Цифровая лаборатория по экологии (полевая)

Предназначение
Цифровая лаборатория по экологии (полевая) предназначена для проведения учебного экологического мониторинга инструментальными методами в полевых условиях.

Области знаний и применение
Цифровая лаборатория применяется при изучении экологии, биологии, химии, географии и природоведения, а также для индивидуальных исследования и проектной деятельности школьников.
Цифровая лаборатория по экологии представляет собой комплект датчиков, на базе которых поочередно выполняются работы по измерению некоторых экологических параметров воздушной и водной среды (мутность воды, оптическая плотность растворов, концентрация тяжелых металлов, шумовое (акустическое) загрязнение).

Чему научится ребенок
— Вовлекает ученика в изучение предмета, делая процесс экспериментирования живым и динамичным
— Позволяет реализовывать требования ФГОС, обеспечивая использование современных цифровых технологий в обучении
— Позволяет достигать предметных и метапредметных результатов освоения программы учащимися

Способ работы
Комплектность лаборатории позволяет выполнить школьникам индивидуальные исследования и работы по проектной деятельности.
Отличительной особенностью полевой цифровой лаборатории является размещение всего оборудования в рюкзаке, что обеспечивает мобильность и позволяет проводить исследования в полевых условиях.
Позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.
Измерение физических величин осуществляется с помощью цифровых датчиков, которые подключаются к USB-порту ноутбука или планшета.

— Цифровой датчик температуры (диапазон измерений от -20 до +110 градусов Цельсия)
— Цифровой датчик освещенности (диапазон измерений от 0 до 1000 лк, от 0 до 20000 лк, от 0 до 188000 лк)
— Цифровой датчик кислорода (диапазон измерений от 0,1 до 100%)
— Цифровой датчик ионизирующего излучения (диапазон измерений от 0 до 1000 мкР/ч)
— Цифровой датчик электропроводности (диапазон измерений от 0 до 10 мСм/см)
— Цифровой датчик хлорид-ионов (диапазон измерений от 0 до 150 мг/л)
— Цифровой датчик нитрат-ионов (диапазон измерений от 0 до 100 мг/л)
— Цифровой датчик растворенного в воде кислорода (диапазон измерений от 0 до 20 мг/л)
— Цифровой датчик звука с функцией интегрирования (диапазон измерений от 50 Гц до 10 кГц)
— Цифровой датчик рН (диапазон измерений от 0 до 14 ед. pH при 20 градусах Цельсия)
— Цифровой датчик оптической плотности 525 нм (диапазон измерений от 0 до 2 ед. оптической плотности)
— Цифровой датчик влажности (диапазон измерений от 0 до 100%)
— Цифровой датчик окиси углерода (диапазон измерений от 0 до 1000 ppm)
— Цифровой датчик мутности (турбидиметр) (диапазон измерений от 0 до 200 ед. FNU)
— Кабель соединительный USB (2 штуки)
— Кювета (2 штуки)
— Методическое обеспечение
— Программное обеспечение для проведения экспериментов
— Рюкзак

Цифровой датчик нитрат-ионов состоит из электронного блока, электрода ионселективного на NO3 и электрода сравнения.
Цифровой датчик хлорид-ионов состоит из электронного блока, электрода ионселективного на Cl и электрода сравнения.
В комплект цифрового датчика растворенного в воде кислорода входят колпачок с мембраной запасной, флакон с раствором для заполнения датчика, флакон для хранения заполненного чувствительного элемента.

Цифровая лаборатория укомплектована в рюкзак, который предназначен для хранения и транспортировки единовременно всех элементов цифровой лаборатории.
Рюкзак изготовлен из текстильных материалов.
Все элементы внутри рюкзака располагаются в мягких отсеках для исключения повреждения элементов цифровой лаборатории в результате ударов, встряски.
Рюкзак оснащен лямками, которые обеспечивают равномерное распределение нагрузки при транспортировке цифровой лаборатории.
Рюкзак оснащен ручкой для перемещения рюкзака с места на место, а также подвешивания на крючок.

Методическое обеспечение
В комплекте с цифровой лабораторией поставляются методические рекомендации на русском языке по использованию цифровой лаборатории для проведения экспериментов.

Программное обеспечение
Программное обеспечение обеспечивает одновременное получение данных от датчиков по нескольким независимым измерительным каналам, разные способы представления полученных данных на экране (таблицы, графики), позволяет проводить накопление статистики по проведённым экспериментам и сериям экспериментов, а также при необходимости вычислять погрешности определяемых величин.

Возможности и преимущества цифровых датчиков
Все датчики, входящие в цифровую лабораторию, имеют разъемы USB.
Корпуса датчиков изготовлены из ударопрочного пластика.
Цифровой датчик работает как с устройствами под управлением ОС семейства Windows, Linux, так и на устройствах под управлением ОС семейства Android.

Примеры тем лабораторных работ
1) Экологический мониторинг атмосферы:
— Температура воздуха
— Шумовое (акустическое) загрязнение
— Ионизирующее излучение
— Концентрация угарного газа

2) Экологический мониторинг водной среды:
— Температура
— Концентрация минеральных веществ
— Кислотность (pH)
— Концентрация хлорид-ионов
— Концентрация нитрат-ионов
— Мутность

3) Экологический мониторинг осадков:
— Пробоотбор (свежевыпавших осадков, снежного покрова)
— Проведение измерений

4) Экологический мониторинг почвы:
— Отбор и подготовка почвенных проб
— Проведение измерений

5) Экологический мониторинг биоты:
— Отбор и подготовка проб биоты
— Проведение измерений