Технические характеристики.

- Диапазон измерений: (– 25) 0С – (+110) 0С.

- Разрешение 0,09 0С.

- Погрешность измерения ±1% от измеряемой величины

- Чувствительный элемент имеет стальной чехол, устойчивый к действию химических растворов [38].

4. Комплект методических пособий [38].

5.Программное обеспечение для сбора, анализа и обработки данных на КПК и ПК.

6. Цифровой микроскоп. Цифровой микроскоп приспособлен для работы в школьных условиях. Оптический микроскоп снабжен преобразователем визуальной информации в цифровую, обеспечивает возможность передачи изображения микрообъекта и микропроцесса в компьютер в реальном времени. Кроме того обеспечивается возможность его хранения, в том числе в форме цифровой видеозаписи, отображения на экране, распечатки, включения в презентацию [38].

Принцип действия цифровой лаборатории « Архимед»

· Сбор данных от датчиков и их первичная обработка осуществляется с помощью измерительного Интерфейса и КПК Palm с использованием беспроводной связи Bluetooth.

· После синхронизации КПК Palm и ПК данные можно просматривать на ПК, а затем производить дальнейшую обработку результатов.

· Сбор данных сразу на ПК также возможен в целях проведения демонстрационного эксперимента с использованием видеовозможностей программы [38].

1.3.2 Анализ методических разработок и материалов по применению цифровой лаборатории «Архимед» на уроках

Занятия с использованием ученического и фронтального эксперимента являются одним из важных этапов образовательного процесса по химии. Во время проведения лабораторных исследований ученику предоставляется возможность наблюдать и исследовать на практике теоретические положения, пройденные в рамках аудиторных занятий. Наглядность дает возможность быстрее и глубже усваивать изучаемую тему, помогает разобраться в трудных для восприятия вопросах, повышает интерес к предмету. Такую наглядность хорошо обеспечивает использование «Цифровых лабораторий естественных наук». Основной целью создания цифровой лаборатории – является повышение эффективности учебного процесса, в частности, по химии за счет использования интерактивности и возможностей деятельностного подхода.

Установка в школе оборудования цифровой лаборатории позволяет:

· перевести школьный практикум по химии на качественно новый уровень;

· подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе по химии;

· осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения;

· развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений;

· овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.

Разработчики цифровой лаборатории предлагают в своих пособиях следующие опыты, для проведения на уроках, а также на факультативных занятиях по химии [38]:

1. Реакции нейтрализации (Взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой)

2. Титрование в среде кислота/щёлочь

3. Окислительно-восстановительные реакции (Взаимодействие хлорида меди с алюминием)

4. Экзотермические реакции (Растворение гидроксида натрия в воде)

5. Эндотермические реакции (Растворение нитрата аммония в воде)

6. Закон Гесса. Аддитивность теплоты реакции

7. Теплота сгорания

8. Плавление и кристаллизация

9.Измерение калорийности продуктов питания [38]

10.Измерение кислотности различных напитков и бытовых моющих средств [40].

Недостатки цифровой лаборатории «Архимед»:

1. Согласно мнению компетентных авторов использование в цифровой лаборатории «Архимед» карманного компьютера на базе Palm OS® – не самый удачный выбор со стороны разработчиков. Компьютеры Palm® предназначены для использования в качестве электронной «записной книжки». Их удобно брать с собой в поездки, ходить с ними на работу и т.д. Они хотя и имеют функцию синхронизации с настольным ПК, не совместимы с ним по формату графических файлов, файловой системе и т.п. Компьютер, использующийся в цифровой лаборатории должен работать в тесном контакте с настольным ПК. Автор статьи считает, что для этой цели намного лучше подошел бы PocketPC® с операционной системой от Microsoft® [41].

2. Достаточно высокая погрешность измерений [41]

3. Не синхронизированное сохранение данных: программа Imagi Probe 2.0 сохраняет данные произвольно, а не в папки, выбираемые экспериментатором [41].

4. Неудобства при работе с температурным датчиком: согласно идее разработчиков цифровой лаборатории «Архимед» температурный датчик необходимо целиком помещать в вещество, температуру которого мы хотим измерить. При этом возникает вопрос об измерении температуры газа в термодинамическом процессе. Ведь датчик должен быть соединен проводом с «Измерительным Интерфейсом». При этом необходимо будет нарушить герметизацию сосуда, а это испортит весь эксперимент. Так что при проведении термодинамических процессов приходится ограничиваться показаниями температуры воздуха рядом с исследуемым сосудом [41].

Несмотря на выделенные недостатки следует отметить, что цифровая лаборатория «Архимед» – это достаточно успешно используемая сегодня в практике обучения по физике, химии, биологии, экологии и пр. лаборатория. Учителями создаётся и опробуется целый ряд методик применения КПК на уроках. Институт новых технологий проводит конкурсы подобных методических разработок [3]; материалы по применению цифровых лабораторий «Архимед» стали все чаще появляться в трудах образовательных конференций и конгрессов и в публикациях прессы [5, 10, 15] (причем размещенный в Интернете отчет о проведении семинара «Новые технологии в образовании» [15] сопровождается видеоматериалами, демонстрирующими учебную работу с КПК). Наконец, Московский Институт Открытого Образования (МИОО, http://www.mioo.ru) организовал в 2004 г. в числе методических мероприятий для учителей физики начальный и базовый курсы по использованию цифровых лабораторий «Архимед» в учебном процессе, тем самым выводя тематику применения КПК в отечественной системе образования на «официально признанный» уровень.

Глава 2. методы исследования

2.1 Настройка работы и регистрация данных с помощью цифровой лаборатории «Архимед»

1. Запуск MultiLabCE.

Для запуска программы MultiLabCEвыберите команду Пуск → Программы → Наука →MultiLabCE.

2. Настройка датчиков.

· В меню Регистратор выберите команду Настройка.

· Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удалён, поэтому самостоятельно выбираем подключённые датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры и датчик рН.

· Откройте вкладку Частота и выберите частоту опроса: например, 1 замер в секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: например, 500.

3. Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.