Bluetooth-Sensoren von Pasco im Einsatz

Digitale Messwerterfassung ist mehr als ein Trend, der sich automatisch aus der Digitalisierung ergibt. Vorteile davon habe ich schon in anderen Artikeln erwähnt. Siehe Pasco Bluetooth-Sensor und Software angetestet.

Vermutlich fast jede Schule mit einer „echten“ Chemie-Fachschaft wird einen Alchemisten haben, denn mit diesem universellen Messgerät kann über den Computer-Monitor nicht nur Messwerte recht groß darstellen (im Vergleich zu einem Mini-Display, das nur der Lehrer oder ein helfender Schüler sehen kann) und man kann auch eine Reihe von Messwerten aufnehmen und diese auch gleich als Kurve darstellen. Nebenbei hat mal, auch wenn man den Alchemist ohne PC betreibt, immer ein Gerät da, dass alle Messungen vornehmen kann. Im dem „alten“ Gerät gab es dazu LCD-Anzeigen, die die Schüler auch dann sehen können, wenn ich in Richtung der Schüler schauen und damit die Messung vornehme.

Da wir immer noch die alte Version haben, war der neue Alchemist Bestandteil der Beantragung für die anstehende Förderung durch den Fond der Chemischen Industrie. Und wir bekamen ihn auch genehmigt.

Warum Bluetooth-Sensoren und doch kein Alchemist 2?

In unser Jahres-Anfangs-Konferenz sind wir irgendwie darauf gekommen, dass es ja Alternativen gibt. Ich hatte den Kollegen schon vor einigen Monaten darauf hingewiesen, aber bisher bestand kein Interesse. Nun plötzlich waren meine Temperatur-Sensoren, die ich von Conatex geschenkt bekommen habe, interessant, denn der neue Alchemist hätte auch einen aktuelleren Laptop benötigt, denn wir noch hätten organisieren müssen. Da wir aber in den Chemie-Sälen Beamer habe und die meisten von Tablets oder mindestens ein Smartphone haben, kam die Frage auf, ob es nicht sinnvoller wäre, mit Bluetooth-Sensoren zum einen Geld zu sparen, die über die Beamer schnell für alle Schüler Messwerte groß anzeigen zu können. Zumal die Software zu den Pasco-Sensoren zahlreiche Darstellungs- und Auswertungmöglichkeiten bot, die mindestens vergleich bar sind, mit denen von der Software zu dem Alchemisten. Von dem restlichen Geld wäre es auch möglich teilweise Klassensätze von Sensoren zu kaufen, dass auch die Schüler selbstständig Experimente vornehmen und mit dem Smartphone auswerten können. Außerdem bietet die Software „SparkVue“ Möglichkeiten zum Export von den Datensätzen in das csv-Format und beeinhaltet ein automatisches Versenden/Verteilen der Daten.

Was noch im Raum stand, war die Frage, ob wir denn damit zurecht kommen. Also bestellten wir uns zur Probe eine Auswahl der wichtigsten Sensoren und trafen uns, damit jeder mit seinem Tablet/Smartphone mal testen konnte, ob er damit zurecht kommt. Das Ergebnis war, dass nur bei einem Kollegen die Messung nicht funktionierte. Um dieses Problem zu umgehen, bot eine Kollegin ihr ausrangiertes altes iPad als Chemie-iPad an, damit immer eines bereit für die Nutzung ist, dass auch dank EZCastPro-Dongle genutzt werden kann, um über den Beamer etwas groß anzuzeigen.

Ansonsten waren die Kollegen aber von der einfachen Bedienbarkeit begeistert und so behielten wir die Probebestellung und werden in den nächsten Monaten testen, wie gut das klappt, um dann vielleicht noch Geld für Sensoren-Sätze auszugeben.

Bilder für Anleitungen, Versuchsbeschreibungen usw.

Da ich in den Ferien nichts zu korrigieren hatte nahm ich vor den Ferien Bilder der Sensoren auf und erstellte SVG-Dateien daraus, denn so ist es mir möglich, diese in Versuchsbeschreibungen und Bedienungsanleitungen einzusetzen.

Die Bilder sind, wie ich es immer mache, bei OpenClipart.org verfügbar. Hier der Link auf meine Benutzer-Seite, wo man die Bilder findet … eventuell weiter „hinten“, wenn ich inzwischen mehr Bilder erstellt habe.

Dank schon vielen anderen Bildern von Geräten kann ich nun recht schnell die gewünschte Darstellung produzieren. Hier mal ein Beispiel:

Wer Interesse an die Bearbeitung und Zusammenstellung von SVG-Bildern hat, den möchte ich auf die folgenden Informationsquellen verweisen:

Anleitungen für Schüler

Meine Idee war, zuerst Videos zu erstellen, wo ich per Screencast das Smartphone oder Tablet filme und dazu erkläre, wie alles geht. Da ich gerade Probleme mit der Verbindung zwischen PC und Mobil-Geräten habe, kam ich auf die Idee AdobeSpark zu verwenden. Man kann damit online Videos erstellen, die man wie eine Präsentation anlegt. Die Editiermöglichkeiten sind sehr eingeschränkt, dadurch wird es aber einfacher. Die Screenshots aus der Software habe ich einfach am Smartphone aufgenommen und dann über Google-Fotos auf den PC bekommen. Dort habe ich in Inkscape Pfeile zum Hinweis eingefügt und Screenshots in Inkscape aufgenommen, um bestimmte Bereiche etwas zu vergrößern.

Hier eines der Produkte, die ich schon im Unterricht eingesetzt habe:

Bei der Anwendung im Unterricht im Rahmen von einem Experimentier-Zirkel kam zwar nur eine Schülergruppe dazu, das Video zu nutzen, um das Experiment durchzuführen. Aber da die anderen ohne meine Hilfe experimentiert haben, konnte ich den Schülern etwas über die Schulter schauen. Es ging um die Untersuchung der Verdunstungskälte von Wasser im Vergleich zu anderen, unpolaren Stoffen.

Folgende Probleme tauchten dabei auf:

  • Die Anleitung ist so gedacht, dass sie auch für andere Experimente geeignet ist. Das muss klar gemacht werden und daher sollte man dann vielleicht die Anleitung zur Bedienung des Sensors und der Software deutlich vor die Anleitung zum Experiment stellen.
  • Im Video selber würde ich noch eine Folie einfügen, die darauf verweist, dass die Schüler sich nun um die Experimentieranweisung kümmern müssen.
  • Die Schüler hatten Probleme von der „Messfrequenz 10 Hz“ auf „Messung alle 2 Sekunden“ zu kommen. Zum einen war das Problem, dass im Video 2 Hz steht zum anderen kamen sie nicht auf die Idee, die Pfeile rechts/links anzutippen.
  • Bei den Messungen mit den zwei Sensoren hatten wir Probleme, diese zuzuordnen. Denn im Graph sieht man nicht mehr die Bluetooth-Nummern der Sensoren. Hier muss man wohl (ich werde das noch mal intensiver austesten) beim Zuordnen der Sensoren zu den Achsen drauf achten, was welcher Sensor ist und eventuell den Sensor mit Temp1 und Temp2 beschriften, indem man vielleicht ein Post-it dranklebt. So haben die Schüler die zwei Graphen als Screenshot festgehalten und dann durch das Anwärmen eines der Sensoren (in der Hand halten) herausgefunden, welcher Sensor welche Farbe hatte.

Das Video an sich hat aber den Schüler geholfen, die Software bedienen, das meldeten sie mir zurück. Und da sie das Experiment mehrfach durchgeführt haben, ging die Bedienung dann ohne Probleme und intuitiv.

Alles in allem bin ich auch mit der Nutzung der Sensoren zufrieden. Die Schüler hatten Tablets (Projekt-Klasse!) und konnten die Software problemlos installieren und nutzen. Dank der sofortigen Übertragung der Messwerte in den Graph war das Ergebnis deutlich besser zu erkennen, als wenn man einfache Alkohol-Thermometer genutzt hat, zumal die Sensoren genauer waren und dank Skalierung sich der Unterschied wesentlich deutlicher abzeichnete. Das gleiche Experiment ohne digitale Senoren durchzuführen, hätte viel zu viel Zeit gekostet. Die Nutzung der Pasco-Sensoren und der Software war nach dem Einstiegsproblem mit dem Messintervall absolut problemlos. Das macht Lust auf mehr 😉

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