Рефрактометричні вимірювання в умовах шкільної хімічної лабораторії

Завантаження...
Зображення мініатюри
Дата
2024
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тому
Видавець
Харківський національний педагогічний університет імені Г. С. Сковороди
Анотація
Впровадження STEM-освіти у НУШ не може бути ефективним без забезпечення навчального процесу цифровими лабораторіями та вимірювальними комплексами. В умовах повномасштабної війни фінансування освіти скоротилося. Виникла гостра необхідність в розробці бюджетного навчального обладнання для STEM-освітніх лабораторій. Рефракція, фундаментальне оптичне явище, лежить на перетині цих двох дисциплін – фізики та хімії. Досліджуючи принципи рефракції та використовуючи рефрактометри як універсальні аналітичні інструменти учні набувають практичних навичок. Рефрактометричні дослідження в шкільних хімічних лабораторіях сприяють міждисциплінарній інтеграції, долаючи розрив між фізикою, хімією, екологією, біологією, астрономією, тощо. Досліджено значення та роль, проаналізовано концептуальну основу рефрактомеричних вимірювань у структурі освітніх програм, затверджених міністерством освіти України, європейських країнах та США. Проведено аналіз факторів, які потенційно можуть вплинути на точність і надійність рефрактометричних вимірювань в умовах шкільної хімічної лабораторії. Розроблено діючу модель світлодіодного шкільного комп’ютерного рефрактометра на основі програмного засобу ColorKit. Проведено випробування LED-рефрактометра та встановлено, що похибка вимірювання на перевищує 0,64%. Створено ряд рекомендацій, щодо організації робочого місця для рефрактометричного аналізу в умовах шкільної хімічної лабораторії. The introduction of STEM education at the National University of Higher Education cannot be effective without providing the educational process with digital laboratories and measuring complexes. At conditions of full-scale war, funding for education was reduced. There was an urgent need to develop budget educational equipment for STEM educational laboratories. Refraction, a fundamental optical phenomenon, lies at the intersection of these two disciplines – physics and chemistry. By studying the principles of refraction and using refractometers as universal analytical tools, students acquire practical skills. Refractometric research at school chemistry laboratories promotes interdisciplinary integration, bridging the gap between physics, chemistry, ecology, biology, astronomy, etc. The importance and role of the conceptual basis of refractometric measurements in the structure of educational programs approved by the Ministry of Education of Ukraine, European countries and the USA was analyzed. The analysis of factors that can potentially affect the accuracy and reliability of refractometric measurements at conditions of school chemical laboratory was performed. A working model of the LED school computer refractometer based on the ColorKit software was developed. The LED refractometer was tested and it was established that the measurement error exceeds 0.64%. A number of recommendations have been created regarding the organization of a workplace for refractometric analysis in the conditions of a school chemical laboratory.
Опис
Ключові слова
методика викладання природничих наук, STEM, рефрактометрія, ColorKit, method of teaching natural sciences, refractometry
Цитування
Романько А. В. Рефрактометричні вимірювання в умовах шкільної хімічної лабораторії : кваліфікац. робота на здобуття освіт. ступеня магістр : спец. 014 Середня освіта (Природничі науки) / А. В. Романько ; Харків. нац. пед. ун-т ім. Г. С. Сковороди, каф. фізики і хімії. – Харків, 2024. – 64 с. : іл., табл.
Колекції