1

Návod na použití SPARK

2

Vážená paní učitelko, vážený pane učiteli,

SPARK je nové výukové prostředí společnosti PASCO. Na rozdíl od ostatních měřících systémů, u

SPARK práce nekončí s pouhým naměřením dat. SPARK je platforma, jež Vám pomůže získaná data

zasadit do širšího teoretického konceptu, a to přímo během samotného měření.

Tuto unikátní vlastnost má jak software SPARKvue, tak i datalogger SPARK SLS. Až na drobné

detaily jsou obě prostředí identická a princip práce s nimi je shodný. (Proto je také tento návod

oběma společný.)

Bez experimentů je teorie suchopárná. Bez teorie je pokus nahodilý. Teprve spojíme-li tyto dvě

složky dohromady, ukážeme dětem ucelený obraz světa kolem nás. Sestavte aparatury, připojte

senzory a nechejte žáky, ať se o tom krok za krokem sami přesvědčí.

Software SPARKvue lze využít pro práci s libovolným

PASPort rozhraním (tzn. jako rozhraní mezi počítačem a

senzorem můžete použít USBlink, PowerLink, SPARKlink

nebo dataloggery Xplorer GLX a SPARK SLS).

Prostředí SPARK rozpozná a umí použít všechny PASPort

senzory (v současné době více než 50 senzorů pro

fyzikální, chemické či biologické pokusy, na všechny

senzory je poskytována záruční doba 5 let).

Tento návod je věnován základním postupům v prostředí

SPARK. Pro správné využití senzorů je třeba seznámit se

s jejich specifikacemi, uvedenými v návodu použití

PASPort senzorů, jež je ke stažení na www.pasco.cz.

SPARK – Jak rychle začít

Úvod - Co je prostředí SPARK?

3

SPARK – Jak rychle začít

Obsah – Návod na použití SPARK

Obsah:

Prostředí SPARK lze využít pro všechny typy přírodovědných experimentů:

využijete je při sledování přírodovědných jevů

1 Sledování měření – volba „MĚŘIT“ ... s. 4,

při přípravě demonstračních učitelských experimentů

2 Vytvoření laboratorní úlohy – volba „SESTAVIT“ ... s. 7,

tak i pro ryze žákovské pokusy

3 Práce s hotovou úlohou – volba „OTEVŘÍT“ ... s. 11.

Všechny tři možnosti a postupy se v praxi mohou samozřejmě prolínat.

Pro usnadnění práce a pro inspiraci do jejích začátků pro vás PASCO připravilo několik desítek

hotových experimentů, které jsou volně ke stažení na webových stránkách www.pasco.cz.

Nechejte se jimi inspirovat, nebojte se však vytvářet úlohy vlastní! Podělte se o ně také s ostatními

učiteli, ať i jinde vidí, jak se přírodní vědy učí právě na Vaší škole!

4

SPARK – Jak rychle začít

1 Sledování měření – volba „MĚŘIT“

Obr. 1 Základní nabídka

Při spuštění programu SPARKvue (nebo

prostředí dataloggeru SPARK SLS) se dostanete

do základní nabídky.

V tomto kroku můžete zvolit položku „Sestavit“

nebo „Otevřít“. (Obě jsou popsány dále.)

Obr. 2 Připojení senzorů

Připojíte-li k počítači či dataloggeru senzor (zde

chemický senzor PS-2170), zobrazí se Vám

nabídka všech veličin, které senzor může

sledovat. (Všimněte si, že hodnoty v nabídce

jsou aktivní.)

Obr. 3

Vyberete-li jednu z nabízených veličin, zpřístupní

se Vám prostřední volba – „Měřit“. Klikněte na

ni – dostanete se do přednastaveného režimu

měření.

Obr. 4 GRAF

Prvním z předdefinovaných měřicích zobrazení

je 1:GRAF. Osy grafu jsou přednastaveny tak,

aby pokryly celý měřicí rozsah senzoru.

Stiskem zeleného tlačítka START v levém dolním

rohu spustíte první kolo měření.

5

Obr. 5 Ukončení sběru dat

V průběhu sběru dat se vám v reálném čase

zobrazuje závislost sledované veličiny (zde

teplota na ose Y, osa X je časová).

Měření ukončíte stiskem stejného tlačítka –

tentokráte již ve funkci STOP.

Obr. 6 Přepínání zobrazení

Nad grafem, v levém dolním rohu, je bílá šipka

doprava. Jejím stiskem se dostanete do dalšího

způsobu zobrazení dat. Přepínat mezi typy

zobrazení lze i v průběhu sběru dat.

Obr. 7 ČÍSLA

Druhým typem zobrazení měřených hodnot jsou

čísla. (Označeno 2:ČÍSLA)

Obr. 8 TABULKA

Třetím typem hotového zobrazení měřených

hodnot je tabulka. (Označeno 3:TABULKA)

Prstem (SPARK SLS) nebo myší (SPARKvue) lze

hodnotami v tabulce listovat.

Pozn. Více informací o možnostech zobrazení ve formě čísel a tabulky naleznete dále.

Princip je však velice jednoduchý. Chcete-li pracovat s daným datovým zobrazením, klikněte

nejprve na modrou ikonu v okně tohoto zobrazení (u čísel vlevo dole, u tabulky vlevo nahoře. Poté,

co se rozbalí ikonická nabídka nástrojů příslušného zobrazení, stačí zvolit konkrétní nástroj a dále

s ním pracovat.

6

Obr. 9 MĚŘÁK

Posledním typem předdefinovaného zobrazení

je analogový měřák. (Označeno 4:MĚŘÁK)

Rozsah měřáku je nastaven na plný rozsah

senzoru, lze jej však jednoduše změnit (klikněte

na panel nástrojů vlevo dole).

Obr. 10 Úprava grafu

Pomocí šipky doleva se přesuňte zpět do

grafického zobrazení. Zajeďte myší (nebo

prstem v případě SPARK SLS) mezi čísla na osách

X a Y – takto lze měnit měřítko grafu.

Chytněte za osy – takto lze posouvat grafem.

Obr. 11 Automatická úprava grafu

Pokud chcete nechat upravit osy a měřítka grafu

automaticky, klikněte vlevo dole na panel

nástrojů grafu. Rozbalí se Vám nabídka, ve které

ikonka vpravo nahoře zapříčiní automatické

roztáhnutí a uzpůsobení grafu.

Obr. 12 Návrat do hlavního menu

Kliknete-li kdykoliv na ikonku „Domeček“ (v

levém horním rohu), dostanete se opět do

základní nabídky (Obr. 2). Předtím však budete

dotázáni, zda chcete naměřená data uložit.

Pozn. Více informací o paletě nástrojů a možnostech zobrazení ve formě čísel a tabulky naleznete

dále. Princip je však velice jednoduchý. Chcete-li pracovat s daným datovým zobrazením, klikněte

nejprve na modrou ikonu v okně tohoto zobrazení (u čísel vlevo dole, u tabulky vlevo nahoře.

Poté, co se rozbalí ikonická nabídka palety nástrojů příslušného zobrazení, stačí zvolit konkrétní

nástroj a dále s ním pracovat.

7

SPARK – Jak rychle začít

2 Vytvoření laboratorní úlohy – volba „SESTAVIT“

Obr. 1 Základní nabídka

V základní nabídce (Domeček) zvolíme

položku „SESTAVIT“.

Obr. 2 Vytvoření nové SPARK stránky

Dostaneme se do editačního okna.

Nabídka veličin

Nabídka způsobu zobrazení

Náhled budoucí stránky

Obr. 3 Volba veličiny a typu zobrazení

Zvolte veličinu (zde Teplota). Zvolte způsob

zobrazení (zde graf). V náhledu se zobrazí

symbol grafu. Modrá plocha zaplňuje celý

prostor – graf bude přes celou stránku. Pod

náhledem vidíme, že na Y ose je teplota. X je

osa časová.

Obr. 4 Měření v nové stránce

Po stisknutí OK se ocitneme na stránce,

kterou jsme si připravili a můžeme začít

měřit. (Zelené tlačítko START)

Vzorkovací frekvenci můžeme libovolně

měnit po stisknutí tlačítka „Vzorkování“.

8

Obr. 5 Nastavení vzorkování

V nastavení vzorkování ponecháme

Vzorkovací režim „Periodicky“.

(Manuální režim slouží v případě, že stačí

odebírat hodnoty měření „po jedné“, např.

při sledování životního prostředí.)

Obr. 6

Klikněte na číslo v políčku „Vzorkovací

rozsah“, rozbalí se Vám nabídka vzorkovacích

frekvencí.

Zvolte hodnotu a volbu potvrďte stiskem

tlačítka OK.

Obr. 7 Přidání další stránky

Vzorkovací frekvence je změněna. Tato

hodnota bude společná všem typům

zobrazení, dokud ji opět nezměníte.

Vytvoříme novou stránku, kliknutím na ikonu

„Nová strana“ vlevo nahoře.

Obr. 8 Různé typy aktivních polí

V nové stránce budeme chtít sledovat

teplotu na grafu.

Zároveň ale budeme chtít na tu samou stranu

vložit textové pole, aby vznikla možnost

vkládání textu – např. odpovědí.

Pozn. Stránka SPARK je de facto rozdělena na šest šestin. Položky v levé části nabídky způsobu

zobrazení (velké ikony) mohou zabírat 6/6, 4/6 nebo 3/6 stránky. (V závislosti na dalších

přidaných polích.) Položky v pravé části (malé ikony) zabírají pouze 1/6 nebo 2/6. Uspořádání

polí závisí na pořadí, v jakém byla pole vkládána. Jako příklad si vezměme vložení dvojic polí

„Graf“ - „Text“ a „Obrázek“ - „Text“.

Vyzkoušejte různé kombinace vkládání aktivních polí.

9

Obr. 9 Kombinace Graf + Text

V návrhu stránky přidáme ke grafu textové

pole. Pokud jej chceme ve větším formátu

(zabírající např. spodní 3/6 strany), zvolíme

ikonu v levé části nabídky.

Obr. 10

V náhledu stránky přibylo textové pole.

Stiskem OK se dostaneme z režimu návrhu

stránky do její hotové podoby.

Obr. 11

Stiskem tlačítka START (a téhož ve funkci

STOP) můžeme měřit. Textové pole je aktivní,

pokud do něho kliknete, můžete do něj psát.

Vytvoříme novou stránku, kliknutím na ikonu

„Nová strana“ vlevo nahoře.

Obr. 12 Vkládání obrázku jako aktivního pole

V nové stránce budeme chtít např. vedle

textového pole vložit do stránky obrázek.

Nejprve tedy zvolíme ikonu „Obrázek“.

(Obrázek v tomto kroku zatím nevkládáme

fyzicky. Pouze pro něj vyhrazujeme prostor.)

Pozn. Obrázky mohou v úloze zastávat několik funkcí. Tou hlavní je možnost doplnit experiment

názorným zobrazením sestavení experimentu (fotografie aparatury, vozíčkové dráhy apod.), či

schématem zapojení (schéma elektrického obvodu apod.). V neposlední řadě slouží také pro

zatraktivnění a ozvláštnění experimentu dětským očím.

Tento vizuální aspekt má však ještě jednu obrovskou výhodu – dokáže experiment provázat

s různými fyzikálními jevy, ke kterým se svojí podstatou vztahuje. Více je tato funkci patrna dále,

v části „3 Práce s hotovou úlohou“.

10

Obr. 13 Vkládání obrázku jako pozadí

Jiným způsobem vložení obrázku je vložení

pozadí. Tohoto způsobu je využíváno při

přípravě celých úloh (více viz dále v 3. části).

Obrázek se jako pozadí vkládá pomocí této

ikony. (Vyzkoušejte si ji.)

Obr. 14

K obrázku přiřadíme textové pole.

Stiskem tlačítka OK potvrdíme rozvržení

stránky.

Dostaneme se do naformátované stránky.

Obr. 15

Kliknutím na ikonu „Obrázek“ se rozbalí

nabídka editace obrázku.

Kliknutím na ikonu „Adresář“ zvolíme, jaký

obrázek bude v poli zobrazen.

Obr. 16

Kliknutím na ikonu „Zámek“ obrázek natrvalo

upevníme do SPARK stránky. Tento krok nelze

vzít zpět.

POZOR! Již hotové stránky nelze re-editovat.

Stránku musíte smazat a vytvořit znovu.

Pozn. Většina hotových SPARK úloh je koncipována tak, že obrázky nejsou vkládány tímto

způsobem, ale na pozadí stránek úlohy. (Viz funkci u obrázku 13.)

Tento princip je vysvětlen níže, v části „OTEVŘÍT“.

11

SPARK – Jak rychle začít

3 Práce s hotovou úlohou – volba „OTEVŘÍT“

Obr. 1 - 5 Průvodce teorií i experimentem

V základní nabídce (Domeček) zvolíme

položku „OTEVŘÍT“.

Nejvýraznější vlastností SPARK je možnost

propojení teorie a experimentu. Díky

možnosti vkládání prezentací, není SPARK

pouze nástrojem pro měření a analýzu dat,

ale také průvodcem experimentu.

Úlohy SPARK jsou vytvořeny tak, že aktivní

pole (grafy, měřáky, textová pole, tabulky)

jsou vloženy na stránku, do níž je nahrané

pozadí (obr. 13 předchozí oddíl). K přípravě

úlohy pedagog nejprve využije prezentačního

software (např. MS PowerPoint), v němž

žákům nastíní teoretickou rovinu problému,

uvede schéma zapojení či nastavení měřicího

systému atd. Prezentaci posléze převede do

obrázkového formátu (uloží jako .png či .jpg)

a obrázky nahraje jako pozadí úlohy SPARK.

Žáci pak procházejí úlohou a na jejích

jednotlivých stránkách jsou a) vyzýváni

k přemýšlení nad měřením v širším kontextu,

b) provázeni vlastním měřením (nastavením

experimentu), analýzou dat a vyvozením

závěrů.

12

Obr. 6 Měření v připravené úloze

Měření probíhá stejně, jako je to popsáno

v předchozích oddílech. Všechna

předpřipravená pole jsou aktivní a stiskem

tlačítka START ukazují naměřené hodnoty.

Také vzorkování lze nastavit stejně jako výše.

Obr. 7 Analýza dat

Veškeré nástroje k analýze dat jsou vždy

dostupné, stačí kliknout na paletu nástrojů

daného pole a vybrat, jaký nástroj použít.

(Zde ikona „Výběr“ – zjistí koordinanty

zvoleného bodu na grafu.)

Obr. 8 Vkládání textu

Také funkce vkládání textu pracuje přesně tak,

jak je popsáno výše. Stačí kliknout do

textového pole a vepsat odpovědi či postřehy

z měření. V případě užití SW SPARKvue

můžete ke vkládání textu použít klávesnici

počítače.

Obr. 9

V případě, že pracujete s dataloggerem SPARK

SLS, klikněte na ikonu „Klávesnice“. Zobrazí se

Vám virtuální klávesnice, pomocí které vložíte

do textového pole text.

Pozn. Vkládání odpovědí je důležitou součástí procesu laboratorní práce. Žáci jsou tak do úlohy

ještě více angažováni a jsou nuceni věnovat jí více pozornosti. Zároveň nejsou rozptylováni tím,

že by museli zápisy z experimentu provádět na „nějaký papír vedle“. SPARK koncept tak v sobě

zahrnuje vše, co by měla správná laboratorní úloha obsahovat – a sice v jednom elektronickém

prostředí. (Samozřejmě, že tvorba „klasických“ lab. protokolů se tímto nevylučuje.)

Možnost vkládání se však neomezuje pouze na textové řetězce. Stejným způsobem lze do

SPARK vkládat data, se kterými pak SPARK pracuje, jako by je systém sám naměřil.

13

Obr. 10 Laboratorní protokol

Po vložení odpovědi do textového pole (nebo

naměření závislosti v grafu apod.) lze výsledek

práce na dané stránce vyfotit.

Klikněte na ikonu „Foťák“.

Klikněte na ikonu „List protokolu“.

Obr. 11 Snímky stránek

Objeví se Vám obrazovka Journal, která je

správcem všech vyfocených listů budoucího

protokolu. Můžeme zde měnit pořadí listů,

nebo ještě listy doplňovat poznámkami.

Obr. 12 Sdílení

Po ukončení laboratorní práce klikneme na

ikonu „Sdílení“.

(Zde se ukládá měření, exportují data a

pracuje se s protokolem.)

Obr. 13 Export protokolu

V menu „Sdílení“, v záložce „Protokol“ zvolíme

„Export protokolu“.

Pozn. V menu „Sdílení“, v záložce „LAB STRÁNKY“ pracujeme s celým SPARK souborem.

Nalezneme zde možnosti: „Uložit soubor“, „Uložit jako“ a „Export dat“.

Export dat se provádí do formátu prostého textu (.txt). Textový soubor obsahuje datové

sloupce, oddělené tabulátory. První sloupec je čas. Následují sloupce všech veličin, které byly

programem SPARK detekovány.

14

Obr. 14 Vytvoření adresáře protokolu

Systém vám nabídne umístění adresáře

„Journal“. V něm se automaticky vytvoří nový

adresář, jehož jméno si zvolíte (např. podle

názvu měření), a do kterého se uloží všechny

pořízené snímky stránek.

Obr. 15 Obsah adresáře protokolu

Pozn. Nahlédněte do tohoto nového adresáře.

Vedle snímků jednotlivých stránek (.png) a

textových souborů s poznámkami ke každé

stránce (.txt) se v cílové složce Journal vytvoří

také soubor ve formátu .html, v němž je vše

sloučeno.

Obr. 16 Protokol.html

Takovýto soubor si mohou děti nejen vyvěsit

na školní web, ale také si jej odnést na flash

paměti domů, aby mohly ukázat, jaká legrace

je u nich ve škole při hodině chemie, fyziky

nebo biologie!

Více informací naleznete na adrese www.pasco.cz, info@pasco.cz.

V případě zájmu o systém PASCO se obraťte na Vašeho dodavatele školní techniky.

Výhradní distributor pro ČR a SR: PROFIMEDIA s.r.o., Tř. Spojenců 18, 746 01 Opava.

Vypracoval: Miroslav Staněk