1 Komputerowo wspomagane nauczanie przyrody Wojciech Dobrogowski, Andrzej Maziewski

2 1.Wprowadzenie komputerowo wspomagane laboratorium : stacjonarne mobilne 2.Przykładowe eksperymenty w wykorzystaniem komputera multimedialnego z kamerą, drukarką, kartą dźwiękową. 3.Podsumowanie Plan

3 Komputerowo wspomagany układ Przyrządy pomiarowe port wyjściowy Urządzenia zmieniające warunki port wejściowy pomiarowy Sterowanie urządzeniami Sterowanie przyrządami Badany obiekt

4 Komputerowo wspomagany układ Przyrządy pomiarowe port wyjściowy Urządzenia zmieniające warunki port wejściowy pomiarowy Sterowanie urządzeniami Sterowanie przyrządami Badany obiekt

5 Komputerowo wspomagany układ Przyrządy pomiarowe port wyjściowy port wejściowy pomiarowy Sterowanie przyrządami Badany obiekt

6 Specjalistyczne szkolne urządzenia pomiarowe Komputer + Interfejs Pomiarowy + Czujniki Położenia/obrotu Światła Dźwięku Temperatury Ciśnienia Pola magnetycznego Siły CO 2 O 2 PH Liczniki G-M Fotobramki Inne (Własnej produkcji)

7 Specjalistyczne mobilne urządzenia pomiarowe LabPro ULAB PASCO 500 EcoLog CBL2 Złącza RS232, USB

8 Multimedialny domowy komputer Komputerowe Laboratorium dla UBogich - KLUB

9 Mobilne urządzenia pomiarowe domowe Złącza RS232, USB Aparat cyfrowy GPS

10 Multimedialny domowy komputer Komputerowe Laboratorium dla UBogich - KLUB

11 Rejestracja rozchodzenia się fal na wodzie jako przykład wykorzystania kamery do badania zjawisk fizycznych Wyznaczenie prędkości rozchodzenia się zaburzenia Zależność prędkości fal od głębokości Dyfrakcja i interferencja fal na wodzie weryfikacja różnych aspektów fizyki falowej, optyki

12 Prędkość rozchodzenia się fal na wodzie V z =0.36 +/ m/s

13 z x Prędkość początkowa V 0 =4.95 m/s Kąt rzutu: = 76 o Masa piłki: m= 34 g Średnica piłki: d=4 cm Rzut ukośny piłką kauczukową

14 Rzut ukośny piłką kauczukową Szkolny opis OK!! x=V 0X t V 0Z =4.29 m/s g=10.3 m/s 2 V 0X =2.47 m/s z=V 0Z t –gt 2 /2

15 Prędkość początkowa V 0 =5.45 m/s Kąt rzutu: = 62 o Masa piłki: m= 5.2 g Średnica piłki: d=5.6 cm z x Rzut ukośny piłką z gąbki

16 k=0.001 k=0.007 k=0.01 k=0.004 Rzut ukośny piłką z gąbki ??? V 0Z =4.67 m/s g=9.68 ±0.17 m/s 2 z=V 0Z t –gt 2 /2 V 0X =2.8 m/s x=V 0X t !?

17 Spadek swobodny piłki z gąbki V gr 2 =m g/k F OZ = -k v 2 F C =mg F OZ = -k v 2 V gr =5.45 m/s

18 A & J Stasiewicz, pierwsza nagroda konkursu: Komputerowo wspomagany eksperyment Szkolny

19 Przykładowe wyniki pomiarów Półprzewodnikowe złącze może świecić, gdy przepływa przez nie prąd. Barwa emitowanego światła zależy od składu chemicznego złącza oraz od tak zwanych domieszek atomowych. W każdym sklepie elektronicznym dosłownie za grosze dostaniemy diody świecące na czerwono, pomarańczowo, zielono, a ostatnio nawet na niebiesko. Energooszczędne świetlówki tylko udają, że świecą pełnym światłem białym. W ich ciekawym widmie wyraźnie widzimy maksima w czerwieni, zieleni i błękicie. W wyniku zmieszania tych barw powstaje wrażenie miękkiego, białego oświetlenia. Nasze oczy nie mają właściwości spektralnych...

20 Multimedialny domowy komputer Komputerowe Laboratorium dla UBogich - KLUB

21 A & J Stasiewicz, pierwsza nagroda konkursu: Komputerowo wspomagany eksperyment Szkolny

22 Multimedialny domowy komputer Komputerowe Laboratorium dla UBogich - KLUB

23 Pomiar częstotliwości fali dźwiękowej generowanej przez kamerton o częstotliwości nominalnej f n =435 Hz 14 T=0.032s => T=2.285 ms => f=437.5 Hz Spektrogram sygnału z kamertonu Wybrzmiewanie dźwięku kamertonu w czasie 2.8 s

24 Pomiar częstotliwości struny gitarowej Struna o pełnej długości f p 300Hz Struna skrócona do połowy f p 600Hz

25 Pomiary natężenia i częstotliwości dźwięku Samogłoska a

26 Multimedialny domowy komputer Komputerowe Laboratorium dla UBogich - KLUB

27 Generator fal akustycznych Umożliwia sterowanie częstotliwością, natężeniem i kształtem generowanej fali

28 Interferencja fal dźwiękowych snooper.com/en/download.php f1f1 f1f1 x

29 T d =0.066s => f d 30 Hz f śr 424 Hz f1f1 f 2 f 1 Dudnienia fal dźwiękowych

30 1.Odpowiednio wyposażony komputer jest superprzyrządem pozwalającym na badanie otaczającej nas przyrody. 2.Taki superprzyrząd powinien stać się standardowym wyposażeniem szkolnych pracowni przyrodniczych. 3.Odpowiednie wykorzystanie już dostępnego w domach sprzętu typu komputer multimedialny, kamera, aparat cyfrowy otwiera duże możliwości poznawania świata przez ucznia Podsumowanie