Műszaki Élet, 1972. január-június (27. évfolyam, 1-13. szám)
1972-06-23 / 13. szám
Komplex matematikaoktatás „A tudományos-technikai fejlődés mai szakaszában iskoláink csak úgy felelhetnek meg a társadalmi követelményeknek, ha a tanulók gondolkodását fejlesztve kialakítják a továbbtanulás igényét és képessé teszik őket a folyamatos önművelődésre.” (Az MSZMP Központi Bizottsága 1972. június 14-15-i üléséről kiadott közleményből.) Szinte már közhelyszámba megy arról beszélni, hogy a tudományos-technikai forradalom minden eddiginél nagyobb mértékben domborítja ki a matematika fontosságát. Míg régen több száz évig is eltarthatott, amíg egy matematikai eredmény konkrét „termelőerővé” vált, addig napjainkban ez az időtartam esetleg néhány évre is zsugorodhat. Az így kialakuló nemzetközi versenyfutásban döntő kérdés, hogy képesek leszünk-e korszerű és nagy hatásfokú matematikaoktatással megalapozni a hazánkban folyó természettudományos és műszaki képzést az általános iskolától, sőt már az óvodától kezdve egészen a felsőfokú oktatás különböző formáiig. Ha megvizsgáljuk az iskoláink többségében jelenleg folyó matematikaoktatást, akkor mindebből nagyon keveset láthatunk megvalósulni. Az átlagdiák még ma is fél a matematikától, mint a tűztől; a matematikai tételeket nem érti, vagy ha érti, akkor sem tudja alkalmazni a gyakorlatban. Még ha esetleg meg tudja is oldani a „szöveges feladatokat”, akkor is csak olyasmire kap választ, hogy például mennyi ideig tart egy fürdőkád megtöltése, ha két csapon keresztül eresztjük a vizet, feltéve, hogy tudjuk, hogy az az egyik csapon át 10 percig, a másik csapon át 6 percig tartana. Az ilyen példákon felnőtt diák esetleg azt hiszi, hogy a matematikusok ilyen furcsa kádakban fürödnek, és aligha fogja tudni, hogy hogyan lehet felhasználni a matematikát a műszaki és természettudományos vizsgálatok során. Nemzetközi matematikaoktatási tanfolyam Budapesten A világon mindenütt hasonlóak voltak a tünetek, így érthető, hogy világszerte kísérletek indultak a matematikaoktatás korszerűsítésére. Ezeknek a kísérleteknek egyike a nemzetközileg is jól ismert komplex matematikaoktatás. Ennek kialakításában és elterjesztésében a magyar materratikatanároknak világviszonylatban is számottevő szerepük volt a múltban is, ma is. Ezek alapján szervezte meg a közelmúltban a Bolyai János Matematikai Társulat Budapesten az „International Study Group for Mathematics Learning” nemzetközi munkacsoport támogatásával és aktív közreműködésével a világviszonylatban első ilyen jellegű nemzetközi matematikaoktatási tanfolyamot. A tanfolyam 9 napján 83 külföldi és 152 hazai résztvevő 13 bemutató tanítás, 2 előadás, 2 filmvetítés és egy telerecordinganyag lejátszása során a lehető legváltozatosabb utakon ismerkedhetett meg a komplex matematikaoktatás gyakorlati kérdéseivel. Mi is az a komplex matematikaoktatás ? Számos kísérlet indult világszerte a matematikaoktatás korszerűsítésére. Ezek egy része — sajnos — úgy képzeli a matematikaoktatást, mint néhány kiváló pedagógus elszigetelt oktatási tevékenységét néhány exkluzív diákcsoport számára, költséges eszközök, berendezések felhasználásával. Az iskolák felszereltségének mai állapotában azonban még a fejlett nyugati tőkés államokban sem lehetne például a függvényfogalmat elektronikus számítógéphez csatlakoztatott grafikus display segítségével oktatni tömegméretekben. Gazdasági megfontolások, oktatási rendszerünk demokratizmusa alapvető feltételként írja elő, hogy olyan korszerűsítési kísérletekkel foglalkozunk, amelyek a fővárosban és vidéken, városi iskolákban és a tanyavilágban egyaránt megvalósíthatók. Játék és logika Ha belépünk egy olyan osztályba, ahol komplex matematikaoktatás folyik, az első dolog, ami megragad bennünket: a tanulók jó kedve, játékos hangulata. És ezzel el is érkeztünk a komplex matematikaoktatás egyik jellemző tulajdonságához, a játékossághoz. Nyilvánvaló, hogy a matematikaoktatás fő célja a logikus gondolkodás mifejlesztése, márpedig a játékokhoz is logikus gondolkodás kell. A sakk, a bridzs, az ulti is tartalmaz matematikai elemeket és ezekkel szívesen foglalkozik olyan ember is, aki egyébként nem szereti a matematikát. Nyilvánvaló tehát a „stratégia”: úgy tanítunk matematikát, hogy a gyerekek azt higgyék, hogy játszanak. (Más kérdés, hogy néha a szülők is azt hiszik. Egyik iskola igazgatójához panaszra is mentek a szülői munkaközösség képviselői: „Hogy lehet az, hogy gyerekeink már fél éve járnak iskolába, és még nem volt számtanóra? A gyerekek mindig azt mondják otthon, hogy jól játszottak! Mikor akarnak matematikát tanítani nekik?” Az igazgató nem tehetett mást, megmutatta a szülőknek a gyerekek feladatlapjait. A szülők csak akkor nyugodtak meg, amikor kiderült, hogy ők aligalig tudják ezeket a játékos feladatokat megoldani. Természetesen a matematikaórákon komoly munka folyik, csak az elsajátítandó matematikai ismereteket tanítják játékos formában. Azok a rendszeres ellenőrző felmérések, amelyek során ugyanazokat a hagyományos feladatokat kell megoldani a kísérleti és a hagyományos osztályok tanulóinak, jól bizonyítják, hogy a kísérleti osztályok tanulói a hagyományos anyagrészeket is jobban elsajátítják. Feltétlenül említésre méltó az a tény, hogy a korszerű matematikaoktatás a gyermekek egész személyiségét harmonikusabban fejleszti. Érdekességképpen említjük meg, hogy a kísérleti oktatásban résztvevő tanulók tanulmányi átlaga nem csupán matematikából jobb a hagyományos osztályok tanulóinak eredményeinél, hanem olyan, matematikától látszólag távolálló tárgyakban is, mint pl. a magyar nyelv és irodalom, a biológia, az ének. A nemzetközi tanfolyam, amelynek sikerességét igen sok hazai és külföldi résztvevő elismerése is bizonyítja, jelentős lépés volt a matematikaoktatás korszerűsítése felé vezető úton. Hazánk eddig is elöljárt ezen az úton, már igen sok iskolában folyik ilyen korszerű matematikaoktatás. A nemzetközi elismerést mutatja például, hogy az UNESCO Varga Tamást, az Országos Pedagógiai Intézet docensét kérte fel arra, hogy (a belga W. Servais-vel közösen) írjon könyvet a matematikaoktatás korszerűsítéséről. Az ISGML, elnöke, a magyar származású Z. P. Dienes legutóbbi magyarországi látogatása során a tv számára adott nyilatkozatában is kiemelte, hogy véleménye szerint az európai országok közül hazánkban érték el a legszebb eredményeket a matematikaoktatás korszerűsítésében. Természetesen még számos tárgyi és főleg személyi feltétel megteremtése szükséges ahhoz, hogy hazánkban általános legyen a komplex matematikaoktatás, ahhoz, hogy a matematika a kívülállóban épp oly kellemes emlékeket ébresszen, mint az irodalom, vagy a zene. Ezen az úton jelentett fontos lépést a Bolyai János Matematikai Társulat által rendezett nemzetközi matematikaoktatási tanfolyam. RECSKI ANDRÁS Knesz AKI ÉLET Ipari adatok 1972/1. A KSH negyedévenként bocsátja közre a legfontosabb ipari adatokat tartalmazó köteteit, és az I. negyedévi számokkal ismerkedhetünk meg a most megjelent kötetben. Közli a könyv az összefoglaló adatokat, a termelési indexeket, az értékesítés alakulását, a rendelésállományt, néhány fontosabb termék termelését és külkereskedelmi forgalmát, a termelékenység indexeit, a munkaügyi és pénzügyi adatokat. Az esetenként közölt adatok most a televízió termelésével és kivitelével foglalkoznak, ismertetnek néhány fontosabb műszakigazdasági mutatót, és közreadják az évenként egyszer megfigyelt munkaügyi adatokat. (Statisztikai Kiadó Vállalat). Szmodits: Keretszerkezetek statikája, dinamikája és stabilitása Szmodits Kázmér könyve a többtámaszú tartók és keretszerkezetek (rúdrendszerek) statikai vizsgálatára szolgáló ismert fixponteljárás új, egyszerűsített változatát ismerteti. Ez az eljárás a szerző eredeti, eddig még nem publikált kutatási eredménye, amellyel nemcsak statikai, hanem dinamikai és stabilitási feladatok is megoldhatók. Ezek a feladatok a következők: rúdrendszerek nyomatéki ábrájának meghatározása statikai és periodikusan változó terhekre; rúdrendszerek önrezgésszámainak és az önrezgés arányos nyomatéki ábrájának meghatározása; axiális erővel terhelt rúdrendszerek arányos kritikus terhének és önrezgésszámainak meghatározása. A feladatok táblázatokból vett függvényértékek felhasználásával, szerkesztéssel oldhatók meg. Az eljárás alkalmazását 23 számpélda mutatja be. (Akadémiai Kiadó) Kőművesszerkezetek I. II. A Műszaki Könyvkiadó most jelentette meg Pados Antal: Kőművesszerkezetek című kötetét, amely voltaképpen a szerző „Kőműves szakmai ismeretek” című tankönyvének átdolgozott, bővített kiadása. A kötet a többi között az épületek kitűzésével, az alapszerkezetekkel, a téglából készült falazatokkal, falszerkezetekkel, födémekkel, a vakolatokkal, a fehér- és festőmunkákkal foglalkozik. A kétkötetes munka értékét nagymértékben növeli az igen sok jó ábra és rajz. ★ Új könyvek: Bizám—Herczeg: Játék és logika 85 feladatban; Dieball: Adatfeldolgozás; Lekowski: Galvanizáljunk otthon; Grossmann Magnus: Csoportok és gráfjaik; Renczes: Televíziókapcsolások I. (a Műszaki Könyvkiadó kiadványai); A levegőszennyeződés problémái. Ajánló bibliográfia (OMKDK); Hobby 9. (Táncsics); Belkereskedelmi adatok 1972/1.; Állattenyésztés III. (Statisztikai Kiadó Vállalat). Nemesfémek az elektronikában Számos helyen szóvá tették már, hogy a megbízhat Pujsltó működés egyik döntően fontos láncszemének, az érintkezőknek a területén újabban nemigen látnak fejlődést. Feltűnőnek tartják, hogy a gyártmányválaszték kifejezetten szűkült, a kutatásfejlesztés stagnál, s nem csodálják, hogy az importigény megnőtt. — Mi ennek az oka, s hogyan látják a Híradástechnikai Tudományos Egyesületben ezt a problémát? — Kérdésünkre dr. Laboda Sándor főmérnöktől, a Magyar Nemzeti Bank laboratóriumának vezetőjétől a következő tájékoztatást kaptuk. A „tökéletes" érintkező — Az elektronika iparágban az érintkező anyagok helyes kiválasztásában az élettartam, a korrózióállóság, a villamos tulajdonságok játsszák a legfőbb szerepet. A „tökéletes” érintkező anyagának a következő főbb feltételeket kellene kielégíteni: minimálisan 58 m/ohm, mm2 villamos vezetőképesség, kiváló hővezető tulajdonság, 2200 CQ feletti olvadáspont, legalább 300 kp/mm2 Vickers-keménység, jó alakíthatóság, tökéletes korrózióállóság. Az ilyen igényeket természetesen legjobban a nemesfémek, illetve azok ötvözetei közelítik meg, de drága világpiaci áruk miatt olyan megoldásokat keresnek a szakemberek, amelyek a tömör nemesfémeket velük egyenértékű, nemesfémmel bevont színesfémmel helyettesítik. Amikor megvizsgáltuk és összehasonlítottuk ilyen jellegű importunkat népgazdaságunk teherbírásával, arra a meggyőződésre jutottunk, hogy célszerű megkísérelnünk az érintkezők anyagának hazai gyártását. A próbálkozások eredményesek voltak, s a kutatásfejlesztés után a gyártás az Állami Pénzverdében folyik, amely kielégíti egész elektronikaiparunk teljes menynyiségi igényét. — Milyen jelentősebb megoldások születtek? — Kidolgoztuk az ezüsttel és annak ötvözetével borított huzalok, szalagok bevonó technológiáját, s ugyanezt arannyal és ötvözeteivel is megoldottuk. Az eljárás magas hőmérsékleten, hengerléssel, sajtolással megy végbe, hogy az alapfém és a bevonófém között tökéletes kötés jöjjön létre. Nehézségek a diffúziós kapcsolódásnál jelentkeztek, mert számolni kellett két fontos tényezővel: a megfelelő nyomással és a bevonó fém olvadáspontjával, illetve az öntvény szoliduszpontjával. Az ily módon végzett platírozásnál ugyanis a szoliduszvonal hőmérsékleti értékét csakis megfelelő előmelegítéssel és a pontosan betartott időpontban végzett nyomással lehet biztosítani. Újabb lépést jelentett az ezüstkadmiumoxid érintkező kialakítása, amelyet a VASKUT-tal közösen oldottunk meg. Az eljárás az ezüstnek azon a tulajdonságán alapul, hogy nagy mennyiségű oxigént képes felületileg megkötni és az oxigénhez nagyobb rokonságot mutató ötvöző résznek átadni. Ily módon belső oxidáció jön létre, amikor pl. az ezüst-kadmium ötvözet átalakul ezüst-kadmiumoxiddá. Ennek gyakorlati előnye óriási, mert ez az ezüst alapú fémoxidot tartalmazó ötvözet az áram megszakításakor megakadályozza az ívfényképződést; a fémoxid disszociációjakor felszabaduló gáz azt spontán eloltja. További előnye, hogy heterogén szövetszerkezete következtében villamos vezetőképessége az ötvöző hatására csak kevésbé romlik. Ezzel pl. szerszámgépiparunknak nyújtottunk nagy segítséget, mert gépeiket a külföldi piacokon már csak ilyen típusú érintkezőkkel vásárolják meg. Figyelemre méltóak a nemesfémekkel végzett galvanizáló eljárások is, amelyeket egyéb ágazatokban korrózióvédelemre alkalmaznak. Az érintkezők felületén azonban az elektronikaipar kifejezett kívánságára egy egészen új technológiát vezettünk be, az ún. fényes-kemény galvanikus fémbevonást. Ezek a nemesfémbevonatok tükörsima, nagy keménységű felületek. Sikerült bizonyos arany ötvöző bevonatokkal a 300 kp,mm2 HV keménységet is elérni. Érdekessége ennek a galvanizálásnak, hogy az alapfémre „ötvözet” rakódik fel, ugyanis a speciális fürdő az aranyon kívül más adalékfémeket (kobaltot, nikkelt stb.) is tartalmaz. Kísérleteznek továbbá a BME alkalmazott kémiatanszékén egy ennél korszerűbb eljárással, az ún. szelektív bevonatképzéssel is. Jelentősége a nemesfém még fokozottabb megtakarítási lehetősége szempontjából nagy, mivel csak az érintkező felületre válik le vastagabb réteg, a többi felületrészen pedig korrózióálló vékonyabb réteg képződik. A további fejlesztés i Egyesületünk is felfigyelt arra, hogy lelassult a hazai kutatás-fejlesztés, sőt ma kifejezetten stagnál, miközben a külföldi cégek egyre újabb termékekkel jelentkeznek. Szakembereink eddigi eredményei feljogosítanak bennünket arra, hogy a leglényegesebb teendőket meghatározzuk. Mindenekelőtt létre kellene hozni valamilyen felsőbb koordináló szervet, azzal a feladattal, hogy a magyar elektronikaiparban végezzen alapos felmérést, s így határozza meg hosszabb időre az igények kielégítésének optimális módját. Ennek során tisztáznia kellene a villamos érintkezők, a nyomtatott áramkörök, a nagyfrekvenciás vezetők, az olvadó biztosítékok és egyéb gyártmányok számára a legcélszerűbb nemesfémanyag-féleséget, hogy országosan rendezettebb módon, s a különféle igényekkel összehangoltabban lehessen kihasználni a hazai gyártókapacitást. Meg kellene központilag oldani azt is, hogy a nemesfémtartalmú anyagok feldolgozása során keletkező hulladékokat gyorsan visszaszolgáltassák. A hangsúly a gyorsaságon van, mert a jelenlegi gyakorlat népgazdasági szempontból nem kielégítő. Nyilvánvaló, hogy a vállalatoknál hiányzik az ilyen irányú ösztönzés. Pedig jó példák is vannak, mint történetesen a budapesti MÉH-nél, ahol az idén kezdték meg öszevásárolni a selejtes diódákat, s azokból a többi között, az aranyat is viszszanyerik. Megvitattuk az említett fényes-kemény nemesfémgalvanizálást is, abból a szempontból, hogy tőkés piacról tekintélyes mennyiségű, nagy értékű, nemesfémtartalmú sókat vagyunk kénytelenek még importálni. Lehetőségét látjuk annak is, hogy a magyar finomvegyszer-ipar ilyen sófajták gyártásával foglalkozzék; a Reanul Firtomvegyszergyár pl. már be is bizonyította, hogy a nemesfém-galvanizáláshoz alkalmas, valóban jó minőségű sókat tud előállítani. S végül, de nem utolsósorban megoldásra vár a kifejezetten nemesfémekkel foglalkozó kutatólaboratórium létrehozása. Egyrészt azért, hogy lépést tarthassunk a külfölddel, másrészt, hogy elektronikaiparunk és az egyéb fontos területek igényeit is kielégíthessük. Ez a laboratórium az elektronikai igényen kívül kidolgozhatna pl. ezüstalapú újabb forrasztóanyagokat és azok különféle alkalmazását, vagy az égés -égügy számára foglalkozhatna fogászati ötvözetek, amalgámok kifejlesztésével. Ilyen irányú támogatást a közelmúltban adott az MNB vezetősége, s így jók, hogy a tervszerű kutatásfejlesztés mégis meg fog indulni idehaza.