SCENARIUSZ ZAJĘĆ Zabrzańskie Centrum Kształcenia Ogólnego i Zawodowego 41-800 Zabrze ul Piłsudskiego 58 Imię i nazwisko Grzegorz Florek Temat lekcji Stalowy dom jako przykład sztuki inżynierskiej i dziedzictwa kulturowego Zabrza Rok szkolny Klasa Ilość godzin Data Ocena i podpis nauczyciela lekcyjnych 2013/2014 1 1 24.10.2013 Założenie: Lekcja będzie przeprowadzona w terenie przy stalowym domu. Jest to lekcja łącząca edukację zawodową uczniów klas technicznych o profilu mechanicznym z procesem poznawania dziedzictwa kulturowego własnego regionu. Lekcja współprowadzono z miejscowym pasjonatem i historykiem Panem Dariuszem Waleriańskim. Cele lekcji Cel główny 1. Poznanie przez uczniów własnego regionu z jego dziedzictwem kulturowym. 2. Zapoznanie uczniów z ideą funkcjonalizmu - tworzenia przestrzeni mieszkalnej dla prostego robotnika w początkach XX wieku. 3. Górny Śląsk - Zabrze jako ważny ośrodek rozwoju przemysłu. 4. Zapoznanie uczniów z procesem łączenia materiałów stalowych z użyciem nitowania 5. Zapoznanie uczniów z narzędziami stosowanymi przy pracach montażowych. Cele operacyjne Po zakończeniu lekcji uczeń: Zna 1. Podstawowe założenia funkcjonalizmu na Śląsku. 2. Stalowy dom jako element dziedzictwa kulturowego Zabrza oraz Górnego Śląska. 3. Narzędzia oraz technologie łączenia przy pomocy nitów. 1
Umie 1. Omówić skrócie proces łączenia stali przy pomocy nitów. 2. Ocenić stan powierzchni elementów stalowych. 3. Rozróżnić sprzęt i narzędzia do procesu nitowania. 4. Scharakteryzować stalowy dom oraz jego znaczenie dla regionu i miasta. Metody kształcenia 1. Wycieczka do stalowego domu. 2. Prezentacja historyczna Pana Dariusza Waleriańskiego. 3. Prezentacja metody łączenia z użyciem nitów. 4. Praktyczne zapoznanie z elementami nitowanymi występującymi w konstrukcji domu. 5. Praktyczne zapoznanie ze procesem zużycia elementów stalowych. 6. Pogadanka na temat dziedzictwa kulturowego Zabrza oraz regionu Środki dydaktyczne: 1. Prezentacja Pana Dariusza Waleriańskiego omawiająca historię stalowego domu 2. Pogadanka Historyk nauczyciel - uczniowie. 3. Stalowy dom. 4. Nitownice ręczne, nity. 5. Zeszyt przedmiotowy, długopis. 6. Aparaty fotograficzne 2
Ogniwa lekcji Lekcja 1 I. Część organizacyjna Przywitanie uczniów, sprawdzenie obecności, przedstawienie gościa. II. Część wstępna 1. Wprowadzenie do tematu. 2. Podanie tematu lekcji: Stalowy dom jako przykład sztuki inżynierskiej i dziedzictwa kulturowego Zabrza III. Część zasadnicza Cześć zasadnicza stanowi podstawę merytoryczną oraz zawiera materiały dydaktyczne dla uczniów. 1. Prezentacja historyczna Pana Dariusza Waleriańskiego. Założenia historyczne: Stalowy dom jest dziedzictwem kulturowym i przemysłowym Górnego Śląska. Choć w Zabrzu jest ich kilka to jeden wybitnie ukazuje swoje metalowe oblicze, to dom przy dawnej ul. Friedhofstrasse, czyli dzisiejszej Cmentarnej. Powstał on w roku 1927 i jest prawdopodobnie najstarszym takim obiektem w Europie. Powstał on jako eksperyment architektoniczny i technologiczny. Sama idea budowy metalowych obiektów zrodziła się w pierwszej połowie XIX wieku w wyobraźni Jamesa Bogardus a, który chciał stworzyć łatwą do skonstruowania przestrzeń mieszkalną przeznaczoną dla prostego robotnika, natomiast w Europie przejęcie i wdrożenie pomysłu amerykańskiego architekta było efektem rozwoju nowej formy architektonicznej - funkcjonalizmu, który na Śląsku zawitał w latach dwudziestych XX wieku. Sukces budowlany zachęcił koncern hutniczy Oberhutten z Gliwic (do którego w tym czasie należała Huta Donnersmarck z Zabrza), do umieszczenia w swoim firmowym katalogu 11 wariantów stalowych domów, jednak w praktyce okazały się one mało komfortowe w eksploatacji. Stalowy dom - w 90 % wykonany jest ze stali - to 8 metalowych ścian połączonych za pomocą spawów i wykończonych za pomocą tynków, czterospadowego dachu i ocieplenia wnętrza ceglanymi ścianami. Zakończenie prac przypadło na 12 sierpnia 1927 roku. 3
Dom powstał bardzo szybko, bo zaledwie w ciągu zaledwie 26 dni nakładem pracy 16 robotników. Dom jest zbudowany z ośmiu metalowych ścian odlanych w Hucie Donnesmarck - posiada piwnicę i składa się z dwóch kondygnacji, na których znajdują się po dwa mieszkania o metrażu do 50 m. kw. W każdym mieszkaniu są dwa pokoje, liczące kolejno 22,35 m. kw. i 11,35 m. kw. oraz 15-metrowa kuchnia. W gotowym budynku mogły zamieszkać cztery rodziny. Początkowo ubikacje były wspólne i znajdowały się przy wejściu do klatki schodowej. W późniejszym okresie, lokatorzy wydzielili toalety z kuchni, a w tym miejscu wygospodarowali komórki. Dom, dawniej w świetnej kondycji, dziś faktycznie przedstawia obraz zużytej puszki po konserwie, niszczeje, a jest jednym z ciekawszych elementów Zabrza warta zobaczenia. 4
5
2. Omówienie stalowej konstrukcji domu wykonanego z użyciem technologii nitowania. Przypomnienie wiadomości na temat połączeń nitowych. Nit jest metalowym elementem konstrukcyjnym używanym przy nitowaniu, czyli łączeniu ze sobą różnych elementów konstrukcyjnych, najczęściej płaskich m.in.. fragmentów blach, tworzyw sztucznych, materiałów niemetalowych. Nity są elementami pracującymi zwykle na ścinanie. Połączenie nitowe to nierozłączne połączenia elementów zwykle przy pomocy nitów w postaci trzpienia walcowego z łbami. Proces nitowania przez długi czas był najważniejszą metodą łączenia metalowych elementów konstrukcyjnych. Obecnie, z uwagi na prostszą technologię wykonywania połączenia nitowe zostały wyparte przez połączenia spawane i zgrzewane. Nitowanie stosuje się do łączenia blach, kształtowników, dźwigarów, wsporników, wiązarów a także do nierozłącznych połączeń różnego typu części maszyn. Przy nitowaniu na zakładkę arkusze blachy są zawijane na krawędziach i przy dużej gęstości nitów, można uzyskać wysoką szczelność połączenia. Pozwala to na stosowanie nitów przy budowie różnego rodzaju zbiorników, także ciśnieniowych. Nitowanie dzielimy na: - zwykłe, kiedy obydwa łby nitu występują ponad powierzchnię nitowanych części, - rurkowe, - kryte, kiedy łby nitów są schowane równo z powierzchnią łączonych części. Ponieważ ten typ nitowania ma gorsze właściwości wytrzymałościowe bywa stosowany tylko w ostateczności. Wprawdzie połączenie nitowe jest przynajmniej częściowo połączeniem ciernym, to obliczenia wytrzymałościowe połączeń nitowych dokonuje się zakładając, że to nit lub ich grupa przenosi całe obciążenie. Nity najczęściej pracują na rozciąganie lub ścinanie i te warunki konstruktor musi uwzględnić projektując połączenie nitowe. 6
3. Pytanie sprawdzające mające na celu sprawdzenie przygotowania uczniów do wykonywania ćwiczeń. Uczeń, odpowiada posiadając wiedzą z poprzednich zajęć. Możliwe pytania: - Co sądzisz o stalowym domu? - Czy stalowy dom może być obiektem reprezentacyjnym Zabrza? - Jakie zakłady zabrzańskie uczestniczyły w procesie budowy domu? - Jakie materiały użyto do wykonania konstrukcji? - Czym najczęściej zanieczyszczona jest powierzchnia metali? - Jakie zadania powinno spełnić właściwe oczyszczenie powierzchni metalu? - Jak można podzielić metody oczyszczania powierzchni? - Jak łączone są elementy ścian? - Czy potrafisz scharakteryzować proces nitowania? - Czy znasz narzędzia do nitowania? - Jakie są nity? 4. Część praktyczna lekcji. Omówienie i przeprowadzenie ćwiczeń praktycznych Ćwiczenia praktyczne związane z udokumentowaniem dziedzictwa kulturowego i przemysłowego regionu, rozpoznaniem stopnia zużycia powierzchni stalowych, rozpoznaniem połączeń nitowych. Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia zostaną omówione zakres oraz technika wykonania ćwiczeń z uwzględnieniem obowiązujących przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. Ćwiczenie 1 Temat: Sporządź dokumentację fotograficzną obiektu do celów historycznych. Omówienie ćwiczenia oraz formy jego przeprowadzenia. Uczniowie z użyciem aparatów fotograficznych wykonują dokumentację obiektu.. Sposób realizacji ćwiczenia: 1) Przygotuj aparat, 2) Wyselekcjonuj odpowiednie kadry oraz miejsca, detale ukazujące piękno obiektu, 3) Zapisz wyniki swojej pracy, 7
4) Zaprezentuj wyniki swojej pracy. Nauczyciel dokonuje oceny poprawności wykonywanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania-uczenia się: - pokaz z objaśnieniem, - ćwiczenia praktyczne. Środki dydaktyczne: - aparat fotograficzny, - stalowy dom, - zeszyt przedmiotowy, długopis. Ćwiczenie 2 Temat: Sporządź dokumentację fotograficzną obiektu ze stromy konstrukcyjnej oraz dydaktycznych. Omówienie ćwiczenia oraz formy jego przeprowadzenia. Uczniowie z użyciem aparatów fotograficznych wykonują dokumentację obiektu.. Sposób realizacji ćwiczenia: 1) Przygotuj aparat, 2) Wyselekcjonuj odpowiednie kadry oraz miejsca, detale ukazujące połączenia nitowe oraz zużycie elementów stalowych, 3) Zapisz wyniki swojej pracy, 4) Zaprezentuj wyniki swojej pracy. Nauczyciel dokonuje oceny poprawności wykonywanego ćwiczenia. Zalecane metody nauczania-uczenia się: - pokaz z objaśnieniem, - ćwiczenia praktyczne. Środki dydaktyczne: - aparat fotograficzny, - stalowy dom, - zeszyt przedmiotowy, długopis. 8
IV. Zakończenie lekcji Podsumowanie lekcji przez nauczyciela oraz historyka. Krótka prezentacja wykonanych zdjęć oraz pogadanka ta tematy historyczne, prezentacja ciekawostek i anegdot Pana Waleriańskiego. Podziękowanie i pożegnanie historyka. Powrót do szkoły. V. Źródła do wykorzystania w pracy: - Materiały z forum internetowego, www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1442459 - Górnośląskie konstrukcje stalowe, forum.gkw24.pl/viewtopic.php?t=837 - Stalowe domy w Zabrzu, www.zobaczslaskie.pl/stalowe-domy-w-zabrzu,d303.html - Materiały informacyjne Dariusz Waleriańskiego - Książki związane z Podstawami Konstrukcji Maszyn wydawnictw WSIP, REA, itp. (do wyboru przez nauczyciela) - Katalogi nitownic, nitów 9