Messen mit dem Smartphone und phyphox

2016-screenshot-app-phyphox-messen-smartphoneSmartphones und Tablets sind mit vielen Sensoren ausgestattet. Im Rahmen der vorwissenschaftlichen Arbeit ist nicht immer die Genauigkeit, sondern vor allem die Methode, die Weiterverarbeitung und Interpretation der Daten spannend.

Die App phyphox des Physikinstituts der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen zeigt die verfügbaren Sensoren an und bietet die Möglichkeit die Messwerte aufzuzeichnen und im Excel-Format zu exportieren. Dadurch sind der Weiterverarbeitung bzw. Visualisierung der Daten keine Grenzen gesetzt. Neben den Rohdaten der Sensoren gibt es auch vorgefertigte Experiment (vor allem für den Physikunterricht).

Beispielsweise könnte mit dem Lichtsensor auch Konzentrationsbestimmungen (Photometer) in Chemie oder mit dem Lichtsensor / Audiosensor Umwelt- bzw. Arbeitsplatzmessungen (Biologie) uvm. gemacht werden. Luftdruck- und Temperatursensor ermöglichen es Messungen für Arbeiten mit Bezug zur Geographie uvm.

Im Zentrum ist sicher die Physik durch die Anwendung von Beschleunigungssensor, Gyroskop, Magnetfeldsensor usw.

Welche Sensoren besitzt mein Smartphone?

Für die Verwendung von Apps im Rahmen einer Messung ist es notwendig zu wissen über welche Sensoren das eigene Gerät verfügt. Die Android Sensor Box gibt einen Überblick über die verfügbaren Sensoren (Gyroscope, Helligkeit, Ausrichtung, Abstand, Temperatur, Beschleunigung, Lautstärke, Magnetfeld und Druck). Ist ein Sensor auf dem eigenen Gerät verfügbar kann dieser ausprobiert bzw. auch schon für Messungen verwendet werden. Zusätzlich können die Daten zum Sensor abgerufen werden. Hersteller, Sensortyp und – für die Vorwissenschaftliche Arbeit von größerem Interesse –  der Messbereich und die Auflösung können abgerufen werden.

Android Sensor Box (Google Play) >>
Artikel zum Thema Messen mit Apps >

Geodäsie mit dem Smartphone

Die Vermessung von Objekten lässt sich mit Hilfe eines Smartphones und Trigonometrie-Apps realisieren. Mit Hilfe der Sensoren (und der richtigen Rechnung) lassen sich verschiedene Vermessungsaufgaben erledigen bzw. im Rahmen einer Forschungsfrage entwickeln. Mögliche Forschungsfragen könnten sich mit der Genauigkeit von Mess-Apps, dem Vermessen von Körpern, Gebäuden beschäftigen. Auch das Aufzeichnen verschiedener Punkte über GPS und die darauffolgende Berechnung bietet das Potential für eine Vorwissenschaftliche Arbeit.

Sensoren:

  • Neigungssensor
  • Magnetfeldsensor (Kompass)
  • GPS-Empfänger (Position, Höhe)

Apps:

Apps mit eigenen Berechnungen lassen sich sehr einfach mit dem App Inventor erstellen.

Weitere Informationen

Apps für Adroid Smartphones entwickeln

Das Lösen von Forschungsfragen mit Hilfe einer Smartphone-App bzw.  die Entwicklung einer Software als Forschungsfrage könnte Teil einiger Vorwissenschaftlicher Arbeiten sein. Die Einstiegshürde, das Erlernen einer Programmiersprache, kann mit Hilfe des App Inventors übersprungen werden. Durch die Nützung von Blöcken, die in einer visuellen Programmierumgebung platziert werden, kann sich der Programmierer auf die Programmabläufe und Strukturen konzentrieren. Das App Inventor-Projekt wurde von Google mit Hilfe von MIT-Technologie (MIT = Massachusetts Institute of Technology) betrieben. Nach der Einstellung des Betriebs durch Google wird der App-Inventor von MIT weiterbetrieben.
Auf Webseiten und in Büchern, die vor 2012 veröffentlicht wurden, sind Hinweise auf Google und die Google Webseite. Wenn stattdessen die Adresse: http://www.appinventor.mit.edu/ verwendet wird, können die Informationen weiter verwendet werden. Für die Nutzung des App-Inventors wird ein Google-Konto benötigt.

MIT App Inventor >>
MIT App Inventor EDU >>
App Inventor Videoanleitungen (youtube) >>
App Inventor Snippets (Programmbeispiele) >>
– App-Inventor (Wikipedia, veraltet mit Hinweisen zu Google) >>
– Buch: Android-Apps, Programmierung für Einsteiger (amazon*, mit Hinweisen zu Google) >>

* Affiliate

Zeitplanung der VWA am Smartphone

Logo Projektplan Free

Neben der kostenlosen Projektmanagmentsoftware OpenProj gibt es auch ein kostenlose Projektplanungs-App für Android Smartphones. Projektplan Free ermöglicht den Überblick und Zeitplan am Smartphone mich sich zu führen.

Projektplan Free (Android Market) >> 

Berechnungen von Verdünnungen und Lösungen in Chemie

Logo Solution Calculator

Logo Solution Calculator

Die Herstellung von Lösungen und Verdünnungen ist oft ein Teil der experimentellen Arbeit bei Vorwissenschaftlichen Arbeiten aus Chemie oder auch Biolgoie. Die App „Solution Calculator Lite“ bietet die Möglichkeit verschiedene Berechnungen am Smartphone mit Android Betriebssystem durchzuführen.
Die Berechnungsmöglichkeiten der App:
– Make (Berechnung für die Herstellung von Lösungen)
– Dilute (Verdünnungen berechnen)
– Calc MW (Molmassenberechnung)
– MW-List (Liste mit den Molmassen verschiedener Verbindungen)

 Solution Calculator Lite (Android Market, engl.) >>

Mindmapping am Smartphone

Logo Thinking Space

Logo Thinking Space

Wählt man Mindmapping als Kreativmethode lässt sich auch das Smartphone gut nützen. Die App „Thinking Space“ für Smartphones mit Android Betriebssystem ermöglicht auch mobiles Mindmapping.

Thinking Space (Android Market) >>
vgl. Mindmapping am Computer >> 

Update: 20.12.2011
Die Firma Mindjet hat ThinkingSpace aufgekauft. Die Mindmapping-App heißt nun: Mindjet für Android.

Notizen und Ideen am Smartphone

Logo ColorNote

Logo ColorNote

Das Smartphone lässt sich sehr praktisch für die Vorbereitung und Begleitung der vorwissenschaftlichen Arbeit nützen. Eine Anwendung ist es Ideen und Gedanken zu notieren. Sobald eine Idee oder ein Gedanke auftaucht sollte man diese notieren. Ist ein Notizbuch nicht zur Hand kann man die Notizen in das Smartphone eintippen. Dazu brauch man nur eine passende Anwendung (app). Für Smartphones mit Android Betriebssystem eignet sich z.B. ColorNote Notepad. Mit ColorNote kann man Notizen und Checklisten verwalten.
Eine mögliches Notizblatt ist eine Ideensammlung zu den möglichen Themen für die VWA. Eine Checkliste kann man sich anlegen für Tätigkeiten, die noch zu erledigen sind usw.

– ColorNote Notepad (Android Market, kostenlos) >> 
Notizen-Apps am Android Market (Suche, kostenpflichtig u. kostenlos) >>

 

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