Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas

Transkriptio

1 Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas Sisällys: A. Crocodile Clips esittely B. Crocodile Clips ohjelmiston opiskelusta C. Erilaisista käyttötavoista D. Ensimmäinen tutustuminen E. Esimerkkejä Crocodile Clips fysiikan ohjelmiston käytöstä F. Lähteet A. Crocodile Clips esittely Crocodile Clips ohjelmiston kuuluu joukko eri luonnontieteisiin tarkoitettuja simulaatioiden laadinta ohjelmia. Kuhunkin alaansa: fysiikka, kemia, tietotekniikan, teknologian sekä matematiikka on oma ohjelmansa. Ohjelmistot sisältävät tieteenalakohtiasia välineitä, joiden avulla voinee kohtuullisella työmäärällä tuottaa erilaisia simulaatioita eriikäisten ja tasoisten oppilaiden tarpeisiin. Crocodile Clips ohjelmistolla tehtävät sovellukset. Kuten ensimmäisessä seminaari dokumentissa todettiin voidaan simulaatioita tuottaa myös tätä varten laadituilla ohjelmilla. Vaikka Crocodile Clips ohjelmistosta on oltava lisensoitu versio moduulien tuottamista varten, on valmiille moduuleille selaamista varten olemassa verkosto ladattava ilmainen katseluohjelma [11]. Ohjelmistoa voi käyttää kahdessa toimintatilassa, joko Beginner mode tilassa, jolloin käyttäjä voi toimia valmiiden moduulien ja simulointien avulla tai Advanced mode toimintatilassa, jolloin käyttäjä voi laatia itse aktiviteetteja hyödyntämällä ohjelmistoon kuuluvia valmiita simulointimoduuli kirjastoja. Ohjelmistossa on valmiita kirjastoja esimerkiksi Electricity libraries sisältää sähköön liittyvien kokeiden laadintaan tarvittavat komponentit kuten: vastukset, yleismittarit, lamput, kytkimet, yms. Ohjelmistossa voi hyödyntää myös tutkittavien ilmiöiden mallintamisessa tarvittavia mallin mitattavien ominaisuuksien graafiseen esitykseen tarvittavia välineitä, jotka ovat omassa ohjelmistokirjastossa Presentation library. Crocodile Clips is also a good resource for planning lessons at computer classrooms. Teachers use modules from the program or create themselves their own modules step by step. In both cases every student need a copy of the modules and a working sheet with instructions and tasks. Ohjelmistoon perehtymiseen on valmistajan sivustolla kattava valikoima flash filmeinä (joukko lyhyitä n 5 min leikkeitä) toimitettuja tutoriaaleja, joiden avulla voi perehtyä ohjelmiston kanssa työskentelyyn. - Sähkö: Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 1/50

2 - Vaihtovirtas: - Liike: - Harmooninen liike: - Optiikka valosädemallit: - Aaltoliike: - Optiika: - Esimerkkejä Crocodile Clips kokeista, jotka soveltuvat alakouluun: B. Crocodile Clips ohjelmiston opiskelusta Virtuaali-instrumentoinnin avulla voidaan simuloida ja mallintaa todellisen elämän instrumenttien ja välineiden toimintaa sekä todellisen maailman prosessien toimintaa ja etenemistä. Kyseessä ei välttämättä ole ainoastaan vaarallisten tai kalliiden koejärjestelyiden korvaaminen vaan välineillä voidaan täydentää oppilaiden työskentelyä ja havainnointia myös perinteisessä laboratoriotyöskentelyssä. Tämän oppaan pääasiallisin tarkoitus ja tavoite on havainnollistaa kuinkan ohjemistoon sisällytettyjen esimerkkisovellusten avulla voidaan tehdä räätälöityjä sovelluksia. Crocodile Clips ohjemiston eri tieteealakohtaiset versiot noudattavat samaa ohjelmiston peruslogiikkaa ja toimintatapaa, joten tässä oppaassa pyritään havainnollistamaan ohjelmistojen käyttöä fysiikan opetukseen tarkoitetun Crocodile Clips ohjelmiston opiskelun avulla. Muiden ohjelmistojen käytön uskomme olevan tämän jälkeen kohtuullisella työllä opittavissa. Lisäksi toivomme, että perehdyt ohjelmistona valmistajan laatimaan itseopiskelumateriaaliin osoitteessa [2]. C. Erilaisista käyttötavoista Kouluilla, joilla on ohjelmiston käyttölisenssi hankittuna, voidaan sekä tuottaa uusia simulaatioita että käyttää kaikkia ominaisuuksia myös oppilaiden työskennellessä. Ohjelmiston ominaisuuksia voi testata ohjelmiston DEMO-lisenssin käyttöaikana ennen mahdollista hankintapäätöstä. Ohjelmiston valistajan www-sivulta toi ladata joitain itsenäisesti toimivia simulaatioita opetuksessa käytettäväksi Ohjelmiston kolme käyttötapaa: oppilaiden itsenäinen tai ryhmätyöskentely ennaltatuotettujen virtuaalisten kokeiden kanssa, oppilaiden omien virtuaalisten kokeiden tuottaminen sekä opettajan toimesta tapahtuva ilmiöiden demonstrointi ja havainnollistaminen [3, 4]. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 2/50

3 Seuraavissa tämän materiaalin luvuissa käsitellään muutamia fysiikan alojen aihepiirejä: elektroniikka, valo- ja aaltoliikettä sekä mekaniikkaa. Viimeisessä jaksossa tarkastellaan graafisten esitysten liittämistä simulaatioon liittyvään havainnointiin ja analysointiin. D. Ensimmäinen tutustuminen Tässä osiossa käydään läpi vaihevaiheelta yksinkertaisen simulaation laatiminen. Sinun tulis This section is designed to guide the users step by step for creating some simple experiments. They have to follow the instructions carefully and try to do the exercises suggested at the end of each section. In the next pages, the user will find many screenshots, some of them containing indications that can be useful. Ohjelman käynnistys ja tervetuloa näytöllä: kuvassa 1a) on esitetty ohjelmiston ensimmäinen näyttö. Osoittamalla näytöllä olevaa M painiketta voit siirtyä käyttämään kokoruutu näyttötilaa kuva 1b). Ikkunoituun näyttötilaan pääset takaisin painamalla uudestaan painiketta M. a) Kuva 1a) Yleisnäkymä ikkunoidulla näytöllä huomio M painike Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 3/50

4 b) Kuva 1b) Yleisnäkymä aloitusnäyttö kokoruutunäyttö valittuna huomio M painike Virtuaalisen kokeen tai simulaation tuottamisen aikana voit käyttää Pause ja Reload painikkeita (kuva 2) Kuva 2 Pause ja Reload painikkeet ohjelmiston näytöllä Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 4/50

5 Osio paletit vaihtelevat aihepiireittäin (esim. kuva 3a). Simulaatioon voidaan lisätä erilaisia välineitä siirtämällä niitä paletista (drag and drop). kuvan 3b kohdassa on siirretty pallo (massa) Näytön alareunassa on kutakin palettia koskevia lisäohjeita. Paletissa olevista muista välineistä on kuvassa 4 otettu käyttöön tanko, joka voidaan kiinnittää palloon. Kunkin simulaation osasen ominaisuuksia voidaan säätää (esim. massa, nopeus, kulma jne.). a) b) Kuva 3 Osio palettien käytöstä a) käytössä olevia välineitä b) pallon vetäminen hiirellä osaksi simulaatioita Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 5/50

6 Kuva 4 Tangon liittäminen palloon ja osien ominaisuuksien muuttaminen E. Esimerkkejä Crocodile Clips fysiikan ohjelmiston käytöstä E.1. Sähköpiirit Tässä kappaleessa selostetaan yksinkertaisen virtapiirin simuloinnin laatimista. Piiriin kuuluu polttimoita, jännitelähde, virta- ja jännitemittarit, vastuksia jne. Osoita CONTENTS>>INTRODUCTION>>Setting up a simple circuit. Komponentit, joita tarvitaan pitää siirtää paletista työskentelyalueelle (kuva 5). Jännitelähteen ominaisuuksia voidaan säätää, kuvassa 6 asetus 9 volttia. Piirin komponentit saadaan kytkettyä (johdotus kuva 7) viemällä hiiri kytkentäpisteiden (kuvassa korostettuina) sekä vetämällä johdotus komponentista toiseen. Kuvassa 8 kytketään jännite piiriin. Kuvassa 9 säädetään jännitettä 9 voltista 90 Volttiin, jolloin piirissä oleva polttimo räjähtää ylijännitteen johdosta ja ohjelmisto antaa varoitussignaalin (kuva 10). Tilanne voidaan korjata osoittamalla varoitussignaali painiketta ja toimimalla ohjeen mukaan (kuva 11). Lopuksi voidaan piiri aina rakentaa uudestaan kuten kuvassa 12. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 6/50

7 Kuva 5 Yksinkertaisen virtapiirin laadinta: komponenttien siirtäminen kokeeseen Kuva 6 Jännitelähteen liittäminen Kuva 7 Piirin komponenttien kytkentä (johdotus) Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 7/50

8 Kuva 8 Polttimo saadaan päälle painamalla kytkintä Kuva 9 Jännitteen säätäminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 8/50

9 Kuva 10 Hälytys signaali varoittaa piirissä olevasta viasta Kuva 11 Yleisnäkymä piirissä olevan virheen korjaamisesta Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 9/50

10 E.1.1. Harjoituksia Kuva 12 Mahdollisuus palauttaa piirin elementtejä 1. liitä piiriin virta- ja jännitemittarit ja tarkista niiden toiminta. Kuva 13 Esimerkki virtapiiristä 2. Käytä CONTENT>>CIRCUITS>>BASIC CIRCUITS paletteja laatiaksesi kuvan 14 virtapiiri. Huomio että voit käyttää piireissä myös kuvia. Asetusten muuttamiseksi sinun tulee valita piirikaavio (piirros) elementtejä Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 10/50

11 Kuva 14 Hieman monimutkaisemman piirin laatiminen 3. Selaa CONTENTS>>CIRCUITS. Yritä laatia jokin oma sähköpiiri. E.2. Valosäde kaaviot Tässä osioissa selostetaan hieman valosäde kaavioiden avulla tapahtuvien linssien ja peilien kuvanmuodostumisen simulointia. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 11/50

12 Kuva 15 Yhden valonsäteen kaavion laatiminen Kuva 16 Esineen tai kohteen liittäminen optiseen kaavioon Mallissa olevan kuvan muuttaminen tapahtuu osoittamalla sädekuvion nuolta. Seuraavassa kuvassa 17 kuvaksi muutetaan vesiputoukset. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 12/50

13 Kuva 17 Mallissa olevan kuvan muuttaminen Seuraavaksi lisätään malliin kupera linssi, joka sijoitetaan akselille. Malli näyttä sädekaaviolla kuinka säteet taittuvat linssissä (kuva 18) Mallissa olevien objektien paikkaa voidaan vaihdella ja havaita muutokset muodostuvaan kuvaan sekä valonsädekaavioon (kuvat 19 21). Tarkan kuvan muodostumista voidaan tutkia vaihtelemalla varjostimen paikkaa kuten kuvassa 21. Kuva 18 Esimerkkinä kuperan linssin sädekaavio ja kuvan muodostuminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 13/50

14 Kuva 19 Esimerkki siitä miten linssin paikan vaihtelu vaikuttaa muodostuvaan kuvaan Kuva 20 Esimerkki esineestä lähtevien säteiden paikan vaihtelun vaikutuksesta kuvan muodostumiseen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 14/50

15 Kuva 21 Esimerkki kuvan tarkentaminen varjostimen paikkaa vaihtelemalla E.2.1. Harjoituksia 1. Tutustu vielä muihin valmiisiin optiikan sisältöihin valitsemalla CONTENTS>>OPTICS. 2. Omia malleja voit laatia parts library objektien avulla. Yritä laatia kuvan 22 mukainen järjestely. Kuva 22 Yksinkertainen sädekaavio Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 15/50

16 E.3. Tasainen ja kiihtyvä like Tässä osioissa tarkastellaan erilaisten liikkeiden tutkimiseen liittyvien mallien laatimista Valitse aluksi CONTENTS>>INTRODUCTION>>Setting up a motion experiment (kuva 23). Ensimmäisessä vaiheessa tulee asettaa tarkasteltava kappale paikalleen (kuva 24). Nopeus voidaan asettaa kappaleessa olevien kahvojen avulla kuten kuvassa 25. Kuva 23 Liikkeen tarkastelun mallin aloittaminen Kuva 24 Kappaleen siirtäminen paletista työtilaan Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 16/50

17 Kuva 25 Kappaleen liiketilan määrittely (nopeus) Kappaleen (pallon) liike voidaan pysäyttää pause näppäimellä (kuva 26). Kuva 26 Mallin toiminta pysäytetty Pause näppäimellä Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 17/50

18 Lisättäessä mallin alaosaan maa, alkaa gravitaatiovoimat vaikuttaa mallin toimintaan (kuva 27). Lisäämällä ja kytkemällä kappaleeseen heilurivarsi muuttuu mallin toiminta harmoniseksi liikkeeksi (kuvat 28 ja 29). Kuva 27 Maan ja gravitaatiovoiman lisääminen malliin Kuav 28 Harmoninen liike heilurivarren lisäämisen jälkeen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 18/50

19 E.3.1. Harjoituksia Kuva 29 Harmoonisen liikeen malli 1. Lataa malli uudelleen. Vapauta kappale ja aseta sekä kappaleen ja mallin ominaisuuksia (kimmoisuus, säde, jne.) sekä seinämien että maatason ominaisuuksia 2. Opettele lisäksi mallin liiketilan kuvaajien liittäminen. tutki ohjelman ohjeiden avulla valikkotoiminnot CONTENTS>>MOVEMENT>>GRAPHS DISTANCE/TIME sekä CONTENTS>>MOVEMENT>>GRAPHS VELOCITY/TIME E.4. Aaltoliikkeen tutkiminen Tässä kappaleessa tarkastellaan aaltoliikkeen tutkimiseen liittyvien mallien laatimista kaksiulotteisessa tilassa. Aluksi on hyvä tutustua valmiiseen malliin valitsemalla CONTENTS>>INTRODUCTION valikosta (Kuva 30). Tämän jälkeen seuraavaksi voi perehtyä oman kokeen laatimiseen aloittamalla Optics kansion työvälineiden järjestelyn työskentelytilaan. Kuvassa 31 asetetaan viivamainen aaltolähde työskentelytilaan. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 19/50

20 Kuva 30 Aaltoliikeen tutkimiseen liityvä aloitusnäyttö valintoineen Kuva 31 Viivamaisen aaltolähteen lisääminen malliin Aaltolähteen ominaisuuksia voidaan muutella properties panel säätämällä (kuvat 32 ja 33). vaihtoehtoja Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 20/50

21 Kuva 32 Aaltolähteen valitseminen avaa Properties Panel Huomio että aaltolähteen valinnan jälkeen ominaisuuksien muutaminen kohdistuu aaltolähteen ominaisuuksiin. Myös kokeessa tarkasteltavan väliaineen (nesteen laatu, tiheys jne.) ominaisuuksia voidaan säädellä (kuva 33) Kuva 33 Ominaisuudet: Properties panel asetusten muuttaminen Aaltölähteen kokoa voidaan myös säädellä (kuva 34). Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 21/50

22 Kuva 34 Aaltölähteen koon muuttaminen Aaltorintaman etenemistä esteiden vaikutuksesta voidaan mallintaa lisäämällä sloped block tool (kuva 35). Kuva 35 Esteen lisääminen Sloped block työväline Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 22/50

23 Kuvassa 36 muutetaan esteen ominaisuuksia. Aaltoliikeen tarkastelemisnäkymäksi voidaan valita kuten kuvassa 37 myös sivuttaisnäkymä (näpäytys hiiren oikealla näppäimellä työtilassa), punainen viiva osoittaa poikkileikkauksen paikan ylhäältäpäin katsottaessa (kuvat 38 ja 39). Kuva 36 Esteen muodon muuntelu (Sloped block properties) Kuva 37 Väliaineen seuranta poikkileikkaukset (cross section button) Kuva 38 Poikkileikkausnäkymän asettaminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 23/50

24 E.4.1. Harjoituksia Kuva 39 Poikkileikkausnäkymä eri paikoissa 1. Avaa Parts library>>waves>>2d ja testaa erilaisia koejärjestelyjä 2. Laadi koejärjestely Huyghesin periaatteen tutkimisesta. E.5. Graafisten tarkastelujen liittäminen Plotting a Graph Tässä osoisiossa perehdytään graafisten tarkastelujen lisäämiseen malliin. Jälleen kerran on hyvä tutustua ohjelmiston valmistajan esittelyyn aiheesta valitsemalla CONTENTS>>INTRODUCTION kuva 40. Kuvassa 41 Graph työkalu otetaan käyttöön vetämällä se paletista työaulueelle. Kuvaaja kiinnitetään ensin tankoon valitsemalla tarkastelupiste hiiren avulla sekä asettamalla kuvaajan akselit osoittamalla property y-akselille sekä valitsemalla poikkeuskulma angle from vertical heilahdusajan funktiona (kuva 42). Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 24/50

25 Kuva 40 Plotting a graph ikkuna Kuva 41 Heilahduskulman kuvaajan liittäminen heilurimalliin Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 25/50

26 Kuva 42 Heilurin poikeuttaminen (alku paramertien asettaminen) Heilurin toiminta käynnistyy kun palloa on poikkeutettu. Kuvaajan piirto alkaa liikeen alettua. Kuvaajaa voidaan skaalata fit data painikkeen avulla (kuva 43). Kuva 43 Kuvaajan skaalaus ( Fit data painikeen käyttö) Seuraavassa muutetaan kuvaaja näyttämään pallon nopeutta x ja y suunnassa. Tätä varten kuvaajan kohde symbolia on käytettävä sekä kiinnitettävä kuvaaja tarkastelemaan palloa (tangon asemasta, kuvat 44 ja 45). Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 26/50

27 Kuva 44 Kuvaajan kiinnitäminen palloon Kuva 45 Kuvaajan akseleiden määrittely ( local part property) Valitsemalla kuvaajan akseleiksi X ja y suuntaiset nopeudet saadaan kuvan 46 mukainein kuvaaja. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 27/50

28 Kuva 46 Akseleiden määrittely kuvaajassa Simulaatio käyttäytyy kuten filmi, sen etenemisnopeutta voidaan säädellä kuvassa 47 olevan säätimen avulla E.5.1. Harjoituksia Kuva 47 Simulaation etenemisnopeuden säätely 1. Koeta lisätä sopivat graafiset esitykset edellä olleisiin malleihin. E.6. Numeeriset ilmaisimet/säätimet Representations Tässä osoissa tarkastellaan numeeristen ilmaisimien ja säätimien lisäämistä simulaation havainnointiin ja säätelyyn. Tutustuminen aloita: CONTENTS>>INTRODUCTION>> (Kuva 48). Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 28/50

29 Kuva 48 Esimerkki Using presentation parts ikkuna Aluksi asetetaam number part (Figure 49). Kuva 49 Numeerisen ilmaisimen liittäminen (Number part) Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 29/50

30 Kuva 50 Ominaisuuksien havainnointi ja säätäminen Aluksi numeerinen ilmaisimen tarkastelupiste on kiinnitettävä (kuvat 50 ja 51) Kuva 51 Tarkastelupisteen kiinnittäminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 30/50

31 Kuva 52 Aallonpituuden muuntelu Mallissa olevaan ilmaisin anturiin (keltainen piste, detector )voidaan vielä lisätä numeerinen ilmaisin osoittamaan tarkastelupisteessa havainnoitavaa ominaisuutta (taajuus, siirtymä, jne.) (kuva 53). Kuva 53 Anturin ja ilmaisimen liittäminen ja asetusten muuttaminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 31/50

32 Edit box välineen avulla voidaan säädellä mallissa olevien elementtien ominaisuuksia (kuva 54) Kuvassa 55 on malliin lisätty poikkileikkausnäyttö Kuva 54 Edit box säätimen liittäminen Kuva 55 Poikkileikkausnäytön lisäämienn (cross section) Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 32/50

33 Kuva 56 Poikkileikkauskohdan valinta (punainen viiva ylemmässä näytössä) E.6.1. Harjoituksia 1. Toista ylläolevat toiminnot Repeat this module from an empty file: a. uuteen tiedostoon: File>>New b. Tarvittavat elementit ovat Parts Library kansiossa Waves>>2D sekä kansiossa Presentation. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 33/50

34 E.7. Uuden kokeen laatiminen Uuden kokeen laatiminen on samanlainen kaikissa crocodile ohjelmistoissa: chemistry, physics or technology. Aloita File>>New. Kuva 57 Crocodile Chemistry Parts Library valikko Kuva 58 Crocodile Chemistry aloitus ruutu Mallin laatimiseen tarvittavat välineet/objektit löytyvät Parts Library paneelista (kuva 57) kuten huomaamme kuvan 58 tervetuloviestistä ohjelma huomauttaa uuden mallin tekemisen perustuvan parts libraryn objeihin. Kuvassa 59 on esillä uuden mallin alku tilanne tyhjässä näyttämössä (Scene) Kuva 59 Presentation valikko ja näyttämmö Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 34/50

35 E.7.1. Scenes- näyttämöt Kutakin mallin sivua kutsutaan näyttämöksi (Scene). Ikkunan alareunasta huomaamme, että (kuva 60) ohjelma antaa aluksi kolme näyttämöä/välilehteä. Välilehtiä voi lisätä ja poistaa (+) PLUS ja (-) Miinus painikkeilla. Kunkin näyttämön toimintojen käynnistys ja keskeytys on Pause painikkeissa poistomahdollisuus myös valikossa.. Näyttämöille on lisäys- tai Kuva 60 Experimentti näyttämöt Scenes Kuva 61 Scenes valikko Kuva 62 Scenes Properties ominaisuuksien valinta Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 35/50

36 Työkalupalkista voidaan valita millaista koejärjestelyä (Scenes Properties) halutaan laatia. Mahdollisia ovat (General, Flowcharts, Electronics, Optics, Motion, Waves, Presentation). E.7.2. Näyttämö Scene. Tekstin kuvan ja taustan muokkaus Näyttämö (Scene) Koko Kuvan 63 kohdassa on valittu General, jolloin kohdassa Details voidaan asettaa näyttämön koko. Tekstin lisääminen Kuva 63 Properties ja näyttämö asetukset Details Tekstikenttiä voidaan lisätä valitsemalla Parts Library>>Presentation>>Text sekä vetämällä tekstikenttää kuvaava laatikko näyttämölle. Samalla ilmestyy tekstin ominaisuuksien paletti. Kuva 64 Tekstin lisääminen ja muotoilu Toinen mahdollisuus lisätä tekstejä on lisätä ne ohjeina toiminnolla: Library>>Presentation>>Instructions. Parts Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 36/50

37 Kuvien lisääminen Kuva 65 Instructions valikossa presentation Kuvia voidaan lisätä valikko toiminolla Parts Library>>Presentation>>Picture (kuva 66), jolloin voidaan ikään kuin varata näyttämölle paikka kuvalle. Oman kuvan voit asettaa tälle paikalle määrittelemällä kuvan ominaisuudet joko valitsemalla vasemmasta reunasta Properties tai osoittamalla kuva hiiren oikealla näppäimellä (kuva 67). Kuva 66 Kuvan lisäämis työkalun käyttö Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 37/50

38 Kuva 67 Kuvan ominaisuudet Ominaisuuksista käsin voit hakea varsinaisen kuvan valitsemalla Insert Picture ja (+) Plus. Kuva 68 kuvan hakeminen Kuva tallentuu mallin mukana.cpx tiedostoon E.7.3. Taustan määrittely Myös taustan ominaisuudet voi muuttaa (kuva 69) properties valikossa Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 38/50

39 Kuva 69 Taustan ominaisuuudet E.8. Doppler ilmiö Seuraavassa esimerkissä laaditaan Dopler ilmiön demostraatio, jossa malliin laitetaan: sopiva tausta, liikkuva pistemäinen äänilähde ja havainnointiin detektori. Aloita uusi malli ja liitä siihen sopiva maisemakuva (vrt. kuva 71). Taustakuvan päälle asetetaan äänilähdettä ja havannoininti välinettä varten paletti (parts library, josta part tray) sekä siihen vedetään parts librarystä kohdasta waves, valitaan 2D kansiosta vedetään sound wavespace näyttämölle (scene). Part tray-palettiin vedetään sources kansiosta moving point source sekä measurement- kansiosta detector. Source. Seuraavaksi lisätään presentation kansiosta number button Kuva 71 Taustan määrittely Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 39/50

40 Kuva 72 Part Tray paneelin lisääminen malliin Kuva 73 Pause ja Reload painikkeiden lisäys On hyvä lisätä malliin pause ja reload painikkeet, että oppilaat voivat toistaa koetta tarvittaessa useamman kerran. Kuva 74 Liikkuvan äänilähteen lisääminen Oppilaalle on syytä laittaa joitain ohjeita mallin käyttämiseksi. Kuvassa 75 ohjetyökalulla asetataan selattavia ohjetekstejä. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 40/50

41 Kuva 75 Ohjeiden liittäminen malliin Kuva 76 Ohjetekstien muotoilu välineitä Ohje voisi olla vaikka: Sivu 1. Siirtämällä hiirtä objektin päälle saat näkyviin objektien nimet. Siirrä aluksi detector objekti ääni objektin päälle Sivu 2. Siirrä moving point source paletista sound objektin päälle. Sivu 3. Siirrä numero objektia kuvassa. Sivu 4. Viimeistä obejektia siirrettäessä ohjelmä pyyttää valitsemaan taajuuden. Sivu 5. Klikkaa moving point source objektia ja vedä sitä hiirellä asettaaksesi sille nopeuden. Sivu 6. Paina pause näppäintä, jolloin äänilähde alkaa liikkua ja detektori näyttää taajuuden Sivu 7. Tee havainnot taajuudesta ennen detektoria, sen kohdalla ja äänilähteen ohitettua detektorin Sivu 8. Paina reload ja toista koetta muutamilla eri nopeuksilla. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 41/50

42 Kuva 77 Esimerkki tehtävän aloitusnäyttö Kuvassa 78. on esitetty ohjeiden antaminen tekstikentän avulla. Joskus voi olla tarpeen lukita (lock) joidenkin objektien ominaisuuksia muokkaus pois. Kuvissa 79 ja 80 on esitetty vaihtoehtoja, joita voidaan lukita (Position, Size, Orientation or Property Value Editing). Kuva 78 Kuva ja Instructions työvälinen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 42/50

43 Kuva 79 Objektin ominaisuuksien asettaminen, Huom! Lukitus/Lock Kuva 80 Lock lukitusten asettaminen Show kohdasta voidaan estää tarpeettomine valikkojen ilmestyminen kuten kuvassa 80 Mini-Toolbar. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 43/50

44 Kuva 80 Mini-Toolbar valikon näyttöasetuksen muuttaminen E.8.1. Graafinen malli Seuraavassa esimerkissä katsoiaan Crocodile Chemistry ohjelmalla työskentelyä. Esimerkissä verrataan reaktion etenemistä kahdessa eri olosuhteessa. Harjoituksen laatiminen Aloitetaan mallin laatiminen valitsemalla uusi malli, jonka lälkeen valitaan näkymän/näyttäön asetuksiksi chemistry, jonka jälkeen ohjelmisto pyytää asettamaan kokeessa käytettävät mittayksiköt. Kuva 81 Mittayksikköjen asettaminen Aluksi kannattaa asettaa näyttäölle (Scene) tarvitaville välineille ja reagensseille paletti (parts library, part tray), johon asetataan kaksi Erlemmeyer pulloa, kaksi läpiviennillistä korkkia (kaasun johtamiseen), reagenseiksi; suolahappoa (clorhidric acid) ja kalsiumkarbonaattia (Calcium Carbonate) (valikoista siirtämällä: Parts Library >>Glassware>>Standard>>Erlemmeyer Flask; Parts Library>> Equipment>>Stoppers>>Large>>One Tube; Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 44/50

45 Parts Library>> Chemicals>>Acids>>Clorhidric Acid ja Parts Library>>Chemicals>>Carbonates>>Powders>>Calcium Carbonate) Havainnointia varten vedetään vielä Graafi (graph) reaktiossa Syntyvän CO 2 moolimäärän ilmaisemiseksi. Voit asettaa valmiiksi näyttämölle asetettujen välineiden ominaisuudet. Pullojen ominaisuuksiin voidaan laitaa/lisätä havainnoitavaksi ominaisuudeksi CO 2 moolimäärä (observed chemical properties). Kuva 82 Astioiden, välineiden ja reagenssien lisääminen kokeeseen omaksi paneelikseen (Part Tray) Kuva 83 Kemiallisten ominaisuuksien asetusten määrittäminen Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 45/50

46 Kuva 84 Seurattavien kemiallisten ominaisuuksien asettaminen Vietäessä hiiri objektin päälle kuvassa Erlenmeyer tulee esille objektiin liittyvä paletti, johon voisi lisätä oppilaalle lisätietoja reaktiosta sekä kehoituksen toistaa koetta. Kuva 85 Esimerkkinä Erlenmeyer astia ja siinä tehtävien kokeiden asetusvalikko T Graafin ominaisuuksia Havaintojen tekemistä varten näytöllä olevien graafien ominaisuuksia kuten skaalauksia, käyrien esitystä voidaan muokata kuvissa 85 ja 86 esitettyjen valikkojen avulla. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 46/50

47 Kuva 86 Graafin ominaisuuksien asettaminen Kuva 87 Asteikkojen asetukset graafille Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 47/50

48 Kuva 88 Graafin skaalaus. Graph actions menu valikosta voidaan asettaa yleisiä ominaisuuksia kuten X asteikolle aika (Global Property: time). Valittaessa Local Part Property, Y akselilla näytettävä tulos voidaan valita. Valittaessa Specific Part Property, graafiin voidaan lisätä uusia kohde/liitäntä symbolia X akselin määrittelyjen muuttamiseksi. Kuva 89 Graafin toiminta valikko Esimerkiksi Crocodile Physics, kaksi Signaali Generaatoria kytketään graafiin (Parts Library>>Electronic>>Analog>>Signal Generators & Sound) Kuva 90 Graafin käyttäminen -Crocodile Physics Y akseliin liitetään ensimmäinen signaali ja Specific Part Property avulla lisätään paikka toisen singnaaligeneraattorin jänniteen havainnointiin. Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 48/50

49 Kuva 91 Specific Part Property mahdollistaa kahden signaalin kytkemisen Crocodile Chemistry- ohjelmassa voidaan samoin näyttä esimerkiksi titrauksessa ainemäärän ja ph:n välinen yhtyteys (kuva 92). Kuva 92 Titraus Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 49/50

50 G. Lähteet [1] [2] [3] Baggott La Velle, L., McFarlane, A., Brawn, R. (2003). Knowledge transformation through ICT in science education: a case study in teacher-driven curriculum development - Case-Study 1. British Journal of Educational Technology 34 (2) (pp ). [4] Goodison, T. (2003). Integrating ICT in the classroom: a case study of two contrasting lessons. British Journal of Educational Technology, 34 (5) (pp ). Lyhyt Crocodile Clips- ohjelmisto-opas 50/50