Универсальная лабораторная установка для уроков физики, технологии и электротехники

Цели и задачи:

– Исследование практических заданий, выполняемых на занятиях по физике, электронике и технологии на данный момент.
– Выявление проблемы недостаточной заинтересованности учащихся при прохождении ряда тем, что связано с неудобством и неуниверсальностью лабораторного оборудования, которое используется на этих практических занятиях.
– Проектирование и сборка другого оборудования для применения на практических занятиях, а именно конструирование своей оригинальной лабораторной установки, которая бы решала выше названные проблемы.

В школах на уроках физики и технологии, учреждениях дополнительного образования (в кружках и объединениях технического творчества), а также учреждениях профессионального образования радиотехнического и электронного профиля ощущается недостаточность наглядно–демонстрационного лабораторного оборудования, при изучении ряда тем по разделам “электричество” и “электроника”, в следствие чего наблюдается недостаточный уровень усвоения учащимися материала.
Я подумал, что возможно решить данную проблему, сделав оригинальную установку для наглядно–демонстрационных и практических работ.

Перед тем как начать проектировать свою установку, я провёл исследование, используя теоретический метод:
– Рассмотрел тематические планы и методические рекомендации по вышеназванным разделам.
– Исследовал ряд лабораторного оборудования, которое сейчас применяется на занятиях.
– Подобрал оптимальное решение по изготовлению своей лабораторной установки – решил сделать её по модульному принципу.

Используя практический метод исследования на занятиях в объединении “Радиотехник”, был спроектирован окончательный вид оригинальной установки – жёсткая рамка для закрепления на неё пятнадцати отдельных модулей с деталями, которые могут свободно заменяться другими (из банка сменных модулей). Модули между собой соединяются перемычками с помощью зажимов типа “крокодил”.
В итоге проведённого мною исследования я спроектировал и собрал оригинальную установку для демонстрации работы и практической сборки довольно большого числа радиоэлектронных схем.

Этапы работы над проектом:

1. Рассмотрение тематических планов и методических рекомендаций по прохождению разделов “Электричество” и “Электроника”, выявление проблемных тем.
2. Изучение лабораторного оборудования.
3. Принятие решения о конструировании своей оригинальной лабораторной установки.
4. Выбор формы реализации данной установки с целью обеспечения практической части на максимально возможном количестве занятий (тем).
5. Проектирование и сборка лабораторной установки. Подготовка банка сменных модулей для неё.
6. Разработка эксплуатационной карты лабораторной установки (порядок её использования преподавателем и учениками).
7. Апробация установки на занятиях объединения “Радиотехник” Центра детского творчества “Содружество” города Костромы и объединения “Электроник” Костромского областного центра научно–технического творчества “Истоки”.

От уже существующего лабораторного оборудования установка отличается:
– жёсткостью закрепления используемых модулей, что обеспечивает удобство их соединения;
– неограниченностью количества работ, реализуемых на установке, так как недостающие для новой схемы модули всегда можно изготовить даже на занятиях по технологии, так как они имеют очень простую конфигурацию;
– лёгкостью повторения (тиражирования) установки с целью оборудования ей рабочего места каждого ученика.

Апробация установки на практических занятиях в объединениях технического творчества г. Костромы показала ее универсальность (возможность использования при прохождении целого ряда тем) и, как следствие, увеличение интереса учащихся к темам, при прохождении которых используется установка.

Возможное использование:

На уроках физики на ней можно выполнять работы связанные с электричеством и электроникой, например:

- работы по видам соединения резисторов (делители напряжения и тока)

- по соединению конденсаторов

- по сборке простейших электрических цепей и измерению их параметров приборами

- работы с транзисторами: усилитель по току, включение транзистора с общей базой, эмиттером, коллектором.

На уроках технологии:

- изготовление самой установки и модулей к ней. В школах с изучением раздела электротехники на уроках технологии на установке можно выполнять более сложные работы: автоматическое управление освещением, световые и звуковые эффекты на основе мультивибратора.

- при изготовлении соответствующих модулей (модуль со специальной панелью для установки микроконтроллера) и сборке на установке с использованием других модулей простейшего программатора установку можно использовать на уроках информатики при изучении программирования.

Видео использования:

http://video.mail.ru/mail/sanicn/_myvideo/2.html

Список литературы:

1. Сборник авторских образовательных программ – М.: 2000
2. Авторская образовательная программа “Радиотехническое конструирование” – Шестаков А. А.
3. Галкин В. И. Начинающему радиолюбителю.– Минск: Полымя, 1995.
4. Никитин В. А. Книга начинающего радиолюбителя.– М.: NT Press, 2005.
5. Никитин В. А. В помощь радиолюбителю №6.– М.: NT Press, 2005