Научная статья на тему 'Использование фотои видеотехники в демонстрационном эксперименте'

Использование фотои видеотехники в демонстрационном эксперименте Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
477
40
Поделиться
Ключевые слова
МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ДЕМОНСТРАЦИОННОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА / ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ЦИФРОВАЯ ФОТОИ ВИДЕОТЕХНИКА / ОБУЧЕНИЕ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ВУЗОВ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Нельзин А. Е.

Обсуждаются вопросы методики и техники использования фотои видеоаппаратуры в демонстрационном эксперименте. Рассматриваются виды фотои видеотехники и цели ее применения в демонстрационном эксперименте, технические рекомендации по работе с фотои видеоаппаратурой, программное обеспечение для обработки фотои видеоматериалов, методика и техника подготовки и применения фотои видеоматериалов в ходе эксперимента, дополнительные требования к уровню подготовки выпускников педагогических вузов по методике и технике демонстрационного физического эксперимента.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Нельзин А. Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Использование фотои видеотехники в демонстрационном эксперименте»

МЕТОДИКА И ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ РЕСУРСОВ И ИНСТРУМЕНТОВ В ОБУЧЕНИИ

УДК 371.214.18

Л.Е. Нелы и н

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОТО- И ВИДЕОТЕХНИКИ В ДЕМОНСТРАЦИОННОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Ключевые слова: методика и техника демонстрационного физического эксперимента, информационно-коммуникационные технологии, цифровая фото- и видеотехника, обучение студентов педагогических вузов.

Обсуждаются вопросы методики и техники использования фото- и видеоаппаратуры в демонстрационном эксперименте. Рассматриваются виды фото- и видеотехники и цели ее применения в демонстрационном эксперименте, технические рекомендации по работе с фото- и видеоаппаратурой, программное обеспечение для обработки фото-и видеоматериалов, методика и техника подготовки и применения фото- и видеоматериалов в ходе эксперимента, дополнительные требования к уровню подготовки выпускников педагогических вузов по методике и технике демонстрационного физического эксперимента.

Современный учебный процесс в школе строится в условиях активно развивающейся ИКТ-инфраструктуры. Школы оснащены компьютерными классами и мультимедийными проекционными комплексами. Во многих школах созданы информационные центры, в которые входят компьютеры, проекторы, интерактивные доски, графические планшеты, оборудование для фото- и видеосъемки, музыкальная техника и пр. Подробно организация таких центров описана в работе Б.П. Сайкова [1]. ИКТ-инфраструктура учебного процесса постоянно совершенствуется и обновляется. Благодаря информатизации учебного процесса созданы новые условия для профессиональной деятельности учителя. Эффективное использование компонентов ИКТ-инфраструктуры существенно преобразует все составляющие учебного процесса: содержание, методы и средства обучения.

Одним из важнейших средств наглядности в обучении физике является демонстрационный эксперимент. Его роль в обучении физике трудно переоценить. Это не только средство иллюстративного сопровождения изложения учебного материала, но и источник новых знаний, средство формирования у учащихся представлений об экспериментальном методе познания явлений природы, а также первоначальной отработки отдельных экспериментальных умений.

На сегодня является актуальной проблема изучения возможностей применения средств ИКТ в демонстрационном эксперименте. Демонстрационный эксперимент, осуществляемый

© Нельзин А.Е., 2010

в условиях развитой ИКТ-инфраструктуры, приобретает более широкий круг возможностей по сравнению со своим традиционным вариантом.

Обучение будущих учителей физики применению фото- и видеотехники

в демонстрационном эксперименте

Рассмотрим вопросы методики и техники применения в демонстрационном эксперименте одного из элементов ИКТ-инфраструктуры, а именно фото- и видеотехники. Анализ возможностей указанных инструментов с точки зрения их применения в демонстрационном эксперименте проведем в следующей последовательности: общее назначение инструмента и его виды; цели использования (методологические и дидактические); технические и методические возможности, рекомендации к применению.

Назначение инструмента и его виды

Фото- и видеосъемка на сегодняшний день являются неотъемлемой частью современного научного эксперимента. В связи с этим фото- и видеотехнику целесообразно использовать и при постановке демонстрационного физического эксперимента с целью сбора экспериментальных данных и их анализа. Данные инструменты могут использоваться и для подготовки дидактических материалов, сопровождающих демонстрационный эксперимент.

Фотоаппарат - устройство, позволяющее фиксировать статические изображения реального сюжета на различных носителях информации. Существует множество классификаций фотоаппаратов: по назначению (общего назначения и специального); по светочувствительному элементу формирования изображения (пленка/светочувствительная цифровая матрица); по типу видоискателя и способу наведения на резкость (зеркальный фотоаппарат, дальномерный фотоаппарат, компактная камера); по количеству настроек и автоматизации процесса фотосъемки (профессиональные имеют широкий диапазон настроек, доступных для ручного управления, любительские имеют значительно меньше настроек, по большей части все автоматизировано) и пр.

Видеокамера — устройство, выполняющее фиксацию реальных изображений и преобразование их в сигнал, который может передаваться в прямой эфир (online) или записываться для последующего воспроизведения на различных носителях. Существуют кинокамеры, аналоговые и цифровые видеокамеры. На сегодняшний день кинокамеры уже практически не применяются. Аналоговые камеры еще встречаются, но стремительно вытесняются цифровыми камерами, ввиду того что у последних несравнимо больше возможностей. По сфере применения видеокамеры можно разделить на следующие категории: для повседневной съёмки (небольших размеров, имеющие разрешение около 0,5 мегапикселей и меньше); для экстремальной съёмки (слабовосприимчивые ко внешним воздействиям камеры, противоударные, противопыльные, подводные и пр.); для профессиональной съёмки (камеры для съёмки фильмов и репортажей, имеющие большое разрешение и по весу и размерам значительно превосходящие любительские камеры, могут быть портативными и устанавливаемыми стационарно или на рельсы, применяются для съёмок HDTV и объёмного видеоизображения); для высокоскоростной съемки: (камеры, способные снимать с частотой от сотен до миллионов кадров в секунду, применяются для анализа траекторий и изменений формы быстродвижущихся тел путем замедленного воспроизведения заснятого изображения, в основном применяются в исследованиях объектов животного мира, машин и механизмов, баллистических исследованиях, физике, химии горения и взрыва, космической и авиационной технике, бионике, изучении излучения лазеров, плазмы и пр.)

При фото- и видеосъемке, может возникнуть ситуация, когда исследуемый объект слишком маленький для того, чтобы получить изображение с разрешением достаточным для исследования, либо объект находится на большом расстоянии от регистрирующей аппаратуры, тогда в зависимости от величины исследуемых объектов и расстояний до них

применяются специальные макро- и телеобъективы (например, для макро- или астросъемки) (см. подробнее в работах П.И. Мариковского, Ж. Вокулёр, Ж. Тексеро, А. Олешко [2, 3, 4]).

В демонстрационном эксперименте можно использовать практически любую современную фото- и видеоаппаратуру. Выбор того или иного оборудования, безусловно, будет влиять на возможности съемки и качество изображений. Поскольку в демонстрационном эксперименте размеры исследуемых объектов средние (т.е. не слишком мелкие и не слишком большие), и разрешение проекционного оборудования, используемого для учебных демонстраций, невелико (как правило, это проектор с разрешением не больше ХвА — т. е. 1024x768 точек или 0,786 мегапикселя), то для работы подойдут самые простые видеокамеры, даже со скромными, на первый взгляд, возможностями, а для некоторых экспериментов будет достаточно и простого цифрового фотоаппарата.

Наряду с традиционными фото- и видеокамерами на уроках физики могут применяться веб-камеры (рис. 1). Отличительным свойством веб-камер является то, что они неавтономны, работают только от компьютера и в большинстве случаев имеют максимальное разрешение 640 на 480 пикселей (0,3 мегапикселя), этого вполне достаточно для видеосъемки или сохранения отдельных изображений для изучения в демонстрационном эксперименте. Применение веб-камеры взамен видеокамеры в ряде случаев предоставляет экспериментатору больше свободы в действиях и, соответственно, обеспечивает удобство постановки эксперимента. Веб-камеры целесообразно использовать в условиях ограничений в пространстве (в классе, на демонстрационном столе).

Flexible Pivoting Tube

в г

Рис. 1. Различные виды веб-камер: а) веб-камера A4Tech PK-730MJ 5Mpix, USB2.0 (на гибком штативе); б) веб-камера Microsoft LifeCam VX-700 (АМС-00005); в) веб-камера Logitech (961465-0924) QuickCam Communicate Deluxe (максимальное разрешение: 1.3 мегапикселя, 1280 на 960 точек); г) вебкамера Defender С-011 ЗООК, USB (с креплением)

Цели использования фото- и видеотехники в демонстрационном эксперименте

Фото- и видеотехника может применяться в демонстрационном эксперименте со следующими целями:

1) методологическими:

• демонстрация современного способа сбора экспериментальных данных данных;

• демонстрация современных способов анализа и обработки экспериментальных данных (изменение скорости воспроизведения видеоматериала; покадровый просмотр; применение «стоп-кадра», совмещения кадров, дополнительных графических построений на изображении и его масштабирования; использование специального программного обеспечения для обработки данных и др.);

• создание и использование баз данных экспериментов;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2) дидактическими:

• повышение качества реализации требований, предъявляемых к демонстрационному эксперименту как средству наглядности (видимость, убедительность, оптимальность по длительности и пр.);

• создание дидактических материалов для сопровождения демонстрационного эксперимента и самостоятельной работы учащихся по усвоению его содержания.

Методика и техника подготовки и применения фото- и видеоматериалов

Фото, видеопроекция (видеозапись) демонстрационного эксперимента могут применяться на уроке в качестве:

• иллюстрации к изложению учебного материала;

• источника новых знаний (научных фактов);

• средства систематизации и обобщения знаний;

• средства для организации самостоятельной работы учащихся, в том числе исследовательского характера;

• основы для разработки заданий для контроля знаний учащихся.

Существует два варианта использования фото- и видеоматериалов в демонстрационном эксперименте: замещение и дидактическое сопровождение натурного эксперимента. Производить замену эксперимента фотографией или видеозаписью следует только в случаях невозможности наблюдения явлений в условиях школьной лаборатории (отсутствие необходимых приборов, опасность демонстрации). Замещение может быть целесообразным при демонстрации сложных продолжительных экспериментов (например, исследование особенностей структуры магнитных полей с применением магнитного зонда и др.). Видеозапись эксперимента может значительно сократить время демонстрации опыта, в отличие от его натурного варианта.

В качестве средства дидактического сопровождения фотографии, изображения видеозапись и видеопроекция могут применяться в демонстрационном эксперименте:

• для демонстрации явлений природы и технических объектов, которые в полном объеме и естественном варианте реализации невозможно показать в условиях школьной лаборатории (например, видеозапись процессов, происходящих внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания при его работе (рис. 2);

• предварительного изучения экспериментальной установки, ее отдельных частей, принципа действия и устройства основных приборов, используемых в эксперименте;

• показа элементов установки в процессе ее работы, отдельных этапов протекания явления; действия факторов, недоступных непосредственному наблюдению или плохо наблюдаемых (например, фотоснимки гладких, на первый взгляд, поверхностей, полученных с помощью микроскопа, (рис. 3));

• показа явлений в природе и технике, аналогичных явлению, рассматриваемому в демонстрационном эксперименте;

• демонстрации различных вариантов постановки опыта, в том числе и с приборами, недоступными для применения в школе.

*

I Г

■ИМ1 -раа _

Рис. 2. Видеозапись работы цилиндра двигателя внутреннего сгорания [6]

Фотографии, статические изображения и видеозаписи помогают повысить качество усвоения материала, а также углубить знания, полученные в ходе проведения демонстрационного эксперимента.

Применение фотографии и видеозаписи (видеопроекции) возможно на различных этапах демонстрационного эксперимента: до демонстрации, в ходе и после ее проведения.

Если в эксперименте задействованы сложные установки и оборудование, то еще до начала эксперимента целесообразно продемонстрировать и пояснить учащимся наиболее важные узлы и устройство приборов на заранее подготовленных изображениях, включающих в том числе соответствующие им принципиальные схемы. В случае, когда в эксперименте рассматриваются сложные явления, зависящие от факторов, демонстрация влияния которых в условиях школьной лаборатории может оказаться невозможной, то особенности протекания этих явлений в зависимости от действия данных факторов тоже можно показать на фотографиях и видеофрагментах в дополнение к проведенному эксперименту. По завершению натурного эксперимента возможна видеодемонстрация других вариантов постановки данного опыта, в том числе с применением иного, например, более совершенного оборудования. Дополнительные фото- и видеодемонстрации обеспечивают у учащихся более полное представление о результатах эксперимента (научных фактах). Это помогает учащимся лучше понять и усвоить физические законы и методы их изучения. Широкий круг экспериментальных данных создает необходимые условия для исследовательской работы учащихся по их систематизации и обобщению.

В демонстрационном эксперименте можно различить два вида предъявления видеоинформации: видеозапись (просмотр ранее записанного видеоматериала) и

видеопроекция (передача изображения в режиме реального времени). Учителю необходимо определить, какой из указанных видов предъявления видеоинформации целесообразней для каждой конкретной учебной ситуации. Например, в случае эксперимента с приборами небольшого размера или слабо проявляющимся эффектом для большей убедительности следует использовать видеопроекцию. При этом для повышения видимости экспериментального эффекта следует подобрать оптимальный коэффициент увеличения. В случае демонстрации быстро или медленно текущих процессов лучше воспользоваться их видеозаписью. При изучении быстротекущих процессов возможно одновременно с

Рис. 3. Изображение отполированной и подвергнутой ионной бомбардировке поверхности монокристалла меди (на растровом электронном микроскопе) [7]

демонстрацией сделать видеозапись эффекта и далее для более подробного изучения эффекта организовать ее просмотр с оптимальной скоростью воспроизведения видеоданных.

Методические рекомендации по подготовке дидактических материалов

Процесс создания фотоснимков и видеофрагментов является достаточно трудоемким и требует от учителя специальных знаний по технике съемки и обработки полученных материалов. Данный процесс, как правило, состоит из следующих этапов:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• определение места фото- и видеоматериала по отношению к демонстрационному эксперименту (замена или сопровождение);

• разработка сценария для видеозаписи;

• создание композиции для фотосъемки и проектирование раскадровки для видеозаписи;

• подготовка эксперимента;

• подготовка освещения;

• съемка;

• предварительная обработка отснятого материала (приведение к общему стилю различных параметров полученных материалов, их комбинаций);

• монтаж видеоматериалов;

• наложение компьютерной графики (при необходимости);

• озвучивание (при необходимости);

• экспорт ресурса в нужном формате.

Каждый из перечисленных выше этапов работы может потребовать от учителя достаточных временных затрат для создания фотоснимков и видеозаписи. Однако эти затраты будут полностью компенсированы более эффективным использованием учебного времени на уроке.

Применение видеопроекции при проведении демонстрационного эксперимента позволяет более наглядно и детально показать особенности протекания явления, и делает возможным его демонстрацию в измененном на экране масштабе (увеличенном или уменьшенном). Для создания видеопроекции учителю необходимо:

• подготовить экспериментальную установку;

• продумать композицию для видеопроекции (установки в целом, ее отдельных частей);

• настроить видеоаппаратуру для проекции;

• подготовить в случае необходимости дополнительное освещение;

• правильно расположить камеру для съемки: в случае необходимости применить для ее размещения штативы и подставки (особенно важно при использовании приборов больших или маленьких размеров); обеспечить расстановку приборов так, чтобы камера не заслоняла установку от учащихся и в то же время была возможность для качественной видеосъемки исследуемого явления;

• обеспечить выполнение требования своевременности предъявления заранее подготовленной для видеопроекции демонстрационной установки (например, применить экранирование экспериментальной установки).

Технические рекомендации по работе с фото- и видеоаппаратурой

Для создания авторских дидактических материалов с использованием фото- и видеоаппаратуры учителю необходимо владеть соответствующими техническими знаниями и умениями. Рассмотрим основные особенности, режимы и параметры съемки, представления о которых и начальный опыт применения должен иметь современный учитель.

Использование фото- или видеокамеры для сбора экспериментальных данных при изучении различных явлений налагает специальные требования на сам процесс съемки.

Специфика определяется областью исследуемых явлений. Например, при изучении механических явлений, видео- или фотосъемку следует проводить таким образом, чтобы в кадре в плоскости наблюдаемого явления (с нормалью совпадающей с оптической осью объектива) и ГРИП (глубина резко изображаемого пространства, или глубина резкости) находился либо объект, по которому можно определить масштаб длины для пересчета в нужные единицы, либо линейка (рис. 4).

При работе в специфических условиях важно правильно выбрать режим съемки. Полностью автоматический режим следует применять крайне редко, так как далеко не всегда автоматика аппарата способна справиться с нестандартными условиями съемки. Это же касается и сюжетных режимов, доступных для съемки. Наибольшую гибкость и стабильность результатов обеспечивает ручной режим. Для получения хороших экспериментальных фото- и видеоданных лучше всегда вручную выставлять параметры экспозиции (выдержка и диафрагма) для каждого конкретного случая. При съемке в условиях плохой освещенности следует выставлять наименьшую возможную для каждой ситуации чувствительность матрицы - эта рекомендация определяется характеристиками шумов матрицы каждого отдельного аппарата.

Одним из основных параметров, влияющих на изображение, является выдержка. Важно правильно подобрать выдержку, от этого будет зависеть четкость снимаемых объектов и резкость, если сделать ее больше чем необходимо, на изображении будут сказываться вибрации, которые особенно заметны при больших коэффициентах увеличения (приближения). Для получения резких кадров фото- или видеокамерой необходимо учитывать скорость наблюдаемых объектов, так как при большой выдержке объекты могут значительно переместиться в кадре и их изображения окажутся смазанными и нечеткими.

В случаях, когда необходимо замедленное или ускоренное воспроизведение видеоинформации, необходимо учитывать следующее параметры. Для замедленного воспроизведения большое значение имеет максимальная частота кадров, с которой камера способна записывать видеоданные. Для создания видеозаписи с целью ускоренного просмотра важным является размер памяти, который должен быть достаточным для записи продолжительных фрагментов.

На сегодняшний день практически вся современная фото- и видеотехника оснащается вариообъективом или трансфокатором, однако если есть возможность и техника позволяет, лучше воспользоваться специальным макрообъективом или макрокольцами для получения наиболее качественных материалов.

Во многих случаях полезной оказывается возможность использования пульта дистанционного управления для фотоаппарата, так как ручное нажатие спуска в некоторых случаях может привести к смазыванию изображения, использование автоспуска может затруднить наведение на резкость, снизить темп съемки и не позволит производить съемку сериями.

Программное обеспечение для обработки фото- и видеоматериалов

Использование специального программного обеспечения (FFmpeg, Adobe Photoshop, GIMP, MS Paint) для обработки изображений и видеофрагментов позволяет создавать дополнительные построения и рисунки, эффект стробоскопической съемки на основе видеозаписи, добавлять анимацию, изменять скорость кадров и др. Это может быть полезным, например, при изучении механических явлений (построение траектории движения тела, исследование характера движения, измерение его характеристик) (рис. 5, 6).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для оптического способа сбора экспериментальных данных существуют специальные программы обработки данных, полученных в ходе видеосъемки, Такое программное обеспечение, обычно поставляемое вместе с высокоскоростной видеокамерой или как отдельный продукт, позволяет в автоматическом режиме отслеживать движения объекта в плоскости и пространстве и заполнять таблицы с координатами движения объекта (например, OLYMPUS i-SPEED поставляется вместе с камерами серии OLYMPUS i-SPEED,

Fourier Systems MultiLab's Video Motion Analyzer является отдельным продуктом). Наряду с платными программами, существуют и бесплатные, например, продукт компании 1C «1С:Измеритель» позволяет обрабатывать видео и фото данные в ручном режиме и производить измерение расстояний, углов на изображениях, получать траектории и параметры движения объектов при покадровой обработке видеоматериалов (рис. 7).

Рис. 4. Кадр из телепередачи «Разрушители мифов», выпуск № 34 «360° на качелях»

Рис. 5. Традиционная версия опыта равномерного движения

Рис. 6. Стробоскопическая проекция, созданная на основе видеозаписи движения стального шарика

Для оптического способа сбора экспериментальных данных существуют специальные программы обработки данных, полученных в ходе видеосъемки, Такое программное обеспечение, обычно поставляемое вместе с высокоскоростной видеокамерой или как отдельный продукт, позволяет в автоматическом режиме отслеживать движения объекта в плоскости и пространстве и заполнять таблицы с координатами движения объекта (например, OLYMPUS i-SPEED поставляется вместе с камерами серии OLYMPUS i-SPEED, Fourier Systems MultiLab's Video Motion Analyzer является отдельным продуктом). Наряду с платными программами существуют и бесплатные, например, продукт компании 1C «1С:Измеритель» позволяет обрабатывать видео и фотоданные в ручном режиме и производить измерение расстояний, углов на изображениях, получать траектории и параметры движения объектов при покадровой обработке видеоматериалов (рис. 7).

Файл Правка Настрсйки Серия Сгрзвка ^Ох|

- аЯПЛ ХУ V; * р -хС ДМН 1 Инструменты для к измерении

АШ

4*1 —1 +|

о;] Выделен объект Точка I Подпись:

г * ^в® ЙЗкД- )гочка27 X: 3,6722 м. 1 Ч: -0,62092 м. • Времч: 1,0$ с.

и 'учт ’ ■ '

1

;

□ | ► | 1 J ^ | Кадр: 1150 Время (с>:[! | | Пска|^ть таблицу

Точек; 1(27) |01релюе: 0(0) Углов. 0(0)

Рис. 7. Окно программы 1С:Измеритель

Реализация требований к демонстрационному эксперименту

Фото и видеосъемка в демонстрационном эксперименте позволят обеспечить более высокий уровень достижения требований, предъявляемых к данному средству наглядности. Приобретает иное качество уровень достижения целого ряда таких требований, как:

1) видимость демонстрационной установки и наблюдаемого на ней эффекта: создание условий, которые позволяют каждому ученику класса видеть не только установку как единое целое, но и ее отдельные части, в том числе мелкие детали;

2) выразительность: малая степень проявления эффекта может быть компенсирована увеличением его изображения и повышением четкости восприятия (детализации) в ходе демонстрации;

3) убедительность:

• демонстрация особенностей (этапов) протекания явления (в т.ч. при разной скорости процессов);

• демонстрация содержания и последовательности действий экспериментатора;

4) оптимальность по длительности:

• повторение отдельных этапов и эксперимента в целом;

• воспроизведение видео в замедленном (ускоренном) режиме;

• использование стробоскопического эффекта при фото- и видеосъемке;

• применение покадровой теледемонстрации;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• наложение нескольких кадров друг на друга для сравнения и анализа наблюдаемых эффектов.

Рассмотрим пример применения веб-камеры для организации видеопроекции в ходе учебной демонстрации. Отметим, как меняется качество учебной демонстрации в связи с применением средств ИКТ.

При изучении теплоемкости проводится эксперимент с прибором Тиндаля, так как прибор достаточно мал для демонстрации, обычно учитель использует дополнительный прием, обеспечивающий видимость - теневую проекцию. Применение в этом эксперименте вебкамеры и проектора позволяет удовлетворить требования, предъявляемые к демонстрационному эксперименту на более высоком уровне, по сравнению с традиционной версией данного эксперимента (рис. 8, 9). Заметно улучшаются такие показатели учебной демонстрации, как видимость демонстрационной установки в целом и ее деталей (в том числе в отличие от теневой проекции сохраняется цветовая гамма изображения, повышается его резкость), выразительность наблюдаемого эффекта (за счет увеличения изображения более четко видны различия в глубине проникновения цилиндров в парафин). Видеозапись

эксперимента в ускоренном режиме можно показать в дополнение к его видеопроекции (<оптимальность по длительности).

Рис. 8. Съемка опыта с прибором Тиндаля Рис. 9. Проекция опыта прибором Тиндаля

веб-камерой на экран для демонстрации в классе

Требования к уровню подготовки выпускников педагогических вузов

Анализ возможностей использования в демонстрационном эксперименте фото- и видеоаппаратуры позволяет сформулировать дополнительные требования к уровню подготовки выпускников педагогических вузов, характеризующие новый уровень их специальной предметной компетентности.

По итогам изучения курса «Методика и техника школьного демонстрационного физического эксперимента» студент должен:

• иметь представление о разнообразии видов и основных характеристиках фото- и видеотехники;

• уметь применять типовую фото- и видеотехнику для сбора данных в физическом эксперименте;

• владеть методикой и техникой проектирования и проведения демонстрационного эксперимента с использованием оптических систем сбора данных (фотосъемка, видеозапись и видеопроекция);

• иметь представление о разнообразии и возможностях стандартного и специального программного обеспечения для обработки экспериментальных данных, полученных в ходе фото- или видеосъемки;

• уметь применять типовое стандартное и специальное программное обеспечение для обработки экспериментальных фото- и видеоданных;

• владеть методикой и техникой проектирования и проведения демонстрационного эксперимента с применением стандартного и специального программного обеспечения для обработки и анализа экспериментальных фото- и видеоданных;

• иметь представление о стандартном и специальном программном обеспечении, предназначенном для создания дидактических материалов на основе фотоснимков и видеозаписей (ПО для обработки отснятого материла и ПО для работы с камерой, организации видеопроекции);

• уметь использовать типовое программное обеспечение для создания дидактических материалов на основе фотоснимков и видеозаписей, включая программное обеспечение для редактирования фотоснимков и видеозаписей;

• владеть методикой и техникой проектирования и проведения демонстрационного эксперимента, включающего просмотр фото- и видеоматериалов и/или организацию видеопроекции.

Применение фото- и видеотехники в демонстрационном эксперименте позволяет существенно повысить качество проведения физических демонстраций.

Следует отметить, что фото- и видеотехника является всего лишь одним из компонентов сложной ИКТ-инфраструктуры школьной образовательной среды. В ее состав входят:

• аппаратная техника и инструменты для ввода информации;

• инструменты представления, обработки и передачи информации;

• информационные источники;

• инструменты учебной деятельности;

• системы и средства поддержки организации образовательного процесса [5]. Комплексное применение учителем физики всех компонентов ИКТ-инфраструктуры в

демонстрационном эксперименте, несомненно, будет способствовать повышению качества учебных демонстраций и расширению их дидактически возможностей.

Библиографический список

1. Сайков, Б.П. Организация информационного пространства образовательного учреждения: практическое руководство [Текст] / Б.П.Сайков. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 406 с.

2. Мариковский, П.И. В мире насекомых с фотоаппаратом [Текст] / П.И. Мариковский. -Алма-Ата: Кайнар, 1983. - 135 с.

3. Вокулёр, Ж. Тексеро, Ж. Фотографирование небесных тел (для любителей астрономии) [Текст] / Ж. Вокулёр, Ж. Тексеро. - М.: Наука, 1967. 112 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Олешко, А. Персональная страница Андрея Олешко, посвященная любительской астрономии, астрофотографии и телескопостроению [Электронный ресурс]. - URL: http://oleshko.net.ru/ (Дата обращения: 10.10.2010).

5. Оспенников, Н.А. Методика обучения будущих учителей использованию образовательных компьютерных технологий на лабораторных занятиях по физике в средней школе физики [Текст]: дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 / Н.А. Оспенников.. -Пермь., 2007. - 192 с.

6. baDBee, Двигатель внутреннего сгорания, Видео@МаН.Яи : baDBee: Selection of cars, [Электронный ресурс]. - URL: http://video.mail.ru/inbox/canabeez/207/476.html (Дата обращения: 01.11.2010).

7. Academic dictionaries and encyclopedias, ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

[Электронный ресурс]. - URL

http://dic.academic.ru/dic.nsf7enc_phvsics/2987/ЭЛEKTPOHHAЯ (Дата обращения: 01.11.2010).