Programmumgebung für Soundkarten-Experimente.

Im Rahmen eines Seminarkurses beschäftigten sich Niklas Reisser, Benedikt Rudolph und Oliver Stickel im Schuljahr 2004/05 mit "Schulversuchen mit der Soundkarte".
Dabei wurden an Ihrer Schule, dem Friedrich-List-Gymnasium in Reutlingen, Messeinrichtungen zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit, der Fallbeschleunigung und ein "Walito" zum Anschluss von Lichtschranken für Schülerexperimente gebaut.

Darüber hinaus entstand vor allem aber eine Programmumgebung mit dem Namen XESCOE (x-tendable environment for soundcard operated experiments).

Programm-Logo

Was ist XESCOE?

1.) .... ein Programm.

XESCOE ist zunächst einmal ein vom Betriebssystem unabhängiges, eigenständiges Programm. Es führt den Benutzer durch das ausgewählte Experiment und gibt dabei Anweisungen und Erklärungen. Mit dem Programm können die zuvor von einem Tonaufzeichnungsprogramm in einer Wave-Datei erfassten Tonsignale ausgewertet werden. XESCOE tastet dieses Tonsignal ab und findet dabei Stellen großer Amplitude.
So kann z.B. die Zeitdifferenz erfasst werden, die ein Tonsignal vom einen zu einem anderen Mikrofon benötigt. (vgl. Messung der Schallgeschwindigkeit). XESCOE erfragt noch den Abstand der Mikrofone und berechnet daraus die Schallgeschwindigkeit.

Ferner kann die Fallbeschleunigung bestimmt und der Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung untersucht werden.

Screenshot des Programms

2.) .... eine Programmumgebung.

Die besondere Stärke von XESCOE liegt aber darin, dass es kein fertiges, unveränderliches Programm ist (obwohl es als solches benutzt werden kann), sondern ein >erweiterbares Programmsystem.

So lassen sich Texte und Auswertungsart der schon implementierten Versuche auch verändern.
Weitere Versuche und deren Auswertung können mit Hilfe von einfachen Skriptbefehlen selbst konzipiert und in die Programmumgebung eingebunden werden, die dadurch in ihren Fähigkeiten wächst.

Bei der Installation legt XESCEO im Installationsverzeichnis zwei Unterordner "resources" und "experiments" an. Im Ordner "experiments" befinden sich die Skripte für die Experimente.
Für jeden Versuch ist dabei ein Skript zuständig, das XESCOE abarbeitet, wenn der Versuch ausgewählt wird.
Diese Skripte können mit Hilfe von einfachen Anweisungen mit jedem Texteditor selber erstellt werden. Ist die Dateiendung ".exp", werden die Experimente beim Laden von XESCOE in die Auswahlliste der Versuche eingebunden. Die Anweisungen in den Skripten bestehen aus einem Schlüsselwort (Befehl) und verschiedenen Parametern, die dem Befehl übergeben werden.

Der Entwickler des Skripts hat es dabei selber in der Hand, wie weit er die Auswertung eines Experiments dem Programm überläßt, oder wo er einer Auswertung "von Hand", z.B. aus didaktischen Gründen, den Vorzug gibt.

Im Laufe der Zeit könnte auf dem Landesbildungsserver so eine Programmbibliothek von Versuchsskripten für XESCOE entstehen. Jeder Anwender (Lehrkraft, Schule) könnte sich aus dieser Bibliothek die Skripte für sich zusammenstellen, die ihm didaktisch am geeignetsten erscheinen und der Ausstattung der Schule entsprechen.


Nutzungsbedingungen:

Die Programmumgebung XESCOE wird von den Entwicklern hier kostenlos zum Download zur Verfügung gestellt.
Das Programm wird dabei im Sinne der General Public License übergeben "wie es ist", eine Haftung wird nicht übernommen.

 

Anfragen zum Programm und seinen Funktionen: benedikt.rudolph@gmail.com


Programm und Dokumentation:
Die Dateien entpacken und auf eine CD brennen. Enthält auch eine Autorun-Datei, so dass die Installation direkt beim CD Start aufgerufen wird.
xescoe_alles.zip

Programm und Installation:
Die zip-Datei muss mit Winzip o.ä. in ein Verzeichnis entpackt werden. Danach das Installationsprogramm XESCOEsetup starten
xescoe.zip

Nur Dokumentation und Handbuch:
Die Dokumentation und das Handbuch zum Programm als pdf-Datei.
Zum Lesen wird der Acrobat-Reader benötigt.
doku.pdf (2,72 MB)
handbuch.pdf (614 kB)

© Programm, Dokumentation und Logo : Niklas Reisser, Benedikt Rudolph, Oliver Stickel