Měření a řízení experimentů s podporou počítače a internetu se zaměřením na Experimenty podporující alternativní zdroje energie a jejich využití

Obsah akce

Vzdělávací program je zaměřen na moderní metody výuky přírodovědných předmětů. Obsahem jsou techniky klasického počítačem podporovaného měření s vazbou na konstrukci a sestavování vzdálených experimentů měřených po internetu. Vše je obohaceno množstvím praktických ukázek a metodickým vysvětlením možností, jak pomocí těchto metod aktivovat tvůrčí a samostatnou práci žáků a studentů v rámci jejich polytechnického rozvoje a zájmu o přírodní vědy.

Lokální měření experimentů.  (3 hodiny)

•  pomocí systému Arduino vytvořit experimenty pro lokální měření

Praktická realizace lokálních experimentů pomocí modulárních měřicích zařízení. Účastníci kurzu sestaví s použitím manuálu a příslušné metodiky experimenty, které budou provádět s použitím systému Arduino v učebně. Zároveň využijí takto sestavené experimenty pro vzdálené měření.

Tímto způsobem budou účastníci měřit např. voltampérové charakteristiky elektronických prvků, periodické děje, změny tlaku při chemických reakcích, pH nápojů, elektrickou vodivosti kapalin, neutralizaci kyselin, endotermické a exotermické děje, teplotní změny při ředění kyselin a další. Ke všem experimentům jsou vytvořeny manuály, popisující jak konkrétní měřící postupy, tak metodiku začlenění do výuky.

Vzdálená měření experimentů přes Internet  (3 hodiny)

• pomocí systému Arduino, vytvořit experimenty která jsou řízena přes internet standardními prohlížeči

Praktická realizace vzdálených experimentů. Účastníci kurzu budou, s pomocí volně šiřitelných balíčků softwarových stavebnic, vytvářet libovolné vzdálené ovládání, či měření experimentu. Účastník neprogramuje, jde o jednoduché sestavování již připravených šablon do logické struktury dynamických WWW stránek, které jsou na straně experimentu (server). Vlastní experiment se spouští pomocí prohlížeče WWW stránek na straně účastníka (klient). Jde o vzdálené měření typu server – klient.

Pomocí SW stavebnic budou účastníci kuru vytvářet s pomocí modulárních měřicích systémů vzdálené experimenty umožňující číselné i grafické časové zobrazení jednoho analogového vstupního kanálu (např. potenciometr, teplotní senzor, světelný senzor, pH_metr senzor, konduktometr senzor,…) řízení jednoho digitálního výstupního kanálu (např. relé), záznam jednoho analogového kanálu a export dat do CSV nebo HTML formátu. Přidáním web kamery budou řešit on-line přenos obrazu experimentu.

Metodika kombinace lokálních a vzdálených experimentů ve výuce  (2 hodiny)

Ukázka nového pojetí fyzikálního experimentu, který je zároveň klasický experiment a zároveň vzdálený experiment. 

Modelové řešení, kdy učitel provádí ve třídě klasický počítačem podporovaný experiment, který žáci a studenti mohou sledovat ale i ovládat prostřednictvím svých tabletů  a mobilů, jako  vzdálený experiment.

Vhodné pro předměty a obory:

Určeno pro

• učitelé 2. stupně ZŠ
• učitelé SOŠ a SOU
• učitelé gymnázií
• učitelé VOŠ