Современная лаборатория по физике PHYWE

В школьной физической лаборатории прекрасно дополняют друг друга традиционные и цифровые средства обучения. За счёт современных цифровых технологий наука в школе становится все более доступной для понимания, наглядной и интерактивной.

Так, цифровые лаборатории по физике позволяют школьникам исследовать и понимать физические законы или явления, а современные интерактивные стенды, датчики и сенсоры воссоздают элементы природных явлений и мотивируют на глубокие лабораторные исследования.

Современные цифровые технологии особенно важны при изучении сложных разделов физики – молекулярной физике, термодинамике, кинематике и т.д., где события, явления и факты не видимы для глаза. Именно с помощью цифровых технологий ученик может:

• увидеть своими глазами, как проявляют свои свойства сила, импульс, магнитное и электрическое поля и многие другие явления;

• выполнить широкий спектр экспериментов в точности имитирующих реальные физические процессы;

• заниматься исследовательской деятельностью в любое время, в любом месте. Достаточно иметь доступ к компьютеру или планшету.

Физика - довольно сложный предмет. При этом физические знания необходимы каждому человеку не только в профессии, но и в жизни. Перед учителями физики стоит важная задача не только транслировать и контролировать знания, но привить любовь к предмету, увлечь им школьников. И в этом, конечно же, помогают цифровые технологии.

Цифровые лаборатории по физике позволят учителям познакомить школьников с современными измерениями физических величин и обработки результатов экспериментальных естественно-научных исследований; наглядно продемонстрировать, то, что трудно для понимания.

Активного освоения современных способов получения, обработки и представления информации, а также методов проведения исследовательских работ требует от педагога и ФГОС по физике.

Автоматизация традиционных рутинных процедур, связанных с обработкой количественных данных: создание и заполнение таблиц; построение графика по табличным данным, среднеквадратичным значениям, показателям минимум-максимум; подбор теоретической прямой (кривой), проходящей через все экспериментальные точки и пр. экономят время для учителя.

Портативность и компактность оборудования цифровой лаборатории позволяет оперативно разворачивать эксперименты, а все данные, которые выводятся на планшет, легко воспроизвести на интерактивную панель, при необходимости сделать скриншот или стоп кадр для дополнительного комментария.

Важные факторы выбора цифровой лаборатории:

• Количество датчиков в комплекте. Чем шире ассортимент датчиков, тем больше возможностей для изучения различных явления и процессов.

• Централизованная система обработки всех датчиков. Возможно при наличии аналогоцифрового преобразователя.

• Оптимальная частота измерений датчика. К примеру, для датчика напряжения - от 1000 герц/секунду для беспроводных каналов связи и 10 000 герц/секунду при передаче данных через USB; для датчика силы – 1000 герц/секунду и т.п..

• Возможность крепления датчиков для удобной фиксации на лабораторном стенде.

• Наличие заводской калибровки датчиков. Датчики могут со временем терять свои свойства, поэтому необходима калибровка датчиков в эталонной среде.

• Наличие ПО для работы на планшете. Это обеспечивает мобильность и удобство работы для обучающихся.

• Возможность экспорта текстовых данных и изображений в электронные таблицы для дальнейшей работы.

• Наличие встроенного справочного материала по проводимым экспериментам и используемым датчикам.

• Вариативность визуализации информации – графическая, цифровая, аналоговая.

• Датчики в одном блоке с сенсорами и передатчиком, чтобы не было лишних проводов и разъемов.

• Оптимальный вариант адаптера – Bluetooth или USB.

• Время работы датчика от батарейки или аккумулятора - 10 часов.

• Оптимально, если в комплекте предусмотрены готовые стенды для работы с датчиками.

• Удобна многопортовая система зарядки всех датчиков, а также единая эргономичная система их хранения.

• Маркировка датчиков непосредственно на корпусе, а не на наклейке/этикетке.

Всем вышеперечисленным характеристикам соответствуют цифровые лаборатории производителя PHYWE. Также у PHYWE предусмотрен инструментарий анализа данных – построение данных линейной регрессии, нахождение интеграла по графику функции, определение среднего значения, преобразование Фурье, анализ пиков и др.

Значительное число образовательных организаций России перешли на использование цифровых лабораторий PHYWE, во внедрении которых помогает компания TEGRATECH. Так, в рамках стратегии развития образовательной среды и научного потенциала Лицея № 369, компания TEGRATECH реализовала комплексный проект «Инновационное практико-ориентированное образовательное пространство», в рамках которого оснастили 28 кабинетов, в том числе цифровыми лабораториями по физике: «Реализация комплексного проекта отвечает стратегическим целям Лицея № 369 по созданию межпредметного образовательного пространства, способствующего всестороннему развитию учащихся и углублению их знаний в области естественных наук. Кабинеты физики включают помещения для теоретических занятий и практикумов. Помещения для практических занятий сочетают в себе классическое оснащение лабораторным оборудованием с мультимедийными решениями: цифровые и VR лаборатории увлекают учащихся в мир физических опытов. Невидимые человеческому глазу физические явления и процессы «оживают» с помощью цифровых инструментов, что позволяет успешно сочетать классические методы обучения с современными технологиями. Такой синергетический подход важен для экономии времени на объяснение сложного материала педагогами и усвоение его учениками, что в свою очередь положительно влияет на общую успеваемость и средние показатели учеников», - отмечает Константин Эдуардович Тхостов, директор Лицея № 369 Красносельского района Санкт-Петербурга.

Артём Ищук

Директор по развитию TEGRATECH