Starthandbok för DataStudio

Transkript

1 Instruktionsbok Handbok nr Starthandbok för DataStudio Handbok nr

2

3 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Inledning Vad är DataStudio? DataStudio är ett program för insamling, visning och analys av mätdata. Programvaran fungerar tillsammans med PASCO:s gränssnitt och givare för datainsamling och analys. Du kan använda DataStudio till att skapa och genomföra experiment inom naturkunskap, biologi, kemi och fysik för samtliga årskurser. Gränssnitt Beroende på datortypen du har rekommenderar vi följande gränssnitt: Datorer med scsi/seriell port Datorer med usb-kapacitet ScienceWorkshop-gränssnitt PASPORT USB Link eller Xplorer Krav för DataStudio För att kunna använda DataStudio gäller följande minimikrav: Macintosh - System 7.5 eller senare, tillgängligt arbetsminne: 8 MB (16 MB föredras), seriell, scsieller usb-port, cdrom-enhet, 20 MB ledigt hårddiskutrymme. Windows - Windows 95, 98 eller NT 4.0, tillgängligt arbetsminne: 8 MB (16 MB föredras), seriell, scsi- eller usb-port, cdrom-enhet, 20 MB ledigt hårddiskutrymme. Hur DataStudio används DataStudio samlar in och visar mätdata medan experimentet pågår. Experiment ställs enkelt upp genom att olika givare kopplas till gränssnittet och programvaran konfigureras. DataStudio kan visa mätdata på ett flertal olika sätt, bland annat på en sifferdisplay, analog mätardisplay, graf eller ett oscilloskop. DataStudio kan användas på flera sätt: 1. Öppna ett förberett experiment. 2. Öppna en tidigare skapad arbetsbok. 3. Skapa en elektronisk arbetsbok eller konfigurera ett experiment. 3

4 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Inställning av utrustning och programvara Beroende på gränssnittstypen kan anvisningarna för hur DataStudio och annan utrustning ställs in variera. Läs det avsnitt som avser ditt gränssnitt. Starta DataStudio första gången- PASPORT Om du använder en PASPORT-givare kan du ansluta utrustningen närsomhelst. Detaljanvisningar för rätt anslutning hittar du i handboken för gränssnittet eller i lathunden för givaren. När en PASPORT-givare ansluts ska detta automatiskt starta fönstret PASPORTAL: De här är elektroniska arbetsböcker som redan är förberedda. De används genom att du helt enkelt markerar den laboration som önskas och klickar på Öppna vald arbetsbok. Klicka här för att starta DataStudio och skapa ett eget experiment. 4

5 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Om fönstret PASPORTAL inte visas dubbelklickar du på DataStudio-ikonen på skrivbordet för att starta DataStudio-programmet. När DataStudio öppnas visas navigeringsfönstret "Välkommen till DataStudio" med fyra alternativ: Välj Skapa experiment i startfönstret. Om DataStudio redan körs väljer du "Ny aktivitet" i menyn Arkiv. Använd det här alternativet för att skapa ett nytt experiment. Använd det här alternativet för att öppna en befintlig aktivitet. Skapa experiment Öppna aktivitet Förindata manuellt i en tabell. Skriv in ett matematiskt uttryck (t.ex. y = x 2 ) Skrivindata Avbilda funktioner 5

6 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Experimentinställningar för PASPORT Anslut den givare som önskas till ett PASPORT-gränssnitt (t.ex. USB Link, Xplorer). DataStudio känner automatiskt av givaren och skapar en lämplig display. Tillgängliga mätdata kommer att visas i panelen Sammanfattning. Om du klickar på knappen Inställningar kan du i vissa fall få tillgång till fler mätdata eller enheter. Ställ in givarens samplingsfrekvens. Klicka på kalibreringsknappen för att kalibrera givaren. Välj måttenhet. Fönstret Experimentinställningar visar vilka givare som anslutits till datorn. Fönstret visar även samplingsfrekvensen för varje givare och de tillgängliga datatyperna. Givare som måste kalibreras har samtliga en kalibreringsknapp som aktiverar kalibreringsmenyn. 6

7 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Om du behöver lägga till en givare som inte är ansluten till gränssnittet klickar du på knappen Lägg till givare i fönstret Experimentinställningar. Ett nytt fönster visas med samtliga givare där du kan välja lämplig givare. 7

8 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Start DataStudio första gången- ScienceWorkshop Om du dubbelklickar på DataStudio-ikonen på skrivbordet kommer DataStudio-programvaran att startas. När DataStudio öppnas kommer navigeringsfönstret "Välkommen till DataStudio" att visas med fyra alternativ: Använd det här alternativet för att skapa ett nytt experiment. Skapa experiment Öppna aktivitet Använd det här alternativet för att öppna en befintlig aktivitet. Skriv in ett matematiskt För in data manuelltien tabell. Skriv in data Avbilda funktioner uttryck (t.ex. y = x 2 ) Experimentinställningar för ScienceWorkshop Klicka på knappen Inställningar för att aktivera fönstret Experimentinställningar. Det här fönstret använder du för att välja olika givare och ställa in försöksbetingelserna. Om programvaran inte omedelbart känner igen gränssnittet klickar du på knappen Ändra och väljer det gränssnitt du har ur listan i fönstret Välj datakälla. Fönstret Experimentinställningar kommer då att visa det valda gränssnittet. 8

9 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Givarpanelen Panelen Givare visar alla givare som kan användas. Rulla genom listan för att hitta givaren eller givarna för experimentet. Välj en givare genom att dubbelklicka på ikonen i panelen Givare. Programvaran kommer automatiskt att välja korrekt port som är tillgänglig. Anslut nu den fysiska givaren till motsvarande kanal. När en givare väljs kommer en ikon att visas i experimentinställningsfönstret, tillsammans med en pil som visar tillämplig kanal för varje givare. Dubbelklickar du på givarikonen i det här fönstret kommer fönstret med givaregenskaper att öppnas. Där kan du ställa in mättyp, kalibrering och samplingsfrekvens. Tillgängliga mätdata kommer att visas i panelen Sammanfattning. 9

10 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Använd DataStudio till att konfigurera experiment - samtliga gränssnitt DataStudio har en rad olika verktyg som hjälper dig att konfigurera experimenten. Med hjälp av panelen Sammanfattning och de tillhörande funktionerna kan du definiera försöksparametrarna ännu noggrannare. De tillgängliga displayerna ger dig en kraftfull metod för visualisering av mätdata. Det här avsnittet behandlar hur du skapar olika mätdatadisplayer och beskriver funktionerna för var och en. Visa mätdata Sammanfattningspanelen Panelen Sammanfattning visar de mätdata som är tillgängliga för tillfället, dvs. alla mätdata som samlats in under experimentet, tillsammans med olika displayer. Givare eller data måste associeras med någon display för att mätdata ska kunna visas. Drar du en displaytyp från den nedre delen av sammanfattningspanelen upp till en givare i den övre delen, kommer en display att skapas för givaren eller den angivna mätdatauppsättningen. Displayer kan visa flera datatyper samtidigt genom att givaren eller mätningen dras från datasammanfattningskolumnen till en öppen display. Vissa displayer kommer att vara mer användbara än andra beroende på de olika givarna eller försöksvillkoren. 10

11 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Skapa en display för mätdata Du kan närsomhelst skapa eller ta bort en display från ett experiment, t.o.m. under pågående datainsamling. Tillgängliga displayer i DataStudio Nedan följer beskrivningar av de olika displaytyperna: Graf Grafdisplayen ritar givarens data mot tiden. Plotta en datatyp mot en annan genom att dra data från datasammanfattningen (i panelen Sammanfattning) till tidsaxeln (x-axeln) på grafen. Den nya datatypen ersätter tiden och genererar en xy-graf (dvs. Kraft mot Position). Om du klickar på och drar i ett värde på axeln ändrar detta grafskalan direkt. Om du klickar på och drar i själva axellinjen flyttas axeln runt i visningsfönstret. Tabell Tabelldisplayen visar de numeriska koordinaterna i parvisa kolumner. Siffervisning Siffervisningsdisplayen visar de momentana mätvärdena medan experimentet pågår. Analog mätare Den analoga mätardisplayen ger en grafisk representation av mätdata med en grafisk mätare. Histogram Histogramdisplayen ritar upp datapunkter som sammanförs i 'klasser' som mätvärden. En klassyta är proportionell mot frekvensen för det specificerade mätdataintervallet, eller antalet gånger ett specifikt mätvärde har observerats. FFT FFT (snabb Fouriertransform) visar en spektralanalys av mätdata. Högre samplingsfrekvenser ger högre upplösning av mätdatafrekvensspektrat. Displayen lagrar inte data på samma sätt som andra displayer. Den visar i stället en 'tidskivad' ögonblicksbild av mätdata. Oscilloskop Oscilloskopdisplayen ritar upp en tidbaserad graf men visar, liksom FFT, upp en 'tidskivad' ögonblicksbild. Data lagras inte. Den här displayen är idealisk för experiment med snabba samplingsfrekvenser. 11

12 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Arbetsbok Arbetsboksdisplayen är en kraftfull, fristående redigeringsmiljö. Använd den här funktionen till att skapa vägledda vetenskapliga undersökningar eller som ett verktyg för laborationsredogörelser. Arbetsböcker kan innehålla DataStudio-displayer, grafik och text. Ställa in olika experimentalternativ Alternativ Använd knappen Alternativ förattställa inolika datainsamlingsalternativ. Omdu klickarpåknappen Alternativ i fönstret Experimentinställningar visas datainsamlingsalternativen. Fliken Manuell datainsamling Det här alternativet används vid experiment som kräver att specifika datapunkter väljs (i stället för insamling av kontinuerliga mätdata). Dessa datapunkter kan sedan associeras med en parameter som inte mäts av en givare. Den associerade parametern kan skrivas in för hand. Om du klickar på kryssrutan "Behåll mätvärden endast vid kommando" aktiveras det manuella datainsamlingsläget. Om det kommer att finnas associerade, manuellt inskrivna värden för de mätdata som behålls skall även kryssrutan "Skriv in värde" markeras. Om kryssrutan "Fråga efter värde" markeras, då mätdata behålls, kommer DataStudio att be användaren ange de associerade värdena manuellt. De återstående alternativen används för att beskriva de manuellt angivna värdena. Du kan både beskriva och namnge värdena, ange enheter och den numeriska noggrannheten. Fliken Fördröjd start Ett fördröjt startvillkor gör att DataStudio endast övervakar och inte lagrar några experimentvärden förrän ett föreskrivet villkor har uppfyllts. Villkoret kan vara baserat på tiden eller en försöksbetingelse. Använd fliken Fördröjd start för att välja mellan tid- och datavärden och ställ sedan in parametrar för startvillkoret. Fliken Automatiskt stopp Ett automatiskt stoppvillkor gör att DataStudio avbryter datainsamlandet när ett föreskrivet villkor har uppfyllts. Villkoret kan vara baserat på tiden eller en försöksbetingelse. Använd fliken Automatiskt stopp för att välja mellan tid- och datavärden och ställ sedan in parametrar för startvillkoret. 12

13 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Ändra Ändringsknappen används för att byta PASCO-gränssnitt. Använd den här knappen för att välja lämpligt gränssnitt: 13

14 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Utföra mätningar Datainsamling När experimentet förberetts klickar du på knappen Start för att starta mätdatainsamlingen. Startknapp och timer När du klickar på knappen Start ändras den till en Stopp-knapp. Klickar du på Stopp avbryts datainsamlingen. Experimenttimern visar det aktuella tidtagningsläget, antingen hur länge data samlats in eller en nedräkning som styrs av ett begynnelsetidtagningsvillkor. Knappen Behåll/Stopp Om experimentet ställts in för Manuell datainsamling (se Ställa in olika experimentalternativ) kommer startknappen att ändras till en Behåll/Stopp-knapp. Trycker du på knappen Behåll under datainsamlandet kommer detta att spara en datapunkt. Klickar du på den röda rutan till höger om knappen Behåll avbryts datainsamlandet. Verktyg för visning och analys DataStudio tillhandahåller en rad funktioner som hjälp vid visning och analys av mätdata. Displayer kan skapas eller stängas närsomhelst före, under eller efter datainsamlingen. Anpassa till mätdata En graf-, FFT-, histogram- och mätardisplay kan mätdataanpassas automatiskt med hjälp av verktyget anpassa till mätdata. Hela displayen justerar intervallet automatiskt så att mätdata fyller upp hela fönstret. Zooma in, Zooma ut, Zoomverktyg Zoomverktygen för graf och histogram ändrar displayfönstrets utseende för att förminska, förstora eller fokusera på utvalda mätdata. Zoom-verktyget används genom att du klickar på verktyget och sedan ritar upp en ruta genom att klicka och dra runt det dataområde som intresserar dig. Grafen kommer då att zooma in på det område du valt. Knappen Anpassa till mätdata återför mätdatavisningen till optimal storlek för samtliga datapunkter. Smart mätverktyg Smart mätverktyg aktiverar ett hårkors som visar koordinatdataparet för en specifik datapunkt. När du närmar dig en datapunkt kommer det smarta mätverktyget att "dras till" datapunkten. De visade 14

15 Handbok nr Starthandbok för DataStudio koordinaterna står inom parentes vid den övre högra kanten på den lilla rutan kring hårkorset. Det smarta mätverktyget kan även användas till att visa skillnaden mellan två datapunkter. Hur man flyttar det smarta mätverktyget Flytta hårkorspositionen för Smart mätverktyg genom att hålla muspekaren mitt på det smarta mätverktyget tills pekaren ändras till två korsade dubbla pilar och en hand. Dra hårkorset på Smart mätverktyg till önskat ställe. Begränsa hårkorsets rörelse till en axel genom att hålla pekaren över den streckade linjen som är vinkelrät mot axeln du vill flytta längsmed tills pekaren ändras till en hand. Dra hårkorset till det nya stället. Mäta förändringar- Delta-verktyg Verktyget Delta-verktyg är en funktion hos Smart mätverktyg för att mäta förändringen hos x- och y-koordinaterna mellan två datapunkter på en grafisk display. Använd Delta-verktyget så här: Dra hårkorset på Smart mätverktyg till en datapunkt. Håll muspekaren över en utav kanterna på den lilla rutan kring hårkorset tills pekaren ändras till en triangel och en hand. Klicka på och dra triangeln till den andra datapunkten. En streckad ruta visas med de valda datapunkterna vid två utav hörnen. Längs sidorna på den streckade rutan kommer du att se värdena som är skillnaden mellan koordinaterna för de två punkterna. Ändra storlek på rutan genom att klicka på ruthörnet med pilarna och dra det till en ny datapunkt. Om du klickar på och drar i någon av de streckade linjerna kommer även detta att ändra storleken på rutan (begränsar rörelsen till endast en dimension). Kommentarverktyget Verktyget för kommentar låter dig kommentera en graf eller ett histogram. Du kan även märka individuella datapunkter. Statistikverktyget Statistik kan aktiveras och avaktiveras med den här knappen. Trycker du på den nedrullningsbara pilen intill sigmasymbolen visas en lista över tillgänglig statistik. 15

16 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Verktyget Visa tid Aktiverar och avaktiverar tidskomponenten för dataparet i displayer för siffervisning, analog mätare och tabell. Verktyget Redigera data Klicka på verktyget Redigera data för att redigera data i en tabell. När verktyget aktiveras visas en kopia på mätvärdena i datasammanfattningskolumnen. De ursprungliga mätvärdena kan aldrig modifieras i DataStudio. När det här verktyget används aktiveras knapparna för infogning och borttagning av rader. Dessa används för att antingen infoga en tom rad eller ta bort en markerad rad i en datatabell. Vissa experiment kräver manuell datainsamling. Dessa mätvärden kan föras in för hand i DataStudio för analys. Det enklaste sättet att ange mätvärden är att skapa en tom tabell. I menyn Experiment väljer du "Ny tom datatabell". När detta alternativ valts skapar programmet ett tabellfönster som är klart för inmatning av nya mätvärden. En indikator visas även i sammanfattningspanelen. Dubbelklickar du på mätningen i sammanfattningskolumnen kan mätningens egenskaper ändras. Här kan du namnge mätvärdena samt ställa in enheter och andra egenskaper, exempelvis mätnoggrannheten. Välj mätdata / Ta bort mätdata Mätdata kan granskas selektivt med hjälp av knappen Mätdata. Olika mätdatagrupper kan aktiveras och avaktiveras genom att klicka på knappen Mätdata och sedan välja vilken grupp som ska visas eller döljas. Mätdata kan tas bort från en display med hjälp av knappen Ta bort. Klickar du på knappen Ta bort tar detta bort den markerade mätdatauppsättningen från displayen. 16

17 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Displayinställningar Klickar du på displayinställningsknappen öppnas en meny där visningsalternativen kan ändras. Klickar du på nedåtpilen invid ikonen öppnas en meny med vanligt förekommande visningsalternativ. Dubbelklickar du mitt i displayfönstret öppnas också menyn med visningsalternativ. Kalkylator DataStudio har en räknarfunktion som klarar av att både beräkna matematiska uttryck och manipulera mätdata från givare. På liknande sätt som för displayer kan beräkningar närsomhelst antingen skapas och tas bort. Kalkylatorn kan användas för att både avbilda ekvationer och utföra beräkningar på mätdatauppsättningar. Klicka på knappen Beräkna för att aktivera kalkylatorfönstret. Skriv in funktioner i formatet y = f (x) däry=namnetpåfunktionenochx=variabeln.bedatastudio utvärdera uttrycket genom att klicka på knappen "Acceptera". Programmet markerar eventuella odefinierade termer som måste definieras innan beräkningen kan fortsätta. Variabler kan definieras enligt följande: Konstant: ställ in variabeln till ett numeriskt värde. Detta är en lokal variabel och kommer enbart att användas i den här ekvationen. Försökskonstant: ställ in variabeln på ett numeriskt värde som experimentets samtliga ekvationer känner igen (t.ex. vagnens massa = 500 g). Mätning: associera en mätning med en variabel. Detta utför en beräkning på en hel mätdatauppsättning för att omvandla värdena till önskad storhet (t.ex. beräkna rörelsemängd med hjälp av hastighetsdata). Du bara klickar, håller och drar en mätning till kalkylatorfönstret och släpper den sedan på variabeln som ska definieras. Modellintervall: definiera en region för ekvationen, liksom antalet koordinatpunkter inom intervallet. Klickar du på knapparna nedanför definitionsområdet kan termer väljas och automatiskt föras in i rätt format. Termer grupperas enligt följande: Vetenskaplig (sin (x), cos (x), pot (x) osv.), Statistisk (min (x), medelv (x) osv.) Special (integral (x), derivata (x) osv.) 17

18 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Anpassningsverktyg Använd anpassningsverktyget för att utjämna mätvärdena på en graf, beroende på förhållandet mellan datatyperna. 18

19 Handbok nr Starthandbok för DataStudio Använda Arbetsboken Arbetsboken är en särskild förvaringsplats som kan användas för labbredogörelser, eller för att skapa en labbaktivitet. Arbetsböcker kan innehålla text, grafik och mätdatadisplayer. DataStudios Arbetsbok kan användas till att vägleda eleverna genom en aktivitet på sätt som låter dem utföra varje steg i aktiviteten och protokollföra observationerna. Skapa en arbetsbok genom att dubbelklicka på arbetsboksikonen i sammanfattningens lista över olika displayer. En blank arbetsbokssida öppnas. Stäng av arbetsboksverktygen genom att trycka på <Ctrl> + T. Arbetsboksverktyg Lägga in en display i arbetsboken I displaysammanfattningen klickar och drar du en display in i fönstret Arbetsbok. Displayen kommer att visas i fönstret. Lägga till ett textblock Med det här verktyget kan du skapa ett textblock och lägga till text direkt i arbetsboken. Högerklickar du på textblocket visas en lista med alternativ för formatering av texten. Väljer du Alltid redigerbar kan eleverna skriva i rutan. Lägga till en textfil Med det här verktyget kan du importera en textfil direkt till arbetsboken. 19

20 Starthandbok för DataStudio Handbok nr Lägga till en bild Med det här verktyget kan du importera.bmp- eller.pic-grafik till arbetsboken. Ta bort markerat objekt Tar helt bort ett markerat objekt från arbetsboken. Lägg till sida / Ta bort sida Det här verktyget lägger till en ny sida i arbetsboken, eller tar bort den aktuella sidan. 20