Исследовательский проект по адаптации цианотипического фотопроцесса для съёмки через объектив как метод развития проектно-исследовательских навыков у школьников младших и средних классов

Автор: Пушкин Андрей Михайлович

Организация: ГБОУ средняя школа N21 имени Э.П. Шаффе

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Актуальность и педагогическая значимость

Перед современным дополнительным образованием стоит задача не просто дать ребёнку новые знания, а вовлечь его в процесс самостоятельного добывания и применения этих знаний. Учащиеся среднего и младшего школьного возраста (3–8 классы) часто не видят связи между предметами. В своём объединении дополнительного образования «ВФокусе» я решаю эту проблему через длительное проектное исследование на стыке химии, физики и искусства. Это позволяет сформировать у школьников устойчивый интерес к научному поиску и даёт им возможность получить реальный продукт — уникальные снимки с помощью собственноручно модифицированной технологии XIX века.

 

Описание педагогического опыта (новизна и методы)

В 2025–2026 учебном году наше объединение выполнило масштабный проект: мы впервые адаптировали классическую цианотипию (изобретённую Джоном Гершелем в 1842 году) для съёмки реальных сцен через объектив. Традиционно цианотипия используется только для контактной печати — листьев, чертежей, плоских объектов. Мы поставили задачу превратить её в полноценный фотоаппаратный процесс, пригодный для портретной и интерьерной съёмки. Для этого потребовалось решить три фундаментальные научно-технические проблемы.

 

В основе моей педагогической методики лежат три ключевых принципа:

1. Обучение через проектное исследование. Мы не выполняли готовые инструкции, а сами столкнулись с проблемами, выдвигали гипотезы, проводили эксперименты и находили решения. Весь проект строился как настоящее научное исследование.

2. Применение междисциплинарного подхода. В одном проекте школьники осваивают химию (реакция образования берлинской лазури, свойства солей железа, синтез реактивов), физику (устройство камеры-обскуры, природа света, спектральная сенсибилизация) и искусство (композиция, тональность, эстетика отпечатка).

3. Использование активных, экспериментальных методов. Вместо сухой теории мы проводили «мокрые» химические опыты прямо на занятиях, тестировали разные составы, сравнивали результаты. Ребята почувствовали себя настоящими исследователями.

 

Полное описание проделанной работы (этапы исследования)

 

Этап 1. Приготовление эмульсии и модификация состава

Мы начали с классического рецепта цианотипии: раствор аммония железоцитрата и красной кровяной соли. Однако при съёмке через объектив выяснилось, что скрытое изображение после экспонирования в камере оказывается настолько слабым, что смывается при любой жидкостной обработке. Это была главная проблема, превращавшая цианотипию в тупиковый процесс для фотоаппарата.

 

Решение: мы добавили в эмульсию щавелевую кислоту. Она образует железооксалатный комплекс, который стабилизирует скрытое изображение и не даёт ему разрушиться при проявке. Это было ключевое открытие. Чтобы избежать нерастворившихся частиц и повысить воспроизводимость, мы перешли на использование заранее приготовленного насыщенного раствора щавелевой кислоты (примерно 10%, так как растворимость при комнатной температуре ограничена 9–10 г на 100 мл воды).

 

Этап 2. Выбор способа проявки

Следующая проблема — как нанести проявитель (слабый раствор красной кровяной соли) на влажный эмульсионный слой, не повредив его. Мы протестировали три метода:

 

· Кисточка — даёт механические повреждения влажного слоя, оставляет полосы.

· Пульверизатор — неравномерное, пятнистое проявление.

· Полное погружение в ванночку — даёт идеально равномерное проявление без малейших дефектов.

 

Последний метод стал штатным для всего дальнейшего проекта.

 

Этап 3. Сокращение выдержки

Исходная выдержка в камере-обскуре на ярком солнце составляла 1,5–2 часа, что делало портретную съёмку невозможной. Мы применили две модификации одновременно:

 

· Мокрое экспонирование — бумага с нанесённой эмульсией заряжалась в камеру влажной. В жидкой фазе химическая реакция идёт значительно быстрее.

· Спектральная сенсибилизация — в эмульсию добавлялись микроколичества красителей: метиленового синего и бриллиантового зелёного (аптечная «зелёнка»). Молекулы этих красителей работают как светособирающие антенны: они захватывают энергию видимого света (красная и зелёная области спектра) и передают её ионам железа. Это расширило спектральную чувствительность нашей эмульсии за пределы ультрафиолета.

 

Результат: выдержка сократилась до 10–15 минут на ярком солнце. Впервые за всю историю цианотипии мы смогли снимать фотографии людей и школьные интерьеры.

 

Этап 4. Получение снимков

Полный процесс выглядит так:

 

1. Приготовление эмульсии (аммоний железоцитрат + щавелевая кислота + красители).

2. Нанесение на акварельную бумагу (тестировались разные сорта — фактура и впитываемость влияют на резкость, зернистость и оттенок синего).

3. Зарядка влажной бумаги в камеру.

4. Экспонирование 10–15 минут (или дольше при слабом свете).

5. Проявка полным погружением в слабый раствор красной кровяной соли.

6. Промывка водой, сушка.

 

Все отпечатки получаются негативными: светлые участки сцены выходят тёмно-синими, тени — белыми. Позитив мы получаем инверсией цвета на телефоне или компьютере.

 

Этап 5. Самостоятельный синтез химических реактивов

Для удешевления процесса и дополнительного контроля над составом мы самостоятельно синтезировали аммоний железоцитрат из хлорного железа, нашатырного спирта и лимонной (или щавелевой) кислоты. Это был отдельный исследовательский модуль, в ходе которого ребята освоили базовые приёмы препаративной химии, а так же разобрали роль каждого компонента в составе.

 

Этап 6. Использование двух съёмочных систем

В ходе проекта мы работали с двумя типами камер:

 

· Самодельная камера-обскура из большой коробки для переезда, оснащённая крупноформатной линзой. С её помощью мы получавали отпечатки формата А4 и А3.

· Советский фотоаппарат «Любитель 166В» (средний формат 6×6 см), в который мы заряжали нашу сенсибилизированную бумагу и получали небольшие аккуратные отпечатки.

 

Этап 7. Дополнительные эксперименты (задел на будущее)

Мы также тестировали добавление медного купороса для получения не-синих оттенков — это направление мы планируем развивать в следующем учебном году как «медную фотографию». Начали обсуждать и позитивный процесс (аргиротипию) для печати позитивов с наших цианотипических негативов.

 

Результаты проекта и их практическая ценность

 

По итогам года мы организовали выставку «Свет и время: химия синего», где представили все полученные работы. Школьники научились:

 

· самостоятельно готовить химические растворы;

· работать с крупноформатной оптикой и среднеформатным фотоаппаратом;

· проводить сравнительные эксперименты и делать обоснованные выводы;

· оформлять результаты исследования в виде экспозиции и текстов для научных журналов.

 

Сама технология, которую мы разработали, не имеет аналогов в доступной литературе. В мировой практике нет упоминаний о применении совместной сенсибилизации метиленовым синим и бриллиантовым зелёным в модифицированной цианотипии для съёмки через объектив. Это мощный стимул для моих учеников — они видят, что их труд уникален и важен.

 

Заключение

Данный педагогический проект наглядно демонстрирует, как занятия в системе дополнительного образования становятся площадкой для серьёзной научной работы. Участие в нём развивает у детей навыки критического мышления, инженерного конструирования, химического экспериментирования и художественного видения. Публикация наших результатов в специализированных журналах и участие в научных конкурсах позволит моим ученикам почувствовать уверенность в своих силах, а мне — как педагогу — внести вклад в развитие современных образовательных технологий.