|
Список использованных электронных ресурсов
1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего обра-
зования (от 17 декабря 2010 г. № 1897) [Электронный ресурс]. – Режим доступа :
http://base.garant.ru/55170507/
Н.В. Заикина
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ
В данной статье рассматривается внедрение цифровых средств обработки данных на
основе цифровой лаборатории «Научные развлечения» при выполнении лабораторных работ
по физике.
цифровая лаборатория, цифровые датчики, нетбук, информатизация, урок физики,
лабораторная работа
This article discusses the introduction of digital data processing tools based on the digital la-
boratory ―Scientific entertainment‖ when performing laboratory work in physics.
digital laboratory, digital sensors, netbook, informatization, physics lesson, laboratory work.
Над проблемами учебного физического эксперимента работали методисты-
физики: Д.Д. Галанин, Е.Н. Горячкин, Б.С. Зворыкин, А.А. Покровский, И.М. Ру-
мянцев, С.А. Хорошавин, С.Я. Шамаш, Л.И. Анциферов, О.Ф. Кабардин и др. Эта
работа проходила в нашей стране с учетом уровня методической и технической
оснащенности учебного процесса
1
.
Развитие современной техники, практика всех естественнонаучных исследо-
ваний в мире показывает, что измерение физических величин все шире использует
принципы оцифровывания аналоговых сигналов, внедрение датчиков физических
величин, компьютерную обработку информации, полученной с таких датчиков.
Современный стандарт физического образования для средней школы требует ак-
тивного освоения современных способов получения, обработки и представления
информации, а также методов проведения исследовательских работ по физике
2
.
Таким образом, на сегодняшний день актуален вопрос о внедрении компьютерных
технологий при проведении лабораторных и исследовательских работ учащимися.
Использование цифровых лабораторий позволяет приобщить детей к совре-
менному миру информационной техники и точных измерений, расширить диапа-
зон опытов и исследований, рассматривать быстропротекающие процессы, повы-
сить научность проводимых работ. Лаборатории обладают рядом преимуществ:
1
Кудряшов В.И. Использование современного цифрового оборудования для проведения физического экспе-
римента // Учебный эксперимент в образовании: электрон. науч. журн. 2017. №1. С. 1. URL : https://
elibrary.ru/item.asp?id=28830517
2
Болгар А.Н., Поваляев О.А., Ханнанов Н.К. [и др.]. Цифровая лаборатория: метод. рук-во по работе с комплек-
том оборудования и программным обеспечением фирмы «Научные развлечения». М. : МАКССПЕЙС, 2011. С. 2.
© Заикина М.В., 2018
35
позволяют получать данные высокой точности (что невозможно при традиционном
эксперименте), фиксировать значения одновременно нескольких физических вели-
чин, а также производить цифровую обработку результатов эксперимента, отражая
ее не только в виде таблицы, но и графически. Использование компьютера при про-
ведении эксперимента дает возможность непрерывно контролировать процесс,
ана-
лизировать его в динамике, фиксировать малые изменения, неочевидные в тради-
ционном эксперименте
3
. У учащихся формируется представление о физике как
о развивающейся науке, «шагающей в ногу» с информационным XXI веком.
В нашей школе имеется цифровое оборудование фирмы «Научные развле-
чения» и методическое руководство по работе с комплектом, в котором дано
описание оборудования, знакомство с интерфейсом программы и представлена
методика проведения 30 лабораторных работ с использованием реального обо-
рудования, состыкованного с цифровыми датчиками, сигнал с которых посту-
пает на компьютер и обрабатывается соответствующей программой. В «Цифро-
вую лабораторию» включены работы, которые имеют аналоги, проводимые на
традиционном оборудовании. Но есть ряд работ, проведение которых стало
возможным только благодаря наличию датчиков и компьютера. Например, ис-
пользование цифрового осциллографа позволяет пронаблюдать переменный
ток, зарядку конденсатора, количественно проиллюстрировать явление элек-
тромагнитной индукции
4
.
Отчет о работе может быть представлен в разных формах. Например, в
тетрадях для лабораторных работ, где учащиеся самостоятельно строят графики
по накопленным данным, производят необходимые расчеты и делают выводы.
Можно также распечатать готовый «бланк отчета». В этих случаях компьютер и
датчики будут выполнять лишь роль измерительных средств. Одной из целей
работы с «Цифровой лабораторией» является формирование у выпускников
школы навыков создавать электронный отчет в виде rtf-файла, поэтому более
половины работ рассчитаны на создание именно такой формы отчетности.
В состав комплекта оборудования входят 4 цифровых датчика, нетбук со
встроенной веб-камерой, вращающейся на оси, набор необходимого лаборатор-
ного оборудования.
Знакомство с цифровой лабораторией необходимо начать с выполнения ра-
бот 1.1 «Ознакомление с интерфейсом программы» и 1.2 «Ознакомление с про-
граммой обработки видео» и только после этого осваивать предлагаемые в мето-
дическом руководстве работы. Например, остановимся на лабораторной работе 1.5
«Измерение ускорения свободного падения». Эта работа входит в перечень лабо-
раторных работ 9 класса. «Цифровая лаборатория» предоставляет возможность
учащимся определить ускорение свободно падающего тела, сравнить его значение
с табличным результатом, исследовать график зависимости пути от времени при
равноускоренном движении и уравнение, описывающее это движение. Прежде
всего необходимо собрать установку (рис. 1).
3
Чащина В.А. Использование цифровой лаборатории на уроках физики // Социальная сеть работников
образования. 2016. 21 февраля. URL : https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2016/02/21/ispolzovanie-tsifrovoy-
laboratorii-na-urokah-fiziki
4
Цифровая лаборатория: метод. рук-во по работе с комплектом оборудования … С. 3.
36
Рис. 1
. Фотография установки
К вертикальной скамье на магнитную ленту крепятся 4 герконовых датчи-
ка, которые будут фиксировать время прохождения мимо них металлического
стержня, прикрепленного к грузу, падающему свободно вдоль скамьи. USB-
кабель датчиков подключается к нетбуку и запускается программа «Практи-
кум», в которой выбирается необходимый сценарий. После запуска измерения
прислоняем брусок к верхнему краю скамьи и отпускаем его без начальной
скорости. Остановим измерения и увидим на экране серию импульсов (рис. 2).
Рис. 2.
Серия импульсов на экране нетбука.
37
Эти импульсы отображают время прохождения груза мимо герконовых
датчиков. Для того, чтобы снять показания времени, необходимо их растянуть
вдоль горизонтальной оси. Для этого меняем рассматриваемый интервал вре-
мени с помощью кнопки «
Х
», расположенной на верхней панели инструментов.
Получим новое изображение (рис. 3).
Рис. 3.
Изображение импульсов после изменения границ по оси времени
Затем зеленый маркер устанавливаем на начало прохождения груза мимо
первого геркона, а желтый поочередно мимо второго, третьего и четвертого.
Нажатием кнопки «
Do'stlaringiz bilan baham: |
