Naponta frissülő tervezőnaptár! Kövesse figyelemmel!
Főooldal
UT-2015-0004

UT-2015-0004

Az ösztöndíjat 2 tanuló (Csajkos Bence 12.F, Veres József 12.F) kapta az adott pályázat esetében. Pályázatunkban a tanulók eszköz és programfejlesztést végeztek fizikai mérésekhez. A pályázatot Csatári László tanár úr készítette.

A kutatási program címe: Eszköz és programfejlesztés fizikai mérésekhez

Célunk, hogy a fizika és a műszaki tudományok – különösen az informatika és az elektronika – iránt érdeklődő diákok számára lehetőséget teremtsünk a saját kezű alkotás örömének megismerésére. A program keretén belül tanulóink motiválása, a bennük szunnyadó kreativitás kibontakoztatása, a saját kezű alkotás örömének a megismertetése volt a cél.

A jól képzett műszaki ember keresett, megélhetése biztosított. A természettudományok ismerete – akár alkalmazói, felhasználói szinten – szinte alapkövetelmény. Minden tanuló zsebében ott lapul az okostelefon, többüknél tablet, netbook váltja fel a füzetet. De miért ne lehetne ezeket az eszközöket a játékon kívül “hasznos” dologra is használni?

A fizika órák “száraz” képletei mellé lehetőséget kínáltunk a testközeli fizika megismerésére, a kísérletek nem szimulációs programmal való, nem videón felevett, internetről letöltött megtekintésére, hanem azoknak tényleges elvégzésére. Hiszen a saját bőrön tapasztalást még a mai modern korban sem múlja felül semmi.

Pályázatunk által nyert eszközökkel az iskolában évek óta működő tehetséggondozás olyan eszközökkel egészült ki, melynek során tanulóink megismerkedhettek a jelen kor kihívásainak megfelelő, mégis könnyen használható, a kreativitást fejlesztő eszközzel – az Arduino-val.

A megvásárolt fejlesztő készlet az alappanellel együtt számtalan ötlet megvalósítását tette lehetővé. Mindkét diák saját laptoppal végezhette a fejlesztéseket. A megvásárolt alkatrészekből saját tervezéssel és gyártással előállított szenzorok segítségével történtek a mérések.

Célunk volt két tantárgyat – az informatikát és a fizikát – közelebb hozni. Az Arduino egy olyan hardvereszköz, melyet egyszerűen fel lehet programozni és a hozzá kapcsolt szenzorokkal – akár tudományos igényű – méréseket végezni. Pályázatunk során ezeket a feladatokat sikerült megvalósítani. A Debreceni Egyetem Fizika Intézetében tett látogatás alkalmával sok ötletet merítettek, hogyan lehet az egyszerű eszközt tudományos céllal felhasználni. Nagy öröm volt összehasonlítani a professzionális és a saját gyártású eszközöket.

A mérések során nem elég csak mérni, tudni kell annak elméleti hátterét is. A mentorált diákok saját maguk néztek utána az elméleti háttérnek, így megtanulták használni a szakirodalmat. Mivel a kutatás során nem kimondottan fizikával találkoztak tanulóink, így leküzdötték a tantárgy iránti ellenállásukat. A kutatómunka során természetesen a matematikai képességeik is fejlődtek, hiszen a képletek megalkotásánál, a grafikonok értelmezésénél ezt is használták.

Mivel egy kutatómunka nem lehet öncélú, így a projekt során megalkotott dolgokról három kiadvány is elkészült. Ezen kiadványok egyike egy komplex időjárás-állomás megalkotásáról szól, mely több tudományterületet is felölel. Ezen munka részletesen leírja az elméleti háttért, valamint segítséget ad az utánépíteni szándékozók számára. A másik két munkában részletesen bemutatják az eszköz használatát, programozását, valamint fizikai mérésekhez kész feladatot adnak. A munkák során diákjaink megtanulták a cikkírás folyamatát, a források használatát, a helyes hivatkozásokat.

Csajkos Bence nagyon kreatív, jó gondolkodású. Figyelme kicsit szétszórt. Cél volt, hogy megtanuljon a feladatra koncentrálni, legyen képes utána nézni az elméleti háttérnek. A munka során mindkét kitűzött célt sikerült megvalósítani. Jól használta a szakirodalmat, megtanult a feladatra koncentrálni.

Veres József pályaválasztása iránya a műszaki területre irányul. Cél volt e kutatási feladatok kapcsán fejleszteni a látókörét, és az, hogy legyen képes önállóan megoldani egy konkrét mérési feladatot, és tudja jól dokumentálni a lépéseket. Nála is sikerült a kitűzött célokat megvalósítani. Képes lett elrugaszkodni egy konkrét feladattól, általánosságban látni a problémát. Jól használja a dokumentálás szabályait, megtanult cikket írni, dokumentumot készíteni.

Maga az eszköz már nem volt ismeretlen a diákok számára. Az újszerűséget annak felhasználása jelentette. Nagy örömöt okozott, hogy nem “gyári” berendezést használtak, hanem saját maguk által tervezett és legyártott eszközöket használhattak tudományos igényeket is kielégítő jellegű mérésekhez. Mindketten megtanulták a mérések során kapott eredményeket feldolgozni, táblázatba, grafikonba foglalni, majd azokat elemezni, a hibákat értelmezni és kiszűrni.

A projekt legeredményesebb eleme, hogy kis segítséggel a mentoráltak önállóan tudtak dolgozni, saját elképzeléseiket megvalósítani.

Sajnos a pályázat során a pénzösszeg utalása jelentősen eltért a pályázatban tervezett időkerettől, de szerencsére az iskola “meghitelezte” a megnyert pályázat összegét, így be tudtuk szerezni a szükséges eszközöket.

Maguk az eszközök még csak prototípus állapotában vannak, de esélyt adnak a továbbfejlesztésre. Megfelelő idő ráfordításával akár sorozatgyártásra is alkalmasak lesznek. Ha kellő elszántsággal folytatják mentoráltjaink a munkát – felsőfokú tanulmányaik mellet időt szakítva – akár taneszköz fejlesztésig is eljuthatnak, így egy olcsó, mégis jól használható eszközzel gazdagíthatják a taneszköz piacot. Ha csak a kiadványaink jutnak el a kollégákhoz, már az is eredmény, hiszen a leírások alapján a barkácsolni szerető ember részben, vagy egészben utánépítheti eszközeinket, ezzel gazdagíthatja az iskola eszközparkját.

A projektben részt vevő tanulók műszaki, természettudományos kutatásba bepillantást nyernek, ami segítette őket a pályaválasztásukban. Mindkét diák műszaki vonalon kíván továbbtanulni.

A pályázathoz kapcsolódó dokumentumok letölthető formában:

Mérés ARDUINO-val

Időjárás állomás ARDUINO-val

Fizikai mérések ARDUINO-val