Використання можливостей апаратно-обчислювальної платформи arduino в лабораторному практикумі з фізики

Abstract

(uk) У статті аналізуються можливі напрямки поєднання традиційних методів та інноваційних технологій у навчанні фізики, зокрема, використання можливостей апаратно-обчислювальної платформи Arduino в організації проведення лабораторного практикуму з фізики. Аналізуються переваги використання апаратно-обчислювальної платформи Arduino для створення навчального фізичного обладнання із застосуванням ЕОТ.Використання комп’ютерно-орієнтованих засобів для проведення навчальних фізичнихекспериментів є актуальним і перспективним з огляду на стрімкий розвиток технологій, електроніки та тотальну інформатизацію життя сучасної людини. Реальний навчальний фізичний експеримент вимагає використання сучасних засобів вимірювання та аналізу фізичних процесів, яке в свою чергу спрощує розуміння і розвиває модельне мислення. Мова йде про використання саме аналізуючих комп’ютерних систем, що в реальному часі можуть проводити збір та опрацювання характеристик фізичних об’єктів, що змінюють свої параметри під час проведення демонстрацій та навчальних дослідів. Використання комп’ютерних програм, інтерфейс яких має можливість візуалізації графіків перебігу фізичних процесів, або використання електронних інструментів для аналізу експериментальної інформації, дозволяє ефективно реалізовувати такі програмні продукти під час лекцій та в ході інших занять і навчальних заходів. Пропонується варіант розробленого навчального досліду з фізики з використанням електронно-обчислювальної техніки. Розроблене програмне забезпечення передбачає можливість проведення досліджень та програмного аналізу параметрів досліджуваних фізичних процесів також під час лекційних занять завдяки додатковому під’єднанню до комп’ютера мультимедійної системи, що дозволяє вивести відеозображення ходу перебігу досліду в режимі On-line.

(ru) В статье анализируются возможные направления сочетания традиционных методов и инновационных технологий в обучении физики, в частности, использование возможностей аппаратно-вычислительной платформы Arduino в организации проведения лабораторного практикума по физике. Анализируются преимущества использования аппаратно-вычислительной платформы Arduino для создания учебного физического оборудования с применением ЭВТ. Использование компьютерно-ориентированных средств для проведения учебных физических экспериментов является актуальным и перспективным, учитывая стремительное развитие технологий, электроники и тотальную информатизацию жизни современного человека. Реальный учебный физический эксперимент требует использования современных средств измерения и анализа физических процессов, которое в свою очередь упрощает понимание и развивает модельное мышление. Речь идет об использовании именно анализирующих компьютерных систем, которые в реальном времени могут проводить сбор и обработку характеристик физических объектов, изменяющих свои параметры во время проведения демонстраций и учебных опытов. Использование компьютерных программ, интерфейс которых имеет возможность визуализации графиков течения физических процессов или использование электронных инструментов для анализа экспериментальной информации, позволяет эффективно реализовывать такие программные продукты во время лекций и в ходе других занятий и учебных мероприятий. Предлагается вариант разработанного учебного опыта по физике с использованием электронно-вычислительной техники. Разработанное программное обеспечение предусматривает возможность проведения исследований и программного анализа параметров исследуемых физических процессов также во время лекционных занятий благодаря дополнительному подсоединению к компьютеру мультимедийной системы, которая позволяет вывести видеоизображение в ходе течения опыта в режиме On-line.

(en) The article examines the possible ways to combine traditional methods and innovative technologies in teaching physics, including use of the hardware computing platform Arduino in the organization of laboratory work on physics. Analyzes the advantages of hardware-computing platform Arduino to create physical training equipment with the use of electronic computing equipment. Using computer-oriented tools for training physical experiments are relevant and promising in view of the rapid development of technology, electronics and total computerization of modern life. Real educational physical experiment requires the use of modern means of measuring and analyzing physical processes, which in turn facilitates understanding and developing model of thinking. These are analyzing the use of computer systems in real time to conduct the collection and processing characteristics of physical objects that change their settings at the time of demonstrations and educational experiments. Using computer software, the interface has the ability to visualize the flow charts of physical processes or use electronic tools to analyze experimental data, can effectively implement such software on lectures and during other training and educational activities. The variant developed educational experiments in physics using computer technology. The developed software allows for research and analysis software options also studied physical processes during lectures by additional PC Link multimedia system to display video course experiment flow mode On-line.