Современный кабинет физики

Оптимальные условия  обучения физике обеспечиваются, во-первых, отбором демонстрационного и лабораторного оборудования, а во-вторых, организацией и эргономикой кабинета физики.

Отбор оборудования, включенного в рекомендации, формируется  с учетом ряда принципов. С учетом тенденции учебного приборостроения и новой концепции обучения физике такой подбор осуществлен впервые.

 

23

Главный из них  – это полнота системы оборудования относительно экспериментальной части примерных программ и требований к учащимся, зафиксированных в образовательном стандарте. В соответствии с этим принципом демонстрационное оборудование представлено в рекомендациях так, что оно обеспечивает исследование максимально возможного числа изучаемых явлений и эмпирических законов, а также следствий фундаментальных законов.

Представленные  в рекомендациях лабораторное оборудование и способ организации рабочей  зоны учащихся в кабинете создают  условия для получения адекватного целям обучения физике опыта деятельности, в том числе  исследовательской и конструкторской.

Второй принцип – преемственность систем оборудования между первой и второй ступенями. В соответствии с этим принципом оборудование, включенное в перечень основной школы, является фундаментом, на котором будет формироваться перечень старшей профильной школы.

Измерительный комплекс кабинета физики насыщается компьютерными и цифровыми средствами измерения. Это обуславливает такой принцип отбора, как оптимальное сочетание классических и современных средств измерений и способов экспериментального исследования явлений.

Рекомендации  составлены на основе принципа независимости, в соответствии с которым оснащение инвариантно по отношению к конкретным производителям, моделям оборудования, специфическим конструктивным решениям.

Использование современных  средств измерения позволяет сделать кабинет физики ядром естественнонаучной образовательной среды школы. Это имеет важнейшее значение в реализации практической направленности школьного курса физики в современных условиях, так как большинство школьников только в кабинетах естественнонаучных предметов и, главным

24

образом, в кабинете физики могут ознакомиться не только с применением компьютера как средством обработки информации, но и с его применением в частности как средством обработки результатов измерений и управления измерительными установками.

Рекомендации разработаны  с учетом отечественных и зарубежных передовых тенденций учебного приборостроения и учитывают, что в настоящее время осуществляется планомерный переход от приборного принципа разработки и поставки оборудования к комплектно-тематическому подходу.

Оптимальным для достижения указанных целей является использование  тематических комплектов лабораторного  оборудования по механике, молекулярной физике, электричеству и оптике.

Использование тематических комплектов:

- способствует формированию  такого важнейшего общеучебного умения, как подбор учащимися оборудования в соответствии с целью проведения самостоятельного исследования;

- позволяет проводить  экспериментальную работу на  любом этапе урока;

- радикально уменьшает трудовые затраты учителя при подготовке к урокам.

Важнейшее значение имеет  также и то, что тематические комплекты могут быть использованы для организации самостоятельных исследований при изучении естествознания в пятых – шестых классах.

Обратим внимание на некоторые особенности фронтальных комплектов.

В состав фронтального оборудования наряду с аналоговыми входят и цифровые средства измерения. К ним относится электронный секундомер с датчиками в комплекте по механике. Наличие секундомера позволяет перевести на экспериментальную основу введение всех кинематических величин и исследование движений, а также изучение законов динамики.

25

В комплект лабораторного  оборудования общего назначения входят рычажные весы, а в комплект по молекулярной физике – цифровые. Таким образом, учащиеся и знакомятся с фундаментальным принципом измерения (сравнение), и получают современный прибор для измерения массы тела.

В состав лабораторного оборудования для основной школы включены два амперметра с ценой деления 0,1 А/дел и 0,02 А/дел и два динамометра с ценой деления  0,1 Н/дел и 0,02 Н/дел, что позволяет сформировать такое общеучебное умение, как подбор оборудования в соответствии с условиями измерения.

Значительное число школ Украины  являются мало-численными (имеют классы малой наполняемости). Этот фактор позволяет реализовать самые современные экспериментальные технологии по освоению метода естественнонаучного познания на основе приоритетного использования самостоятельного эксперимента. В классах с малой наполняемостью лабораторное оборудование может быть использовано  и для постановки  целого ряда  демонстрационных опытов, перечисленных в проекте примерной программы.

В состав оборудования общего назначения рекомендуется включить комплект научных калькуляторов, так как их использование оптимизирует организацию вычислений при решении учащимися задач, проведении фронтальных работ, использовании табличных данных. Применение калькуляторов создаёт одинаковые условия для изучения физики всеми учащимися, вне зависимости от уровня их вычислительных умений.   Вся система оборудования для демонстрационного эксперимента по физике построена на основе оптимального сочетания классического

26

оборудования и оборудования, основанного на применении цифровых методов измерения и компьютерных измерительных систем.

Только на их основе можно  исследовать кинематические закономерности, иллюстрировать количественно II закон  Ньютона и законы сохранения; пронаблюдать броуновское движение, графически исследовать тепловые явления.

Везде, где это, возможно, сначала необходимо пронаблюдать явление, опираясь на изученные учащимися простые и ясные способы наблюдения и анализа его, и только после этого переходить к исследованию явления цифровыми и компьютерными средствами.

К оборудованию общего назначения отнесены, кроме компьютера на рабочем месте учителя, мультимедиа-проектор и интерактивная доска. Этот комплект позволяет управлять измерительными установками в интерактивном режиме. Комплект позволяет также значительно повысить педагогическую эффективность количественного характера современного демонстрационного эксперимента. Это обусловлено тем, что в состав лабораторного оборудования общего назначения входят комплект калькуляторов и электронный эмулятор.

 

 

Использование электронного эмулятора в интерактивном режиме и комплекта калькуляторов позволяет организовать совместную деятельность учителя и учащихся по количественной обработке результатов демонстрационных опытов.

27

Для школ с классами малой  наполняемости в состав демонстрационного  оборудования входят оборудование общего назначения, а также специальный CD с записью видеофрагментов демонстрационных опытов со сложной техникой и технологией их постановки.

Наличие оборудования – необходимое, но недостаточное  условие как развивающего обучения при изучении физики в соответствии с современными требованиями, так и организации эффективной работы учителя в соответствии с эргономическими требованиями. Необходима оптимальная организация рабочих зон учащихся и учителя в кабинете физики.

Формирование  лабораторного оборудования в форме тематических комплектов оптимизирует организацию фронтального эксперимента при условии выполнения принципа прямого доступа учащихся к ним в любой момент времени. Это достигается (в зависимости от педагогической технологии, реализованной учителем) двумя способами хранения оборудования.

Первый способ – хранение оборудования общего назначения и тематических комплектов в шкафах, расположенных вдоль задней стены кабинета  или боковой. Второй способ: использование специализированных лабораторных столов с выдвижным ящиком для хранения тематических комплектов и шкафов – для  хранения оборудования общего назначения. Наконец, можно использовать столы, в которых размещается всё лабораторное оборудование .

 

 

 

 

       28

К лабораторным столам, неподвижно закреплённым на полу кабинета, специализированными организациями подводится переменное напряжение 42 В

от щита комплекта  электроснабжения, мощность которого выбирается в зависимости от числа  столов в кабинете. Рабочая зона учителя в кабинете физики делится на две части.     

К первой из них относится часть кабинета, ограниченная демонстрационным столом и сопрягаемым с ним рабочим местом учителя, на котором располагается компьютер. При отсутствии интерактивного комплекта необходим телевизор с экраном не менее 70 см, который воспроизводит изображение с экрана монитора компьютера.

К демонстрационному  столу от щита комплекта электроснабжения подводится напряжение 42 В и 220 В. В торце стола размещается  тумба с раковиной и краном. Типовой демонстрационный комплекс вместе с рабочим местом учителя имеет длину 4 м.

Целый ряд демонстрационного  оборудования – комплекты по механике, электричеству и оптике – при  проведении опытов располагаются  на классной доске с помощью магнитов. Поэтому доска в кабинете физики должна иметь стальную поверхность. Рядом с доской располагаются щит комплекта электроснабжения и специальная полка для источников тока.

На фронтальной  стене кабинета традиционно размещаются таблицы: шкала электромагнитных волн, таблица приставок и единиц СИ. При отсутствии интерактивной доски на стене закрепляется экран.

        

     29

    

                        

30

Осветители  комплекта по геометрической оптике и мультимедиа-проектор не требуют  полного затемнения, поэтому достаточно иметь плотную штору только на первом от фронтальной стены окне. В качестве затемнения с электроприводом удобно использовать рольставни.

Вторая часть рабочей зоны учителя – это специальная комната - лаборантская для хранения демонстрационного оборудования, подготовки опытов и отдыха учителя. В настоящее время серийно выпускается вся линейка мебели для лаборантской: шкафы общего назначения, специальные шкафы (для таблиц, длинномерного оборудования, книг), а также специальный стол для подготовки опытов и компьютеризированное рабочее место учителя в лаборантской.

Подвод электропитания щита электроснабжения кабинета осуществляется от входного блока, расположенного в лаборантской.

Кабинет физики, кроме лабораторного и демонстрационного оборудования, должен быть также оснащен учебно-методической, справочно-информационной, научно-популярной и другой литературой, противопожарным инвентарем и аптечкой с набором перевязочных средств и медикаментов. В кабинете должны быть инструкция по правилам безопасности труда для  учащихся и журнал регистрации инструктажа по правилам безопасности труда.       

 

31

Только  комплексное использование систем демонстрационного и 

лабораторного оборудования на базе оптимально организованных рабочих зон учителя и учащихся в кабинете физики создает необходимые условия для достижения целей обучения.

 

Заключение

Предметный  кабинет физики с комплектом интерактивного лабораторного оборудования - это  специально создан учебно-методический центр, который обеспечивает высокий  уровень преподавания физики и научную организацию труда учеников и учителей. Оснащение кабинета основано на глубинном понимании особенностей предмета, психологии восприятия учебного материала. Интерактивный предметный кабинет оснащен полным комплектом интерактивного лабораторного оборудования для проведения фронтальных демонстраций физических законов и явлений в соответствии с программой средней школы, методическими материалами для проведения занятий, компьютером управления лабораторным комплексом, мультимедийным проектором, пультами для тестирования и интерактивной доской с комплектом электронных маркеров и планшетом преподавателя. Владея широкими возможностями, предметный кабинет физики с комплектом интерактивного лабораторного оборудования предоставляет педагогу возможность находить наиболее интересные и эффективные методы учебы, делая занятия интересными и более насыщенными. Рабочее место учителя превращается в динамическую систему учебы и позволяет создавать динамические и интересные уроки. Демонстрационное и лабораторное оборудование кабинета физики отличается высоким качеством, безопасностью и надежностью в эксплуатации. Комплект лабораторного оборудования позволяет провести цикл лабораторных работ, которые входят в программу традиционного курса физики. Но главным преимуществом является возможность демонстрации физических явлений в более широком ракурсе и всестороннее их исследование. Каждая лабораторная работа охватывает большой объем учебного материала, в том числе из разных разделов физики. Это предоставляет широкие возможности для закрепления межпредметных связей, для обобщения и систематизации теоретических знаний. Предложенные работы и задания облегчают формирования стойких навыков экспериментальных наблюдений и измерений. Содержание и проблемная постановка заданий способствует воспитанию особенного исследовательского образа мышления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

Список  литературы:

1. «Кабинет физики средней школы» под ред. А. А. Покровского. М.: «Просвещение», 1982.