Практикум по физике (стр. 3 )

К сожалению, пока (октябрь 2010) не организован единый открытый удобный сайт, где желающие могли бы поместить и скачать описания работ, оставить комментарии к каждой из них, задать вопросы и обменяться опытом.

В англоязычном Интернете тоже не удалось найти подобных материалов, там, как водится, предлагают купить методички.

ЗАЧЕМ Я НАПИСАЛ РУКОВОДСТВА ДЛЯ НЕКОТОРЫХ РАБОТ

Потому что по теме "Газы" работ в методичке для "NOVA" нет.

Потому что, когда я давал детям описания из методички к NOVA, ребята испытывали слишком много проблем при выполнении работ, а также не получали разумных результатов.

Потому что в тех описаниях, что есть в книгах или на сайтах, далеко не всегда видна физика явления, часто непонятно, зачем делаем то и это, школьники испытывают трудности из-за методических недочетов, да и язык казенный…

За этими описаниями работ стоит три года физпрактикума с учащимися класса 179. Хочу выразить признательность ребятам, выполнявшим неотлаженные работы и сталкивавшимися с многочисленными трудностями - именно выявленные проблемы помогли найти более прямой путь к получению красивых научных результатов.

Особая благодарность Сергею Дмитриевичу Варламову за множество ценных идей и редактирование этого сборника.

КОМПЬЮТЕРЫ NOVA-5000 И ПРОГРАММА MULTILAB.

ПРОБЛЕМЫ В РАБОТЕ И СПОСОБЫ СПРАВЛЯТЬСЯ С НИМИ. ОБОБЩЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ОПЫТА.

Обычно лаборатория работает и радует учащихся интересными результатами. Но не все так хорошо с компьютерами и датчиками, как хотелось бы. Есть ряд проблем, отнимающих существенное время при выполнении работ:

1. Компьютеры NOVA-5000 SX (Ver 02.09), к сожалению, весьма ненадёжны и часто выходят из строя.

ПОДРОБНЕЕ:

Из сорока новых проверенных (далеко не на всех режимах) компьютеров нашей школы на семи из них сразу обнаружились проблемы с запуском программы "Multilab" или с подключением принтера и внешних устройств.

Из 32 компьютеров NOVA-5000 SX (Ver 02.09) за два года работы:

4- сгорели, на 8- не запускается система, на 2- не работает Multilab, на 6 - Multilab запускается, но отчаянно "глючит", 1- не работает с внешними устройствами 1- страшно свистит, 1- не показывает изображения (белый экран), 1- не работает кнопка выключения, 1- тормозит так, что работа с ним невозможна, 8- работают нормально, но вот надолго ли?

СОВЕТЫ:

- Не пугайтесь. Это нормально. И это не ваша вина.

- Иногда удаётся восстановить заводские установки или перезагрузить систему. (Новая версия системы на старый компьютер не устанавливается.)

- Компьютеры в школах - на гарантии сроком два года. Отправьте факс от школы в службу ремонта вычислительной техники (, г. Москва), приедут специалисты и через месяц вернут Ваш компьютер, возможно, с улучшенной "начинкой".

- Будьте очень внимательны с кабелями (подробнее - ниже) – это одна из частых причин выхода компьютеров из строя.

- Необходимо пронумеровать все имеющиеся компьютеры и организовать в специальный журнал для записи выявленных неисправностей и сбоев программы для каждого компьютера.

- Надо откладывать неисправные компьютеры, кабели и датчики в отдельный ящик.

Неисправное оборудование надо сразу пометить, прикрепить бирку с указанием неисправности. При этом стоит убедиться, что проблема вызвана компьютером, а не неправильными действиями учащихся с ним.

- При выполнении работ на NOVA-5000 следует сразу сохранять полученные ценные экспериментальные результаты в файл (а особо важные - на "флешку".)

2. На NOVА-5000 и датчиках установлены крайне неудачные разъёмы для подключения кабелей, связывающих компьютер с датчиками. Неаккуратное подсоединение кабеля легко приводит к изгибу и замыканию его штырьков, а затем "сгорают" порты всех компьютеров, в которые этот кабель включают.

СОВЕТЫ:

- ПЕРЕД ВКЛЮЧЕНИЕМ ЛЮБОГО КАБЕЛЯ В КОМПЬЮТЕР ИЛИ В ДАТЧИК УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ШТЫРЬКИ РАЗЪЁМА НЕ ПОГНУТЫ И НЕ ЗАМКНУТЫ.

Кабели "с замкнутыми ножками", которые пытались вставлять в компьютер в неправильном положении, впоследствии сжигают порты компьютеров!

- Если у группы экспериментаторов не работает компьютер, проверьте в первую очередь кабели подсоединения датчиков. Пока не проверен кабель, не давайте экспериментаторам другой компьютер, а то они сожгут и его.

- Предупредите об особенностях разъёмов всех учащихся.

- Можно также отметить краской на кабелях и на компьютерах верное положение разъёма при его включении в компьютер.

3. NOVA-5000 SX "медленна" и имеет весьма ограниченные возможности по сравнению с современными и даже устаревшими ноутбуками и "нетбуками" (и при этом она дороже ноутбука!)

СОВЕТЫ:

B настоящее время можно обойтись вообще без NOVA-5000 - существует блок USBLink для согласования датчиков с обычным ноутбуком. Это позволяет справиться со многими (но далеко не всеми!) проблемами. Значительно повышаются разрешенные частоты записи данных, улучшается быстродействие и наглядность, меньше проблем с обработкой и распечаткой результатов.

4. Часто, особенно при сложной обработке данных, компьютер или MULTILAB "виснет" в самый неподходящий момент, иногда "глючат" (в ответ на правильное действие не дают стабильного правильного результата).

СОВЕТЫ:

- При выполнении работ на NOVA-5000 следует сразу сохранять полученные ценные экспериментальные результаты в файл (а особо важные - на "флешку".)

- Если с лабораторией "Архимед" происходят странные вещи – это, к сожалению, обычное явление. Относитесь к "Архимеду" как к "не вполне управляемой" системе. Просто двигайтесь в нужном направлении и у вас всё получится (кроме того, что не работает в принципе, такие вещи также случаются.).

- Перезагрузите "Multilab" или компьютер.

- Замените компьютер.

- Используйте USBlink вместо NOVA-5000.

- Используйте для обработки данных обычный компьютере или "нетбук", установив на него программу "Multilab для Windows", которой не присущи многие недостатки сокращённой версии, установленной на NOVA-5000. Перенести данные на компьютер нетрудно через "флешку".

- Знайте, что нередко результат опыта нестабилен или неверно записывается из-за проблем компьютера, а не потому, что Ваш опыт "не работает".

Например, если подключить цепь с датчиками тока и напряжения к блоку питания (тому, который "для учителя"), почти наверняка результаты получатся нестабильными - вы увидите непонятные пульсации напряжения со значительными амплитудами. А с батарейками всё прекрасно получается.

- Одновременное подключение многих датчиков и использование высоких частот записи является дополнительной нагрузкой для "Архимеда" и иногда приводит к нестабильной работе.

Если одновременно подключить к "NOVA-5000" датчик тока и три датчика напряжения для изучения напряжений на элементах RLC цепочки, установить максимально возможную частоту записи (а без этого не увидеть "красивых" графиков), а после опыта провести обработку данных (интегрирование тока, сложение графиков напряжений на элементах цепи) – лаборатория, скорее всего, не оправдает Ваших ожиданий.

5. Компьютеры NOVA-5000 упорно "не дружат" со многими принтерами, включая заявленные с поддержкой PCL, а установить нужный драйвер невозможно. (Наши программисты многократно пытались сделать это, затем мы обратились в службу поддержки фирмы fourier и узнали, что нужных драйверов не существует)

СОВЕТЫ:

- Найдите в школе разные принтеры и попробуйте, будут ли они работать с NOVA-5000. Например, принтер HP1022 работает, а HP1020-нет.

- Установите Multilab на обычный компьютер и переносите данные через "флешку" или по беспроводной сети (последнее мы не пробовали). При этом настройки и масштабы графиков будут сбиваться!

6. Невозможно обновить программное обеспечение для NOVA 5000.

СОВЕТЫ:

- переходите на USBlink.

- Экспортируйте результаты в Excel и обрабатывайте их там.

7. Программа "Multilab" для NOVA5000, часто даёт сбои, временами "выполняет недопустимую операцию" делает не то действие, которое требуется.

В Multilab плохо работает Мастер анализа.

Даже простые действия типа умножения функции на число могут быть выполнены неверно. А при логарифмировании или аппроксимации полученной зависимости экспонентой часто возникают проблемы ( полученный график неверен) (как на NOVA-5000, так и на компьютере), устранить проблему не удаётся.

СОВЕТЫ:

- Иногда помогает перезагрузка программы, также всегда следует сразу сохранять ценные файлы.

- Один из возможных путей - экспорт таблицы из Multilab в Excel и дальнейшая обработка данных в Excel.

- Используйте для обработки данных обычный компьютере или "нетбук", установив на него программу "Multilab для Windows", которой не присущи многие недостатки сокращённой версии, установленной на NOVA-5000. Перенести данные на компьютер нетрудно через "флешку".

Однако и Multulab для Windows РС (как версия 1.4.14 от 2006 года, так и самая новая версия 1.5, (2010)) также даёт досадные сбои, и тоже очень плохо автоматически масштабирует графики.

8. Программа "Multilab", включая версию 1.5 для Windows от 01.01.2001 отвратительно масштабирует графики в автоматическом режиме. Она "не умеет" подбирать масштаб так, чтобы график занимал почти всё поле, не может подбирать нужное количество "клеточек" на оси, часто выводит "неудобные" числа на графики.

Программа не имеет опции автоматического отображения нескольких графиков в одинаковых масштабах, что затрудняет их сравнение.

СОВЕТЫ:

- Требуйте от учащихся задавать правильные масштабы "вручную". По-настоящему "красивые" графики не получатся, но нетрудно сделать, чтобы график занимал почти всё поле.

- Иногда при "ручном" масштабировании бывают сбои. Удобнее обрабатывать сложные графики это не на NOVA-5000, а на персональном компьютере.