Вопросы и задания к главе 6
1. Раскройте содержание основных этапов разработки нового учебного прибора.
2. В чем специфика расчетов, выполняемых учителем при разработке конструкции нового учебного прибора?
3. Укажите требования, которым должно удовлетворять самодельное учебное оборудование.
4. Как правильно выбрать режим работы паяльника?
5. Каким устройством удобно обрабатывать термопластические материалы?
6. Укажите последовательность действий при обработке стеклянных трубок.
7. Какие сведения об изделии приводятся в техническом требовании на изготовление прибора?
8. Как планируется работа по изготовлению самодельного оборудования?
9. Дайте сравнительную оценку методам диагностики неисправностей в учебных физических приборах.
10. В чем особенности поиска неисправностей в экспериментальных установках, содержащих электрические цепи?
11. Какими способами в условиях школьного кабинета физики можно проверить работоспособность резистора, конденсатора, катушки, полупроводникового диода и транзистора?
12. Перечислите этапы освоения нового учебного прибора и раскройте их содержание.
Глава 7
Охрана труда в кабинете физики
Охраной труда называется система государственных (правовых, организационно-технических и санитарно-гигиенических) мероприятий, обеспечивающих безопасные для жизни и здоровья условия работы.
7.1. Правовые и организационные вопросы охраны труда. Меры по созданию здоровых и безопасных условий проведения занятий в кабинете физики
Правовые и организационные вопросы охраны труда отражены в основах законодательства России о труде, положениях об организации работы по охране труда в системе образования России, уставе учебного заведения.
В соответствии с этими документами заведующий кабинетом физики, учителя физики:
• принимают необходимые меры для создания здоровых и безопасных условий проведения занятий;
• обеспечивают выполнение действующих правил и инструкций по безопасности и гигиене труда;
• проводят занятия и работы при наличии соответствующего оборудования и других условий, предусмотренных правилами безопасности труда;
• обеспечивают безопасное состояние рабочих мест, оборудования, приборов, инструментов, санитарное состояние помещений;
• проводят инструктаж учащихся по правилам безопасности и гигиены труда с последующим оформлением в журнале инструктажа установленной формы;
• немедленно извещают руководителей школы о каждом несчастном случае;
• несут ответственность за несчастные случаи, происшедшие в результате невыполнения ими обязанностей, возложенных настоящими правилами.
Лаборанты отвечают:
• за правильность хранения и эксплуатации оборудования;
• подготовку оборудования для лабораторных работ, практических работ, демонстрационных опытов;
• профилактический уход за оборудованием;
• за наличие средств оказания первой медицинской помощи;
• за наличие противопожарного инвентаря;
• оказывают помощь учителю физики по контролю за выполнением учащимися правил безопасности и гигиены труда.
Заведующие кабинетами, учителя физики, руководители кружков, лаборанты один раз в пять лет проходят курсовую переподготовку по охране труда с последующей аттестацией. Обучаются правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) напряжением до 1000 В и выше 1000 В, при работе с лазерными установками и аттестуются с присвоением квалификационной группы (заведующие кабинетами, учителя физики не ниже третьей).
Для создания здоровых и безопасных условий проведения занятий в кабинете физики необходимо выполнение определенных требований и рекомендаций:
• к помещениям;
• к освещению;
• к сетям электроснабжения;
• к сетям газо- и водоснабжения.
Рассмотрим их:
1. Площади кабинетов физики и лаборантских должны соответствовать определенным нормам, комплектоваться типовым оборудованием: лабораторными столами и стульями, демонстрационными столами, шкафами для хранения учебного оборудования для лабораторных и практических работ. Расстановка мебели в кабинете должна обеспечивать оптимальную ширину проходов, оптимальное расстояние до первого и последнего ряда столов: демонстрационный стол устанавливают на расстоянии не менее 1 м от стены. Расстояние между демонстрационным столом и передними столами учащихся должно быть не менее 0,8 м.
Расстояние лабораторных столов (рис. 7.1):
• от наружной стены не менее 0,5 м;
• от внутренней стены не менее 0,5 м;
• от задней стены не менее 0,65 м;
• от доски не менее 2,5 м;
• между столами не менее 0,6 м. Размещение школьников по рабочим местам осуществляется с учетом состояния здоровья:
• со значительным снижением зрения – в ряду у окна за первыми столами;
• с ревматическими заболеваниями, склонных к частым ангинам – дальше от окон;
• в целях профилактики сколиоза и косоглазия следует каждую четверть проводить перемещение учащихся в крайних рядах.
Рис. 7.1. Схема расположения лабораторных столов в кабинете физики
Школьная мебель в кабинете подбирается по ростовой шкале (см. гл. 2). В соответствии с «Санитарными правилами по устройству и содержанию общеобразовательных школ», в помещениях кабинета и лаборантской должна поддерживаться температура воздушной среды 17–20 °C и относительная влажность воздуха 40–60 %.
Перепад температуры воздуха в учебном помещении допускается в 2–3 °C по вертикали и по горизонтали. Повышение температуры окружающего воздуха до 25 °C приводит к общему утомлению и снижению производительности труда. К зимнему сезону следует утеплить окна. Запрещается заклеивать и забивать фрамуги и форточки. Помещение кабинета физики проветривается в перемены, перед началом и после уроков.
Если в кабинете открыта форточка, количество окиси углерода снижается в течение часа на 7 %, дверь – на 20 %, форточка и дверь – на 76 % (см. табл. 7.1).
Таблица 7.1
При наличии механической вентиляции необходимо, чтобы она всегда была исправной и находилась под наблюдением.
Кабинет физики оснащается медицинской аптечкой. На дверце аптечки должен быть записан адрес и телефон ближайшего лечебного учреждения. Ответственность за наличие медикаментов, перевязочных средств и состояние аптечки возлагается на лаборанта кабинета физики. Аптечка комплектуется из:
• индивидуальные перевязочные средства (бинты 3 шт., антисептические средства 3 шт.);
• вата – 2 пакета;
• жгут – 1 шт;
• настойка йода – 1 флакон;
• нашатырный спирт – 1 флакон;
• сода питьевая – 1 пачка;
• 2–4 %-й раствор борной кислоты – 1 флакон;
• 3 %-й раствор уксусной кислоты – 1 флакон;
• валидол – 1 тюбик;
• перекись водорода;
• перманганат калия.
Для обеспечения пожарной безопасности кабинет физики комплектуется противопожарным инвентарем: ящик с песком, лопатка, плотная мешковина и огнетушитель.
При отсутствии водопровода необходимо иметь металлический бак с водой, установленный на высоте 2,5–3 м.
Запрещается оклеивать учебные помещения обоями или бумагой, окрашивать деревянные стены и потолки масляными красками, нитрокрасками. Шторы затемнения должны быть пропитаны огнестойким составом.
Пребывание учащихся в помещении кабинета физики и лаборантской допускается только в присутствии учителя физики. Кабинеты физики не должны использоваться для проведения занятий по другим предметам.
2. Здоровые условия труда регламентируют нормы освещенности рабочих мест учащихся. Согласно СНиП «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования» минимальная освещенность горизонтальных поверхностей на уровне 0,8 м от пола должна быть для учебных кабинетов не ниже 150 лк при лампах накаливания и 500 лк при люминесцентных. Запрещается применение ламп без светорассеивающей арматуры. Шум пускорегулирующей арматуры люминесцентных ламп не должен превышать 40 дБ.
Очистку и смену ламп выполняет электрик школы, очистка светильников производится не реже одного раза в три месяца, смена – по истечении гарантийного срока службы. Для улучшения освещенности стекла окон должны очищаться от пыли и грязи не менее 3–4 раз в год, цветы на подоконники ставить не рекомендуется, к мытью окон зданий любой этажности привлекать учащихся запрещается. Шторы затемнения в нерабочем состоянии не должны снижать естественной освещенности.
3. В главе 3 мы уже рассматривали электроснабжение в кабинете физики и касались вопросов электрозащиты. Рассмотрим теперь общие требования по безопасности в сетях электроснабжения. В соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителями» кабинет физики относится к группе помещений с повышенной опасностью. Электрооборудование с напряжением питания свыше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока заземляют. Электророзетки запрещается размещать в непосредственной близости от водопроводных и отопительных систем, раковин и радиаторов. Радиаторы и трубопроводы отопительной, газовой, канализационной и водопроводной систем оборудуют диэлектрическими (деревянными) ограждениями.
Включение оборудования производится последовательно, начиная от обесточивания отходящих цепей. Отключение производится в обратном порядке. На рабочие столы учащихся подается напряжение не свыше 42 В переменного и 110 В постоянного тока.
О всех замеченных неисправностях в электросети кабинета физики, в том числе и о случаях перегорания электроламп, необходимо сообщать электрику или ответственному за электрохозяйство.
4. Газовая сеть в кабинете физики должна быть полностью герметизирована и прочно закреплена. Кроме индивидуальных, имеется общий кран, перекрывающий доступ газа в помещение. Присоединение резиновых трубок к газовой сети разрешается только для переносных лабораторных горелок, длина резиновой трубки не должна превышать 3 м. Газовая сеть в кабинете периодически (не реже одного раза в год) проверяется на герметичность с помощью мыльного раствора, которым смазывают места соединений. При утечке газа запрещается применять огонь, включать и выключать электроприборы. Учащиеся немедленно удаляются, помещение проветривается, вызывается специалист, обслуживающий газовую сеть. При пользовании газовой горелкой сначала следует убедиться в отсутствии утечки, нормальной регулировке горелки, при эксплуатации нельзя ее оставлять без присмотра. В кабинете физики применение газовых баллонов запрещается.
7.2. Мероприятия по обеспечению безопасности труда учителя и учащихся
Для выработки у учащихся правильных и безопасных приемов и методов работы учителя физики обязаны проводить инструктирование и обучение учащихся по соблюдению требований правил безопасности и гигиены труда. Инструктаж по правилам безопасности труда проводится со всеми учащимися в виде вводного (при первом посещении кабинета) и на рабочем месте (перед выполнением лабораторных и практических работ). Во время вводного инструктажа учитель знакомит учащихся с правилами безопасности и гигиены труда, распорядком в кабинете физики. Инструктаж на рабочем месте имеет цель ознакомить учащихся с требованиями правильной организации и содержанием рабочего места, назначением приспособлений для безопасных методов работы, с возможными «опасными» моментами при выполнении конкретной работы. По окончании инструктажа на рабочем месте учитель разрешает приступить к самостоятельной работе. В процессе выполнения работы учитель и лаборант обязаны систематически контролировать соблюдение каждым учеником сообщенных ему правил безопасности. Проведение вводного инструктажа можно предложить на основе типовой инструкции, образец которой приведен ниже. Один экземпляр такой инструкции вывешивается на видном месте в кабинете физики.
Утверждаю:
Согласовано Директор школы
«___» 20___ г.
Типовая инструкция по правилам безопасности труда для учащихся
Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.
Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.
Размещайте приборы, материалы, оборудование на своем рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
Перед выполнением работы внимательно изучите ее содержание и ход выполнения.
Для предотвращения падения стеклянные сосуды при проведении опытов осторожно закрепляйте в лапке штатива.
При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.
При сборке электрических цепей используйте провода с прочной изоляцией, без видимых повреждений; избегайте пересечения проводов.
Источник тока в электрической цепи подключайте в последнюю очередь. Собранную цепь включайте только после проверки и разрешения учителя.
Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам, лишенным изоляции. Не производите пересоединения в цепях и смену предохранителя до отключения источника питания.
Не прикасайтесь к корпусам стационарного электрооборудования, к зажимам отключенного конденсатора.
Пользуйтесь инструментами с изолированными ручками.
По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.
Не уходите с рабочего места без разрешения учителя.
Обнаружив неисправность в электрических устройствах, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник питания и сообщите об этом учителю.
Для присоединения потребителей к сети пользуйтесь штепсельными соединениями.
Заведующий кабинетом физики
Примечание: На основании данной типовой инструкции заведующий кабинетом физики разрабатывает внутришкольную инструкцию по правилам безопасности труда для учащихся, которая согласовывается с профсоюзным комитетом и утверждается директором школы.
Проведение инструктажа учащихся регистрируется в специальном журнале, образец которого приведен ниже.
ЖУРНАЛ
регистрации инструктажа по правилам безопасности труда
Специфика содержания, оборудования, методов в курсе физики определяет особенность мер безопасности при работе с техническими средствами обучения, демонстрационным, лабораторным оборудованием и оборудованием физического практикума, при работе с химическими реактивами.
1. Демонстрационные опыты готовит учитель физики, соблюдая при этом требования правил безопасности труда:
а) При работе со стеклянными приборами необходимо:
• применять стеклянные трубки с оплавленными концами;
• использовать посуду без трещин;
• не допускать резких изменений температуры и механических ударов;
• отверстие пробирки или горлышко колбы при нагревании в них жидкостей направлять от себя и учащихся.
б) Температура наружных элементов конструкций при нагревании не должна превышать 45 °C, если выше – должно быть сделано предупреждение «Берегись ожога».
в) Нельзя оставлять включенные электро- и радиоустройства без надзора и допускать к ним посторонних лиц. При эксплуатации источников высокого напряжения необходимо соблюдать следующие предосторожности:
• не прикасаться к деталям и проводникам руками;
• после выключения нужно разрядить конденсаторы.
г) Не допускается прямое попадание в глаза учителя и учащихся света электрической дуги, проекционных аппаратов, стробоскопа и лазера. Запрещается использование парообразователей механических приборов для определения коэффициента линейного расширения, пылесоса, если уровень шума превышает 40 дБ, генератора УВЧ на накальных лампах, индукционных катушек ИВ-50, ИВ-100, прибора для электроискровой обработки металлов дуговой и ртутно-кварцевой лампы без кожуха, рентгеновской, вакуумных ламп.
2. При выполнении лабораторных работ и работ физического практикума:
а) по тепловому балансу воду следует нагревать не свыше 60–70 °C;
б) нельзя зажигать спиртовку от другой спиртовки, нагружать измерительные приборы сверх предельных значений, обозначенных на шкалах.
Запрещается: использовать в демонстрационных и лабораторных опытах ртуть, нафталин, бензин.
3. При работе с химическими реактивами следует руководствоваться «Правилами безопасности труда для кабинетов химии». В кабинете физики химических реактивов немного, храниться они должны в глухом шкафу под замком, с четкими обозначениями на этикетках, особую осторожность необходимо соблюдать при растворении кислот в воде (кислота вливается в воду, производить растворение в тонкостенном сосуде, перемешивать стеклянной палочкой) и дроблении сухих щелочей (в перчатках, защитных очках).
Запрещается: химические реактивы пробовать на вкус, длительное время хранить концентрированные щелочи в тонкостенной лабораторной посуде.
7.3. Порядок и дисциплина в кабинете физики
Практически любой вопрос педагогической работы так или иначе связан с обеспечением порядка и дисциплины. Не является исключением и обучение физике. Обобщение передового опыта учителей физики позволяет увидеть, каким должен быть правильный подход к решению этой задачи. Прежде всего необходимо обеспечить рациональный режим деятельности учащихся, четко продумать все стороны организации учебного процесса в кабинете физики. Это является обязательным условием успешного воспитания у школьников сознательного отношения к порядку и дисциплине.
Четкая организация учебного процесса в кабинете зависит от последовательного соблюдения режима работы кабинета. Рациональный режим обеспечивается специальными установками, определяющими регламентацию основных видов деятельности кабинета. К ним (установкам) относятся: время пребывания учеников в кабинете, расписание занятий, проводимых в кабинете (лабораторных работ, практикумов, факультативов, кружков и т. д.), организация подготовки учащихся к уроку, санитарно-гигиенические требования к помещениям кабинета, обеспечение безопасности работы школьников и т. п. Эти установки разрабатываются в соответствии с положениями устава школы и должны учитывать конкретные условия школы. Например, обязанности заведующего кабинетом, обеспечение порядка в кабинете, ответственность за сохранность учебного оборудования, организация внеурочной работы, формирование наиболее благоприятного режима труда в кабинете и т. п.
Наиболее рациональный режим деятельности учащихся характеризуется следующими составляющими:
Целесообразность. Указания заведующего кабинетом, регламентирующие деятельность кабинета, должны быть действительно необходимы для организации эффективного учебного процесса по физике. Если, например, на переменах учащимся запрещается пребывать в кабинете, то всем должно быть понятно почему. Если же требовать от старшеклассников сидеть за одной партой именно с тем, с кем хочет учитель, то такое требование едва ли будет целесообразным.
Обязательность. Порядок должен быть обязательным для всех членов коллектива, работающих в кабинете, включая заведующего кабинетом, учителей, лаборантов и руководителей кружков. Ни один ученик не может пользоваться какими-либо привилегиями, особыми правилами и т. п. В особых случаях необходимы некоторые обоснованные исключения, которые должны быть четко оговорены и разъяснены всем учащимся.
Обязательность правил внутреннего распорядка кабинета тесно связана с последовательностью их выполнения. За нарушение правил нужно привлекать нарушителей к ответу. Нельзя допускать, чтобы ученики, и тем более учителя и лаборанты, оставляли нарушения без внимания, не реагируя на них или делая вид, что ничего не произошло.
Точность. Указания и распоряжения по кабинету должны быть четко сформулированы вплоть до мельчайших деталей, чтобы исключить возможность неправильного или субъективного их толкования.
Требуется, например, четко определить и довести до сведения всех работающих в кабинете, какие учебно-практические работы и в каком объеме будут выполняться в течение четверти и каковы при этом полномочия каждого работника кабинета.
Определенность. Если установленные в кабинете правила необходимы и разумны, они должны полностью войти в привычки учащихся, учителей и лаборантов. Но происходит это не сразу, внедрять их следует постепенно и непрерывно. Однако, каким бы разумным ни был установленный порядок, он не должен рассматриваться как догма. Школьный кабинет физики развивается, повышаются требования, изменяются задачи. Соответственно, порядок жизнедеятельности кабинета должен время от времени уточняться. То есть изменения необходимы лишь в тех случаях, когда определенные регламентирующие правила перестают соответствовать уровню развития школьников, а также новым требованиям и задачам, возникающим при обучении физике.
Установленный режим должен соответствовать конкретным условиям школы. Целесообразность тех или иных требований определяется уровнем развития учащихся и педагогов, а также влиянием внешних условий (например, размеры помещений кабинета, обеспеченность учебным оборудованием, шефское предприятие и др.).
Правильная организация деятельности кабинета наделяет каждого ученика чувством ответственности. В таких кабинетах учащиеся в начале урока приветствуют учителя стоя, так же урок и заканчивается. Этим они благодарят его за те духовные ценности, которые он передает им. Ученики по очереди выполняют различные поручения (помощь учителю во время эксперимента, подготовка практических работ под руководством лаборанта, оформление информационного стенда, уборка класса и т. п.), это способствует приобщению ребенка к жизни, к труду, знакомит с кабинетом, помогает избежать ситуации, когда учитель остается один на один с пассивной и безответственной группой молодых людей. Выполнение различных поручений (подготовка лабораторных работ, ремонт пособий, обслуживание ТСО, помощь лаборанту) укрепляет связь между учеником и учителем, которая в этом случае помогает в обучении физике. Однако нередко бывает, что ученикам поручают дело для видимости, а в итоге учителя берут многое или все на себя. Дети и подростки это очень тонко чувствуют и сразу же разбираются в истинном положении вещей. Они понимают, что порученное им задание не имеет в действительности никакой особой важности. Отсутствие доверия к ученику порождает недоверие к учителю. И тогда уже трудно говорить о сознательной дисциплине и порядке. Не случайно все более расширяются функции и ответственность учащихся за поддержание порядка в кабинете. Так, авторы этой книги, работая в одной из московских школ, практиковали такой порядок: в классе каждая парта закреплена за конкретным учеником. Заведен специальный журнал, куда записываются фамилии учащихся разных классов, обучающихся в кабинете, с указанием их рабочего места. Ответственные за ведение журнала обязаны заносить в него замеченные случаи нарушения правил чистоты или сохранности школьного оборудования. Каждый ученик отвечает за порядок на своем месте, за любое нарушение, которое будет обнаружено. Такая организация помогает активному вовлечению всех учащихся в наведение порядка и усиливает его воспитательное значение.
Чистые помещения кабинета с красивым внутренним убранством, в которых царит трудолюбие и порядок, наконец, коллектив учителей физики, который отвечает за материальное состояние кабинета, – все это повышает чувство ответственности у учащихся.
Дисциплина, конечно, обеспечивается не сама по себе, а требует постоянной целенаправленной работы. Вопрос состоит в том, как установить порядок при выполнении всех видов учебной деятельности по физике.
Опыт лучших учителей физики подтверждает, что правила внутреннего распорядка имеют большое воспитательное значение при том условии, что все основные этапы их разработки, внедрения и дальнейшего совершенствования находятся в центре внимания заведующего кабинетом и преподавателей физики в целом и что эта работа органически войдет в содержание учебно-воспитательного процесса. Система требований по организации порядка и дисциплины может быть реализована не «единым фронтом» учителей физики против учащихся, а лишь общими усилиями педагогов и учеников. А это предполагает изучение взглядов учеников, их интересов и проблем, а также создание предпосылок, необходимых для того, чтобы учащиеся не только послушно исполняли, но и активно участвовали в работе по совершенствованию кабинета, а следовательно, и по поддержанию порядка и дисциплины в нем.