Improving the Physics Laboratory Experience Through Sensors on a Wireless Open Source Hardware and Software Platform

Abstract

This paper describes an open source hardware and software platform devised specifically to allow high school and undergraduate instructors to prepare new laboratory demonstrations and projects for kinematics and dynamics in an easy, affordable and extensible way. The platform consists of a computing portable station with static sensors and a microcontroller based mobile device small sensors embedded. The whole platform rely heavily on wireless technologies so the students could operate the platform with their own tablets or smartphones.To meet the open source requirements, all the components comply with open source restrictions and also the design documents and the source code are made publicly available to the education community. Therefore, there is not only an economical sensing alternative to current configurations of laboratories but an extensible system in which new requirements and sensors could be added covering new areas such as electronics, magnetism and thermodynamics. A user friendly web client permits the students to configure and perform measurements using an Internet connected smartphone or any portable computing device in a way that makes possible to the instructor to broaden the type and intensity of experiments.

Διεπιστημονική προσέγγιση διδασκαλίας του φυσικού εκκρεμούς με τη βοήθεια του BBC micro:bit

“…Η ανάπτυξη οικονομικού υλικο-λογισμικού για εκπαιδευτικούς σκοπούς οδήγησε εκπαιδευτές στη δημιουργία ιδιοκατασκευασμένων συστημάτων μέτρησης τα οποία χρησιμοποιούνται κατά την εκπαιδευτική διαδικασία (Llamas et al 2016) και αναδεικνύουν στους μαθητές τη φιλοσοφία του «Φτιάξτο μόνος σου» (Do it yourself -DIY) και των hands-on πειραμάτων, εισάγοντας τους στην επιστημονική μέθοδο έρευνας (Tsihouridis, 2017). Η ελαχιστοποίηση της κατασκευαστικής πολυπλοκότητας τέτοιων διατάξεων μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση του μικροελεγκτή BBC Micro:bit .…”