Кабинетная система в условиях разноуровневого обучения (1)

Посмотреть архив целиком





ВВЕДЕНИЕ

Проблема оформления, оснащения и оборудования школьного кабинета физики всегда остается в поле зрения методистов и учителей. Несмотря на то, что в недалеком прошлом изданы методические рекомендации министерства просвещения, в которых представлены и строительные норы типового кабинета физики, и вопросы оснащения кабинетов мебелью, и вопросы оснащения кабинетов физики необходимым оборудованием и даже предлагается примерная планировка кабинета физики, время вносит свои коррективы. Вот и в настоящее время проблема внедрения новых педагогических технологий сталкивается с необходимостью некоторой корректировки взглядов на вопрос об оборудовании и оснащении кабинета физики.

С такой необходимостью сталкивается и проблема организации углубленного изучения физики на основе внутренней дифференциации. Суть этой проблемы состоит в том, что в условиях интенсификации процесса обучения кабинет физики в сегодняшнем его состоянии не удовлетворяет необходимым требованиям. В условиях сельской школы с малой наполняемостью классов необходимо создание нового типа кабинета физики, помогающего решить те задачи, которые ставятся в процессе реализации идеи разноуровневого обучения

Таким образом, объект исследования – кабинетная система обучения в России.

Предмет исследования – кабинет физики сельской школы в условиях разноуровневого обучения..

В дипломной работе рассматривается история становления кабинетной системы обучения в России с момента создания первого физического кабинета (60-70 годы восемнадцатого века) до настоящего времени, освещена эволюция взглядов методистов и учителей-новаторов на особенности оснащения, оборудования и оформления кабинета физики. При этом рассмотрены особенности оборудования кабинета физики сельской школы, вопросы оснащения рабочего места учителя физики и рабочего места ученика.

Особое внимание в работе уделено следующим вопросам:

  • оборудование рабочего места учителя и ученика в кабинете физики сельской школы в условиях углубленного изучения физики на основе внутренней дифференциации;

  • разработка «микролабораторий» по отдельным темам курса физики 9 класса;

  • разработка спецкурса «Оборудование школьного физического кабинета» для студентов педагогического вуза.

Вопрос об оборудовании рабочего места учителя и ученика рассматривался на основании того, что кабинет физики должен помочь учителю физики в организации разноуровневого обучения. При этом учитывался тот факт, что до того момента, когда на столе учителя и ученика на уроках физики долго еще не будет стоять компьютера, но имеющиеся в настоящее время в большинстве сельских школ технические средства обучения должны вносить свою лепту в решение вышеназванной проблемы.












ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ И ОСНАЩЕНИИ КАБИНЕТА ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ.




  1. История становления кабинетной системы в России.


Нет необходимости подробно расписывать достоинства кабинетной системы обучения. Достаточно просто перечислить основные из них: сама атмосфера кабинета, его внешний вид, оформление уже подготавливают учащихся к восприятию материала; наличие в кабинете необходимого демонстрационного и лабораторного оборудования, наглядных пособий позволяют учителю более качественно и эффектино подготавливать и проводить урок. Однако система образования в нашей стране прошла сложный период развития, прежде чем была разработана и создана данная система.

Кабинетная система обучения в нашей стране прошла длительный путь становления от создания кабинетов для преподавания отдельных предметов до создания в каждой школе кабинетов по основным школьным предметам. Создание кабинетной системы во многом определило успехи отечественного образования. Какой же путь прошло становление этой системы и кто стоял у истоков ее создания? Рассмотрим это на примере кабинета физики.

Первый кабинет физики в России был создан XVIII веке. Именно 60—70-х гг. этого века в России все острее стало чувствоваться отсутствие подготовлен­ных специалистов. Было ясно, что для решения проблемы подготовки квалифицированных кадров недостаточно имевшихся учебных заведений закрытого типа, нужна широкая сеть государственных школ.

В 1881 году была создана Комиссия народных училищ, перед которой были поставлены конкретные задачи: выработать план по организации народных училищ в России; подготовить учи­телей; составить и напечатать учебные посо­бия; открыть народные училища в стране, и, прежде всего, в Петербурге.

21 сентября 1782 г. Комиссия представила «План к установлению народных училищ в Российской империи», согласно которому предполагалось создать в стране сеть малых, средних и главных народных училищ. Нужны были подготовленные учительские кадры, и было решено «открыть в Петербурге Учитель­скую семинарию, чтобы иметь всегда нарочи­тое число учителей в готовности, в коих со­вершенный недостаток» Она была торже­ственно открыта 13 декабря 1783 г. К препо­даванию в Учительской семинарии были привлечены многие талантливые русские уче­ные, в том числе В. Ф. Зуев (впоследствии академик), А. М. Теряев (в будущем профес­сор минералогии и ботаники Педагогического института в Петербурге), И. Ф. Яковкин (в дальнейшем профессор истории, ректор Ка­занского университета), Т. Ф. Осиповский и Г. П. Успенский (профессора Харьковского университета). Одним из первых среди них был Михаил Евсеевич Головин. В протоколах заседаний Комиссии говорилось: «...для пре­подавания арифметики, геометрии, механики и физики назначила Комиссия... оказавшего к тому желание свое Академии наук адъюнкта Михаиле Головина с жалованием 600 руб. в год, квартирою, дровами и свечами» .

М

'Компас латунный, вмонтированный в коробку с крючками для подвеса

ихаил Евсеевич Головин родной племян­ник М. В. Ломоносова (сын его младшей сест­ры Марии Васильевны), родился в 1756 г. в Матигорах Архангельской губернии. В 1765 г. Ломоносов взял племянника в Петербург, и тот стал учиться сначала в Академической гимназии, а затем в университете, где изучая математику под руководством знаменитого Леонарда Эйлера, став позже одним из его ближайших помощников (перевел

Рис.1


Рис. 2


на русский язык работу «Полное умозрение строения и вождения кораблей, сочиненное в пользу уча­щихся навигации Леонардом Эйлером». В 1776 г. М. Е. Головин получил звание адъю

нк­та Академии наук по кафедре экспериментальной физики, однако вскоре оставил Ака­демию и посвятил себя педагогической дея­тельности. Он стал преподавать физику в Учительской семинарии, а также в Воспитатель­ном обществе благородных девиц (Смольный институт) и Пажеском корпусе. В 80-е гг. он активно переводил и составлял учебники для народных училищ, которые позже неод­нократно переиздавались, и в течение 30—40 лет были основными пособиями по физи­ко-математическим дисциплинам в русской школе.

Вслед за М.В.Ломоносовым М.Е.Головин уделял значительное внимание творческому развитию новейших дидактических идей XVIII в.: связи науки с жизнью, сознательно­му усвоению материала, самостоятельной ра­боте учащихся, доступности преподавания и т.д. В предисловии к своему «Краткому ру­ководству к физике» он писал: «Учитель дол­жен наипаче стараться, чтобы сию науку сделать для учащихся приятнее, он должен де­лать все то, что служит к лучшему и легчай­шему преподаваемых предметов уразуме­нию».

М. Е. Головин был сторонником наглядного обучения. Его учебники содержали большое число таблиц, схем, рисунков.

Хорошо понимая, что «потребно читанное объяснить и утверждать опытами...», М. Е. Го­ловин развил бурную деятельность по созда­нию первого в России физического школьно­го кабинета и предложил организовать такие кабинеты при всех училищах. Впервые с этой мыслью он выступил на заседании Комиссии 19 января 1784 г., представив список «орудий необходимо нужных при преподавании нас­тавления в геометрии, механике, физике». В результате было решено создать при Учительской семинарии классы математический и физический, а для них «заготовление инстру­ментов и машин... возложить на попечение Головина».

Необходимое оборудование для создавае­мого физического кабинета закупалось у ча­стных лиц, заказывалось за границей, изготав­ливалось на месте. Так, 28 октября 1785 г. лейб-медик К. ф. Крузе сообщил, что «прода­ется весьма изрядная електрическая машина... которая могла бы служить с пользой». После осмотра ее М. Е. Головиным она была куп­лена за 250 руб. В июне 1788 г. были выпи­саны из Вены для преподавания правил граж­данской архитектуры и механики необходи­мые чертежи, модели и машины, а 26 февраля 1789 г. по этому заказу было получено 20 ящиков, в которых находились «геометри­ческие и архитектурные тела и разные подел­ки механических машин». В том же году ка­бинет пополнился подзорной трубой, компа­сом, «математическим инструментом» и маг­нитом. Фотографии некоторых приборов из всего перечня оборудования первого кабинета представлены в этом параграфе.

Несмотря на то что, к концу XXIII в. Комис­сия народных училищ заметно уменьшила свою деятельность, поскольку считалось, что 8 основном стоявшие перед ней задачи вы­полнены, она продолжала постоянно забо­титься о наглядных пособиях по физике. 8 июля 1901 г. она разрешила П. И. Гиляровскому заказать «двум машинистам» новую электрическую машину и водяную ванну для добывания газов и для производства опытов с ними. (Заметим, что заказ был сделан в Рос­сии. В этом нет ничего удивительного, ведь уже в 1773 г. электрическая машина была сконструирована и построена И. П. Кулибиным в мастерских Петербургской Академии наук.)

20 мая 1903 г. Учительскую семинарию пре­образовали в Учительскую гимназию. В связи с этим была составлена «опись математиче­ским и физическим инструментам». По ней можно судить о том, что в физическом каби­нете этого учебного заведения наряду с ши­роко распространенными в то время» физиче­скими приборами (астролябиями, барометрами, термометрами, микроскопами, магнитами, камерой обскурой, зрительной трубой, лей­денскими банками и т.д.) было и уникальное оборудование (пирометр, электрометры и др.).

В физическом кабинете имелись также со­суд для сжатия воздуха, прибор для доказа­тельства «незагораемости тел в безвоздушном месте», жестяной «сосудец для добывания го­рючего газа», шесть баночек «для собирания газов», две баночки с хрустальными воронка­ми «для добывания газов через кислоты». Такое оборудование свидетельствует о том, что М. Е. Головин был сторонником теории кислородного горения. Это говорит также о том, что на приборах, имеющихся в этом кабинете физики могли быть поставлены многие фундаментальные эксперименты. Не каждый из современных кабинетов физики имеет такую возможность.

Таким образом, можно сказать, что физический ка­бинет Учительской семинарии, созданный М. Е. Головиным и его учениками, был обору­дован всеми самыми необходимыми и новей­шими по тому времени приборами. Подобный кабинет с чисто педагогическими целями в учебном заведении среднего звена был соз­дан в России впервые, физический кабинет Учительской семинарии это интереснейшая страница в истории развития физики и физи­ческого образования в России XVIII в.

В дальнейшем глубокие социальные потрясения, происходившие в Росси с начала XX века практически до его середины не могли не сказаться на реализацию идеи создания сети физических кабинетов в школах, как об этом говорилось в решениях Комиссии народных училищ. Только в 50-х годах нашего столетия стали возрождаться идеи прошлого. Это сначала были одиночные изыскания учителей-новаторов, стоявших на позициях кабинетной системы обучения, затем идея становления кабинетной системы обучения в стране стала государственной политикой.

Можно сказать, что 80-е годы XX века были золотыми в развитии кабинетной системы обучения. Именно в эти годы Министерством просвещения, Министерством здравоохранения нашей страны были выработаны и приняты ряд постановлений и методических рекомендаций разного плана, основной целью которых было создание предпосылок для внедрения в практику образования типовых учебных кабинетов физики. Среди них: «Строительные нормы и правила. Общеобразовательные школы и школы-интернаты», «Типовые перечни учебно-наглядных пособий и учебного оборудования для общеобразовательных школ», «Об использовании школь­ной мебели» и др.

Например, согласно строительным нормам типовой кабинет физики в школах с 8—20 классами состоит из двух помещений: класса-лаборатории площадью 66 м2 и лаборантской 16 м2 . В школах на 30—40 классов в состав кабинета физики входят два клас­са-лаборатории площадью по 66 м2 разделенные лаборантской 32 м2. В школах на 50 классов общая площадь кабинета утра­ивается. Можно сказать, что при таких норма были все предпосылки для успешного решения задач обучения и развития учащихся. Более подробно о планировке типового кабинета физики будет сказано далее.

Следует отметить тот факт, что именно в эти годы началось планомерное оснащение кабинетов физики необходимым оборудованием для проведения фронтальных лабораторных работ, демонстрационных опытов, физического практикума; необходимыми наглядными пособиями. Приведенный ниже перечень такого оборудования в разделе Приборы и принадлежности общего назначения показывает, насколько глобальным был проект.

I. Приборы и принадлежности общего назначения

1. Скамья оптическая (или аппарат ФОС-115).

2. Выпрямитель переменного тока (30 В, 10 А).

3. Выпрямитель ВУП-2.

4. Вакуум-насос Комовского.

5. Вакуум-насос с электроприводом.

6. Громкоговоритель электродинамический,

7. Комплект электроснабжения КЭФ.

8. Комплект проводов соединительных,

9. Лазер газовый учебный с принадлежностя­ми.

10. Машина электрофорная.

11. Осветитель для теневого проецирования.

12. Преобразователь тока "Разряд-1" (или катушка Румкорфа).

13. Прибор для получения газов (полуавтома­тический).

14.Источник питания с регулируемым посто­янным напряжением (НОВ, 2 А).

15. Машина центробежная с принадлежностя­ми.

16. Тарелка к вакуум-насосу.

17. Осциллограф электронный с коммутато­ром.

18. Счетчик-секундомер цифровой с датчика­ми.

19. Усилители низкой частоты (УНЧ-5).

20. Столики подъемные.

21. Экран настольный.

22. Штатив универсальный.

23. Набор из четырех гирь-грузов.

24. Трансформатор универсальный.

25. Ящики-подставки.

26. Микрофон электродинамический.

27. Электродвигатель универсальный с при­надлежностями.

II. Приборы демонстрационные

1.Измерительные приборы и Принадлежности

1. Амперметр с гальванометром демонстраци­онный.

2. Вольтметр с гальванометром демонстраци­онный.

3. Весы настольные с открытым механизмом.

4. Весы технические демонстрационные.

5. Весы неравноплечие с принадлежностями.

6. Динамометры.

7. Манометр жидкостной.

8. Мановакуумметр.

9. Микроманометр с трубкой Пито.

10. Наборы тел равного объема и равной массы.

II. Ваттметр демонстрационный.

12.Счетчик электрической энергии.

13.Генератор звуковой частоты.

14.Гигрометр Ламбрехта.

15.Гигрометр волосяной.

16.Психрометр Августа.

17.Грузы наборные на 1 и 2 кг.

18.Термометр демонстрационный жидкостный

19. Термометр электрический

20. Линейка масштабная демонстрационная

21. Измеритель малых перемещений

22. Целиндр измерительных

23. Стробоскоп электронный

24. Часы песочные

25. Гальванометр зеркальный М 1032


В приложении указан весь перечень оборудования, при этом в него включены и последние разработки и приборы, неуказанные в прежнем перечне.

Большое внимание обращалось и обращается наличию средств наглядности в кабинете. В том же перечне подробно указывается название всех таблиц, диафильмов, кинофильмов и диапозитивов. Например, в современном кабинете физики должны быть в наличие такие средства наглядности:

IV. Печатные пособия

1. Портреты выдающихся физиков.

2. Таблица "Международная система единиц".

3. Таблица "Шкала электромагнитных волн".

4. Таблица "Периодическая система химиче­ских элементов Д.И.Менделеева".

Серия таблиц: "Механика", "Молекулярная физика", "Электродинамика", "Колебания и волны", "Оптика", "Атомная физика".


V. Экранные пособия Диапозитивы

1. Взаимодействие тел.

2. Давление твердых тел, жидкостей и газов.

3. Законы сохранения.

4. Механические колебания и волны.

5. Основы динамики.

6. Основы кинематики.

7. Первоначальные сведения о строении веще­ства.

8. Работа и мощность. Энергия.

9. Световые явления.

10. Тепловые явления.

11. Электрические явления.

12. Электромагнитные явления.

Следует сказать, что практически все из перечисленных выше приборов (и даже более того, все приборы из полного перечня оборудования по всем темам и разделам школьного курса физики) и наглядных пособий в свое время поступили в каждую школу городов и районов. Именно на эти приборы, полученные школами Росси в 70-80 годы нашего века, и приходится опираться в своей работе каждому учителю, так как отсутствие в настоящее время должного финансирования приводит к тому, что в школу уже ничего нового (да и старого) не поступает.

Поэтому сейчас опять наступило время, когда совершенствование кабинета физики ложится на самого учителя и ждать большой помощи от государства ему ждать не приходится. Все это осложняется тем, что современные технологии обучения требуют нового подхода к планированию и оснащению кабинета физики. В рамках данной дипломной работы мы рассмотрим проблему оборудования кабинета физики в условиях разноуровневого обучения.

Для этого вначале рассмотрим, какая ситуация сложилась в представлениях о кабинете физики к настоящему времени и какие предпосылки проведения некоторых изменений в сложившейся системе.


2. Особенности оснащения рабочего места учителя в современном кабинете физики


Прежде чем говорить об особенностях рабочего места учителя в кабинете физики, рассмотрим основные вопросы, касающиеся оснащение кабинетов мебелью, планировки кабинетов физики.

Оснащение кабинетов мебелью производится в соответствии с методическими рекомендациями «Об использовании школь­ной мебели», утвер­жденными Минпросом СССР и Минздравом СССР № 2177—80. Планировка каби­нета физики согласно этим рекомендациям с одним классом-лаборато­рией показана на рисунке 3. В классе-лабора­тории устанавливают 20 двухместных ученических столов со стульями. Столы размещают в три ряда: в крайнихпо 7, а в сред­нем—6 столов. В конце среднего ряда предполагалось расположить передвижной шкаф-подставку 1 для проекци­онной аппаратуры. У задней стенки класса-лаборатории ставят пять одинаковых шкафов.


Рис. 3. Примерная планировка кабинета физики с одним классом-лаборато­рией


В одном из них хранится учебное оборудование по астрономии, в двухоборудование для фрон­тальных лабораторных занятий, а в осталь




ныхоборудование для лабораторных работ физического практикума. Над шкафа­ми на стене можно по­весить таблицу «Шкала

В одном из них хранится учебное оборудование по астрономии, в двухоборудование для фрон­тальных лабораторных занятий, а в остальныхоборудование для лабораторных работ физического практикума. Над шкафа­ми на стене можно по­весить таблицу «Шкала электромагнит­ных волн».

Переднюю часть класса занимает подиум размером прибли­зительно 1,7х3,8 м и высотой 15—20 см, на котором сосредо­точено рабочее место учителя. На подиуме симметрично про­дольной оси класса устанавливают демонстрационный стол 1, С одной стороны стола на специальной тумбе 3 закрепляют ра­ковину со сливом и во­допроводным краном, а с другойста­вят стол учителя 4. Стол несколько выдвигают вперед и уста­навливают под некоторым углом к демонстрационному столу. При та­ком расположении стола обзор класса и классной доски для учителянаилучший. На рабочем столе учителя может быть оборудован пульт управления освещением, затемнением и проекционной аппаратурой.

На переднюю стенку класса подвешивают классную доску, а над нейпроекционный экран, угол наклона которого мож­но менять примерно от 45 до 90° относи­тельно потолка. По обе стороны от экрана над доской закрепляют звуковые колон­ки или динамики для киноаппарата.

Под доской можно хранить таблицы и панель с чертежны­ми инструментами.

На стене за рабочим столом учителя закрепляют специаль­ный пульт 5. На нем смонтированы выключатели с автомати­ческими предохранителями, для подачи электропитания к де­монстрационному столу и лабораторным столам учащихся.

На стене с оконными проемами монтируют механизм затем­нения и подвеши­вают шторы. На противоположной стене раз­мещают стенды с различными смен­ными материалами, панель с метеорологическими приборами и таблицу «Междуна­родная система единицСИ».

Каковы же особенности размещения мебели в кабинете?

1. Демонстрационный стол устанавливают на подиуме высо­той 0.1—0,2 м на расстоянии не менее 1 м от классной доски.

2. Расстояние между передним краем подиума и первыми ученическими столами должно быть не менее 0,8 м.

3. Между рядами столов и стенами класса-лаборатории соблюдают подаются следующие расстояния:

в учебных помещениях обычной прямоугольной конфигурации от наружной стены до первого ряда столовне менее 0,5м; от внутренней стены до третьего ряда столов не менее 0,5 м; от задней стены (шкафов) до столовне менее 0,65 м; от клас­сной доски до первых столовне менее 2,5 м; между рядами двухместных столовне менее 0,6 м;

в учебных помещениях квадратной и поперечной конфигу­рации при расстановке мебели в четыре ряда расстояния между рядами столов, стенами помещения сохраняются; расстояние от классной доски до первых столов должно быть не менее 2,5 м, что при длине доски 3 м обеспечивает для школьников, сидящих за первыми столами в первом и четвертом рядах, «угол рассмотре­ния» не меньший 30°.

4. Рабочие места за первыми и вторыми столами в любом ря­ду кабинета отводятся школьникам со значительным снижением остроты слуха (разговорная речь воспринимается от 2 до 4 м). Школьникам с пониженной остротой зрения отводятся рабочие места в ряду у окна за первыми столами, где освещенность соз­дается естественным светом. При хорошей коррекции зрения оч­ками школьники могут сидеть в любом ряду.


Вопросам оборудования школьного физического кабинета по­священа обширная литература. И это не случайно. Наука о простей­ших и вместе с тем наиболее общих закономерностях явлений при­роды становится доступной пониманию учащихся лишь в том случае, когда преподавание физики ведется с максимальным использованием средств наглядности, и в первую очередь демонстрационного экспе­римента. Рис. 4

Но использование демонстрационного эксперимента, в свою оче­редь. требует создания специальных условий: а) для вычленения изучаемых явлений из окружающей природы: б) для наблюдения учащимися явлений и закономерностей; в) труда учителя по подго­товке и постановке физических опытов. Достаточно вспомнить, что масса ротационного вакуум-насоса составляет 25 кг, вакуум-насоса Комовского— 14,5 кг, школьного регулятора напряжения — 12 кг и т. д. Только перемещение этих приборов из подсобного помещения на демонстрационный стол требует значительных усилий. И хотя масса большинства других приборов не столь велика, тем не менее есть повод задуматься над возможными путями облегчения труда учителя физики. Но в методической литературе вопросам оборудова­ния рабочего места учителя в кабинете


Рис. 5


физики уделено мало вни­мания. Не повторяя описаний хорошо зарекомендовавших себя эле­ментов оборудования школьного физического кабинета, мы остано­вимся лишь на том новом, что мало нашло отражения в литера­туре

Важная часть оборудования рабочего места учителя – пульт управления техническими средствами обучения. Рассмотренные мнения по этому вопросу позволили определить такие основные моменты:

1. Пульт управления техническими средствами обучения должен быть выполнен в виде отдельного блока, который так же, как и блок электроснаб­жения, размещен в нише демонстрационного стола. Поворачива­ясь на шарнире, пульт выдвигается из демонстрационного стола в рабочее положение так, что оказывается в наиболее удобной для учителя части его рабочего места. Так же как и блок электроснаб­жения, пульт управления техническими средствами в нерабочее время может быть заперт на ключ.

2. Напряжение питания подается на все технические средства, управляемые с пульта, через отдельный выключатель, расположен­ный на щите в подсобном помещении физического кабинета.

3. На пульт управления выведено включение диапроектора для демонстрации слайдов и диапозитивов, проектора для демонстрации диафильмов (ЛЭТИ), магнитофона, кинопроекционного аппарата, телевизоров, видеомагнитофона, управление освещением кабинета и включение подсвета демонстрационного стола.

4. Некоторые из разработчиков предлагают установить


Рис. 6


на пульте управления ТСО электронные часы минутного отсчета времени. Наличие подобных часов позволяет ра­ционально спланировать время урока и выдержать намеченный график. Часы могут включаться для отсчета минут или по общему сигналу начала урока (звонку), или отдельной кнопкой начала отсчета. Та же кнопка сбрасывает показания часов. Индикатор часов цифровой. Непосредственно в помещении аудиторной части кабинета физики размещены лишь телевизоры и кодоскоп (в нише демонстрационного стола). Все остальные аппараты размещены в подсобном помещении, и управление ими осуществляется дистан­ционно. С этой целью для оснащения кабинета выбраны аппараты, имеющие дистанционное управление. Кнопки устройств дистанционного управления вынесены на общий пульт и расположены ря­дом с включателем соответствующего устройства. Связь пульта

5. Управление аппаратами в подсобном помещении осуществляется по многожильному кабелю, проложенному под полом. Таким обра­зом, вся дорогостоящая аппаратура (видеомагнитофон, магнито­фон, проекционная аппаратура, компьютер и т.д.) надежно за­щищена от неосторожного обращения.

6. Телевизор должен быть размещен так, что с любого ученического места обеспечивается наилучшее восприятие изображения с экрана. Каби­нет в идеале должен быть оснащен телевизорами цветного изображения с размером экрана 61 см по диагонали.

Важно отметить, что телевизоры используются не только как телевизионные прием­ники для приема телевизионных программ с, общей антенны, но и как мониторы для работы с видеомагнитофоном и передающей теле­визионной камерой (гнездо для включения камеры размещено на панели «Воздух» в ее нижней части) и как дисплеи персонального компьютера (гнездо для включения пульта компьютера размещено в нижней части панели «Воздух»).

6. Согласно условиям эксплуатации кодоскоп должен находиться в непосредственной близости от рабочего места учителя, но в то же время этот проекционный аппарат должен быть надежно защищен от неосторожного обращения во время хранения. Удовлетворяет этим требованиям следующее решение. Кодоскоп хранится в нише демонстрационного стола, закрываемой дверцей на ключ. Ниша расположена в торце стола с левой стороны от учителя. Кодоскоп прикреплен на шарнирах к дверце так, что открытая дверца ниши одновременно служит опорой кодоскопа в рабочем состоянии. При таком размещении кодоскоп оказывается слишком близко от экрана. Для того чтобы получить достаточно крупное изо­бражение, на объектив кодоскопа крепится насадка, предложенная Н. Л. Бронниковым и А. Н. Миллером (см.: Физика в школе.— 1980.—№ 1.—С. 56). Корпус насадки вытачивается на токарном станке из любого материала (металл, пластмасса, сухое дерево) по размерам, указанным на рисунке. В насадке используется двояковыпуклая линза с фокусным расстоянием 403 мм из школьного набора линз и зеркал. Стойка объективодержателя укорачивается на 120 мм.

Насадка позволяет получать достаточно крупное изображение « на экране с позитивов размером 13Х 18 см. Например, на полиэтиле­новой пленке можно печатать текст на пишущей машинке. При расстоянии 2—2,5 м от кодоскопа, закрепленного на дверце, до экрана изображение получается настолько крупным, что читается с расстоя­ния 9—10 м. При подготовке к хранению кодоскоп опрокидывается на шарнирах и повисает на внутренней поверхности дверцы. При повороте дверцы кодоскоп оказывается в нише стола. Дверца запирается на ключ.

Некоторые учителя и методисты предлагают изготовить вспомогательное оснащение демонстрационного стола. Чаще всего говорится о таких дополнениях:

1. В полости демонстрационного стола оставлена открытая (со стороны учителя) резервная ниша шириной 400 мм для временного размещения подготовленных к уроку отдельных приспособлений (например, настольных черно-белых экранов фона). В этой же нише имеется гнездо для постоянного хранения стержней универсальных 21 физических штативов. На рисунке хорошо видно это гнездо со стержнями.

2. Выдвижной ящик предназначен для хранения деталей универсального физического штатива, выключателей и другого лабораторно-вспомогательного оборудования.



Рис. 7


3. Из торца демонстрационного стола может быть выдвинут стол учителя. Выдвижной стол учителя размещается в полости демонстрационного стола между пультом управления элект­ропитанием ученических столов и нишей кодоскопа.

4. На вертикальной облицовке демонстрационного стола около его левого угла (по пути к двери во вспомогательное помещение) помещены две сигнальные лампы. Лампы сигнализируют о том, что пульт электроснабжения демонстрационного стола и пульт управ­ления техническими средствами обучения находятся под напряже­нием, Рядом установлена кнопка аварийного выключения всего си­лового электропитания физического кабинета. Тем самым снижается вероятность оставить кабинет с включенным электроснабжением.

5. Металлический каркас демонстрационного стола заземлен. Рядом с блоком электроснабжения установлен зажим заземления, позволяющий быстро и удобно заземлять те демонстрационные при­боры, которые по условиям эксплуатации нуждаются в заземлении.

Немаловажную функцию в работе кабинета имеет и электроснабжение кабинета и рабочего стола учителя, рабочего места ученика.

Исходя из сложившейся в последнее время ситуации, оптимален следующий вариант электроснаб­жения кабинета физики, соответствующий требованиям указанного выше ГОСТа:

1. Все переносные демонстрационные и лабораторные электрические приборы выполняются заводами-изготовителями по классу II с напряжением питания 220 В и снабжаются несъемными шнурами с быто­выми двухконтактными вилками;

2. На демонстрационном столе и столах учащихся устанавливают двухконтактные одинаковые бытовые штепсельные розет­ки;

3. Взамен электрораспределительных щитов ЩЭ-59, КЭФ-10 и КЭК на стене кабинета физики устанавливают простей­ший пульт управления электроснабжением (электрораспределительный щит), со­держащий общий выключатель сети с предохранителями, встроенный УЗОШ, выключатели одной линии демонстраци­онного стола и трех линий рядов учени­ческих столов (каждая линия снабжается своим предохранителем и сигнальной лам­пой).

В предложенном варианте основным средством защиты от поражения электри­ческим током служит двойная или усилен­ная изоляция прибора, выполненного по классу II. УЗОШ играет роль дополни­тельного средства защиты.

В настоящее время в Институте средств обучения РАО составлены исход­ные требования к разработке школьного электрораспределительного щита с целью его серийного производства промышлен­ными предприятиями.

Простота конструкции щита позволяет изготавливать его в школах (если такая возможность имеется). Для этого необхо­димо приобрести УЗОШ и набор автома­тических выключателей. По конструкции щит может быть выполнен в виде коробки, внутри которой размещены общий выклю­чатель сети, устройство защитного отклю­чения, автоматические выключатели и клеммы одной линии демонстрационного стола и трех линий рядов ученических столов, предохранители и индикаторные фонари. Ручки выключателей и колпачки фонарей выводятся наружу. Щит питается от сети переменного тока напряжением 220 В и рассчитан на общую мощность подключенных к нему потребителей не более 2,2 кВт.

Промышленное производство щита ЩЭШ не исключает параллельного про­изводства комплекта КЭФ-10 и его при­менения в школах.

Школы могут приобретать по выбору КЭФ или ЩЭШ в зависимости от выбран­ного профиля и уровня обучения, выбора помещения и способа организации прак­тических занятий учащихся, а также Дру­гих причин. При любом напряжении элект­рического тока (42 или 220 В) в розетках ученических столов учащиеся будут вы­полнять практические работы при напря­жении не более 12 В, используя индиви­дуальные выпрямители (источники пита­ния, отвечающие требованиям ГОСТа 28139-89).

Важное достоинство именно такого щита состоит в том, что учащиеся при разноуровневом обучении могут выполнять не только опыты, предусмотренные программой, но и опыты, ранее проводившиеся как демонстрационные.




3. Дополнительные усовершенствования оборудования кабинета физики.

В данном параграфе рассмотрим вопросы дополнительного усовершенствования основных элементов оборудования кабинета физики. Эти вопросы раскрываются на основе анализа многих предложений, описанных в методической литературе.

Не секрет, что многих учителей не удовлетворяет конструкционные особенности меловых досок, выпускаемых промышленностью для средних школ. Нам представляется, что описанные ниже предложения по конструкции меловой доски являются интересными и реализуемыми [ ]. При этом она удачно вписывается в конструкции описанной ранее разделительной стенки

Меловая доска изготавливается из витринного стекла толщиной 8 мм, вставленного в рамку из стального уголка, и закрепляется на горизонтальных перемычках второй и третьей рамок каркаса разде­лительной стенки.

Поверхность стекла матирована. Есть несколько способов сде­лать поверхность стекла матовой. Привлекает кажущейся простотой химический способ травления поверхности стекла плавиковой кис­лотой. На этом способе мы не будем останавливаться не только по­тому, что его применение требует соблюдения правил, безопасного труда, но и потому, что при химическом травлении образуется настолько мелкое зерно неровностей, что очень скоро эти мелкие не­ровности забиваются мелом (сначала), а потом сошлифовываются.

В этом случае мел перестает оставлять след на такой почти гладкой поверхности. Лучший результат дает обработка стекла пескоструйным аппаратом. Но возможно и ручное матирование поверхности стекла. Так как этот способ вполне доступен в школьных условиях, то остановимся на нем несколько подробнее.



Рис. 8


Удобно матировать поверхность стекла, когда стекло расположе­но горизонтально. Для работы используется просеянный наждачный порошок. На это обстоятельство необходимо обратить внимание. Если использовать непросеянный наждачный порошок, то на по­верхности стекла, появятся глубокие царапины.

Просеянный наждачный порошок насыпается ровным слоем на участок увлажненного стекла, а затем сверху накладывается еще один небольшой кусок стекла, которым с небольшим нажимом со­вершают круговые движения по поверхности матируемого стекла. Стекло-инструмент необходимо постоянно перемещать.

По мере обработки изменяется усилие, необходимое для перемещения стекла-инструмента. Сначала ощущается, как стекло-инструмент легко перемещается на перекатывающихся зернах наждака, но по мере обработки трение стекла о стекло возрастает. Изменяется и звук: хрустящий в начале, он постепенно переходит в шипящий.

Ручная обработка стекла размером ЗОООх1000 мм потребует 1—1,5 ч работы одного человека. После такой обработки на поверхности стекла хорошо оставляет след мел любого качества. Написанное легко удаляется влажной губкой. Но главное достоинство стеклянной меловой доски заключается в том, что с обратной (не матированной) стороны доска может быть окрашена в рекомендуемый эргономикой цвет, а затем, когда краска высохнет, поверхность доски можно расчертить в клетку со стороной 100 мм.

В вершинах образовавшихся квадратов краска со стекла стирается в виде небольших крестиков. С противоположной (матовой) поверхности эти крестообразные метки хорошо видны только вблизи от доски и незаметны учащимся. Но учителю эти метки помогают быстро построить график, вычертить схему и т. д. Метки не мешают, но и стереть их невозможно.

В нижней части меловой доски к металлической рамке прикреп­лен лоток для сбора меловой крошки и пыли. Минимальный зазор между лотком и подвижной магнитной доской предотвращает паде­ние губки, кусков мела и других предметов в этот зазор.

Так как меловая доска углублена в нишу разделительной стенки как в своеобразную световую шахту, то это обстоятельство полностью исключает появление световых бликов на поверхности меловой доски.

Еще об одном приспособлении часто пишется в литературе. Это магнитная доска-экран. Нет необходимости говорить о преимуществах такой доски на уроках физики. При этом эта доска используется не столько для простого крепления наглядных пособий, сколько при проведении демонстрационного эксперимента.

Магнитная доска-экран изготавливается из целого стального листа, прикрепленного для прочности к рамке из уголковой стали размером 3000Х1000 мм. По бокам узкой части рамки закреплены обрезиненные ролики, выступающие из рамки и входящие в пазы вертикаль­ных стоек каркаса разделительной стенки. Тем самым доска-экран может перемещаться вверх и вниз [ ].

Для того чтобы скомпенсировать вес доски, она подвешивается в петле стального троса так, что образуется своеобразный подвижный блок (рис 9 ). Один конец стального троса диаметром 3—4 мм (на рисунке он изображен утолщенной линией) закреплен на каркасе разделительной стенки, а другой конец, переброшенный через верх­ний блок, соединен с грузом противовеса. Груз противовеса переме­щается в шахте, образованной пространством между третьей и чет­вертой вертикальными рамками разделительной стенки . Груз противовеса подобран так, что


Рис. 9


перемещение тяжелой

магнитной доски-экрана может быть произведено небольшим усили­ем одной руки. Такой способ подвески .доски обеспечивает ее пере­мещение без перекосов и заеданий.

Поверхность доски может быть окрашена матовой белой краской. Таким обра­зом, в поднятом состоянии доска может играть роль не только магнит­ной доски, но и экрана фона и большого проекционного экрана, на который удобно проецировать изображения, даваемые проекцион­ным аппаратом ФОС с демонстрационного стола или для теневого проецирования.

Но магнитная доска такой окраски не может постоянно служить как проекционный экран. Проекционный экран должен быть универсальным, для просмотра любых видов проецирования.

Для демонстрации диапозитивов, диафильмов и кинофильмов используется просвечивающийся экран, расположенный в одном из верхних проемов разделительной стенки. К экранам так называе­мого дневного кино предъявляются особые требования. С одной стороны, они не должны существенно ослаблять световой поток [ ].

С другой стороны, зритель не должен наблюдать световое пятно повышенной яркости изображение проекционной лампы. Хорошее, яркое, четкое изображение при равномерной освещен­ности по всему полю дает экран, изготовленный следующим спосо­бом.

На деревянную раму нужных размеров туго натягивается и за­крепляется белое капроновое полотно. Такое полотно применяется в химических фильтрах в промышленных установках. На полотно шпателем наносится смесь талька с глицерином. Смесь должна иметь консистенцию очень густой сметаны. Шпателем смесь наносится тонким ровным слоем без пробелов.

После такой обработки экран сохнет очень долго (более месяца). Но можно не ожидать оконча­тельного высыхания мастики, а сразу установить экран на свое место в проем разделительной стенки, но защитив экран стеклом от воз­можных повреждений со стороны кабинета физики. Если вспомога­тельное помещение будет затемнено, то проецирование изображения на экран дает яркую и хорошо видимую картину даже при полностью освещенном кабинете физики.

Так как при проецировании на полупрозрачный экран с противо­положной стороны получается зеркально повернутое изображение. то, для того чтобы не менять способ зарядки пленки и диапозитивов, используется поворотное зеркало. Проекционный аппарат устанав­ливается под углом к экрану. Поворотное зеркало можно установить обособленно или укрепить непосредственно на проекционном аппа­рате.

29


Случайные файлы

Файл
kursovik.doc
41963.rtf
143895.rtf
125270.rtf
140691.doc