ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕПРЕДСТАВЛЕНИЯОБ ОБОРУДОВАНИИИ ОСНАЩЕНИИКАБИНЕТА ФИЗИКИСРЕДНЕЙ ШКОЛЫ.
Нет необходимостиподробно расписыватьдостоинствакабинетнойсистемы обучения.Достаточнопросто перечислитьосновные изних: сама атмосферакабинета, еговнешний вид,оформлениеуже подготавливаютучащихся квосприятиюматериала;наличие в кабинетенеобходимогодемонстрационногои лабораторногооборудования,наглядныхпособий позволяютучителю болеекачественнои эффектиноподготавливатьи проводитьурок. Однакосистема образованияв нашей странепрошла сложныйпериод развития,прежде чем быларазработанаи создана даннаясистема.
Кабинетнаясистема обученияв нашей странепрошла длительныйпуть становленияот созданиякабинетов дляпреподаванияотдельныхпредметов досоздания вкаждой школекабинетов поосновным школьнымпредметам.Создание кабинетнойсистемы вомногом определилоуспехи отечественногообразования.Какой же путьпрошло становлениеэтой системыи кто стоял уистоков еесоздания? Рассмотримэто на примерекабинета физики.
Первыйкабинет физикив России былсоздан XVIII веке.Именно 60—70-х гг.этого века в России всеострее сталочувствоватьсяотсутствиеподготовленныхспециалистов.Было ясно, чтодля решенияпроблемы подготовкиквалифицированныхкадров недостаточноимевшихсяучебных заведенийзакрытого типа,нужна широкаясеть государственныхшкол.
В 1881 годубыла созданаКомиссия народныхучилищ, передкоторой былипоставлены конкретные задачи: выработатьплан по организациинародных училищв России; подготовитьучителей;составить инапечататьучебные пособия;открыть народныеучилища в стране,и, прежде всего,в Петербурге.
21сентября1782 г. Комиссияпредставила«План к установлениюнародных училищв Российскойимперии», согласнокоторомупредполагалосьсоздать в странесеть малых,средних и главныхнародных училищ.Нужны былиподготовленныеучительскиекадры, и былорешено «открытьв ПетербургеУчительскуюсеминарию,чтобы иметьвсегда нарочитоечисло учителейв готовности,в коих совершенныйнедостаток» Она была торжественнооткрыта13 декабря1783 г. К преподаваниюв Учительскойсеминарии былипривлеченымногие талантливыерусские ученые,в том числе В.Ф. Зуев (впоследствииакадемик), А.М. Теряев (в будущемпрофессорминералогиии ботаникиПедагогическогоинститута вПетербурге),И. Ф. Яковкин(в дальнейшемпрофессористории, ректорКазанскогоуниверситета),Т. Ф. Осиповскийи Г. П. Успенский(профессораХарьковскогоуниверситета).Одним из первыхсреди них былМихаил ЕвсеевичГоловин. В протоколахзаседанийКомиссии говорилось:«...для преподаванияарифметики,геометрии,механики ифизики назначилаКомиссия...оказавшегок тому желаниесвое Академиинаук адъюнктаМихаиле Головинас жалованием600 руб. в год,квартирою,дровами и свечами».
М
'Компаслатунный,вмонтированныйв коробку скрючками дляподвеса
ихаил ЕвсеевичГоловин— роднойплемянникМ. В. Ломоносова(сын его младшейсестры МарииВасильевны),родился в1756 г. в МатигорахАрхангельскойгубернии. В1765 г. Ломоносоввзял племянникав Петербург,и тот стал учитьсясначала вАкадемическойгимназии, азатем в университете,где изучаяматематикупод руководствомзнаменитогоЛеонарда Эйлера,став позжеодним из егоближайшихпомощников(перевелРис. 2
на русский язык работу«Полное умозрениестроения ивождения кораблей,сочиненноев пользу учащихсянавигацииЛеонардомЭйлером». В1776 г.М. Е. Головинполучил званиеадъюнкта Академиинаук по кафедреэкспериментальнойфизики, однаковскоре оставилАкадемию ипосвятил себяпедагогическойдеятельности.Он стал преподаватьфизику в Учительскойсеминарии, атакже в Воспитательномобществе благородныхдевиц (Смольныйинститут) иПажеском корпусе.В 80-е гг. он активнопереводил исоставлялучебники длянародных училищ,которые позженеоднократнопереиздавались,и в течение30—40 лет былиосновнымипособиями пофизико-математическимдисциплинамв русской школе.
Вслед заМ.В.ЛомоносовымМ.Е.Головинуделял значительноевнимание творческомуразвитию новейших дидактических идей XVIIIв.: связи наукис жизнью, сознательномуусвоению материала,самостоятельнойработе учащихся,доступностипреподаванияи т.д. В предисловиик своему «Краткомуруководствук физике» онписал: «Учительдолжен наипачестараться,чтобы сию наукусделать дляучащихся приятнее,он должен делатьвсе то, что служитк лучшему илегчайшемупреподаваемыхпредметовуразумению».
М. Е. Головинбыл сторонникомнаглядногообучения. Егоучебники содержалибольшое числотаблиц, схем,рисунков.
Хорошопонимая, что«потребночитанное объяснитьи утверждатьопытами...», М.Е. Головинразвил бурнуюдеятельностьпо созданиюпервого в Россиифизическогошкольногокабинета ипредложилорганизоватьтакие кабинетыпри всех училищах.Впервые с этоймыслью он выступилна заседанииКомиссии 19января1784 г., представивсписок «орудийнеобходимонужных припреподаваниинаставленияв геометрии,механике, физике».В результатебыло решеносоздать приУчительскойсеминарииклассы математическийи физический,а для них «заготовлениеинструментови машин... возложитьна попечениеГоловина».
Необходимоеоборудованиедля создаваемогофизическогокабинета закупалосьу частных лиц,заказывалосьза границей,изготавливалосьна месте. Так,28 октября1785 г. лейб-медикК. ф. Крузе сообщил,что «продаетсявесьма изряднаяелектрическаямашина... котораямогла бы служитьс пользой».После осмотраее М. Е. Головинымона была купленаза 250руб. В июне1788 г. быливыписаны изВены для преподаванияправил гражданскойархитектурыи механикинеобходимыечертежи, моделии машины, а26 февраля1789 г. по этомузаказу былополучено 20ящиков, в которыхнаходились«геометрическиеи архитектурныетела и разныеподелки механическихмашин». В томже году кабинетпополнилсяподзорнойтрубой, компасом,«математическиминструментом»и магнитом.Фотографиинекоторыхприборов извсего перечняоборудованияпервого кабинетапредставленыв этом параграфе.
Несмотряна то что, к концуXXIIIв. Комиссиянародных училищзаметно уменьшиласвою деятельность,посколькусчиталось, что8основном стоявшиеперед ней задачивыполнены,она продолжалапостояннозаботитьсяо наглядныхпособиях пофизике. 8июля 1901 г. онаразрешила П.И. Гиляровскому заказать«двум машинистам»новую электрическуюмашину и водянуюванну для добываниягазов и дляпроизводстваопытов с ними.(Заметим, чтозаказ был сделанв России. В этомнет ничегоудивительного,ведь уже в1773 г. электрическаямашина быласконструированаи построенаИ. П. Кулибинымв мастерскихПетербургскойАкадемии наук.)
20мая 1903г. Учительскуюсеминариюпреобразовалив Учительскуюгимназию. Всвязи с этимбыла составлена«опись математическими физическиминструментам».По ней можносудить о том,что в физическомкабинете этогоучебного заведениянаряду с широкораспространеннымив то время»физическимиприборами(астролябиями,барометрами,термометрами,микроскопами,магнитами,камерой обскурой,зрительнойтрубой, лейденскимибанками и т.д.)было и уникальноеоборудование(пирометр,электрометрыи др.).
В физическомкабинете имелисьтакже сосуддля сжатиявоздуха, прибордля доказательства«незагораемостител в безвоздушномместе», жестяной«сосудец длядобываниягорючего газа»,шесть баночек«для собираниягазов», двебаночки схрустальнымиворонками«для добываниягазов черезкислоты». Такоеоборудованиесвидетельствуето том, что М. Е.Головин былсторонникомтеории кислородногогорения. Этоговорит такжео том, что наприборах, имеющихсяв этом кабинетефизики моглибыть поставленымногие фундаментальныеэксперименты.Не каждый изсовременныхкабинетовфизики имееттакую возможность.
Такимобразом, можносказать, чтофизическийкабинет Учительскойсеминарии,созданный М.Е. Головиными его учениками,был оборудованвсеми самыминеобходимымии новейшимипо тому времениприборами.Подобный кабинетс чисто педагогическимицелями в учебномзаведениисреднего звенабыл созданв России впервые,физическийкабинет Учительскойсеминарии— этоинтереснейшаястраница вистории развитияфизики и физическогообразованияв России XVIIIв.
В дальнейшемглубокие социальныепотрясения,происходившиев Росси с началаXX векапрактическидо его серединыне могли несказаться нареализациюидеи созданиясети физическихкабинетов вшколах, как обэтом говорилосьв решенияхКомиссии народныхучилищ. Тольков 50-х годах нашегостолетия сталивозрождатьсяидеи прошлого.Это сначалабыли одиночныеизысканияучителей-новаторов,стоявших напозициях кабинетнойсистемы обучения,затем идеястановлениякабинетнойсистемы обученияв стране сталагосударственнойполитикой.
Можносказать, что80-е годы XXвека были золотымив развитиикабинетнойсистемы обучения.Именно в этигоды Министерствомпросвещения,Министерствомздравоохранениянашей страныбыли выработаныи приняты рядпостановленийи методическихрекомендацийразного плана,основной цельюкоторых былосоздание предпосылокдля внедренияв практикуобразованиятиповых учебныхкабинетовфизики. Срединих: «Строительныенормы и правила.Общеобразовательныешколы и школы-интернаты»,«Типовые перечниучебно-наглядныхпособий и учебногооборудованиядля общеобразовательныхшкол», «Обиспользованиишкольной мебели»и др.
Например,согласно строительнымнормам типовойкабинет физикив школах с8—20 классамисостоит из двухпомещений:класса-лабораторииплощадью66 м2и лаборантской16 м2. В школах на30—40 классовв состав кабинетафизики входятдва класса-лабораторииплощадью по66 м2разделенныелаборантской32 м2.В школах на50 классовобщая площадькабинетаутраивается.Можно сказать,что при такихнорма были всепредпосылкидля успешногорешения задачобучения иразвития учащихся.Более подробноо планировкетипового кабинетафизики будетсказано далее.
Следуетотметить тотфакт, что именнов эти годы началосьпланомерноеоснащениекабинетовфизики необходимымоборудованиемдля проведенияфронтальныхлабораторныхработ, демонстрационныхопытов, физическогопрактикума;необходимыминагляднымипособиями.Приведенныйниже переченьтакого оборудованияв разделе Приборыи принадлежностиобщего назначенияпоказывает,насколькоглобальнымбыл проект.
I.Приборыи принадлежностиобщего назначения
1.Скамья оптическая(или аппаратФОС-115).
2.Выпрямительпеременноготока (30В, 10А).
3.ВыпрямительВУП-2.
4.Вакуум-насосКомовского.
5.Вакуум-насосс электроприводом.
6.Громкоговорительэлектродинамический,
7.КомплектэлектроснабженияКЭФ.
8.Комплект проводовсоединительных,
9.Лазер газовыйучебный спринадлежностями.
10.Машина электрофорная.
11.Осветительдля теневогопроецирования.
12.Преобразовательтока "Разряд-1"(или катушкаРумкорфа).
13.Прибор дляполучения газов(полуавтоматический).
14.Источникпитания срегулируемымпостояннымнапряжением(НОВ, 2А).
15.Машина центробежнаяс принадлежностями.
16.Тарелка квакуум-насосу.
17.Осциллографэлектронныйс коммутатором.
18.Счетчик-секундомерцифровой сдатчиками.
19.Усилителинизкой частоты(УНЧ-5).
20.Столики подъемные.
21.Экран настольный.
22.Штатив универсальный.
23.Набор из четырехгирь-грузов.
24.Трансформаторуниверсальный.
25.Ящики-подставки.
26.Микрофонэлектродинамический.
27.Электродвигательуниверсальныйс принадлежностями.
II.Приборыдемонстрационные
1.Измерительныеприборы иПринадлежности
1.Амперметр сгальванометромдемонстрационный.
2.Вольтметр сгальванометромдемонстрационный.
3.Весы настольныес открытыммеханизмом.
4.Весы техническиедемонстрационные.
5.Весы неравноплечиес принадлежностями.
6.Динамометры.
7.Манометр жидкостной.
8.Мановакуумметр.
9.Микроманометрс трубкой Пито.
10.Наборы телравного объемаи равной массы.
II.Ваттметрдемонстрационный.
12.Счетчикэлектрическойэнергии.
13.Генераторзвуковой частоты.
14.ГигрометрЛамбрехта.
15.Гигрометрволосяной.
16.ПсихрометрАвгуста.
17.Грузынаборные на1 и2 кг.
18.Термометрдемонстрационныйжидкостный
19. Термометрэлектрический
20. Линейкамасштабнаядемонстрационная
21. Измерительмалых перемещений
22. Целиндризмерительных
23. Стробоскопэлектронный
24. Часы песочные
25. ГальванометрзеркальныйМ 1032
В приложенииуказан весьпереченьоборудования,при этом в неговключены ипоследниеразработкии приборы,неуказанныев прежнем перечне.
Большоевнимание обращалосьи обращаетсяналичию средствнаглядностив кабинете. Втом же перечнеподробно указываетсяназвание всехтаблиц, диафильмов,кинофильмови диапозитивов.Например, всовременномкабинете физикидолжны бытьв наличие такиесредства наглядности:
IV.Печатныепособия
1.Портреты выдающихсяфизиков.
2.Таблица "Международнаясистема единиц".
3.Таблица "Шкалаэлектромагнитныхволн".
4.Таблица "Периодическаясистема химическихэлементовД.И.Менделеева".
Серия таблиц:"Механика","Молекулярнаяфизика", "Электродинамика","Колебанияи волны", "Оптика","Атомная физика".
V.Экранныепособия Диапозитивы
1.Взаимодействиетел.
2.Давление твердыхтел, жидкостейи газов.
3.Законы сохранения.
4.Механическиеколебания иволны.
5.Основы динамики.
6.Основы кинематики.
7.Первоначальныесведения остроении вещества.
8.Работа и мощность.Энергия.
9.Световые явления.
10.Тепловые явления.
11.Электрическиеявления.
12.Электромагнитныеявления.
Следуетсказать, чтопрактическивсе из перечисленныхвыше приборов(и даже болеетого, все приборыиз полногоперечня оборудованияпо всем темами разделамшкольного курсафизики) и наглядныхпособий в своевремя поступилив каждую школугородов и районов.Именно на этиприборы, полученныешколами Россив 70-80 годы нашеговека, и приходитсяопираться всвоей работекаждому учителю,так как отсутствиев настоящеевремя должногофинансированияприводит ктому, что в школууже ничегонового (да истарого) непоступает.
Поэтомусейчас опятьнаступиловремя, когдасовершенствованиекабинета физикиложится насамого учителяи ждать большойпомощи от государстваему ждать неприходится.Все это осложняетсятем, что современныетехнологииобучения требуютнового подхода к планированиюи оснащениюкабинета физики.В рамках даннойдипломнойработы мы рассмотримпроблему оборудованиякабинета физикив условияхразноуровневогообучения.
Для этоговначале рассмотрим,какая ситуациясложилась впредставленияхо кабинетефизики к настоящемувремени и какиепредпосылкипроведениянекоторыхизменений всложившейсясистеме.
2. Особенностиоснащениярабочего местаучителя в современномкабинете физики
Преждечем говоритьоб особенностяхрабочего местаучителя в кабинетефизики, рассмотримосновные вопросы,касающиесяоснащениекабинетовмебелью, планировкикабинетовфизики.
Оснащениекабинетовмебелью производитсяв соответствиис методическимирекомендациями«Об использованиишкольноймебели», утвержденнымиМинпросом СССРи МинздравомСССР №2177—80. Планировкакабинета физикисогласно этимрекомендациямс одним классом-лабораториейпоказана нарисунке 3. В классе-лабораторииустанавливают20 двухместныхученическихстолов со стульями.Столы размещаютв три ряда: вкрайних—по7, а в среднем—6столов. В концесреднего рядапредполагалосьрасположитьпередвижнойшкаф-подставку1для проекционнойаппаратуры.У задней стенкикласса-лабораторииставят пятьодинаковыхшкафов.
Рис.3. Примернаяпланировкакабинета физикис одним классом-лабораторией
В одномиз них хранитсяучебное оборудованиепо астрономии,в двух—оборудованиедля фронтальныхлабораторныхзанятий, а восталь
ных—оборудованиедля лабораторныхработ физическогопрактикума.Над шкафамина стене можноповесить таблицу«Шкала
В одномиз них хранитсяучебное оборудованиепо астрономии,в двух—оборудованиедля фронтальныхлабораторныхзанятий, а востальных—оборудованиедля лабораторныхработ физическогопрактикума.Над шкафамина стене можноповесить таблицу«Шкала электромагнитныхволн».
Переднюючасть классазанимает подиумразмеромприблизительно1,7х3,8 м и высотой15—20 см, накотором сосредоточенорабочее местоучителя. Наподиуме симметричнопродольнойоси классаустанавливаютдемонстрационныйстол 1,С однойстороны столана специальнойтумбе3закрепляютраковину сосливом и водопроводнымкраном, а сдругой—ставятстол учителя4.Стол нескольковыдвигаютвперед и устанавливаютпод некоторымуглом к демонстрационномустолу. При такомрасположениистола обзоркласса и класснойдоски дляучителя—наилучший.На рабочемстоле учителяможет бытьоборудованпульт управленияосвещением,затемнениеми проекционнойаппаратурой.
На переднююстенку классаподвешиваютклассную доску,а над ней—проекционныйэкран, уголнаклона которогоможно менятьпримерно от45 до90° относительнопотолка. По обестороны отэкрана наддоской закрепляютзвуковые колонкиили динамикидля киноаппарата.
Под доскойможно хранитьтаблицы и панельс чертежнымиинструментами.
На стенеза рабочимстолом учителязакрепляютспециальныйпульт5.На нем смонтированывыключателис автоматическимипредохранителями,для подачиэлектропитанияк демонстрационномустолу и лабораторнымстолам учащихся.
На стенес оконнымипроемами монтируютмеханизм затемненияи подвешиваютшторы. На противоположнойстене размещаютстенды с различнымисменнымиматериалами,панель с метеорологическимиприборами итаблицу «Международнаясистема единиц—СИ».
Каковы жеособенностиразмещениямебели в кабинете?
1.Демонстрационныйстол устанавливаютна подиумевысотой0.1—0,2 м нарасстояниине менее1 м от класснойдоски.
2.Расстояниемежду переднимкраем подиумаи первымиученическимистолами должнобыть не менее0,8 м.
3.Между рядамистолов и стенамикласса-лабораториисоблюдаютподаются следующиерасстояния:
в учебныхпомещенияхобычной прямоугольнойконфигурацииот наружнойстены до первогоряда столов—не менее0,5м; от внутреннейстены до третьегоряда столов— не менее0,5 м; от заднейстены (шкафов)до столов—неменее0,65 м; от класснойдоски до первыхстолов—неменее2,5 м; междурядами двухместныхстолов—неменее0,6 м;
— в учебныхпомещенияхквадратнойи поперечнойконфигурациипри расстановкемебели в четыреряда расстояниямежду рядамистолов, стенамипомещениясохраняются;расстояниеот класснойдоски до первыхстолов должнобыть не менее2,5 м, что придлине доски3 м обеспечиваетдля школьников,сидящих запервыми столамив первом и четвертомрядах, «уголрассмотрения»не меньший30°.
4.Рабочие местаза первыми ивторыми столамив любом рядукабинета отводятсяшкольникамсо значительнымснижением остроты слуха(разговорнаяречь воспринимаетсяот 2до 4м). Школьникамс пониженнойостротой зренияотводятсярабочие местав ряду у окназа первымистолами, гдеосвещенностьсоздаетсяестественнымсветом. Прихорошей коррекциизрения очкамишкольники могутсидеть в любомряду.
Вопросамоборудованияшкольногофизическогокабинета посвященаобширная литература.И это не случайно.Наука о простейшихи вместе с темнаиболее общихзакономерностяхявлений природыстановитсядоступнойпониманиюучащихся лишьв том случае,когда преподаваниефизики ведетсяс максимальнымиспользованиемсредств наглядности,и в первую очередьдемонстрационногоэксперимента. Рис. 4Но использованиедемонстрационногоэксперимента,в свою очередь.требует созданияспециальныхусловий: а) длявычлененияизучаемыхявлений изокружающейприроды: б) длянаблюденияучащимисяявлений изакономерностей;в) труда учителяпо подготовкеи постановкефизическихопытов. Достаточновспомнить, чтомасса ротационноговакуум-насосасоставляет25 кг, вакуум-насосаКомовского—14,5 кг, школьногорегуляторанапряжения— 12 кг и т.д. Только перемещениеэтих приборовиз подсобногопомещения надемонстрационныйстол требуетзначительныхусилий. И хотямасса большинствадругих приборовне столь велика,тем не менееесть поводзадуматьсянад возможнымипутями облегчениятруда учителяфизики. Но вметодическойлитературевопросамоборудованиярабочего местаучителя в кабинете
Рис. 5
физикиуделено маловнимания. Неповторяя описанийхорошо зарекомендовавшихсебя элементовоборудованияшкольногофизическогокабинета, мыостановимся лишь на томновом, что малонашло отраженияв литературеВажнаячасть оборудованиярабочего местаучителя – пульт управлениятехническимисредствамиобучения.Рассмотренныемнения по этомувопросу позволилиопределитьтакие основныемоменты:
1. Пультуправлениятехническимисредствамиобучения долженбыть выполненв виде отдельногоблока, которыйтак же, как иблок электроснабжения,размещен в нишедемонстрационногостола. Поворачиваясьна шарнире,пульт выдвигаетсяиз демонстрационногостола в рабочееположение так,что оказываетсяв наиболееудобной дляучителя частиего рабочегоместа. Так жекак и блокэлектроснабжения,пульт управлениятехническимисредствамив нерабочеевремя можетбыть запертна ключ.
2. Напряжениепитания подаетсяна все техническиесредства, управляемыес пульта, черезотдельныйвыключатель,расположенныйна щите в подсобномпомещениифизическогокабинета.
3. На пультуправлениявыведено включениедиапроекторадля демонстрациислайдов идиапозитивов,проектора длядемонстрациидиафильмов(ЛЭТИ), магнитофона,кинопроекционногоаппарата,телевизоров,видеомагнитофона,управлениеосвещениемкабинета ивключениеподсветадемонстрационногостола.
4. Некоторыеиз разработчиковпредлагаютустановить
Рис. 6
на пультеуправленияТСО электронныечасы минутногоотсчета времени.Наличие подобныхчасов позволяетрациональноспланироватьвремя урокаи выдержатьнамеченныйграфик. Часымогут включатьсядля отсчетаминут или пообщему сигналуначала урока(звонку), илиотдельнойкнопкой началаотсчета. Та жекнопка сбрасываетпоказаниячасов. Индикаторчасов цифровой.Непосредственнов помещенииаудиторнойчасти кабинетафизики размещенылишь телевизорыи кодоскоп (внише демонстрационногостола). Все остальныеаппараты размещеныв подсобномпомещении, иуправлениеими осуществляетсядистанционно.С этой цельюдля оснащениякабинета выбраныаппараты, имеющиедистанционноеуправление.Кнопки устройствдистанционногоуправлениявынесены наобщий пульти расположенырядом с включателемсоответствующегоустройства.Связь пульта5. Управлениеаппаратамив подсобномпомещенииосуществляетсяпо многожильномукабелю, проложенномупод полом. Такимобразом, всядорогостоящаяаппаратура(видеомагнитофон,магнитофон,проекционнаяаппаратура,компьютер ит.д.) надежнозащищена отнеосторожногообращения.
6. Телевизордолжен бытьразмещен так,что с любогоученическогоместа обеспечиваетсянаилучшеевосприятиеизображенияс экрана. Кабинетв идеале долженбыть оснащентелевизорамицветного изображенияс размеромэкрана 61см по диагонали.
Важноотметить, чтотелевизорыиспользуютсяне только кактелевизионныеприемникидля приемателевизионныхпрограмм с,общей антенны,но и как мониторыдля работы свидеомагнитофономи передающейтелевизионнойкамерой (гнездодля включениякамеры размещенона панели «Воздух»в ее нижнейчасти) и какдисплеи персональногокомпьютера(гнездо длявключенияпульта компьютераразмещено внижней частипанели «Воздух»).
6. Согласноусловиям эксплуатациикодоскоп долженнаходитьсяв непосредственнойблизости отрабочего местаучителя, но вто же времяэтот проекционныйаппарат долженбыть надежнозащищен отнеосторожногообращения вовремя хранения.Удовлетворяетэтим требованиямследующеерешение. Кодоскопхранится в нишедемонстрационногостола, закрываемойдверцей наключ. Нишарасположенав торце столас левой стороныот учителя.Кодоскоп прикрепленна шарнирахк дверце так,что открытаядверца нишиодновременнослужит опоройкодоскопа врабочем состоянии.При таком размещениикодоскоп оказываетсяслишком близкоот экрана. Длятого чтобыполучить достаточнокрупное изображение,на объективкодоскопакрепится насадка,предложеннаяН. Л. Бронниковыми А. Н. Миллером(см.: Физика вшколе.— 1980.—№1.—С.56). Корпуснасадки вытачиваетсяна токарномстанке из любогоматериала(металл, пластмасса,сухое дерево)по размерам,указанным нарисунке.В насадкеиспользуетсядвояковыпуклаялинза с фокуснымрасстоянием403 мм изшкольногонабора линзи зеркал. Стойкаобъективодержателяукорачиваетсяна 120мм.
Насадкапозволяетполучать достаточнокрупное изображение« на экране спозитивовразмером 13Х18 см. Например,на полиэтиленовойпленке можнопечатать текстна пишущеймашинке. Прирасстоянии2—2,5 м откодоскопа,закрепленногона дверце, доэкрана изображениеполучаетсянастолькокрупным, чточитается срасстояния9—10 м. Приподготовкек хранениюкодоскопопрокидываетсяна шарнирахи повисает навнутреннейповерхностидверцы. Приповороте дверцыкодоскоп оказываетсяв нише стола.Дверца запираетсяна ключ.
Некоторыеучителя и методистыпредлагаютизготовитьвспомогательноеоснащениедемонстрационногостола. Чащевсего говоритсяо таких дополнениях:
1.В полостидемонстрационногостола оставленаоткрытая (состороны учителя)резервная нишашириной400 мм длявременногоразмещенияподготовленныхк уроку отдельныхприспособлений(например, настольныхчерно-белыхэкранов фона).В этой же нишеимеется гнездодля постоянногохранения стержнейуниверсальных21физическихштативов. Нарисунке хорошовидно это гнездосо стержнями.
2.Выдвижной ящикпредназначендля хранениядеталей универсальногофизическогоштатива, выключателейи другоголабораторно-вспомогательногооборудования.
Рис. 7
3.Из торца демонстрационногостола можетбыть выдвинутстол учителя.Выдвижной столучителя размещаетсяв полости демонстрационногостола междупультом управленияэлектропитаниемученическихстолов и нишейкодоскопа.4.На вертикальнойоблицовкедемонстрационногостола околоего левого угла(по пути к двериво вспомогательноепомещение)помещены двесигнальныелампы. Лампысигнализируюто том, что пультэлектроснабжениядемонстрационногостола и пультуправлениятехническимисредствамиобучения находятсяпод напряжением,Рядом установленакнопка аварийноговыключениявсего силовогоэлектропитанияфизическогокабинета. Темсамым снижаетсявероятностьоставить кабинетс включеннымэлектроснабжением.
5.Металлическийкаркас демонстрационногостола заземлен.Рядом с блокомэлектроснабженияустановлензажим заземления,позволяющийбыстро и удобнозаземлять тедемонстрационныеприборы, которыепо условиямэксплуатациинуждаются взаземлении.
Немаловажнуюфункцию в работекабинета имеети электроснабжениекабинета ирабочего столаучителя, рабочегоместа ученика.
Исходяиз сложившейсяв последнеевремя ситуации,оптималенследующийвариант электроснабжениякабинета физики,соответствующийтребованиямуказанноговыше ГОСТа:
1.Все переносныедемонстрационныеи лабораторныеэлектрическиеприборы выполняютсязаводами-изготовителямипо классуII с напряжениемпитания220 В и снабжаютсянесъемнымишнурами с бытовымидвухконтактнымивилками;
2.На демонстрационномстоле и столахучащихсяустанавливаютдвухконтактныеодинаковыебытовые штепсельныерозетки;
3.Взамен электрораспределительныхщитов ЩЭ-59, КЭФ-10и КЭК на стенекабинета физикиустанавливаютпростейшийпульт управленияэлектроснабжением(электрораспределительныйщит), содержащийобщий выключательсети с предохранителями,встроенныйУЗОШ, выключателиодной линиидемонстрационногостола и трехлиний рядовученическихстолов (каждаялиния снабжаетсясвоим предохранителеми сигнальнойлампой).
В предложенномварианте основнымсредствомзащиты от пораженияэлектрическимтоком служитдвойная илиусиленнаяизоляция прибора,выполненногопо классуII. УЗОШ играетроль дополнительногосредства защиты.
В настоящеевремя в Институтесредств обученияРАО составленыисходныетребованияк разработкешкольногоэлектрораспределительногощита с цельюего серийногопроизводствапромышленнымипредприятиями.
Простотаконструкциищита позволяетизготавливатьего в школах(если такаявозможностьимеется). Дляэтого необходимоприобрестиУЗОШ и наборавтоматическихвыключателей.По конструкциищит может бытьвыполнен в видекоробки, внутрикоторой размещеныобщий выключательсети, устройствозащитногоотключения,автоматическиевыключателии клеммы однойлинии демонстрационногостола и трехлиний рядовученическихстолов, предохранителии индикаторныефонари. Ручкивыключателейи колпачкифонарей выводятсянаружу. Щитпитается отсети переменноготока напряжением220 Ви рассчитанна общую мощностьподключенныхк нему потребителейне более2,2 кВт.
Промышленноепроизводствощита ЩЭШ неисключаетпараллельногопроизводствакомплектаКЭФ-10 и его примененияв школах.
Школы могутприобретатьпо выбору КЭФили ЩЭШ в зависимостиот выбранногопрофиля и уровняобучения, выборапомещения испособа организациипрактическихзанятий учащихся,а также Другихпричин. Прилюбом напряженииэлектрическоготока (42или 220В) в розеткахученическихстолов учащиесябудут выполнятьпрактическиеработы принапряжениине более12 В, используяиндивидуальныевыпрямители(источникипитания, отвечающиетребованиямГОСТа 28139-89).
Важное достоинствоименно такогощита состоитв том, что учащиесяпри разноуровневомобучении могутвыполнять нетолько опыты,предусмотренныепрограммой,но и опыты, ранеепроводившиесякак демонстрационные.
3. Дополнительныеусовершенствованияоборудованиякабинета физики.
В данномпараграферассмотримвопросы дополнительногоусовершенствованияосновных элементовоборудованиякабинета физики.Эти вопросыраскрываютсяна основе анализамногих предложений,описанных вметодическойлитературе.
Несекрет, чтомногих учителейне удовлетворяетконструкционныеособенностимеловых досок,выпускаемыхпромышленностьюдля среднихшкол. Нампредставляется,что описанныениже предложенияпо конструкциимеловой доскиявляются интереснымии реализуемыми[ ]. Приэтом она удачновписываетсяв конструкцииописанной ранееразделительнойстенки
Меловаядоска изготавливаетсяиз витринногостекла толщиной8 мм,вставленногов рамку из стальногоуголка, и закрепляетсяна горизонтальныхперемычкахвторой и третьейрамок каркасаразделительнойстенки.
Поверхностьстекла матирована.Есть несколькоспособов сделатьповерхностьстекла матовой.Привлекаеткажущейсяпростотойхимическийспособ травленияповерхностистекла плавиковойкислотой. Наэтом способемы не будемостанавливатьсяне только потому,что его применениетребует соблюденияправил, безопасноготруда, но и потому,что при химическомтравленииобразуетсянастолькомелкое зернонеровностей,что очень скороэти мелкиенеровностизабиваютсямелом (сначала),а потом сошлифовываются.
В этом случаемел перестаетоставлять следна такой почтигладкой поверхности.Лучший результатдает обработкастекла пескоструйнымаппаратом. Новозможно иручное матированиеповерхностистекла. Так какэтот способвполне доступенв школьныхусловиях, тоостановимсяна нем несколькоподробнее.
Рис. 8
Удобноматироватьповерхностьстекла, когдастекло расположеногоризонтально.Для работыиспользуетсяпросеянныйнаждачныйпорошок. На этообстоятельствонеобходимообратить внимание.Если использоватьнепросеянныйнаждачныйпорошок, то наповерхностистекла, появятсяглубокие царапины.Просеянныйнаждачныйпорошок насыпаетсяровным слоемна участокувлажненногостекла, а затемсверху накладываетсяеще один небольшойкусок стекла,которым с небольшимнажимом совершаюткруговые движенияпо поверхностиматируемогостекла. Стекло-инструментнеобходимопостоянноперемещать.
По мереобработкиизменяетсяусилие, необходимоедля перемещениястекла-инструмента.Сначала ощущается,как стекло-инструментлегко перемещаетсяна перекатывающихсязернах наждака,но по мере обработкитрение стеклао стекло возрастает.Изменяетсяи звук: хрустящийв начале, онпостепеннопереходит вшипящий.
Ручнаяобработкастекла размеромЗОООх1000мм потребует1—1,5ч работы одногочеловека. Послетакой обработкина поверхностистекла хорошооставляет следмел любогокачества. Написанноелегко удаляетсявлажной губкой.Но главноедостоинствостеклянноймеловой доскизаключаетсяв том, что с обратной(не матированной)стороны доскаможет бытьокрашена врекомендуемыйэргономикойцвет, а затем,когда краскавысохнет, поверхностьдоски можнорасчертитьв клетку состороной100 мм.
В вершинахобразовавшихсяквадратовкраска со стекластирается ввиде небольшихкрестиков. Спротивоположной(матовой) поверхностиэти крестообразныеметки хорошовидны тольковблизи от доскии незаметныучащимся. Ноучителю этиметки помогаютбыстро построитьграфик, вычертитьсхему и т. д. Меткине мешают, нои стереть ихневозможно.
В нижнейчасти меловойдоски к металлическойрамке прикрепленлоток для сборамеловой крошкии пыли. Минимальныйзазор междулотком и подвижноймагнитнойдоской предотвращаетпадение губки,кусков мелаи других предметовв этот зазор.
Так какмеловая доскауглублена внишу разделительнойстенки как всвоеобразнуюсветовую шахту,то это обстоятельствополностьюисключаетпоявлениесветовых бликовна поверхностимеловой доски.
Еще об одномприспособлениичасто пишетсяв литературе.Это магнитнаядоска-экран.Нет необходимостиговорить опреимуществахтакой доскина уроках физики.При этом этадоска используетсяне столько дляпростого креплениянаглядныхпособий, сколькопри проведениидемонстрационногоэксперимента.
Магнитнаядоска-экранизготавливаетсяиз целого стальноголиста, прикрепленногодля прочностик рамке из уголковойстали размером3000Х1000мм. По бокамузкой частирамки закрепленыобрезиненныеролики, выступающиеиз рамки и входящиев пазы вертикальныхстоек каркасаразделительнойстенки. Темсамым доска-экранможет перемещатьсявверх и вниз[ ].
Для тогочтобы скомпенсироватьвес доски, онаподвешиваетсяв петле стальноготроса так, чтообразуетсясвоеобразныйподвижный блок(рис 9 ).Один конецстального тросадиаметром3—4 мм (нарисунке онизображенутолщеннойлинией) закрепленна каркасеразделительнойстенки, а другойконец, переброшенныйчерез верхнийблок, соединенс грузом противовеса.Груз противовесаперемещаетсяв шахте, образованнойпространствоммежду третьейи четвертойвертикальнымирамками разделительнойстенки .Груз противовесаподобран так,что
Рис. 9
перемещениетяжелоймагнитнойдоски-экранаможет бытьпроизведенонебольшимусилием однойруки. Такойспособ подвески.доски обеспечиваетее перемещениебез перекосови заеданий.
Поверхностьдоски можетбыть окрашенаматовой белойкраской. Такимобразом, вподнятом состояниидоска можетиграть рольне только магнитнойдоски, но и экранафона и большогопроекционногоэкрана, на которыйудобно проецироватьизображения,даваемыепроекционнымаппаратом ФОСс демонстрационногостола или длятеневогопроецирования.
Но магнитнаядоска такойокраски неможет постояннослужить какпроекционныйэкран. Проекционныйэкран долженбыть универсальным,для просмотралюбых видовпроецирования.
Для демонстрациидиапозитивов,диафильмови кинофильмовиспользуетсяпросвечивающийсяэкран, расположенныйв одном из верхнихпроемов разделительнойстенки. К экранамтак называемогодневного кинопредъявляютсяособые требования.С одной стороны,они не должнысущественноослаблятьсветовой поток[ ].
С другойстороны, зрительне должен наблюдатьсветовое пятноповышеннойяркости изображениепроекционнойлампы. Хорошее,яркое, четкоеизображениепри равномернойосвещенностипо всему полюдает экран,изготовленныйследующимспособом.
На деревяннуюраму нужныхразмеров тугонатягиваетсяи закрепляетсябелое капроновоеполотно. Такоеполотно применяетсяв химическихфильтрах впромышленныхустановках.На полотношпателем наноситсясмесь талькас глицерином.Смесь должнаиметь консистенциюочень густойсметаны. Шпателемсмесь наноситсятонким ровнымслоем без пробелов.
Послетакой обработкиэкран сохнеточень долго(более месяца).Но можно неожидать окончательноговысыханиямастики, а сразуустановитьэкран на своеместо в проемразделительнойстенки, но защитивэкран стекломот возможныхповрежденийсо стороныкабинета физики.Если вспомогательноепомещение будетзатемнено, топроецированиеизображенияна экран даетяркую и хорошовидимую картинудаже при полностьюосвещенномкабинете физики.
Так какпри проецированиина полупрозрачныйэкран с противоположнойстороны получаетсязеркальноповернутоеизображение.то, для тогочтобы не менятьспособ зарядкипленки и диапозитивов,используетсяповоротноезеркало. Проекционныйаппарат устанавливаетсяпод углом кэкрану. Поворотноезеркало можноустановитьобособленноили укрепитьнепосредственнона проекционномаппарате.
ГЛАВА 2. КАБИНЕТФИЗИКИ СЕЛЬСКОЙШКОЛЫ В УСЛОВИЯХРАЗНОУРОВНЕВОГООБУЧЕНИЯ
Некоторыеособенностиоборудованиякабинета физикив сельскихшколах.
В городскихи сельскихсредних ивосьмилетнихшколах физикапреподаетсяпо единымгосударственнымпрограммам.Поэтому иматериальнаяоснова (учебныепособия, приборыи техническиесредства),применяемаяв преподавании,должна оставатьсяодинаковойдля всех школнезависимоот места ихрасположения.
Средние школыв больших населенныхпунктах, центральныхусадьбах колхозови совхозовобычно имеютпараллельныеклассы с достаточной наполняемостьюучащимися.Кабинеты физикитаких школ посвоему оборудованиюне должны отличатьсяот кабинетовфизики городскихшкол. Однаконекоторыесельские школыв связи с небольшойнаполняемостьюклассов учащимися(до 20 человек)и малой недельнойнагрузкой пофизике (16 чв неделю) имеютв планировкеи оборудованиикабинета физикиспецифическиеособенности.
Рассмотримвозможные особенностиоборудованиякабинета физики.В литературенаиболее частопредставленыдве точки зренияна проблемусоздания кабинетафизики.
Согласнопервой позициидля малокомплектныхвосьмилетнихшкол, имеющихдо 400 учащихся,согласно рекомендацииМинистерствапросвещенияСССР, наиболеецелесообразнымявляетсяоборудованиеобъединенногокабинета физики,химии и математики.При этом кабинетбудет иметьполную нагрузку;значительнаячасть учебныхсредств по этимпредметамокажется общей;в данном сочетаниисоздаютсянаиболееблагоприятныеусловия дляосуществлениясвязи в преподаванииэтих родственныхдисциплин.
Однако приоборудованииобъединенныхкабинетовнеобходимоучитывать, чтопри неправильномразмещенииучебных средствпо этим предметам,а также неправильномхранениихимическихреактивовотдельные видыучебногооборудованиямогут быстровыходить изстроя. Чтобыне допуститьэтого, дляоборудованияобъединенногокабинета необходимоиметь три помещения.В одном из них,имеющем большуюплощадь(45—50 м2), оборудуетсякласс-лаборатория.В этой комнатепроводятсявсе виды учебныхзанятий пофизике, химиии математике.Во второй комнатеоборудуетсялаборантскаякомната пофизике и математике,а в третьей—отдельная по химии. Площадикомнат, отводимыхпод лаборантские,должны бытьне менее15—16 м2.
Рис. 10.Примернаяпланировкаобъединенногокабинета физикисельской восьмилетнейшколы (первыйвариант):1—демонстрационныйстол; 2—стол учителя;3—класснаядоска; 4—экран;5—столученический;62 шкафдля размещенияучебногооборудования; 7—шкаф с вытяжнымустройством;8—рабочийстол; 9—счеты;10—бак дляводы; II—столс набороминструментов;12—устройстводля управлениязатемнением;13— стенд:14—тележка-подставкадля кинопроектора; 15—ящикдля таблиц;16—огнетушитель;/7—аптечка;
Возможныеварианты расположенияпомещенийтакого объединенногокабинета восьмилетнихшкол показанына рисунке 10.Комната1—общий класс-лаборатория;комната II,расположеннаяза переднейстеной лаборатории,служит лаборантскойпо физике иматематике,а комната III,расположеннаяна задней стеной(или сбокулаборатории),—лаборантскойпо химии.
Если объединенныйкабинет организуетсяпо физике, химиии биологии, толаборантскиев нем оборудуютсядля каждогопредмета отдельно.К прежней планировкеприбавляетсяеще одна комнатаIV—лаборантскаяпо биологиии несколькоувеличиваетсякомната 1(рис. 11 ), нумерация деталей планировкина этом рисункесоответствуетперечислению,сделанномупод рисунком3, добавленылишь подставкадля аквариума(19) и подставкадля цветов(20).
Рис. 11
Демонстрационноеи лаборантскоеоборудованиедолжно хранитьсяв шкафах, выпускаемыхпромышленностьюдля кабинетовфизики. Однаков тех школах,где нет такихшкафов, можноиспользоватьдвух- или трехстворчатыекнижные шкафыс полу застекленнымидверцами.
Мебель вобъединенныхкабинетахфизики восьмилетнихи средних школне отличаетсяот типовоймебели, выпускаемойпромышленностьюдля школ.
Согласновторой точкизрения, нетнеобходимостив созданииобъединенныхкабинетов.Необходимыкабинеты отдельные,а если уж исоединять, тоуж никак нефизику и химию(если нет двухлаборантских).Можно создаватькабинет физикии математики,так как обычнов школе нетчисто учителяфизики, а естьучитель физикии математики.Это позволитьзакреплятькабинет заодним человеком,который и будетотвечать заего сохранностьи внешний вид.Сторонникиэтой позицииуказывают, чтов этом случаевполне уместнаодноместнаяпосадка учениковна уроке. Этоособенно важнопри проведениилабораторногопрактикума,фронтальныхопытов, припроведенииразличноговида самостоятельныхработ.
Это вполнеудачно вписываетсяв концепциюразноуровневогообучения школьниковв условияхмалочисленногокласса. Учитывая,что на урокахразноуровневогообучения учащиесяразных типологическихгрупп будутзаниматьсячасть учебноговремени поразличнымпособиям, выполнятьсовершенноразные видыработ, заниматьсяразличнойучебной деятельностью,то такой вариантпосадки оправдан.
Это позволитопределеннымобразом оформитьрабочее местоученика, по-новомуподойти к подготовкеи проведениюуроков.
Все до этогосказанноеотносится ктиповому проектукабинета. Однакочаще всегоучителя физикисталкиваютсяс такой проблемой,как созданиелаборантскойкомнаты. Этовозникает вследующихслучаях:
когда длякабинета физикивыделяетсяодно помещение,не имеющеелаборантской;
когда создаетсяобъединенныйкабинет, а вналичии всегоодна лаборантскаякомната (этосоздает определенныенеудобствадля учителей-предметников)
Как же в этомслучае поступить?В методическойлитературеговорится онеобходимостисозданияразделительнойстенки в кабинете,которая разделилабы класс на дваотносительносамостоятельныхполмещения.Каковы же особенностиэтой разделительнойстенки?
Анализвзглядо на этупроблему показал,что наиболеечасто встречаютсятакие точкизрения на конструкциюстенки, отделяющейаудиторнуючасть физическогокабинета отвспомогательногопомещения:
стенка можетбыть кирпичной;
стенка можетбыть деревянной;
стенка можетбыть металлическойконструкцией.
Рис. 12
Одно ясно,что в силусложившихсятрадиций поподсказкемноголетнегоопыта этаразделительнаястенка размещаетсяза спиной учителя.Такое местоположениевспомогательногопомещения (заспиной учителя)отражено и внекоторыхусловиях напроектированиешкольных помещений.
Но конструкцияразделительнойстенки бываетразличной.Иногда этокирпичнаястенка. В другомслучае разделительнаястенка имеетдеревяннуюсборную конструкцию,которая состороны вспомогательногопомещенияиспользуетсядля храненияоборудованияфизическогокабинета.
Более привлекательно,если разделительнуюстенку выполнитькак сборнуюметаллическуюконструкцию,ведь при этом открываютсясовершенноновые функциональныевозможностиэтой архитектурнойдетали школьногофизическогокабинета. Каковыже конструкционныеособенности разделительнойстенки?
Основойконструкцииразделительнойстенки являютсяпять одинаковыхрамок, сваренныхиз уголковойстали размером35х35 мм (рис.13).Длина рамкиопределяетсявысотой помещенияН. Поэтомуh=H—2400мм. Длинныестороны рамкисварены изсложенныхуголков так,что образуютП-образныйпрофиль. На этуособенностьследует обратитьвнимание потому,что сделаноэто не толькоради увеличенияпрочностирамки.
Крайние рамкиприкрепляютсяк противоположнымстенам физическогокабинета, азатем размещаютсятри остальныеи соединяютсяуголком.
Так как ширинапомещения можетбыть разнойдаже при одноми том же типовомпроекте, то эторазличиекомпенсируетсярасстояниеммежду третьейи четвертойрамками (есливести счетслева направо).Вторая и третьярамки размещаютсятак, что пазывертикальныхстоек обращеныдруг к другу.Горизонтальнаясвязка на высоте1200 мм между второйи третьей рамкамисо стороныкабинета недолжна перекрыватьплоскость,образованнуюпазами. Делов том, что в пазахвертикальныхстоек размешаетсяи перемещаетсяпо вертикалимагнитнаядоска-экран.
В пазах междувторой и третьейстойками помещенамагнитнаядоска-экран2. Далееукрепленыстекляннаямеловая доска3 и тонкаяперегородка4, отделяющаявспомогательноепомещение отаудиторнойчасти кабинетаи выполненнаяиз древесноволокнистойплиты.
Рис. 2-3
В верхнейчасти центральногопроема скрытыеза облицовочнымиплитами размещенытрубки люминесцентныхламп 5, которыесо стороныкабинета освещаютмеловую доску,а со сторонывспомогательногопомещенияслужат для егоосвещения.Помост 6,на которомустановлендемонстрационныйстол, вплотнуюпримыкает кразделительнойстенке. Целесообразнокаркас помостасоединитьсваркой с каркасомразделительнойстенки.Однако длябольшей приспособленностикабинета кусловиямразноуровневогообучения, необходимоввести некоторыедополнительныеэлементыразделительнойстенки. Онимогут бытьтакими:
Так как приподнятомметаллическомэкране невозможновести записина меловойдоске, то подоблицовочнойплитой междумеловой доской-экраномразмещенсворачивающийсяотражательныйпроекционныйэкран. Такойэкран можетбыть смонтировани наклоннонаверху разделительнойстенки. Наиболеечасто необходимостьв нем возникаетпри работе скодоскопом.
В одном изпроемов разделительнойстенки можноразместитьмагнитофонс подводкойк рабочим местамучеников дляработы с головнымителефонами(во время проведениядиктанта содной из групп,для прослушиванияучебной информациии т.д.);
В одном изпроемов разделительнойстенки можетбыть размещентелевизор;
Со сторонывспомогательногопомещениякаркас разделительнойстенки обшитдекоративнойплитой. В свободныхнишах размещеныполки и шкафыдля храненияоборудования.Именно в этихнишах могутхраниться имикролабораториидля проведенияфронтальныхлабораторныхработ, опытов.В нижней частипод полкойтакже можетбыть оборудованбольшой откидывающийсяящик для хранениятаблиц на бумажнойоснове;
Большой проемв разделительнойстенке в еелевой сторонепредназначендля выдвижногостола.
Ведь не секрет,что особаяпроблемадля учителя— доставкаприборовдемонстрационногоэкспериментак демонстрационномустолу. Законыпсихологиивосприятияне рекомендуютпреждевременногопоказа приборовучащимся. Надемонстрационныйстол должновыставлятьсятолько то, чтосейчас показывается,и немедленноубираться состола послезавершенияпоказа.
Где междудемонстрациямихранить подготовленныеприборы? Обычнорекомендуетсяс этой цельюиспользоватьпространствопод демонстрационнымстолом или наотдельномстолике, отгороженномот учащихсяширмой. Но и вэтом случаеостается проблемадоставкиприборов извспомогательногопомещения.
Оригинальноерешение —выдвижной столснимает этипроблемы.
Рассмотрим кконструкциювыдвижногостола. Сварнойметаллическийкаркас, схемакоторого изображенана рисунке15, изготовлениз стальногоуголка такихже размеров,что и разделительнаястенка.
Основу конструкциисоставляетплатформаразмером 1200ХX 1200х200 мм, оборудованнаячетырьмя колесамис проточкамив виде желоба.Одна пара колесс одной стороныплатформыограниченав своем перемещениивдоль оси.Противоположнаяпара колесможет в небольшихпределах перемещатьсяпо оси.
Рис. 15
Колесамиплатформаустанавливаетсяна рельсы,представляющиесобой стальнойуголок, приваренныйк вертикальнымрамкам (первойи второй) разделительнойстенки. Концырельсов соединенымежду собой.
На платформеустанавливаютсякаркас столаразмером 900Х600X 1200 мми каркас выдвижнойразделительнойстенки, соединеннойс платформойи столом.
Выдвижнаястенка с наружнойстороны облицовываетсятакой же облагороженнойдревесностружечнойплитой, что иразделительнаястенка. Верхняяповерхностьплатформызакрываетсяполовой рейкой,на которуюнастилаетсядревесноволокнистаяплита.
Облицовкавыдвижнойстенки подгоняетсяпо размерамтак, чтобы зазормежду выдвижнойстенкой и облицовкойразделительнойстенки был быминимальным.Остающаясящель закрываетсяалюминиевымТ-образнымпрофилем.
По рельсамвыдвижной столможет бытьперемещен извспомогательногопомещения кдемонстрационномустолу. Так какколеса платформыснабжены шариковымиподшипниками,то, несмотряна большой весвсей конструкции,ее перемещениелегко производитсяусилием однойруки.
В исходномположениивыдвижной столвместе с платформойнаходится вовспомогательномпомещениифизическогокабинета.Здесь на столмогут бытьустановленыприборы, подготовленныедля демонстрации.Дополнительнымместом дляразмещенияприборов являетсяполка в нишевыдвижногостола. В рабочем(выдвинутом)положениивыдвижной столоказываетсярядом с демонстрационным,но установленныена нем приборыскрывает отглаз учащихсявыдвижнаястенка .
Рассмотренныеособенностиоборудованияшкольногокабинета физикисельской школыво многом могутопределитьуспешностьрешения некоторыхпроблем, стоящихперед учителемв условияхразноуровневогообучения.
2. Рабочее местоученика приреализацииразноуровневогообучения. Изопыта оборудования кабинета физики
Повышениюэффективностиучебного процессав значительноймере способствуетхорошо оборудованныйкабинет физики,что, в свою очередь,предполагаетрешение такихпроблем, какусовершенствованиеоборудованиядемонстрационногостола, рациональное размещение техническихсредств обученияв кабинете,максимальноудобная системахранения приборови выдачи их нарабочие местаучащихся дляфронтальныхработ и практикума,правильное хранение демонстрационныхприборов и др. Еще однойпроблемойявляется проблемаооборудованиярабочего местаучителя и ученикав кабинетефизики. Правильноерешение этойпроблемы должнопомочь учителюфизики в организацииразноуровневогообучения. Учитываятот факт, чтодо того момента,когда на столеучителя и ученика на уроках физикидолго еще небудет стоятькомпьютера,но имеющиесяв настоящеевремя в большинствесельских школтехническиесредства обучениядолжны вноситьсвою лепту врешение проблемыразноуровневогообучения.
Перечислимосновные элементырабочего столаученика:
- розеткипитания на36-42 В;
- разъемы дляголовных телефонов(наушников);
- таблицыфизическихконстант(учитывается,что часть учениковбудет изучатьматериал углубленно);
откиднойэкран длясамостоятельногопросмотраслайдов идиафильмов;
диапроектор;
микролаборатории.
Для оформлениярабочего местаученика можноподготовитьтакие таблицыи справочныеданные:
Единицадлины | Метр | (м). |
Единицавремени | Секунда | (с), |
Единицамассы | Килограмм | (кг), |
Единицасилы электрическоготока | Ампер | (А). |
Единицатемпературы | Кельвин | (К), |
Единицаколичествавещества | Моль | (моль), |
Единицасилы света | Кандела | (кд). |
Соотношениемежду единицамиплощади
Единица СИплощади: [S]= квадратныйметр (м2), кроме того;ар (а) , гектар(га) для площадиполей и земельныхучастков.
Соотношениемежду единицамиплощади
10-6км2= 1 м2= 102 дм2= 104 см2= 106мм2
1 ар (а)= 100 м2
1 гектар(га) =100 a = 104м2
Единицы, невходящие в СИ:
1квадратнаямиля (миля2)=3,0976-102ярд2 =2,589988•10м2
1 квадратныйярд (ярд2)=9 фут2=1296дюйм2=0,8361м2
1 квадратныйфут (фут2)=144дюйм2=0,0929 м2=9,29дм2
1 квадратныйдюйм (дюйм2)=0,6452• 102м2 =6,452 см2
Cоотношениемежду единицамиобъема
1 м3 = 103лм3 = 106см3 = 103 мм3
1литр (л) = 1 дм3
Единицы, невходящие в СИ:
1 кубическийярд (ярд3)=27фут3=46б5бдюйм3=0,7646 м3
1 кубическийфут (фут3)=1728 дюйм3= 28,32 дм3
1 кубическийдюйм (дюйм3)= 16,39см3
1 регистроваятонна =100 фут3= 2,832м3
1 бушель=8 гал (брит.) = 36,37дм3
1 галлон(гал) брит. = 4,546 дм3
1галлон (гал)США = 3,785 дм3
Соотношениемежду единицамимассы
1 кг= 103г= 106 мг=109 мкг
1 декаграмм(даг) = 10r
1 тонна(т) = 1 мегаграмм(Mг) = 10 децитонн(дт) = 103 кг
Единицы, невходящие в СИ:
1 длиннаятонна =2240 фунт(торговый)= 1016,05 кг= 1,01605 т
1 короткаятонна= 2000 фунтСША = 907,2 кг = 0,9072 т
1 слаг=32,174фунт =14,594 кг
1 фунт= 16 унций =0,4536 кг = 453,6 г
1 унция = 0,02835 кг = 28,35 г
Справочныеданные по планетамСолнечнойсистемы
Среднее | Отношение | |||
Планета | Расстояниеот Солнца, | Период обращения, | Эксцентриситет | Массы к массеЗемли |
Меркурнй | 58 | 0,24 | 0,21 | 0,053 |
Венера | 108 | 0,62 | 0,01 | 0,8149 |
Земля | 150 | 1,00 | 0,02 | 1,000 |
Марс | 228 | 1,88 | 0,09 | 0,107 |
Юпитер | 778 | 11,86 | 0,05 | 318,00 |
Сатурн | 1428 | 29,46 | 0,06 | 95,22 |
Уран | 2872 | 84,02 | 0,05 | 14.55 |
Нептун | 4498 | 164,78 | 0,01 | 17,23 |
Плутон | 5910 | 248,4 | 0,25 | 0,9 |
Соотношениемежду единицамидавления
Единицы, невходящие в СИ:
1 ат =0,980665 бар = 98,0665кПа
1 м вод.ст. = 0,1 ат= 98,0665 мбар =9,80665 кПа
1 ммвод. ст.=10 ат=98,0665 мкбар=9,80665 Па
1 бар= 102 Па = 100 кПа
1мм рт. ст. =21,333224 мбар =133,3224 Па
1атм= 1,01325 бар= 101,325 кПа
1фунт-сила/кв,ярд =53,2 мкбар= 5,320 Па
1фунт-сила/кв,фут. = 478,8 мкбар= 47,88 Па
1фунт-сила/кв,дюйм =68,95 мбар = 6,895кПа
1 паундаль/кв.фут =14,88 мкбар =1,488 Па
1 тонна-сила/кв,фут = 1,07252 бар= 107,252 кПа
1дюйм водяногостолба = 2,4908мбар = 249,08 Па
1дюйм ртутногостолба = 33,864мбар = 3,3864 кПа
р —давление,
А —площадь поверхности,
F— сила, действующаяна эту поверхность.
Таблицамоментов инерции
Если говоритьболее подробноо содержаниимикролаборатории,то можно отметитьследующиемоменты:
Перед определениемсостава микролабораторииоп отдельнымтемам школьногокурса физики,включая иуглубленныйуровень, необходимобыло провестисравнительныйанализ содержаниявсех лабораторныхработ как базового,так и углубленногоуровней, а также определитьперечень необходимыхприборов иинструментовдля их проведения.Для этого сведемв единую таблицувсе основныеданные, касающиесяиспользованияприборов иматериаловпри проведениилабораторныхработ (Таблицы1-2 ).
Таблица 1 .Лабораторныеработы по механике(БУ)
НазваниеЛ/р | Приборы иматериалы | |
Основыкинематики | ||
1 | Измеренияускорениятела приравноускоренномдвижении | Средстваизмерения :
Материалы:
|
Основы динамики | ||
2 | Измерениежесткостипружины | Средстваизмерения :
Материалы:
|
3 | Измерениякоэффициентатрения скольжения | Средстваизмерения :
Материалы: 1.деревянныйбрусок 2.деревяннаялинейка 3.набор грузов |
4 | Изучениедвижения тела,брошенногогоризонтально | Средстваизмерения 1.линейкас миллиметровымиделениями Материалы:
|
5 | Изучениедвижения телапо окружностипод действиемсил упругостии тяжести | Средстваизмерения :
Материалы:
|
6 | Изучениеравновесиятел под действиемнесколькихсил | Средстваизмерения : 1. линейка
Материалы:
2. рычаг 3. набор грузов |
3.Законысохранения | ||
7 | Изучениезакона сохранениямеханическойэнергии | Средстваизмерения:
Материалы:
|
4.Механическиеколебания иволны | ||
8 | Измерениеускорениясвободногопадения с помощьюмаятника | Средстваизмерения:
Материалы:
|
Таблица 2 .Лабораторныеработы по механике(УУ)
НазваниеЛ/р | Приборы иматериалы | |
1.Основыкинематики | ||
1 | Изучениядвижения тела,брошенногопод углом кгоризонту | 1.Баллистическийпистолет2.штатив3. рулетка |
Основы динамики | ||
2 | Определениежесткостипружины | Средстваизмерения : 1.Набор грузов(m0=100 г, m0=2г) 2.линейка смиллиметровымиделениями Материалы: 1.штатив смуфтой и лапкой 2.спиральнаяпружина |
3 | Определениекоэффициентатрения скольжения | Средстваизмерения : 1.динамомертр Материалы: 1.деревянныйбрусок 2.деревяннаялинейка 3.набор грузов |
4 | Изучениедвижения тела,брошенногогоризонтально | Средстваизмерения 1.линейкас миллиметровымиделениями Материалы: 1.лоток дляпуска шарика 2.штатив смуфтой и лапкой 3.фанернаядоска 4.шарик 5.бумага 6.кнопки 7.копировальнаябумага |
5 | Изучениедвижения телапо окружностипод действиемсил упругостии тяжести | Средстваизмерения : 1.линейка смиллиметровымиделениями 2.часы с секунднойстрелкой 3.динамометр Материалы: 1.штатив смуфтой и кольцом 2.прочнаянить 3.лист бумагис начерченнойокружностьюr=15 см 4.груз изнабора по механике |
6 | Измерениеускорениясвободногопадения | 1.Вибраториз школьногоразборногоэ/м реле 2. источникпеременногонапряжения6в-10в 3.диод 4.штатив 5.металлическийбрусок
|
7 | Расчет иизмерениеускорениятела при егоравноускоренномпрямолинейномдвижении | 1.Деревяннаядоска с блоком
|
Элементыстатистики | ||
8 | Изучениеусловий равновесиятел под действиемнесколькихсил | |
9 | Определениецентра тяжестиплоских фигур | |
Законы сохраненияв механике | ||
10 | Изучениезакона сохранениямеханическойЭнергии | Средстваизмерения: 1.Динамометр,жесткостьпружины 40H/M 2.линейкаизмерительная 3.Набор грузов(m0=100 г, m0=2г) Материалы: 1.Фиксатор 2. штатив смуфтой и лапкой |
11 | Расчет иизмерениескорости шараи цилиндра, скатывающихсяс наклоннойплоскости | 1.Штатив 2.длиннаядоска 3. линейкаизмерительная
|
12 | Изучениезакона сохраненияимпульса | 1.Штатив
|
13 | Сравнениеработы силыи изменениякинетическойэнергии тела | 1.Деревяннаядоска 2.деревянныйбрусок 3.нить 4.динамометр
|
Механическиеколебания иволны | ||
14 | Определениеускорениясвободногопадения припомощи маятника | Средстваизмерения: 1.часы с секунднойстрелкой 2.измерительнаялента Материалы: 1.шарик сотверстием 2.нить штатив смуфтой и кольцом |
Выяснимчастоту выпаденияиспользуемыхприборов, определимчисло одинаковыхприборов иинструментов,используемыхпри выполнениилабораторныхработ.
Учитывая,что штатив смуфтой и лапкой,а так же измерительнаялента или линейкас миллиметровымделением, динамометри набор грузовпо механикеиспользуютсяпочти в каждойлабораторнойработе, то онидолжны хранитсяв шкафу кабинетафизики на полках,проименованныхсоответствующимобразом илиже в рабочемстоле каждогоученика.
Определимчисло блоковинвариантов(по теме илиразделу).
Если говоритьконкретно поклассам, томожно отметить,что только в10 – 11 классах естьпридется сделатьнесколькоразных микролабораторийпо разным разделамизучаемогоматериала, таккак только тамразделы неимеют четкойпреемственностиизучаемогоматериала.
В 9 классеизучаютсямеханическиеявления и процессы,что приводитк тому, что для9 класса можносделать единыйкомплект приборов.Это может бытьмикролаборатория,составленнаякак из приборови материаловзаводскогоизготовления,так и приборовсамодельных.
В составтакого комплектамогут войти:
штатив смуфтой и лапкой;
динамометр;
измерительнаялента, линейка;
набор грузов;
секундомер;
металлическийшарик;
набор пружинразной жесткости;
набор полосокрезины;
Разместитьмикролабораториюв кабинетефизики можнонесколькимиспособами:.
Если в кабинетефизики возможнаодноместнаяпосадка, томикролабораториярасполагаетсяв соответствующихящиках рабочегоместа ученикапри определеннойнумерации.
Если в кабинетефизики предусмотренадвухместнаяпосадка, томикролабораториярасполагаетсяв определенномместе. Например,в шкафу, в разделительнойстенке илидемонстрационномстоле в определеннойнумерации.
Таким образом,правильнаяорганизациярабочего местаученика и размещениеосновных приборовдля проведениялабораторногоэкспериментамогут внестисвой вклад вреализациюидеи разноуровневогообучения.
3. Подготовкастудентов кработе в кабинетефизики в условияхразноуровневогообучения
Как былосказано ранее,в современныхусловиях учителюфизики всетруднее и труднееработать Возникланеобходимостьболее качественнойподготовкиучителя физикик работе в условияхкабинетнойсистемы. В целяхрешения даннойпроблемы предлагаетсяспецкурс«Оборудованиешкольногофизическогокабинета».Более подробноо его содержаниии структуреописано ниже.
I.Требования к уровню подготовки студента,завершившегоизучение дисциплины
В ходе изучениякурса у студентовдолжны сформироватьсятакие умения:определитьсоответствиеоснащениякабинета физикитребованиямнормативныхдокументов,составитьзаявку наприобретениенеобходимогооборудованияи акт на списаниематериальныхценностей,организоватьи провестипрофилактическоеобслуживаниеоборудованияшкольногокабинета физики,подготовитьэскизную документациюна изготовлениеучебных приборови приспособленийк ним, руководитьработой лаборанта,подобратьприборы дляорганизациивнеурочнойработы. Студентыдолжны научитьсяориентироватьсяв спецификешкольных физическихприборов сцелью их рациональногоподбора, овладетьприемами поискапричин бездействияэлектрическихцепей, научитьсяопределятьнеисправностифизическихприборов иустранятьпростейшиеполомки, приобрестиэлементарныенавыки работысо стеклом,проводами,пластмассой,древесиной,овладеть приемамиизготовленияпростейшихсамодельныхучебных приборов.
II. Объемдисциплиныи виды учебнойработы (аудиторныечасы).
Объем | Семинары | Лабораторныеработы | экскурсии | самостоятельнаяработа |
50 часов | 20 часов | 23 часа | 7 часов | 10 часов |
5 семестр | Свыше 50часов |
III. Содержаниедисциплины.
3.1. Разделыдисциплиныи виды занятий.
Наименованиераздела | Семинары | Лабораторныеработы | Экскурсии |
Кабинетнаясистема обученияв среднейобщеобразовательнойшколе (3ч.) | 3 | ||
Кабинетфизики среднейшколы(14ч.) | 8 | 5 | 1 |
Кабинетфизики сельскойшколы(6ч.) | 3 | 2 | 1 |
Работазаведующего кабинетомфизики (5ч.) | 2 | 2 | 1 |
Конструирование,изготовлениеи ремонт учебногооборудования(16 ч.) | 2 | 11 | 3 |
Использованиеоборудованиякабинета физикидля осуществленияучебного процессаи внеурочнойработы (6ч.) | 2 | 3 | 1 |
. Содержаниедисциплины.
3.1. Разделыдисциплиныи виды зан
3.2. Пояснительнаязаписка.
Изучениекурса "Оборудованиешкольногофизическогокабинета"должно подготовитьбудущих учителейфизики к работепо эксплуатациии совершенствованиюшкольногокабинета физики.
В процессеизучения курсастудентыпедагогическоговуза должныполучитьпредставлениео школьномкабинете физикикак системесредств, позволяющихобеспечитьоптимальнуюорганизациюучебно-воспитательногопроцесса науроках и вовнеурочноевремя по предмету;вооружитьсяобщетехническимии методическимизнаниями иумениями,направленнымина повышениеэффективностииспользованияоборудования,техническихи дидактическихсредств, которымирасполагаютв настоящеевремя кабинетыфизики среднейшколы, изучитьперспективыих развития;узнать современныенаправлениясовершенствованияучебно-методическойи материально-техническойбазы кабинетовфизики.
Программакурса предусматриваетизучение кабинетнойсистемы и общихтребований,предъявляемыхк современномукабинету физики,изучение правилтехники безопасностидля физическихкабинетовсредних школ,прав и обязанностейзаведующегокабинетомфизики, порядкаприобретения,учета и списанияоборудования,ознакомлениестудентов срациональнымиметодами егорасположенияи хранения, сосновами ремонтаи конструированияфизическихприборов, атакже использованиемоборудованиякабинета физикидля осуществленияучебного процессаи внеурочнойработы.
Изучениетемы "Кабинетнаясистема обученияв среднейобщеобразовательнойшколе" осуществляетсяс использованиемучебногоматериала попедагогикеоб оптимизацииучебно-воспитательногопроцесса, пофизиологиии психологиио восприятиии усвоенииучебного материала.
Изучениетемы "Кабинетфизики среднейшколы" осуществляетсяс использованиемматериала пообщей физикеоб электрическомтоке, электромагнитнойиндукции, поэлектротехникео трехфазныхэлектрическихсетях, о передачеэлектрическойэнергии, поохране трудао защите отпоражающегонапряжения,по школьнойгигиене осанитарно-гигиеническихнормах, по медицинеоб оказаниипервой медицинскойпомощи, по педагогикеоб эстетическомвоспитании.
Изучениетемы "Работазаведующегокабинетомфизики" осуществляетсяс использованиемучебного материалапо педагогикеоб организацииучебного процесса.
Изучениетемы "Конструирование,изготовлениеи ремонт учебногооборудования"осуществляетсяс использованиемучебного материалапо психологиио формированииумений и навыков,по черчению(материал среднейшколы) о правилахвыполнениясборочныхчертежей, обэскизномдеталировании,по общей физикеоб электрическомтоке в полупроводниках,по электрорадиотехникео полупроводниковыхприборах, поэлектротехникеоб электрическихизмерениях.
Изучениетемы "Использованиеоборудованиякабинета дляосуществленияучебного процессаи внеурочнойработы" проводитсяс использованиемучебного материалапо курсу ТСОо видах статическойпроекции, окомплексномприменениитехническихсредств обученияв учебно-воспитательномпроцессе, отехнике безопасностипри работе стехническимисредствамиобучения, попедагогикеоб организациивнеурочнойработы, по психологиио психологииусвоения знаний.
Знания, полученныепри изучениитемы "Кабинетнаясистема обученияв среднейобщеобразовательнойшколе", используютсяво время педагогическойпрактики признакомствесо школой ишкольным коллективом.
Знания, полученныепри изучениитемы ^Кабинетфизики среднейшколы", используютсяв курсе методикипреподаванияфизики присоздании учебныхэкспериментальныхустановок иизучении учебногооборудования,во время прохожденияпедагогическойпрактики приподготовкек проведениюуроков.
Знания, полученныепри изучениитемы "Работазаведующегокабинетомфизики", используютсяво время педагогическойпрактики приподготовкеучебного физическогоэксперимента.
Навыки, полученныепри изучениитемы "Конструирование,изготовлениеи ремонт учебногооборудования",используютсяв спецпрактикумепо методикефизики примодернизациишкольных учебныхприборов, вовремя педагогическойпрактики приоказании помощиучителю в ремонтешкольных приборов.
Знания, полученныепри изучениитемы "Использованиеоборудованиякабинета физикидля осуществленияучебного процессаи внеурочнойработы", используютсяво время педагогическойпрактики приподготовкек проведениюуроков и организациивнеурочнойработы.
Программойпредусмотреноотражение ролив развитиикабинета физикии кабинетнойсистемы в среднейшколе следующихученых методистов:И. Глинки, Е.М.Горячкина, Г.Г.Де-Метца, И.И.Дриги, И.А. Знаменского,С.Е. Каменецкого,Н.В. Кашина, А.А.Покровского,Д.И. Сахарова,Н.М. Шахмаева.
Программапредусматривает,что знания,полученныестудентамипри изучениикурса "Оборудованиешкольногофизическогокабинета",используютсяв дальнейшемпри изученииметодики преподаванияфизики, во времяпедагогическойпрактики, привыполнениикурсовых идипломных работпо методикефизики.
Программарассчитанана проведениезанятий поподгруппам(в подгруппене более 12человек) в специальнооборудованномпомещении-лабораториикурса "Оборудованиешкольногофизическогокабинета".
Распределениеучебного временипо темам являетсяпримерным.Преподавателюпредоставляетсяправо изменятьпорядок изученияотдельныхвопросов внутритемы.
3.3. Содержаниеразделов дисциплины.
1.Кабинетнаясистема обученияв среднейобщеобразовательнойшколе (3ч.)
Введение.Зарождениекабинетнойсистемы обученияв средней школе.Методическиезадачи, решаемыес помощью кабинетнойсистемы.
Физическийкабинет в системеучебных кабинетовсредней школы.История развитияшкольногофизическогокабинета.
2. Кабинетфизики среднейшколы (20ч.)
Организациякабинета физики*Принципы организацииучебного кабинета.Требованияк оборудованиюучебного кабинета.Планировкатипового кабинетафизики среднейшколы. Структурафункциональныхзон кабинетаи размещениеоборудования.Мебель кабинетафизики. Организацияастрономическогоуголка в кабинетефизики.
Специальныесистемы кабинетафизики. Системаэлектроснабжениякабинета. Системыводо- и газоснабжения.Системы освещенияи затемнениякабинета. Системыпожарной иохраннойсигнализации.
Спецификаучебного оборудованиякабинета физики.Классификацияучебного оборудованияпо физике.Демонстрационноеоборудование.Лабораторноеоборудованиедля практикумов.Оборудованиедля кратковременныхпрактическихработ.
Охрана трудав кабинетефизики среднейшколы. Правовыеакты и инструкциипо охране трудав средних учебныхзаведениях.Санитарно-техническиетребованияк помещениямшкольногокабинета физики.Меры безопасностипри проведениипрактическихработ в кабинетефизики. Правилапроведенияинструктажаучащихся потехнике безопасности.Противопожарныйинвентарь,средства защитыот поражающегонапряжения,средства первоймедицинскойпомощи в кабинетефизики.
Передовойопыт оборудованиякабинетовфизики среднихучебных заведенийв стране и зарубежом.
Экскурсияв кабинет физикисредней школы.
3. Кабинетфизики сельскойшколы (6ч.)
Особенностиоборудованиякабинета физикив школах сельскойместности.Помещениекабинета физикисельской школы.Мебель кабинетафизики. Особенностиоснащения иоборудованиякабинета физикисельской школы.Рабочее местоученика и учителяв кабинетефизики сельскойшколы. Кабинетфизики в условияхразноуровневогообучения. Системыосвещения изатемнениякабинета.
Экскурсияв кабинет физикигородскойшколы.
4. Работазаведующегокабинетомфизики (5ч.)
Праваи обязанностизаведующегокабинетомфизики. Документациязаведующегокабинетомфизики. Ведениелабораторныхработ.
Экскурсияв кабинет физики.
5. Конструирование,изготовлениеи ремонт учебногооборудования(16ч.)
Уход и бережноеотношение кучебномуоборудованию.
Организацияработ по оборудованиюи модернизациикабинета физики.Текущий ипрофилактическийремонт приборов,принадлежностейи пособий.
Изготовлениенаглядныхпособий, несложныхприборов. Привлечениеучащихся дляоказания помощиучителю приконструировании,изготовлениии ремонта учебногооборудования.Техническаялитератураи требованияпо изготовлениюи конструированиюприборов. Подготовкадеталей, инструментов,материалов,необходимыхдля изготовленияучебногооборудования.Проверкабезотказности,надежности,видимости иудобства работыприбора илиустановки.
Охранатруда приконструировании,изготовлениии ремонта учебногооборудования.Санитарно-техническиетребованияи меры безопасностипри изготовлениии конструированииучебногооборудования.
Обмен опытомучителямифизики поизготовлениювспомогательногооборудования.
Экскурсияв лаборантскуюкабинета физики.Экскурсия натехническийзавод. Экскурсиина школьныевыставки приборов,изготовленныхучениками.
6. Использованиеоборудованиякабинета физикидля осуществленияучебного процессаи внеурочнойработы (6ч.)
Спецификаучебного оборудованиякабинета физики.Взаимосвязьэлементовоборудованиядля повышенияэффективностиучебногоэксперимента.Спецификаучебного оборудованиякабинета физики.Взаимосвязьэлементовоборудованиядля повышенияэффективностиучебногоэксперимента.
Организацияфизико-техническогокружка. Сбори изготовлениетехническихигрушек.
Экскурсияв физическийкабинет школы.
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВДЛЯ СТУДЕНТОВ.
Кабинетфизики среднейшколы.
Из историистановлениякабинетнойсистемы.
Рабочее местоучителя физики.
Рабочее местоученика в кабинетефизики.
Оборудованиекабинета физики.
Демонстрационныйстол в кабинетефизики.
Проекционныйэкран в кабинетефизики.
Материально-техническоеобеспечениеучебного физическогоэкспериментав основной общеобразовательнойшколе.
Об электроснабжениикабинета физики.
Освещениеи затемнениекабинета физики.
Лаборантскаякабинета физики.
Охрана трудав кабинетефизики среднейшколы.
Стенды вкабинете физики.
Меры безопасностипри проведениипрактическихи лабораторныхработ в кабинетефизики.
Организацияхранениялабораторногооборудованияи подготовкаего к занятиям.
Библиотекафизическогокабинета.
Подготовкакабинета кновому учебномугоду.
Применениеоборудованиякабинета физикидля совершенствованияучебного процесса.
Астрономическийуголок в физическомкабинете.
Физическийкабинет в системеучебных кабинетовсредней школы.
Особенностиоборудованияи оснащениякабинета физикисельскоцйшколы.
Кабинетфизики в условияхразноуровневогообучения.
Рабочее местоученика в кабинетефизики в условияхразноуровневогообучения..
Поставленнаяв дипломнойработе проблемаразработкитакой планировки,оборудованияи оснащенияшкольного кабинета физики,при которойдостигалисьбы цели разноуровневогообучения разноплановаи многогранна.В связи с этимв работе рассматривалисьтолько некоторыеаспекты этойпроблемы.
Во-первых,были определенынекоторыеособенностипланировкии оснащениякабинета физикисельской школыв условияхразноуровневогообучения. Приэтом определилось,что многиепредложенияпо усовершенствованиюкабинета физикивообще во многомвостребованыдля организацииразноуровневогообучения. Болееподробно остановленовнимание наструктуре иконструкцииразделительнойстенки, позволяющейсделать классноепомещениенастоящимкабинетомфизики.
Во-вторых,были рассмотренывопросы оснащениярабочего местаученика в условияхразноуровневогообучения, болееподробно раскрытосодержаниемикролабораториипо механике,наличие которойоптимизируетпроцесс обучения,сокращает времяучителя приподготовкеи проведениифронтальныхлабораторныхработ. При этоманализировалосьсодержаниене тольколабораторныхработ базовогоуровня, но исодержаниетаких работуглубленногоуровня.
В-третьих,более детальнорассмотренвопрос о внешнемоформлениирабочего местаученика, предложенынеобходимыенаборы табличныхданных, физическихконстант, соотношениймежду физическимивеличинами(как системными,так и несистемными),дополняющихданные в школьныхзадачникахдо необходимогоуровня.
В-четвертых,учитываянеобходимостьболее серьезнойподготовкистудентов кработе в кабинетефизики, разработанспецкурс«Оборудованиешкольногофизическогокабинета».
Изучениеэтого спецкурсадолжно подготовитьбудущих учителейфизики к работепо эксплуатациии совершенствованиюшкольногокабинета физики.При этом студентыпедагогическоговуза получаютпредставлениео школьномкабинете физикикак системесредств, позволяющихобеспечитьоптимальнуюорганизациюучебно-воспитательногопроцесса науроках и вовнеурочноевремя по предмету;приобретаютобщетехническиеи методическиезнания и умения,которые направленына повышениеэффективностииспользованияоборудования,техническихи дидактическихсредств.
Можно сказать,что решениевышеназванныхвопросов извсего комплексапроблем, встающихпри реализацииидеи разноуровневогообучения позволитболее оптимальноготовитьсяи успешнеепроводитьучителю урокис двумя группамиучеников.
ЛИТЕРАТУРА.
АйнбиндерА.Б. Учителямфизики о кабинетефизики.//Физикав школе-1981.-№4.-с.86-89.
ВолынскийА.П., ВолынскаяТ.А. Из опытаоборудованиякабинета физики//Физикав школе- 1981г.-№2.-с.58-59.
ВосканянА.Г. Об элетроснабжениикабинета физики.//Физика в школе- 1996 №4 -с51.
Изучениефизики в школахи классах суглубленнымизучениемпредмета:Методическиерекомендации.Часть 2.-М.:1991г.
Кабинетфизики среднейшколы /А.Г.Восканян,В.С.Грейдина,Б.С.Зворыкини др., под ред.А.А.Покровского.-М:Просвещение,1982г.
КаменецкийС.Е., НазаровН.Н., СмирновА.В. Современныйшкольный физическийкабинет.//Физикав школе.-1994г.-№2.-с.66
КикоинИ.К.,Кикоин А.К.Физика : Учеб.для 9 кл. среднейшколы.-3 издание.-М.:Просвещение,1994.
КухлингХ. Справочникпо физики: пер.с нем.-М:Мир,1982.
Материально-техническоеобеспечениеучебного физическогоэксперементав основнойобщеобразовательнойшколе //Физика в школе.-1997.-№4
ПолетилоС.А. Расположениеученическихстолов в физическомкабинете пригрупповойработе учащихся//Физика в школе.-1995.-№2.
Программадля старшейпрофильнойшколы. Физика,М.,П.,1994г.
Программасреднейобщеобразовательнойшколы. Физика,М.,П.,1992г.
ПугачН.Н., ФилатовС.Н. Кабинетфизики в общейсистеме школьныхкабинетов//Физикав школе .-1996.-№2.- с54.
14.РымкевичА.А. Сборникзадач по физикидля 9-11 кл. ср. школы.М.: Просвещение
15.СитникП.М. Лаборанскаякабинетафизики.//Физикав школе.-1984г.-№5.-с.53-54.
16.СмагинаГ.И. Первый вРоссиишкольныйфизическийкабинет //Физикав школе.-1986.-№2.-с.18-22.
17.УмяровМ.Я. Кабинетфизики и развитиеучащихся //Физика в школе.-1980г.-№4.-с.36.
18. Физикав школе:Сб.нормат.документов/Сост.Н.А.Ермолаева,В.А.Орлов.-М.:Просвещение,1987г.
19.ШахмаевН.М. Из опытаоборудованияфизическогокабинета.-М.:Просвещение,1957г.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Материально-техническоеобеспечениеучебного физическогоэкспериментав основнойобщеобразовательнойшколе
I.Приборыи принадлежностиобщего назначения
1.Скамья оптическая(или аппаратФОС-115).
2.Выпрямительпеременноготока (30В, 10А).
3.ВыпрямительВУП-2.
4.Вакуум-насосКомовского.
5.Вакуум-насосс электроприводом.
6.Громкоговорительэлектродинамический,
7.КомплектэлектроснабженияКЭФ.
8.Комплект проводовсоединительных,
9.Лазер газовыйучебный спринадлежностями.
10.Машина электрофорная.
11.Осветительдля теневогопроецирования.
12.Преобразовательтока "Разряд-1"(или катушкаРумкорфа).
13.Прибор дляполучения газов(полуавтоматический).
14.Источникпитания срегулируемымпостояннымнапряжением(НОВ, 2А).
15.Машина центробежнаяс принадлежностями.
16.Тарелка квакуум-насосу.
17.Осциллографэлектронныйс коммутатором.
18.Счетчик-секундомерцифровой сдатчиками.
19.Усилителинизкой частоты(УНЧ-5).
20.Столики подъемные.
21.Экран настольный.
22.Штатив универсальный.
23.Набор из четырехгирь-грузов.
24.Трансформаторуниверсальный.
25.Ящики-подставки.
26.Микрофонэлектродинамический.
27.Электродвигательуниверсальныйс принадлежностями.
II.Приборыдемонстрационные
1.Измерительныеприборы иПринадлежности
1.Амперметр сгальванометромдемонстрационный.
2.Вольтметр сгальванометромдемонстрационный.
3.Весы настольныес открытыммеханизмом.
4.Весы техническиедемонстрационные.
5.Весы неравноплечиес принадлежностями.
6.Динамометры.
7.Манометр жидкостной.
8.Мановакуумметр.
9.Микроманометрс трубкой Пито.
10.Наборы телравного объемаи равной массы.
II.Ваттметрдемонстрационный.
12.Счетчикэлектрическойэнергии.
13.Генераторзвуковой частоты.
14.ГигрометрЛамбрехта.
15.Гигрометрволосяной.
16.ПсихрометрАвгуста.
17.Грузынаборные на1 и2 кг.
18.Термометрдемонстрационныйжидкостный
19. Термометрэлектрический
20. Линейкамасштабнаядемонстрационная
21. Измерительмалых перемещений
22. Целиндризмерительных
23. Стробоскопэлектронный
24. Часы песочные
25. ГальванометрзеркальныйМ 1032
2. ДВИЖЕНИЕИ СИЛЫ.
1.Ведерко Архимеда.
2.Держатели соспиральнымипружинами.
3.Диск вращающийсяс принадлежностями.
4.Камертон спером.
5.Камертоны нарезонансныхящиках с молоточками.
6.Машина волновая.
7.Маятник в часах.
8.Маятник Максвелла.
9.Насос воздушныйручной.
10.Набор капилляров.
11.Набор из трехшариков.
12.Огниво воздушное.
13.Пресс гидравлический.
14.Пистолетдвухстороннийбаллистический.
15.Прибор длядемонстрацииневесомости.
16.Прибор длядемонстрациинезависимостидействия сил.
17.Прибор длядемонстрациизаконов механики.
18.Прибор длядемонстрациитеплоемкостител.
19.Прибор длядемонстрациитеплопроводности.
20.Прибор дляизучения газовыхзаконов.
21.Прибор длязаписи колебательногодвижения
22.Прибор длядемонстрацииволновых явлений,
23.Прибор длядемонстрациизакона сохраненияимпульса.
24.Пружина спиральнаядля демонстрациипродольныхволн.
25.Рычаг демонстрационный.
26.Сообщающиесясосуды.
27.Стакан отливной.
28.Тележка самодвижущаяся.
29.Трубка Ньютона.
30.Трибометрдемонстрационный.
31.Тележки легкоподвижные(пара).
32.Теплоприемник.
33.Трубка длядемонстрацииконвекции вжидкости.
34.Шар с кольцом.
35.Шар Паскаля.
36.Шар для взвешиваниявоздуха.
37.Прибор длядемонстрациидавления вжидкости.
38.Комплект блоков.
39.Шарики металлическиеразных диаметров.
3.ВЕЩЕСТВО
1.Батарея аккумуляторов.
2.Ванна с электродами.
3.Газоанализатор.
4.Камера длянаблюденияследов а-частиц.
5.Катодные трубки(набор).
6.Модель броуновскогодвижения.
7.Модель давлениягаза.
8.Модель длядемонстрациирассеянияа-частиц.
9.Прибор длядемонстрациирасширенияводы при еезамерзании.
10.Прибор дляизучения зависимостисопротивленияпроводникаот его геометрическихразмеров иматериала.
11.Склянки Вульфа.
12.Стеклянныепластинки нанитяных подвесах.
13.Счетчик Гейгера.
14.Термостолбик.
15.Термопара.
16.Чашки Петри.
17.Цилиндры свинцовыесо стругом.
4.ПОЛЕ
1.Палочки изстекла и эбонита.
2.Трубка латуннаяна изолирующейручке.
3.Штативы изолирующие(пара)
4.Султаны электрические.
5.Электроскоп.
6.Прибор длядемонстрацииспектровэлектрическихполей.
7.Магнитнаястрелка наподставке(пара).
8.Комплект полосовыхи дугообразныхмагнитов.
9.Магнит дугообразныйс хвостиком.
10.Маятникиэлектростатические.
11.Катушка длядемонстрациимагнитногополя тока (наподставке состоликом) (пара).
12.Модель молекулярногостроения магнита.
13.Магниты кольцевыекерамические.
14.Электромагнитразборный.
15.Магазин сопротивленийдемонстрационый
16.Звонок электрическийдемонстрационный.
17.Комплект приборовдля демонстрациимагнитныхполей тока.
18.Прибор длядемонстрациивзаимодействияпараллельныхтоков.
19.Комплект приборовдля изученияэлектромагнитныхволн.
20.Конденсаторпеременнойемкости.
21.Машина магнитоэлектрическая.
22.Набор радиотехнический.
23.Набор полупроводниковыхприборов.
24.Прибор длядемонстрациивзаимодействияэлектронногопучка с магнитнымполем.
25.Прибор длядемонстрациизависимостисопротивленияметаллов оттемпературы.
26.Прибор дляпередачиэлектрическойэнергии
27.Электронно-лучеваятрубка демонстрационная.
28.Панель с лампамии плавкимпредохранителем.
39.Комплект длядемонстрациифотоэлемента.
40.Экран люминесцирующий.
41.Батарея солнечная.
42.Набор ползунковыхреостатов.
43.Прибор дляизучения законовгеометрическойоптики.
44.Реостат рычажный.
45.Электрометрыс принадлежностями.
5.ЭНЕРГИЯ
1.Машина Атвуда.
2.Желоб наклонный.
3.Модель водянойтурбины.
4.Модель паровойтурбины.
5.Модель ветродвигателя.
6.Модель нагнетательногои разрежающегонасосов.
7.Модель двигателявнутреннегосгорания.
8.Модель гальваническогоэлемента,
9.Модель свинцовогоаккумулятора
10. Модельколлекторногоэл.двигателя
11. Модельгенераторапостоянногои переменноготока
12. Модель счетчикаэл. Энергии
13. Модель цилиндрас поршнем длядемонстрации взрыва горючейсмеси
14. Модель ворота
15. Модель отбойногомолотка
16. Модельводоструйногонасоса
17. Модель ракеты
18. Модель крыласамолета
19. Лампа накаливания разной мощностии напряжения
6. ПОСУДА ИПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Воронкипростые конусообразные
Колбы конические
Колбы плоскодонные
Пробиркихимические
Комплектпосуды и принадлежностидля опытов иработ по физике
Чашки кристаллизационные
Набор стеклянныхтрубочек
Трубкисоединительные
Кюветыфотографические
Зажимы винтовые
зажимы пробирочные
набор пробочныхсверл
склянки стубусом
комплектынаконечников
колбы Вюрца
ПРИБОРЫЛАБОРАТОРНЫЕ
1Для фронтальныхлабораторныхработ
Амперметрылабораторные
Весы учебныес гирями
Вольтметрылабораторные
Динамометрыучебные
Зеркалаплоские наколодке
Калориметры
Ключи замыканиятока
Компасы
Комплектпроводовсоединительных
Катушки –мотки
Коробка-сито
Лента измерительная
Линза выпуклаяР-65,Р130
Двояко вогнутыелинзы
Лотки дугообразные
Магнитыпрямые лабораторные
Миллиамперметр
Модели элюдвигателяразборные
Набор грузовпо механике
Наборы резисторовпроволочныена 1,2,3,4 Ома
Наборы телпо калориметрии
Нагревательэлектрический
Набор брусковдля измерения
Приборы дляизмерениядлины световойволны
Приборы дляизучения газовыхзаконов
Приборы дляопределениязаряда электрона
Реостатползунковый
Рычаги-линейки
Резина полосовая
Сетки миллиметровыена подставках
Станы толстостенные
Пробиркис пробками
Термометрылабораторные
Цилиндрыизмерительныес носиком 100 мл
Эл. Магнитыразборные сдеталями
Эл. осветителис колпачками
Экраны матовые
Экраныметаллическиесо щелью
Шарики диаметром25 мм
Штангенциркули
Штативылабораторные
Пластинкистеклянныес косыми гранями
2 Для практикума
Комплектпо механике( КМП-1 )
Пистолетбаллистический(лабораторный)
Прибор дляпроверки законасохраненияимпульса
Счетчикимпульсов (лабораторный)
Прибор дляопределениямощности эл.Двигателя
Амперметрпеременноготока Э-86
Вольтметрпеременноготока Э-87
Генераторнизкой частоты( лабораторный)
Гигрометрволосяной МВ-1или МВК
Источникэл. Питаниядля практикума
Камера длянаблюденияальфа частиц
Камера длянаблюденияБроуновскогодвижения
Катушка-моток
Магнит прямойлабораторный
Микрокалькуляторшкольный
Набор дляопределениямодуля упругости
Набор поэлектролизу
Комплектприборов дляизученияполупроводников
Комплект«радиоприемник»
Комплектэл. Измерительныхприборов дляпрактикума
МикрометрМК-2.5 С 25
Осциллограф лабораторныйОМШ-3М
Прибор дляизмеренияотносительнойвлажностивоздуха
Прибор дляизмерениятермическогокоэффициентасопротивленияпроволоки
Прибор дляизучения фотоэффекта
Прибор эл.Измерительныйкомбинированый( Авометр )
РеостатползунковыйРПШ-2 , РПШ-5
29.Спектроскопдвухтрубный.
30.Термометрлабораторныйот 0до +50°С с делениями0,1 TJI-461V
31.Трансформаторлабораторный.
32.Прибор "Спектр".
33.Трубки спектральныеВТ-1.
IV.Печатныепособия
1.Портреты выдающихсяфизиков.
2.Таблица "Международнаясистема единиц".
3.Таблица "Шкалаэлектромагнитныхволн".
4.Таблица "Периодическаясистема химическихэлементовД.И.Менделеева".
Серия таблиц:"Механика","Молекулярнаяфизика", "Электродинамика","Колебанияи волны", "Оптика","Атомная физика".
V.Экранныепособия Диапозитивы
1.Взаимодействиетел.
2.Давление твердыхтел, жидкостейи газов.
3.Законы сохранения.
4.Механическиеколебания иволны.
5.Основы динамики.'
6.Основы кинематики.
7.Первоначальныесведения остроении вещества.
8.Работа и мощность.Энергия.
9.Световые явления.
10.Тепловые явления.
11.Электрическиеявления.
12.Электромагнитныеявления.
Диафильмы
1.Атмосферноедавление.
2.Атом и его строение.
3.Гидравлическиемашины и инструменты.
4.Давление вприроде и технике.
5.Движение тела,брошенногопод углом кгоризонту.
6.Движение телапо наклоннойплоскости.
7.Из историиэлектрическогоосвещения.
8.Полупроводникии их применение.
9.Физика и защитаокружающейсреды.
10.Магнитное полеЗемли,
11.Плазма, ее свойстваи применениев технике.
12.Оптическиеприборы.
13.Способы теплопередачи,
14.Тепловые двигатели.
15.Что изучаетфизика,
16.Электрическиестанции.
17.Электроизмерительныеприборы.
18.Переменныйток.
19.Волновые свойствасвета.
20.Электронагревательныеприборы.
21.Электромагнитныеколебания.
Кинофрагментыили видеофрагменты
1.Давление газа.
2.Движение телапо окружности.
3.Законы Ньютона.
4.Импульс тела.Закон сохраненияимпульса.
5.Использованиеатмосферногодавления втехнике.
6.Механическиеколебания иволны.
7.Невесомость.
8.Опыт Кавендиша.
9.Относительностьмеханическогодвижения.
10.Принцип Гюйгенса.
11.Движение молекул.
12.Трение.
13.Энергия реки ветра.
Кинофильмыили видеофильмы
1.Бытовые электроприборы.
2.Воздухоплавание.
3.Движение поддействием силытяжести.
4.Диффузия.
5.Изменениеагрегатногосостояниявещества.
6.Искусственныеспутники Земли.
7.Атомная электроэнергетика.
8.Применениезаконов Ньютона.
9.Резонанс.
10.Силы природы.
11.Правила электробезопасностив кабинетефизики.
12.Переменныйток.
13.Физическиеосновы космическихполетов.
14.Электричествов технике.
15.Электрическиеявления.
16.Электромагнитыи их применение.
17.Электронно-лучеваятрубка.
18.Основы молекулярно-кинетическойтеории.
19.Электроннаятеория проводимости.
20.Образованиеи распространениеэлектромагнитныхколебаний.
21.Волновые икорпускулярныесвойства света.
содержание
ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕПРЕДСТАВЛЕНИЯОБ ОБОРУДОВАНИИИ ОСНАЩЕНИИКАБИНЕТА ФИЗИКИСРЕДНЕЙ ШКОЛЫ. | |
1.Историястановлениякабинетнойсистемы в России. | 4 |
2.Особенностиоснащениярабочего местаучителя всовременномкабинете физики | 14 |
3.Дополнительныеусовершенствованияоборудованиякабинета физики. | 23 |
ГЛАВА2. КАБИНЕТ ФИЗИКИСЕЛЬСКОЙ ШКОЛЫВ УСЛОВИЯХРАЗНОУРОВНЕВОГООБУЧЕНИЯ | |
1.Некоторыеособенностиоборудованиякабинета физикив сельскихшколах. | 28 |
2.Рабочееместо ученикапри реализацииразноуровневогообучения. Изопыта оборудования кабинета физики | 37 |
3.Подготовкастудентов кработе в кабинетефизики в условияхразноуровневогообучения | 50 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 60 |
ЛИТЕРАТУРА | 62 |
ПРИЛОЖЕНИЕ64
МИНИСТЕРСТВООБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯРОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
Кафедратеории и методикиобучения математикеи физике
ДИПЛОМНАЯРАБОТА
КАБИНЕТНАЯСИСТЕМА В УСЛОВИЯХРАЗНОУРОВНЕВОГООБУЧЕНИЯ
Выполнила:студентка 5курса физмата
ВласоваЮ.В.
Научныйруководитель:к.п.н., доцент
ФроловИ.В.
Рецензент:к.п.н. ВолодинА.М.
г.Арзамас, 1999 г.