които са в основата на формирането на здравина и надеждност на съвременните строителни материали и конструкции, както и методи за тяхното изпитване;

И така, задачата на съвременната материалознание е да получи материали с предварително определени свойства.Свойствата на материалите се определят от химичния състав и структура, които са резултат от получаването на материала и по-нататъшната му обработка. Развитието на материалите и технологиите изисква познаване на физичните и химичните явления и процеси, протичащи в материала на различни етапи от неговото производство, обработка и експлоатация, тяхното прогнозиране, описание и контрол. По този начин познаването на теорията е необходимо за създаване на контролирани технологични процеси, резултатът от които ще бъде материал с ясно определени стойности на работните свойства.

Физикохимичните свойства на веществото се определят от електронната структура на неговите атоми. Взаимодействията на атомите са свързани преди всичко с взаимодействието на техните електронни обвивки. Следователно, когато се разработват материали и процеси за тяхното приготвяне, е необходимо ясно да се разбере как различните химични елементи дават и приемат електрони, как промяната в електронното състояние влияе върху свойствата на елементите.

Да си припомним електронната структура на атома.

Електронна структура на атома

В продължение на около две хиляди години и половина древногръцкият философ Демокрит изразява идеята, че всички тела около нас се състоят от най-малките невидими и неделими частици - атоми.

От атоми, като от особени тухли, се сглобяват молекули: от еднакви атоми - молекули просто,вещества от различни видове атоми -молекули комплексвещества.

Още в края на деветнадесети век науката установи, че атомите не са „неделими“ частици, както си е представяла древната философия, а от своя страна се състоят от още по-малки и, ако мога така да се изразя, дори по-прости частици. В момента съществуването на около триста елементарни частици, които изграждат атомите, е доказано с по-голяма или по-малка сигурност.

За изследване на химичните трансформации в повечето случаи е достатъчно да посочим три частици, които съставляват атом: протон, електрон инеутрон.

Протонът е частица с маса, условно взета като единица (1/12 от масата на въглероден атом) и единичен положителен заряд. Маса на протона - 1,67252 х 10 -27 кг

Електронът е частица с практически нулева маса (1836 пъти по-малка от тази на протон) и единичен отрицателен заряд. Масата на електрона е 9,1091x10 -31 kg.

Неутронът е частица с маса, почти равна на масата на протон, но без заряд (неутрален). Масата на неутрона е 1,67474 x 10 -27 kg.

Съвременната наука представя атома с приблизително същата структура като нашата слънчева система: в центъра на атома е ядро(слънцето), около което се въртят електрони на относително голямо разстояние (като планети около слънцето). Този „планетарен” модел на атома, предложен през 1911 г. от Ърнест Ръдърфорд и усъвършенстван от постулатите на Бор през 1913 г., е запазил своето значение и до днес.

В ядрото, състоящо се от протони и неутрони и заемащо много малка част от обема на атома, по-голямата част от атома е концентрирана (масата на електроните обикновено не се взема предвид при химичните изчисления на атомните и молекулните маси).

Броят на протоните в ядрото определя изгледатом. Общо вече са открити повече от сто вида атоми, които са представени в Таблицата на елементите под номера, съответстващи на броя на протоните в ядрото.

Най-простият атом съдържа само един протон в ядрото си: това е водороден атом. По-сложният атом на хелия вече има два протона в ядрото си, третият (литиевият) има три и т.н. Конкретен вид атом се нарича елемент.

2. Структурата и свойствата на довършителните материали

Вътрешна структура на материалите

В зависимост от състоянието на агрегатиране и стабилност, твърдите вещества могат да имат строго подредена структура - кристална или неуредена, хаотична структура - аморфна.

Естеството на частиците, разположени във възлите на кристалната решетка, и преобладаващите сили на взаимодействие (химични връзки) определят естеството на кристалната решетка: атомна с ковалентни връзки, молекулярна с ван дер Ваалс и водородни връзки, йонна с йонни връзки, метални с метални връзки.

Атомна решеткаСъстои се от неутрални атоми, свързани с ковалентни връзки. Веществата с ковалентни връзки се характеризират с висока твърдост, огнеупорност, неразтворимост във вода и в повечето други разтворители. Диамантът и графитът са примери за атомни решетки. Енергията на ковалентните връзки е от 600 до 1000 kJ / mol

Молекулна решеткаизградени от техните молекули (I 2, Cl 2, CO 2 и др.), свързани помежду си чрез междумолекулни или водородни връзки. Междумолекулните връзки имат ниска енергийна стойност, не повече от 10 kJ / mol; водородните връзки имат малко по-висока стойност (20-80 kJ / mol), следователно веществата с молекулярна решетка имат ниска якост, ниска точка на топене и висока летливост. Такива вещества не провеждат ток. Веществата с молекулярна решетка включват органични материали, благородни газове и някои неорганични вещества.

Йонна решеткаобразувани от атоми, които са много различни по електроотрицателност. Характерно е за съединения на алкални и алкалоземни метали с халогени. Йонните кристали могат да се състоят и от многоатомни йони (например фосфати, сулфати и др.). В такава решетка всеки йон е заобиколен от определен брой противоположни йони. Например, в кристалната решетка на NaCl всеки натриев йон е заобиколен от шест хлорни йона и всеки хлорен йон е заобиколен от шест натриеви йона. Поради ненасочеността и ненаситеността на йонната връзка, кристалът може да се разглежда като гигантска молекула и обичайното понятие за молекула тук губи своето значение. Веществата с йонна решетка се характеризират с висока точка на топене, ниска летливост, висока якост и значителна енергия на кристалната решетка. Тези свойства приближават йонните кристали до атомните. Енергията на свързване на йонната решетка е приблизително равна, според някои източници, по-малка от енергията на ковалентната решетка.

Метални решеткиобразуват метали. Местата на решетката съдържат метални йони, а валентните електрони са делокализирани в целия кристал. Такива кристали могат да се разглеждат като една огромна молекула с една система от многоцентрови молекулярни орбитали. Електроните са в свързващите орбитали на системата, а антисвързващите орбитали образуват лентата на проводимост. Тъй като енергията на свързване на свързващите и антисвързващите орбитали е близка, електроните лесно преминават в лентата на проводимост и се движат в кристала, образувайки сякаш електронен газ. Таблица 3.1 като пример, енергиите на свързване за кристали с различни видовекомуникация.

Подреденото подреждане на частиците в кристала се запазва на големи разстояния, а при идеално оформени кристали - в целия обем на материала. Това подреждане на структурата на твърдите тела се нарича далечна поръчка.

ТЕМА: ОСНОВНА ИНФОРМАЦИЯ ЗА МАТЕРИАЛИТЕ

1. Главна информация

2. Физични свойства

3. Механични свойства

4. Химични свойства

5. Технологични изпитвания на метали и сплави

6. Структурата на металите, сплавите и течните стопилки

Библиография

1. Обща информация

Светът по своята същност е материален. Всичко, което ни заобикаля, се нарича материя. Атом, жива клетка, организъм и т.н. са различни видове материя. Наблюдаваното разнообразие от явления в природата представлява различни форми на движеща се материя. Материята притежава различни форми на движение: жизнени процеси, химични трансформации, електрически ток, нагряване и охлаждане и пр. Материята не изчезва и не се създава отново, а само променя формите си. Някои форми на движение на материята могат да се трансформират в други. Например, механично движениеможе да се трансформира в топлинна, топлинна - в химична, химична - в електрическа, електрическа - в механична и др.

Всеки отделен вид материя, който има определен състав и свойства, се нарича вещество. Признаците, по които различните вещества се различават едно от друго, се наричат ​​свойства. Веществата се различават по цвят, агрегатно състояние (твърдо, течно или газообразно), плътност, точки на топене и кипене и т. н. За да характеризирате дадено вещество, трябва да знаете определено количество - набор от признаци - свойства, които то притежава. Например, вещество с плътност 1000 kg / m 3, точка на кипене 100 ° C и точка на топене 0 ° C е вода H 2 O. Свойствата на материалите се определят главно в лабораторни условия по специални методи предвидени от държавните стандарти и спецификации.

Веществата могат да бъдат прости или сложни. Простите вещества (желязо, мед, кислород, въглерод и др.) се състоят от атоми или йони на един елемент. Комплексни вещества (вода, въглероден диоксид, сярна киселина, стомана и др.) се състоят от молекули, образувани от атоми или йони на различни елементи.

Веществата могат да бъдат чисти или под формата на смеси. Чистите вещества (прости и сложни) са съставени от хомогенни молекули, атоми и йони. Смесите са съставени от различни прости и сложни вещества. Пример за смес е въздухът, който се състои от молекули на различни газове (азот, кислород, въглероден диоксид и др.). Гранитът е смес от кварц, слюда и фелдшпат.

Свойствата на материалите, използвани в промишленото производство, условно се разделят на физически, механични, химически, технологични и др.

2. Физични свойства

Физичните свойства, които зависят от вътрешната структура на материалите, включват: плътност, порьозност, топлопроводимост, топлинен капацитет, електрическа проводимост, топлинно (термично) разширение, устойчивост на замръзване, огнеустойчивост, точка на топене и др.

Плътността е стойност, равна на съотношението на масата на веществото към обема, който то заема. По плътност металите и сплавите са разделени на две групи: леки, чиято плътност е по-малка от 5000 kg / m 3, и тежки, чиято плътност е повече от 5000 kg / m 3. Леките метали включват алуминий, магнезий, титан и техните сплави, тежки метали - мед, никел, цинк и техните сплави. При производството на машини и механизми, за да се намали теглото им, се използват метали и сплави с по-ниска плътност.

Порьозността е степента на запълване на обема на материала с пори.

Топлопроводимост, топлинен капацитет, устойчивост на замръзване, водопоглъщане зависят от порьозността на материалите.

Топлопроводимост - способността на материала да пренася през дебелината си топлинен поток, произтичащ от температурна разлика на противоположни повърхности. Топлопроводимостта се характеризира с количеството топлина, преминаващо за 1 час през слой от материал с дебелина 1 m, с площ от 1 m 2, с температурна разлика на противоположни равнинно-успоредни повърхности от един градус. Топлопроводимостта зависи от вътрешната структура на материала.

Високата топлопроводимост на металите и сплавите в сравнение с други материали се обяснява с факта, че топлинната енергия в металите се предава от свободни електрони в постоянно движение. Свободните електрони се сблъскват с вибриращи йони и обменят енергия с тях. Вибрациите на йони, усилени при нагряване, се предават от електрони към съседни йони, докато температурата бързо се изравнява в цялата маса на метала. Колкото по-висока е топлопроводимостта на метала, толкова по-бързо се разпространява топлината в целия обем при нагряване. Това свойство се взема предвид при производството на нагревателни устройства, двигатели, които се нагряват по време на работа, при газово рязане на метали и сплави, при обработка на метали с режещ инструмент.

Топлопроводимостта е от голямо значение при избора на материали за топлозащитни конструкции, топлообменници, изолация на тръби.

Електрическа проводимост - способността на металите и сплавите да провеждат електрически ток под въздействието на външно електрическо поле. Свободните електрони пренасят електрически ток, следователно топлопроводимостта и електрическата проводимост на чистите метали са пропорционални един на друг. Електрическата проводимост на металите намалява с повишаване на температурата. Това се дължи на факта, че при нагряване вибрациите на йоните в метала се засилват и това пречи на движението на електроните. При ниски температури, когато трептенията на йоните намаляват, електрическата проводимост рязко нараства.

Среброто, алуминият, медта и сплавите на тяхна основа имат висока електрическа проводимост, ниска - волфрам, хром. Те правят от метали, които провеждат добре електрически ток електрически проводници, проводими части електрически автомобили, и от метали и сплави, слабо проводими електрически ток (с високо електрическо съпротивление), правят електрически нагревателни устройства, реостати.

Топлинен капацитет - СВОЙСТВО на материалите да поглъщат определено количество топлина при нагряване. Посоченият топлинен капацитет е специфичната топлина, равна на количеството топлина (в джаули), необходимо за нагряване на 1 kg материал с един градус. Специфичната топлина се използва при изчисляване на процесите на нагряване или охлаждане на материалите.

Водопоглъщане - способността на материала да абсорбира и задържа вода в порите си. Водопоглъщането на даден материал зависи от неговата порьозност; колкото по-голяма е порьозността, толкова по-голяма е абсорбцията на вода.

Насищането на материалите с вода променя техните свойства: топлопроводимостта се увеличава, устойчивостта на замръзване намалява.

Съдържанието на влага в материала се определя от съотношението на влагата, съдържаща се в пробата, към сухото тегло на тази проба.

Водопропускливостта е способността на материала да пропуска вода през него под налягане. Водопропускливостта се характеризира с количеството вода, преминаващо през проба с площ от 1 m 2 за 1 час при постоянно налягане от 1 N и определена дебелина на пробата. Водопропускливостта зависи от порьозността, плътността на материала, формата и размера на порите.

Пропускливост на пара, газ - свойства, които се характеризират с количеството пара или газ (въздух), преминало през проба с определен размер при дадено налягане.

Устойчивост на замръзване - способността на материала в състояние, наситено с вода, да издържа на множество цикли на редуващо се замразяване и размразяване без видими признаци на разрушаване и без значително намаляване на якостта. Плътните материали, както и материалите с ниска водопоглъщаемост, обикновено са устойчиви на замръзване. Според броя на поддържаните цикли на редуващо се замразяване и размразяване (степен на устойчивост на замръзване).

Термично (термично) разширение - способността на материалите да променят своите размери по време на нагряване при постоянно налягане. Това свойство се взема предвид при полагане на тръбопроводи, железопътни линии. Дългите горещи тръби и паропроводите увеличават значително размера си. Следователно, за да могат тръбопроводите да се удължават свободно, оставайки невредими, се правят специални устройства - разширителни фуги, които възприемат удължаването на тръбопроводите при термично разширение. На мостове се монтират подвижни опори. За сгради и конструкции с голяма дължина са предвидени термични шевове. Релсите по кран и железопътни релси се полагат на близки интервали за свободно термично разширение.

Точката на топене е постоянната температура, при която твърд материал се превръща в течна стопилка при нормално налягане. За отчитане на температурата се използват две скали: термодинамична, където единицата за температура е келвин (означена с K), и международна практическа, където мерната единица е градусът по Целзий (означен с ° C).

Точката на топене на материалите зависи от силата на връзката между молекули, йони и варира в много широк диапазон: например, точката на топене на живака е -39 ° C, волфрама е + 3410 ° C. Чистите метали се топят при определени температури, а повечето материали се топят в температурния диапазон.

Самоизхвърлящите се колички работеха безупречно, а пръстите за захващане на рамките не бяха огънати. Необходимо е периодично да се покриват изсушаващите автомобили с антикорозионни съединения и да се ремонтират своевременно. ОСНОВНА ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПРОЦЕСА НА СУШЕНЕ Тухлата се суши само по конвективен метод, тоест по метода, при който влагата се изпарява поради топлообмен между продукта и ...

Разрешения за производство на парен котел. Във връзка с гореизложеното е необходимо да можете да извършите един от най-трудните и критични участъци за изчисляване на силата на котела - изчисляване на силата на укрепване на един отвор в барабаните. Освен това проблемът е по-актуален поради до използването на конструкции на котли с големи дупки в барабаните. Съществува...

Начало> Лекция

Обща информация за строителните материали.

В процеса на строителство, експлоатация и ремонт на сгради и конструкции, строителните продукти и конструкции, от които са изградени, са подложени на различни физико-механични, физически и технологични въздействия. Изисква се хидравличен инженер, който да избере компетентно правилния материал, продукт или конструкция, които имат достатъчна здравина, надеждност и издръжливост за специфични условия.

ЛЕКЦИЯ No1

Обща информация за строителните материали и техните основни свойства.

Строителните материали и продукти, използвани при строителството, реконструкцията и ремонта на различни сгради и конструкции, се делят на естествени и изкуствени, които от своя страна се разделят на две основни категории: първата категория включва: тухли, бетон, цимент, дървен материал и др. се използват при издигане на различни елементи на сгради (стени, тавани, покрития, подове). Втората категория включва специални цели: хидроизолационни, топлоизолационни, акустични и др. Основните видове строителни материали и продукти са: строителни материали от естествен камък от тях; неорганични и органични свързващи вещества; горски материали и продукти от тях; хардуер... В зависимост от предназначението, условията на строителство и експлоатация на сгради и конструкции се избират подходящи строителни материали, които имат определени качества и защитни свойства срещу въздействието на различни външна среда... Предвид тези характеристики всеки строителен материал трябва да има определени строителни и технически свойства. Например, материалът за външните стени на сградите трябва да има най-ниска топлопроводимост с достатъчна якост, за да предпази помещението от външния студ; материалът на конструкцията за напояване и дренаж е водоустойчив и устойчив на редуваща се влага и изсушаване; материалът за покриване на скъпи (асфалт, бетон) трябва да има достатъчна здравина и ниска абразия, за да издържа на натоварването от движение.При класифицирането на материали и продукти трябва да се помни, че те трябва да имат добри Имотии качества.Имот- характеристиката на материала, проявяваща се в процеса на неговата обработка, приложение или експлоатация. Качество- набор от свойства на материала, които определят способността му да отговаря на определени изисквания в съответствие с предназначението му. Свойствата на строителните материали и продукти се класифицират в три основни групи: физични, механични, химически, технологичнии т.н . ДА СЕ химическивключват способността на материалите да издържат на действието на химически агресивна среда, причинявайки обменни реакции в тях, водещи до разрушаване на материалите, промяна в първоначалните им свойства: разтворимост, устойчивост на корозия, устойчивост на гниене, втвърдяване. Физически свойства: средна, насипна, истинска и относителна плътност; порьозност, влага, добив на влага, топлопроводимост. Механични свойства: максимална якост при натиск, опън, огъване, срязване, еластичност, пластичност, твърдост, твърдост. Технологични свойства: обработваемост, устойчивост на топлина, топене, скорост на втвърдяване и сушене.

Физически и Химични свойстваматериали.

Средна плътностρ 0 маса m единица обем V 1 напълно сух материал в естественото си състояние; той се изразява в g / cm 3, kg / l, kg / m 3. Насипна плътност на насипни материалиρ н маса m единица обем V н изсушен насипен материал; той се изразява в g / cm 3, kg / l, kg / m 3. Истинска плътностρ маса m единица обем Vматериал в абсолютно плътно състояние; той се изразява в g / cm 3, kg / l, kg / m 3. Относителна плътност ρ(%) - степента на запълване на обема на материала с твърдо вещество; характеризира се с съотношението на общия обем твърдо вещество Vв материала до целия обем на материала V 1 или съотношението на средната плътност на материала ρ 0 до истинската му плътност ρ:, или
. порьозностNS - степента на запълване на обема на материала с пори, кухини, газово-въздушни включвания: за твърди материали:
, за насипно състояние:
Хигроскопичност- способността на материала да абсорбира влагата от околната среда и да я сгъстява в масата на материала. влажностУ (%) - съотношението на масата на водата в материала м v = м 1 - м до масата си в абсолютно сухо състояние м:
Водна абсорбцияV - характеризира способността на материала в контакт с вода да го абсорбира и задържа в масата си. Правете разлика между маса V ми обемни V Оводна абсорбция. Масово водопоглъщане(%) - съотношението на масата на водата, погълната от материала м vспрямо теглото на материала в абсолютно сухо състояние м:
Обемно водопоглъщане(%) - съотношението на обема вода, погълнат от материала м v / ρ v до обема си във водонаситено състояние V 2 :
Добив на влага- способността на материала да отделя влага.

Механични свойства на материалите.

Якост на натискР - съотношение на разрушаващо натоварване NS)до площта на напречното сечение на пробата Ф(см 2). Зависи от размера на пробата, скоростта на приложение на натоварването, формата на пробата и влажността. Издръжливост на опънР Р - съотношение на разрушаващо натоварване Рдо първоначалната площ на напречното сечение на пробата Ф. Якост на огъванеР и - определя се върху специално изработени греди. твърдост- свойството на материала да дава малки еластични деформации. Твърдост- способността на материал (метал, бетон, дърво) да устои на проникването на стоманена топка в него при постоянно натоварване.

ЛЕКЦИЯ No2

Естествени каменни материали.

Класификация и основни видове скали.

Като естествени каменни материали в строителството се използват скали, които имат необходимите строителни свойства. Според геоложката класификация скалите се делят на три вида: 1) магматичен (първичен), 2) утаечен (вторичен)и 3) метаморфичен (модифициран). 1) Магматични (първични) скалиобразуван по време на охлаждането на разтопена магма, която се издига от дълбините на земята. Структурата и свойствата на магматични скали до голяма степен зависят от условията на охлаждане на магмата и следователно тези скали се подразделят на Дълбоки излял. Дълбоки скалиобразуван по време на бавното охлаждане на магмата в дълбините на земната кора при високи налягания на горните слоеве на земята, което допринесе за образуването на скали с плътна гранулирано-кристална структура, висока и средна плътност, висока якост на натиск. Тези скали имат ниска водопоглъщаемост и висока устойчивост на замръзване. Тези скали включват гранит, сиенит, диорит, габро и др. Преливащи скалиобразувани по време на освобождаването на магма до земна повърхностс относително бързо и неравномерно охлаждане. Най-често изригналите скали са порфир, диабаз, базалт, вулканични насипни скали. 2) Седиментни (вторични) скалиобразувани от първични (магмени) скали под въздействието на температурни крайности, слънчева радиация, действието на вода, атмосферни газове и др. В тази връзка седиментните скали се подразделят на детритален (хлабав), химическии органогенни. Към отломкитенасипните скали включват чакъл, натрошен камък, пясък, глина. Химически седиментни скали: варовик, доломит, гипс. Органогенни скали: варовик-черупчести скала, диатомит, тебешир. 3) Метаморфни (модифицирани) скалиобразувани от магмени и седиментни скали под въздействието на високи температури и налягания в процеса на издигане и спускане на земната кора. Те включват шисти, мрамор, кварцит.

Класификация и основни видове естествени каменни материали.

Естествените каменни материали и изделия се получават чрез обработка на скали. По начин на получаванекаменните материали се подразделят на дрипави камъни (кариери) - добиват се по експлозивен метод; грубо натрошен камък - получен чрез цепене без обработка; натрошен - получен чрез раздробяване (трошен камък, изкуствен пясък); сортиран камък (калдъръм, чакъл) Каменните материали се разделят по форма на камъни с неправилна форма (трошен камък, чакъл) и парчета продукти с правилна форма (плочи, блокове). Строшен камък- парчета скали с остър ъгъл с размери от 5 до 70 mm, получени чрез механично или естествено раздробяване на развалини (разкъсан камък) или естествени камъни. Използва се като едър агрегат за приготвяне на бетонови смеси, фундаментни устройства. Чакъл- закръглени парчета скали с размери от 5 до 120 мм, използвани и за приготвяне на смеси от изкуствен чакъл и трошен камък - рохкава смес от скални зърна с големина от 0,14 до 5 мм. Обикновено се образува в резултат на изветряне на скали, но може да се получи и изкуствено - чрез раздробяване на чакъл, натрошен камък, парчета скали.

ЛЕКЦИЯ No3

Хидротационни (неорганични) свързващи вещества.

Въздушни свързващи вещества. Хидравлични свързващи вещества.

Хидротационни (неорганични) свързващи веществасе наричат ​​фино смлени материали (прахове), които, когато се смесят с вода, образуват пластично тесто, което е способно да се втвърди в процеса на химическо взаимодействие с него, набирайки сила, като същевременно свързва въведените в него агрегати в един монолит, обикновено каменни материали (пясък, чакъл, трошен камък), като по този начин се образува изкуствен камък като пясъчник, конгломерат. Хидротационните свързващи вещества се подразделят на въздух(втвърдяване и набиране на сила само в въздушна среда) и хидравличен(втвърдяване във влажна среда, въздух и под вода). Строителна въздушна варCaO - продукт на умерено изпичане при 900-1300 ° C на естествени карбонатни скали CaCO 3 съдържащи до 8% глинести примеси (варовик, доломит, тебешир и др.). Изпичането се извършва в мини и въртящи се пещи. Най-разпространени са шахтовите пещи. При калциниране на варовик в шахтова пещ материалът, движещ се в мината отгоре надолу, преминава през три последователни зони: зона на нагряване (сушене на суровини и отделяне на летливи вещества), зона на изпичане (разлагане на вещества) и зона за охлаждане. В зоната за отоплениеваровикът се нагрява до 900 ° C поради топлината, идваща от зоната на горене от газообразните продукти на горене. В зоната на стрелбаизгаряне на гориво и разлагане на варовик CaCO 3 на вар CaOи въглероден диоксид CO 2 при 1000-1200°С. В зоната на охлажданеизгореният варовик се охлажда до 80-100 ° C от студен въздух, движещ се нагоре.В резултат на изпичането въглеродният диоксид се губи напълно и се набива на бучки, получава се негасена вар под формата на бучки с бял или сив цвят. Негасената на бучки вар е продукт, от който се получават различни видове строителна въздушна вар: смляна на прах негасена вар, варово тесто.силикатни продукти (тухли, големи блокове, панели), производство на смесени цименти. Хидротехнически и поливни съоръженияи конструкциите работят в условия на постоянно излагане на вода. Тези трудни условия на работа на конструкции и конструкции изискват използването на свързващи вещества, които имат не само необходимите якостни свойства, но и водоустойчивост, устойчивост на замръзване и устойчивост на корозия. Тези свойства се притежават от хидравличните свързващи вещества. Хидравлична варсе получават чрез умерено изпичане на естествени мергели и мергелисти варовици при 900-1100°C. Мергелът и мергелният варовик, използвани за производството на хидравлична вар, съдържат от 6 до 25% глина и песъчливи примеси. Хидравличните му свойства се характеризират с хидравличен (или основен) модул ( м), представляващо съотношението в проценти на съдържанието на калциеви оксиди към съдържанието на сумата от оксиди на силиций, алуминий и желязо:

Хидравличната вар е бавно втвърдяваща се и бавно втвърдяваща се субстанция. Използва се за приготвяне на разтвори, нискокачествени бетони, леки бетони и при производството на смесени бетони. Портланд цимент- хидравлично свързващо вещество, получено чрез фугиране, фино смилане на клинкер и гипс дихидрат. клинкер- продукт от изпичане преди синтероване (при t> 1480 ° C) на хомогенен, определен състав от естествен или суров варовик или смес от гипс. Суровината се изпича във въртящи се пещи. При подготовката се използва портланд цимент като свързващо вещество циментови разтвории бетон. Шлака Портланд цимент- в състава си има хидравлична добавка под формата на гранулирана, доменна или електротермофосфорна шлака, охладена в специален режим. Получава се чрез съвместно смилане на портландциментов клинкер (до 3,5%), шлака (20 ... 80%) и гипсов камък (до 3,5%). Шлакопортландциментът има бавно увеличаване на якостта в началните периоди на втвърдяване, но по-късно скоростта на нарастване на якостта се увеличава. Той е чувствителен към температурата на околната среда, устойчив при излагане на меки сулфатни води и има намалена устойчивост на замръзване. Портланд карбонатен циментсе получават чрез съвместно смилане на циментов клинкер с 30% варовик. Има намалено генериране на топлина по време на втвърдяване, повишена издръжливост.

ЛЕКЦИЯ No4

Решения за изграждане.

Главна информация.

Строителни разтвориса внимателно дозирани финозърнести смеси, състоящи се от неорганично свързващо вещество (цимент, вар, гипс, глина), фин агрегат (пясък, натрошена шлака), вода и, ако е необходимо, добавки (неорганични или органични). В прясно приготвен вид те могат да бъдат положени върху основата на тънък слой, запълвайки всичките му неравности. Те не се ексфолират, втвърдяват, втвърдяват и не набират сила, превръщайки се в материал, подобен на камък. Разтворите се използват за зидария, довършителни, ремонтни и други работи. Те се класифицират по средна плътност: тежки със средна ρ = 1500 kg / m 3, лек до среден ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др. Растворы приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, из нескольких вяжущих веществ смешанными (цементно-известковый). Строительные растворы приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). Состав растворов выражают двумя (простые 1:4) или тремя (смешанные 1:0,5:4) числами, показывающие объёмное соотношение количества вяжущего и мелкого заполнителя. В смешанных растворах первое число выражает объёмную часть основного вяжущего вещества, второе – объёмную часть дополнительного вяжущего вещества по отношению к основному. В зависимости от количества вяжущего вещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на мазни- съдържащи голямо количество стягащо средство. Нормално- с обичайното съдържание на свързващо вещество. Кльощава- съдържащи относително малко количество свързващо вещество (ниска пластмаса). За приготвянето на разтвори е по-добре да използвате пясък със зърна, които имат грапава повърхност. Пясъкът предпазва разтвора от напукване по време на втвърдяване и намалява цената му. Хидроизолационни разтвори (водоустойчиви)- циментови разтвори от състав 1: 1 - 1: 3,5 (обикновено мастни), към които се добавят церезит, натриев аминат, калциев нитрат, железен хлорид, битумна емулсия. Церезит- представлява маса с бял или жълт цвят, получена от анилова киселина, вар, амоняк. Церезитът запълва малки пори, увеличава плътността на разтвора, което го прави водоустойчив. За производството на хидроизолационни разтвори се използват портланд цимент, сулфатоустойчив портланд цимент. Пясъкът се използва като фин агрегат в хидроизолационни разтвори. Разтвори за зидария- използва се при полагане на каменни стени, подземни конструкции. Те са циментово-варови, циментово-глинени, варови и циментови. Довършителни (шпакловъчни) разтвори- подразделя се по предназначение на външни и вътрешни, по разположение в мазилката на подготвителни и довършителни. Акустични решения- леки решения с добра звукоизолация. Тези разтвори се приготвят от портланд цимент, портландски шлаков цимент, вар, гипс и други свързващи вещества, като се използват леки порести материали (пемза, перлит, експандирана глина, шлака) като пълнител.

ЛЕКЦИЯ No5

Конвенционален бетон на базата на хидратиращи свързващи вещества.

Материали за конвенционален (топъл) бетон. Проектиране на състава на бетоновата смес.

 Бетон- материал от изкуствен камък, получен в резултат на втвърдяването на бетонна смес, състоящ се от дозирани в определено съотношение хидратиращи свързващи вещества (циментиране), фини (пясък) и едри (трошен камък, чакъл) инертни материали, вода и, ако е необходимо , добавки. Цимент... При приготвянето на бетонна смес видът на използвания цимент и неговата марка зависят от условията на работа на бъдещата бетонна конструкция или конструкция, тяхното предназначение и методите на работа. Вода... За приготвянето на бетонната смес се използва обикновена питейна вода, която не съдържа вредни примеси, които предотвратяват втвърдяването на циментовия камък. Забранено е използването на канализационни, промишлени или битови води, блатна вода за приготвяне на бетонна смес. Фин агрегат... Като фин инерт се използва естествен или изкуствен пясък. Размер на зърното от 0,14 до 5 mm истинска плътност над ρ > 1800 кг / м 3. Изкуственият пясък се получава чрез раздробяване на плътни, тежки скали. При оценка на качеството на пясъка се определя неговата истинска плътност, средна насипна плътност, междузърнеста празнота, съдържание на влага, гранулометричен състав и размерен модул. Освен това трябва да се изследват допълнителни качествени показатели на пясъка - формата на зърната (остър ъгъл, закръгленост...), грапавостта и др. Зърноили гранулометричният състав на пясъка трябва да отговаря на изискванията на GOST 8736-77. Определя се чрез пресяване на изсушения пясък през набор от сита с отвори 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. В резултат на пресяване на проба пясък през този набор от сита, върху всяко от тях остава остатък, наречен частена и... Намира се като съотношението на масата на остатъка върху дадено сито м идо масата на цялата проба пясък м:

Освен частични останки се откриват пълни останки А, които се дефинират като сума от всички частни остатъци в% върху горните сита + частичните остатъци на дадено сито:

Според резултатите от пресяването на пясъка се определя неговия размерен модул:

където А- общи остатъци върху сита,%. едър пясък ( М Да се >2,5 ), средно аритметично ( М Да се =2,5…2,0 ), малък ( М Да се =2,0…1,5 ), много малък ( М Да се =1,5…1,0 ). Чрез нанасяне на кривата на пресяване на пясъка върху графиката на допустимия зърнен състав се определя пригодността на пясъка за производство на бетонова смес. 1- лабораторна крива на пресяване за пясък и едър инертен материал, съответно. От голямо значение при избора на пясък за бетонна смес е неговата междугранична празнота. V NS (%) , което се определя по формулата: ρ n.p- насипна плътност на пясъка, g / cm 3; ρ - истинска плътност на пясъка, g / cm 3; При добрите пясъци междузърнестата празнота е 30 ... 38%, в неравнозърнестите - 40 ... 42%. Голям заместител... Като едър агрегат за бетонна смес се използва естествен или изкуствен натрошен камък или чакъл с размер на зърното от 5 до 70 mm. За да се осигури оптимален гранулометричен състав, едрият агрегат се разделя на фракции в зависимост от най-големия размер на зърното. д naib.; В д naib= 20 мм едрият инертен материал има две фракции: от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм; В д naib= 40 мм - три фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20 мм и от 20 до 40 мм; В д naib= 70 мм - четири фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20 мм; от 20 до 40 мм; от 40 до 70 мм. Върху разхода на цимент по време на приготвянето на бетонната смес има голямо влияние междуграничната празнота на едрия добавъчен материал. V п.кр (%), което се определя с точност от 0,01% по формулата: ρ n.crТова е средната насипна плътност на едрия агрегат. ρ защото ухапването- средна плътност на едрия инертен материал в парче. Индексът на междукристална празнота трябва да бъде минимален. По-ниската му стойност може да бъде получена чрез избор на оптимален гранулометричен състав на едрия агрегат. Грамотният състав на едрия инертен материал се установява в резултат на пресяване на изсушения едър инертен материал с набор от сита с отвори с размер 70; 40; двадесет; десет; 5 мм, като се вземе предвид неговият максимум д naibи минимално д naimразмер. Строшен камък- обикновено изкуствен насипен материал с незакръглени груби зърна, получен чрез раздробяване на скали, едър естествен чакъл или изкуствени камъни... За да определите пригодността на натрошен камък, трябва да знаете: истинската плътност на скалата, средната плътност на натрошения камък, средната насипна плътност на натрошения камък, относителната междугранична празнина и съдържанието на влага в натрошения камък Чакъл- рохкав естествен материал със заоблени, гладки зърна, образувани в процеса на физическо изветряне на скалите. За чакъла се прилагат същите изисквания, както и за натрошен камък. Добавки... Въвеждането на добавки в цимент, хоросан или бетонова смес е прост и удобен начин за подобряване на качеството на цимента, хоросана и бетона. Позволява значително да подобрят не само техните свойства, но и технически и експлоатационни показатели. Добавките се използват при производството на свързващи вещества, приготвянето на разтвори и бетонови смеси. Те ви позволяват да промените качеството на бетонната смес и самия бетон; влияе върху обработваемостта, механичната якост, устойчивост на замръзване, устойчивост на пукнатини, водоустойчивост, водоустойчивост, топлопроводимост, устойчивост на заобикаляща среда... Основните свойства на бетонната смес включват кохезия (способност да поддържа своята хомогенност без разслояване по време на транспортиране, разтоварване), еднородност, способност за задържане на вода (играе значителна роля при формирането на структурата на бетона, придобиване на якост, водоустойчивост и устойчивост на замръзване), обработваемост (способността му бързо с минимално използване на енергия за придобиване на необходимата конфигурация и плътност, осигурявайки производството на бетон висока плътност). Прясно приготвената бетонова смес трябва да бъде добре смесена (хомогенна), подходяща за транспортиране до мястото на монтаж, като се вземат предвид атмосферните условия, като същевременно устойчива на отделяне на вода и разслояване.  Задачата за проектиране и избор на състава на бетоновата смес включва подбора на необходимите материали (свързващо вещество и други компоненти) и установяване на оптималното им количествено съотношение. Въз основа на това се получава бетонова смес със зададени технологични свойства, както и най-икономичния и издръжлив бетон, отговарящ на проектните и експлоатационни изисквания с възможно най-ниска консумация на цимент. Следователно бетонната смес от проектирания състав трябва да има несегрегация, необходимата обработваемост, кохезия, а бетонът, изработен от тази смес, трябва да има необходимите свойства: плътност, якост, мразоустойчивост, водоустойчивост. Най-простият начин за проектиране на състава на бетонната смес е да се изчисли в абсолютни обеми, въз основа на предположението, че подготвената, положена и уплътнена бетонна смес не трябва да има кухини. Проектирането на състава се извършва с помощта на настоящите препоръки и регулаторни документи в следната последователност:

И коефициентът на добив на бетон:

Коефициент на добив на бетон β трябва да бъде в диапазона от 0,55 ... 0,75. Проектираният състав на бетоновата смес е посочен при пробни смеси. Те също така проверяват подвижността на бетонната смес. Ако подвижността на бетонната смес се окаже повече от необходимата, тогава вода и цимент се добавят към партидата на малки порции, като се поддържа постоянно съотношение V/Cдокато подвижността на бетонната смес стане равна на посочената. Ако мобилността се окаже по-голяма от посочената, тогава към нея се добавят пясък и едър агрегат (на порции от 5% от първоначалното количество), като се поддържа избраното съотношение V/C... Въз основа на резултатите от пробното дозиране се извършват корекции на прогнозния състав на бетоновата смес, като се има предвид, че в производствените условия използвания пясък и едър инертен материал са в мокро състояние, а едрият агрегат има известно водопоглъщане, потребление ( л документ

Важни мерки за по-нататъшно подобряване на водностопанското строителство са подобряване на качеството на работа, максимално намаляване на сроковете и намаляване на разходите за строителство, което е тясно свързано с рационалното използване на

Строителни материали строителни и облицовъчни камъни

документ

Недрата на Сахалинския регион съдържат значителни запаси от всички видове строителни материали. Проучени запаси и предполагаеми ресурси от магмени, метаморфни и седиментни скали, подходящи за използване като

Разширяване на използването на сглобяеми елементи на сгради и конструкции, сложна механизация на всички строителни и монтажни процеси и използване на поточна организация на работата

документ

Основата за индустриализацията на строителството на селскостопански съоръжения е разширяването на използването на сглобяеми елементи на сгради и конструкции, цялостната механизация на всички строителни и монтажни процеси и използването на поточната организация на работата.

Контрол на качеството на полимерните строителни материали чрез газова хроматография с използване на радиационно модифицирани сорбенти 05.23.05 Строителни материали и продукти

Реферат на дисертация

Отдел народна просвета на ИКДО "Инта"

Изследователската дейност като начин на познание

свойства и качества на материалите.

От опита на Степанова O.V.

учител МБДОУ No25 "Дъга"

Инта 2015г

1. Въведение

2. Организиране на експериментални дейности за запознаване с материалите и свойствата на обектите.

3. Форми на организиране на експериментална дейност.

4. Организиране на предметно-развиваща среда за развитие на търсеща и познавателна дейност.

5. Спазване на правилата за безопасност при организиране на експериментални дейности с деца предучилищна възраст.

6. Работа с родители

7. Приложения

Въведение

Когнитивната дейност е специфична човешка форма на отношение към околния свят, чието съдържание е взаимодействието на субект с обект, изградено по такъв начин, че този процес се отразява и възпроизвежда в мисленето. Резултатът от подобни дейности са нови знания за света.

Ролята на сетивните органи в развитието на познавателната дейност веднъж беше посочена от И. М. Сеченов, който ги нарече много образно „пипала“ или „информатори на мозъка“. Всъщност цялото човешко познание за околната среда се осъществява с участието на сетивата.

Детето се ражда с готови за функциониране сетивни органи (той вижда, чува, усеща докосване, мирише и много други), но към момента на раждането дейността на тези органи все още е изключително несъвършена и тяхното развитие, като цялостното развитие на детето като цяло изисква определени условия. Ето защо при отглеждането на деца е необходимо да се обърне голямо внимание на правилното развитие на зрителните и слуховите реакции.

Децата в процеса на своите дейности - в игра, в класове - трябва сетивно да познават свойствата на предметите (цвят, форма, тегло), да получават първични представи за размер, пространство, брой и т.н., като за това трябва да бъдат създадени благоприятни условия създадена. Обогатяването на сензорния опит на детето е важна родителска задача.

Резултатите от съвременните психолого-педагогически изследвания (Ю. К. Бабански, Л. А. Венгер, Н. А. Ветлугина, Н. Н. Поддяков, И. Д., Психичното развитие на децата в предучилищна възраст е значително по-високо, отколкото се смяташе досега. Така се оказа, че децата могат да научат не само външните, визуални свойства на околните предмети и явления, но и техните вътрешни връзки и взаимоотношения. В периода на предучилищното детство се формират способностите за начални форми на обобщение, умозаключение, абстракция. Такова познание обаче се осъществява от децата не в концептуална, а главно във визуално-образна форма, в процеса на дейност с познаваеми предмети, предмети. В хода на експерименталната познавателна дейност се създават такива ситуации, които детето разрешава чрез експеримента и, анализирайки, прави заключение, извод, самостоятелно овладявайки идеята за определен физически закон, явление.

Професор от Академията по творческа педагогика на Руската академия по образование Н. Н. Поддяков, след като анализира и обобщи своите богат опит изследователска работав системата Предучилищно образование, стигна до извода, че в детствоводещата дейност е експериментирането. Колкото по-малко е детето, толкова повече експериментира. Дори Л. С. Виготски каза, че дейността на малко дете може да се припише на експериментиране.

Тази идея обаче не беше приета от всички, идеята, че водещата дейност на децата в предучилищна възраст е играта, беше твърде стабилна. Междувременно енциклопедичният речник дава следното определение: „Играта е вид непродуктивна дейност, чийто мотив не е в резултатите, а в самия процес“. В ежедневния живот за игра се счита всяка дейност, която е противоположна на понятието „работа“: работата е това, което е полезно, а играта е това, което не е сериозно. Именно поради толкова опростени понятия дейността на бебето изглежда е игра.

Природата предоставя на децата си множество адаптации, които им позволяват да оцелеят от първите минути след раждането. Те могат да бъдат разделени на две групи: рефлекси и инстинкти. При животните броят на инстинктите е доста голям: това е търсене и получаване на храна, запазване на живота, търсене на сексуален партньор, размножаване, спасение от врагове, ежедневни и сезонни миграции, комуникация със собствени и извънземни видове и др.

Човекът, за разлика от животните, няма инстинкти при раждането. До най-малко седем години той не е в състояние да търси и получава храна за себе си, липсва му такъв важен инстинкт като запазването на живота. Има страх от смъртта, но това е емоция, а не инстинкт. Липсват и готови сложни поведенчески форми на животоспасяване в различни ситуации. Научава това постепенно, запомняйки как и защо гори, пада, натъртва, убожда, порязва. Човек има или рефлекси (отдръпване на ръката, отдалечаване от източника на опасност), или съзнателни реакции (изскачане, бягство, гасене на пожар), които се формират на по-късни етапи от онтогенезата в резултат на житейски опит.

Човешкото бебе е по-безпомощно от бебето животно и остава толкова по-дълго от своите „по-малки братя“. Природата направи две големи иновации на етапа на създаването на човека:

Създадена огромна банка памет под формата на човешки мозък - никой друг жив организъм няма равен по капацитет,

Инвестирах в човек необходимостта да заредя тази банка с база данни и да я зарежда самостоятелно, а не отвън, като компютър.

Така природата осигури на детето един-единствен инстинкт за натрупване на разнообразна информация за света, прехвърляйки всички други функции на възрастните в продължение на много години.

При децата реакцията към новостите е по-изразена, отколкото към храната. Специфичното мислене на децата, основано на разглеждането на предмети, се нарича мануално. Този термин е използван от И. П. Павлов и Л. С. Виготски. По-късно е заменен с термина ефективно мислене.

И така, притежавайки ръчно мислене, детето, детето манипулира предмети, запознава се с техните свойства и получената информация запълва все още почти празната банка памет.

Природата отне 20-25 години, за да попълни банката с памет - повече от продължителността на живота на повечето животни.

Експериментирането като детска дейност е разделено на няколко етапа:

Етап 1: Попълване на базата данни с основна информация за света - изучаване и запаметяване на свойствата на всички обекти, без никаква избирателност, без разделянето им на необходими и безполезни. Речта (езиковите стойности) се зареждат в паметта, информация за външен види свойствата на обектите в околния свят. По това време човек трябва да си спомни как изглежда всеки предмет, как звучи, какъв вкус и мирис има, какви тактилни и мускулни усещания създава, в какви варианти се появява и в какво се превръща при различни влияния. Този период продължава до около три години.

Етап 2: Установяване на причинно-следствени връзки, които съществуват между обекти и явления. Необходимостта от експериментиране става по-силна, а собствените действия стават по-амбициозни. Децата все още не са способни на умствено моделиране, поради което не могат да предвидят последствията от своите действия. На тази възраст децата все още не могат да оперират със знания в словесна форма, без да разчитат на визуализацията, затова се стремят сами да установят всички връзки. Продължителността на този период е приблизително 3 до 5 години.

Етап 3: Съзнателно експериментиране като начин за опознаване на света. Започвайки от петгодишна възраст, този период продължава цял живот. По това време се появяват нови начини за познание:

Получаване на знания в словесна форма от друго лице,

Установяване на модели чрез независими логически разсъждения.

Както доказа Н. Н. Поддяков, лишаването от възможността за експериментиране, постоянните ограничения на самостоятелната дейност в ранна и предучилищна възраст водят до сериозни психични разстройства, които продължават цял ​​живот, влияят негативно върху развитието и саморазвитието на детето и способността да се учи в бъдещето. Именно експериментирането е водещата дейност при малките деца.

Въпреки това, дълго време това не се взема предвид от системата на предучилищното образование, а независимите инициативи на децата се разглеждат като нарушение на дисциплината, тъй като не подлежат на контрол, всъщност са изпълнени с негативни последици.

Изходът от тази ситуация е в едно – в широкото навлизане на метода на организирано и контролирано детско експериментиране – у дома и в детската градина, индивидуално и колективно във всички видове дейности.

V учебен процеспредучилищна институция, образователното експериментиране е методът на обучение, който позволява на детето да моделира в съзнанието си картина на света въз основа на собствените си наблюдения, експерименти, установяване на взаимозависимости, модели и т.н. Експерименталната работа пробужда интереса на детето към изучаването на природата , развива умствените операции (анализ, синтез, класификация, обобщение и др.), стимулира познавателната активност и любопитството на детето, активира възприятието учебен материалпри запознаване с природен феномен, с основите на математическите знания, с етичните правила на живот в обществото и др.

Още в по-малка предучилищна възраст, опознавайки заобикалящия го свят, детето се стреми не само да разглежда предмета, но и да го докосва с ръце, език, мирише, почука и т.н. резултатите, получени по ефективен начин, сравняват ги, класифицират и правят изводи за ценностната значимост на физическите явления за човека и себе си.

Стойността на истинския експеримент, за разлика от умствения, се крие във факта, че страните на обект или реалност явление, скрити от пряко наблюдение, са ясно разкрити; развива се способността на детето да идентифицира проблем и самостоятелно да избира начини за решаването му; се създава субективно нов продукт. Експериментирането като специално организирана дейност допринася за формирането на цялостна картина на света на детето в предучилищна възраст и основите на неговото културно познание за света около него. Проследяването и анализирането на особеностите на "поведението" на обектите в специално създадени условия е задача на експерименталната дейност. За обозначаване на подобна форма на дейност по отношение на децата се използва понятието „детско експериментиране“, въведено от Н. Н. Поддяков. Подобно експериментиране е водещият функционален механизъм на творчеството на детето.

Обективният свят, нещата и играчките около детето са от особено значение за развитието на децата в предучилищна възраст. Именно в обективната дейност възниква познавателната дейност, формират се първите емоционални предпочитания. Задачата на учителя е да помогне на детето да влезе в обективния свят, да възпита ценностно отношение към обективния свят.

Проучванията в предучилищната педагогика (V.I. Логинова, G.N.Bavykina, N.A.Misharina и др.) показват, че педагогическото условие за възпитаване на ценностно отношение към обективния свят у децата в предучилищна възраст е системният характер на представите за предмета.

Основните компоненти, които осигуряват системния характер на представите на предучилищното дете по темата, са:

Структура на обекта;

Структурата и предназначението на части от предмета;

Материал (качества и свойства).

Артикулите са направени от различни материали... Всеки материал, било то плат или хартия, пясък, глина, пластмаса, метал, дърво, има свои собствени свойства и качества. Материалът може да бъде твърд, мек, гладък, студен, гъвкав, прозрачен, крехък, издръжлив... Защо един предмет е направен от този материал, може ли да бъде направен от друг материал? Комплексът от специфични характеристики - предназначението на даден предмет, неговата структура и материал - помага на детето да оперира с конкретни понятия.

При запознаване с различни материали има голямо поле за организиране на експерименталната дейност на дете в предучилищна възраст. В съответствие с програмата Детство детето се запознава с различни материали и техните свойства: плат, хартия, картон, желязо, стъкло, пластмаса, дърво, глина, пясък и др. Като правило материалът, от който е направен обектът, има редица характеристики. Тя може да бъде лека, прозрачна, лъскава, крехка, гладка. Ето защо е важно да научите детето да изолира всяко качество или свойство от комплекса от свойства и качества на даден обект.

Организиране на експериментални дейности за запознаване с материалите и свойствата на обектите.

Както всяка дейност, експериментирането се състои от структурни елементи като цел, идеал, предвиждане на начини за постигането й, контрол на процеса на дейност, включително взаимодействието на интелектуални, волеви и емоционални прояви на личността. Всеки един от тези елементи е необходим и неразделен компонент на експерименталния процес, непрекъснато проникващ в други. В тази връзка можем да заключим, че експериментирането стимулира интелектуалната активност и любопитството на детето.

Развитието на способността на децата да експериментират е определена система, която включва демонстрационни експерименти, провеждани от учителя в специално организирани дейности, наблюдения, лабораторни работиизпълнявани от деца самостоятелно в пространствено-обективната среда на групата. Всяка фундаментална природонаучна концепция, с която предлагаме да запознаем децата, е експериментално обоснована и изяснена за детето в процеса на наблюдение, мисловно и реално експериментиране. В процеса на експериментиране детето трябва да отговори не само на въпроса как го правя, но и на въпросите защо го правя така, а не иначе, защо го правя, че искам да знам какво да получа като резултат.

Целта на експерименталните изследователски дейности в процеса на запознаване с материали и свойства:

Помогнете на детето да овладее понятията за видовете въз основа на идентифицирането на основните характеристики.

задачи:

1. Да се ​​формира система от видови понятия при децата в предучилищна възраст.

2. Да развият собствен познавателен опит в обобщена форма с помощта на нагледни средства (еталони, символи, условни заместители, модели).

3. Разширете перспективите за развитие на търсещата и познавателната дейност на децата чрез включването им в мисловни, моделиращи и преобразуващи действия.

4. Да подпомага инициативността, интелигентността, любознателността, критичността, самостоятелността у децата.

5. Развийте емоционално-ценностно отношение към света около вас.

6. Развивайте вниманието, зрителната и слуховата чувствителност.

7. Разширете речника и обогатете речевата комуникация, основана на културните норми.

Съдържанието на експерименталната работа с деца:

1. Създаване на условия за развитие на интереса на децата към явленията и свойствата на околните предмети;

2. Запознаване с различни свойства на веществата (цвят, твърдост, мекота, прозрачност, здравина, еластичност и др.)

3. Насърчаване на познавателната активност и самостоятелността на децата.

4. Организиране на наблюдения на свойствата на обекти, близки до опита на децата.

5. Развитие на любопитството и подкрепа за инициативността на децата.

Създаването на условия за експериментална дейност на децата се представя като задача на определена програма от действията на детето да намери начини за постигане на целта. В същото време формулировката на проблема и методът за решаване на проблема се предлага от детето и включва прогнози, оценки и последователност от действия. Когнитивната дейност, приемаща експериментален и изследователски характер, предполага създаването на определени алгоритми, които са насоки за коригиране на собствената дейност на децата.

За експериментална изследователска дейност в процеса на запознаване със свойствата на материалите предлагаме експериментални карти, в които се вписват резултатите от експериментите. Тези карти ще помогнат на детето ви да разбере по-добре материала.

Има 3 вида карти:

1. Карти за деца от начална предучилищна възраст - целенасочено запознаване с материала въз основа на сензорни изследвания (гладкост - грапавост; твърдост - мекота; прозрачност - непрозрачност; накисване - задържане на вода; здравина - чупливост и др.)

2. Карти за деца от средна предучилищна възраст - изолиране на всяко качество или свойство, отделяне от придружаващите го при съпоставяне с противоположното качество.

3. Карти за по-големи деца в предучилищна възраст – детайлно сравнение на материали на базата на сравнение на разликата и общото.

(виж приложение 1)

Форми на организиране на експериментална дейност.

За експериментални изследователски дейности в процеса на запознаване със свойствата на материалите (по програма Детство) предлагаме следните модели за организиране на детски занимания:

1. За деца от начална предучилищна възраст образователен и игров модел: познавателната дейност придобива игров модел чрез поставяне на образователна цел в художествен образ.

Задачи: Осигуряване на интензивно усвояване на понятия, отразяващи природни закономерности чрез наблюдение, разглеждане на схеми и създаване на мотивация за учене чрез самостоятелно овладяване на методите на познавателна дейност, развитие на емоционална и интелектуална рефлексия.

1. Учене върху конкретна ситуация.

2. Симулационно моделиране.

3. Състезание и състезание.

4. Анализ на проблема.

5. Идентифициране на трудностите.

6. Декомпозиция на проблема в детайли.

7. Оценяване на решенията, търсене на логично решение.

принципи:

Самоизразяване, базирано на роли.

Самоувереност при преодоляване на проблеми.

Познавателната дейност придобива игров модел чрез поставяне на образователна цел в художествен образ. Темата на всеки урок има игрова структура и игров сюжет. Дейността завършва с обсъждане на процеса (последователността от действия, които са направили възможно постигането на резултата), игра и реални взаимодействия между децата и учителя, които осигуряват емоционален комфорт на участниците в дейността. Тази дискусия включва дизайна на експеримента.

Методи и техники:

Експериментални игри

Действия с материали

Разглеждане на схеми за експерименти, таблици.

Използване на енциклопедични данни.

Драматизация

2. За деца от средна предучилищна възраст: комуникативно-диалогов модел: развитие на самостоятелността и активна позиция на децата в процеса на изучаване на природните закони въз основа на включването им в диалози и общуване с субект и обект с различно съдържание .

Задачи: Развитие на способността за самостоятелно търсене на нови знания и самоопределяне в позицията и гледните точки на изследваните обекти, както и развитие на способността за декодиране на знаци и символи, съдържащи се в схематично изображение на експериментите. и експерименти, развитие на основите на критичното и рефлексивно мислене, дискусионната култура на децата.

1. Метод на обсъждане.

2. Редица комуникационни процедури.

3. Разпределение на ролите.

4. Запознаване в общуването с информацията.

5. Съжителство на несъответстващи линии.

6. Способност за критика.

7. Мотивация за намиране на решение.

8. Насърчаване на различни подходи към едно и също нещо.

9. Решаване на задачи от конкретен съдържателен план: осъзнаване на противоречията, актуализация на знанията, творческо преосмисляне.

10. Решаване на проблемите на организационното взаимодействие: разпределение на ролите, изпълнение на колективни задачи, последователност в обсъждането на проблемите, спазване на правила и процедури.

11. Учителят предоставя възможност: да се подготви за комуникация, да преразгледа цели, да избере решения, да разработи правила, да обмени цели, да идентифицира разногласия, да актуализира информация, да даде отдушник на чувствата, да разпредели функции, да използва различни средства, да даде време за размисъл, промяна хода на комуникацията, изяснявайте, насърчавайте.

принципи:

„Диалог на културите“; самоорганизация; поръчване.

В началото на урока учителят предоставя на децата информация, децата самостоятелно се договарят как да получат резултата, като използват картите на експерименталната дейност, предложени от учителя. Чрез избора различни опции, те заедно с учителя дефинират проблема, обсъждат го, анализират положителни или отрицателни резултати. Децата самостоятелно търсят оптималното решение на проблема, правят заключение. Проверявайки решението, те влизат в комуникация с учителя, доказвайки правилността на направения избор, което позволява да се получи най-добрият резултат.

При този модел на познавателна дейност крайният резултат не се обсъжда с децата. Това се случва в процеса на постигането му под формата на дискусии и обмен на мнения относно извършените от децата действия, което ще осигури постигането на резултата.

Методи и техники:

Проблемни ситуации

Метод на подбор (наблюдение, разговор, експеримент, описание и др.)

Въпроси, които стимулират самочувствието и самоконтрола на детето.

Организацията на търсещата и познавателната дейност на детето предполага наличието на комуникативни компоненти, които характеризират фокуса на общуването върху получаване на определени резултати, върху координиране на извършване на операции, върху разделяне на действията и тяхното интегриране и т.н. полезност - "да се говори по случая", е от регулиран характер, следва, ако е възможно, да изключва двусмисленото тълкуване на информацията.

В процеса на комуникация и обмен на информация съотношението на речта и мисленето придобива голямо значение, тъй като детето научава начина на познаване и използване на културните речеви стандарти в бизнес комуникация... Учителят трябва да контролира колко аргументирано детето изразява мислите си в процеса на комуникация, съдържаща речеви стандарти, тъй като образователната дейност включва преход от спонтанна реч към аргументация. Аргументацията поставя детето в позиция на избор, препроектиране речеви средстваи форми, които ще му позволят да постигне, от една страна, целта, а от друга страна, да разсъждава върху собствените си действия.

3. За деца от старша предучилищна възраст: експериментален изследователски модел - развитието на способностите на детето в процеса на действия с изучаваните материали в "лабораторни условия" като средство за опознаване на околния свят.

Задачи: Развитие на мисловни процеси, мисловни операции, овладяване на методите на познаване (учебни, търсещи), причинно-следствени връзки и връзки.

1. Представете концепцията.

2. Дайте контрастни примери.

3. Маркирайте значими знаци.

4. Видове задачи: формиране на понятия, тълкуване и обобщение, използване на понятия.

5. Нива на познание: понятия, идеи, факти.

6. Опира се на собствения си опит.

7. Организиране на съвместни дейности на децата.

8. Вземете предвид стъпките-етапи: събиране на данни (факти), характеристики на обекти, връзка с явления, условия на състоянието на обекта, свойства, експериментиране, обяснение, анализ на изследването.

9. От непознатото към известното.

10. Създаване на нови изгледи.

принципи:

Формулиране на проблема; търсене на факти; търсене на идеи; търсене на решения; търсене на знаци; независимост; алтернативни гледни точки; сблъсък на идеи; независимо планиране; връзка между правило и пример; алтернативни интерпретации.

Учителят определя проблема, обект, правила. Децата се учат да формулират концепция, да анализират проблем. Самостоятелно, с помощта на инструментите, предложени от учителя, децата търсят различни начини за решаване на проблема, като се фокусират върху правилата.

Децата самостоятелно поставят проблем или го търсят въз основа на опростена диаграма или визуална картина на изследваното свойство, самостоятелно описват провеждането на експеримента, излагат хипотетични предложения за начини за провеждане на експеримент, самостоятелно тестват средствата и методите насочени към разрешаване на ситуацията, а също и самостоятелно да прилагат получените резултати в живота. От детето се изисква да покаже способността да аргументира необходимостта от взетото от него решение относно начините за постигане на резултата и да го приложи в живота.

Методи и техники:

1. Въпроси на учителя, насърчаващи децата да поставят проблем.

2. Схематично моделиране на експеримента (създаване на схемата на провеждане).

3. Въпроси, които помагат за изясняване на ситуацията и разбиране на смисъла на експеримента, неговото съдържание и природни закони.

4. Метод, който стимулира децата да общуват.

5. Методът „първи опит“ за прилагане на резултатите от собствената изследователска дейност, чиято същност е определянето от детето на личностно-холистичния смисъл на извършените от него действия.

По-пълно познание за околната среда се предоставя на човек чрез възприятия, които отразяват обекти и явления в съвкупността от техните свойства. Сетивното познание на външния свят е основата и източникът на умствената дейност и речта на децата. Под влияние на речта характерът на възприятието се променя: детето постепенно започва да преминава от предметно-сетивно възприятие към семантично. Процесите на паметта също се променят.

В резултат на установяването на все по-силни връзки между първата и втората сигнални системи се преизгражда цялостното поведение на детето: играта му, взаимоотношенията с децата, отношението към околната среда стават все по-смислени и взаимосвързани. До третата година от живота речта постепенно се превръща в средство за комуникация не само с възрастните, но и с децата.

Експериментирането, както и играта, е естествен начин на учене в предучилищна възраст. Важно е детето на тази възраст да усети прякото въздействие върху себе си на тези предмети или явления; вижте, слушайте, докоснете, помирише, опитайте, експериментирайте.

Организиране на предметно-развиваща среда за развитие на търсеща и познавателна дейност.

Развиващата среда е комфортна, естествена, уютна среда, наситена с разнообразни сензорни стимули и материали за игра. Детето влиза в пряк контакт със заобикалящата среда, дава възможност да „разцъфтят” чувства, ръце и дух в собствената си дейност и движение. Специално организирана предметно-развиваща среда, която дава възможност за активна и творческа дейност, въздейства на всички сетива, съзнание и подсъзнание. Специално организираната среда е не само материал, подбран по определен начин, но и самият принцип на организиране на обективно-пространствения свят, който предполага абсолютната безопасност и сигурност на детето: всичко е на мястото си, забранява да се прави това, което заплашва дете или му пречи.

За да могат децата да провеждат експерименти и експерименти, в групата трябва да се организира подходяща предметно-развиваща среда. Такава среда е изградена на принципите, разработени от V.A.Petrovsky. То:

· Принципът на дистанция, определена позиция във взаимодействието на детето с различни материали, което помага да се открият техните свойства и качества;

· Принципът на активност, самостоятелност, който предполага откриване на свойствата и качествата на материалите, когато детето взаимодейства с предметите в групата;

· Принципът на емоционалност, индивидуален комфорт позволява на детето да почувства своята вътрешна, дълбока връзка с природата, която изпълнява функцията за създаване на вътрешен мир на човека, осъзнаване на неговата хармония в света на природата.

Учителят създава условия в групата, така че детето да може самостоятелно, в процеса на експериментиране, да интегрира познатите му методи или да конструира нови методи, или да изгради нов типбизнес партньорство с връстници.

Групата трябва да има зона за експериментиране с селекция от различни материали и предмети, направени от тези материали. Интелектуална зона с набор от дидактически и развиващи игри и енциклопедична литература, с набор от знаци, символи, схеми.

Спазване на правилата за безопасност при организиране на експериментални дейности с деца в предучилищна възраст.

Природата „знаеше“ предварително: ако инстинктът за самосъхранение първоначално е вложен в детето, то няма да експериментира - ще се страхува. Човек стига до идеята за самосъхранение чрез съзнанието. Разбира се, децата вече многократно са се сблъсквали с болезнени усещания, възникващи в хода на собствените им дейности, но ще минат много години, преди те не само да си спомнят различните неприятности, които са им се случили, но и да започнат мислено да моделират своите действия, да предвиждат последствията от тях. и активно избягвайте онези действия, които могат да имат нежелани последици. Едва тогава те ще започнат да спазват правилата за безопасност. Междувременно възрастните трябва да защитават децата в различни житейски ситуации. Но човек не може да отиде в другата крайност: като се презастрахова, лиши детето от възможността за саморазвитие.

В ежедневието самите деца често експериментират с различни вещества, стремейки се да научат нещо ново. Те разглобяват играчки, наблюдават падащи във водата предмети, опитват метални предмети с език при силна слана и т. н. Но опасността от такова "любителско изпълнение" се крие във факта, че предучилищното дете все още не е запознато с правилата за елементарна безопасност. Експериментът, специално организиран от учителя, е безопасен за детето и в същото време го запознава с различните свойства на околните предмети, със законите на живота на природата и необходимостта да ги вземе предвид в собствения си живот. . Първоначално децата се научават да експериментират в специално организирани дейности под ръководството на учител, след това необходими материалии оборудване за провеждане на експеримента се въвеждат в пространствено-обектната среда на групата за самостоятелно възпроизвеждане от детето, ако е безопасно за здравето му. В тази връзка в предучилищна образователна институцияекспериментът отговаря на следните условия:

Максимална простота на дизайна на устройствата и правилата за работа с тях;

Надеждност на работата на устройствата и недвусмисленост на получените резултати;

Покажете само съществените аспекти на едно явление или процес;

Ясна видимост на изследваното явление;

Възможността детето да участва в повторното провеждане на експеримента.

Детето трябва ясно да знае правилата за безопасност при използване на инструментите и оборудването, необходими по време на експеримента. (напр. 6 с помощта на нож, ножица за определяне на здравината на материала)

Работа с родители

Често родителите, защитавайки детето си, без да осъзнават важността на експериментирането за развитието на децата, формирането на неговата личност, следват най-простия път: забраняват и наказват. Този подход към ученето е в основата на авторитарната педагогика: възрастният винаги знае как да направи правилното нещо и постоянно информира детето за това. Той изисква детето да прави само това и го лишава от правото да греши, не му позволява да открие само истината. Задачата на груповите педагози е да предадат на родителите, че детските експерименти са израз на мисълта: нека децата да реализират заложената в тях програма за саморазвитие, възможността да задоволят нуждата от знания по ефективен и достъпен за тях начин - чрез самостоятелно изследване на света.

1. Обща лекция за особеностите на познавателната дейност в процеса на запознаване с различни материали на дете на съответната възраст с препоръки за създаване на развиваща се среда у дома.

2. Бележка за всяко семейство с кратко резюме на съдържанието на лекцията.

3. Избиране на подходящия референтен материал и поставянето му в родителския ъгъл.

4. Консултации по темата и индивидуални консултации, съобразени с особеностите на всяко дете.

5. Семинар – уъркшоп по организация на изследователската дейност на детето у дома.

Диагностика на развитието на експериментална и познавателна дейност при деца в предучилищна възраст.

Критерият за ефективността на детското експериментиране не е качеството на резултата, а характеристиките на процеса, който обективира интелектуалната дейност, познавателната култура и ценностното отношение към реалния свят.

За да разберете уменията на детето, е необходимо да се извърши следната диагностика:

Цел: Разкриване на уменията на детето да провежда изследване на свойствата на материала въз основа на картата за изследване.

Техника за диагностика:

Предложете изследователска карта на свойствата на материала (в съответствие с възрастта) и материал за изследване. Позволете на детето да провежда изследвания.

Как ще дефинирате свойството на даден материал?

Какви свойства ще дефинирате?

Какво направи?

Как да въведете получения резултат в картата за изследване?

Нива на развитие:

Ниско ниво: детето не приема целта на изследването, безпомощно е в очакването на резултатите от експеримента, не може да проведе експеримент, не прави заключения, не се интересува от експериментална дейност и играе.

Средно ниво: детето приема целта на изследването, в очакване на резултатите, чести грешки, което показва липса на знания, самостоятелно провежда изследване, заключенията се основават на видяното. Често децата не могат да идентифицират основния признак на обобщение. Те се занимават с експериментални дейности с удоволствие.

Високо ниво: детето приема целта на изследването, предвижда резултата от изследването, провежда самостоятелно изследователска дейност, прави правилните изводи. Занимава се с експериментални дейности с удоволствие. Задава много въпроси. Опитите да продължат да експериментират с други материали. Приложение 1

Експериментална изследователска дейност в процеса на запознаване със свойствата на материалите.

Материал	По-малка предучилищна възраст	Средна предучилищна възраст	Старша предучилищна възраст
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на пробата (хартия за писане)	1. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на хартия и картон. 2. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на хартия и дърво. 3. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на хартия и плат. 4. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на хартия и каучук.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на хартия различни сортове: писане, пейзаж, рисунка, тапет, восъчен.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на пробата (картон за ръчен труд)	1. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на картон и дърво. 2. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на картон и плат. 3. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на картон и гума. 4. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на картон и стъкло.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове картон: за ръчен труд, за опаковки (кутии), строителен картон.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на проба (парче дърво)	1. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на дърво и хартия. 2. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на дърво и картон. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на дърво и плат. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на дърво и метал.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове дървесина.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на пробата (метална плоча)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на метал и хартия. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на метал и каучук. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на метал и плат. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на метал и стъкло.	Определяне на качествата на даден материал въз основа на сравнение на различни видове метали: желязо, мед, алуминий.
Керамика	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на пробата (керамична плоча)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на керамика и картон. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на керамика и дърво. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на керамика и метал. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на керамика и каучук.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове керамика: фаянс, порцелан, глинена керамика.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на проба (парче от велосипедна тръба)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на каучук и дърво. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на каучук и плат. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на метали. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на гума и стъкло	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове каучук.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на проба (парче калико)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на плат и хартия. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на плат и метал. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на плат и кожа. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на плат и стъкло.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове тъкани: чинц, коприна, плат, лен, драперия.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на проба (кожено парче)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на кожа и хартия. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на кожа и плат. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на кожа и дърво. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на кожа и метал.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове кожа.
	Определяне на качествата на материала въз основа на сензорно изследване на пробата (стъклена плоча)	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на стъкло и картон. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на стъкло и дърво. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на стъкло и гума. Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на стъкло и метал.	Определяне на качествата на материала въз основа на сравнение на различни видове стъкла: прозоречно стъкло, цветно стъкло, кристал.

Изследвания

Изследователска карта номер 2 (средна предучилищна възраст)

Приложение 3

2 по-млада група.

Цел:Помогнете на децата да подчертаят основните качества и качества на стъклото: твърдо, прозрачно, не се намокри, чупи.

задачи:

1. Да помогнем на децата да подчертаят основните качества и качества на стъклото: твърдо, прозрачно, не се намокри, чупи се.

2. Продължете да преподавате, за да попълните експерименталните карти.

3. Да се ​​затвърдят знанията за схематични изображения отделни имотипредмет.

4. Развийте способността за извършване на действия по проучване.

5. Насърчавайте желание да помагате на другите.

Речеви задачи:

1. Фиксирайте думите в речта: твърди, прозрачни, крехки.
2. Продължете да се учите как да отговаряте с често срещани изречения.

Предишна работа:провеждане на опити за определяне на качествата на стъкло, хартия, дърво; попълване на експериментални карти.

Ход на урока:

Възпитател: Момчета, вижте кой дойде да ни посети днес: това е маймуната Анфиса. Здравей Анфиса. Защо си толкова тъжен?

Анфиса: Построих си нова къща. Много е красиво и уютно, но не мога да живея в него, защото е много студено в него.

Възпитател: Защо е студено в къщата ти, Анфиса?

Анфиса: Защото в къщата ми няма прозорци, само дупки по стените. Вятърът духа в къщата и летят снежинки.

Възпитател: Какво да правим, момчета?

Деца: Трябва да помогнем на Анфиса.

Възпитател: Как можем да помогнем на Анфиса?

Деца: Трябва да й направим прозорци.

Възпитател: А от какво можем да направим прозорци?

Децата предлагат ли материали за направата на прозорци?

Възпитател: А от какъв материал ще бъде най-добре прозорците? Първо, нека разберем защо имате нужда от прозорци в къща? Може би можете и без тях?

Деца: Прозорците са необходими, за да поддържат къщата топла и светла.

Възпитател: Кой материал е най-подходящ? Какво може да ни помогне да изясним този въпрос?

Деца: Експериментални карти.

Възпитател: Да вземем експериментални карти и да се опитаме да изберем правилния материал. Този материал вероятно може да се появи. Какво мислиш? (хартия)

Деца: Не, хартията няма да работи.

Възпитател: Защо?

Деца: хартията се намокря във вода, ако вали, се намокря. Хартията все още не е прозрачна, в къщата ще бъде тъмно.

Възпитател: Ще пасне ли едно дърво?

Деца: Не, няма да стане. Освен това не е прозрачен, ще бъде тъмен.

Анфиса: Вероятно няма да мога да живея в къщата си. Няма да имам прозорци.

Възпитател: Чакай, Анфиса, нашите деца ще изберат материала за вашите прозорци. Какъв материал е подходящ за прозорци?

Деца: Стъкло.

Възпитател: Защо?

Деца: Стъклото е твърдо, не се намокри, прозрачно, което означава, че ще бъде светло в къщата.

Анфиса: Стъкло? Какъв вид стъкло е? Не знам какво е стъкло.

Възпитател: Деца, можете ли да покажете чашата на Анфиса?

На масата има различни материали. Децата избират стъклени чинии от тях и ги показват на Анфиса.

Анфиса: Как разбра, че това е стъкло?

Деца: Той е гладък (поглаждане), плътен (прекарване на пръчка върху стъклото), прозрачен (гледащ през него).

Анфиса: (за съжаление) Няма да помня всичко това.

Възпитател: Ще ви дадем експериментална карта и можете да видите всичко на нея. Деца, кой може да даде на Анфиса стъклена карта?

Децата дават карта на маймуната.

Анфиса: Нещо е нарисувано тук, не разбирам.

Възпитател: Кой може да обясни на Анфиса какво е нарисувано тук?

Деца: тази икона показва, че стъклото е твърдо, това е прозрачно, това не се намокри.

Анфиса: Благодаря ви момчета. Ще тичам до магазина веднага и ще купя стъкло за прозорците си. Тогава ще ви поканя на почивка в моята къща. Сбогом (бяга).

Възпитател: Момчета, мислите ли, че помогнахме на Анфиса? Как й помогнахме? Беше ли трудно? Искате ли да помогнете на някой друг? Със сигурност ще помогнем на всеки, който се обърне за помощ към нас.

Приложение 4

Урок за запознаване с обективния свят.

Старша група.

Цел:Помогнете на децата да подчертаят основните свойства на подобни материали.

задачи:

1. Помогнете на децата да подчертаят основните свойства на подобни материали: хартия.
2. Продължете да се учите да подчертавате свойствата на материалите чрез изследване.
3. Подсилете способността за попълване на експерименталната карта.
4. Развийте способността за експериментално идентифициране на свойствата на материалите.
5. Развийте способността за работа в микрогрупа.

Речеви задачи:

1. Да се ​​научим да използваме конструкции на изречения - доказателства в речта: защото ..., защото ...
2. Продължете да се учите как да отговаряте, като използвате сложни и сложни изречения в речта.

Предишна работа:експерименти с хартия.

Ход на урока:

Възпитател: Момчета, деца от по-младата група се обърнаха към нас. Те молят за помощ и ги учат как да правят хартиени лодки, така че да се вливат в поток на улицата. Какво да правим?

Деца: Да помогнем на децата.

Възпитател: Как ще им помогнем?

Деца: Ще научим децата да правят лодки.

Възпитател: Знаете колко е важно да изберете материал за направата на даден предмет. За нас е много важно да изберем хартията, от която малчуганите ще правят лодки. Когато избирате материал, имайте предвид, че хартията трябва да е достатъчно мека, защото бебетата имат слаби пръсти и достатъчно здрави, за да не се разваля веднага лодката и децата да си играят с нея. Имаме няколко вида хартия: салфетки, албумни листове, хартия за рисуване, тапети. Предлагам ви да експериментирате, за да разберете какъв вид хартия работи най-добре. Най-добрият начин за работа е да се разделите на екипи. (Децата са разделени на екипи от 3-4 души.) Какво може да ни помогне в работата?

Деца: експериментална карта.

Педагог: Попълнете експерименталната карта и ще разберем как различните видове хартия са сходни и различни.

Възпитател: Какво оборудване ви е необходимо, за да работите? (Децата избират подходящото оборудване).

Децата провеждат няколко експеримента, за да открият различните свойства на хартията и да въвеждат данните в експерименталната карта.

Педагог: Какъв вид хартия е по-добре да посъветвате децата за занаяти?

Деца: Смятаме, че листът с албума работи най-добре.

Възпитател: Защо?

Деца: Салфетките са твърде меки, не се огъват добре, не поддържат формата си; Хартията Whatman е твърде твърда, не се огъва добре, тапетът е твърде хлабав, абсорбира добре водата. Всички видове хартия са напоени. Но салфетките се намокрят веднага, тапетът също бързо се намокри. Ватман и албумен лист се накисват по-дълго във вода. Следователно, от изброените условия, можете да изберете пейзажен лист. Не се накисва дълго време, сгъва се добре и се огъва. Ще бъде удобно за децата да строят и да играят с лодки.

Възпитател: Сега ви предлагам да почистите работното си място, да изберете листове с албуми от предложените материали и да отидете при децата, да ги научите как да правят лодки.

Приложение 5

Проект "Светът на метала"

Старша предучилищна възраст.

Цел:Научете децата да разпознават предмети, изработени от метал, да определят неговите качествени характеристики, свойства и да предоставят информация за човешката употреба.

Оборудване и материали:метални предмети, магнити, съд с вода, музикални инструменти, хартия, книги, илюстрации, експериментални карти.

Проектът се реализира чрез различни видове занимания за деца.

• Игра и разговор

Учителят кани децата да играят на играта „Намери правилния предмет“; те трябва да изберат метални предмети от наличните предмети.

Педагог: защо избрахте точно този предмет?

Децата обясняват защо смятат този конкретен предмет за метал.

След това те обсъждат заедно как хората добиват метал, какви метали са познати на момчетата. Децата разглеждат различни предмети, направени от различни метали.

• Експериментиране

Опит 1. Потопете гайката във вода. Потъва, което означава, че е по-тежък от водата.

Опит 2. Поставете гайката на батерията. Тя се загрява. Топлопроводим метал.

Опит 3. Преместете кламера с магнит. Металът има свойството да се привлича от магнит.

Опит 4. Спускаме кламера на дъното на съда с вода и установяваме дали водата пречи на работата на магнита.

Опит 5. На подноса има различни предмети, а децата използват магнит, за да открият кои от тях са железни.

Заключение: желязото се привлича от магнит. Данните се въвеждат в експерименталната карта.

• театър

С помощта на магнитен настолен театър децата разиграват приказката от Ш. Перо "Червената шапчица".

• Приказки

Заедно с децата се обсъжда в кои приказки има предмети или приказни герои, изработени от метал (Ленеен Дърводър, меч - кладенец, златно яйце и др.)

• Играта "Чудесна чанта"

Учителят прави гатанки за метални предмети, които са в чантата. Ако детето е познало правилно, предметът се изважда от чантата и децата обясняват защо е необходим.

• Изложба

По желание на учителя в групата родителите организират изложба на метални предмети. Изложбата работи от доста време, децата играят с предмети, учителят разказва от какво са направени, как човек използва метал, за което събира метален скрап.

• Детски дейности

Изложба на рисунки „Как металът помага на човек“.

Препратки:

1. Програма "Детство" Т. Н. Бабаева, З. А. Михайлова и др. "Детство - преса" Санкт Петербург 2006 г.

2. „Методически съвети към програмата „Детство”, изд. Т. Н. Бабаева, З. А. Михайлова "Детство - преса" Санкт Петербург 2001 г.

3. М. В. Крулехт "Детство в предучилищна възраст и създаденият от човека свят" "Детство - преса" Санкт Петербург 2005 г.

4. План - програма за възпитателна работа в детска градина. „Детство – преса” Санкт Петербург 2006г

5. I. E. Kulikovskaya, N. N. Sovgir Детски експерименти L. S. Kovenko Тайната на природата е толкова интересна Москва 2001 г.

6. М. М. Омега Забавна естествена история Москва 2003 г.

7. Л. И. Иванова Наблюдения и експерименти на околната среда в детската градина.

8. P. P. Molodova Художествена литература проучвания на околната средас деца. „Детство – преса” Санкт Петербург 2001г

9. Г. П. Тугушева, А. Е. Чистякова Експериментална дейност на деца от средна и старша предучилищна възраст "Детство - преса" Санкт Петербург 2008 г.

10. Екологични проекти в предучилищните образователни институции и начално училище... Съставено от T.V. Khabarova Syktyvkar 2004

Обща информация за материалите и техните свойства

КРАТКА ИНФОРМАЦИЯ ЗА СТРОИТЕЛНИ МАТЕРИАЛИ

Обща информация за материалите и техните свойства

Видове основни строителни материали. Основните строителни материали включват: гора, естествен камък, керамични материали и изделия, неорганични (минерални) свързващи вещества (цимент, глина, алабастър и др.) и продукти от тях, разтвори за зидария и мазилка, материали от изкуствен камък и продукти на основата на свързващи вещества, битумни и топлоизолационни материали, строителни метали, метал, изделия и бои и лакове. V последните временав строителството широко се въвеждат различни материали, направени на базата на пластмаса.

Основни свойства на строителните материали. За правилно приложениее необходимо да се познават физичните, механичните и химичните свойства на строителните материали, дадени по-долу.

Плътността е масата на единица обем материал в абсолютно плътно състояние без пори и кухини, kg / m 3,

където е масата на пробата, kg; - обемът на пробата в абсолютно плътно състояние, m 3.

Относителна плътност - съотношението на плътността на строителен материал в естественото му състояние (с пори) към плътността на абсолютно плътно тяло или съотношението на обема на материала в абсолютно плътно състояние към външния му обем в естествено състояние , отн. единици.,

Относителната плътност може също да бъде изразена като процент:

Насипната плътност е масата на единица обем насипен материал, излят във всеки контейнер без уплътняване.

Порьозността е степента на запълване на обема на материала с пори.

Относителната плътност и порьозността в сбора са равни на единица, т.е.

Или

Водопоглъщането е свойството на материала да абсорбира и задържа вода в себе си. Водопоглъщането се определя от разликата между масите на проба от материал в наситен с вода и в абсолютно сухо състояние и се изразява като процент от масата на сухия материал.

Влагата е водното съдържание на материала (тегловно), изразено в%.

Водопропускливостта е способността на материала да пропуска вода под налягане. Степента на водопропускливост се измерва с количеството вода, преминало за 1 s през 1 m 2 от повърхността на материала при дадено постоянно налягане.

Устойчивост на замръзване - способността на материала в състояние, наситено с вода, да издържа на многократно редуващо се замръзване и размразяване без забележими признаци на разрушаване и без значително намаляване на якостта. Издръжливостта на много строителни елементи зависи от устойчивостта на замръзване на материала.

Топлопроводимост - способността на материала да пренася топлинен поток през своята дебелина, което възниква, когато има температурна разлика на повърхностите, които го ограничават. Топлопроводимостта се измерва в килоджаули (kJ).

Общото количество топлина, kJ, преминало през оградата, може да се изрази с формулата

където е коефициентът на топлопроводимост на материала, kW / m · ° С;

Площ на оградата, m 2;

Дебелина на оградата, m;

Температурна разлика на противоположните повърхности на оградата, ° С;

Време, с.

Приемайки,,,, получаваме стойността на коефициента на топлопроводимост

което за даден материал зависи от неговата физични свойства(порьозност, влага, плътност и др.)

Топлинен капацитет - свойството на материала да абсорбира топлина при нагряване и да я отдава при охлаждане. Топлинният капацитет се измерва чрез стойността на коефициента на топлинен капацитет C (понякога наричан специфичен топлинен капацитет), който е количеството топлина в джаули, необходимо за нагряване на 1 kg от даден материал с 1 ° C.

Пожароустойчивост - способността на материалите да издържат на високи температури без разрушаване. По отношение на огнеустойчивостта строителните материали са разделени на три групи:

Негорими, (бетон, тухла), под въздействието на огън или висока температура не се запалват, не тлеят и не се овъгляват;

Трудни за изгаряне (фазер, асфалтобетон), под въздействието на огън или висока температура, трудно се запалват, овъгляват или тлеят; след отстраняване на огъня тлеенето спира;

Запалими (дърва и др.), възпламеняват се под въздействието на огън и продължават да горят или тлеят след отстраняване на източника на огън. Някои материали от тази група са запалими, когато са изложени на високи температури.

Огнеупорността е способността на материалите да издържат на продължително излагане на високи температури, без да се омекват и деформират.

Химическа устойчивост - способността на материалите да издържат на действието на киселини, основи, соли, разтворени във вода.

Якост - способността на материала да устои на разрушаване под действието на вътрешни напрежения, възникващи в него от натоварване или други фактори и причиняващи компресия, опън, срязване, огъване или усукване. Например, якостта на материала при натиск и опън се оценява чрез стойността на крайната якост R, Pa, определена по формулата

F е площта на напречното сечение на пробата, m 2.

По този начин якостта на опън е напрежението, съответстващо на натоварването, което причинява счупване на пробата.

Твърдост - способността на материала да устои на проникване (проникване) в него на друго, по-твърдо тяло.

Еластичността е способността на материала да се деформира и отново да възстановява първоначалната си форма и размер след отстраняване на натоварването, под въздействието на което се е променил по един или друг начин.

Пластичността е способността на материала под въздействието на натоварвания, действащи върху него, да променя размера и формата си в значителни граници без образуване на пукнатини и нарушаване на якостта и да поддържа приетата форма след отстраняването им.

Крехкостта е свойството на материала под въздействието на външни сили да се срутва внезапно, без предварителна деформация.

Произведените строителни материали трябва да отговарят държавни стандарти(GOST), които са официално одобрени документи, които съдържат Пълно описаниематериал, продукт или част. GOST установява изискванията, на които трябва да отговарят строителните материали, и правилата за тяхното приемане.

Горски материали

Дървена структура. При разглеждане на напречно сечение на ствола на дървото в него могат да се разграничат следните части: кора, камбий, самата дървесина и сърцевината.

Кората се състои от външен слой - кора и вътрешен слой - лико. Под ликовия слой има тънък слой камбий. Зад камбия има дебел слой дърво, състоящ се от поредица от тънки концентрични пръстени. Всеки такъв пръстен отговаря на една година от живота на дървото и се нарича годишен пръстен.

В центъра на багажника е ядрото. Борът, дъбът и кедърът имат по-тъмна сърцевина; при смърч, ела, бук централната част на ствола не се различава по цвят отвън и се нарича „узряло дърво“. Има дървесни видове, които нямат сърцевина (бреза; клен; елша); такива породи се наричат ​​беловина.

Свойства на дървото. влажност.Влагата оказва голямо влияние върху техническите свойства на дървото. Според степента на влажност дървесината се разграничава: мокра (влагата е по-висока от тази на прясно отсечената дървесина), прясно отсечена (влажност 35% или повече), въздушно суха (влажност 20-15%) и стайно суха (влажност 13-8%).

Свиване и подуване.Промяната в съдържанието на влага в дървесината води до промяна в обема й, което води до свиване или набъбване. Поради хетерогенността на структурата дървото изсъхва и набъбва в различни посоки неравномерно, което води до изкривяване или появата на пукнатини в конструкциите. Следователно, трябва да използвате дървесина със съдържание на влага, съответстващо на условията на неговата употреба; за това се извършва естествено или изкуствено сушене.

Механични свойства на дървото.Силата на дървото в различни посоки не е еднаква. По този начин якостта на опън на дървесината по протежение на влакното е 20-30 пъти по-голяма, отколкото напречно на влакното. Същото явление се наблюдава при компресиране на дървесина.

Основните дървесни видове, използвани в строителството.

В строителството най-често се използват иглолистни дървета: бор, смърч, лиственица, ела, кедър. Твърди дървета: дъб, бук, ясен, бреза, клен, чинар, круша и др. - се използват основно за производството на дограма и за интериорна декорациясгради. За запазване на ценни дървесни видове, където е възможно, и особено за временно и спомагателно строителство, трябва да се използват твърда дървесина като елша, липа, трепетлика и топола.

Обхват от горски материали. Кръглата дървесина, в зависимост от диаметъра си в горния край (сечена), се подразделя на трупи, подковарник и стълбове. Дървените трупи в горния разрез трябва да имат диаметър най-малко 120 mm, кутия за инструменти от 80 до 110 mm и парапет от 30 до 70 mm. Дървесината се получава от надлъжно рязанетрупи. В зависимост от качеството на дървесината и наличието на дефекти, нарязан дървен материал от иглолистни дърветаса разделени на 5 разновидности.

В строителството се използва дървен материал от следните видове (фиг. 2.1): плочи, четвъртини, плочи, дъски (широчина повече от двойна дебелина); пръти и греди (широчина не повече от двойна дебелина). В зависимост от чистотата на ръбовете плоскостите се делят на необрезни, полуострени и ръбирани.

Дължината на дъските и гредите е зададена от 1 до 6,5 м с градуировка 0,25 м. В зависимост от метода на обработка гредите се разграничават: двустранни - нарязани от две страни - и четири-битови - нарязани от четири страни .