Технические средства обучения (ТСО)

Под техническими средствами обучения понимают совокуп­ность технических устройств и специальных дидактических мате­риалов к ним.

В оснащении физических кабинетов средних школ технически­ми средствами обучения и в методике их применения произошли за последние 15—20 лет существенные изменения, что побуждает нас выделить отдельно традиционные технические средства, ко­торыми достаточно полно оснащены кабинеты физики школ и современные комплекты ТСО, которые уже есть во многих шко­лах. Однако тенденции таковы, что современные ТСО постепенно будут вытеснять традиционные ТСО.

Традиционные ТСО. Существуют разные классификации тра­диционных ТСО. На схеме 17 приведена одна из них.

Схема 17

Технические средства обучения

Звуковые (аудио)

Экранные (визуальные)

Экранно-звуковые (аудиовизуальные)

Радио

Магни­тофон

Кинопро­ектор

Теле­визор

Видеомаг­нитофон

Кодо-скоп

Эпидиа­скоп

Диапро­ектор

Звуковые средства (аудиосредства) - такие ТСО, в которых информация передается только по звуковому каналу. К ним отно­сятся радио и магнитофон. Соответственно дидактическими сред­ствами в этом случае являются учебные радиопередачи и магни­тофонные записи, например, физических диктантов, текстов, оз­вучивающие экранные пособия.

К экранным (визуальным) средствам, т.е. к ТСО, передающим информацию зрительному каналу, относятся кодоскоп или графо-проектор - прибор для проекции изображений на пленке; эпидиа­скоп - прибор для проекции изображений на бумаге (эпипроекция) и для проекции диапозитивов; диапроектор - прибор для проекции диапозитивов и диафильмов («Свет», «Кругозор», «Протон», «Горизонт», «УП-3» фильмоскоп, «Этюд», ЛЭТИ и др.).

Аудиовизуальные (экранно-звуковые) средства - это такие ТСО, которые передают информацию одновременно по зрительному и звуковому каналам. К ним относятся: кинопроектор для демонст­рации кинофильмов («Украина», «Школьник» и др.), телевизор, видеомагнитофон.

Следует иметь в виду, что в кабинете должны быть не все эти приборы, а лишь тот минимум, который позволит учителю обес­печить все виды проекций. В последнее время этот минимум со­ставляют, как правило, кодоскоп, диапроектор, видеомагнито­фон, телевизор.

Дидактические материалы к этим ТСО представлены на схеме 18. Рассмотрим их.

Диапозитив, как и любое средство статической проекции, по­зволяет получить на экране неподвижное изображение; по своим

Схема 18

возможностям диапозитивы сходны с настенными таблицами. Однако изображение диапозитива может быть более крупным, чем таблица, и в этом его преимущество.

Диапозитивы могут представлять собой как отдельные кадры (портреты ученых, фотографии технических устройств, диаграм­мы, графики и т.п.), так и тематические наборы для той или иной параллели.

Диафильмы представляют собой строгую последовательность кадров, содержащих изображение и связанный с ним текст. По­следовательность кадров определяется заложенной в диафильм логикой изложения того или иного вопроса.

Учитель сам определяет темп использования диафильма, исхо­дя из специфики материала, методики его изучения и особенно­стей учащихся данного класса.

Диапозитивы и диафильмы могут использоваться как само­стоятельный источник информации, как средство иллюстрации рассказа учителя; они могут использоваться в сочетании с други­ми средствами обучения.

Транспаранты, или рисунки, чертежи, текст, выполненные на прозрачной пленке, демонстрируемые с помощью кодоскопа. Их делят на три группы:

1) заготовленные заранее отдельные транспаранты, содержа­щие ту или иную информацию;

2) транспаранты, заполняемые рисунками или текстом в про­цессе объяснения материала;

3) серии заготовленных заранее транспарантов, каждый из ко­торых содержит фрагмент целостного изображения, и последнее получается постепенно путем наложения транспарантов с фраг­ментами друг на друга.

Эти транспаранты могут быть изготовлены либо на специаль­ной пленке, либо на чистой полиэтиленовой пленке. Рисунок на нее можно нанести фломастером, шариковой ручкой или марке­ром, а текст напечатать. Можно сделать на прозрачной пленке ксерокопию отпечатанного текста или рисунка.

Преимущество кодоскопа перед диапроектором состоит в том, что с ним можно работать в незатемненном классе.

Эпидиаскоп дает возможность получить проекцию текста, ри­сунков, чертежей, выполненных на непрозрачной бумаге.

Кинофильмы позволяют показать объекты в движении, разви­тии, изменении. В кинофильмах широко применяется моделиро­вание процессов с помощью мультипликации. С помощью кино ^f можно показать объекты и процессы, недоступные непосредст­венному наблюдению.

Учебные кинофильмы при обучении физике целесообразно применять для:

-демонстрации микропроцессов, наблюдаемых с помощью мощных микроскопов (броуновское движение);

-демонстрации фундаментальных опытов, которые нельзя по­ставить в школе (опыты Штерна, Кавендиша и др.);

- моделирования явлений и процессов с помощью мультипли­
кации (движение электронов и ионов, распространение электро­
магнитных волн и др.);

- показа быстро протекающих процессов (все стадии деформа­
ции твердого тела и др.);

- показа медленно протекающих процессов (диффузия твердых
тел и др.);

- показа технических применений изучаемых явлений и зако-
| нов (применение интерференции, поляризации и др.);

- показа кинодокументов, фиксирующих важные достижения
науки и техники (запуск искусственного спутника Земли, первого
космического корабля с человеком на борту и др.).

Кинофильм на уроке может быть показан целиком или по фрагментам. Он может использоваться как основа для изучения нового материала, как средство иллюстрации объяснения учите­ля. Перед демонстрацией фильма целесообразно поставить перед учащимися вопросы, ответы на которые они должны получить при просмотре фильма, а затем на их основе построить обсужде­ние. Это позволит направить внимание учащихся на осознанное восприятие фильма.

Кинофильмы полезно использовать вместе с диафильмами. Например, демонстрацию кинофильма «Волновые свойства све­та» можно прерывать и показывать соответствующий диафильм,

задерживаясь на необходимых кадрах столько времени, сколько требуется для дальнейшего объяснения явления.

В последнее время кинофильмы заменяют видеофильмами, ти­ражирование которых дешевле. На видеокассеты переписывают и старые учебные фильмы.

Телевидение, как и кино, обладает большими дидактическими возможностями благодаря тому, что оно объединяет средства кино и специфические, присущие ему средства: эффект присутствия, доку­ментальности, иллюзию общения, возможность использовать круп­ные планы, сочетание статических и динамических изображений.

До недавнего времени существовали специальные учебные те­лепередачи, которые соответствовали изучаемому в том или ином классе материалу. В настоящее время таких телепередач нет, но достаточно часто по телевидению демонстрируются научно-популярные фильмы, проводятся научно-популярные передачи, которые могут быть записаны на видеомагнитофон и в соответст­вующее время продемонстрированы на уроке.

Кроме того, учитель при подготовке к уроку может сделать ви­деофильм, включающий кадры диафильма, диапозитивы, табли­цы, учебный эксперимент и т.п.

Радиопередачи являются для учащихся дополнительным источ­ником информации. Они, однако, не согласованы с изучаемым материалом по времени, поэтому учитель может записать научно-популярные радиопередачи на магнитофон и использовать запись на соответствующих уроках.

Магнитофонная запись используется при проведении физиче­ских диктантов, при озвучивании статических экранных пособий, для организации самостоятельной работы учащихся.

Таким образом, традиционные ТСО имеют большое значение в учебном процессе, они позволяют организовать учебно-познавательную деятельность учащихся, служат источником зна­ний и средством наглядности.

Современные ТСО. К современным ТСО относятся:

- видеопроекторы;

- экраны больших размеров, работающие как при затемнении,
так и при небольшом освещении;

- персональный компьютер;

- видеокамера и видеомагнитофон;

- фреймграбер и др.

Перспективным является использование этих ТСО в опреде­ленной системе.

Опишем конкретную систему, разработанную А.В.Смирновым в фирме «Школа будущего», которая внедрена во многие школы Москвы и других городов России. Эта система вначале называ­лась АРМ - автоматизированное рабочее место учителя (подразу­мевается - учителя физики), а в новой модификации - АКП (автоматизированный комплекс преподавателя).

Этот комплекс не является чисто техническим решением. При его создании автор исходил из общих задач, стоящих перед систе­мой образования, и новых принципов организации системы обра­зования (демократизация, отказ от авторитарности в образова­нии, педагогика сотрудничества, гуманизация образования, т.е. формирование в процессе обучения новых отношений учителя и учащихся) и пришел к принципиально новым педагогическим и методическим решениям.

Кроме того, АКП ориентирован не на какой-то один тип школ, а достаточно универсален, его возможно использовать в различ­ных средних учебных заведениях, при разных технологиях обуче­ния физике, с учетом особенностей практически каждого учителя физики (учитель может применять все средства, входящие в АКП, или часть средств, постоянно расширяя их набор).

Рис.4

Схема АКП А.В.Смирнова приведена на рис. 4. Центром ком­плекса является персональный компьютер 1 (далее обозначается ПЭВМ). Он совместно с видеомагнитофоном 2 имеет выход на видеопроектор 3, который отображает цветную и черно-белую информацию на внешнем проекционном экране 4 (размером, на­пример, по диагонали около 3, 5 м). Изображение на экране хоро­шо видно, так как видеопроектор обладает довольно большим световым потоком (900 лм).

Управление видеопроектором 3, диапроектором 7, проекцион­ным экраном 4, зашториванием окон 9 и освещением класса-аудитории (на схеме лампы освещения не показаны) производится

с дистанционного пульта 17. Комплекс комплектуется датчиками 16, аналого-цифровым преобразователем 75, что дает возмож­ность отображать на экране значения физических величин, кото­рые измеряют в конкретном опыте.

Наличие в комплексе видеокамеры 5 и фреймграбера б дает возможность учителю записывать визуальную информацию на магнитную ленту. Это расширяет возможности учителя в учебном процессе, например, позволяет записывать и отражать на экране треки элементарных частиц в камере Вильсона, опыты с плазмой в электрическом и магнитном полях. Запись на магнитной ленте может храниться, и постепенно в кабинете будет создаваться ви­деоархив таких опытов.

АКП оснащен и портативным магнитофоном 8, который со­единен с усилителем 10 и акустической аппаратурой 11. Это дает возможность:

- озвучивать тексты, записанные на магнитную ленту;

- создавать комфортное музыкальное сопровождение уроков в
кабинете.

Для организации индивидуальной работы учащихся можно ис­пользовать головные телефоны 12.

АКП снабжен многопультной опросно-измерительной систе­мой 13. Она строится на базе ПЭВМ с подключенной к ней через специально разработанные модули-приставки сетью пультов, размещенных на столах учеников. Каждый из этих пультов имеет:

-кодовый приемник для считывания специальной для каждого ученика карточки;

- штекерный разъем для ввода в ЭВМ результатов физических
измерений от подключаемого к пульту лабораторного оборудо­вания (для их регистрации и обработки);

- световые индикаторы режима работы и подтверждения
приема. Обработанные с помощью ПЭВМ результаты, получен­ные в ходе лабораторных работ, поступают после их обработки в числовой или графической форме к каждому ученику.

Важно, что в АКП всего одна ПЭВМ, но учитель имеет воз­можность:

- быстро опрашивать всех учащихся класса, автоматически проверяя правильность их ответов; оперативно выявлять типич­ные ошибки и контролировать усвоение материала всем классом и отдельными учениками;

- существенно разнообразить и осовременить содержание ла­бораторных работ; по-новому организовать занятия, используя формы конференций, деловых игр, зачеты, конкурсы.

В комплект входит также печатающее устройство 14, которое используется учителем для размножения карточек - заданий, тек­стов контрольных работ и т.п.

Таким образом, рассмотренная система не только решает чис­то технические задачи, но и является средством реализации новых

подходов к обучению учащихся физике, открывает возможность реализации личностно ориентированного подхода в обучении.