Віталій Берлін
Науковий керівник: доктор пед. наук, професор Вовкотруб В.П.
Кіровоградський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка
Анотація. В статті наведено ряд чинників організації навчального середовища виконання експериментальних завдань з фізики, відповідно до підвищення рівня показників педагогічної ергономіки. Наведено приклади удосконалення робочої зони студента та модернізації матеріального забезпечення.
Ключові слова: лабораторний практикум, ергономічні показники, моторне поле, набірні поля.
Актуальність теми. В процесі навчання загальної фізики виконанню студентами експериментальних завдань, як складових частин робіт лабораторного практикуму належить вагома роль. Чуттєве сприйняття студентами процесів і явищ, які вивчаються, не можливе без відповідної практичної роботи власними руками: збирання експериментальної установки, вимірювання фізичних величин, спостереження динаміки їх зміни, встановлення залежностей. Низька ефективність виконання навчального лабораторного практикуму є результатом того, що при його плануванні, організації і проведенні не приділяється належна увага ергономічному підходу - недостатньо враховуються умови діяльності студентів, психофізіологічні особливості сприйняття ними інформації. Це в свою чергу негативно впливає на рівень якості діяльності студентів в цілому.
Мета статті. Завданнями ергономічних досліджень є підвищення ефективності розумової праці викладача і студентів через покращення умов їхньої діяльності, що є одним із основних показників продуктивності навчально-виховного процесу. В аспекті активізації такої діяльності студентів в процесі підготовки і виконання лабораторного практикуму з курсу загальної фізики дається ергономічна оцінка умов для діяльності, зокрема, відповідність інформаційного і моторного поля ергономічним показникам: гігієнічним, антропометричним, психофізіологічним, фізіологічним, психологічним, естетичним [1].
Виклад основного матеріалу. Гігієнічні параметри визначають мікрокліматичні параметри повітря, норми площ приміщень (класних кімнат, лабораторій), норми освітленості, звукові подразники, кольори тощо. Так покращується вигляд деяких засобів і обладнання в плані вибору кольорів забарвлення, наприклад, виготовлені останнім часом лабораторні штативи мають приємне світлих тонів забарвлення на противагу чорним. Разом з тим негативної оцінки заслуговують гігієнічні показники ряду експериментальних установок на предмет перевищення норм гучності звуку при їх дії.
Антропометричні показники визначають відповідність об'єктів праці (моторного поля студента) параметрам людського тіла, характеру рухів, виконанню основних операцій. Відповідно до норм цього показника в першу чергу варто дати оцінку впровадженню до створення належного навчального середовища новітніх технологій, зокрема, засобів мікроелектроніки і електронно-обчислювальної техніки. Переконливими є конструкційні варіанти робочих місць в навчальних лабораторіях, оснащених блочно-функціональними установками.
Зокрема таке робоче місце оснащене: модулями джерел вторинного електроживлення, генератора електричних коливань, підсилювача електричних сигналів тощо.
Ергономічній оцінці навчального фізичного експерименту з використанням комп'ютерів приділяється все більше уваги в плані організації робочої зони студента. Останнє пов'язане із специфічними проблемами щодо розташування і поєднання функціонування на одному робочому місці експериментальної установки і комп'ютера. У наведеному варіанті розташування додаткових модулів на підвищеній поверхні поруч з монітором комп’ютера є досить зручним. За такої компоновки поверхня столу повністю представлена для експериментальної установки та узгоджувального пристрою (інтерфейсу) установки з комп’ютером.
Вагомими є фізіологічні і психофізіологічні вимоги стосовно швидкості сприймання, осмислення і обробки інформації студентами в процесі виконання експериментальних завдань. Значною мірою це визначається рівнем реалізації дидактичного принципу видимості та забезпечення читабельності експериментальної установки. В цілому слід відмітити наявність невідповідності психофізіологічним і фізіологічним вимогам ряду приладів, пристосувань і установок.
Вирішенню таких проблем сприяє все активніше впровадження до відповідних навчальних середовищ засобів цифрових вимірювань фізичних величин, а також набірних полів і полігонів. З одного боку процес вимірювання фізичних величин цифровими засобами не потребує здійснення додаткових розрахунків і визначень на предмет ціни поділки приладу тощо, зменшуючи затрати часу. З іншого боку як табло таких приладів, так і експериментальна установка в цілому характерні кращою якістю читабельності в порівнянні з аналоговими приладами.
Заслуговує позитивної оцінки використання сучасних датчиків фізичних величин, які надсилають інформацію до комп’ютера імпульсному режимі через інтерфейс. Така інформація представляється досліднику на екрані монітора як у вигляді математичних моделей, так і графічних.
Використання набірних полів значно полегшує і спрощує діяльність студента щодо збирання експериментальних установок. Особливо варто відмітити відхід від складання електричних ланцюгів навісним монтажем. Останні потребують значних затрат часу, практично не читабельні, відповідно складні в плані визначення і ліквідації помилок і часто призводять до псування приладів.
Стрімкіше випровадження набірних полів до лабораторних фізичних практикумів доцільно здійснювати через модернізацію і впровадження таких полів, виконаних для шкільних лабораторних робіт, наприклад типу «Школяр» [3]. Прикладом може слугувати використання останніх для експериментального вивчення і дослідження дії пристроїв і вузлів мікроелектроніки, наприклад, мультивібраторів. Для такого експериментального завдання комплектність полів поповнюють виготовленими модулями логічних елементів «І» і «АБО» у відповідних корпусах з розташуванням в них разом і автономних джерел живлення (сухих елементів). Варіант зібраного мультивібратора на набірному полі «Школяр» наведений на рис. 1.
Рис. 1. Мультивібратор на набірному полі «Школяр»
На активізацію пізнавальної діяльності студентів вагомий вплив має грамотно організоване і оформлене їх інформаційне поле в плані висвітлення оптимального обсягу навчальної інформації в лабораторії.
Варте уваги організація легкого доступу до довідникової інформації. Порівняно не високим коефіцієнтом зручності є відшукання інформації на стендах, таблицях тощо. Постійне одноманітне сусідство з такими стендами не лише не зручне в пошуках необхідної інформації, а й часто сприяє прояву стану монотонії. Варті уваги методи оформлення фізичних лабораторій, наприклад, сучасними засобами швидкозмінної інформації [2]. За таких умов студент, прибувши кожного разу до лабораторії, практично невимушено концентрує увагу на висвітленій інформації, охоплює її сприйняттям. За наявності в робочій зоні комп’ютера таку інформацію легко відшукати в ньому, про що мають бути вказівки в інструктивних матеріалах до роботи.
Позитивний вплив на психічний стан експериментатора має разом із естетичним кольором засобів і використання сучасних матеріалів для їх виготовлення, ряд конструктивних рішень в плані забезпечення комфорту і задоволеності при спілкуванні з останніми. Тут варто відмітити розташування лабораторних штативів. Традиційні їх варіанти не зручні в плані масивності і завеликих габаритів підставок, відсутності закріплення штативів на робочому столі, невідповідності антропометричним показникам в окремих випадках через збільшення габаритів установок в цілому. Досить цінною є пропозиція влаштування стрижнів штативів в стійках лабораторного стола з облаштуванням гвинтового затискача, за допомогою якого фіксують витягнутий вгору стрижень на необхідну висоту. Такий варіант характерний тим, що практично вивільняється вся поверхня стола для експериментальної установки, разом забезпечується надійність кріплення , яке може порушитись лише разом зі столом (а останній надійно прикріплений до підлоги).
Висновок. Таким чином, відповідність ергономічним вимогам планування, організації і виконання експериментальних завдань є чинниками сприяння активізації експериментальної діяльності студентів, яка піддається якісній і кількісній оцінці і підвищує якість ергономічних показників навчального середовища навчального експериментування з фізики.
Список використаних джерел:
1. Вовкотруб. В.П. Ергономічний підхід до розвитку шкільного фізичного експерименту. – Київ, 2002. – 280 с.
2. Вовкотруб В.П. Реалізація вимог педагогічної ергономіки до інформаційно-предметного середовища навчальних фізичних кабінетів // Теорія та методика навчання математики, фізики, інформатики: Зб. наук. праць: В 3-х томах. – Кривий Ріг: Видавничий відділ КДПУ, 2001. – Т. 2: Теорія та методика навчання фізики. – С. 66-74.
3. Прокопенко М.М. Опис лабораторних занять з набірним полем «Школяр» / М.М.Прокопенко. – К., 2005. – 76 с.