Komputerowo wspomagane nauczanie Fizyki Wojciech Dobrogowski, Andrzej Maziewski.

Prezentacja na temat: "Komputerowo wspomagane nauczanie Fizyki Wojciech Dobrogowski, Andrzej Maziewski."— Zapis prezentacji:

1 Komputerowo wspomagane nauczanie Fizyki Wojciech Dobrogowski, Andrzej Maziewski

2 1.Wprowadzenie i.Symulacje i multimedia ii. Internet 2.Komputerowo wspomagane laboratorium MBL i.Eksperymenty z wykorzystaniem komputera multimedialnego ii.Komputer/kalkulator z interfejsem pomiarowym i sondami 3.Doświadczenie przez Internet 4.Podsumowanie

3 Symulacje Wirtualne laboratoria numeryczne: http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/index.html http://www.my-edu2.com/EDU2LS/phys2ls.htm http://webphysics.davidson.edu/Applets/Applets.html Pakiet programów symulacyjnych CUPS Symulacje „Internetowe” - Java

4 Multimedia

5 Interaktywne ekrany Polaryzatory optyczne (http://www.physik.tu-berlin.de/institute/IFPL/IBE/IBE.html)

6 Interaktywne ekrany Symulator oscyloskopu (http://bifrost.physik.tu-berlin.de/~meike/InMa/)

7 Internetowe wspomaganie podręczników http://www.wsip.com.pl

8 1.Wprowadzenie i.Symulacje i multimedia ii. Internet 2.Komputerowo wspomagane laboratorium MBL i.Eksperymenty z wykorzystaniem komputera multimedialnego ii.Komputer/kalkulator z interfejsem pomiarowym i sondami 3.Doświadczenie przez Internet 4.Podsumowanie

9 Multimedialny „domowy komputer”

10 Audio Oprogramowanie do obróbki audio: analiza częstotliwościowa pomiary natężenia dźwięku generowanie sygnałów dźwiękowych Mikrofon Wejście Wyjście Głośniki Karta audio

11 Pomiary natężenia i częstotliwości dźwięku Samogłoska „a”

12 Generowanie sygnałów dźwiękowych Dudnienia – zjawisko będące wynikiem nałożenia się dwóch drgań harmonicznych o jednakowych amplitudach i zbliżonych częstościach Przykłady wykorzystania kart audio w sali 301

13 Źródła „dynamicznego”obrazu w komputerze Kamery Cyfrowe Kamery USB FrameGrabery Tunery TV Aparaty cyfrowe

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

15 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

16 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

17 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 !?

18 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

19 Lotka „PET”Piłka z gąbkiPiłka kauczukowa Człowiek m=35g V gr = 2.5 m/s k=0.055 kg/m m=5.2 g V gr =5.6 m/s k=0.0016 kg/m m=34 g V gr = 20.2 m/s k=0.0008 kg/m m=75 kg V gr =60/6 m/s k=0.2/20 kg/m VI piętro 5m

20 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

21 Prędkość rozchodzenia się fal na wodzie V z =0.36 +/- 0.01 m/s

22 A & J Stasiewicz, pierwsza nagroda konkursu: „Komputerowo wspomagany eksperyment Szkolny 2003” http://ifnt.fizyka.amu.edu.pl/dydaktyka/konkurs2.html http://ii.uwb.edu.pl/astas/spektrometr/index.html

23 http://ii.uwb.edu.pl/astas/dyfrakcja/index.html A & J Stasiewicz, pierwsza nagroda konkursu: „Komputerowo wspomagany eksperyment Szkolny 2003” http://ifnt.fizyka.amu.edu.pl/dydaktyka/konkurs2.html Więcej informacji w sali 301

24 1.Wprowadzenie i.Symulacje i multimedia ii. Internet 2.Komputerowo wspomagane laboratorium MBL i.Eksperymenty z wykorzystaniem komputera multimedialnego ii.Komputer/kalkulator z interfejsem pomiarowym i sondami 3.Doświadczenie przez Internet 4.Podsumowanie

25 Komputer + Interfejs Pomiarowy + Czujniki Położenia/obrotu Światła Dźwięku Temperatury Ciśnienia Pola magnetycznego Siły CO2 O2 PH Liczniki G-M Fotobramki Inne (Własnej produkcji)

26 Mobilne urządzenia pomiarowe LabPro ULAB CBL EcoLog CBL2 Złącza RS232, USB

27 Tarcie aerodynamiczne „Tłumienie w ruchu lotki”

28 „LOTKA” Lotka wykonana z butelki PET i cienkiej kalki. Więcej informacji w sali 301

29 Tarcie aerodynamiczne „Tłumienie w ruchu lotki”

30 Położenia i prędkość spadającej lotki. Początkowy ruch jednostajnie zmienny przechodzi w ruch jednostajny gdy siła tłumiąca zaczyna równoważyć siłę ciężkości. Prędkość w takim ruchu możemy opisać następująco: v(t)=v g (1-Exp(-(t-t 0 )/  ) gdzie: v g –prędkość graniczna (w nieskończoności) m 2, v g2 m 1, v g1

31 Magnetometr Więcej informacji w sali 301 Zależność od czasu napięcia U(t) na cewce detekcyjnej w zależności od prędkości jej wyrywania

32 Więcej informacji w sali 301 Świecenie pod wpływem impulsu napięciowego U(t): diody żarówki

33 1.Wprowadzenie i.Symulacje i multimedia ii. Internet 2.Komputerowo wspomagane laboratorium MBL i.Eksperymenty z wykorzystaniem komputera multimedialnego ii.Komputer/kalkulator z interfejsem pomiarowym i sondami 3.Doświadczenie przez Internet 4.Podsumowanie

34 Doświadczenie przez Internet

35 Domeny magnetyczne http://physics.uwb.edu.pl/exp/domeny/

36 Ciekłe kryształy http://olbers.kent.edu/alcomed/Experiment/eo.html

37 Podsumowanie Istnieją obecnie olbrzymie możliwości „komputerowego” wsparcia nauczania fizyki a zwłaszcza przy wykorzystaniu komputera jako super – przyrządu w wersji: –zestawu dla „ubogich” - multimedialny komputer „domowy” –komputera wyposażonego w specjalistyczne sondy –układów eksperymentalnych dostępnych przez Internet –kiedy powstanie globalne laboratorium, z jakim polskim udziałem(?) Ważne jest odpowiednie upowszechnienie w Polsce nowych pomysłów komputerowego wspomagania nauczania przedmiotów przyrodniczych – poprzez sieć komputerowych laboratoriów przyrodniczychsieć komputerowych laboratoriów przyrodniczych