Цифровые лаборатории по математике
Цифровые лаборатории «Научные развлечения» предназначены для работы школьников по схеме «один ученик – один компьютер». Данное оборудование соответствует требованиям приказа №336 от 30 марта 2016 г. Минобрнауки России.
Цифровая лаборатория по математике предназначена для демонстрации того, что изучаемые в курсе школьной математики функции не являются абсолютно абстрактными, а возникают (и возникали в истории математики и физики) для описания реальных процессов. Не случайно фундаментальный труд гениального физика И. Ньютона, одного из отцов дифференциального и интегрального исчисления в математике назывался «Математические начала натуральной философии». Как только физика и астрономия стали количественными науками, использующими аналитическую (формульную) форму представления информации, физика превратилась из философской науки в науку математическую. В настоящее время благодаря этому невозможно считать, что познание природных явлений может быть проведено только на основании экспериментальной физики. Успехи физики, оперирующей математическими формулами для предсказания хода явлений и достигшей в этом больших успехов, постепенно «вдохновили» на использование математики в естественнонаучных, а затем и в гуманитарных науках.
Введенные в состав лаборатории исследования обеспечены помимо датчиков минимальным набором оснастки для реализации экспериментов. Разные работы могут быть привязаны как к курсу математики разных классов при изучении графиков соответствующих функций (линейная, гиперболическая, параболическая, синусоидальная, показательная), так и к курсу физики при изучении разделов, связанных с механикой, тепловыми и электрическими явлениями, ядерной физикой.
Цифровая лаборатория предназначена для получения основных функциональных зависимостей, изучаемых в курсе математики, посредством измерения характеристик физических процессов
Чему научится ребенок
Цифровая лаборатория предоставляет возможности для проведения исследовательских и проектных работ школьников
Способ работы
Имеет возможность применения для изучения математики в условиях типового кабинета математики основной и полной средней школы, а также в учреждениях начального и среднего профессионального образования
Состав:
— Комплект беспроводной передачи данных
— Цифровой Р-датчик температуры (от -20 до +110 градусов Цельсия)
— Цифровой датчик расстояния ультразвуковой (от 0,3 до 4 метров)
— Цифровой Р-датчик напряжения (от -25 до +25 Вольт)
— Цифровой датчик силы (от -20 до +20 Н)
— Цифровой Р-датчик рН (от 0 до 14 ед. pH при 20 градусах Цельсия)
— Цифровой Р-датчик тока (от -2,5 до +2,5 Ампер)
— Цифровой датчик звука двухканальный
— Цифровой Р-датчик освещенности (от 0 до 1000 лк, от 0 до 20000 лк, от 0 до 188000 лк)
— Цифровой Р-датчик тока (от -250 мА до +250 мА)
— Цифровой Р-датчик напряжения (от -250 до +250 мВ)
— Цифровой датчик угловой скорости (числа оборотов) (от 0,3 до 125 рад/с)
— Цифровой осциллографический датчик напряжения (от -100 до +100 Вольт, 2 канала)
— Цифровой Р-датчик абсолютного давления (от 0 до 200 КПа)
— Цифровой датчик оптоэлектрический
— Цифровой датчик ионизирующего излучения (от 0 до 1000 мкР/ч)
— Набор лабораторной оснастки
— Стержень для закрепления в штативе (2 шт.)
— Кабель соединительный USB (2 шт.)
— Кабель соединительный для IDC разъема
— Программное обеспечение
Все оборудование цифровой лаборатории укомплектовано в специальные пластиковые контейнеры, которые закрываются прозрачной пластиковой крышкой. Комплект оборудования и датчики в контейнерах располагаются на ложементах в индивидуальных ячейках
Возможности и преимущества цифровых датчиков
Все датчики, входящие в цифровую лабораторию, имеют разъемы USB.
Корпуса датчиков изготовлены из ударопрочного пластика.
Р-датчик работает как с устройствами под управлением ОС семейства Windows, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android. Кроме того, Р-датчик подключается к Arduino-совместимым робототехническим изделиям и к имеющимся блокам сбора данных, в том числе LEGO, VEX, НАУРОБО.
Для подключения к регистрирующим устройствам цифровой Р-датчик имеет 2 разъема. Для подключения к персональному компьютеру под управлением ОС семейства Windows и к устройствам с поддержкой технологии OTG под управлением ОС семейства Android используется разъем USB.
Для подключения к Arduino-совместимым робототехническим изделиям и к имеющимся блокам сбора данных, в том числе LEGO, VEX, НАУРОБО, используется разъем IDC-типа.
Р-датчик позволяет одновременное подключение IDC разъема к робототехническому изделию и USB разъема к компьютеру с целью синхронного вывода данных на два устройства – на персональный компьютер и на робототехническое устройство (блок сбора данных), что необходимо при разработке или настройке робототехнического устройства.
Методическое сопровождение
Цифровая лаборатория содержит методическое руководство на русском языке, которое содержит описание:
— интерфейса программного обеспечения и порядка ее установки
— инструментария по обработке данных (изменения масштабов демонстрации сигнала с датчика, перенесения данных в таблицы и дальнейшей работы с ними, составление электронного отчета)
— использования редакторов таблиц для графической обработки полученных результатов
— методики проведения 15 лабораторных работ с пошаговыми инструкциями проведения
Программное обеспечение
Программное обеспечение позволяет получать сигнал с датчиков при использовании оборудования, описанного в методическом руководстве к цифровой лаборатории. Программное обеспечение позволяет работать под управлением операционных систем семейства Windows
Преимущества комплекта беспроводной передачи данных
Обеспечивает беспроводную передачу данных проводимых измерений по каналу Bluetooth между Р-датчиками цифровой лаборатории и компьютером (не входящим в комплект поставки), и позволяет выполнять эксперименты, не подключая проводным способом цифровые измерители.