ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ
LABORATORY COMPLEX FOR TEACHING SCIENCE

Изобретение относится к средствам для обучения по естественно-научным дисциплинам и может найти применение для обучения и проектной деятельности по естествознанию, включающему в себя химию, физику, биологию и другие дисциплины. Изобретение представляет собой интегрированную мобильную лабораторию, обеспечивающую проведение учащимися экспериментов и ведение проектной деятельности по естественно-научным дисциплинам (физике, химии и биологии) в рамках основной и средней общеобразовательной школы.
Известен лабораторный комплекс, содержащий столешницу, установленную на тумбы с ящиками, в которых расположено оборудование по обучению физике. Недостатком известного решения является невозможность проводить обучение по разным предметам.
Наиболее близким к заявленному является лабораторный комплекс для обучения по естественно-научным дисциплинам, содержащий столешницу, установленную на, по меньшей мере, две боковые опоры, по меньшей мере, одну тумбу с ящиками для оборудования (WO 2011/1030358 A1, 17.03.2011).
Недостатком известного лабораторного комплекса является отсутствие рабочего места, за которым может сидеть обучаемый или обучающий, а также расположение оборудования приборов, посуды и принадлежностей в выдвижных ящиках, что не наглядно и может привести к травмам, например при размещении в ящиках тумбы реактивов или посуды из хрупкого стекла.
Задачей заявленного изобретения является расширение арсенала лабораторных комплексов, а также создание лабораторного комплекса для обучения естествознанию, который обеспечит безопасное и наглядное размещение оборудования, приборов, посуды и принадлежностей.
Техническим результатом заявленного изобретения является решение задачи по расширению арсенала лабораторных комплексов, расширение функциональных возможностей и повышение безопасности учащихся и обучающего персонала.
Основные преимущества лабораторного комплекса по сравнению с известным:
- автономность, т.е. не требует дополнительного оборудования, приборов, реактивов и пр.;
- универсальность, т.е. возможность использования на уроках различных естественно-научных дисциплин;
- безопасность, надежность, удобство и простота в эксплуатации, мобильность, компактность при хранении;
- возможность использования в школах, не имеющих дополнительного специального оборудования, качественных энергоснабжения и телекоммуникаций;
- измерительные приборы и средства измерения обеспечивают возможность учебных измерений, как в школьных помещениях, так и на пришкольном участке и обладают точностью измерений, соответствующей методикам проведения демонстрационных и лабораторных экспериментов на уроках предметов естественно-научного цикла;
Лабораторный комплекс для обучения естествознанию содержит столешницу, установленную на, по меньшей мере, две боковые опоры, по меньшей мере, одну тумбу с выдвижными ящиками для оборудования, и снабжен установленными на столешнице настольной тумбой с выдвижным ящиком, выполненным с возможностью размещения и фиксации оборудования и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом, с выдвижной полкой, выполненной с возможностью размещения и фиксации емкостей для реактивов, и с лотком для проведения экспериментов и опорой с подвижным кронштейном для установки монитора или ноутбука, при этом тумба установлена в средней части столешницы с образованием рабочего места между каждой боковой опорой и тумбой и с возможностью размещения между, по меньшей мере, одной боковой опорой и тумбой дополнительного выдвижного ящика и/или полки, при этом выдвижные ящики тумбы, полка и дополнительный выдвижной ящик выполнены с возможностью размещения и/или фиксации оборудования, приборов, посуды и принадлежностей для проведения обучения по естествознанию.
Признаки «лоток для проведения экспериментов» обеспечивают безопасность проведения опытов или экспериментов, поскольку снижают вероятность попадания на участников эксперимента или опыта пролитой жидкости, например солей, кислот или реактивов.
Признаки «тумба установлена в средней части столешницы с образованием рабочего места между каждой боковой опорой и тумбой и с возможностью размещения между, по меньшей мере, одной боковой опорой и тумбой дополнительного выдвижного ящика и/или полки» обеспечивают безопасность, поскольку как один, так и два обучаемых может безопасно достать оборудование из выдвижных ящиков, в которых расположено и зафиксировано оборудование и посуда, что исключит повреждение находящегося в ящиках оборудования и посуды при выдвижении ящиков.
Кроме того, все признаки формулы изобретения обеспечивают достижение технического результата по расширению арсенала лабораторных комплексов.
Выдвижные ящики снабжены ложементами для размещения и/или фиксации соответствующего оборудования, приборов, посуды и принадлежностей.
В первом выдвижном ящике тумбы, расположенном под столешницей, размещены стеклянная, керамическая и полимерная посуда.
Во втором выдвижном ящике тумбы, расположенном под первым, размещены металлические детали и узлы.
В третьем выдвижном ящике тумбы размещены измерительные приборы и принадлежности.
В четвертом выдвижном ящике тумбы размещены оптические и электрические узлы и детали, а также соединительные провода.
В пятом выдвижном ящике тумбы размещены источники питания и дополнительное электрическое оборудование.
Дополнительный выдвижной ящик выполнен с возможностью размещения и/или фиксации датчиков и биологических микропрепаратов.
На полке под столешницей размещены цифровой микроскоп и проращиватель растений.
На поверхности столешницы размещены крепежные элементы для установки лабораторных штативов и другого оборудования.
Признаки «установленная на столешнице настольная тумба с выдвижным ящиком, выполненным с возможностью размещения и фиксации оборудования и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом, с выдвижной полкой, выполненной с возможностью размещения и фиксации емкостей для реактивов» обеспечивают безопасность, поскольку снижают вероятность падения оборудования и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом при перемещении ящика или полки, а также падение на указанное оборудование и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом других предметов.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 изображен лабораторный комплекс, общий вид.
На фиг.2 изображена настольная тумба.
Лабораторный комплекс для обучения естествознанию содержит столешницу (1), установленную на, по меньшей мере, две боковые опоры, по меньшей мере, одну тумбу (2) с выдвижными ящиками (6, 7, 8, 9, 10) для оборудования. На столешнице установлены настольная тумба (3) и опора (4) с подвижным кронштейном для установки монитора или ноутбука (5) и размещены или выполнены крепежные элементы (13) для установки лабораторных штативов и другого оборудования. Тумба установлена в средней части столешницы с образованием рабочих мест между каждой боковой опорой и тумбой и с возможностью размещения между, по меньшей мере, одной боковой опорой и тумбой дополнительного выдвижного ящика (11) и/или полки (12). Выдвижные ящики тумбы, полка и дополнительный выдвижной ящик выполнены с возможностью размещения и/или фиксации оборудования, приборов, посуды и принадлежностей для проведения обучения по естествознанию.
Настольная тумба (3) содержит выдвижной ящик (14), выдвижную полку (15) и лоток (16) для проведения экспериментов.
Выдвижной ящик (14) выполнен с возможностью размещения и фиксации оборудования и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом, в частности в нем могут быть расположены ложементы, в которых плотно устанавливается оборудование и/или емкости. В выдвижном ящике (14) могут быть расположены бюретка с краном, микробюретка, колба мерная, холодильник прямой, прибор для получения газов лабораторный, воронка делительная, спиртовка, предметное и покровные стекла и др.
Выдвижная полка выполнена с возможностью размещения и фиксации флаконов (17) для хранения реактивов, сосуда (18) с дистиллированной водой, инструментов и принадлежностей (19).
Выдвижные ящики могут быть снабжены ложементами и/или фиксаторами и/или зажимами для размещения и/или фиксации соответствующего оборудования, приборов, посуды и принадлежностей.
В первом выдвижном ящике (6) тумбы, расположенном под столешницей, размещены стеклянная, керамическая и полимерная посуда, а именно колбы, стаканы, набор пипеток, воронки, набор фарфора, набор стаканов для взвешивания, мерные цилиндры, чашка Петри, пробирки, фильтры.
Во втором выдвижном ящике (7) тумбы, расположенном под первым, размещены металлические детали и узлы, а именно, стержни штативов, втулка-удлинитель, основание и лапка для штатива, мерные грузы и бруски, желоба, блок подвижный, набор пружин разной жесткости, набор тел равной массы, набор шаров.
В третьем выдвижном ящике (8) тумбы размещены измерительные приборы и принадлежности, а именно, амперметр, вольтметр, миллиамперметр, мультиметр цифровой, электронные термометр, весы, секундомер, индикатор радиоактивности, пружинный динамометр термометр, линейка и др.
В четвертом выдвижном ящике (9) тумбы размещены оптические и электрические узлы и детали, а также соединительные провода. В частности в четвертом ящике расположены оптическая скамья с экраном, линзы, источник света, набор из трех рамок с дифракционными решетками и отверстиями с рейтером, планшет с электрическими элементами, наборы магнитов, электрических элементов, катушек с сердечниками, электродвигатель, набор для изучения зависимостей сопротивления металлов и полупроводников от температуры и др.
В пятом выдвижном ящике (10) тумбы размещены источники питания и дополнительное электрическое оборудование, в частности, калориметр, электронагреватель пробирок, баня лабораторная для ученического эксперимента, наборы по электрохимии и электролизу, стол-подъемник и др.
В дополнительном выдвижном ящике размещены датчики и биологические микропрепараты.
На полке (12) размещено крупногабаритное лабораторное оборудование, в частности проращиватель семян, цифровой микроскоп с объективами и механизмом быстрой смены объективов, набором диафрагм, осветителем и съемным окуляром, и цифровая цветная камера (видеоокуляр), с возможностью подключения к компьютеру или ноутбуку по интерфейсу USB.
Работа на лабораторном комплексе осуществляется следующим образом.
Один или два учащихся садятся за стол на соответствующее рабочее место, достают из выдвижных ящиков тумбы соответствующее оборудование, при необходимости закрепляют оборудование на столешнице крепежными элементами (13). При выдвижении ящиков исключается падение размещенных в ложементах предметов, оборудования или посуды, что снижает возможность получения учащимися травм. Размещение и закрепление именно в выдвижном ящике и на выдвижной полке настольной тумбы оборудования и/или емкостей из хрупкого стекла и/или с хрупким стеклом снижает возможность падения на них предметов сверху, что повышает безопасность.
Для проведения экспериментов выдвигается лоток (16), что снижает вероятность попадания на учащихся разлитой жидкости.
В ноутбук предварительно устанавливают:
- методическое обеспечение для выполнения лабораторных работ, опытов и наблюдений по физике, химии, биологии и экологии в соответствии с примерными программами новых федеральных государственных образовательных стандартов основного и среднего общего образования;
- программное обеспечение для подключения датчиков;
- справочные материалы по химии, физике и биологии.
С использованием лабораторного комплекса можно проводить безопасное обучение по естественно-научным дисциплинам.