Det här är en övning som skulle kunna kräva ganska mycket elektronikkunskaper hos både lärare och elever, men med AI-stöd går det lättare att genomföra.
Jag ville modernisera fysiklaborationer genom att introducera elektrisk mätteknik. Detta kan göras med kommersiella mätinstrument som kostar minst en tusenlapp styck, men det är mycket roligare om eleverna själva bygger sina egna instrument till en billigare kostnad. Komponenterna kan dessutom återanvändas i andra sammanhang.
Alla elevgrupper lyckades få fram ett fungerande mätinstrument, trots att de använde olika mätmetoder. Sedan genomfördes laborationen, där eleverna använde sina egna mätinstrument och mätte med stor noggrannhet. Detta gav eleverna en tillfredsställelse och en djupare förståelse för hur man kan förbättra fysikaliska experiment. Dessutom kunde mätningarna bli så precisa att eleverna kunde dra bättre slutsatser. Ett exempel är eleverna som varierade längden på snöret till pendeln och hade längderna 20, 30, 40 och 50 cm. När de pratade om resultaten tyckte de att det såg ut som en rät linje. Men när de testade en potensfunktion såg de att de hade x upphöjt till 0,48, vilket de kunde koppla till att svängningstiden verkar vara proportionell mot roten ur längden på snöret.
Mål: Eleverna ska kunna planera och bygga mätinstrument för att mäta fysikaliska storheter i olika situationer.
Lämpliga kurser: Teknik 2, Teknik specialisering, Konstruktion.
Centralt innehåll i Teknik 2:
- Mätteknik, till exempel principer för mätgivare och komponenter, mätning av olika storheter, användning och tolkning av resultat.
- Planering och genomförande av experimentella undersökningar samt hur mätdata inhämtas, analyseras och redovisas.
- Visualisering och analys av tekniska system och processer med hjälp av anpassad programvara.
Utvecklar följande förmågor;
- Förmåga att lösa tekniska problem.
- Förmåga att använda teknikvetenskapliga metoder, begrepp och teorier.
- Förmåga att använda modeller och verktyg som redskap för analys, beräkning, rimlighetsbedömning, dokumentation, presentation och information.
Uppgift: Planera mätinstrument för att mäta:
- Pendelns svängningstid
- Tyngd gungar i fjäder, harmonisk svängning
Frågor att besvara:
- Vilka fysikaliska storheter kan man mäta i varje situation?
- Vilka sensorer finns för detta?
- Hur kan man bygga prototyper, standardisera, dokumentera och produktifiera mätinstrumenten?
Arbetsprocess: Fråga agenten Leonardo om råd och instruktioner för hur du ska arbeta med uppgiften.
Tidsplan: Se till att du har tillräckligt med tid för att slutföra uppgiften och förbereda dig för presentationen. 2-4 lektioner kan vara lagom beroende på förkunskaper.
Krav: Bygg prototyper, standardisera, dokumentera och produktifiera mätinstrumenten enligt instruktioner från Leonardo .
Presentation: Presentera ditt arbete och dina resultat för klassen och läraren.
Tips: Fråga Leonardo om råd om du är osäker på något eller behöver hjälp med uppgiften.