Метрологические игры

Игры по метрологии на школьных уроках могут показать ученикам, что точность измерений – это не просто формальность, а крайне важный элемент не только любого эксперимента или исследования, но и их повседневной жизни. Например, если неправильно накачать колесо, то оно потом не поедет.Игры также помогают изучить основные понятия и методы, используемые в метрологии. Ученики могут работать с различными инструментами измерения и получать навыки выполнения точных измерений. Знания из учебников закрепляются практическими работами. 

В основе большинства игр по метрологии лежат задачи, которые надо решить. Но благодаря геймификации 45 минут монотонного урока превращаются в увлекательный и полезный квест.

Игра № 1 «Получение данных»

Игра «Получение данных» заключается в том, чтобы ученики получили данные из нескольких источников, а затем использовали их для вычисления характеристики предметов, на которые были собраны данные. 

Например, ученики могут измерить температуру и давление в различных точках на поверхности тела друг друга и затем использовать полученные данные для вычисления показателей теплопроводности этого тела и выявить средние значения для человека их возраста. 

Эта игра учит ребят контактировать друг с другом, а также помогает ознакомиться с методом непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. Этот метод наиболее простой, но точность его невелика. А в будущем они смогут уже на основе этих данных погрузиться в статистические методы. 

В игре можно использовать такие средства измерения, как тахометр и градусник.

Игра № 2 «Изучение погрешностей»

В игре «Изучение погрешностей» задание учеников заключается в том, чтобы узнать, как можно получить относительную погрешность, а также узнать, что такое погрешность оператора, а также про другие погрешности.

Например, можно рассчитать абсолютную, относительную и личную погрешность оператора при накачивании шин велосипеда. Так, чтобы рассчитать, какое оптимальное давление должно быть в шинах велосипеда, учитывая вес его ездока, можно воспользоваться таблицей:

Каждый ученик самостоятельно накачивает колесо, записывает показания, которые показал манометр на насосе, после измеряет отдельным манометром и сверяет показания с данными в таблице. Данная задача помогает нам понять, что точности в измерениях не всегда легко достичь и что на это может повлиять очень много факторов, даже погода.

Игра № 3 «Измерение скорости»

Для игры «Измерение скорости» нужны два шарика и линейка. Необходимо измерить результирующую скорость шариков после столкновения и провести несколько экспериментов с разными начальными скоростями и углами.

Эта игра поможет ученикам понять, что важно уметь корректно измерять скорость для получения правильных результатов.

В этой игре можно также изучить средства измерения линейно-угловых величин:

1. измерительные линейки;

2. измерительные рулетки;

3. угломеры;

4. дальномеры;

5. угольники;

6. прочие средства измерения.

Игра № 4 «Калибровка и установка»

В игре «Калибровка и установка» преподаватель демонстрирует различное оборудование, например, весы или мерные инструменты, и показывает, как калибровать и устанавливать его для достижения максимальной точности измерений.

Затем ученики проводят свои собственные эксперименты, настраивают оборудование и измеряют результаты, чтобы определить, насколько точны их измерения.

Можно даже устроить свою школьную поверку весов. Каждый ученик может принести из магазина на развес конфеты или пачку печенья, где уже написан вес, а затем сверить их с эталоном.

Введение игр по метрологии на уроке физики не только познакомит школьников с инструментами и методами измерения, но и поможет лучше понять физические законы и их качественные характеристики.

Учителям, конечно, хочется получить уже готовый план работы с учениками, спущенный от министерства образования, но не всегда эти планы нравятся самим учителям и ученикам. Можно начинать самостоятельно формировать учебный процесс, а затем передавать свой опыт более молодому поколению, создавать собственные игры, которые соответствуют конкретному курсу и учебной программе.

Если педагогу недостает компетентности в области метрологии, то мы всегда рады пригласить опытных метрологов, чтобы они рассказали или показали ученикам, что метрология – это наука, связанная с экспериментами, очень увлекательная.