Mo

1
Možnosti ICT ve výuce prírodovedných predmetu
pocítacem podporované experimenty

• Libor Konícek
• Katedra fyziky
• Prírodovedecká fakulta
• Ostravská univerzita v Ostrave

2
Obsah

• Úvod
• Možnosti pocítacem podporovaných experimentu
• Príklady experimentu
• Mericí systémy a software
• Cidla a jejich vlastnosti
• Záver

3
Úvod

• Zkušenosti ze zahranicí
• Zkušenosti z mezinárodních projektu ComLab,
  ComLab 2
• Zvýšení prírodovedné a pocítacové gramotnosti
  žáku
• Zamerení na aktivitu žáka

4
Úvod

• Cílové zamerení vzdelávací oblasti Clovek a
  príroda (RVP ZV 2007)
• Vzdelávání v dané vzdelávací oblasti smeruje k
  utvárení a rozvíjení klícových kompetencí tím, že
  vede žáka k
• zkoumání prírodních faktu a jejich souvislostí s
  využitím ruzných empirických metod poznávání
  (pozorování, merení, experiment) i ruzných metod
  racionálního uvažování
• potrebe klást si otázky o prubehu a prícinách
  ruzných prírodních procesu, správne tyto otázky
  formulovat a hledat na ne adekvátní odpovedi
• zpusobu myšlení, které vyžaduje overování
  vyslovovaných domnenek o prírodních faktech více
  nezávislými zpusoby
• posuzování duležitosti, spolehlivosti a
  správnosti získaných prírodovedných dat pro
  potvrzení nebo vyvrácení vyslovovaných hypotéz ci
  záveru

5
Možnosti pocítacem podporovaných experimentu

• Reálná laborator (CBL Comuter Based
  Laboratory, MBL Microcomputer Based
  laboratory)
• Vzdálená laborator (Remote Laboratrory)
• Virtuální laborator (Virtual Laboratory)

6
Možnosti pocítacem podporovaných experimentu

• Merení casových závislostí
• Merení rychlých deju
• Merení pomalých deju
• Soucasné merení nekolika velicin
• Zobrazení vzájemné závislosti velicin
• Univerzální nástroj ruzná cidla
• Fyzika, chemie, biologie
• mezipredmetové vztahy, integrace

7
Príklady experimentu

• Merení teploty plamene svícky

t1 472C t2 851C t3 715C
8
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny
  teploty vody

9
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny teploty
  vody
• Prínos pro žáky
• Soucasné merení více hodnot
• Okamžitá možnost porovnání namerených hodnot
• Formulování nových výzkumných hypotéz co se
  stane, když
• Formulování záveru

10
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny
  koncentrace plynu ve vzduchu

11
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny
  koncentrace plynu ve vzduchu

12
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny
  koncentrace plynu ve vzduchu

Fotosyntéza
13
Príklady experimentu

• Merení casových závislostí merení zmeny
  koncentrace plynu ve vzduchu

Fotosyntéza
14
Príklady experimentu

• Titracní krivka casová zmena pH

15
Príklady experimentu

• Závislost intenzity hluku na vzdálenosti od
  zdroje zvuku

16
Mericí systémy a software

• UIA/UIB
• ISA sbernice
• Coach Lab II
• Pripojení na sériový port (USB)
• 6 vstupu pro cidla
• Maximální vzorkovací frekvence 100 kHz
• ULAB
• Pripojení USB, autonomní (zdroj, displej)
• http//www.cma.science.uva.nl/

17
Mericí systémy a software

• ISES
• Zásuvná karta do ISA (PCI) sbernice
• Vnejší panel 4 vstupy a 2 výstupy
• Autodetekce cidel
• Maximální vzorkovací frekvence 63 kHz
• www.ises.info

18
Mericí systémy a software

• CMC-S3
• Pripojení na paralelní port
• 6 vstupu pro cidla
• Sbernice na lište analogové a digitální vstupy
  a výstupy
• Max. vzorkovací frekvence 100 kHz
• eProDas USB, levné

www.e-prolab.com
19
Mericí systémy a software

• EdLaB
• Pripojení na USB
• 6 vstupu pro cidla
• Sbernice na lište analogové a digitální vstupy
  a výstupy
• Max. vzorkovací frekvence 100 kHz

20
Cidla a jejich vlastnosti

• Rozsah cidla
• Charakteristiky prevodu presnost
• Princip funkce
• Konstrukce cidla mechanická odolnost, odolnost
  vuci chemikáliím
• Možnosti pripojení
• Široká nabídka cidel pro biologii, fyziku, chemii
  
• Ruzné systémy - Vernier, Pasco, CMA, Log It,

21
Cidla a jejich vlastnosti

• Merení teploty nejcasteji merená velicina -
  biologie, fyzika, chemie, zemepis
• Rozsah cidel
• Polovodicový -20 C až 120 C
• Termoclánkový -200 C až 1400 C
• Infracervený -20 C až 400 C

22
Cidla a jejich vlastnosti

• Príklad výberu cidel Vernier pro biologii
• CO2-BTA, CO2 Gas Sensor - cidlo oxidu uhlicitého
  10 506 Kc
• O2-BTA O2 Gas Sensor - kyslíkové cidlo 7 933 Kc
• SPR-BTA Spirometer spirometr 8 396 Kc
• BPS-BTA Blood Pressure Sensor - meric tlaku
  krve 4 430 Kc

23
Cidla a jejich vlastnosti

• Príklad výberu cidel Vernierpro chemii
• PH-BTA pH Sensor - cidlo kyselosti 3 334 Kc
• CON-BTA Conductivity Probe - elektroda pro
  merení vodivosti 4 008 Kc

24
Cidla a jejich vlastnosti

• Príklad výberu cidel Vernierpro fyziku
• BAR-BTA Barometer - barometr 2 996 Kc
• RH-BTA Relative Humidity Sensor - cidlo
  relativní vlhkosti vzduchu 2 911 Kc
• DFS-BTA Dual-Range Force Sensor - silomer se 2
  rozsahy 4 600 Kc
• MD-BTD Motion Detector - sonar - cidlo polohy a
  pohybu 3 334 Kc
• LS-BTA Light Sensor - luxmetr - cidlo intenzity
  svetla 2 321 Kc

25
Cidla a jejich vlastnosti

• Príklad výberu cidel Vernierpro fyziku
• STS-BTA Surface Temperature Sensor - bodové
  teplotní cidlo 971 Kc
• IRT-BTA Infrared Temperature Sensor -
  infracervené (bezdotykové) teplotní cidlo 6 709
  Kc
• TCA-BTA Thermocouple termoclánek 2 490 Kc
• TMP-BTA senzor Stainless Steel Temperature
  Probe - nerezové teplotní cidlo 1 224 Kc

26
Záver

• Prínos pro žáky
• Pro ucitele?
• Metody založené na konstruktivismu
• Formy skupinové vyucování
• Fyzika, chemie, biologie
• mezipredmetové vztahy, integrace
• využití v bežných vyucovacích hodinách