Цифровая лаборатория что это

14.01.202303.03.2023 admin 0 Comments

Что такое цифровая лабораториия? Как выбрать цифровую лабораторию для школы, на что обратить внимание при покупке, сравнение различных ЦЛ

Цифровая (компьютерная) лаборатория (ЦЛ) — комплект учебного оборудования, включающий измерительный блок, интерфейс которого позволяет обеспечивать связь с компьютером, и датчики, регистрирующие значения различных физических величин: температуры, pH водного раствора, электропроводности, давления, влажности и др.

ЦЛ используются в учебном процессе для практических занятий и лабораторных опытов на уроках предметов естественнонаучного цикла, для организации исследовательских практикумов, учебных исследовательских проектов, как в классе, так и в походных условиях. Они обеспечивают автоматизированный сбор и обработку данных, позволяют отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов, способны измерять быстроизменяющиеся величины с частотой до 100 Гц. Результаты экспериментов могут сохраняться в реальном масштабе времени и воспроизводиться синхронно с их видеозаписью.

ЦЛ обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными средствами проведения школьного эксперимента:

Использование компьютерных технологий облегчает математическую обработку экспериментальных данных: устраняет «шум», аппроксимирует, представляет их в линеаризованных координатах, устанавливает параметры выявленной зависимости. Упрощается процедура построения калибровочных графиков.

Автор статьи демонстрирует опыты с использованием цифровой лаборатории

В процессе учебной деятельности с ЦЛ у школьников формируются представления о современных формах и базовых методах физико-химического анализа, развиваются умения работать с нетекстовыми источниками информации. Такой подход в полной мере соответствует задачам, определяемым ФГОС, который предполагает приоритет развития у учащихся широкого комплекса общих учебных и предметных умений, овладение способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.

В настоящее время на рынке учебного оборудования доступны ЦЛ как российских, так и зарубежных производителей:

Источник

Что такое цифровая лаборатория?

Сегодня нашу жизнь практически невозможно представить без информационных технологий. Все они уже давно используются практически во всех сферах жизнедеятельности. Так и в учебном процессе уже невозможно представить, как мы обходились без них раньше.

В современных школах стремительную популярность набирают, так называемые, цифровые технологии, которые успешно приобщают молодое поколение к творчеству и исследованиям.

Цифровая лаборатория: цели использования

Такое устройство представляет собой помощника для проведения различных презентаций, исследовательских проектов, лабораторных работ. «Умная» лаборатория состоит из:

В совокупности все это создает мощный и удобный в использовании прибор, который существенно упрощает процесс обучения, как для учеников, так и для самих преподавателей.

Какими бывают цифровые лаборатории?

Существует два вида лабораторий, с которыми вы можете ознакомиться здесь http://vdex.ru/shop/interaktivnoe-oborudovanie/tsifrovye-laboratorii/

Исследования показали, что цифровые лаборатории существенно облегчают понимание физических, химических и биологических явлений и помогают ученикам прочно и быстро освоить необходимый материал.

Есть ли результат?

Учителя современных школ уже отметили значимость цифровых лабораторий. По их словам, благодаря использованию такого оборудования, ученики стали проявлять больший интерес к учебе, что заметно отражается на их успеваемости.

Источник

Обзор цифровых лабораторий

Цифровая лаборатория— это, как правило, комплект оборудования, включающий:

Цифровые лаборатории используются в учебном процессе для практических занятий и лабораторных опытов на уроках предметов естественнонаучного цикла, для организации исследовательских практикумов, учебных исследовательских проектов, как в классе, так и в походных условиях. Они обеспечивают автоматизированный сбор и обработку данных, позволяют отображать ход эксперимента в виде графиков, таблиц, показаний приборов. Результаты экспериментов могут сохраняться в реальном масштабе времени и анализироваться в последствии. На Российском рынке есть достаточно много предложений как от российских, так и иностранных производителей. Отличаются лаборатории количеством доступных датчиков, способом их подключения и разумеется ценой.

В процессе учебной деятельности с цифровыми лабораториями у школьников формируются представления о современных формах и базовых методах физико-химического анализа, развиваются умения работать с нетекстовыми источниками информации. Такой подход в полной мере соответствует задачам, определяемым ФГОС, который предполагает приоритет развития у учащихся широкого комплекса общих учебных и предметных умений, овладение способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.

Цифровые лаборатории L-микро®

Выпускаемое сейчас оборудование серии L-микро® представляет собой единую экспериментальную среду, объединяющую демонстрационное оборудование и наборы для лабораторных работ и практикума. Производство Россия.

Его ядром является персональный компьютер с измерительным блоком. Для проведения измерений служат датчики физических величин, которые подключаются к измерительному блоку. Цифровая лаборатория L-микро® состоит из измерительного прибора и комплекта датчиков.

К каждому измерительному прибору могут подключаться одновременно два цифровых датчика.

Комплект предназначен для комплексного решения проблемы лабораторного практикума, обязательного при профильном и углубленном уровнях изучения физики. Набор разработан с учетом следующих принципов:
а) Для удобства проведения и организации практикума оборудование скомплектовано по принципу «класс-комплект»;
б) Отбор лабораторных исследований выполнен на основе анализа примерных программ и учебников, включенных в Федеральные каталоги и поэтому комплекты можно использовать вне зависимости от учебника, по которому изучается физика;
в) Комплексное использование средств измерения: аналоговых и цифровых приборов, компьютерная измерительная система на основе датчиков цифровой лаборатории.

Система датчиков выстроена так, что учитель имеет возможность изменять в соответствии с собственной педагогической технологией число лабораторных работ с использованием компьютерных средств измерения.

Лаборатория выполнена в виде отдельных модулей, из которых могут собираться различные экспериментальные установки. Это оборудование достаточно простое, программа на компьютер устанавливается достаточно легко, у нее минимум настроек. Подключение блока к компьютеру, а к блоку нужного датчика не составит труда. Все что нужно для начала работы –это нажать «пуск» и следить за графиком измерений.

Для работы потребуется нетбук, ноутбук или персональный компьютер.

Цифровые лаборатории «Наураша».

В состав детской цифровой лаборатории входят 8 модулей (лотков), каждый из которых посвящен отдельной теме:

— температура,

В каждый модуль (лоток) входит цифровой датчик в виде «Божьей коровки» и необходимое оборудование.

Лаборатория содержит методическое пособие для педагога и программное обеспечение.

Розничная цена лаборатории из 8 модулей (лотков) составляет 81 920 руб., при этом цена методического пособия «Наураша в стране Наурандии» (500 руб.) и программного обеспечения (1500 руб.) входят в стоимость. Розничная цена лаборатории из 8 модулей (лотков) вместе со стойкой для хранения составляет 92 840 руб.

Эти лаборатории ориентированы на детей детсадовского и младшего школьного возраста. Мультипликационный герой Наураша помогает маленькому исследователю с помощью настоящих датчиков познакомиться с различными явлениями в игровой увлекательной форме.

Области знаний: окружающий мир, безопасность жизнедеятельности, начало робототехники. Современные дети очень рано приобщаются к компьютерной технике и совершенно естественно воспринимают ее как интересного игрового партнера, со всеми плюсами и минусами виртуального общения. Особенностью данного продукта является то, что, используя реальные датчики, подключаемые к компьютеру, мы делаем игру живой по-настоящему, когда ребенок исследует реальный, а не виртуальный мир. При этом Наураша, мультипликационный герой, общается с ребенком, рассказывая о различных явлениях, советует, как лучше провести опыт и живо реагирует на действия маленького экспериментатора, делая остроумные замечания и комментарии.

Разработчик ООО «Научные развлечения».

Цифровые лаборатории «Архимед».

Результат совместной работы Института новых технологий и компании Fourier Systems (Израиль). Представляет собой регистратор, соединительные кабели и набор датчиков. Регистратор USBLink предназначен для работы с программным обеспечением MultiLab.

Мультимедийные возможности программы, позволяют сопровождать полученные данные синхронизированными видео- и аудиоматериалами в формате график (или прибор, или гистограмма)+таблица+фильм. управление регистрацией данных простое и интуитивно понятное. MultiLab имеет полную совместимость с такими программными приложениями, как WORD и EXCEL. Особый интерес в составе ПО MultiLab для образовательного процесса на уроке физики представляет видеоанализатор движения, который способен преобразовывать видеозапись любого движения в набор данных.

Последние версии регистраторов TriLink (работающих также совместно с КПК Palm Tungsten E2) или NOVA5000 отвечают требованиям автономной мобильной лаборатории и являются, по сути, самостоятельными компьютерами со своим источником питания, памятью, операционной системой и пользовательским интерфейсом, позволяя при этом осуществлять при желании полную синхронизацию с настольным компьютером или подключать к нему в качестве лишь регистраторов с целью получить более мощные возможности для анализа и обработки данных

NOVA 5000 специализированный портативный компьютер компании Fourier Systems, со встроенным регистратором данных – компьютер для естественнонаучного кабинета. Nova5000 весит всего лишь 1100 г, ученики могут носить его в портфеле или специальной сумке, брать на экскурсии, в поход, домой. Nova5000 включает встроенный регистратор данных Fourier Systems, программу MultiLab для управления экспериментом и обработки полученных данных, программу LanSchool для управления компьютерным классом. Также дополнительно имеется пакет полезных программ для образовательного процесса на уроке физики, например, встроенный инженерный калькулятор, редактор текста, таблиц, плеер мультимедийных презентаций, диктофон и пр. Windows-CE 5.0 – привычен и удобен для учителей и учеников и поставляется в комплекте с программным обеспечением, родственным Microsoft Office для настольного компьютера.

Также пользователи Nova5000 в зависимости от версии компьютера, имеют возможность поработать с программой LanSchool – для управления компьютерным классом. Lanschool открывает новые возможности организации лабораторных работ! Учитель может:

-видеть на экране своего компьютера все ученические экраны одновременно;

-демонстрировать всем свой учительский экран или экран любого ученика;

-удаленно управлять компьютером любого ученика;

-наблюдать за всеми действиями ученика, получать отчет о всех его действиях на компьютере;

-организовать конференцию, голосование (опрос), вести индивидуальную беседу

Nova5000 имеет также встроенный Ethernet port – для подсоединения к школьной локальной сети и сети Интернет. Учительская Nova5000 чаще всего имеет разъем для подключения мультимедийного проектора. Большой сенсорный LCD монитор 7” Nova5000 позволяет работать без мыши и клавиатуры. Также имеется возможность подключения внешних устройств: карт памяти, WiFi и Bluetooth адаптеров, мыши, клавиатуры. При правильной эксплуатации аккумуляторов Nova5000 хватает на весь учебный день.

В самой последней версии цифровой лаборатории Архимед 4.0 – принципиально новый регистратор данных USBLink. За сравнительно небольшие деньги пользователь получает устройство, которое способно автоматически определять датчики и производить замеры с частотой до 10 000 замеров в секунду. В USBLink – «ничего лишнего» – на вид это маленькая коробочка-переходник между датчиками и компьютером. Подсоединив USBLink к своему компьютеру в классе или дома – можно получить полноценную цифровую естественнонаучную лабораторию. USBLink – это простое многофункциональное устройство типа «plug-n-play» с 4 портами, к которым можно подключать до 8 датчиков одновременно и USB портом для подключения к компьютеру.

Основные достоинства регистратора USBLink:

• Подключение «plug-n-play»

• Высокая скорость регистрации данных – до 10 000 замеров в секунду

• Возможность одновременной регистрации данных от 8 датчиков

• Автоматическое определение датчиков

• Питание от любого USB порта компьютера

• Совместимость с программным обеспечением MultiLab

В современном комплекте цифровой лаборатории Архимед 4.0:

• Регистратор данных USBLink

• Набор датчиков по физике (индивидуальный для конкретной школы или региона как по составу, так и по количеству комплектов)

• Программное обеспечение MultiLab для настольного компьютера

• Справочное пособие и лабораторный практикум с описанием учебных экспериментов

Разработчик и производитель Fourier systems, Израиль. www.fourier-sys.com

Цифровые лаборатории ЛабДиск

В мобильной естественно-научной лаборатории ЛабДиск ГЛОМИР с мультисенсорным регистратором данных даже младшие школьники могут быстро провести эксперимент и получить реальный результат. Вся лаборатория умещается на ладони, с ней можно отправиться в лес, на экскурсию, в поход.

Дружественный интерфейс регистратора на основе пиктограмм с отдельными кнопками для каждого встроенного датчика, понятен даже самым младшим школьникам. Компьютерная программа даст им готовый материал для анализа – таблицу или график, получить который самостоятельно они смогут только с большим трудом и с помощью взрослого, а информация, полученная с экрана компьютера, сама инициирует обсуждение и анализ результатов.

Главная особенность ЛабДиска – минимум действий:

— не требуется действий по подключению и настройке датчиков – основной набор датчиков встроен в ЛабДиск

— запись показаний датчиков начинается сразу после нажатия одной-единственной кнопки на его корпусе

— для просмотра показаний какого-либо датчика во время эксперимента также требуется только одно нажатие кнопки – той, на которой изображен понятный и легко запоминающийся символ этого датчика

В комплекте лаборатории:

— регистратор данных ЛабДиск ГЛОМИР (со встроенными датчиками, модулем беспроводной связи и GPS-приемником)

— компакт-диск с программным обеспечением

— зарядное устройство и кабель USB

Регистратор данных ЛабДиск включает в себя графический дисплей, встроенные датчики, набор управляющих кнопок, аккумулятор на 150 часов работы. Внутренняя память рассчитана на хранение до 100 000 замеров. Контрастный экран устраняет проблемы чтения показаний при ярком солнечном свете.

ЛабДиск (LabDisc) ХИМИЯ I.Мобильная естественно-научная лаборатория. 79 710 руб

В помещении регистратор данных напрямую подсоединяется к компьютеру кабелем USB или посредством беспроводного соединения Bluetooth. При этом ЛабДиск может работать и как просто интерфейс датчиков, передавая измерения на компьютер в режиме реального времени. При проведении эксперимента под управлением настольного компьютера показания датчиков можно отображать практически любым способом – на циферблате, в виде столбчатой диаграммы, на цветной шкале, на графике, на цифровом табло, в виде таблицы.

Полученные данные учащиеся могут сопровождать текстовыми комментариями и иллюстрациями, результаты эксперимента можно экспортировать в редакторы Excel и Word. Все эти функции будут полезны и удобны для учителя.

Если целью эксперимента является определение параметров окружающей среды в различных точках местности, можно воспользоваться функцией нанесения координат ЛабДиска на карту Google. Программа GlobiLab наносит на карту Google показания встроенного датчика GPS, которые, в свою очередь, связаны с данными проведенных в этой точке экспериментов.

Цифровые лаборатории EINSTEIN

Полноценные цифровые естественно-научные лаборатории, которые могут работать как с обычными компьютерами на Windows, OSX и Linux, так и с планшетными компьютерами с Android и iOS. Позволяют проводить естественно-научные эксперименты как в помещении школы, так и за ее пределами, демонстрировать эксперимент всему классу, подключившись к мультимедийному проектору.

В комплекте цифровых лабораторий: регистратор данных со встроенными датчиками, набор внешних датчиков, программное обеспечение MiLab и MultiLab, справочно-методические материалы.

Цифровые лаборатории на базе планшетного регистратора данных еinstein™Tablet и еinstein™Tablet +

— Одновременно регистрируют данные, поступающие с 11\16 датчиков.

— Производят до 100 000 измерений в секунду.

— Передают данные посредством беспроводных соединений.

— Поддерживают разнообразные форматы файлов.Цифровая лаборатория еinstein™ LabMate+

Регистратор данных einstein LabMate+ превращает в полноценную цифровую естественно-научную лабораторию любой компьютер, планшет или смартфон.

Полезное дополнение — мобильная станция для хранения, централизованной зарядки и синхронизации одновременно до 32 планшетных устройств.

Версия регистратора без встроенных датчиков (еinstein™ Tablet позволяет одновременно работать только с 8 датчиками. Всего в комплект лаборатории может входить до 65 датчиков различного назначения.

Цифровая лаборатория еinstein™ LabMate+

-LabMate подключается к устройствам на базе Windows, Mac, Android, iOS.

-100 000 измерений в секунду. 6 встроенных датчиков.

-Разъемы для подключения 8 внешних датчиков.

-Можно одновременно получать данные с 8\14 датчиков.

Модели мобильных лабораторий, разрабатываемые для отдельных предметов естественно-научного цикла основной и старшей школы (Физика, Биология, Химия, География), комплектуются наборами датчиков (см. ниже), исходя из конкретных предметных требований.

В состав каждой специализированной лаборатории входит пособие для учителя с описанием лабораторных и практических работ.

Стоимость регистратора EinsteinLabMate+ 22800 руб.

Цифровая лаборатория EINSTEIN, для проведения научных экспериментов по физике. Комплект на 1-2 учеников. 130930 руб.

Цифровая лаборатория EINSTEIN, для проведения научных экспериментов по химии. Комплект на 1-2 учеников 251870 руб.

Мобильная станция для подзарядки

Мобильная станция для хранения, централизованной зарядки и синхронизации одновременно до 32 устройств. Можно подзаряжать любые планшеты, используя USB порт.

Цифровая лаборатория einstein позволяет сформировать лаборатории, удовлетворяющие педагогическим задачам каждого учителя: Биология, Химия, Физика, Математика, География, Человек, Электричество и магнетизм, Экология, Окружающий мир. Используя различные цифровые датчики, можно проводить широкий спектр исследований, демонстрационных и лабораторных работ, а также осуществлять научно-исследовательские проекты, способствующие решению и освоению межпредметных задач.

Цифровые лаборатории einstein могут быть оснащены любым из 65 датчиков

Производитель Fourier Systems Ltd Израиль

Цифровые лаборатории SenseDisc

Каждая из комплектаций имеет в своей основе специализированное программное обеспечение Sense Disc iLab для ОС Windows/ Android/ iOS (iPad)/ Standalone (работы в автономном режиме), а также определенный набор датчиков, позволяющих тестировать практически все физические, химические и биологические данные, пригодные для наглядного преподавания в начальной и средней школах, колледжах

Для тех педагогов, кому недостаточно стандартных датчиков в комплекте, представлен широкий выбор дополнительных датчиков. Все датчики совместимы с любым из пяти комплексов.

Базовая комплектация

Предназначена для самых первых и наиболее наглядных научных изысканий. Оснащенная беспроводным соединением и модулями микро-датчиков, она позволяет создать исчерпывающую беспроводную среду для проведения учащимися своих первых научных опытов.