34. Анализ общего оборудования физического кабинета

I. Основные положения.

'Кабинет физики — это учебное подразделение школы, для которого выделены специальные взаимосвязанные помещения, осна¬щенные учебным оборудованием, наглядными пособиями, техническими средствами обучения и др., в которых различными методами проводятся уроки физики и астрономии, внеклассные и факультативные занятия, воспитательная работа с учащимися; в кабинете осуществляется систематическое повышение профессионально квалификации учителей ''Специфика физического кабинета состоит в том, что он должен одновременно служить хорошо оборудованными аудиторией для постановки физических демонстраций, лабораторией для выполнения фронтальных работ, опытов и практикума, аудиторией и лабораторией для изучения некоторых разделов современной физики (в том числе и прикладной на факультативных занятиях), центром кружковой работы по физике и технике, конструированию приборов и установок. Количество помещений кабинета и их оборудование зависят от типа школ и числа параллельных классов в ней. Типовым следует считать кабинет физики двухкомплектной средней школы. Его модификациями могут быть: 1) физический кабинет для старших классов; он организуется в школах, не имеющих IV—VIII классов, в средних специальных учебных заведениях (техникумах) и средних профессио¬нально-технических училищах (ПТУ); 2) физический кабинет восьмилетней школы, рассчитанный на обеспечение преподавания про¬педевтического курса физики в VI—VII классах и механики в VIII классе. Оборудование   кабинета   физики   определяется   прежде   всего: а)  системой современного школьного физического эксперимента. б)  совокупностью методов, применяемых в обучении физике. Основные требования к нему таковы: оно должно полностью соответствовать действующей программе курса физики и задачам политех¬нического образования,   предоставлять  полную возможность  для постановки всех видов учебного эксперимента, образовывать си¬стему, в которой приборы и средства для изучения данного раздела согласованы с оборудованием общего назначения (это достигается не только тем, что в основу разработки и конструирования учебных приборов положен принцип комплектности, но и рациональным подбором оборудования кабинета учителем), соответствовать пра¬вилам педагогической эргономики 2 и обеспечивать максимальную экономию сил и времени учителя и учащихся, а также соблюдение правил  техники  безопасности   при   постановке экспериментов  и хранении приборов и материалов.

II. Структура физического кабинета.

1. Успешное развитие и эффективное функционирование физического кабинета обусловлены правильным выбором его помещений; в минимальном варианте кабинет физики должен состоять из двух смежных комнат: класса-лаборатории и препараторской (при большом числе параллельных классов помещений для классов-лабораторий может быть несколько — 2—3). Планировка кабинета, состоящего из одного класса-лаборатории и препараторской, показана на рисунке 43. Из препа-раторской должен быть выход, отдельный от выхода через класс-лабораторию (в дверных проемах не следует делать порогов); при наличии второго класса-лаборатории он должен быть тоже смежным с препараторской. При этом все помещения составляют одно функциональное целое и оснащаются взаимодополняющим оборудованием. В классах-лабораториях и препараторской можно выделить три основные функциональные группы (между которыми, правда, нет резких границ): рабочее место учителя, рабочие места учащихся и места для хранения учебных пособий.

2. Все оборудование комплектного физического кабинета делят на следующие группы: —  специальное оборудование помещения: ввод и проводка элект¬рического тока, газа и воды; установка затемнения; система клас¬сных досок и экранов; мебель для рабочих мест учителя, учащихся и хранения приборов; портреты и таблицы (в частности, периодическая таблица химических элементов Менделеева и Международной системы  единиц физических  величин — СИ); —  комплекс технических средств обучения: графо-, эпи- и диа¬проекторы, кинопроектор, магнитофон, телевизор, система програм-мированно-контролирующих   устройств.   (Последняя  должна    позволять проводить «летучие» (на 10—15 мин) контрольные работы и самоконтроль при выполнении учащимися письменных заданий, регулировать выдачу учебной информации при работе с учебником и при программированном обучении; в эту систему входят пульты учащихся, пособия-программы с многоварриантными заданиями по физике (по числу учащихся в классе), пульт кодирования и табло учителя для контроля выполнения заданий); —  демонстрационные приборы, служащие для показа и объяс¬нения явлений и устройств по всем разделал} курса, комплекты и наборы, измерительные приборы; —  оборудование для лабораторных занятий (фронтальных опы¬тов, работ практикумов);  каждый из приборов этой группы (кроме приборов   для   практикумов)   должен   закупаться   в   количестве 15—20 или 30—40 шт.; —  вспомогательное оборудование: приборы, входящие в состав демонстрационных установок, но не являющиеся во время опыта предметом наблюдения (источники тока, преобразователи, усили¬тели,   нагреватели,   звуковой   генератор,   вакуум-насос   и   т. п.), лабораторные принадлежности, инструменты, материалы, посуда; —  печатные пособия и дидактические материалы: учебные таб¬лицы и плакаты, диафильмы и диапозитивы, кинокольцовки, кар- точки для фронтальной проверки знаний, программированные мате¬риалы (книги, карты-программы, задания-диапозитивы); — библиотечка физической литературы для учителя и учащихся: учебники, методические руководства, энциклопедии, спра¬вочники, научно-популярные издания по физике и технике. Специальное оборудование помещения, приборы общего назначения и демонстрационные составляют основу кабинета физики; с них начинают его создание и к ним подбирают остальное; работа по оснащению кабинета всем необходимым чаще всего продолжается ряд лет и требует значительных усилий и материальных затрат. Кроме того, в кабинете физики должен быть астрономический уголок. Астрономические инструменты и учебные пособия размещают в отдельном шкафу; в нижних отделениях этого шкафа хранят ящики с телескопами и теодолитами, а в верхних — глобусы Земли, Луны, теллурий, модели (планетной системы, небесной сферы и т. д.); на средних полках — бинокли, насадки к телеско¬пам, комплекты ученических карт, звездных атласов и астрономических календарей, диапозитивы, диафильмы, кинокольцовки и кинофрагменты. Таблицы по астрономии хранятся в кассетах там же, где и таблицы по физике. Для последовательного осуществления принципа политехнизма в обучении при комплектации физического кабинета нужно вклю¬чать в число демонстрационных и лабораторных приборов такие, которые служат раскрытию принципа действия технических уста¬новок, машин и некоторых технологических процессов (модели простых механизмов, паровой турбины, ДВС, телефона и телеграфа, генератора, электродвигателя и др.), а также автоматических устройств. Они должны быть согласованы с остальным учебным оборудованием. Следует также развивать автоматизацию основного оборудования физического кабинета. Автоматические устройства в классе-лаборатории можно применить, например, для управления шторами затемнения, подъемным проекционным экраном, освеще¬нием, проекторами и т. п. 35. Универсальный проекционный аппарат и его использование на уроках

Проекционный аппарат (проектор) (от латинского projicio — бросаю вперед) — оптико-механический прибор для проецирования на экран увеличенных изображений различных объектов. Принцип действия проекционных аппаратов заключается в проецировании с помощью оптической системы на экран изображения объекта, нанесенного на тонкой полупрозрачной пленке, при освещении его мощной проекционной лампой. В результате изображение может быть показано большой аудитории. Первый проектор изобрел немецкий физик и математик Афанасий Кирхер в 1640 г., назвав свой аппарат «волшебный фонарь». Аппарат, в котором источником света служила свеча, позволял создавать на экране теневые проекции изображения людей, животных или предметов, вырезанных из картона. Современные проекционные аппараты служат для демонстрации прозрачных объектов: диапозитивов (кодопроекторы), диафильмов (диапроекторы), непрозрачных (эпипроекторы), а также тех и других (эпидиапроекторы). Проекционные аппараты применяются для презентаций, в качестве технических средств обучения. Поскольку в настоящее время весомая часть информации находится в электронном виде, возникла необходимость проецирования на экран изображения с экрана монитора. Современные проекционные аппараты, подключаемые к ПК, позволяют проецировать на большой экран изображение с экрана монитора. В компьютерных проекторах в качестве источника проецируемого изображения используется специальный электронно-управляемый модулятор, на который подается сигнал от видеоадаптера PC. Такой модулятор выполняет функцию диапозитивной пленки или слайда в обычном проекторе и используется в качестве управляемого светофильтра, модулирующего световой поток от проекционной лампы. Конструкции и принципы действия модуляторов отличаются большим разнообразием, хотя в основном они построены на базе ЖК-панелей. Все компьютерные проекторы можно разбить на две группы: • универсальные проекторы (оверхед-проекторы) общего назначения; в качестве источника изображения в них используется специальный внешний модулятор — ЖК-панель; • мультимедийные проекторы со встроенным модулятором. На компьютерный проектор подается RGB-сигнал, снимаемый с выхода видеоадаптера ПК, а также обычный видеосигнал, источником которого может быть бытовая или полупрофессиональная видеоаппаратура. Проекторы, в которых в качестве входного используется только видеосигнал, называются видеопроекторами. 36. Анализ преобразователей напряжения, ипользуемых в кабинете физики.

Преобразователь высоковольтный

Предназначен для получения высокого электрического напряжения при проведении демонстрационных опытов по электростатике и электродинамике. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Выходное напряжение симметричное и изменяется в пределах от 0 до 25 кВ.

Источник питания  лабораторный учебный  

Предназначен для электропитания учебных приборов и установок при проведении фронтальных лабораторных работ. Должен представлять собой преобразователь переменного тока напряжением 42 В в переменный и постоянный токи напряжением 4-6 В при токах нагрузки не более 2 А. Преобразователь должен быть смонтирован в пластмассовом корпусе, на котором установлены клеммы для подключения нагрузки и переключатель вида тока. Источник должен иметь защиту от перегрузки. Должен соответствовать ГОСТ 12.2.007.0-75 "Изделия электротехнические. Общие требования безопасности".

Источник высокого напряжения

Используется при проведении демонстраций по электростатике

Напряжение питания 220 В, потребляемая мощность 30 Вт. Регулируемое выходное постоянное напряжение от 0 до 30 кВ. Масса прибора не более 2,5 кг. Представляет собой релаксационный генератор с фиксированной частотой колебаний, размах которых увеличивается с помощью трансформатора, а затем выпрямляется и увеличивается с помощью диодно-емкостного умножителя.

Трансформатор универсальный

Предназначендля демонстрационных опытов по электродинамике

Магнитопровод набран из пластин электротехнической стали, скреплен пластинками и установлен на подставку. Плоская катушка снабжена небольшой обмоткой и низковольтной лампочкой накаливания (3,5В; 0,28А).

Состоит из сердечника, катушки на 220 В, катушки на 2х6 В и принадлежностей (маятник с двумя сменными пластинками, катушка плоская с лампочкой, кольцо медное, кольцо алюминиевое).