2.4. Звукові і екранно-звукові засоби навчання.

Вперше запис і відтворення звуку здійснив видатний американський винахідник Томас Едісон в 1877 р. Він винайшов фонограф – восковий вал, на якому голка при обертанні валу залишала звукову доріжку. Звукові коливання передавались на голку від мембрани, що знаходилась в рупорі. Так здійснювався запис звуку. Для відтворення звуку використовувався той же вал, покритий шляхом електролізу металом. Голка фонографа, рухаючись по канавці, передавала коливальні рухи на мембрану і рупор. Так відтворювався звук. Цей спосіб запису звуку називається механічним. Надалі він був значно вдосконалений.

В 1888 р. була винайдена грамплатівка, і на зміну фонографу прийшов грамофон який винайшов німецький інженер Еміль Берлінер. Йому вдалося усунути такий недолік фонографа, як неможливість тиражування записів. Він відділив запис звуку від відтворення і створив матрицю для штампування грамплатівок

В цей же час французький інженер Шарль Кро запропонував портативний варіант грамофона – патефон. Його випускала в Парижі фірма «Пате» (звідси і назва – патефон).

До кінця XIX сторіччя розпочалась ера електрики.

В 1888 р російський фізик А.Г.Столетов створив перший в світі фотоелемент. Це відкриття дозволило російському ученому А. Ф. Викшемському розробити в 1889 р. апарат для оптичного запису звуку на світлочутливій стрічці. Суть винаходу – в перетворенні звукових коливань в електричні і потім – в змінні світлові. При освітленні таким модульованим світлом фотопаперу виходила фотографічна фонограма. Таким чином був запропонований спосіб відтворення звуку з фотографічної фонограми (оптичний). Цей винахід сприяв створенню і розвитку звукового кіно.

Третій спосіб запису і відтворення звуку – магнітний. Його винайшов датський фізик В.Паульсен в 1898 р. Він запропонував записувати звук на сталевий дріт. Магнітний спосіб заснований на властивості феромагнітних матеріалів намагнічуватись під впливом магнітного поля і зберігати стан намагніченості при знятті поля.

В 1928 р. було запропоновано замість дроту використовувати паперову стрічку, на яку наносили порошок окислу заліза. Надалі папір замінили стрічкою з бавовняною або лавсановою основою. Така стрічка застосовується і в сучасних магнітофонах.

Четвертий спосіб запису і відтворення звуку заснований на лазерній технології, що реалізує цифрову систему запису і відтворення звуку..

Незвичайні можливості лазерної технології сприяли прогресу в області створення новітніх засобів навчання, таких як інтерактивне відео, технологія телекомунікацій (телеконференції), технологія компактних дисків, технологія гіпертексту і ін.

На початку 80-х років ХХ ст. традиційні способи запису і відтворення звуку отримали можливість подальшого розвитку у вигляді цифрового запису звуку, який реалізується на оптичних (лазерних) дисках або на ущільнених (магнітних) дисках.

Новий вид грамплатівки – оптичний компакт-диск для лазерного програвача з’явився в США в 1983 р. Спочатку це були диски для відтворення звуку (аудіодиски), а потім, через рік, з’явились відеодиски нової конструкції, що могли вмістити до 250 тис. сторінок тексту (об’єм 500 книг). Слід зазначити, що виробництво таких ущільнених засобів (медіа) обходиться в 5 разів дешевше, ніж друкування книг з еквівалентною кількістю інформації.

Суть цифрового запису і відтворення звуку полягає в зчитуванні мікроотворів в металізованому диску (або зчитуванні електричних зарядів – одиниць і нулів на поверхні магнітного диска) і перетворенні отриманих даних в електричні сигнали.

Звукові технічні засоби – комплекси апаратури, що забезпечують запис і відтворення звуку. В цьому комплексі носіями інформації є грамплатівки, магнітофонні записи на касетах, магнітна стрічка, гнучкі магнітні диски, лазерні (оптичні) диски. Існують ще й міні-лазерні диски для плеєра і компакт-диск-касети для диктофонів. Своєрідним звукотехнічним засобом виступає радіо.

Грамзапис (грамофонний запис) –механічний вид запису звуку на диску (платівці) з синтетичних матеріалів. В попередній період в країні було налагоджено виробництво цілих фонотек для шкіл, багато пізнавальних платівок випускалось для домашнього використання. Були створені серії навчальних грамплатівок. Це комплекти до підручників з різних предметів.

В багатьох навчальних закладах, де з платівками поводились дбайливо, вони цілком придатні для використання. По можливості їх тільки треба переписати на магнітні стрічки. Для відтворення пластинок дотепер можна придбати електрофони (програвачі) в магазинах наочних посібників.

Магнітофонні записи – магнітний запис звуку на магнітну стрічку. Запис і відтворення здійснюються за допомогою магнітофона (диктофона). Залежно від дидактичної задачі магнітофонні записи монтують в певному порядку і відтворюють в процесі занять.

Магнітні стрічки є аналогом звичайних музичних касет.

Пристрій, що забезпечує роботу з магнітною стрічкою, називається стримером. Стримери є стрічкопротяжним механізмом, аналогічним магнітофонному. Стример відноситься до пристроїв з послідовним доступом до інформації (треба відтворити весь запис, щоб дійти до потрібної) і характеризується набагато меншою швидкістю запису і зчитування інформації в порівнянні з дисководами.

Основне призначення стримерів – створення архівів даних, резервного копіювання, надійне зберігання даних.

Інформація на стрічках записується паралельно по доріжках. Накопичувачі на магнітних стрічках бувають рулонного і касетного типів. Місткість сучасних стримерів може досягати декількох десятків гігабайт (Гб).

Гнучкі магнітні диски, або флоппі-диски, є найпоширенішими носіями інформації для відтворення на комп’ютері. Найбільш популярні гнучкі диски розміром 3,5’ (дюйма). Диски називаються гнучкими тому що пластиковий диск, розташований усередині захисного конверта, дійсно гнеться. Саме тому захисний конверт виготовлений з твердого пластика.

Диск покривається зверху спеціальним магнітним шаром, який забезпечує зберігання даних. Інформація записується з двох сторін диска по доріжках, які є концентричними колами. Густина запису даних залежить від густини нанесення доріжок на поверхню, так званого числа доріжок на поверхні диска, а також від густини запису інформації уздовж доріжки.

Дисковод для гнучких дисків відноситься до групи накопичувачів прямого доступу (коли потрібна інформація може бути відтворений відразу, як тільки в ній виникає необхідність) і встановлюється усередині системного блоку.

Лазерні, або оптичні, диски зовні нагадують звичайний музичний компакт-диск. Завдяки незначним розмірам і великому об’єму збереженої інформації, надійності і довговічності лазерні диски сталі популярними носіями інформації. Об’єм інформації, що зберігається на лазерному диску діаметром 120 мм, досягає 650 мегабайт (Мб), що відповідає інформації звукового файлу тривалістю 74 мін.

Назва диска визначається методом запису і зчитування інформації. Інформація на доріжці створюється потужним лазерним променем, що випалює на поверхні диска заглиблення, і є чергуванням заглиблень і виступів. При зчитуванні інформації острівці відбивають світло лазерного променя і сприймаються як одиниця (1), заглиблення не відбивають промінь і відповідно сприймаються як нуль (0).

Безконтактний спосіб зчитування інформації за допомогою лазерного променя визначає довговічність і надійність компакт-дисків. Як і магнітні диски, оптичний диск відноситься до пристрою з вільним доступом до інформації.

Звичайно комп’ютери і сучасні аудіосистеми оснащуються дисководами, які мають джерело слабкого лазерного випромінювання, здатного тільки прочитувати інформацію з лазерного диска, але не змінювати її. Тому такі дисководи називають дисководами тільки для читання, що є перекладом англійського терміну Compact Disk Read Only Memory скорочено CD-ROM.

Лазерний диск, інформація якого може бути змінена, називається CD-RW (Rewritable). Інформація на перезаписуваних компакт-дисках може бути змінена за допомогою спеціального дисководу, оптична система якого має джерело потужного лазерного променя.

Цифрова технологія міні-дисків забезпечує чудову якість звуку в поєднанні з кращими можливостями для запису, що надаються користувачу. Змонтований в квадратній жорсткій оболонці з розміром сторони 64 мм МD є самим універсальним носієм цифрового звукозапису. Можна до мільйона разів записувати звук, стирати, перезаписувати і монтувати записи без втрати якості звучання. Один міні-диск забезпечує 74 мін високоякісного звучання при відтворенні

Останнім часом знаходять застосування нові види носіїв інформації: магнітооптичні диски та диски Бернуллі, що використовуються для збереження накопиченої інформації. Диски мають велику ємність і високу швидкість доступу до інформації.

Перспективними розробками в області носіїв інформації є створення носіїв на основі голографії. При стандартних розмірах носіїв 3,5 і 5,25 дюйми об’єм інформації розширюється до сотень Мб і навіть декількох Гб.

Останніми роками було дуже багато спеціально розроблених навчальних радіопередач. Тепер такі передачі практично відсутні. Але як і раніше можна використовувати уривки з різноманітних пізнавальних радіопередач, записавши їх за допомогою сучасних звукозаписуючих засобів на магнітну стрічку або диск. Особливістю сучасних радіопередач є те, що в студію запрошуються відомі учені, політики, письменники і т.д. Інформація ця оперативна і має інтерактивний характер, оскільки нерідко можна подзвонити в студію і задати запрошеній людині свої питання.

Записані на магнітну плівку передачі або інша інформація носить назву магнітофільмів. З них у ряді навчальних закладів свого часу були створені фонотеки.

До деяких магнітофільмів (особливо на уроках фізики, математики, астрономії і трудового навчання), доцільно підбирати ілюстративний матеріал (діапозитиви, діафільми, транспаранти).

Екранно–звукові (комбіновані технічні засоби)

Забезпечують подачу і сприйняття інформації, призначеної для зору і слуху. До них відносять звукове кіно, відеофільми, навчальне телебачення, відеодиски – СD та DVD (Digital Video Disk). Ряд авторів в цю групу включають також озвучені діафільми і слайди.

Звукові кінофільми по своєму дидактичному значенню значно багатше німого кіно. Звук в звуковому навчальному кінофільмі є не тільки носієм інформації, але в поєднанні із зображенням впливає на відчуття людини, що значно підвищує ефективність навчання.

Відеофільми (відеозаписи) – зафіксовані за допомогою відеомагнітофона або телевізійної камери на спеціальній магнітній стрічці зображення і звук. На уроках використовуються відеозаписи навчальних телепередач, кінофільмів, виробничих процесів, дослідів, деяких явищ мікросвіту і т.д.

Широкі можливості відкриваються із застосуванням відеозаписів в позакласній виховній роботі.

Фільми (кіно- та теле-) можна розділити на художні, хронікально-документальні, науково-популярні, наукові, навчальні, аматорські.

• Художні фільми знімають за літературними сценаріями з участю акторів.

• Хронікально-документальні – фільми, в яких відображені дійсні події, робота промислових підприємств, навчальних закладів, спортивні змагання і т.п.

• Науково-популярні фільми – зняті за сценарієм і популярно подаючі наукову або технічну проблему, розкриваючі на сучасному науковому рівні явища природи і процеси в різних галузях науки, техніки. Вони розраховані на глядачів із різною підготовкою, тому доступність і цікавість викладу – головні вимоги, що пред’являються до них.

• Наукові фільми – фільми, які створені в процесі науково-дослідних робіт і служать для вирішення конкретних наукових задач.

• Аматорські кінофільми знімають в різних жанрах, використовуючи полегшену і спрощену 8– і 16–міліметрову апаратуру та побутові телевізійні камери Нерідко в школах і позашкільних закладах працюють гуртки, секції, клуби, члени яких не тільки навчаються кіно- і відеозйомкам, але й знімають фільми, які можна використовувати з навчальною метою.

Навчальне кіно – один з видів наукового кіно, яке призначається для демонстрації в ході навчання і забезпечення наочності при ознайомленні учнів з явищами і процесами, недоступними для безпосереднього спостереження.

Кожний навчальний фільм повинен відповідати програмі певного курсу і навчального закладу, для якого він знятий, а також педагогічним вимогам і віковим особливостям учнів. Зміст навчального фільму доносять до учнів за допомогою виразних засобів кіно, спеціальних видів зйомок, мультиплікації і т.п.

Різновидами навчального фільму є:

• кінофрагмент – 3 – 5-хвилинний фільм, що розкриває зміст одного з питань теми;

• кіноколъцівка – невеликий (10–12–метровий) фільм, що містить інформацію про циклічний процес, наприклад робочий процес двигуна внутрішнього згоряння. Кінокільцівка допускає багатократне повторення одних і тих же кадрів і тексту до тих пір, поки учні не засвоять суть процесу;

• кіно – кінопосібник, що складається з декількох частин і охоплює зміст розділу або цілого курсу;

• кінохрестоматія;

• ситуаційний фільм.

Навчальні фільми бувають звукові і німі, чорно-білі і кольорові. Вони створюються в основному за таким навчальним матеріалом, по якому використання інших засобів навчання і виховання не дає потрібного ефекту.

Навчальні телефільми знімають за сценаріями спеціально для показу по телебаченню з урахуванням специфічних особливостей сприйняття зображення з малого екрану. Так, в телефільмах ширше використовують крупні плани, що краще сприймаються на телеекрані, оптичні наїзди (трансфокатором) в поєднанні з рухом знімального апарату, менш контрастне освітлення і м’який друк фільмокопій і т.д. Телефільми за своїм змістом і цільовій спрямованості можуть відноситися до будь-якого з перерахованих вище видів.

Навчальне телебачення – спосіб передачі на відстань навчальної зорової і звукової інформації через систему відкритих або замкнутих телевізійних систем. Навчальні телепередачі, створені по темах навчальної програми і призначені для використання безпосередньо на уроці, а також при проведенні факультативних занять і позакласних заходів. Дидактична цінність цього технічного засобу мало чим відрізняється від навчального звукового кіно.

Великі перспективи відкриваються перед застосуванням в недалекому майбутньому в навчальних закладах телепередач і різних відеозаписів не тільки на відеокасетах, але і на відеодисках. Відмінною особливістю DVD- технології є те, що ці носії дозволяють записати об’єм майже в 7 разів більший, ніж на звичайний CD- диск (650 Мб інформації). DVD – технологія побудована на принципах високоякісного відтворення звуку і відео.