Abstrakt
Důležitou součástí fyzikálních experimentů je správné zpracování s využitím statistiky a grafů, a to včetně určení fyzikálních konstant či materiálových parametrů z fitu. Navíc grafy slouží k okamžitému posouzení spolehlivosti a chyb měření stejně jako k posouzení, zda teorie (model) a experimentální data jsou ve vzájemném souladu.
Graf je základní prostředek k prezentaci naměřených hodnot a výsledků. V příspěvku představujeme možnosti experimentovat ve vybraných tématech, kde se pokusy běžné neprovádí (např. protože na školách chybí pomůcky nebo pokus je příliš složitý či nebezpečný).
V rámci strategie výuky zvané integrovaný e-learning předpokládáme, že studenti provedou vzdálené měření včetně cíleného záznamu a stažení vlastních experimentálních dat. Důraz je však kladen na následné zpracování naměřených hodnot, např. s použitím softwaru typu MS Excel.
Např.: při studiu vnějšího fotoefektu studenti musí proložit 5 experimentálních bodů přímkou (mimo podprahové frekvence) s cílem ověřit Einsteinovu rovnici pro fotoefekt a vyhodnotit Planckovu konstantu a výstupní práci. Při studiu radioaktivity a základních způsobů ochrany před ionizujícím zářením studenti mohou pochopit význam počtu opakování měření pro statistické zpracování a konvergenci průměrů k hladké křivce, která může být porovnána s modelovou funkcí s ohledem na chyby měření.
Hlavní výhoda vzdálených experimentů ke studiu radioaktivity je přístup k rozsáhlému souboru experimentálních hodnot, které byly naměřeny v nepřetržitém automatickém režimu. Speciálně lze využít hodnoty přírodního radioaktivního pozadí k ověření Poissonova rozdělení.
Integrovaný e-learning je tedy vhodná strategie pro uvedení základních vědeckých postupů při zpracování dat.