Проекционно-экранные средства обучения (ПЭСО)

Простейшими и наиболее доступными являются ПЭСО.

Проекция (от лат. Projectio – бросание вперед) – оптическое изображение объекта увеличенного размера (как правило) на рассеивающиеся поверхности, служащей экраном.

На экране можно проецировать как неподвижные, так и подвижные объекты. Неподвижные объекты можно получать на экране, используя два способа проецирования:

· даископическое (др. гр. Dia через + скоп – осматриваюсь, взираю);

· эпископическое (др. гр. Епи – на, над, сверх и др.; эпи+скоп).

При этом проекции объектов могут получаться плоскими, стереоскопическими, статическими и динамическими.

При диаскопической проекции изображение на экране создается световыми лучами, проходящими через прозрачный носитель информации.

При эпископической проекции изображение на экране создается световыми лучами, отражаемыми и рассеиваемыми непрозрачными носителями информации.

Плоская проекция дает двухмерное изображение объектов.

Стереоскопическая (от греч. Stereos – объемный, пространственный) проекция обеспечивает получение изображения, создающего иллюзию объемного объекта, пространственности наблюдаемой картины.

Носителями информации для стереоскопической проекции служат плоские цветные или черно-белые стереопары – совокупность двух изображений одного и того же объекта (как правило на прозрачной основе), полученных с разных ракурсов (изображение объекта с разных точек зрения).

Голографическая (от греч. Holos – весь, полный и grapho – пишу при этом используется метод записи и воспроизведения волновых полей (двух волн света от одного источника – лазера на светочувствительное покрытие) проекция обеспечивает получение истинного объемного изображения объекта.

Для голографической проекции носителями информации служат голограммы – зафиксированные волновые излучения, рассеиваемые объектом на плоской (как правило, прозрачной) основе.

К числу статических экранных дидактических средств (иногда эти средства называют видеопрограммами) обучения относятся:

· диапозитивы;

· диафильмы;

· транспаранты;

· эпиобъекты.

Диапозитивы, иначе слайды, (от греч. Dia – через и лат. Positivus – положительный; противное – негатив) – фотографическое позитивное изображение на прозрачной основе (стекло, пленка), рассматриваемое на просвет или проецируемое на экране.

По характеру изображений диапозитивы бывают штриховые и полутоновые. На штриховых диапозитивах изображения выполняют линиями, штрихами, точками и сплошной заливкой. Так выполняют схемы, чертежи, штриховые рисунки, таблицы, текст.

Полутоновые диапозитивы – это фотографии, рисунки, выполненные карандашом с растушевкой, тушью, пастелью – мягкими цветными карандашами без оправы, с плавными переходами от затемненных участков к свету. Они имеют постепенные переходы от теней к свету с обилием промежуточных полутонов.

Диапозитивы бывают как крупноформатные, так и малоформатные. Первые используют для оформления классных комнат и рекреаций в виде витражей, вторые – для показа с помощью проекционных аппаратов.

Историческая справка

Применять диапозитивы в просветительных целях стали во второй половине 19 века. Демонстрировали их проекционным (волшебным) фонарем, изобретенным еше в 1640 г. физиком Афанасием Кирхером [1]. По сведениям из [2], первые проекционные аппараты появились в России в первой четверти 18 века. Это были в основном диаскопические аппараты с простейшими объективами и корпусами из дерева, жести и листовой стали. Источниками света в них служили керосиновые светильники с 1–3 фитиля или газовые горелки.

В 1895 – 98 гг. русские изобретатели Е.А Малиновский, Н.А Пашковский разработали и изготовили, а затем усовершенствовали первые эпипроекционные аппараты.

В книге Н. И. Борисова «Волшебный фонарь в народной школе», опубликованной в 1869 г., указывалось, что стеклянные диапозитивы, которые демонстрировались с помощью проекционного фонаря, использовались не только в вузах, но и в полковых учебных командах и народных школах.

В начале ХХ века в Москве существовало производство черно-белых и раскрашенных учебных диапозитивов по предметам школьной программы. В 1904 – 05 годах появились первые диафильмы на целлюлозной пленке.

Работа в классе с диапозитивами во многом подобна работе с учебной настенной картинкой. Но в отличие от картины диапозитив, спроецированный на экран, образует большую световую картину, позволяющую хорошо разглядеть изображение с задних парт класса.

Некоторые требования и рекомендации

Для успешного усвоения содержания диапозитива изображение не должно быть перегруженным малосущественными деталями, загромождающими картину и отвлекающими внимание ученика от главного.

Текст диапозитива должен быть лаконичен. Такой текст удобен для использования диапозитивов по отдельности.

Диапозитивный фильм (сокращенно диафильм, от англ. Film – пленка) – это серия черно-белых или цветных диапозитивов, объединенных в единое произведение и отпечатанных на кинопленке в определенной последовательности. Просматривать кадры диафильма нужно в той последовательности, в какой они задуманы автором. Только тогда можно получить необходимый учебный, воспитательный и эмоциональный эффект. На ленте монтируется от 25 до 45 кадров.

При изготовлении диафильмов используют различные приемы монтажа, внутрикадрового построения изображения, композиции кадра. Текст в диафильме играет большую роль, чем в серии диапозитивов.

В диафильмах иногда применяются и целиком текстовые кадры без изображения (титры). Прибегают к ним, когда содержание плохо поддается иллюстрированию.

К сожалению, прекрасное дидактическое средство обучения, каким является диафильм, активно вытесняется современными ТСО и другими носителями информации. Между тем, диафильмы до сих пор являются самыми распространенными ТСО, которыми наиболее широко и охотно пользуются учителя на всех ступенях школьного обучения и воспитания.

Диафильмы недороги, доступны, выпускались в большом количестве самой разнообразной тематики, жанра и назначения. Проста в использовании и аппаратура для их трансляции.

Создать серию диапозитивов или диафильм доступно каждому учителю, владеющему элементарными знаниями и навыками по технике фотосъемки и обработке фотоматериалов.

Транспаранты [фр. – прозрачный, термин употребляется в двух значениях: 1) решетка для ровного письма, 2) прямоугольное полотнище] или кодопособия – изображения на фолиях (прозрачная термоустойчивая пленка), выполняемые полиграфическим и фотографическим способами или напечатанные на принтере, ксероксе, а также нарисованные вручную.

Размеры кадров транспарантов широко варьируются. Максимальные размеры кадров ограничиваются площадью стола графопроектора- 142× 103 мм, 250× 250 мм.

Применяют транспаранты, состоящие из одного кадра или серии из 2 – 6 накладывающихся один на другой кадров или смонтированные на непрерывной прозрачной ленте шириной 260 мм и длиной до 30 м. Серии бывают 3-х видов: одни предназначены для демонстрации способом наложения, другие – способом снятия, третьи – способом кашетирования (каширования), смещения.

Серия накладывающихся транспарантов позволяют создать на экране как целостный образ из составляющих его частей или воспроизвести процесс или изучаемое явление в развитии, так и выделить эти составляющие части путем последовательного снятия транспарантов.

Кашетирование – способ, при котором на транспаранте, содержащем рисунок или схему, закрывают большинство деталей любым непрозрачным материалом, а затем, постепенно снимая прикрытия, усложняют рисунок, выводя на экран новые элементы.

В образовательных учреждениях часто используются самодельные транспаранты. Это удобно тем, что их можно наполнить любым содержанием по усмотрению учителя. Особенно самодельные транспаранты незаменимы при выступлениях с научными докладами. Самодельные транспаранты изготавливают на полиэтиленовой, лавсановой, диацетатной и другой пленке с помощью фломастеров, туши, чернил, пастельных или стеклографических карандашей.

Транспарант устанавливают на предметный столик графопроектора, и его изображение переносится световым потоком на экран.

Эпиобъекты – изображения на непрозрачной основе или плоские натуральные объекты, выполненные в формате приемного окна эпископа, проецируемые на экран в отраженном свете. Они могут быть как черно-белыми, так и цветными. Чем светлее и контрастнее проецируемый объект, тем качественнее проецируемый объект на экране.

Существенный недостаток эпипроекции – малая освещенность изображения на экране. Поэтому повышаются требования к затемнению помещений. Использовать эпипроекцию можно только для небольших помещений. Размеры эпиобъекта небольшие, около 140× 140 мм.

Эпипроекция привлекает простотой получения большого цветного изображения. Даже газетная иллюстрация приобретает на экране более качественный вид. Большим преимуществом эпипроекции является возможность проецировать на экран изображения с любых рисунков, фотографий, картин, как черно-белых, так и цветных. Это позволяет учителю создавать собственный фонд наглядных средств по любому предмету.

В 70 – 80-е годы ХХ века в большом ассортименте промышленным способом издавались серии черно-белых и цветных открыток для эпипроекции. Они включали 8 – 32 открытки и сопровождались вступительной статьей. Специально для школ издавалось много таких подборок, например: «Русские былины и сказки» – 12 открыток (репродукции с картин Васнецова, Врубеля, Рериха, Сурикова).

В умелых руках учителя демонстрация с помощью аппаратных средств открыток в виде большой цветной световой картины производит на учеников сильное впечатление и служит мощным средством воспитания и привития вкуса, проникновения в мир прекрасного.

Устройство и принцип работы аппаратов для экранной статической проекции (Проекционные аппараты – ПА)

ПА – оптические устройства, образующие на экране увеличенные изображения различных объектов. Схема диапроекционного аппарата (ДПА) приведена на рис. 2

ДПА состоит из: зеркального отражателя 1 (рефлектора – от лат. Reflecto – поворачиваю), представляющего собой вогнутое сферическое зеркало для отражения световых лучей; источника света 2, в качестве которого чаще всего используются кварцевые галогенные малогабаритные (КГМ) лампы накаливания – КГМ 12-100, КГМ 25-150, КГМ 220-500 и другие.

Эти лампы обладают рядом преимуществ перед проволочными лампами накаливания. У них практически постоянны в течение всего срока службы световой поток и цветовая температура, более высокая световая отдача (при одинаковой мощности), больший срок службы и значительно меньшие размеры, большая механическая прочность.

Следующий элемент ДПА – конденсор 3 (лат. Condenso – сгущаю, уплотняю) со встроенным или без такового теплофильтра. Конденсор представляет систему оптических линз (стекол), предназначенных для собирания, концентрации светового потока и равномерного освещения всего поля изображения.

Рамка 4, в плоскости которой располагается диапозитив, объектив 5, также представляющий систему линз. Объектив служит для фокусировки, настройки четкости (резкости) изображения.

Качество проекционного изображения и КПД самого ДПА зависит не только от используемого в нем источника света (лампы проекционной), но и от степени его использования (коэффициент использования). С целью лучшего (более полного) использования света (предотвращения рассеивания) увеличивают угол захвата, то есть добиваются, чтобы осветительная система аппарата захватывала большую часть светового потока, создаваемого источником света. Для этого во многих ДПА (практически во всех) применяют рефлекторы (отражатель – от лат. Reflectere – отражать), которое представляет сферическую поверхность.

Максимальный угол захвата светового потока у безрефлекторных осветительных систем составляет угол 90˚ – рис. 2, а у рефлекторных он достигает 140˚ …150˚ – рис. 3. Но при этом последние имеют большие размеры.

Рис. 2 Рис. 3

Кстати, вспомним, что во всех фонариках используется с той же целью отражатель – рефлектор.

Характерной особенностью ДПА является то, что поток света в них направлен от источника света через диапозитив на экран вдоль одной осевой линии.

В отличие от ДПА в эпипроекционных аппаратах (ЭПА) изображение на экране образуется не проходящими через прозрачный диапозитив лучами света, а отраженными от поверхности освещенного объекта и прошедшими через объектив. Поэтому в них поток света распространяется не вдоль одной оси, а вдоль 2-х осей, рнасположенных под углом 90˚ относительно друг друга – рис. 4

1 – рефлектор;

2 – источник света;

3 – предметный столик;

4 – зеркало;

Рис. 4 5 – объектив.

Другой вариант эпипроектора представлен на рисунке 5.

Рис. 5

Вследствие того, что в ЭПА изображение создается отраженными лучами света, значительная часть их энергии поглощается отражаемой поверхностью. Поэтому изображение на экране при той же мощности проекционной лампы обладает значительно меньшей освещенностью, что у ДПА. Для того чтобы получить достаточную освещенность экрана, применяют более мощные проекционные лампы, а также применяют объективы с большим относительным отверстием (1: 2, 5 – 1: 4). По этой же причине фокусные расстояния в ЭПА делают в 1, 5 – 2 раза большим, чем фокусные расстояния у объективов ДПА. Из-за этого изображение получается менее увеличенным, но зато растет его освещенность.

Важной положительной особенностью ЭПА является то, что в нем можно использовать любые печатные материалы из книг, газет, фотографии, собственные рисунки и даже невысокие рельефные объекты, например, засушенные листья, цветы, колосья и т.п.

Однако существенным их недостатком является необходимость использования более мощных по сравнению с ДПА источников света. Как следствие – большие их размеры и масса, необходимость применения для исключения перегрева, коробления и сгорания проецируемых объектов принудительного охлаждения (вентиляторов, кулеров в ПК), различных тепловых фильтров (хотя последние используются и в ДПА).

Своеобразным проекционным аппаратом, совмещающим достоинства как ДПА, так и ЭПА является графопроектор, иначе кодоскоп (от КОД – классная оптическая доска), кодопроектор и множество других названий (диаграф, вьюграф, фордиграф, демолюкс и т.д.).

Световой поток в кодоскопе распространяется в направлении 2-х осей как в ЭПА, но в качестве носителя информации используются прозрачные материалы – пленки, как в ДПА. Это позволяет использовать источник света такой же мощности, как и в ДПА, то есть получать такую же освещенность изображаемого объекта на экране. Схема кодоскопа приведена на рис. 6

Рис. 6

Основными преимуществами кодоскопа являются: крупный масштаб изображения на экране, демонстрация без затемнения или частичное затемнение помещения, удобство использования учителем, стоящим во время демонстрации лицом к классу, использование самостоятельно подготовленных транспарантов, возможность послойного наращивания изображения.

Конструктивно кодоскопы состоят из корпуса с основанием квадратной или прямоугольной формы, осветительной системы, конденсора, рабочего столика, стойки (направляющей штанги проекционной головки и кронштейного держателя проекционной головки). Они могут иметь систему охлаждения, откидные или навесные полки-кронштейны для увеличения поверхности рабочего столика, противоослепляющий фильтр – щиток, катушки и кассеты для роликовой пленки, штыри-фиксаторы транспарантов.

Все проекционные аппараты различаются по степени автоматизации процессов фокусировки и смены кадров. По этому принципу они делятся на аппараты полностью автоматические, автоматические, полуавтоматические и неавтоматические.

Полностью (супер) автоматические работают без оператора (учителя) по заданной программе (от таймера, программного устройства). Они оснащены автофокусирующим устройством. Это отечественные диапроекторы “Диана-207”, “ Пеленг-700АФ”.

Автоматическими называют аппараты, в которых смена кадров и подфокусировка производятся механизмами с собственными приводными устройствами, но при подаче соответственных команд учителем. К ним относятся: “Свитязь-авто”, модификации “Протона”, “Пеленг-500А”, ”Пеленг-500 АФ”, и др. ”Пеленги”.

Полуавтоматическими называют аппараты, в которых смена кадров осуществляется механизмами при управлении и контроле учителя. К ним относятся “Свитязь”, ”Свитязь-М”, ”Пеленг- 500 К”.

К неавтоматическим относятся аппараты, в которых учитель сам управляет всеми процессами. Это различные модификации ДПА “Свет” и др.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒