emilia pausan, maria - monica iliescu 2007/pdfs/21 emilia pausan.pdf · fig. 10. caracteristica...
TRANSCRIPT
CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007 91
�
Instrumentatie virtual� pentru lec�ii de matematic� �i �tiin�e ale naturii
Emilia PAUSAN, Maria - Monica ILIESCU
Abstract— Interesul manifestat în anii trecu�i de membrii Fun Science Club pentru utilizarea instrumentatiei virtuale, a condus la organizarea unui curs al carui prim modul s-a finalizat printr-un examen cu prob� practic� �i sus�inere de proiect. Vom prezenta în cadrul acestei lucr�ri aspecte legate de structura acestui prim modul al cursului, dificult��i si reu�ite, exemplificând cu secven�e din proiectele celor care au promovat acest examen.
Index Terms—LabVIEW, Fun Science Club, instrumentatie virtuala, Hands on Science.
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
1 INTRODUCERE
�� � ������� �� ���� �� ���� ���� ����� ���� �������� ������������������������ ������� ���� ������ ���������� ��� ��� ��� ����� ������� ��� ��� � �� �� ������
������� ��� ���������� ������������� ��� ��������� �� ������������ � ������ !����� ���� �"�� #� ������ $�������� %&&'()�*������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������� �������� �������� ���������� ����� ���������� ��������� ������+����������!,-. ��������������� ������������)�,������ �� �� � ��������� � ��� ��� ����� ��+�������� ���� ���������� ,���������� �������� ����� �� ���� ��������� �� ��� ������ ���� �����"�� � � ������ ��+�������� ������ �������� /���� �� � �� �"� 0������� ���� �+����*���� ����� -�� ����� ��� �������� �� �������� �������������� �� �� ����� �� ��������"� $ ������ a����+�������� ��� ����� ��� �1 �����"�� ������ ���2�������� 3�������� ����� ��� ����� 4������ �� ����*��+������5��� ����� ���-1 ������ 6��--7"����������,,,�� ��� ��)�89:%&&;()��
2 ��� ���� ��� �� ���� ��<�� ����+��� +����� ��� ���������� ���� �������� ��<�� ������ ����� �������������������� ��� ���+������� ���!,-. � ������ ������ ������������)� !�� � �� �� ����� ��� �� ���� ����� �� ��������������� �������� ��� ��� �������� ���� ��� ������ ��������� �������������������������������������� ���������1�������� ������ �� � =������� ��� �����)� -1���� ��>������ ���� ����� �� ������ ��� ������?� ����� ��������� ��� ����� ��� ���� �������� ������� ��������� �� �� ������ ������� ��� ����������������������� ��������)���
*������ ������ ��� ��������� ������ ���!,-. � �����1�����"�� � �� ���� �� ���� ���� ��������� �� �������������������������+����������!,-. )���� ��������� ���� ������������������������� ��������<������������@���������������!,-. �� ����� ��)� ��)� ��� � �2!@�� ��� �� � ��� �� ����������� ��� ��� ���<��� ��� � �� �� �����$=�?::AAA)���)��:� �� �B��B ���B������:(�� �����-������P�u�an)�
2 PRIMUL MODUL AL CURSULUI, “LABVIEW PRIN EXEMPLE” *������ ������ ��� �������� ,��������� ��������
������� ���� ��������� ����� ������ ���� ������ �� ���� ����� ��� � �1��� ����� ���������� ��� ���+������� ������ ������ ��������� �������� ���������� �������� ����� �� ���� ��������� ��������� ����������� ��+����������������������)��
*���� ���� ���� ����� ����� � ���� �� ���� ��� �� ��� �������������������?�
C) ������������������D�%) � ���������+����������� �����D�E) ���������� ���������� ��� ���+������� � ������
��������������+��������D��') ����������� ������ ��� �� ��:������ ��� ���������� �� ���
�������������������������������� �����)�*���� �1������� ���� ������� � �� ����� ��� ���� �����
F �� ���� �� �����"���������������������� ������ �������)�*���� � ����� ���� �� � ���� ��� ��������� ������ �������� ������������� ��������� ���� =���������<�� ������������� �������������� ������������������������� �������� �� ���������������)�G���+)�C��������������������� ��������� �������� �� ����� �������� ����� �� �� ����� �����������+���� ����� ��+��� ��� � �� ���� ��� �� ��+��� ������� ���� � �� ������ �����)�
�Fig. 1. Aplica�ia “Mi�c�ri rectilinii” - secven�a 1 (proiect al elevului
Neagoe George, profesor coordonator Emilia P�u�an).
————————————————�• ����������� ����������������������������� ������ � ������ti �������!"��#�$%&�'��(����
• � �����)�� �$���������� ����������������������������� ������ � ������ti ���$���!���%&�'��(����
2�
92 CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007
�
G����� ���� ���������������������� ��������� �������� �� ���� ��� ��� ������ � ��������� ����� �� ��������������� +���� �� ���� ��+����� ���� � �� ���� �� �����������<�� ���� �� ����� � ����+���� �� ��� ������ ������� ������������� �� ����)�@�������� �������������������������� ��������� ��1� $��+)� %(�� ���������� +���� �� ������� ��� �� ������ 1C� $(� ��� �C� $(� ����� ���� ����� �������������������$ ������������()�
�Fig. 2. Aplica�ia “Mi�c�ri rectilinii” - secven�a 2 (proiect al elevului
Neagoe George, profesor coordonator Emilia P�u�an).
3���� ��+��>������ ������������� ������ ������+����������+<��� ���� ���� ����� ����� �� ��� ����� �������� ������� �������������������������?��
� ������������ ��� ������������ ���������� ������������������ �����������+������ �������������������D�
� ���� ���������������������� �������$��+)�E(D�� ����������� ���� �������� ��� ������� ����� ����
������� =���� ��?� �$�����* � "�+��� � �,��� -�������.�� ��,���-��/$*+0��(�
�Fig. 3. Secven�� din aplica�ia “Transformarea izocor�” – proiect al
elevei Ni�� Diana, profesor coordonator Emilia P�u�an.
F ����� �� �� ���� ���������� ���� ���� ����� ���+�������������+�������)� H��� �������� ��������� ��� ������
����������� ���� �� ������������� ��������� ��� ������� ��?�
�C)�������������� �����������������������D��%)�� ���������+����������� �����D��E)� ������������� ��+����������������������+�������
$���!,-. ()��
�Fig. 4. Aplica�ia “Patrulatere inscriptibile” (proiect al elevului
Oancea Dumitru, profesor coordonator Emilia P�u�an)
�Fig. 5. Aplica�ia “Patrulatere inscriptibile” (proiect al elevului Vasilescu
Marius, profesor coordonator Emilia P�u�an)
�Fig. 6. Aplica�ia “Calcularea elementelor unui triunghi isoscel” (proiect
al elevului Ro�oiu Alexandru, profesor coordonator Emilia P�u�an)
E. P�U�AN, M. ILIESCU – INSTRUMENTA�IE VIRTUAL� PENTRU LEC�II DE MATEMATIC� �I �TIIN�E ALE NATURII 93
�2�������������� �����������������������������������
����� ����������� �i ����� ������ ������� ���<���1����������������������?��
� ����+����� �������� ��� ������ $�� ��+)I� ���������������� ��������<������ ����� ��������� ��� ����� �������� ������������������ <������� ���� ��� ����� ���� ����+��� ����� �� ��� ���������� ��� �������� �� ������ ������� ��<���1������������ ��������������������z����� �� ���������� ���� ��(D�
�Fig. 7. Secven�� din aplica�ia “Caracteristica becului �i a rezistorului” –
(proiect al elevului Voicu Alexandru, profesor Emilia P�u�an)
� ���������� �������� �� ������� ���� ��� ���
���������������������� ����������������- ��+)�9D��
�
Fig. 8. Secven�� de teorie a aplica�iei “Compunerea oscila�iilor” (proiect al elevei L�scu� Oana, profesor coordonator Emilia P�u�an)
� ������������ ��� � �� ���� ��� �������� �� �������
���<���1������������$��+)�I����+)�J(D�� ��� �������1��������� �������<�� ����������
6���+)�J()�
�
Fig. 9. Secven�� din aplica�ia “Difractia luminii.Re�eaua de difrac�ie – prelucrare date dintr-un experiment real computerizat” (autori: elev
Dr�ghici Cristian, profesor Emilia P�u�an)
*����������� ���������� ���� ������������ ������� ��������� ������������������������������������������+������� =�zi�ia� �����������$�� ������� ������������������,,����� ����� ���(�� ����>����<�� �� ����������� ���� �1������������������� ������ ����������� ������ =�������3,�@�#�;&&9)�*����� �����1����������������������?�
� ������� ���� ������������������� ��������>��������������������$��+)�C&��CC(�D�
�Fig. 10. Caracteristica becului - semnal achizitionat computerizat
(proiect al elevului Voicu Alexandru, prof. coordonator Emilia P�u�an)
�
�Fig. 11. Redresare c.a. (proiect al elevului Alexandru Musta��, profesori coordonatori Emilia P�u�an, Maria-Monica Iliescu)
94 CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007
�
�Fig. 12. Circuit RC (proiect al elevei L�scu� Oana, profesor
coordonator Emilia P�u�an)
� ����� �1�������� ����������� ��� ������������� ��� ������� �� ���� �� ��� ����� ������������� ����� ����� ������ ���������� ��� �� � ��������� ���������������������������� �����<�����+)�J� ���� �������� ������������ ���������� ��������+������������ ����������� ������������������ ����$��� �������������F ���� �����������+=������(����������+)�CE��������������������������������� ������ �������� ����� ��� ����� ��������� ������������ ����� ������ �������� ��� �� ������� ������� ����� $��������� ������� �����������1$(���$(������$(()�
�
Fig. 13. Semnale ob�inute la o ciocnire par�ial elastic� (experiment propus membrilor Fun Science Club de profesor Emilia P�u�an)
*������ �� ����� ��������������� ���� ��������� �����1����� � ������� ��������� ����>��� ����� ����� �����=� �� ����������������������+����������!,-. )�������������������������������������������������������������� ���� ��������������� ���������� ��� ��+��� �� ����� ����� �� ��� ��� ��������)�H��+����������� �����������������������������������1����������>����������������!,<���������������������� ����)���
G���+����C'����������������������� ��������� ������� ��� �� 6� ����� � ��������� ����")� *���� ������������ ������ �� ���� �������� �� ���!,� �� �� ��+���� ������ $��+)�C8(�� � ���!,��� ���� ���� �������� ��������� ���+�������������� �������������������<�������� ����+��)���
�Fig. 14. Aplica�ia “Sistem de lentile centrate”
(autor al softului profesor Emilia P�u�an)
*���� ��� ���� ����� �������� ���������� ���� � ��������������� ���!,<���������� în figura 15�� ����� �������������� ���� ����� �� ���� ��� ���� � ����� ���� ����� �����)��������� ���� �� ����� ������ ���� ��� ��������� ������������������������������ �������� �� �� � ��� ����������� �� ��� ����� ��������������������� ������ )
�Fig. 15. SubVI utilizat în aplica�ia “Sistem de lentile centrate”
(autor al softului profesor Emilia P�u�an)
H��+����� ���� ������ ����� � ��� ������ ����"� ��� ���������+���������������������������������������������!,<���������+���������)��
�Fig. 15. Diagrama aplica�iei “Sistem de lentile centrate”
E. P�U�AN, M. ILIESCU – INSTRUMENTA�IE VIRTUAL� PENTRU LEC�II DE MATEMATIC� �I �TIIN�E ALE NATURII 95
3 EVALUARE CURS
�*������ ������ ��� �������� ,���������� ��������
������� ������������� ��������������������"��<��î =���� �� �� �1���� �������� ��� %&� ��� �����)� 2 ��� �1���� �� ����������������?�
� �� ������ ��� � �� $��� ���� ����� �� ���� �� ����� ������������ �(D�
� ����������������� )�������������1������������ ������������������� �����
���� $-������ *������ F ����� 6� F �� �� ,���� ��� ���������� ������� ������� ������������ � ������!����� ���� �"��#� �����(���� H<��� ��)� ��)� ��� � ����� $��������� ��� �� ������ ����1������()��
0��������� ������� ��� ������� ���� ������ ��� � ����1���� ��� ������� �������� � ������ ����� �������������������������+����������!,-. )������������� �� �������������������������� � �� ��������������������� ������ ��� ����� �� ����� ��� ����������� �� �� ��� �� � ������1����� ������<�� ��������� �� ��� ��� ����� �� ��+������� ����������� ��������� ������������)������
4 CONCLUZII G =���� �� �� ��� � ����� � ������� ����� ��>��
���+����� ����� �� ������� ���� ������� � ���� ��� ����+������ ���>������������������ ����� �����������������+������� ���!,-. � �� �� ������ ��� ������ �� ��� ��������� ���� �����)� 2 ���� ������ ���� ����� �������� � �� ����� ����� ����� �������� �� ���� � ����� �� ���+������ ������� ���� ����� ����� �� �1�������� ������� ��� =���������������)��
ACKNOWLEDGMENT 2������ ������������������?�
� H<����� ��)� ��)� ��� � ������ ���� �<�� ���>��� �������������� ��������� �<�� ���� �������� ����1������ �� ���� �<�� � =���� ������� ������ ���� ����� ���D�
� H<�������)�H���������� �����������3������������������ /���� �� � �� �� ��� ��� *���� ����� -�� ����� ��� �������� �� �������� ������������������ ������� ��������"�� �����<������������� ������ =�������3,�@�#�;&&9������z���� �� ������ ��������������1�������������� ��� =���������������D�
� H<����� H��� ��� *����� �������� ���� ���������� ������ ������� � ������ ��� ������� �� ���� ����������������� ��������������������� ���������������D�
� ������� ����������� �����������;������������ ����� ������ ���� ���� ��� ������ ����� �� �������������������������+����������!,-. D�
� ���������� ���������� ������ ���� �<��� �����������������+����������������� ������� )���
BIBLIOGRAFIE KCL �)�������M)������� �$1�������+�2���'$���3����#�#�����-������������"��
-������2����#� �������%&&&�K%L =�?::AAA) ��)���)��:� ����� :���!,-. :�������)=��KEL F ������ F ������ #�+��� ��+������ 0������ �� N���
,����������������������!��A"�$��������#� �������%&&C(D�K'L =�?::AAA)���)��:� �� �B��B ���B������:��K8L =�?:: ����C)���)��<�>)��:=� �:���1)=���
�
Fig. 16. Secven�e din timpul examenului cu care s-a încheiat primul modul al cursului (imagini postate pe site-ul Fun Science Club - =�?::���)��:� �� �B��B ���B������:, într-o sec�iune dedicat� examenului)