Экранная проекция как частный случай использования МА

Значительная роль в общей системе применения МА в обучении химии принадлежит статическим экранным пособиям (диафильмам, диапозитивам, графопособиям, презентациям). Существенное преимущество их перед обычными плакатными пособиями, кроме портативности, состоит в том, что они позволяют показать изучаемые явления и процессы во всех стадиях и нужной последовательности.[14] Возможность быстрой смены кадров создает впечатление некоторой динамичности, а в некоторых случаях изображение может быть удержано на экране долго. Использование статической проекции позволяет:

а)Оживить содержание урока. (Изображение на экране способствует более прочному усвоению теоретического материала.)

б)Экономично использовать учебное время. (С помощью статистической проекции при необходимости можно быстро подать на экран готовый материал (чертеж, рисунок, текст), для выполнения которого на доске учитель затратил бы много времени.)

в)Организовать одновременную работу всех обучаемых над содержанием кадра. (Внимание учащихся привлекают к изображению на экране и всесторонне обсуждают его. Учитель ставит вопросы показывая те части кадра, на которые нужно обратить внимание учащихся. Учебную информацию выдерживают на экране столько времени, сколько требует логика объяснения.)

г)Проецировать изображение на меловую доску. (Это дает возможность выполнять на изображении дополнительные построения, дописывать, дорисовывать или срисовывать изображения.) [14]

Статическая проекция находит широкое применение при решении многих вопросов, иллюстрации и анализе химического явления, создании проблемной ситуации, решении различных задач, выполнении упражнений, закреплении материала и контроле знаний учащихся. Преимущество статистических экранных пособий заключается в том, что они могут разрабатываться учителями. Это позволяет использовать их при изучении конкретных тем программы. Отбирая материал для статической проекции, продумывая последовательность предъявления кадров, учитель должен определить:

а.) поможет ли данное пособие достичь цели обучения;

б.) даст ли оно правильное представление об изображаемом предмете или

явлении;

в.) добавит ли что-либо к знаниям учащихся;
г.) имеет ли нужный уровень детализации;
д.) сфокусирует ли внимание на основной идее.

В отличии от видеофильма, который часто бывает изолированным от конкретного материала, излагаемого учителем, статическая проекция дополняет словесное изложение учителя визуальным отражением предметов и явлений, дает возможность слушать и зрительно воспринимать информацию неограниченное время. Статические экранные пособия позволяют сочетать при работе с ними первую и вторую сигнальные системы и формировать у учащихся абстрактное мышление. [11]

Функции статичных экранных средств разнообразны. Это пробуждение и укрепление усиленного интереса к учебной теме и ориентировка в ней; иллюстрация слова учителя или сообщения ученика; изложение новой учебной информации в сочетании с демонстрационным экспериментом, лабораторной работой, самостоятельным заданием; формирование и формулировка условий учебной проблемы, познавательного задания; обобщение учебного материала, повторение и углубление содержания; инструктирование. Статическая проекция предоставляет учителю больше возможности для самостоятельного определения методики работы с экранным материалом и сочетания его с демонстрационным экспериментом и лабораторными опытами учащихся.

Следует отметить воспитательное значение статичных экранных средств обучения. С их помощью в классе можно показать уникальный документальный материал, рассказывающий о промышленности, химических и металлургических производствах, о жизни и деятельности великих химиков. Эмоциональное воздействие статической экранной проекции усиливается ее художественными качествами, что делает статичные экранные пособия важным средством эстетического воспитания.

В практике работы учителей определились следующие формы применения выпускаемых промышленностью и самостоятельно изготовленных статичных экранных пособий. [12]

1. Содержание пособия используют как опору для словесного изложения материала или подтверждения изучаемого явления. Сюда включены формулировки законов, правил, закономерностей, отдельных выводов. Такие экранные пособия учитель может использовать на последующих уроках при изучении нового материала. Признаки, положенные в основу классификации химических реакций, дают возможность отнести то или иное взаимодействие к определенному типу. Опыт показывает, что такие пособия особенно эффективны при изучении нового материала. Они обеспечивают связь с предыдущим,
позволяют учащимся шире ориентироваться в многообразных свойствах веществ их превращений.

2. Содержание пособия используют для иллюстрации высказанной мысли, ее конкретизации с целью создания более ясного представления об изучаемом явлении. В этом отношении большое значение имеют экранные пособия, в которых последовательность видеоряда соответствует последовательности содержания изложения. Такие экранные средства особенно эффективны для закрепления и совершенствования знаний учащихся. В их отдельные кадры или графопособия включаются закономерности изменения физических констант веществ, схемы строения атомов и молекул, процессы разрыва и образования новых химических связей, энергетические эффекты химических взаимодействий.

3. Основная часть кадров экранного пособия выполняет функцию
объяснения, когда словесно-логические средства оказываются недостаточно доступными. Такие пособия помогают уяснить сущность классификаций веществ и явлений, широко использовать модельные объяснения, представить схему прибора или опытной установки.

4. Видеоряд экранного пособия используют для доказательства
правильности или ошибочности суждений учащихся. Отдельные кадры таких пособий могут содержать схематические рисунки демонстрационных приборов и лабораторных установок. Учащиеся объясняют, почему имеют место те или иные процессы, почему для их осуществления используются приборы определенной конструкции и определенные вещества.

2.3. Кодоскоп и методика его использования в учебном процессе.

В современном учебном процессе большую роль приобретает пере­дача информации методом наглядной демонстрации с рече­вым сопровождением преподавателя.Информация, поступа­ющая в мозг человека через зрение и слух, распределяется примерно как 7-8:1. Это показывает особую важность подачи зрительной информации обучаемому. Поступление же информации сразу по двум каналам резко повышает количество воспринимаемого учебного материала и эффективность его усвоения. [1]  

Большое распространение получил кодоскоп. Слово «кодоскоп» — производное от словосочетания «классная оптическая доска».И, действительно, кодоскоп (другое название «графопроектор» прекрасно заменяет обыч­ную меловую доску.

Рис. 1. Кодоскоп (графопро­ектор): 1 — корпус; 5 — стекло; 6 — головка; 8 — устройство ус­тановки резкости; 9 — катушки перемотки.

Кодоскоп — это проектор (рис.1.), воспроизводящий запи­си и рисунки непосредственно при их создании или выполнен­ные заранее на прозрачной пленке (или стекле). В корпусе 1 находится мощная лампа, которая во время включе­ния охлаждается вентилятором. Лампа   находится в фокусе вогну­того зеркала, которое усиливает световой поток, падающий на лин­зу Френеля(обычно изготавлива­ется из прозрачной термостойкой пластмассы). Над линзой закреп­лено стекло 5, называемое окном. На окно помещают пленки с рисун­ками или записями или другие прозрачные объекты. Изображе­ние собирается в головке кодоскопа 6, состоящей из линзы и зерка­ла, отбрасывающего изображение на экран. Расположение изобра­жения по высоте на экране уста­навливается или поворотом в вер­тикальном направлении самой го­ловки кодоскопа или зеркала. Рез­кость устанавливается перемеще­нием вверх — вниз головки при по­мощи устройства 8. При расстоянии равном 2,5 м от кодоскопа до экрана изображения имеют размеры от 1,5 до 2 м (сторо­на квадрата) в зависимости от фо­кусного расстояния линзы.[1]

Работа с кодоскопом совершается двумя принципиально различными способами: 1.) с подвижной лентой и непрерыв­ной записью отдельных предложений или формул и рисовани­ем схем, графиков, диаграмм и т.п.; 2) с заранее изготовлен­ными рисунками и текстами, транспарантами. [3]

Окно кодоскопа имеет размеры 25 х 25 см. На расстоянии 2,5 м до экрана оно увеличивается до 1,5-2 м. На расстоянии 5-7 м изображение заполняет обычный аудиторный киноэкран.

Написанное на прозрачной пленке слово, на экране становится в несколько раз больше, чем написанное мелом доске. Поэтому изображение хорошо видно даже сидящим в последних рядах в большой аудитории, при этом аудиторию, если прямой сол­нечный свет не падает на экран, затемнять не надо. Большие размеры букв, высокая яркость и контрастность предъявляет повышенные требования к почерку, аккуратности записей и рисунков. [2]

Рис. 33. Схема ав­томатической ручки (рапидографа) для письма тушью на пленке: 1 — капил­ляр; 2 — стержень; 3 — цилиндрик

При помощи кодоскопа можно демонстрировать опыты, проецируя их на экран. Для этого на окно помещают стекло, на которое кладут чашки с плоским прозрачным дном (чашки Петри). В чашки можно наливать различные растворы, инди­каторы и т.п. Очень хорошо смотрятся опыты по взаимодейст­вию кусочков лития, натрия и калия с водой, опыты по элект­ролизу и т.п. Обычные лекционные демонстрации видны толь­ко учащимся, сидящим на первых рядах аудитории. При показе опытов через кодоскоп они видны учащимся всей аудито­рии, даже если выполняются с минимальными объемами реак­тивов.

Использование кодоскопа также позволяет избавиться от разве­шенных на стенах таблиц, которые сильно отвлекают внима­ние аудитории.

 

 

2.4. Демонстрация опытов с использованием кодоскопа.

Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли. А. Эйнштейн.

Физиологами установлено, что соотношение информации, поступающей в мозг человека через зрение и слух, составляет примерно 7:1. Это убедительно подтверждает доминирующую роль зрения в процессе восприятия информации. Преподавание химии немыслимо без использования метода наглядной демонстрации и речевого сопровождения. При этом информация поступает к обучаемому сразу по двум каналам, что резко повышает количество воспринимаемого учебного материала и эффектность его усвоения.

При совершенствовании этого метода нельзя ограничиваться только экстенсивными приемами (использование посуды большой вместимости, увеличение количества реактивов), поскольку отдельные признаки явления все равно остаются и в этом случае незамеченными: обычно учитель вынужден объяснять то, что учащиеся должны были наблюдать в опыте. Это сильно снижает активность школьников, затрудняет проведение аналитико-синтетической умственной работы (установление сходства, различий, обобщение полученных данных). [12]

Необходимо искать такие приемы, которые бы позволяли отчетливо рассматривать все детали объекта изучения или явления. Этому требованию отвечает применение технических средств обучения, в частности графопроектора (кодоскопа). Проецирование на экран делает демонстрацию отчетливой и выразительной, а также создает возможность наблюдения динамики процесса. Для постановки опытов этими способом требуются малые количества реактивов, что обеспечивает дополнительную безопасность.

Проецирование используют при наличии явных преимуществ перед обычными способом постановки опытов, например, если:

а)объект имеет небольшие размеры и его нельзя рассмотреть с рабочих мест; опыт небезопасен, и поэтому необходимо использовать малые количества реактивов (взаимодействие щелочных металлов с водой, кислотами и др.), Уменьшить возможность попадания вредных веществ в аудиторию (опыты с галогенами, оксидами азота, многими органическими веществами);

б)опыт требует использования дорогих или дефицитных реактивов (например, с нитратами серебра);

в)нужно существенно сэкономить время на уроке и поддерживать устойчивое внимание при наблюдении демонстрируемых явлений (например, при проведении медленных реакций с органическими веществами, при электрической коррозии металлов, электролизе);

Важно зафиксировать внимание учащихся на различных явлениях, происходящих во время проведения опыта (выделение пузырьков газа, образование оксидных пленок на металлах и др.).Замечу, что во всех случаях нужно принимать во внимание, что изображение, даже самое совершенное, не заменяет, а лишь дополняет демонстрацию натурального объекта.

Опыты с применением графопроектора осуществляют следующим образом. На рабочее окно помещают проецируемую посуду: кюветы - простые и ячеистые из тонкого прозрачного материала (стекла или пластмассы), чашки Петри (диаметром 40 или 70 мм), часовые стекла, бюксы, стаканы.[12]

Затем включают свет и регулируют яркость изображения. Требуемое увеличение изображения получают, изменяя расстояние между экраном и графопроектором. Реагенты помещают в сосуды при включенном свете. Это дает возможность наблюдать все признаки, сопровождающие химическую реакцию, и повышает интерес учащихся. Осуществляя проекцию опытов на экран, необходимо в кювету или чашку Петри с водой прибавлять растворы по каплям; концентрация растворов, при сливании которых образуются осадки, должна быть 1-1,5 % (при использовании капельниц может быть и выше); для демонстрации цвета осадка сосуд, в котором протекает опыт, нужно приподнять над предметным стеклом графопроектора, и тогда в сильном свете цвет осадка будет хорошо виден.

С помощью графопроектора можно демонстрировать растворение, диффузию, осаждение, кристаллизацию, изменение окраски реагирующих веществ, выделение газа, Взаимодействие металлов с водой и кислотами, вытеснение металлов из растворов солей, изменение скорости реакции под влиянием разных факторов, катализ, движение ионов в электрическом поле, электролиз водных растворов, электрохимическую коррозию металлов и способы защиты от коррозии, цветные качественные реакции на отдельные вещества и др. [28]

 

 

2.5. Диапроекция, как один из  способов  реализации принципа наглядности в демонстрационном эксперименте.

Применение наглядных методов обучения обусловлено дидактическим принципом наглядности, который получил свое обоснование еще в «Великой дидактике» Я.А.Коменского. Он писал: «... пусть будет для учащихся золотым правилом: все, что только можно, представлять для восприятия чувствами, а именно: видимое - для восприятия зрением, слышимое - слухом, запахи -обонянием, что можно вкусить - вкусом, доступное осязанию - путем осязания». [5] Именно Я.А.Коменский ввел термин «наглядные пособия», понимая под ними изображения или копии вещей, которые нельзя представить в натуре.

Особенность химии как экспериментальной науки требует, чтобы ее преподавание опиралось на учебный химический эксперимент, через который реализуется один из основных дидактических принципов - наглядность обучения. Химический эксперимент является неотъемлемым элементом процесса познания. Он может быть первичным источником новых знаний, поскольку в основе всякой теории лежат опытные факты. [13]

Одним из направлений, представляющим существенные возможности в техническом решении улучшения видимости демонстрируемых опытов, является их проекция на экран: диа - и эпипроекция. Необходимость разработки методических и технических основ взаимосвязи химического эксперимента с педагогической техникой и электроникой объясняется трудностями, которые испытывают учителя при работе с едкими и токсичными веществами: бензолом, фенолом, формалином, сероводородом, озоном, галогенами и др. Велики также экономические и трудовые затраты на подготовку многих демонстрационных опытов. Это ограничивает область их применения как средства иллюстрации, проверки и закрепления полученных знаний. В случаях быстро протекающих химических процессов обучаемые не успевают воспринимать необходимую информацию при конкретном показе таких опытов, следовательно, принцип наглядности не достигает цели даже при хорошей видимости. Плохо воспринимаются опыты со слабовыраженным внешним эффектом, а также демонстрации медленно протекающих процессов. Ряд опытов, формирующих политехническую направленность знаний, умений и навыков, оказываются недоступными при прямой их демонстрации.(опыты по движению ионов, флотации и др.)

Большинство из перечисленных выше трудностей можно преодолеть при работе с малыми количествами используемых при демонстрации веществ, в "полумикроисполнении" демонстрируемых опытов, а необходимую наглядность обеспечить проекцией их на экран. Отметим, что такой способ оформления демонстрационного эксперимента не отрицает "живого созерцания" явлений. [17] Меняется только способ их восприятия. Увеличенный размер изображения по сравнению с натуральным позволяет рассмотреть существенные детали реально протекающего процесса, а потерянная "объемность" обычно оказывается несущественной деталью такой демонстрации.

Отметим и другие достоинства проекции опытов на экран:

а) ученики замечают признаки химических процессов, которые они не могут выделить даже при выполнении многих лабораторных опытов;

б) значительное сокращение времени, необходимого для восприятия существенных признаков наблюдаемых явлений, позволяет более полно и глубоко изучить их и закрепить изучаемый материал;

 Возможность экранной демонстрации опытов ограничена реакциями, которые протекают в прозрачной среде - растворах, газах или с участием прозрачных твердых веществ. В практике обучения такие опыты встречаются достаточно часто. Предлагаемые дополнительные приспособления к диапроекторам не лишают возможности их оперативного использования по прямому назначению, в том числе демонстрации диапозитивов, диафильмов и других средств наглядности.

Химические опыты, проецируемые на экран, подразделяются на три группы:

■1. Опыты, которые особенно наглядны и убедительны при их проекции на экран. Таковыми являются опыты со слабо выраженным внешним эффектом или протекающие в замедленном темпе, а также опыты, демонстрация которых становится опасной при применении больших количеств реагирующих веществ и поэтому обычно демонстрируемых в микро и полумикроколичествах. [23] Примерами такого рода могут служить опыты, иллюстрирующие молекулярно-генетическую теорию, а также многие из свойств веществ, объясняемые на ее основе: диффузию, осмос, электролитическая диссоциация, выделение и растворение газов в жидкостях, действие катализаторов, набухание, флотацию, свойства едких, токсичных и взрывоопасных веществ.

■2. Опыты, в которых проекция играет вспомогательную роль, т.к.проецируется только часть процесса с целью фиксации существенных деталей, отдельных стадий протекающих процессов, не воспринимаемых при "прямой" демонстрации, или с целью фиксации конечных стадий опытов, сопряженных применением незначительных количеств реактивов или весьма разбавленных с растворами индикаторов.[23] Таковыми, например, являются опыты по получению и изучению свойств озона, образованию аммиака из азотоводородной смеси при атмосферном давлении.

■3.Повторные опыты, проекциях которых на экран уточняет не изученные ранее закономерности. Диапроекция в этом случае помогает снять адаптационный эффект повторной демонстрации, сократить время демонстрации, акцентировать внимание на других сторонах изученных явлений.