Vybavení pro výuku přírodovědných oborů

Hlavní výhody práce s Vernierem

Obrovský demonstrační měřicí přístroj

Po připojení senzorů k počítači (přímo nebo přes některé rozhraní) získáte obrovský demonstrační měřák, který můžete dataprojektorem promítat celé třídě. Obvykle bývá vidět ještě lépe než velké demonstrační měřáky klasického provedení.

Veškerá data lze ukládat ve formě tabulek a grafů, komentovat a předávat studentům k dalšímu zpracování.

Lze měřit ve třídách i v terénu

Velkou výhodou je možnost přenášet Vernier mezi jednotlivými učebnami. Vybavení tak mohou sdílet fyzikáři, chemikáři, biologové i učitelé dalších oborů.

Také v případě, že neučíte například fyziku stále v téže odborné učebně, není problém přenést si vybavení do jiné učebny.

Snadná přenositelnost veškerého vybavení umožňuje měření v terénu (školní výlety, exkurze, školy v přírodě).

Jednotné ovládání (méně stresu, více času)

K mnohým námi nabízeným senzorům můžete najít na trhu alternativy. Místo voltmetru a ampérmetru Vernier můžete zakoupit klasický multimetr. Místo luxmetru Vernier se můžete poohlédnout po jiných luxmetrech. Sonar se dá také zakoupit jako specializované zařízení a tak dále a tak podobně. Pokud ale všechny tyto věcí pořídíte od Vernieru, získáte kromě všech výhod spojených s možností připojení k počítači také jednu další: jednotnost ovládání.

Výhody jednotného intuitivního ovládání v češtině brzy oceníte nejen vy, ale hlavně vaši žáci.

Odpadá nutnost neustálého připomínání sobě a vysvětlování žákům, jak pracovat s nepřeberným množstvím různých zařízení od různých firem. Stačí se naučit ovládat jediné rozhraní, do kterého se připojují všechny senzory.

Automatizované měření, více senzorů současně (tlak + teplota + …)

Dlouhodobé „ruční“ měření jedné veličiny může být pro studenty značně nezábavné. Právem to mohou považovat za zbytečné, když se dnes běžně v profesionálních laboratořích používají ke sběru dat počítače. Mohou to cítit stejně, jako kdybychom je nutili počítat s logaritmickým pravítkem.

Spolu s nudou přinášejí dlouhá monotonní měření také chybovost a ztrátu času, sil i chuti věnovat se potom ještě rozboru výsledků. Někdy proto laboratorní práce vpodstatě končí jen naměřením hodnot a na nic dalšího už nezbývají síly ani čas.

Pravým oříškem potom může být měření více veličin současně (například tlaku a teploty nebo proudu a napětí).

S Vernierem můžete měřit synchronizovaně několik veličin současně bez jakéhokoliv zvýšeného úsilí. Prostě jenom připojíte patřičné senzory.

Jednoduché ovládání pak dovolí během okamžiku například zobrazit pomocí grafu vzájemné vztahy mezi změřenými veličinami. Objevení stavové rovnice plynu nebo voltampérové charakteristiky diody je tak otázkou minut.

V ušetřeném čase a s ušetřenými silami svými i svých studentů se můžete věnovat například principu činnosti použitých senzorů a rozboru výsledků měření.

Možnost exportu do Excelu a jiných programů na zpracování dat

Komu by nevyhovovaly nebo nestačily poměrně široké možnosti zpracování dat v prostředí Vernier (fitování křivek, statistická analáza, výpočet plochy pod křivkou atd.), může svá data exportovat do jiných programů.

Tabulky s naměřenými hodnotami lze snadno exportovat například Excelu. Můžete to využít i v rámci interdisciplinárních vztahů při výuce ICT.

K přenosnému rozhraní LabQuest lze připojit flash disk i paměťovou kartu, data můžete přenášet do počítače také pomocí USB kabelu.

Děje trvající od milisekund po celé dny

Oproti klasickým měřidlům (teploměr, voltmetr, vlhkoměr atd.) dokážou senzory Vernier zaznamenávat jak velmi rychlé děje trvající jen několik milisekund, tak naopak pomalé a dlouhotrvající děje (měření můžete nechat spuštěné celé dny).

Vše se zaznamenává do paměti a může být uloženo a zpracováno ve formě tabulek, grafů, případně sofistikovanějšími způsoby (prokládání křivek, Fourierova analýza, výpočty ploch pod grafy, numerické derivace a další).

Obtížně měřitelné veličiny (zrychlení apod.)

Vernier nabízí více než 50 různých senzorů pro biologii, chemii, fyziku, environmentální výchovu, fyziologii člověka či měření kvality vody.

Mnohé veličiny měřené s našimi senzory jsou jinak velmi obtížně měřitelné. Jedná se například o zrychlení, koncentraci oxidu uhličitého, zakalenost kapaliny, intenzitu jednotlivých částí elektromagnetického spektra měřenou spektrofotometrem a podobně.

Ale i veličiny, které jsou ve škole běžně měřeny, může být výhodné zaznamenávat do počítače s vyšší přesností a citlivostí, případně velmi rychle nebo naopak velmi dlouho – a bez nutnosti neustále hodnoty aktivně odečítat. Může se jednat třeba o měření teploty, pH, síly, frekvence srdečního tepu a mnoha dalších veličin.

Podpora výroby vlastních laborek

Software pro práci se senzory umožňuje vytváření vašich vlastních podkladů pro laboratorní práce. Můžete připravit instrukce pro studenty (včetně obrázků a videí) nebo přednastavit parametry měření pro jednotlivé použité senzory.

Rovněž při samotném měření oceníte vy i žáci možnost dělat si poznámky, například označovat jednotlivé křivky v grafu.

Studenty i učitele práce s Vernierem baví

Neméně důležitou výhodou je, že práce s Vernierem obvykle studenty i učitele velmi baví.

I kdyby aktivizace studentů byla způsobena novostí a neokoukaností, je dobře, že máte k dispozici další alternativu ke svým výukovým pomůckám a metodám, které tak můžete ještě lépe střídat a vybírat si podle potřeby ty nejvhodnější.

Nevýhody a rizika

Finanční stránka Senzory a další pomůcky společnosti Vernier stojí nemálo peněz, které nerostou na stromech. Nicméně nemalé finanční náklady jsou spojené s libovolným vybavením školy – je to otázka priorit. Kromě běžných zdrojů můžete zkusit získat prostředky také z grantů nebo oslovit sponzory. Vernier se dobře vyjímá na dnech otevřených dveří a leckterý sponzor jistě bude hrdý, když jeho jméno bude při této příležitosti zmíněno.

Nadužívání Staré dobré a lety prověřené metody jistě nepatří do šrotu. Křída, špejle, PET láhev nebo třeba obyčejné zelí mohou také být vhodnými učebními pomůckami. Přestat je používat by bylo jistě chybou.

Přehnaná očekávání Vernier v žádném případě neplní funkci kouzelné hůlky. Práci i nadále musí vykonat především student.

Autor: Pavel Böhm