Цифрові сенсорні лабораторії як інструмент навчання фізичних основ
Вантажиться...
Дата
2026
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ імені А. С. Макаренка
Анотація
Стаття розкриває можливості використання цифрових сенсорних лабораторій як технічних засобів навчання для формування розуміння фізичних основ IoT-систем. Фокус зроблено на двох найбільш доступних інструментальних конфігураціях: наборах мікроконтролерів (Arduino/ESP32 із сенсорними модулями) та смартфоні як сенсорній платформі (IMU/мікрофон/камера тощо). Огляд виконано у форматі концептуально орієнтованого scoping review, що дозволяє поєднати інженерні та педагогічні джерела з метрологічними й стандартами протоколів передавання даних. Основним результатом дослідження є матриця відповідності «фізична концепція - тип технічного засобу навчання - артефакт даних - IoT-інтерпретація», яка систематизує, як через згадані інструментальні конфігурації опрацьовуються сенсорний принцип, похибка й невизначеність, калібрування й дрейф, шум і фільтрація, дискретизація та квантування, динамічний діапазон, часові мітки й синхронізація, надійність каналу передавання і компроміси енергоспоживання. Наукова новизна дослідження полягає у поданні цих практик у вигляді матриці, придатної для проєктування занять з наперед заданою логікою переходу від фізики вимірювання до системних наслідків для IoT-даних (якість, стабільність, затримка, пропуски), без апеляції до емпіричної перевірки ефективності. Перспективи подальших розвідок пов’язані з емпіричною перевіркою того, як запропонована матриця працює в реальних освітніх умовах: доцільно оцінити, чи покращує вона якість пояснень здобувачів освіти та їхню здатність аргументувати висновки на основі даних, а не на рівні інтуїтивних суджень; варто провести аналіз того, як це впливає на формування критичного ставлення здобувачів освіти до якості даних (чи допомагають здобувачам освіти реальні вимірювання на смартфонах краще усвідомити роль умов середовища, а керованість вимірювань на мікроконтролерах – краще зрозуміти процедуру і межі точності).
Опис
Ключові слова
фізичні основи IoT-систем, технічні засоби навчання, цифрові лабораторії, набір мікроконтролерів, смартфон як сенсорна платформа, похибка і невизначеність вимірювання, підготовка в ІТ, фізична освіта, професійна освіта
Бібліографічний опис
Шамоня, В. Цифрові сенсорні лабораторії як інструмент навчання фізичних основ IoT-систем [Текст] / В. Шамоня, М. Сорока// Освіта. Інноватика. Практика : науковий журнал / Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка ; редкол.: М. Г. Друшляк (гол. ред.), Francis Kwadwo Awuah, Natalia Demeshkant, Artur Fabi [та ін.]. – Суми : [СумДПУ ім. А. С. Макаренка], 2026. – Том 14, № 3. – С. 138–143. – DOI: https://doi.org/10.31110/2616-650X-vol14i3-019