ORGANISATION und ZIELE. Physikalisches Praktikum für Anfänger I und II Version vom 22. August 2016

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1 ORGANISATION und ZIELE Physikalisches Praktikum für Anfänger I und II Version vom 22. August 2016

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einbettung in den Studienplan 2 2 Organisation Regeln für das Physikalischen Praktikum I und II Arbeitsgruppen Vorbereitung Durchführung der Experimente Protokoll Beurteilung Ziele des Physikalischen Praktikums Fachliche Ziele Metafachliche Ziele

3 1 Einbettung in den Studienplan 1 Einbettung in den Studienplan Das Physikalische Praktikum I und II entspricht den Pichtmodulen Praktikum I und Praktikum II des Bachelorstudiums Physik. Voraussetzung für die Teilnahme ist das Absolvieren der STEOP (Einführung in die Physik I und Einführung in die physikalischen Rechenmethoden). Inhaltlich bauen die beiden Praktika auf die Vorlesungen Einführung in die Physik I und II, sowie deren begleitenden Übungen und Praktika auf. Daher ist es sehr empfehlenswert, zunächst diese Lehrveranstaltungen zu absolvieren. Das Physikalische Praktikum I und II soll die Studierenden des Bachelorstudiums der Physik mit der Durchführung und Protokollierung physikalischer Experimente vertraut machen. Neben dem sicheren Bedienen verschiedener Messinstrumente und physikalischer Versuchseinrichtungen werden grundlegende physikalische Arbeitsmethoden und Messtechniken vermittelt. Darüber hinaus wird die kritische Wertung (Fehlerabschätzung, Interpretation) der Ergebnisse geübt. Neben der Festigung von bereits erworbenem Wissen sollen die notwendigen Fertigkeiten für experimentelles Arbeiten erworben werden, welche die Basis für weitere experimentelle Arbeiten im Rahmen des Studiums und für die Durchführung einer Bachelor-Arbeit sind. 2 Organisation Das Praktikum ndet wöchentlich statt und wird in mehreren Gruppen (Kursen) abgehalten. Kurstage sind in der Regel Mo., Di., Mi., Do. 13:00-18:15 Uhr, bzw. Fr. 08:30-13:45 Uhr (Beginnzeit pünktlich!). In der Regel gibt es 12 Termine. 2.1 Regeln für das Physikalischen Praktikum I und II Der erste Praktikumstermin (im WS ist das PW 1, im SoSe unterschiedliche Beispiele je nach Arbeitsgruppe) ist in jedem Fall verpichtend zu absolvieren. Sie können von den verbleibenden Praktikumsterminen einen Termin versäumen und trotzdem noch ein Sehr Gut (1) erreichen. Sie dürfen jedoch nicht mehr als zweimal fehlen, sonst werden Sie negativ beurteilt! Sie haben die Möglichkeit, durch Absolvieren aller Praktikumstermine Ihre Bewertung zu verbessern; in diesem Fall wird Ihr schlechtestes Ergebnis gestrichen. Für versäumte Praktikumskurse gibt es keine Ersatztermine

4 2 Organisation KONTAKT: Ass.Prof. Dr. Wilhelm Markowitsch Tel.: Arbeitsgruppen Je zwei Studierende bilden eine Arbeitsgruppe. Gemeinsam führen sie die Versuche und die Auswertung durch. Alle zum jeweiligen Kurstag gehörigen Experimente müssen von der Arbeitsgruppe an diesem Tag durchgeführt werden und die Richtigkeit der Durchführung und der Ergebnisse müssen von der/dem Betreuer/in bestätigt werden. Diese Aufgabe erfordert eine sorgfältige Vorbereitung auf die Beispiele. Bitte beachten Sie, dass die Lehrverantstaltung (LV) mit 9 ECTS bedacht wurde, was bei einer prüfungsimmanenten LV einen hohes Ausmaÿ an Vor- und Nachbereitungsarbeit widerspiegelt! 2.3 Vorbereitung Für die erfolgreiche Bearbeitung der Aufgaben ist es unbedingt notwendig, vor jedem Übungstag die Anleitungen zu den Beispielen (auf unserer Homepage) gründlich zu studieren. Darüber hinaus wird die Benutzung der im Praktikumsleitfaden für Studierende angeführten Standardlehrbücher der Physik, der in der Anleitung zusätzlich angeführten Literatur, sowie der elearning-materialien (Applets, Videos, weiterführende Texte, ebenfalls auf der Homepage zu nden), dringend empfohlen. Während der Kurszeiten stehen den Studierenden zwei kleine Handbibliotheken (Praktikum und Computerlabor) zur Verfügung. Die Bücher dürfen nicht aus den Praktikumsräumen entfernt werden, jedoch liegen sie in der Zentralbibliothek für Physik zur Ansicht und zur kurzzeitigen Entlehnung auf. Schon vor Beginn des Praktikums können Sie den Praktikumsleitfaden für Studierende lesen. Darin sind die grundlegenden Methoden und Arbeitsweisen der Experimentalphysik erklärt. Er enthält auch die Theorie zur Fehlerrechnung samt Anwendungsbeispielen und detaillierte Hinweise zur Gestaltung der Protokolle. Verwenden Sie den Leitfaden wie ein Formelheft. Sie sollten ihn während der Arbeit im Praktikum zur Hand haben - im Winter- wie im Sommersemester! 2.4 Durchführung der Experimente Die zum Experiment gehörenden Geräte und das Zubehör benden sich im Allgemeinen auf dem Arbeitsplatz. Sie machen sich zunächst mit den Geräten sowie deren Einsatz und Funktion im Versuch vertraut. Nötigenfalls lesen Sie bitte die Bedienungsanleitungen - 3 -

5 2 Organisation vor Inbetriebnahme von Geräten! Elektrische Schaltungen müssen vor dem Schlieÿen des Stromkreises von einer Person des Betreuerteams überprüft werden! Defekte an Messgeräten oder anderen Teilen des Versuchsaufbaues sind sofort der/dem Betreuer/in zu melden. Für Schäden, die durch grobe Fahrlässigkeit entstehen, können Sie haftbar gemacht werden! Nach Beendigung des Versuches muss der Arbeitsplatz in Ordnung hinterlassen werden. 2.5 Protokoll Pro Arbeitsgruppe ist pro Praktikumstag ein gemeinsames Protokoll abzugeben. Jede/jeder Studierende hat den Teil des Protokolles, welchen sie oder er verfasst hat, mit Namen zu kennzeichnen, etwa in Klammern in der Überschrift des betreenden Kapitels. Folgende Angaben muss das Deckblatt tragen: die Namen der Studierenden und des/der Betreuer/in, Titel des Beispieles, Nummer des Kurses und der Arbeitsgruppe, Datum der Durchführung. Das Protokoll muss in zusammengehefteter Form abgegeben werden (keine losen Zettel) oder - falls mit dem Betreuerteam des Kurses vereinbart - per in Form einer PDF-Datei an den Betreuer/die Betreuerin des Beispiels gesendet werden. Das Protokoll ist zu einem mit dem Betreuer/der Betreuerin vereinbarten Termin vor dem Beginn des nächsten Kurstages abzugeben, sodass es rechtzeitig korrigiert werden kann, um Ihnen beim nächsten Termin eine Rückmeldung zu geben. Protokolle in Papierform können während der Praktikumszeiten im Postfach des Betreuers/der Betreuerin abgegeben werden oder im Postkasten des Anfängerpraktikums (auch auÿerhalb der Kurszeiten). Klären Sie die Details vorher mit dem Betreuungsteam Ihres Kurses! Das Protokoll muss so verfasst sein, dass qualizierte Kolleginnen und Kollegen das physikalische Thema verstehen und den Gang der Versuche, die Auswertung und die Ergebnisse nachvollziehen können. Es empehlt sich, Teile des Protokolles bereits vor dem Praktikumtermin vorzubereiten, etwa als Teil der Vorbereitung. Sie sollten das Protokoll so knapp und sachbezogen wie möglich verfassen. Es geht nicht darum, umfassendes Wissen zu demonstrieren, sondern sich auf Ihre Experimente und Ergebnisse zu konzentrieren. Genaueres dazu nden Sie im Praktikumsleitfaden für Studierende. Über die angemessene Länge eines Protokolles lässt sich nichts allgemein gültiges sagen, 20 Seiten sind aber jedenfalls (viel) zu lang! Das Schreiben der Protokolle ist ein erster Schritt zum wissenschaftliches Publizieren. 2.6 Beurteilung Während der Kurstage machen sich die Betreuer/innen ein Bild über Ihre Leistungen und vergeben dafür Punkte. Beurteilt werden: Inhaltliche Vorbereitung (maximal 3 Punkte pro Kurstag)

6 3 Ziele des Physikalischen Praktikums Wenn Ihre Vorbereitung so mangelhaft ist, dass Sie nicht zumindest 1 Punkt dafür bekommen, dann können Sie an dieser Praktikumseinheit nicht teilnehmen und der Termin wird als Fehltermin gewertet. Experimentelle Arbeit während des Praktikums (maximal 4 Punkte pro Kurstag). Hierbei geht es vor allem um die Selbständigkeit beim Durchführen der Experimente 1 und um Lernfortschritte beim Anwenden theoretischen Wissens auf praktische, experimentelle Probleme. Protokoll (maximal 3 Punkte pro Kurstag). Wenn Sie kein Protokoll abgeben, so gilt das Beispiel als nicht beendet und Sie bekommen keine Punkte, auch nicht für Vorbereitung und experimentelle Leistungen. Der Termin gilt aber nicht als Fehltermin - Sie waren ja anwesend. Werden mehr als 5 Ihrer Protokolle mit weniger als 1,5 Punkten bewertet, dann können Sie das Praktikum nicht positiv abschlieÿen. Für die Note werden die erreichten Punkte Ihrer 11 besten Beispiele addiert und der Punkteschlüssel in Tabelle 1 angewendet. Sie haben während des Semesters stets das Recht auf ein Feedback der Betreuer/innen über Ihre bisherigen Beurteilungen (Anzahl der Punkte). Tabelle 1: Punkteschlüssel für Praktikum I und II Note ab % (gerundet) Punkte (mindestens) 1 95 % % % % % 0 3 Ziele des Physikalischen Praktikums Ziel des Praktikums ist der Erwerb von fachspezischen und übertragbaren Fähigkeiten (auch metafachliche Ziele genannt), welche wie folgt als Studienziele auf Ebene der Lehrveranstaltung aufgelistet sind. 3.1 Fachliche Ziele Die fachlichen Ziele werden auf drei Ebenen verfolgt: kognitiv (Wissen und intellektuelle Fähigkeiten), aektiv (persönliche Einstellungen und Werte) und prozessorientiert (Tä- 1 Selbständigkeit heiÿt nicht, dass Sie ohne Hilfe unbekannte Geräte bedienen oder neue Auswertemethoden beherrschen müssen. Das Betreuerteam nimmt Rücksicht auf zu erwartende Schwierigkeiten

7 3 Ziele des Physikalischen Praktikums tigkeiten, praktisch-methodische Fähigkeiten). Oft beinhalten die fachlichen Ziele Aspekte aller drei Ebenen. 1. Einfache physikalische Experimente verstehen und durchführen können. 2. Physikalisches Grundwissen vertiefen und auf neue Problemstellungen experimenteller Natur anwenden können. 3. Verständnis für grundlegende physikalische Methoden und Denkansätze durch praktische Anwendungen entwickeln. 4. Die Beziehung zwischen theoretischen Ansätzen und experimentellen Ergebnissen erkennen lernen. 5. Einfache Messgeräte bedienen können und diese sorgfältig behandeln. 6. Einen Bericht (Protokoll) über physikalische Experimente verfassen lernen. 7. Grundlagen und Anwendungen der Fehlerrechnung bei der Auswertung physikalischer Experimente beherrschen. 8. Die Plausibilität von Ergebnissen einschätzen lernen. 9. Computerprogramme zur Auswertung der Daten und Fehlerrechnung beherrschen. 10. Soft- und Hardware zur computergestützten Messwerterfassung einsetzen können. 11. Freude an experimentellem Arbeiten entwickeln. 3.2 Metafachliche Ziele Die metafachlichen Ziele beziehen sich auf Kompetenzen, die über den fachlichen Bereich hinausreichen. 1. Teamfähigkeit (kleine Gruppen) 2. Selbstlernkompetenz 3. Protokollführungs- und Dokumentationskompetenz 4. Organisation des Arbeitsvorganges und Zeiteinteilung, sodass das Aufgabenpensum in der vorgegebenen Zeitspanne bewältigt werden kann. 5. Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit