Дополнительные усовершенствования оборудования кабинета физики

3. Дополнительные усовершенствования оборудования кабинета физики.

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

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

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

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

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

Рис. 8

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 9

перемещение тяжелой

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

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

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

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

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

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

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

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

28

ГЛАВА 2. КАБИНЕТ ФИЗИКИ СЕЛЬСКОЙ ШКОЛЫ В УСЛОВИЯХ РАЗНОУРОВНЕВОГО ОБУЧЕНИЯ

Некоторые особенности оборудования кабинета физики в сельских школах.

В городских и сельских средних и восьмилетних школах физика преподается по единым государственным программам. Поэтому и материальная основа (учебные пособия, приборы и технические средства), применяемая в преподавании, должна оставаться одинаковой для всех школ независимо от места их расположения.

Средние школы в больших населенных пунктах, централь­ных усадьбах колхозов и совхозов обычно имеют параллельные классы с достаточной наполняемостью учащимися. Кабинеты физики таких школ по своему оборудованию не должны отли­чаться от кабинетов физики городских школ. Однако некоторые сельские школы в связи с небольшой наполняемостью классов учащимися (до 20 человек) и малой недельной нагрузкой по физике (16 ч в неделю) имеют в планировке и оборудовании кабинета физики специфические особенности.

Рассмотрим возможные особенности оборудования кабинета фи­зики. В литературе наиболее часто представлены две точки зрения на проблему создания кабинета физики.

Согласно первой позиции для малокомплектных восьмилетних школ, имеющих до 400 учащихся, согласно рекомендации Ми­нистерства просвещения СССР, наиболее целесообразным яв­ляется оборудование объединенного кабинета физики, химии и математики. При этом кабинет будет иметь полную нагруз­ку; значительная часть учебных средств по этим предметам окажется общей; в данном сочетании создаются наиболее благоприятные условия для осуществления связи в преподава­нии этих родственных дисциплин.

Однако при оборудовании объединенных кабинетов необ­ходимо учитывать, что при неправильном размещении учеб­ных средств по этим предметам, а также неправильном хране­нии химических реактивов отдельные виды учебного оборудо­вания могут быстро выходить из строя. Чтобы не допустить этого, для оборудования объединенного кабинета необходимо иметь три помещения. В одном из них, имеющем большую пло­щадь (45—50 м²), оборудуется класс-лаборатория. В этой ком­нате проводятся все виды учебных занятий по физике, химии и математике. Во второй комнате оборудуется лаборантская комната по физике и математике, а в третьей—отдельная по химии. Площади комнат, отводимых под лаборантские, должны быть не менее 15—16 м².

Рис. 10. Примерная планировка объединенного кабинета физики сельской восьмилетней школы (первый вариант): 1—демонстрационный стол; 2— стол учителя; 3—классная доска; 4—экран; 5—стол ученический; 62 шкаф для размещения учебного оборудования; 7—шкаф с вытяжным устройством; 8—рабочий стол; 9—счеты; 10—бак для воды; II—стол с набором инструментов; 12—устройство для управления затемнением; 13— стенд: 14—тележка-подставка для кинопроектора; 15—ящик для таблиц; 16—огнетушитель; /7—аптечка;

Возможные варианты расположения помещений такого объе­диненного кабинета восьмилетних школ показаны на рисунке 10. Комната 1—общий класс-лаборатория; комната II, распо­ложенная за передней стеной лаборатории, служит лаборант­ской по физике и математике, а комната III, расположенная на задней стеной (или сбоку лаборатории),—лаборантской по химии.

Если объединенный кабинет организуется по физике, химии и биологии, то лаборантские в нем оборудуются для каждого предмета отдельно. К прежней планировке прибавляется еще одна комната IV—лаборантская по биологии и несколько уве­личивается комната 1 (рис. 11 ), нумерация деталей планиров­ки на этом рисунке соответствует перечислению, сделанному под рисунком 3, добавлены лишь подставка для аквариума (19) и подставка для цветов (20).

Рис. 11

Демонстрационное и лаборантское оборудование должно храниться в шкафах, выпускаемых промышленностью для кабинетов физики. Однако в тех школах, где нет таких шка­фов, можно использовать двух- или трехстворчатые книжные шкафы с полу застекленными дверцами.

Мебель в объединенных кабинетах физики восьмилетних и средних школ не отличается от типовой мебели, выпускаемой промышленностью для школ.

Согласно второй точки зрения, нет необходимости в создании объединенных кабинетов. Необходимы кабинеты отдельные, а если уж и соединять, то уж никак не физику и химию (если нет двух лаборантских). Можно создавать кабинет физики и математики, так как обычно в школе нет чисто учителя физики, а есть учитель физики и математики. Это позволить закреплять кабинет за одним человеком, который и будет отвечать за его сохранность и внешний вид. Сторонники этой позиции указывают, что в этом случае вполне уместна одноместная посадка учеников на уроке. Это особенно важно при проведении лабораторного практикума, фронтальных опытов, при проведении различного вида самостоятельных работ.

Это вполне удачно вписывается в концепцию разноуровневого обучения школьников в условиях малочисленного класса. Учитывая, что на уроках разноуровневого обучения учащиеся разных типологических групп будут заниматься часть учебного времени по различным пособиям, выполнять совершенно разные виды работ, заниматься различной учебной деятельностью, то такой вариант посадки оправдан.

Это позволит определенным образом оформить рабочее место ученика, по-новому подойти к подготовке и проведению уроков.

Все до этого сказанное относится к типовому проекту кабинета. Однако чаще всего учителя физики сталкиваются с такой проблемой, как создание лаборантской комнаты. Это возникает в следующих случаях:

когда для кабинета физики выделяется одно помещение, не имеющее лаборантской;

когда создается объединенный кабинет, а в наличии всего одна лаборантская комната (это создает определенные неудобства для учителей-предметников)

Как же в этом случае поступить? В методической литературе говорится о необходимости создания разделительной стенки в кабинете, которая разделила бы класс на два относительно самостоятельных полмещения. Каковы же особенности этой разделительной стенки?

Анализ взглядо на эту проблему показал, что наиболее часто встречаются такие точки зрения на конструкцию стенки, отделяющей аудиторную часть физического кабинета от вспомогательного помещения:

стенка может быть кирпичной;

стенка может быть деревянной;

стенка может быть металлической конструкцией.

Рис. 12

Одно ясно, что в силу сложившихся традиций по подсказке много­летнего опыта эта разделительная стенка размещается за спиной учителя. Такое местоположение вспомогательного помещения (за спиной учителя) отражено и в некоторых условиях на проектирова­ние школьных помещений.

Но конструкция разделительной стенки бывает различной. Иног­да это кирпичная стенка. В другом случае разделительная стенка имеет деревянную сборную конструкцию, которая со стороны вспо­могательного помещения используется для хранения оборудования физического кабинета.

Более привлекательно, если разделительную стенку выполнить как сборную метал­лическую конструкцию, ведь при этом открываются совершенно новые функцио­нальные возможности этой архитектурной детали школьного физиче­ского кабинета. Каковы же конструкционные особенности разделительной стенки?

Основой конструкции разделительной стенки являются пять оди­наковых рамок, сваренных из уголковой стали размером 35х35 мм (рис.13). Длина рамки определяется высотой помещения Н. Поэтому h=H—2400 мм. Длинные стороны рамки сварены из сложен­ных уголков так, что образуют П-образный профиль. На эту осо­бенность следует обратить внимание потому, что сделано это не только ради увеличения прочности рамки.

Рис. 14

Крайние рамки прикрепляются к противоположным стенам физи­ческого кабинета, а затем размещаются три остальные и соединя­ются уголком.

Так как ширина помещения может быть разной даже при одном и том же типовом проекте, то это различие компенсируется рас­стоянием между третьей и четвертой рамками (если вести счет слева направо). Вторая и третья рамки размещаются так, что пазы верти­кальных стоек обращены друг к другу. Горизонтальная связка на высоте 1200 мм между второй и третьей рамками со стороны каби­нета не должна перекрывать плоскость, образованную пазами. Дело в том, что в пазах вертикальных стоек размешается и перемещается по вертикали магнитная доска-экран.

В пазах между второй и третьей стойками помещена магнитная доска-экран 2. Далее укреплены стеклянная меловая доска 3 и тон­кая перегородка 4, отделяющая вспомогательное помещение от ауди­торной части кабинета и выполненная из древесноволокнистой плиты.

Рис. 2-3

В верхней части центрального проема скрытые за облицовоч­ными плитами размещены трубки люминесцентных ламп 5, которые со стороны кабинета освещают ме­ловую доску, а со стороны вспо­могательного помещения служат для его освещения. Помост 6, на котором установлен демонстраци­онный стол, вплотную примыкает к разделительной стенке. Целесооб­разно каркас помоста соединить сваркой с каркасом разделитель­ной стенки.

Однако для большей приспособленности кабинета к условиям разноуровневого обучения, необходимо ввести некоторые дополнительные элементы разделительной стенки. Они могут быть такими:

Так как при поднятом металлическом экране невозможно вести записи на меловой доске, то под облицовочной плитой между меловой доской-экраном размещен сворачивающийся отражатель­ный проекционный экран. Такой экран может быть смонтирован и наклонно наверху разделительной стенки. Наиболее часто необходимость в нем воз­никает при работе с кодоскопом.

В одном из проемов разделительной стенки можно разместить магнитофон с подводкой к рабочим местам учеников для работы с головными телефонами (во время проведения диктанта с одной из групп, для прослушивания учебной информации и т.д.);

В одном из проемов разделительной стенки может быть размещен телеви­зор;

Со стороны вспомогательного помещения каркас разделитель­ной стенки обшит декоративной плитой. В свободных нишах разме­щены полки и шкафы для хранения оборудования. Именно в этих нишах могут храниться и микролаборатории для проведения фронтальных лабораторных работ, опытов. В нижней части под полкой также может быть оборудован большой откидывающийся ящик для хране­ния таблиц на бумажной основе;

Большой проем в разделительной стенке в ее левой стороне предназначен для выдвижного стола.

Ведь не секрет, что особая проблема для учителя — доставка приборов демонстрационного экс­перимента к демонстрационному столу. Законы психологии вос­приятия не рекомендуют преждевременного показа приборов уча­щимся. На демонстрационный стол должно выставляться только то, что сейчас показывается, и немедленно убираться со стола после завершения показа.

Где между демонстрациями хранить подготовленные приборы? Обычно рекомендуется с этой целью использовать пространство под демонстрационным столом или на отдельном столике, отгороженном от учащихся ширмой. Но и в этом случае остается проблема достав­ки приборов из вспомогательного помещения.

Оригинальное решение — выдвижной стол снимает эти проб­лемы.

Рассмотрим кконструкцию выдвижного стола. Сварной металлический каркас, схема которого изображена на рисунке 15, изготовлен из стального уголка таких же размеров, что и разделительная стенка.

Основу конструкции составляет платформа размером 1200Х X 1200х200 мм, оборудованная четырьмя колесами с проточками в виде желоба. Одна пара колес с одной стороны платформы огра­ничена в своем перемещении вдоль оси. Противоположная пара колес может в небольших пределах перемещаться по оси.

Рис. 15

Колесами платформа устанавливается на рельсы, представляю­щие собой стальной уголок, приваренный к вертикальным рамкам (первой и второй) разделительной стенки. Концы рельсов соединены между собой.

На платформе устанавливаются каркас стола размером 900Х 600X 1200 мм и каркас выдвижной разделительной стенки, соеди­ненной с платформой и столом.

Выдвижная стенка с наружной стороны облицовывается такой же облагороженной древесностружечной плитой, что и разделительная стенка. Верхняя поверхность платформы закрывается половой рей­кой, на которую настилается древесноволокнистая плита.

Облицовка выдвижной стенки подгоняется по размерам так, чтобы зазор между выдвижной стенкой и облицовкой разделительной стенки был бы минимальным. Остающаяся щель закрывается алю­миниевым Т-образным профилем.

По рельсам выдвижной стол может быть перемещен из вспомога­тельного помещения к демонстрационному столу. Так как колеса платформы снабжены шариковыми подшипниками, то, несмотря на большой вес всей конструкции, ее перемещение легко производится усилием одной руки.

В исходном положении выдвижной стол вместе с платформой находится во вспомогательном помещении физического кабинета. Здесь на стол могут быть установлены приборы, подготовленные для демонстрации. Дополнительным местом для разме­щения приборов является полка в нише выдвижного стола. В рабо­чем (выдвинутом) положении выдвижной стол оказывается рядом с демонстрационным, но установленные на нем приборы скрывает от глаз учащихся выдвижная стенка .

Рассмотренные особенности оборудования школьного кабинета физики сельской школы во многом могут определить успешность решения некоторых проблем, стоящих перед учителем в условиях разноуровневого обучения.