Domů > Odborné články > Gymnaziální vzdělávání > Měření se senzorem GPS
Odborný článek

Měření se senzorem GPS

24. 1. 2012 Gymnaziální vzdělávání
Autor
Mgr. Jaroslav Reichl

Anotace

V současné době žáci, resp. studenti velmi často a velmi zdařile pracují s různými přístroji (mobilní telefony, počítače, přehrávače zvukových souborů,...). Proto je velmi vhodné podobné přístroje zařadit i do výuky fyziky, a ukázat tak propojení fyziky s praxí. Jedním z takových přístrojů je i senzor GPS, který může velmi dobře posloužit pro získání jistoty v kinematickém popisu pohybu a jeho grafických závislostí (závislost dráhy na čase, velikosti rychlosti na čase,...). Zároveň tím můžeme motivovat ty žáky, kteří dosud fyziku chápali jako nezáživnou a od praxe odloučenou vědu.

Sledujeme-li žáky nebo studenty o přestávkách mezi jednotlivými vyučovacími hodinami, zjistíme, že velmi často pracují s mobilními telefony, notebooky, přehrávači zvukových souborů a dalšími podobnými přístroji. Pro ně je jejich používání naprosto běžné a tyto přístroje jsou každodenní součástí jejich života. Proč tedy tyto přístroje nevyužít i pro motivaci učit se fyziku a správně chápat přírodní zákony a postupy, které fyzika studuje.

I proto jsem se rozhodl připravit ne zcela běžný experiment, který využívá senzor GPS k zaznamenání polohy při jízdě na kole. Pochopitelně že je možné využít tento senzor i pro pěší pohyby – třeba jen při hraní si na školním hřišti nebo na zahradě. V současné době jsou senzory GPS natolik přesné, že je možné je úspěšně používat i k záznamu dat o pohybu, při kterém experimentátor urazí dráhu např. jen v řádech desítek nebo stovek metrů.

Vzhledem k osvědčenému dataloggeru a senzorům od firmy Vernier, použil jsem senzor GPS právě od této firmy a při jedné ze svých projížděk na kole zaznamenal údaje o své poloze během této cesty. Zaznamenaná data jsem dále zpracoval jak v programu LoggerPro firmy Vernier, tak v programovém systému Mathematica.

S využitím vlastních dat, která budeme dále zpracovávat, tak můžeme ukázat žákům (resp. studentům), že fyzikální znalosti lze použít skutečně v praxi a že můžeme popisovat, resp. vysvětlovat děje, které sami prožíváme nebo které vhodným způsobem zaznamenáme. Tím ukážeme propojení fyzikálních poznatků s praxí.

Menší žáci mohou se senzorem GPS rozvíjet svou prostorovou představivost a jistý druh uměleckého cítění při „kreslení“ svých vlastních „obrázků“. Věřím, že ti zvídavější z nich se pak budou ptát, co jsme to vlastně „nakreslili“, proč „to kreslí“,… a sami se tak začnou zajímat o fyzikální popis daného děje.

Vzhledem k tomu, že jsem text, v němž je detailně popsán zmíněný experiment včetně detailního popisu zpracování naměřených dat, doplnil obrázky a matematickými vztahy, zvolil jsem zveřejnění textu příspěvku ve formátu PDF. Ten by měl být dobře čitelný pro uživatele různých operačních systémů.

Součástí příspěvku jsou také soubor ve formátu XLS s naměřenými daty a notebook programového systému Mathematica, v němž je uveden zdrojový kód pro zpracování naměřených dat.

Literatura a použité zdroje

[1] – Firma Vernier v České republice. [cit. 2012-01-24]. Dostupný z WWW: [http://www.vernier.cz/].
Soubory materiálu
Typ
 
Název
 
nb
38.09 kB
Ostatní
Měření se senzorem GPS - notebook programového systému Mathematica
pdf
708.01 kB
PDF
Měření se senzorem GPS - popis experimentu
xls
583.98 kB
Tabulka
Měření se senzorem GPS - naměřená data

Licence

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.

Autor
Mgr. Jaroslav Reichl

Hodnocení od recenzenta

Tým RVP.CZ
24. 1. 2012
Považuji tento článek opět za příklad velmi účelného propojení využití digitálních technologií při osvojování si fyzikálních pojmů a zákonitostí žáky.

Hodnocení od uživatelů

Článek nebyl prozatím komentován.

Váš komentář

Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.

Článek není zařazen do žádného seriálu.

Organizace řízení učební činnosti:

Individuální, Skupinová, Frontální

Organizace prostorová:

Vycházka do přírodního prostředí, Učebna v přírodě

Nutné pomůcky:

senzor GPS, datalogger (např. od firmy Vernier), počítač