Karsten Rincke und Christian Maurer Universität Regensburg Experimentieren und Erkenntnisgewinnung

Transkript

1 . Experimentieren und Erkenntnisgewinnung Karsten Rincke und Christian Maurer Universität Regensburg 9. Oktober 2013

2 1. Haben wir das nicht schon immer gemacht? 2. Hauptbotschaften des Workshops 3. Praktische Arbeit in Kleingruppen 4. Austausch 5. Bericht über empirische Ergebnisse

3 Haben wir das nicht schon immer gemacht? F. E. Weinert: Kompetenzen sind die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können Also: Kompetenz bezieht sich auf den Menschen mit Wissen, Können, Motivation, Willen und seiner Interaktion mit anderen!

4 Kompetenzen nach KMK

5 Haben wir nicht immer schon kompetenzorientiert unterrichtet? In gewisser Weise ja. Aber es gibt blinde Flecken.

6 Kompetenzen nach KMK

7 Kompetenzen nach KMK Diese Regelstandards sollen durch einen Mix aus Aufgaben in unterschiedlichen Anforderungsbereichen zum Abschluss der Mittelstufe erreicht sein. Wie können Aufgaben aussehen, die zum Erreichen der Standards beitragen? Wie können wir also die blinden Flecken mindern?

8 Hauptbotschaften des Workshops 1. Nicht unsere Versuchsmaterialien müssen originell sein, sondern unsere Aufträge dazu.

9 Hauptbotschaften des Workshops 1. Nicht unsere Versuchsmaterialien müssen originell sein, sondern unsere Aufträge dazu. 2. Kleine Variationen in den Aufträgen können große Unterschiede in ihren Charakteristika bewirken.

10 Hauptbotschaften des Workshops 1. Nicht unsere Versuchsmaterialien müssen originell sein, sondern unsere Aufträge dazu. 2. Kleine Variationen in den Aufträgen können große Unterschiede in ihren Charakteristika bewirken. 3. Unterschiedliche, variantenreiche Aufträge sind mit wenig Aufwand zu realisieren.

11 Versuche mit Standardmaterial

12 Versuche mit Standardmaterial

13 Auftrag und Info für alle identisch Auftrag 1 Führen Sie die beiden Experimente durch und machen sich mit den Phänomenen vertraut. Information Für das Nachdenken über die Versuche und ihre Hintergründe gehen wir davon aus, dass sich über der Kerze heiße Luft befindet, die etwa einen Zylinder bildet.

14 Aufträge für Gruppe 1 Auftrag 2 Die Materialien und Phänomene sind auf den ersten Blick sehr unterschiedlich. Dennoch gibt es eine Reihe von Gemeinsamkeiten. Listen Sie die Gemeinsamkeiten auf. Information Licht breitet sich in Wasser langsamer aus als in Luft. Entsprechend ändert das Licht seine Ausbreitungsrichtung, wenn es im Wasserbad auf einen luftgefüllten Zylinder trifft. Auftrag 3 Verwenden Sie Ihre Beobachtungen und die gefundenen Gemeinsamkeiten, um die folgende Behauptung zu begründen: Der Schall breitet sich in der kalten Umgebungsluft langsamer aus als in der heißen Luft über der Kerze.

15 Aufträge für Gruppe 2 Information Wir verwenden die Kenntnis, dass sich Licht in Wasser langsamer ausbreitet als in Luft. Entsprechend ändert das Licht seine Ausbreitungsrichtung, wenn es im Wasserbad auf einen luftgefüllten Zylinder trifft. Auftrag 2 Machen Sie eine Aussage darüber, ob sich der Schall in heißer Luft schneller oder langsamer als in kalter Luft ausbreitet. Begründen Sie diese Aussage durch einen Vergleich mit dem Experiment mit dem Licht. Ergänzender Hinweis Sie können das Experiment mit Licht und Wasser auch etwas variieren, indem Sie nicht das Becherglas ins Wasser tauchen, sondern das Glas mit Wasser füllen und vor die Lampe stellen (das große Gefäß wird dann nicht benötigt). Diese Variante unterstützt Ihre Begründung zu Auftrag 2.

16 Aufträge für Gruppe 3 Information Licht breitet sich in Wasser langsamer aus als in Luft. Entsprechend ändert das Licht seine Ausbreitungsrichtung, wenn es im Wasserbad auf einen luftgefüllten Zylinder trifft. Ebenso verhält es sich mit dem Schall: Er breitet sich in der kalten Umgebungsluft langsamer aus als in der heißen Luft über der Kerze. Dadurch ändert er seine Ausbreitungsrichtung, wenn er auf den heißen Luftzylinder trifft. Auftrag 2 Eben wurde behauptet, dass es die relativ höhere Temperatur der Luft sei, die bewirkt, dass der Schall seine Richtung teilweise ändert. Entwickeln Sie zwei Vorschläge, wie man das Experiment ändern/ergänzen könnte, um diese Behauptung zu prüfen. Dabei soll deutlich werden, dass es a) nicht das Licht ist, dass zur Änderung der Richtung führt, und b) dass es auch nicht die chemische Zusammensetzung der Abgase der Flamme sind (die ja anders ist als die Zusammensetzung der Luft).