Описание

Цифровая лаборатория предназначена для получения основных функциональных зависимостей, изучаемых в курсе математики, посредством измерения характеристик физических процессов.

Области знаний и применение

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.

Чему научится ребенок

Цифровая лаборатория предоставляет возможности для проведения исследовательских и проектных работ школьников.
Цифровая лаборатория позволит продемонстрировать то, 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.

Учащиеся, работая с данной цифровой лабораторией, будут интегрировать знания, получаемые на уроках математики при анализе графиков функций, на уроках физики по изучению закономерностей реальных явлений и по выбору математических моделей для их описания, на уроках информатики по использованию редакторов таблиц.

Способ работы

Цифровая лаборатория имеет возможность применения для изучения математики в условиях типового кабинета математики основной и полной средней школы.
Позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.
Измерение физических величин осуществляется с помощью цифровых датчиков, которые подключаются к USB-порту компьютера.

Состав:

• Цифровой датчик абсолютного давления (диапазон измерений от 0 до 200 КПа)
• Цифровой датчик расстояния ультразвуковой (диапазон измерений от 0,2 до 4 метров)
• Цифровой датчик освещенности (диапазон измерений от 0 до 1000 лк, от 0 до 20000 лк, от 0 до 188000 лк)
• Цифровой осциллографический датчик напряжения (диапазон измерений от -100 до +100 Вольт, 2 канала)
• Цифровой датчик оптоэлектрический
• Цифровой датчик тока (диапазон измерений от -250 мА до +250 мА)
• Цифровой датчик звука двухканальный
• Цифровой датчик силы (диапазон измерений от -20 до +20 Н)
• Цифровой датчик температуры (диапазон измерений от -20 до +110 градусов Цельсия)
• Цифровой датчик ионизирующего излучения (диапазон измерений от 0 до 1000 мкР/ч)
• Набор лабораторной оснастки
• Стержень для закрепления датчика в штативе (2 штуки)
• Кабель соединительный USB (2 штуки)
• Методическое обеспечение
• Программное обеспечение для проведения экспериментов
• Система хранения

Все оборудование цифровой лаборатории укомплектовано в пластиковую систему хранения, которая закрывается прозрачной пластиковой крышкой на защелках для обеспечения наблюдения за содержимым. Комплект оборудования и датчики в системе хранения 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.
Цифровой датчик работает как с устройствами под управлением ОС семейства Windows, Linux, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android.

Методическое обеспечение

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 для проведения экспериментов

Программное обеспечение позволяет получать сигнал с датчиков при использовании оборудования, описанного в методическом руководстве к цифровой лаборатории.
Программное обеспечение постоянно обновляется и находится в свободном доступе.

Примеры работ, проводимых с помощью профильной цифровой лаборатории по математике

1) Прямо пропорциональная зависимость:

• Зависимость силы тока через резистор от напряжения на нем

2) Обратно пропорциональная зависимость (гипербола):

• Зависимость силы тока от сопротивления цепи
• Зависимость давления газа от объема при постоянной температуре

3) Параболическая зависимость. Многочлен второй степени:

• Зависимость пройденного телом пути от времени при свободном падении

4) Корневая зависимость:

• Зависимость периода колебаний нитяного маятника от длины подвеса

5) Сложная гиперболическая зависимость (y=A/x2):

• Зависимость освещенности от расстояния до точечного источника света

6) Синусоидальная зависимость:

• Зависимость координаты груза от времени при его гармонических колебаниях на пружине

7) Прямо пропорциональная зависимость:

• Зависимость расстояния, пройденного звуком от времени

8) Линейная зависимость:

• Зависимость силы упругости от длины пружины

9) Прямо пропорциональная зависимость:

• Зависимость расстояния, пройденного звуком от времени

10) Линейная зависимость:

• Зависимость силы упругости от длины пружины

11) Линейная зависимость с отрицательным угловым коэффициентом:

• Зависимость силы давления рычага на опору от расстояния между опорой и грузом на рычаге

12) Синусоидальная зависимость:

• Зависимость силы натяжения пружины от времени при колебании на ней груза
• Зависимость давления воздуха вблизи микрофона от времени при прохождении звуковой волны

Деление цифровой лаборатории по математике на базовый и профильный уровень достаточно условно и связано, в основном, с составом датчиков, поставляемых в рамках лабораторий одного и другого уровня. Цифровая лаборатория профильного уровня включает в себя все датчики Цифровой лаборатории базового уровня.

Рекомендуемый уровень образования:

• Основное общее (5 — 9 класс)
• Среднее общее (10 и 11 классы)
• Дополнительное образование

Рекомендуемый возраст: от 12 лет

Рекомендуемое количество на кабинет: 1 штука

Важно: Товар внесен в реестр промышленной продукции, произведенной на территории Российской Федерации, номер реестровой записи -1914/7/2022

Программное обеспечение для проведения экспериментов: «НауЛаб». Включено в реестр российского программного обеспечения Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации №13228 от 11.04.2022.

Входит в перечень учебного оборудования для оснащения школ-новостроек (Приказ №804 Минпросвещения РФ от 06.09.2022 гг.)

Компьютер в комплект поставки не входит!

Внимание! Изображение товара может отличаться от полученного Вами товара. Производитель оставляет за собой право изменять комплектацию и технические характеристики без предварительного уведомления, при этом функциональные и качественные показатели не ухудшаются. Информация о товаре носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой статьей 437 ГК РФ.

Убедительная просьба, при покупке учебного оборудования согласовывать с менеджером важные для Вас характеристики, комплектацию и цену учебного оборудования.