Obwód PASCO na ZPE

Cyfrowo, znaczy szybciej i dokładniej

Urządzenia PASCO w e-podręcznikach na Zintegrowanej Platformie Edukacyjnej Ministerstwa Edukacji i Nauki

Wykorzystanie urządzeń cyfrowych do przeprowadzania doświadczeń przyrodniczych w szkole nie jest tylko modą lub opcją alternatywną do eksperymentów tradycyjnych, ale po prostu koniecznością.

Uzasadnię to na przykładzie z dziedziny fizyki.
Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej elementu obwodu przeprowadza się w celu zbadania jego właściwości i możliwości zastosowania. To bardzo przydatna w technice procedura i pewnie dlatego znalazła się w podstawie programowej z fizyki dla liceum ogólnokształcącego i technikum.

Aby ją wykonać, trzeba zbudować układ elektryczny taki, jak na rysunku (badaniu poddawana jest tu żarówka, ale może to być inny, nawet bardzo skomplikowany element). Postępując tradycyjnie, należy wielokrotnie wykonać sekwencję kroków: zmienić napięcie zasilacza, odczytać wskazania woltomierza i amperomierza, nanieść punkt pomiarowy na wykres itd. Można obejrzeć to na filmie w e-materiale „Jak doświadczalnie wyznaczyć charakterystykę prądowo‑napięciową elementu obwodu?” zamieszczonym na Zintegrowanej Platformie Edukacyjnej Ministerstwa Edukacji i Nauki. Zwróćmy uwagę na to, że na filmie wykres „rysuje się sam”, ale w rzeczywistości należy wykonać go ręcznie lub wpisując dane do odpowiedniej aplikacji komputerowej.

Wykonanie pełnej charakterystyki prądowo-napięciowej w ten sposób jest żmudne i czasochłonne. Warto, by uczniowie zapoznali się z nim, by zrozumieć istotę procesu, ale jeśli mieliby wykonywać takie doświadczenie na lekcji – to chyba szkoda marnować czas i niszczyć młodzieńczy zapał do fizyki nudną i długotrwałą procedurą, która rozwijałaby wyłącznie ich cierpliwość.

Warto więc postąpić inaczej, w sposób opisany w materiale e-podręczników MEiN „Badanie charakterystyki prądowo-napięciowej żarówek”

W podrozdziale „Zintegrowane układy pomiarowe” opisano procedurę wykonania tego doświadczenia, a na Rys. 4. widać układ pomiarowy PASCO, który należy wykorzystać.

Zamieszczony obok film jest relacją z przebiegu doświadczenia. Sprawdźcie, czy rzeczywiście trwa ono 10 sekund, tak jak stwierdzono to w e-podręczniku. Do nakręcenia filmu wykorzystano gotowe doświadczenie PASCO „Prawo Ohma(do otwarcia pliku doświadczenia potrzeby jest program SPARKvue, który można pobrać bezpłatnie na urządzenia mobilne).

Oglądając film, zwróćcie uwagę na kształt krzywej charakterystyki żarówki. Ma ona nieco inny przebieg niż ten znany z podręczników. Czy to wada urządzeń pomiarowych? Po raz kolejny przekonałem się, że – NIE. Jeśli wyniki doświadczalne nie zgadzają się z przewidywaniami teoretycznymi, nie mogę zrzucać winy na urządzenia, tylko poszukać przyczyny. Sprawdziłem, że ten sam układ użyty do zbadania charakterystyki opornika ma idealnie liniowy przebieg.

Na koniec, jak zawsze – podkreślam, że doświadczenia cyfrowe trzeba najpierw zrozumieć, a potem wykonywać. Uczniowie muszą zacząć od tego, by poznać schemat układu pomiarowego i przeanalizować postępowanie „na piechotę”, opisane w pierwszym z przytoczonych materiałów z platformy edukacyjnej MEiN. Dopiero potem mogą (i powinni) przeprowadzić doświadczenie nowocześnie, czyli wykorzystać urządzenia cyfrowe i komputer, by zrobiły za nich to, co uczniowie już rozumieją – tyle, że wielokrotnie szybciej i dokładniej.

Czy przekonałem Was do korzystania do doświadczeń na lekcjach z urządzeń cyfrowych? Po więcej informacji zapraszam na stronę Dlaczego PASO?

Tomasz Sobiepan

Udostępnij: