uz pomoć pametnog telefona
Aleš Vunjak
Sažetak
U članku je predstavljena aplikacija Arduino Science Journal. Nakon instaliranja na pametni telefon u kombinaciji s ugrađenim senzorima pametnog telefona omogućava izvedbu jednostavnih eksperimentalnih vježbi. Aplikacija je besplatno dostupna na internetu. Možemo je spojiti s vanjskim senzorima putem bluetooth veze uz pomoć mikrokontrolera. Time proširujemo mogućnosti za eksperimentalni rad. Već samo pomoću senzora ugrađenih u tipični pametni telefon, aplikacija omogućava mjerenje zanimljivih pokusa. Možemo je upotrijebiti i za ozbiljnije eksperimente u školi.
Ključne riječi: aplikacija, eksperiment, mikrokontroler, pametni telefon.
1. Uvod
Tijekom nastave na daljinu osobito trpi eksperimentalni rad. Ako učenici ne mogu ići u školu, gotovo je nemoguće izvoditi bilo kakve eksperimentalne vježbe. Riječ je o vježbama koje se izvode na redovnoj nastavi i vježbama koje se izvode u istraživačkom radu i drugim školskim projektima i sekcijama.
Jedno od alternativnih rješenja su aplikacije koje možemo instalirati na pametni telefon. To su aplikacije koje omogućavaju izvođenje jednostavnih fizikalnih eksperimenata. Nemali broj takvih aplikacija dostupan je besplatno na internetu. Neke od njih su Arduino Science Journal, Pocket Physics i Physics Toolbox Sensor Suite. U nastavku je prikazana aplikacija Arduino Science Journal.
2. Aplikacija Arduino Science Journal
Prva u redu aplikacija koja uz pomoć pametnog telefona omogućava izvođenje fizikalnih 
eksperimenata je Arduino Science Journal (Slika 1). Sve o aplikaciji može se pronaći na web stranici https://www.arduino.cc/education/science-journal. Aplikaciju možete pronaći, skinuti je i instalirati putem usluge App Store, Google Play i usluge AppGallery.
Slika 1. Aplikacija Arduino Science Journal.
Aplikacija uz pomoć senzora pametnog telefona omogućava različita mjerenja. Budući da se pametni telefoni međusobno razlikuju u rasponu senzora koje sadržavaju, o tome ovise i mogućnosti koje aplikacija nudi. Senzori koje najčešće možemo koristiti uz aplikaciju su: magnetometar, kompas, senzor jačine zvuka, senzor osvijetljenosti, senzor akceleracije koji mjeri ubrzanje u jednom ili do tri odabrana smjera x, y i z, linearni mjerač ubrzanja i senzor zvučne frekvencije.
Aplikacija nudi i priključenje vanjskih senzora putem bluetooth-a. Jedna od mogućnosti korištenja vanjskih senzora je uz pomoć vanjskog mikrokontrolera Arduino Nano 33 BLE Sense (Slika 2).
Slika 2. Mikrokontroler Arduino Nano 33 BLE Sense
Na glavnoj web stranici proizvođača možemo pronaći cijenu za ovo sučelje, koje je prosječnom korisniku-entuzijastu posve dostupno. Na istoj adresi možemo pronaći i korisniku vrlo jasne upute za sinkronizaciju mikrokontrolera i pametnog telefona. U ovom članku ograničit ćemo se samo na mjerenje pomoću senzora koje sadržava tipični pametni telefon.
Na glavnoj web stranici aplikacije možemo pronaći i prijedloge za provođenje eksperimenata. Materijal je prikazan jasno i slikovito. Uz ponešto pretraživanja interneta možemo i na drugim adresama pronaći prijedloge za eksperimentalne vježbe, na primjer, autić na zračni pogon. Možemo ga izraditi sami od jednostavnih materijala koje najčešće imamo kod kuće.
3. Primjer eksperimentalne vježbe
Vjerojatno je jedan od zanimljivijih eksperimenata autić na zračni pogon (Slika 3). Na web stranici https://teachingscience.us/ možemo pronaći detaljne upute za izradu.
Slika 3. Autić na zračni pogon
Treba sakupiti i materijale koje ćemo koristiti prilikom izrade. Često su to materijali koje već imamo kod kuće. Balon, CD disk, ljepljiva traka, karton, drvena olovka i slično. Alati koji nam trebaju za izradu vrlo su jednostavni: ravnalo, škare, nož i ostala tipična uredska pomagala. Pri izradi pazimo da konstrukcija autića bude dovoljno stabilna i čvrsta. Istovremeno, autić ne smije biti pretežak, stoga treba sadržavati što manje materijala i to takvog, koji ima najmanju masu. U aplikaciji Arduino Science Journal odaberemo uporabu senzora koji mjeri ubrzanje. Pametni telefon učvrstimo na autić i pokrenemo ga. Cilj eksperimentalne vježbe može biti mjerenje ubrzanja autića, prijeđeni put i, zadnje, ali ne i najmanje važno, izrada što boljeg dizajna i postizanje originalnosti proizvoda. Možemo organizirati i natjecanje učenika u kojem svatko od učenika izrađuje svoj autić. Takvo natjecanje možemo izvesti i na daljinu. Prema pravilima koja unaprijed odredimo, učenici mogu uz autić izraditi i mjernu stazu duž koje puštaju autiće. Kretanje svog autića mogu također snimiti te uz pomoć pametnog telefona video sadržaj podijeliti s školskim kolegama, na primjer putem YouTube kanala.
4. Zaključak
Pristupačnost eksperimentalne opreme za izvođenje fizikalnih eksperimenata nije uvjetovana samo fizičkom dostupnošću postojeće eksperimentalne opreme. Često je takva oprema i vrlo skupa. Uz pomoć aplikacija kao što je Arduino Science Journal, pametnog telefona i ponešto snalažljivosti, možemo uz značajno manje troškove izvoditi jednostavne, a zanimljive pokuse. Ideje za eksperimente možemo crpiti iz web stranica koje nude takve vrste aplikacija. Proučavanjem takvih sadržaja možemo i sami doći do originalnih ideja. Učenicima na taj način omogućavamo dostupan i zabavan način izvođenja eksperimentalnih vježbi. Rad s pametnim telefonom im je blizak, s obzirom na to da vjerojatno nema učenika koji ga ne posjeduje. Takvo eksperimentiranje ne mora nužno biti ograničeno samo na domaći okoliš. Možemo ga upotrijebiti i u školi za konkretne eksperimentalne vježbe, seminarske radove i istraživački rad.
5. Literatura
- https://teachingscience.us/
- https://sciencejournal.withgoogle.com/
- https://www.arduino.cc/education/science-journal
Slika 1: https://www.arduino.cc/education/science-journal
Slika 2: https://store.arduino.cc/
Slika 3: https://teachingscience.us/
Pogled kroz prozor 