Преподавание раздела "Графика" в 8 классе

Пришедшая на смену египетской культура Древней Греции оставила нам имена не только великих скульпторов, поэтов и философов, но и великих математиков — это Фалес из Милета, Пифагор из Самоса, Евклид из Александрии, Архимед из Сиракуз. Перечень могут продолжить Апполоний Пергский и Менелай Александрийский, известные своими трудами по геометрии и тригонометрии. Римский архитектор и инженер Витруви

й, обобщая и развивая опыт греческого и римского зодчества, использовал непременные составляющие любого проекта — три вида изображений: ихнографию (план сооружения), ортографию (вид спереди) и сценографию (изображение в перспективе).

Новое развитие теории изображений произошло лишь в эпоху Ренессанса (XIII —XVI вв. н.э.). Возрождение античной культуры вызвало потребность достоверного изображения окружающего мира. Поиски сущности правильного изображения привели к использованию математики, законов геометрии и открытию закономерностей перспективы.

Выдающийся немецкий живописец и график Альбрехт Дюрер (1471 — 1528) не только впервые изложил основы евклидовой геометрии и описал построение геометрических фигур, но и заметно развил теорию пространственного изображения.

Особое место в формировании современных способов отображения геометрических форм объектов окружающего мира занимает французский ученый и инженер Амедео Франсуа Фрезье (1682— 1773). Его труды можно считать первыми фундаментальными пособиями по основам начертательной геометрии. Фрезье Пользовался различными приемами проецирования, приводил примеры проецирования на две взаимно перпендикулярные плоскости, применял для определения истинного вида фигуры способы преобразования чертежа. Многие использованные им понятия. И приемы современны и поныне.

Возникновение начертательной геометрии как науки об изображении пространственных геометрических форм на плоскости связывают с именем французского математика и инженера Гаспара Монжа (1746—1818). Выдающиеся способности позволили сыну торговца скобяными товарами в бургундском городке Бон, пробившись через все сословные преграды, стать в 24 года заведующим кафедрами математики и физики в Королевской военно-инженерной школе в Мезьере, а в 34 года быть избранным членом Парижской академии наук.

В 1795 г. в Париже для подготовки преподавателей была открыта Нормальная школа, значительный объем в программе, которой занимали предметы, связанные с теорией и практическим приложением начертательной геометрии. Первый курс начертательной геометрии в этой школе читал Монж. Стенограммы его лекций были напечатаны в 1795 г. в журнале Нормальной школы, а в 1799 г. вышли отдельной книгой. Это был первый учебник, где начертательная геометрия была заявлена как самостоятельная наука.

Первые достоверные сведения о применении чертежей в России относятся к XVI веку. Например, в описи царского архива за 1574 год можно прочесть следующее:

"Ящик 57. А в нем чертежи Лукам Великим и Псковским пригородкам с литовским городом Полотцком " .

На рис. 2 приводится изображение оружейного двора в Тобольске. Оно взято из "Чертежной книги Сибири". С позиции сегодняшнего дня подобные чертежи выглядят несколько примитивными, но для того времени они были весьма значимыми для градостроения, а главное, их полностью воспринимали сами строители.

Большим стимулом к развитию графической культуры в России явилась деятельность Петра I. Сам Петр любил чертить и делал это прекрасно. Вернувшись из Голландии, где он работал на кораблестроительных верфях, Петр привез диплом, где значилось: "Корабельную архитектуру и черчение планов изучил основательно и уразумел эти предметы в такой степени, сколько мы сами их разумеем".

В 1709 году Петр I издал Указ: "Все прожекты зело исправны быть должны, дабы казну зряшно не разорять и Отечеству ущерба не чинить".

Сподвижник царя Петра генерал-фельдмаршал граф Яков Брюс в своей книге "О геометрии вообще" (Москва, 1709) не только учит правилам черчения, но и поучает, как лучше это сделать: "Инженеры без умения меры художества не возмогут ни правых чертежей зделати, ниже без порока что основати. Сего искусства надобность и польза простирается тако далеко, что по истинне сказати возможно, что ничего в свете есть, еже бы не возмогло оным преодалено и зделати быти".

Первым русским ученым, связавшим свою судьбу с начертательной геометрией, был Яков Александрович Севастьянов (1796— 1849) — профессор Корпуса инженеров путей сообщения и автор переводных и оригинальных трудов.

Начертательная геометрия как фундаментальная дисциплина была введена в программы многих учебных заведений — Инженерного и Артиллерийского училищ, Санкт-Петербургского и Московского университетов, Императорского Московского технического училища и др. В 1822 г. курс начертательной геометрии в Казанском университете читал Н. И. Лобачевский. Однако ведущее положение в подготовке кадров и развитии начертательной геометрии в России XIX в. сохранял Корпус инженеров путей сообщения, где учились и передавали знания следующим поколениям внесшие заметный вклад в науку А. X. Редер (1809—1873), Н. П.Дуров (1834—1879), Н.И.Макаров (1824—1904), В.И.Рынин (1877 — 1942). В области начертательной геометрии 14 классических трудов создал Валериан Иванович Курдюмов (1853— 1904).

В XX в. черчение следовало за техническим прогрессом, т. е. существенный и быстрый рост потребности в чертежах обусловил совершенствование приемов изображения, а также используемых технологий и оборудования. Например, если в начале века для хранения и размножения использовали чертежи, выполненные тушью на тонком батисте, то в середине века стало возможным оперативно изготавливать необходимое число копий с оригинала, вычерченного карандашом на листе бумаги.

Качественные изменения в способы передачи информации геометрического характера внесли компьютеры, оснащенные специальными графическими программами. Стало возможным выполнять и размножать чертежи, используя компьютер, вводить в память компьютера чертежи, выполненные вручную, сохранять информацию на магнитном носителе и передавать эту информацию непосредственно на технологическое оборудование, предназначенное для изготовления моделей или готовых деталей. Компьютер позволяет получить любое изображение объекта, т.е. обеспечивает возможность «рассматривать» его со всех сторон.

Однако прогресс никак не умаляет значения начертательной геометрии и черчения, которые В. И. Курдюмов определил следующим образом: «Если чертеж является языком техники, одинаково понятным всем народам, то начертательная геометрия служит грамматикой этого мирного языка, так как она учит нас правильно читать чужие и излагать на нем наши собственные мысли, пользуясь в качестве слов одними только линиями и точками, как элементами всякого изображения».

Умение понимать язык чертежа и передавать на этом языке необходимые сведения обязательны для любого квалифицированного специалиста, связанного с разработкой, изготовлением или эксплуатацией машин. Правильное и глубокое понимание сведений, приведенных на чертеже, является непременным условием изготовления качественных деталей, механизмов и устройств.