Урок на тему: «Занимательное материаловедение»

урок-игра

«Занимательное материаловедение».

Цели: 
1. Обобщить, систематизировать и обеспечить повторение базовых понятий материаловедения, с которыми обучающиеся познакомились на предыдущих уроках. 
2. Способствовать развитию практического опыта, необходимого для работы в небольших группах. 
3. Способствовать формированию навыков принятия решения, анализа информации и способности излагать свою точку зрения и ведения дискуссии. 
Участники и действующие лица: ведущий, две команды, 3 члена жюри. 
Предварительная подготовка: Заранее происходит разделение на группы. Даётся задание: придумать название команды, выбрать капитана. Повторите темы курса материаловедения от понятия о науке материаловедение до механических свойств, определяемых при ударных испытаниях, а также испытание на жидкотекучесть. Маркировка различных сталей. 
Оборудование: Карточки заданий: «Кроссворд», «Карточка марок сталей», «Список слов», «Задания для ящика». Ящик Пандоры. Бланки для жюри. 

Ход урока 
Ведущий: 
Сегодня мы предлагаем вам, принять участие в игре, которую мы назвали «Занимательное материаловедение». 
Представляю вам наше жюри: 
1.  председатель жюри. 
2.  член жюри. 
3.  член жюри. 
А теперь хочу представить вам две команды участников нашей игры, команда «………» и команда «……..». 
Команды поприветствуйте друг друга. 
После приветствия ведущий объявляет конкурсы. 
1-й конкурс - разминка. 
Ведущий задаёт вопросы для разминки: 
Вопросы первой команде: 
1. Внутреннее устройство материала (Структура) 
2. Способность материала разрушаться без предварительной пластической деформации (Хрупкость) 

3. Процесс перехода вещества из жидкого в твёрдое состояние (Кристаллизация) 
4. Разница между фактической и теоретической температурой кристаллизации называется (Степенью переохлаждения)

5. Пустой узел кристаллической решётки (Вакансия)

Вопросы второй команде: 
1. Структура, наблюдаемая с помощью микроскопа (Микроструктура) 
2. Способность материла выдерживать напряжения не разрушаясь под действием приложенных сил (Прочность) 
3. Процесс смены кристаллической решётки металла в твёрдом состоянии (Перекристаллизация) 
4. Температура, при которой энергия Гиббса жидкого и твёрдого состояния равны (Равновесная) 
5. Дефекты размеры, которых малы в одном измерении (Поверхностные)

2-й конкурс - Решить кроссворд. 
Кроссворд для первой команды. 
1.  Способность сопротивляться кислотам называется. 
2.  Способность материалов в расплавленном состоянии давать жидкую хорошо текущую струю и хорошо заполнять форму называется. 
3.  Древовидный кристалл. 
4.  Способность материала сопротивляться хрупкому разрушению. 
5.  Она связана с активным движением дислокаций. 
6.  Явление упрочнения металла в процессе пластической деформации называется. 
7.  Взаимное уничтожение межузельных атомов и вакансий, движущихся по кристаллу называют.

 Кроссворд для второй команды. 
1. Способность материала сопротивляться окислению при нагреве называют. 
2. Процесс зарождения и развития в металле трещин приводящие к разделению его на части. 
3. Количество циклов, которые проработает материал от появления усталостной трещины до полного разрушения называется. 
4. Она определяется как работа, затраченная на пластическую деформацию материала. 
5. Все изменения тонкой структуры и свойств (в деформированном металле), которые не сопровождаются изменениями микро структуры называют. 
6.  Форма, в которую наливают металл. 
7.  Кристалл неправильной внешней формы. 

3-й конкурс - Расшифровка марок сталей. 
Игрокам выдаются карточки заданий и коллективно нужно написать расшифровку марок сталей. 
Карточка заданий для первой команды. 
Расшифровать данные в задании марки конструкционных сталей.

а)    Ст. 1 кп -                      г) 65 Г -                         ж) Г 13 - 
б)   А 11 -                           д) 30 ХГСА - 
в)    10 кп -                         е) ШХ 15 - 

Эталон ответа: 
а) Ст. 1 кп - сталь конструкционная, углеродистая обыкновенного качества, с гарантированными механическими свойствами без гарантии химического состава группа А, 1-й категории, кипящие. 
б) А 11 - сталь конструкционная, автоматная, содержание углерода 0,11%, с повышенным содержанием серы и фосфора. 
в) 10 кп - сталь конструкционная, углеродистая, качественная, с содержанием углерода 0,1%, кипящая. 
г) 65 Г - сталь конструкционная, углеродистая рессорно-пружинная с содержанием углерода 0,65%, с повышенным содержанием марганца. 
д) 30ХГСА - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием углерода 0,3%, хрома, марганца, кремния каждого до 1,5%. 
е) ШХ 15 -  сталь конструкционная, шарикоподшипниковая, со средней массовой долей хрома 1,5%, с содержанием углерода около 1%. 
ж) Г 13 -  сталь конструкционная, высокомарганцовистая с содержанием углерода около 1% и содержанием марганца 13%. 
Карточка заданий для второй команды. 
Расшифровать данные в задании марки конструкционных сталей. 
     а) В Ст. 2 -                        г) 65 Г -                         ж) Г 13 - 
     б) А 20 -                           д) 12Х2Н4А - 
     в)30 -                                е) ШХ 20 СГ - 

Эталон ответа: 
а) В Ст. 2 - сталь конструкционная, углеродистая обыкновенного качества, с гарантированными химическим составом и механическими свойствами группа В, 2-й категории, спокойная. 
б) А 20 - сталь конструкционная, автоматная, содержание углерода 0,2%, с повышенным содержанием серы и фосфора. 
в) 30 - сталь конструкционная, углеродистая, качественная, с содержанием углерода 0,3%, спокойная. 
г) 65 Г - сталь конструкционная, углеродистая рессорно-пружинная с содержанием углерода 0,65%, с повышенным содержанием марганца.

д) 12Х2Н4А - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием углерода 0,12%, хрома 2%,        никеля 4%. 
е) ШХ 20 СГ - сталь конструкционная, шарикоподшипниковая, со средней массовой долей хрома 2%, кремния и марганца до 1,5%, с содержанием углерода около 1%. 
ж) Г 13 -  сталь конструкционная, высокомарганцовистая с содержанием углерода около 1% и содержанием марганца 13%. 

4-й конкурс - Непроизвольная память. 

Приглашают по 1 человеку от каждой команды. Вам будет предложено по 2 задания, причём сначала текст задания, а потом указание, что вы должны сделать. После того, как прочтёте текст задания, закройте его рукой и отвечайте на вопрос к нему. Отвечайте быстро. 
Задание для игрока первой команды. 
1.  Укажите, в каком из слов: зерно, базис, структура, материал, упругость есть буква «Л»? (Материал) 
2.  В перечне слов: окалиностойкость, жидко текучесть, прочность, хладостойкость, что относится к механическим свойствам. (Прочность) 
Задание для игрока второй команды. 
1. Укажите, в каком из слов: ковкость, базис, структура, твёрдость, упругость есть буква «З»? (Базис) 
2.  В перечне слов: окалиностойкость, жидкотекучесть, прочность, хладостойкость, что относится к технологическим свойствам. (Жидкотекучесть). 

5-й конкурс - Разбор понятий. 

Из предложенного списка одна команда выбирает понятия, относящиеся к механическим свойствам, а другая относящиеся к технологическим свойствам. 
Цвет, ударная вязкость, окалиностойкость, жаропрочность, ковкость, износостойкость, кислотостойкость, прочность, хладостойкость, обрабатываемость резанием, пластичность, жидко текучесть. 

1.      Эталон ответа: 
Механические свойства: 
1. Ударная вязкость. 
2. Прочность. 
3. Пластичность. 
         Технологические свойства: 
1. Ковкость. 
2. Обрабатываемость резанием. 
3. Жидкотекучесть. 

6-й конкурс - Ящик Пандоры. 

2.      Этот конкурс предназначен для капитанов. Капитаны команд поочерёдно должны достать из «Ящика Пандоры» задание и выполнить его. 
Задания, находящиеся в ящике: 

1. Сущность испытания на растяжение. 
            2. Сущность испытания на твёрдость. 
            3. Сущность испытания на ударную вязкость. 
            4. Сущность испытания на жидкотекучесть. 
По каждому испытанию, необходимо рассказать на какой установке оно проводится, и в чём его сущность. 
Ну, вот наша игра и подошла к концу, а теперь попросим членов жюри объявить победителей. 
На протяжении всего мероприятия жюри заполняло таблицу. 
Сводная оценка результативности

Какая же команда одержала победу?  Победила команда «……..». 
Проводится анализ игры: восприятие игры студентами, положительные и отрицательные стороны хода игры, возникшие трудности, даётся оценка деятельности участников игры и обсуждаются возможности совершенствования.