Upload
prentice
View
44
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Jak ICT jest wykorzystywana w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych?. Józefina Turło*, Andrzej Karbowski * , Grzegorz Osiński * , Krzysztof Służewski * , Agnieszka Dyszczyńska ** , Piotr Felski ** , Tadeusz Kubiak ** * Pracownia Dydaktyki Fizyki, Instytut Fizyki, - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Jak ICT jest wykorzystywana w nauczaniu przedmiotów
przyrodniczych?Józefina Turło*, Andrzej Karbowski*, Grzegorz Osiński*, Krzysztof Służewski*, Agnieszka Dyszczyńska**, Piotr Felski**, Tadeusz Kubiak**
* Pracownia Dydaktyki Fizyki, Instytut Fizyki,
Uniwersytet Mikołaja Kopernikaul. Grudziądzka 5, 87-100 Toruń
e-mail: [email protected]
** Nauczyciele – uczestnicy projektu EU-ISE
„Wprowadzenie mikrokomputerów
Będzie znacznie bardziej rewolucyjne,
Niż każdy z nas się spodziewa”. R. A. Sparkes
I . Co rozumiemy przez ICT? (TI ? TIK?)
(terminologia) Hardware (środki)
Software (narzędzia)
Teachware (metody)
I I . Dostępne narzędzia i metody TI edytory tekstów, grafiki i programy
do prezentacji,
programy symulacyjne i do modelowania,
arkusze kalkulacyjne,
programy do zbierania danych pomiarowych
i ich opracowywania,
bazy CD- R0M i inne komputerowe bazy
danych,
I I . Dostępne narzędzia i metody TI - cd pakiety zintegrowane,
programy wspomagające pomiar
dydaktyczny,
I nternet, WWW,
gry dydaktyczne,
materiały pomocnicze i informacje,
o sprzęcie i oprogramowaniu.
Umiejętności informatyczne ucznia:
• gromadzenie i przekazywanie informacji
(edytory tekstu i grafiki, sieć komp., nauczanie na odleglość, e-konferencje, listy dyskusyjne-projekty badawcze uczniów, witryny eksperckie, prezentacje)
• przetwarzanie informacji, posługiwanie się informacją
(bazy danych CD ROM i inne, arkusze kalkulacyjne, pakiety zintegrowane i specjalistyczne)
Umiejętności informatyczne ucznia (cd):
• pomiary i kontrola eksperymentów
(z wykorzystaniem czujników i autonomicznych rejestratorów danych i oprogramowania wspomagającego pomiar, np. COACH)
• modelowanie komputerowe
(środowiska progr. do symulacji i do modelowania)
• świadome użycie środków TI
(uwzględnienie pozytywnych i negatywnych efektów)
(1) Stawiaj pytania, przewiduj,
stawiaj hipotezy
(2) Obserwuj,dokonuj pomiarów
i operuj nimi
(3) Interpretujich wyniki i weryfikuj
ich naukową poprawność
Wcześniejsze użycie IT w poznawaniu tematu
(CD-ROM, bazy danych)
Edycja tekstóww planowaniu
Edycja tekstów i grafikiw redagowaniu, przedstawieniu
i opisaniu wyników
Symulacje i modele
Organizacja, prezentacja i zapis wyników(arkusze kalkulacyjne, spec. oprogr.,
bazy danych)
Eksperymenty przyrodnicze wspomagane komputerowo
1. Mechanika
Badanie parametrów ruchu z wykorzystaniem dopplerowskiego komputerowego miernika położenia
Badanie praw dynamiki z wykorzystaniem toru powietrznego
Badanie praw spadku swobodnego, sprawdzanie prawa Galileusza
Badanie ruchu obrotowego na wirującej tarczy
2. Akustyka
Drgania i fale akustyczne, komputerowa analiza dźwięku
Pomiar hałasu i infradźwięków w środowisku. Badanie słuchu
Eksperymenty przyrodnicze wspomagane komputerowo
3. Zjawiska cząsteczkowe, termiczne i termoelektrychne
Ruchy Browna: obserwacje, symulacje komputerowe, interaktywne wideo
Pomiar wilgotności powietrza oraz badanie zjawisk cieplnych z wykorzystaniem rejestratora danych
Komputerowe badanie zjawisk odwracalnych na przykładzie efektu Peltiera, zdalne pomiary temperatury z wykorzystaniem pirometru RAYTEK
Badanie skuteczności chłodzenia za pomoca ogniwa Peltiera (lodówka elektroniczna)
Eksperymenty przyrodnicze wspomagane komputerowo
4. Poznanie zasady działania i sposobów wykorzystania systemu satelitarnego GPS (Global Positioning System)
5. Elektromagnetyzm, optyka i fizyka jądrowa
Sprawdzanie zależności pomiędzy natężeniem prądu płynącym w zwojnicy a wytworzoną indukcją pola magnetycznego
Wykorzystanie komputerowych autonomicznych rejestratorów danych do badania promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego
Badanie zjawiska elektrosedymentacji miedzi - fraktale
Badanie promieniowania jonizującego wspomagane komputerowo
Toruński wielokanałowy ultradźwiękowy miernik położenia sterowany
mikrokontrolerem Microchip PIC16C84
Charakterystyka detektora ruchu
Urządzenie do pomiaru odległości wykorzystuje metodę pomiaru bieżącej fazy koherentnej fali ultradźwiękowej o częstotliwości 40 kHz.
Współdziała z nadrzędnym komputerem wyposażonym w standardowy port szeregowy, z którego jest również programowane i zasilane.
Zasadnicze funkcje pomiarowe układu są realizowane przez działający autonomicznie mikrokontroler PIC 16C84 z pamięcią EEPROM.
Urządzenie realizuje pomiar położenia w 16 niezależnych kanałachw czasie 0,3 ms na kanał, z rozdzielczością 0.2 mm w obszarze roboczymo średnicy ok. 6 m.
Ww. detektor ruchu sterowany jest za pomocą specjalistycznego programu RUCH działającego w środowisku Windows.
Metody pomiarowe1. Metoda położeń niezależnych (niezależnych pomiarów w kanałach A
i B). Pomiar jest inicjowany, a następnie przedstawiany w czasie rzeczywistym na ekranie poprzez ruch odbiornika A lub B względem nadajnika N.
Schemat układu doświadczalnego ilustrujący metodę pomiarutzw. „położeń niezależnych” w kanałach A i B.
2. Metoda położeń różnicowych A - B (dostępna jedynie przy użyciu autonomicznego nadajnika ultradźwiękowego).
Schemat układu doświadczalnego przedstawiający metodętzw. „położeń różnicowych” w kanałach A i B.
Przykładowe wyniki
Wykresy parametrów ruchu wózka, który wjeżdża na równię pochyłą ruchem jednostajnie opóźnionym, a następnie zatrzymuje się i zjeżdża w dół równi ruchem jednostajnie przyspieszonym.
Przykładowe wyniki
Wykresy parametrów ruchu harmonicznego wahadła fizycznego.
Przykładowe wyniki
Wykres wartości położenia dla ruchu harmonicznego tłumionego masy zaczepionej na sprężynie i zanurzonej w wodzie.
Ogniwo Peltiera
Zasilacz prądu stałego 12V/3A
CoachlabII
Sonda do pomiarutemperatury
Ogniwo Peltiera
Do komputera
Radiator z wentylatoremgorącej strony ogniwa Peltiera
Komora lodówki
Radiator zimnej strony ogniwa
Układ pomiarowy - schemat
Układ pomiarowy
Przykładowe wyniki
Spadek temperatury w lodówce z elementem Peltier’a
Przykładowe wyniki
Temperatura w lodówce z elementem Peltier’a sterowana termostatem
zaprogramowanym w środowisku Coach 5.
Strona EU – ISE lokalnie Internet
Kwestionariusz (do wpisywania) lokalnie Internet
Kwestionariusz (dane) lokalnie Internet
http://www.fizyka.umk.pl/test/
http://www.fizyka.umk.pl/test/dane.php
http://www.fizyka.umk.pl/~pdf/EU_ISE/
Projekt EU-ISEEffective use of ICT in Science Education