Технические средства обучения в средней школе москва, 1972

Вид материала

Документы

Содержание Крупногабаритные диапозитивы для кодоскопа. Учебные телевизионные передачи. Учебное кино. Демонстрация фильма по фрагментам. Демонстрация всего фильма полностью. Учебное телевидение.

Подобный материал:

• Применение информационных технологий при обучении английскому языку в средней школе, 74.08kb.
• Урок английского языка с использованием новых информационных технологий, 71.58kb.
• «Использование информационных компьютерных технологий как средства повышения качества, 33.83kb.
• Методические указания к выполнению курсового проекта "технические средства и технология, 203.57kb.
• 3 Технические средства оргтехники, 403.6kb.
• Творческий отчёт «Новые подходы в обучении иностранному языку в начальной школе» Работу, 156.15kb.
• Е. А. Тихомирова Роль элективных курсов в предпрофильном и профильном обучении в средней, 61.85kb.
• Технические средства обучения, 50.76kb.
• Я, Павлова Нина Ивановна, родилась в деревне Подлесные Шигали Батыревского района Чувашской, 11.47kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины «Технические средства предприятий сервиса», 1122.28kb.

150

будет объяснить классу, в чем она состоит, и предупре­дить повторение ошибки в дальнейшем.

Конечно, такую работу можно провести и с помощью эпидиаскопа, демонстрируя на экране печатные табли­цы. Но, во-первых, эпидиаскоп громоздок, а, во-вторых, он может использоваться лишь при полном затемнении, тогда как портативный проектор «Свет» хорошо работает и в частично затемненном классе, что позволяет учени­кам во время показа диапозитива работать со своими таблицами и тетрадями.

Кадр диафильма и диапозитива можно держать, как известно, сколько угодно долго. Поэтому можно вклю­чать в кадр материал, подлежащий длительному рас­сматриванию. В качестве примера возьмем кадр из диа­фильма «Вращение». Ясно, что учителю очень трудно устно изложить все детали доказательства (даже имея рисунок): ученики не сумеют удержать в памяти слож­ные рассуждения. Они должны будут либо записывать их, либо обращаться к учебнику, что приведет к непро­изводительным затратам времени. Следовательно, вклю­чение такого текста в кадр оправдано.

В качестве следующего примера приведем два кадра из диафильма «Комплексные числа».

Кадр 8. Сложение и умножение в множестве действительных чисел (так же, как и <в множестве рациональных чисел) подчиняют­ся следующим законам:

1. существует такое число 0, что а-\-0=а для любого числа а;
   
2. существует такое число 1, что а-'А=а для любого числа а;
   
3. для каждого числа а существует противоположное число — а, удовлетворяющее соотношению а+ (—а) ~0;
   
4. для каждого числа аф{) существует обратное число —, удов-
   

1

летворяющее соотношению а-— =1;

а

5. сложение и -умножение коммутативны: a-\-b = b-\-a, ab--ba;
   
6. сложение и умножение ассоциативны: а-(-(6+с) = (а + Ь)-{-
   

+ с, a(bc) = (ab)c;

7) умножение дистрибутивно относительно сложения: а(6+с)=-

=ab + ac.

(Кадр '9. Операция, обратная сложению, называется вычитани­ем, а результат — разностью. Иными словами, разностью а—Ь -на­зывается такое число с, что а=Ь + с. Можно доказать, что в множе­стве действительных чисел вычитание выполняется однозначно для

любых двух чисел.

151

а

Аналогично обстоит дело с делением: частным — (если ЬфО)

а называется такое число с, что а = Ьс. При Ь = 0 частное — не опре-

Ь

делено. На нуль делить нельзя.

Из определения разности и частного и из законов сложения и умножения вытекают следствия: —(—а)=а; а—Ь—а+ (—Ь); a(b—c)=ab—ac- а • 0=0; (— a)b=—ab; (—a) (~b)=ab- если

. _п 'ас ас а

ab = 0 и а=0, то Ь=0; — — —, если ad—bc; •—-•= — и др.
о d be b

Эти кадры предназначены для углубленного повторе­ния свойств действительных чисел перед изучением комп­лексных чисел. Так как кадры с таким большим текстом достаточно необычны, мы приведем примерную методику работы, например, с кадром 9.

Цель кадра — показать, что многие из законов дей­ствий («правил»), которые вводились в начале курса алгебры без доказательства, могут быть строго доказа­ны с помощью основных аксиом, данных в кадре 8. Это нужно для того, чтобы выявить основные аксиомы, под­готавливающие формулировку определения комплексно­го числа (вместе с определением действий над комп­лексными числами).

Итак, кадр 9 перед глазами учащихся. Первые две фразы представляют собой определение вычитания. Учи­тель может спросить у ученика, что означает утвержде­ние: «разность чисел 20 и 15 равна 5». При затруднении учитель отсылает ученика к определению в кадре. Ко­нечно, это можно сделать и без проецирования определе­ния на экран, но тогда слабый ученик должен будет воспроизводить определение по памяти, что может для него оказаться непосильным. Если и после этого учитель не получит верного ответа, он может обратить внимание учащихся на нужное место определения.

При работе с третьей фразой кадра 9 учитель может привлечь примеры множеств, в которых вычитание не выполняется или не всегда выполняется (нечетные чис­ла, натуральные числа, положительные числа). Доказы­вать или не доказывать выполнимость и однозначность вычитания в множестве действительных чисел — дело учителя. Но существенно, чтобы учащиеся понимали, что эта фраза в данном контексте является теоремой.

152

Аналогичная работа проводится при обсуждении тек­ста о делении действительных чисел.

Следствия, приведенные в кадре, могут быть полно­стью или частично доказаны в классе с помощью мате­риала кадра 8 и первой половины кадра 9. Полезность записи всех этих следствий в одном кадре заключается в том, что учителю удобно охарактеризовать совокуп­ность тех правил, которыми постоянно пользуются в алгебре.

Отличительной чертой диафильмов и диапозитивов является возможность выбора темпа показа и смены кадров. Это обстоятельство (вместе с возможностью как угодно долго рассматривать кадр) является неоспори­мым достоинством диафильмов и диапозитивов по срав­нению с киноматериалами. Кинолента безразлична к индивидуальности конкретной аудитории и строится в расчете на средний класс, на среднего ученика. Поэтому всякий раз, когда требуется полностью учесть особен­ности данного класса, данных учеников, кинолента должна уступить место другим пособиям, в том числе диафильмам и диапозитивам.

В частности, весьма эффективно совместное, парал­лельное использование динамичных и статичных пособий по одной и той же теме: просмотрев кинофрагмент, можно его наиболее важные, наиболее трудные места отрабатывать в течение необходимого времени на непо­движных кадрах. Например, в кинофрагменте о движе­нии тел, вышедших из отправных точек в разное время, важным является момент выхода второго тела. Каково расстояние между телами в этот момент? Этот вопрос удобно рассмотреть на неподвижном кадре: ведь в кино­фрагменте он промелькнет быстро, и даже повторный показ закольцованного фрагмента может оказаться не­достаточным.

Таким образом, кинофицированный учебный материал следует дублировать также и в диафильмах.

Важной особенностью диафильмов и серий диапози­тивов является легкость и быстрота перехода от кадра к кадру. Это позволяет, в частности, широко использо­вать их для устного счета.

Рассмотрим для примера диапозитив из серии «Пря­моугольный параллелепипед». Учитель может задать по нему ряд вопросов. Чему равен объем? площадь основа-

153

ния? поверхность? Чему равна сумма длин ребер основа­ния? трех неравных ребер? всех ребер? Ученики отвечают устно. Одно движение руки учителя — и на экране новое изображение для новых упражнений.

Смысл такого использования диапозитивов заклю­чается в следующем. При проведении упражнений ука­занного типа не требуется выполнения чертежей. Но чертежи нужны для постановки задач. Выполнение их на доске весьма трудоемко и рассеивает внимание детей. Именно диафильмы и диапозитивы, позволяющие быстро и легко сменять изображения, здесь наиболее прием­лемы.

В связи с появлением недорогих, компактных диа­проекторов с достаточно мощным источником света у преподавателя появилась возможность проецировать изображение кадра диафильма или диапозитива непо­средственно на классную доску в полузатемненном по­мещении. Например, в серии диапозитивов «Прямо­угольный параллелепипед» есть кадры с изображением куба и прямоугольных параллелепипедов разных видов. Никаких подписей в этих кадрах нет. Учитель может сформулировать любую задачу, рисунком к которой должны служить куб или прямоугольный параллелепи­пед. Можно, например, спроецировать кадр на доску, мелом проставить размеры и предложить вычислить объем данного прямоугольного параллелепипеда или площадь его поверхности; можно предложить заштри­ховать невидимые грани и т. п. Можно также решать мелом на доске задачи на проведение сечений, исполь­зуя, например, диапозитивы из серии «Многогранники». Если окажется, что сечение построено неверно, можно стереть меловые линии, а изображение многогранника останется.

В качестве примера можно привести и кадр 16 из се­рии «Арифметическая прогрессия». В этом кадре дан неполный текст. Учитель может дополнить его мелом на доске по своему усмотрению, причем диапозитив можно использовать многократно: если стереть вписанные ме­лом данные, то «заготовка», отбрасываемая проектором на доску, останется нетронутой, что позволяет вписать новые данные, и т. д. Это позволяет применять кадры, в которые внесена лишь часть текста, для устного счета.

Полезно поработать с мелом по изображению кад-

154

ров диафильма «Углы» и кадров 25—28 диафильма «Му-рашкина геометрия».

Диапозитивы предоставляют учителю возможность проецировать один и тот же кадр в восьми различных положениях. Для этого нужно вставить диапозитив в рамку в каком-либо положении, поворачивать его за­тем в плоскости рамки на 90°, 180° и 270°, после чего проделать то же самое, повернув диапозитив другой сто­роной.

При таком использовании диапозитив может служить ценным средством обучения на уроках геометрии.

Для показа в восьми положениях предназначены диа­позитивы серии «Многогранники», которые могут слу­жить в ряде случаев хорошей заменой объемной модели.

Крупногабаритные диапозитивы для кодоскопа. В школы стал поступать новый проекционный аппарат — кодоской. При объяснении нового материала учитель обычно делает записи на доске, воздействуя таким об­разом не только на слуховой, но и на зрительный ана­лизатор учащихся. Учитель, имеющий кодоскоп, может делать записи на прозрачной ленте аппарата фломасте­ром или перьевой ручкой тушью. По мере заполнения записями лента с помощью сматывающего устройства сдвигается в нужном направлении. При желании учи­тель может стереть написанное, а также вернуться к ранее написанному, сматывая ленту в противоположном направлении. В том случае, когда у преподавателя нет необходимости делать записи непосредственно на уроке, он в целях экономии времени может демонстрировать заранее заготовленные чертежи, графики и т. д.

Преподаватель, имеющий заранее заготовленные иллюстрации, может организовать работу на спроеци­рованном на доске изображении. Например, в старших классах отрабатывается тема «Сечения куба». Учитель проецирует на доску изображение куба, а вызванный ученик мелом на доске строит искомое сечение. В другом случае проставляются необходимые числовые данные и решается вычислительная задача. Если учитель в ходе урока убеждается, что часть чертежа загромождена лишними деталями, а удалять их по каким-то причинам нельзя, то он может накрыть эту часть непрозрачной маской, снимая ее по мере необходимости.

Следует иметь в виду, что заранее приготовленные

155

изображения могут быть многолистными, как альбом. Например, на уроке математики в IV классе учитель проецирует на доску часть карты, на которой изображе­ны три населенных пункта: Аникино, Быково и Влади­мирове Ученик с помощью метровой линейки чертит мелом кратчайшие дороги между ними, измеряет рас­стояния. Далее учитель, наложив ,на имеющееся еще одно изображение, дополняет карту другими населенны­ми пунктами, реками, железными дорогами и пр. С по­мощью таких карт можно узнавать расстояние не только между точками, но и между точкой и прямой, измерять масштаб, длину ломаной, угол, многоугольник, периметр многоугольника и др.

При работе с графиками функций, когда учащиеся уже выработали навык в правильном их изображении, учитель может спроецировать заранее вычерченный гра­фик функции на доску или на большой лист миллимет­ровой бумаги. Демонстрируя наложенные один на дру­гой два графика и сдвигая их относительно друг друга, учитель получает возможность иллюстрировать различ­ные случаи графического решения систем уравнений. А если проекция производится на миллиметровую бума­гу с изображением системы координат, то нахождение решений системы можно производить с большой точно­стью.

Можно и изменить эту работу, проецируя на доску только координатную сетку, с тем чтобы учащиеся стро­или график заданной функции.

Учебные телевизионные передачи. Фор­мы передач на урок математики и внеурочных передач весьма различны. Это и факультативные курсы, и бе­седы крупных ученых-математиков с учащимися, и по­пулярные лекции по различным разделам математики, и передачи из цикла «Занимательная математика», и теле­экскурсии в вычислительный центр, и передачи для по­ступающих в вуз, и, наконец, олимпиады.

Вот некоторые учебные ситуации, в которых прием телепередач непосредственно на урок полностью оправ­дало себя: введение в новую тему; обзорные уроки повторения по теме; решение некоторых типов задач; изложение новых, методически трудных разделов курса; уроки-экскурсии.

Рассмотрим одну из передач «Решение задач на тела 156

вращения». Цель передачи — способствовать развитию пространственных представлений учащихся и тем самым обеспечить успешное изучение темы.

Передача проводилась на первый урок, посвященный решению задач на тела вращения. Она занимала 25 ми­нут урока (после 5-минутного введения учителя). В ходе передачи комбинированно использовались чертежи, до­ска и мел, модели и мультипликации, специально подго­товленные для передачи. В вводной части при повторе­нии известных учащимся тел достаточно было показать их на заранее приготовленных чертежах и моделях; процесс образования более сложного тела вращения (образованного вращением треугольника вокруг оси, перпендикулярной к продолжению одной из его сторон, отстоящей от вершины треугольника на отрезок а) по­казывался с помощью мультипликации. Мультиплика­ционный фрагмент вошел в объяснение ведущего и позволил ясно и отчетливо увидеть процесс образования тела, а затем и само тело вращения. Когда вращение закончилось, на экране появилась модель полученного тела. Ведущий показал его, разобрал на части, проде­монстрировал сечение тела плоскостью, проходящей через ось вращения. Следующую задачу ведущий решал вместе с учащимися на доске, опираясь на сведения, только что полученные с помощью экрана. Вышеописан­ная вставка в урок облегчила понимание довольно труд­ной темы, способствовала развитию пространственных представлений учащихся.

Вот пример использования учебной передачи на уро­ке повторения.

Для учащихся восьмых классов была проведена Цент­ральным телевидением передача, посвященная повторе­нию графиков функций. В процессе повторения свойств квадратного трехчлена и их графической интерпретации телевизионный учитель поставил перед учащимися во­просы относительно аналогичных свойств у других функций (часто неизвестных учащимся), графики кото­рых показывались на экране. Учащиеся отвечали на во­просы. Научить их лучшему чтению графиков помог мультфрагмент, специально подготовленный для этой передачи.

. Интересным оказался и цикл передач для десятых классов. Передачи были посвящены повторению некото-

157

рых частных приемов построения графиков функций. Способы построения, о которых шла речь, изучались в разных частях курса. Возникла необходимость при по­вторении систематизировать изученные приемы построе­ния, проиллюстрировать их.

Первая передача была посвящена построению графи­ков функций вида f(x)+b, f(x + a), —f(x), f(—x), если график f(x) известен.

В начале передачи была повторена функциональная символика, знание которой необходимо. После разбора приемов построения графиков функций вида f(x + a) и f(x)+b ведущий вместе с учащимися составил план по­строения графика дробно-линейной функции вида

х + 3 _л

У— — , преобразовав ее предварительно к виду

5

У— Н Х- Выяснив, какие сдвиги надо провести над

х — 2

5 исходным графиком у == — учащиеся смогли их увидеть на экране при помощи мультипликационного фраг­мента, специально приготовленного для передачи и ил­люстрирующего все этапы преобразований. Остальные преобразования иллюстрировались большим количест­вом графиков.

Вторая передача была посвящена построению гра­фиков функций вида Af(x), f(wx), Af(wx), если график функции f(x) известен. Демонстрация сжатия и растя­жения графиков переплеталась с систематическим изло­жением материала. Для лучшего усвоения материала короткие мультфрагменты (на 35—40 сек) использо­вались как кинокольцовки и показывались, как правило, два раза.

Третья передача этого цикла была посвящена постро­ению графиков вида |/(х)|, f(|#|), |/(|*|)|, если гра­фик функции f{x) известен.

'Существует определенная опасность возникновения элементов пассивности у учащихся во время просмотра телепередач, поэтому все три передачи содержали вопро­сы к учащимся. Необходимо отыскивать пути для того, чтобы активизировать школьников, заставить их почув­ствовать себя участниками передачи. Например, при повторении функциональной символики после ряда примеров, рассмотренных ведущим, перед учащимися

158

ставился вопрос: если функция f(x)=x²+\, то как запи­сать выражение этой же функции от аргумента 2х? После паузы (30—45 сек) давался верный ответ.

Широкое применение получили уроки с использова­нием телелекции. С точки зрения методов работы это пример ведения урока двумя преподавателями: учителем и ведущим передачу. Наличие в телепередаче кадров, на­правляющих деятельность учащихся, позволяет на неко­торых этапах урока телевидению руководить процессом познания совместно с учителем.

Приведем пример обзорного урока повторения в X классе школы № 127 Москвы (учительница Леси­на Л. В.).

До начала передачи учительница объяснила учащим­ся задачи всего цикла передач (в общих чертах) и более подробно цель первого урока (был записан план изложе­ния); попросила приготовить тетради и предупредила, что во время передачи придется не только слушать и смотреть, но и отвечать на вопросы. Затем началась пе­редача. Ведущий после определения функции повторил смысл символа / в ее обозначении и, рассмотрев несколь-

ко примеров с функцией / (х) = , предложил учащимся

лг²-(-1

по/С*)— написать п—1. Предлагаются упражне­ния с функцией f(x) = sinx; замечая, что мы используем
ту же букву для обозначения другой функции, просит
написать f(2x), /(—х), —f(x). Пауза. Учительница сле­дит за работой учащихся и просит обратить внимание на
два последних результата. Ведущий подчеркивает, что
функция f(x) = sinx нечетная, а поэтому два последних
результата тождественны. Далее предлагается по функ­ции f(x)=a^x написать а^х+1=? a^x+l — ? через f(x). Учи­тельница, следя за ответами, замечает, что этот момент
оказался трудным для нескольких учащихся. Она спра­шивает: «К чему именно прибавляется единица в первом
случае: к аргументу или функции?» Этого вопроса было
достаточно, чтобы учащиеся поняли ошибку. Затем ответ
был проверен с помощью телеведущего.

Далее ведущий перешел к изложению частных случа­ев построения графиков. В то время, пока в кадре стояла заставка с записью первого преобразования от f(x) к f(x)+b, учительница останавливает внимание учащихся

159

на способе доказательства обоснованности построения, которое само по себе им известно. Она заметила, что доказательства для общего случая нет в учебнике и же­лательно тем, кто успеет, записать коротко ход доказа­тельства.

После изложения в общем виде построения от f(x) к f(x + a) и иллюстраций, как статических (семейства кривых), так и динамических (кинокадры), ведущий задал учащимся несколько вопросов. На вопрос: «Как

построить график функции у = tg lx — — ], если график"

y = tgx известен?»—отвечает один из учеников. После од-ного-двух аналогичных вопросов ведущий разобрал план

х 2

построения графика функции у= — . С большим вни-

х — 3

манием учащиеся проследили все этапы построения этого графика на специально приготовленном мульти­пликационном фрагменте.

Применение телевидения на уроках математики толь­ко начинается. Бесспорно, в дальнейшем можно будет найти немало интересных приемов использования голу­бого экрана в преподавании этого сложного предмета.

Физика

Физика — опытная наука, она имеет дело с явления­ми реального мира. И, естественно, первым источником получения знаний об этих явлениях должны быть наблю­дения.

Роль наглядности в преподавании физики повы­шается в связи с тем обстоятельством, что содержание школьного курса насыщено сложными понятиями, идея­ми и закономерностями.

Современный кабинет физики, оснащенный кинопро­ектором, аппаратурой для диа- и эпипроекций, телевизо­ром, магнитофоном, осциллографом и большим количе­ством демонстрационного оборудования, открывает пе­ред учителем широкие возможности выбора наиболее эффективной методики изложения отдельных тем. Попы­таемся проанализировать эти возможности и проиллю­стрировать их на конкретных примерах.

Демонстрационный эксперимент занимает основное место в процессе обучения и по удельному весу, и по

160

своей значимости. Он является источником знаний, рас­крывает экспериментальный характер физической науки, т. е. способствует формированию грамотного, истинно научного подхода к изучаемым явлениям. Кроме того, хорошо поставленный эксперимент, демонстрация повы­шают интерес слушателей, действуя не только на их умственную, но также и на эмоциональную сферу, на их воображение. Школьные опыты, которые, вообще го­воря, должны быть одновременно и достаточно нагляд­ными, и по возможности простыми, могут носить как качественный, так и количественный характер. Они мо­гут использоваться в самом начале изучения явления или процесса, в других случаях — являться иллюстра­цией мысли учителя, подтверждать предварительно сде­ланные выводы. Как должен быть решен демонстраци­онный опыт, какие приборы следует использовать в нем, на каком этапе урока он должен быть проведен и какие задачи должен выполнять — вот неполный круг вопро­сов, который приходится решать учителю при подготов­ке к уроку. Все они находятся в неразрывной связи с методикой преподавания физики вообще и с методикой и техникой демонстрационного эксперимента в частно­сти. Однако какие бы задачи ни решал эксперимент, одно требование к нему остается неизменным: он должен быть убедительным. А для этого необходимо, чтобы прин­цип работы прибора или установки, на которых прово­дится опыт, был учащимся знаком, чтобы за результатом опыта ясно прослеживалась сама суть физического яв­ления или процесса, чтобы, наконец, само протекание опыта было хорошо видно каждому ученику.

Чтобы эти требования к эксперименту были выполне­ны, учитель использует в своей практике наряду со спе­циальными демонстрационными приборами различную проекционную аппаратуру, экранные пособия, учебное кино и телевидение. Конечно, перечисленные технические средства призваны решать значительно больший круг вопросов в связи с общими задачами обучения, но одной из областей их применения является демонстрационный эксперимент.

Прежде чем остановиться на вопросе об определении областей применения каждого из видов технических средств, приведем пример того, как эти средства удачно дополняют Друг друга при комплексном использовании,

161

а заодно и проиллюстрируем их возможности в решении разноплановых задач.

Обратимся к разделу школьного курса физики «Аку­стика». Анализ содержания этого раздела, специфика изучаемого материала делают желательным использова­ние при демонстрациях электроакустических и электрон­ных приборов. Звуковой генератор, электронный осцил­лограф, усилитель низкой частоты, магнитофон дают воз­можность наглядно познакомить учащихся с различными •источниками и приемниками звука, продемонстрировать осциллограммы колебаний источников, проиллюстриро­вать связь высоты rojfa с частотой, а интенсивности и громкости звука — с амплитудой колебаний, продемон­стрировать ряд звуковых эффектов и, наконец, показать основные свойства звуковых волн.

Наряду с чисто научным интересом перечисленные демонстрации могут и должны быть использованы для развития общей интеллектуальной культуры школьни­ков. Эта задача решается не локально, а попутно с ос­новной. Например, в задачу урока входит вопрос о гар­моническом составе сложного звука и его влиянии на тембр звучания источника. Наличие в кабинете магнито­фона и электронного осциллографа позволяет построить этот урок в форме беседы с классом на тему «Диапазоны певческих голосов». Практически можно поступить так. Записать предварительно на магнитофонную пленку го­лоса исполнителей классических вокальных произведе­ний в соответствии с их классификацией по диапазону звучания. Желательно, чтобы все певцы или певицы ис­полняли одно и то же произведение. Это сделает воз­можным, абстрагируясь от субъективной оценки музы­кального произведения, сравнить голоса по их тембровой окраске. Подключенный к выходу магнитофона осцилло­граф позволяет во время прослушивания музыкальных произведений анализировать осциллограммы звуков. Используемые здесь технические средства создают усло­вия для глубокого усвоения физических процессов, свя­занных с темой урока, а форма работы с ними знакомит учащихся с такими певцами, как, например, Шаляпин, Рейзен, Михайлов, Петров, с творческой спецификой каждого из них и т. п. Другими словами, технические средства в этой ситуации помогают сочетать эффектив­ное обучение с развитием общей культуры школьников.

162

Казалось бы, что перечисленными выше демонстра­циями и опытами исчерпывается круг задач, стоящих перед учителем в связи с изучением данной темы. Но это не так. Школьный курс физики по своему содержа­нию политехничен. Идеи физики находят широкое и раз­нообразное приложение во всех сферах деятельности че­ловека. И это ставит перед учителем дополнительные задачи. Прежде всего необходимо дать школьникам зна­ния, связанные с физическими основами стержневых от­раслей народного хозяйства и техники, познакомить с достижениями науки и техники. Именно поэтому нельзя считать изучение вопросов акустики завершенным, если не выполнены задачи политехнического направления.

Возникает необходимость использовать на этой ста­дии учебного процесса кинофильм «Звук». Из него школь­ники почерпнут сведения о практическом учете явления реверберации, о технике грамзаписи.

И наконец, учебная телевизионная передача по теме «Звук» принесет на урок современные методы анализа звука (электронные анализаторы), даст обзор темы в целом.

Особенно следует выделить роль кино и телевидения в процессе преподавания раздела «Акустика» в связи с изучением темы «Ультразвук». Здесь кино и телевидение являются практически единственным каналом обеспече­ния наглядности в обучении из-за отсутствия в кабине­тах специальных приборов:

Педагогическая эффективность использования кон­кретных видов технических средств в учебном процессе вытекает из существа изучаемого явления, специфики материала в сопоставлении с возможностями выбранно­го средства.

Учебное кино. На уроках физики его можно ис­пользовать в тех случаях, когда необходимо:

1) объяснить опыт, постановка которого в условиях школы невозможна из-за сложности и дороговизны ис­пользуемого оборудования (например, демонстрация таких важнейших исходных экспериментов, как опыт Штерна по исследованию закона распределения скоро­стей молекул газа, опыты Иоффе и Милликена по опре­делению удельного заряда электрона, Лебедева — по измерению давления света, Резерфорда — по рассеянию альфа-частиц и т. п.);

163

2. раскрыть суть физического явления, лежащего в основе эксперимента (например, использование кино­фильма позволяет раскрыть «механизм» получения уль­тразвуковых колебаний кристалла — явление электро-стрикции);
   
3. проиллюстрировать на динамической модели тео­ретические предпосылки, лежащие в основе опыта: кино­фильм раскрывает содержание теоретического положе­ния на зрительных образах (используется метод муль­типликации), способствуя тем самым созданию модели физического явления или процесса (например, при изу­чении тем «Электромагнитные колебания и волны», «По­лупроводники», «Фотоэффект», «Электронные лампы» возникает необходимость найти способ проиллюстриро­вать «модель» электромагнитной волны, нарисовать динамическую картину распространения волны, вскрыть «механизм» проводимости полупроводников и явления фотоэффекта, показать происходящие в электронных лампах процессы на динамической модели и т. п.);
   
4. изучить явление или процесс, которые не могут наблюдаться одновременно всеми учащимися (например, опыты по наблюдению броуновского движения и др.);
   
5. показать быстро или медленно протекающие про­цессы или явления, когда их непосредственное наблюде­ние оказывается невозможным (например, опыты по не­весомости, проводимые на свободно падающих объек­тах; ускоренная съемка таких опытов позволяет растянуть время протекания эксперимента);
   

6) решить задачи политехнического направления
(здесь область использования кинофильма особенно ве­
лика, так как практически любое физическое явление
имеет приложение в сфере промышленно-хозяйственной
или научной деятельности человека);

7) изучить некоторые вопросы курса физики, требу­
ющие использования при демонстрациях радиоактивных
препаратов или постановки опытов, не разрешенных в
условиях школы по соображениям безопасности.

Методика использования учебных кинофильмов весь­ма разнообразна. В качестве примера рассмотрим воз­можности использования фильма «Рентгеновы лучи».

Рентгеновы лучи и их свойства изучаются в теме «Излучение и спектры» в X классе. До последнего време­ни изучение рентгеновых лучей было затруднено отсутст-

164

вием демонстраций. Применение в школе ионной рентге­новской трубки запрещено из-за опасного для учителя и учащихся излучения. Теперь при демонстрации кино­фильма будет выполнено требование дидактики — на­глядность, и учащиеся увидят, пусть с экрана, основные опыты с рентгеновыми лучами, большинство из которых вообще в классе осуществить не удается.

По содержанию кинофильм соответствует школьной программе и не содержит ничего существенно выходя­щего за ее пределы. Методика изложения материала в фильме также аналогична принятой методике в школе.

Все же напомним некоторые принципиальные мето­дические положения, лежащие в основе изучения рент­геновых лучей в средней школе, и сделаем ряд замеча­ний по методике рассмотрения рентгеновых лучей в учебном фильме «Рентгеновы лучи».

По школьной программе рентгеновы лучи изучаются до рассмотрения квантовых свойств света. Поэтому в фильме демонстрируется и объясняется только тормоз­ное рентгеновское излучение. Характеристическое излу­чение здесь не может быть объяснено, а во всех опытах, где применяется не тормозное, а характеристическое из­лучение, достаточно учителю, если в этом будет необхо­димость, ограничиться лишь указанием на монохроматич­ность излучения. В фильме это не сделано.

Нигде при изучении рентгеновых лучей не следует прибегать к понятию кванта энергии. В учебном фильме в мультипликации также не даются кванты, а рентгено­вское .излучение показывается движущимися стрелоч­ками.

Объяснение тормозного излучения проводится на ос­нове идей Максвелла: при торможении электронов про­исходит изменение электрического поля, которое порож­дает соответствующее изменение магнитного поля, а при этом возникают электромагнитные волны.

Учебный кинофильм «Рентгеновы лучи» имеет объем в одну часть и требует для демонстрации 10 минут. Естественно, за это время не могут быть объяснены все вопросы физики рентгеновых лучей.

Главная задача фильма — показать получение рент­геновых лучей, основные опыты, вскрывающие их свой­ства, и проиллюстрировать применение рентгеновых лучей. Ограничиться демонстрацией фильма нельзя,

165

учитель на уроке должен подробно объяснить образова­ние тормозного излучения, свойства рентгеновых лучей и дать физическое объяснение этих свойств, более по­дробно, чем в фильме, рассмотреть доказательство вол­новой природы рентгеновых лучей.

В учебном фильме обращено внимание на технику безопасности при работе с рентгеновыми лучами, но на уроке учитель этот вопрос должен еще подчеркнуть и дополнить. Рентгеновы лучи широко применяются в на­стоящее время в промышленности, медицине, в научно-исследовательских лабораториях, так что правила ра­боты с ними, способы защиты от них должны знать все, получившие среднее образование.

Большое внимание надо уделить на уроках по рент­геновым лучам вопросу о волновых свойствах этих лу­чей. Это связано с тем, что сразу же после этого рас­сматривается шкала электромагнитных волн.

В фильме демонстрируется опыт Лауэ, качественное объяснение которого в школе вполне возможно, так как учащиеся уже рассматривали явление дифракции света. Но необходимо помнить, что дифракция рентгеновых лу­чей не легко уясняется учащимися. Чтобы помочь им, следует на уроке несколько подробнее разъяснить, что кристалл является для рентгеновых лучей трехмерной дифракционной решеткой.

В фильме все опыты с рентгеновыми лучами осуще­ствляются на переносной рентгеновской установке УРС-55. Эта установка применяется очень широко в различных научно-исследовательских лабораториях и в промышленности и в то же время очень проста и ком­пактна. Питание рентгеновской трубки в установке осу­ществляется переменным током, так что нет необходи­мости применять выпрямители. Существенным недостат­ком установки является то обстоятельство, что рентге­новская трубка в ней не открыта для обзора, а находит­ся в специальном кожухе.

В кинофильме вначале подробно разбирается устрой­ство рентгеновской трубки, а потом эта трубка устанав­ливается в специальное гнездо прибора. Рассматривает­ся только рентгеновская трубка с термоэлектронной эмиссией, ионная рентгеновская трубка в фильме не де­монстрируется и не объясняется. В настоящее время ионные рентгеновские трубки применяются только в спе-166

циальных установках, поэтому нет необходимости ИХ изучать в школе. Это обстоятельство следует учесть учи­телю при объяснении рентгеновых лучей в школе. Рас­смотрение ионной трубки Рентгена потребует лишнего времени, а по сути дела в этом нет необходимости. Сразу следует рассматривать трубку с накаливаемым электри­ческим током катодом.

На изучение рентгеновых лучей в школе отводится один-два урока.

Учебный фильм должен так естественно войти в уро­ки, на которых изучаются рентгеновы лучи, чтобы до­полнить рассказ учителя.

Этим вызвано фрагментарное построение учебного кинофильма «Рентгеновы лучи». Фильм содержит три фрагмента:

1. Получение рентгеновых лучей.

2. Свойства и природа рентгеновых лучей.
   
3. Применение рентгеновых лучей.
   

Как уже говорилось, длительность демонстрации все­го фильма 10 минут, первый фрагмент требует для сво­ей демонстрации около четырех минут, второй — 4 ми­нуты, а третий — несколько больше двух минут.

До применения кинофильма на уроках учитель дол­жен просмотреть его, отметить последние кадры каждо­го фрагмента, чтобы вовремя останавливать кинопроек­тор, а главное — ознакомиться с содержанием каждого фрагмента, чтобы более тесно увязать его с изложением материала на уроке.

Урок, посвященный рентгеновым лучам, также можно разделить на соответствующие три части. Тогда после каждой части будет демонстрироваться один из фраг­ментов кинофильма. Если же на изучение рентгеновых лучей учитель отведет не один, а два урока, то на пер­вом уроке демонстрируется первый и второй фрагменты, а на втором уроке — третий фрагмент.

Наибольший эффект фрагментарный показ фильма дает при изучении нового материала.

Фрагменты кинофильма логически связаны между собой, так что возможна демонстрация фильма целиком, что рекомендуется делать при повторении.

Демонстрация фильма по фрагментам. После крат­кого вступления учителя, в котором рассказывается об истории открытия рентгеновых лучей, областях их при-

167

менения в настоящее время и способах получения, де­монстрируется первый фрагмент кинофильма, который, если не считать самых первых кадров с портретом Рент­гена, и начинается с рассмотрения устройства рентгенов­ской трубки.

Последовательно показывается, как сделан катод (накаливаемая электрическим током вольфрамовая нить), анод — массивный металлический стержень. На мультипликации объясняется, как при накале нити выде­ляются термоэлектроны, которые под действием очень сильного электрического поля, существующего между катодом и анодом, летят к аноду и ударяются о него. При резком торможении электронов возникает рентге­новское излучение, показанное на экране движущимися белыми стрелочками.

Говорится, что длительное действие рентгеновых лу­чей опасно для человеческого организма, поэтому труб­ку помещают в защитный корпус.

После демонстрации первого фрагмента учитель мо­жет кратко повторить, что происходит в рентгеновской трубке при торможении электронов. Если в физическом кабинете есть рентгеновские трубки, то имеет смысл их показать.

Учитель должен сделать очень краткое вступление перед демонстрацией второго фрагмента, в котором рассказывается о свойствах рентгеновых лучей, которые и определили их широкое применение. Так как в этом фрагменте рассматривается и вопрос о природе рентге­новых лучей, то следует сказать, что рентгеновы лучи являются электромагнитным излучением с очень корот­кой длиной волны, лежащей в пределах от 10 до 0,001 миллимикрона. Вслед за этим демонстрируется второй фрагмент. Разбивать его на две части (отдельно «Свой­ства рентгеновых лучей» и отдельно «Природа рентгено­вых лучей») не следует. Части будут очень короткими.

В первых кадрах фрагмента демонстрируется про­хождение рентгеновых лучей через вещества, непрозрач­ные для видимого света. На пути лучей ставится пенал с инструментом, а на экране хорошо видны тени от ме­таллических предметов в пенале. Далее на пути рентге­новых лучей помещается круг из трех секторов (каждый сектор — тонкая пластинка одного из металлов: железа, алюминия, свинца). На экране хорошо видно, что ве-

168

щества с большим атомным весом сильнее поглощают рентгеновы лучи. Убрав круглый экран, помещают на его место стопку фольги и демонстрируют, что проницае­мость вещества зависит также и от толщины слоя.

При увеличении напряжения на трубке энергия элек­тронов возрастает, а излучение становится более прони­кающим. Демонстрируя это на опыте, вводят понятия о «мягких» и «жестких» рентгеновых лучах.

Изучение свойств рентгеновых лучей завершается по­казом их ионизационного действия (разряд электро­скопа).

Волновая природа рентгеновых лучей иллюстрирует­ся опытом по их дифракции на кристалле поваренной со­ли (опыт Лауэ). Чтобы учащимся все было понятно, вначале показывается прохождение пучка рентгеновых лучей через отверстие в свинцовом экране и образование соответствующего этому пучку пятна на фотопленке. По­том на пути лучей ставится кристалл поваренной соли. На фотопленке вместо одного пятна получается лауэ-грамма. На мультипликации показывается пространст­венная решетка кристалла и объясняется, что расстояние между ионами в кристалле соизмеримо с длиной волны рентгеновых лучей, т. е. кристалл для этих лучей являет­ся пространственной дифракционной решеткой.

Завершается фрагмент демонстрацией шкалы элект­ромагнитных волн, на которой наездом выделяется об­ласть рентгеновых лучей.

После демонстрации второго фрагмента возможно об­суждение с учащимися свойств рентгеновых лучей, по­этому третий фрагмент фильма лучше всего показывать на следующем уроке.

Пра обсуждении необходимо:

1. перечислить свойства рентгеновых лучей;
   
2. уточнить понятия «жесткие» и «мягкие» рентгено­вы лучи;
   
3. связать «жесткость» рентгеновых лучей с напря­жением, подаваемым на рентгеновскую трубку;
   
4. разобрать, при каком условии возможна дифрак­ция рентгеновых лучей (предметы соизмеримы с длиной волны рентгеновых лучей);
   
5. объяснить, почему в опыте Лауэ получается лауэ-грамма, т. е. система пятен, а не полосы, как в случае дифракционной решетки;
   

169


6) определить место рентгеновых лучей в шкале элек­тромагнитных волн.

Если третий фрагмент кинофильма «Рентгеновы лу­чи» должен демонстрироваться на этом же уроке, то на это обсуждение нет времени.

Если третий фрагмент фильма демонстрируется на следующем уроке, то в начале его проводится опрос, во время которого повторяются сведения о получении, свой­ствах и природе рентгеновых лучей.

В третьем фрагменте раскрываются возможности применения рентгеновых лучей в медицине, промышлен­ности и науке. Последовательно показываются рентгено­скопия и рентгенография грудной клетки человека, облу­чение различных опухолей, в том числе и злокачествен­ной, рентгеновская дефектоскопия, рентгеновская уста­новка в заводской лаборатории. В этом фрагменте опре­деленное внимание уделяется и защите от рентгеновско­го излучения (перчатки из просвинцованной резины, свинцовое стекло, управление установкой из другого по­мещения). Вопрос о допустимых дозах рентгенового облучения и об единицах дозы в фильме не поднимается. Учитель об этом может рассказать на уроке.

Рекомендуем этот вопрос разобрать при решении за­дачи № 1520 из учебника В. П. Демковича.

Демонстрация всего фильма полностью. Проводится при повторении темы или при повторении материала в конце учебного года. Учащиеся уже знакомы с матери­алом, и для повышения интереса при просмотре следует им дать задание более глубоко вникнуть в сущность ос­новных вопросов.

Учитель сообщает учащимся, что им будет второй раз показан кинофильм «Ретгеновы лучи», после чего они должны вспомнить и быть готовы ответить, например, на следующие вопросы:

Как устроена рентгеновская трубка?

Почему при торможении электронов в трубке возни­кает электромагнитное излучение?

Как на опыте была доказана волновая природа рент­геновых лучей?

Где применяются рентгеновы лучи? И т. п.

Возможна демонстрация кинофильма целиком и в том случае, если учащиеся фильм по фрагментам не ви­дели. Заметим, что это наименее удачный способ приме-

170

нения кинофильма. Учитель в этом случае сообщает учащимся, что после изучения рентгеновых лучей им будет показан учебный фильм. При этом надо обратить главное внимание на опыты, о которых говорилось на уроках, но сами опыты не демонстрировались.

После демонстрации кинофильма также необходимо провести его обсуждение примерно по тем вопросам, что были перечислены выше.

Учебное телевидение. Учебные телепередачи оперативно сообщают обо всех достижениях науки и тех­ники. Так, благодаря телевидению учащиеся Москвы (1970 г.) познакомились с последними новинками отече­ственного станкостроения — ультразвуковыми обрабаты­вающими станками, совершили экскурсию на современ­ный телевизионный центр, увидели, как проводятся иссле­дования морских глубин и условий работы человека под водой, побывали в современном цехе, где выпускаются полупроводниковые диоды, встретились с рядом крупных ученых-физиков и т. д. Учебное кино в этом плане усту­пило пальму первенства телевидению из-за невозможно­сти в настоящее время быстро создавать и тиражировать фильмы. Поэтому многие фильмы по физике, сохранив свою ценность для школы в вопросах, связанных с изу­чением традиционного теоретического курса, утратили ее в решении задач политехнического обучения. Многое в них выглядит архаичным и невольно снижает интерес школьников к самой теме и, что много хуже, к предмету вообще.

В настоящее время, когда произошел переход школ на новые программы по физике, когда меняется не толь­ко содержание обучения, но и как следствие этого — частная методика, телевидение берет на себя задачу по­мочь школе в освоении новой программы на базе соот­ветствующей методики. Эту задачу телевидение уже ус­пешно решает и параллельно с пропагандой передового педагогического опыта ликвидирует временный вакуум, образовавшийся из-за несоответствия содержания филь­мового фонда и методики изложения отдельных тем в нем требованиям новых программ.

Проиллюстрируем сказанное примером. В восьмых классах по новой программе, как известно, изучается раздел физики «Механика». Законы динамики, составля­ющие основу этого раздела, излагаются в настоящее

171

время с принципиально иных методических позиций. Од­нако существующие экранные пособия созданы много лет назад и, естественно, не могут способствовать проведе­нию новых идей на урок. Потребовалось, например, не­сколько лет, пока на смену фильму «Законы Ньютона» пришла новая лента того же названия, и 12 передач по курсу динамики, созданных на учебном телевидении за один учебный год и приуроченных ко времени изучения материала в школе, успешно помогли преодолеть вре­менные трудности.

В аналогичной ситуации оказывается учитель и при изложении по новой программе раздела «Кинематика». Здесь учащимся надлежит усвоить такие важные поня­тия, как «относительность движения», «мгновенная ско­рость и ускорение», научиться строить графики кинема­тических величин и др. Этот раздел механики, являю­щийся традиционно трудным для усвоения школьниками, в свете новых программ требует и новых методов изло­жения, и новой демонстрационной базы. Однако первые еще не сформировались, а вторая — только зарождается. Анализ работы учителей показывает, что в большинстве случаев изложение вопросов кинематики ведется «мело­вым» методом, а это, как известно, приводит неизбежно к невысоким результатам; в лучшем случае учащиеся запоминают определения и формулы и могут применять свои знания лишь в простейших, трафаретных ситуациях. В задачу же обучения входит логическое осмысливание школьниками учебного материала, создание прочных представлений об изучаемых понятиях естественным путем. Из этого вытекает желание построить обучение так, чтобы- знания добывались непосредственно из на­блюдений и опытов. Простейшие опыты учитель имеет возможность провести с использованием имеющегося оборудования (прибор по кинематике и динамике, ма­шина Атвуда (кое-где она сохранилась), электронный секундомер с концевыми выключателями). Однако этого явно недостаточно. Учитывая сложившуюся обстановку, было принято решение организовать в помощь школе две телевизионные передачи по разделу «Кинематика»-«Относительность движения. Сложение скоростей» и «Равнопеременное движение». Таким образом, и в этой ситуации телевидение сделало возможным вовремя при­нести на урок и наглядность, и эффективную методику

172

(передачи готовились методистами физики Московского городского института усовершенствования учителей). Именно благодаря этим передачам школьники увидели стробоскопический метод демонстрации параметров пе­ременного движения, получили возможность проследить за решением основной задачи кинематики (определение координат движущейся точки в пространстве).

Уделяя столь большое внимание учебному телевиде­нию, отмечая эффективность его использования в неко­торых ситуациях, не следует одновременно с этим рас­сматривать телевизионные уроки как метод, решающий большинство проблем обучения.

В некоторых случаях телевидение используется про­сто как выход из временно сложившейся затруднитель­ной обстановки (в этом одно из достоинств телевидения). Учебное кино, которое из-за отсутствия у него необходи­мой оперативности утратило в связи с переходом на но­вые программы по физике некоторые из своих позиций, даже в этой обстановке остается мощным средством обу­чения в руках учителя. Во-первых, достаточное число кинолент совершенно не потеряло своей педагогической эффективности: они либо целиком соответствуют новым программам, либо требуют незначительных корректив при их демонстрации. Зрительный ряд во всяком случае остается в них применим и сегодня. И во-вторых, даже явно устаревшие с точки зрения принятой методики ки­нофильмы при их умелом использовании окажут учите­лю неоценимую помощь. Так, совершенно не обязательно использовать на уроке всю ленту или даже фрагмент: где-то- можно вывести звук и прокомментировать содер­жание необходимым образом и т. п. Если, например, фильм «Законы Ньютона» (1953 г.) не акцентирует вни­мания школьников на различии содержания терминов «инерция» и «инертность», учитель может сделать это сам и сопроводить свой рассказ демонстрацией фрагментов. Более того, используя отдельные фрагменты из различ­ных фильмов, можно вообще иллюстрировать те явле­ния, процессы и закономерности, которых эти фильмы вообще не касались.

Допустим, учителю требуется проиллюстрировать распределение энергии при работе тепловых машин, а экранных пособий по этой теме не оказалось. Выход из положения можно найти: использовать фрагмент из ки-

173

нофильма «Асинхронные двигатели», в котором показана современная теплостанция, ее блоки и пути преобразо­вания энергии топлива. Тот же фрагмент может быть ис­пользован и в теме «Закон сохранения энергии».

Варьировать материалы кинофильмов можно свобод­но лишь при хорошем знании фильмофонда, а это тре­бует непрерывного общения с ним, умения пользовать­ся монтажными листами.

Учебная телепередача является менее гибким сред­ством обучения, она представляет законченный элемент урока и накладывает отпечаток на ход всего урока. В этой связи учителю совершенно необходимо уметь ори­ентироваться на содержание передачи и знать, какие пе­дагогические задачи она призвана решить. Поэтому сле­дует иметь в виду следующее.

Передачи по физике могут быть разделены по своему целевому назначению на два типа: 1) передачи, посвя­щенные локальному вопросу отдельной темы и являю­щиеся первоисточником знаний; 2) передачи обзорного характера.

В качестве примера передач первого типа можно на­звать передачу для десятиклассников «Индуктивное со­противление». На примере этой передачи можно проил­люстрировать эффективность использования телевиде­ния в обучающем процессе. «Индуктивное сопротивле­ние» является чисто условным термином. Индуктивного сопротивления, как такового, в природе не существует. Существует лишь хорошо знакомое учащимся явление электромагнитной индукции, которое приводит к умень­шению величины тока в катушке, включенной в цепь источника переменной э. д. с, т. е. указанное явление при­водит внешне к такому же результату, как если бы уве­личили сопротивление катушки при неизменных потерях в ней. Такова физическая природа явления. Традицион­но же понятие об индуктивном сопротивлении изучается в школе весьма поверхностно, формально, что приводит к непониманию учащимися физической сути явления.

Попытка использовать телевидение в этой ситуации привела к обнадеживающим результатам: по отзывам учителей, принимавших с классом передачу, природа яв­ления была учащимися усвоена благодаря активной форме приобретения знаний и хорошей наглядности на всех этапах изложения темы. Добиться того же резуль-

174

тата за 25 минут (продолжительность передачи), но другими средствами не представляется возможным, и вот почему. Передача «Индуктивное сопротивление» построе­на по принципу «Смотри, размышляй, делай выводы». Математические выкладки и слова были заменены в ней опытами и демонстрациями, которых за время передачи было показано около 12 (с повторениями для усиления воздействия). Знаменательно, что при таком большом числе демонстраций не наблюдалось перегрузки зри­тельного ряда. Дело в том, что один опыт в передаче вытекал из другого, одна демонстрация являлась логиче­ским продолжением предыдущей, т. е. вся цепь иллюст­ративного материала с его глубокой, но в то же время очевидной связью воспринималась слушателями как слитный рассказ на образной основе. Подготовительные, несущественные этапы всех демонстраций, переключение внимания с одного опыта на другой — все это осталось за экраном телевизора. Попутно с решением чисто учеб­ной задачи передача «Индуктивное сопротивление» на­целивала учителя на эффективную методику изложения следующего вопроса темы — понятия о емкостном со­противлении, которое может быть раскрыто тем же пу­тем и теми же средствами наглядности.

Передачи обзорного характера призваны решить
иной круг задач — они подводят итог изучению какого-
либо большого раздела курса физики, позволяют еще
раз оглянуться назад и воссоздать единую картину из
мозаики отдельных узких вопросов. «Движение с учетом
трения» (VIII класс) — характерная передача такого
плана. .

Обзорные передачи особенно важны при изучении физики в десятых классах, когда они позволяют просле­дить за развитием некоторой идеи на протяжении всего школьного курса.

Так, например, передачи «Свободные колебания», «Вынужденные колебания» и «Волны», охватывающие колебательные и волновые процессы различной природы и рассматривающие их с единых позиций, создают усло­вия для более широкого и глубокого усвоения довольно сложных вопросов. Такой подход к теме, кстати говоря, считается многими преподавателями и методистами наи­более целесообразным. Коль скоро мы коснулись здесь использования учебного телевидения при изучении темы


175

«Колебания и волны», имеет смысл на примере этой же темы показать возможности и других средств обучения. В начале изучения темы учитель ставит опыты, необ­ходимые для демонстрации закономерностей и процессов, которые являются определяющими для данного раздела. Здесь формируется понятие о колебательном движении на примере колебаний пружинного маятника, вводится понятие о гармонических колебаниях с демонстрацией осциллограммы этих колебаний на механической модели «осциллографа» (это может быть и воронка с песком, и гиря с кисточкой). Однако, когда возникает необходи­мость проиллюстрировать гармонический колебательный процесс с анализом определяющей его динамической или кинематической характеристики (в зависимости от вы­бранной методики), учитель сталкивается с потребностью показать связь между самим колебательным движением и его характеристиками в динамике (например, измене­ние силы упругости пружины при колебательном движе­нии пружинного маятника). На рисунке, диапозитиве или диафильме можно проиллюстрировать лишь принцип графического изображения действующих на систему сил, но не сам процесс. Тогда-то и возникает необходимость использования учебного кинофильма. Фрагмент «Свобод­ные колебания» из фильма «Колебания и волны» удачно решает эту задачу. В нем содержится материал, раскры­вающий средствами мультипликации закон изменения во времени и пространстве действующих на систему сил, т. е. фрагмент как бы «оживляет» статический рисунок учи­теля или схему на диафильме. К материалу фильма «Колебания и волны» учитель может обращаться неод­нократно, но всегда в сходной ситуации: когда нужно дополнить основное содержание опыта или воссоздать зрительный образ модели, показать «механизм» процесса и т. п. В последнем случае роль учебного фильма по фи­зике особенно велика. Создание модели физического яв­ления — важнейшая задача, с которой сталкивается учитель в начале изложения любой темы. Такая модель, если не понимать этот термин буквально, а относиться к нему как к идеализированной схеме, учитывающей существенные черты физического явления, может быть получена на зрительных образах схематичных, мульти­пликационных или макетных. Наглядность в этом случае помогает ученику абстрагироваться и облегчает таким

178

образом усвоение «механизма» явления или процесса. Экранные пособия значительно облегчают решение этой задачи. Здесь возможно использование диафильмов, диа­позитивов, эпипроекций, кинофрагментов и кинокольцовок.

Рассмотрим такой пример. Пусть в задачу урока вхо­дит изучение явления поляризации электромагнитных волн. Если демонстрацию этого явления начать сразу с использования комплекта аппаратуры для изучения свойств электромагнитных волн, учащиеся не смогут представить себе отчетливо картину демонстрируемого явления. Иное дело, когда перед демонстрацией опыта учитель воссоздает его модель (модель волны и схему эксперимента). Однако ограничиться обычно используе­мой механической моделью (шнур и ящик со щелью) явно недостаточно. Такая модель позволяет воспроизве­сти плоскополяризованную волну, в то время как на практике мы имеем дело с волной неполяризованной. Поэтому целесообразно после механической модели об­ратиться к объемному рисунку (использовать диафильм «Волновые свойства света») и восполнить модель недо­стающими элементами.

Несколько по-иному выглядит роль диафильма на уроке изучения природы проводимости полупроводников. Здесь сам «механизм» проводимости может быть проил­люстрирован только с помощью экранных пособий. Кино­фильм «Полупроводники и их применение в технике» на мультипликациях разъясняет сущность процессов. Одна­ко во время просмотра киноленты учащиеся увидят мо­дель уже в.«действии», другими словами, фильм не вос­создает модель структуры полупроводника, а демонстри­рует модель процесса. Поэтому перед демонстрацией фильма целесообразно сначала показать учащимся кад­ры из диафильма «Полупроводники», содержание кото­рого согласовано с кинофильмом. Здесь на статичных кадрах легко разъяснить принятую модель, создать в представлении школьников ее образ и уже потом пока­зать ее в действии, используя кинофильм. Очень удобно в этом случае сочетать с кинопроектором фильмоскоп ЛЭТИ, с помощью которого одновременно демонстри­руется диафильм и коммутируется кинопроектор. Это позволяет учителю, не отходя от экрана, попеременно де­монстрировать нужные кадры диафильма и кинофраг-

177

менты, чем достигается и экономия времени, и целост­ность восприятия: модель в статике — модель в дина­мике.

Рассмотрим еще некоторые приемы применения диа­фильмов на уроках физики. Так, при изложении темы «Работа расширения газа и пара. Двигатель внут­реннего сгорания» (VII класс) учитель сообщает уча­щимся о том, что при быстром сгорании бензина обра­зуются горячие газы, которые оказывают большое дав­ление на стенки сосуда и подвижной поршень. Школь­ники наблюдают опыт — взрыв горючей смеси в ци­линдре. После ознакомления с кинематической моделью двигателя внутреннего сгорания учащиеся переходят к изучению принципа его действия и роли кривошипно-шатунного механизма. Для ознакомления с первым тактом наблюдают кадр 16 диафильма «Тепловые двигатели», а затем движение поршня на модели. Затем учащиеся изу­чают 2, 3 и 4-й такты (кадры 17—19 диафильма). Вос­приятие статических изображений на экране и кинема­тической модели создает условия для глубокого понима­ния изучаемых процессов. Необходимость использования диафильма на данном этапе объяснения диктуется не­большими размерами модели. Выполнение рисунков на классной доске замедлило бы темп урока и отвлекло внимание учащихся. Для того чтобы составить представ­ление о том, как учащиеся поняли объяснение, учитель демонстрирует кадр 20 диафильма. Двум-трем учащим­ся можно предложить рассказать о работе двигателя, используя изображение на экране. Сопоставление этого кадра с рисунками в учебнике облегчит учащимся вы­полнение домашней работы. Учителю следует обратить внимание на различие в расположении впускного и вы­пускного клапанов в учебнике и диафильме.

Для закрепления изученного «а уроке материала мо­жет быть показана кинокольцовка «Работа карбюратор­ного четырехтактного двигателя» или фрагмент из кино­фильма «Двигатель внутреннего сгорания». На следую­щем уроке, посвященном паровым турбинам, после опы­та с вращающимся диском, имеющим лопатки, учитель использует кадры 25—27 диафильма. При демонстрации кадра 28 следует указать данные о современных паро­вых турбинах. Кадры диафильма, которые не были ис­пользованы на уроке, могут быть показаны учащимся на 178

занятиях физического кружка на тему «Применение Теп­ловых двигателей в народном хозяйстве».

При усвоении физических понятий учащимся прихо­дится переходить от натуральной наглядности (предме­ты и их фотографии) к условным изображениям (схемы, графики, формулы). Учащиеся нередко не видят в чер­теже тех предметов, о которых шла речь на уроке, а в таблице и графике не замечают отражения закономерно­стей, наблюдаемых во время демонстрационного или фронтального эксперимента. Это затрудняет осмысление учебного материала, порождает формализм в знаниях. Сочетание в диафильме натуральных изображений с ус­ловными облегчает переход от конкретного к абстракт­ному мышлению, помогает связать отвлеченные физиче­ские понятия с конкретными образами. Так, определение коэффициента линейного расширения (IX класс) учащи­еся запоминают сравнительно легко, однако физический смысл этого понятия не всегда понимают правильно, ча­сто сводят его к математической операции деления при­ращения длины тела при нагревании на один градус на длину при нуле градусов. Несколько кадров диафильма «Тепловое расширение тел» помогут учащимся узнать, как измеряют удлинение тел при нагревании (кадр 5 и демонстрационный эксперимент), установить, что удли­нение стержней одинаковой длины из разного материала при нагревании на один градус неодинаково (кадр 6), понять, что абсолютное удлинение зависит от начальной длины и разности температур (кадр 7). Формулу коэф­фициента линейного расширения учитель получает вна­чале на классной доске, а кадр 8 использует для провер­ки знаний учащихся. Графики на кадре 9 позволяют учащимся конкретизировать представление о зависимо­сти длины тела от температуры и материала.

Диафильм помогает учителю обсудить с учащимися
результаты эксперимента, обратить внимание на детали,
которые плохо видны, рассмотреть изображение установ­ки, которую невозможно собрать в классе. После опыта с плаванием иголки на поверхности воды (IX класс) учащиеся с интересом рассмотрят кадр 15 диафильма «Свойства жидкостей», в котором хорошо видна поверх­ность воды под иголкой, а также приведен график для анализа явления с точки зрения принципа минимума по­верхностной энергии. Рассказ о фундаментальном опыте
179

Кавендиша (VIII класс) учащиеся усвоят лучше, если учитель будет опираться на схему установим (кадр 20 диафильма «Всемирное тяготение»). Зарисовки в тетра­дях учащиеся делают по упрощенной схеме (кадр 21).

Диафильм может быть использован для создания на уроке проблемной ситуации. Демонстрация кадров 2—6 диафильма «Всемирное тяготение» позволяет учащимся понять, что общего между падением тел на Земле и дви­жением планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли (кадр 13). Созданию проблемной ситуации и возбужде­нию интереса, необходимого для активного изучения учебного материала, может способствовать показ от­дельных кадров диафильма «Физика и живая природа».

Без активизации прошлых знаний и подкрепления и углубления внутрипредметных и межпредметных связей невозможно глубокое и прочное усвоение учебного мате­риала. В некоторые диафильмы включены кадры для повторения необходимой части изученного ранее мате­риала.

Обобщение и закрепление темы «Электромагнитные колебания и волны» (X класс) учитель может провести, опираясь на диафильм «В мире радиоэлектроники». Учащихся особенно заинтересует применение радиоэлек­троники в медицине (кадры 37-—42). Для обзорного по­вторения темы «Действие света. Кванты света» (X класс) перед контрольной работой учителю поможет диафильм «Фотоэффект». После проверки понимания учащимися понятий работы выхода фотоэлектронов (кадр 18) и длинноволновой границы фотоэффекта (кадры 25—38) учитель может рассмотреть зависимость скорости фото­электронов от энергии квантов падающего света (кадр 41). После того как учитель убедится в понима­нии учащимися всех выражений, входящих в уравнение Эйнштейна (кадр 42), можно предложить им несколько задач, подобных тем, которые им придется решать на контрольной работе.

В учебниках по физике не могут найти отражение многочисленные примеры использования физических яв­лений в технике, без знания которых невозможно поли­техническое образование учащихся. Диафильмы являются хорошим дополнением к учебнику, особенно ценным потому, что учитель может отбирать кадры для показа с учетом подготовки учащихся, их развития и направлен­но

180

ности интересов. Для рассмотрения физических основ плавания судов и подводных лодок можно использовать вторую часть диафильма «Плавание тел в жидкостях» (VI класс). Кадр 23 поможет понять, что означает ватер­линия, а для определения водоизмещения судна можно использовать кадр 24. Учащихся заинтересуют образцы различных типов судов, изображения танков-амфибий, гидросамолетов и вертолетов, плавучих мостов. В диа­фильме «Фотоэффект» учащиеся найдут интересные при­меры использования фотоэлементов и фотореле (кадры 22—36, 43—45). Нет необходимости их все рассматривать на уроке, с заинтересовавшимися школьниками можно вернуться к диафильму во внеурочной работе, использо­вать его для иллюстрации докладов учащихся на школь­ном вечере (наряду с действующими моделями). Приме­нению биметаллических пластин в технике и быту посвя­щены кадры 38—44 диафильма. Разнообразные приме­нения электроискровой обработки металлов рассмотрены в диафильме «Электрофизические методы обработки металлов» (кадры 2—45). Богатый политехнический ма­териал содержится в диафильме «В мире неслышимых звуков».

Диафильмы могут оказать помощь учителю в руко­водстве самостоятельной работой учащихся. Для прове­дения инструктажа к лабораторной работе «Определе­ние поверхностного натяжения жидкости» в диафильм включено несколько кадров. Первый из них (кадр 23) позволяет обсудить с учащимися последовательность выполнения работы. В следующем кадре приведено изоб­ражение лабораторной установки; кадр 25 содержит форму таблицы, которую должны заполнить учащиеся в результате работы. Следует познакомить учащихся и с другим способом проведения работы (кадр 26). После работы учащиеся могут обсудить значение поверхностно­го натяжения различных веществ и при различной тем­пературе (кадры 27 и 28).

В заключение нужно отметить, что преподавание — процесс творческий и поэтому выбор технических средств для урока целиком зависит от опыта учителя и применяе­мых им конкретных методик изложения отдельных тем. Подчеркнем еще раз, что физика — естественная наука и ее изучение должно осуществляться через наблюдения, а технические средства лишь активно помогают учителю.

181