Bewertung Bewertung Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass drei parallele Lichtbündel auf eine Sammellinse zeigen.

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1 Zusatzmaterial zu Schecker, H., Neumann, K., Theyßen, H., Eickhorst, B., & Dickmann, M. (2016). Stufen experimenteller Kompetenz. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften. DOI : /s Der Zeitschriftenaufsatz berichtet über die Ergebnisse eines Standardsettings zur experimentellen Kompetenz. Das Zusatzmaterial enthält Auszüge aus dem Ordered Item Booklet (OIB), das dem Standard-Setting zugrunde lag. Das OIB basiert auf einem Test mit zwölf Aufgaben (Units) zu schulüblichen Physikexperimenten. Gezeigt werden die Testitems der Optik- Unit O4 "Brennweite von Sammellinsen". Die Items sind nach steigender empirischer Schwierigkeit gereiht. Zusätzlich werden bei jedem Item die erwartete Mindestlösung und der Deskriptor aus dem Stufenmodell experimenteller Kompetenz angegeben.

2 Item: A_O4_A : Alina und Bodo wollen den Versuch so durchführen: - Geräte wie in der Skizze auf das Millimeterpapier stellen und ausrichten. Alina und Bodo haben diese Skizze angefertigt: - Den Schnittpunkt der Strahlen markieren und die Brennweite messen. - Die Dicke für alle drei Sammellinsen mit dem Millimeterpapier messen. Die von Alina und Bodo ausgewählten Materialien liegen unten bereit. Baue den Versuch für Alina und Bodo funktionsfähig auf und probiere aus, ob er funktioniert. Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass drei parallele Lichtbündel auf eine Sammellinse zeigen.

3 Item: M_O4_A : Den Versuch, den Alina und Bodo aufgebaut haben, findest du unten. Alina und Bodo wollen bei ihren Messungen so vorgehen: Den Protokollbogen, den Alina und Bodo für die Messung vorbereitet haben, findest Du rechts daneben. - Die drei Linsen nacheinander an die gleiche Position stellen und genau ausrichten. - Den Schnittpunkt der Strahlen markieren und die Brennweite messen. - Die Dicke für alle drei Sammellinsen mit dem Millimeterpapier messen. Führe mit dem Versuchsaufbau die geplanten Messungen für Alina und Bodo durch und trage deine Messwerte in den Protokollbogen ein. Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass ein Einzelmesswert (d oder f) richtig aufgenommen wurde.

4 Item: VP_O4_A : Brennweite f. Alina und Bodo beschreiben folgendermaßen, was sie tun müssen um ihre Vermutung zu überprüfen: a) Die Brennweite und die Dicke der Linsen messen. b) Linsen mit unterschiedlicher Dicke verwenden. Wähle unten nur die Geräte aus, die Alina und Bodo für den Versuchsaufbau unbedingt benötigen. Ziehe diese und nur diese Geräte oben in die blaue Kiste. Fertige hier eine Versuchsskizze für Alina und Bodo an: Wie sollten Alina und Bodo den Versuch durchführen? Notiere in Stichworten! Sie scheinen mit der Taschenlampe auf die Sammellinsew. Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass ein Lichtbündel auf einen Gegenstand aus Plexiglas zeigt.

5 Item: SZ_O4_A : Alina und Bodo haben ihre Messwerte in einer Tabelle geordnet: Alina und Bodo hatten die Vermutung aufgestellt: Je größer die Linsendicke d, desto kleiner ist die Bestätigen Alinas und Bodos Ergebnisse die Vermutung? Begründe deine Entscheidung. Ja Ja, denn wenn man die Tabelle nun betrachte fällt auf, dass sich die brennweite verkleinert je dicker die linse ist Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass der Vermutung zugestimmt wird und bei der Begründung Bezug auf den funktionalen Zusammenhang oder die Messdaten genommen wird.

6 Item: A_O4_B : Alina und Bodo wollen den Versuch so durchführen: - Geräte wie in der Skizze auf das Millimeterpapier stellen und ausrichten. Alina und Bodo haben diese Skizze angefertigt: - Den Schnittpunkt der Strahlen markieren und die Brennweite messen. - Die Dicke für alle drei Sammellinsen mit dem Millimeterpapier messen. Die von Alina und Bodo ausgewählten Materialien liegen unten bereit. Baue den Versuch für Alina und Bodo funktionsfähig auf und probiere aus, ob er funktioniert. Stufe B erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass drei parallele Lichtbündel auf eine Sammellinse zeigen und die Sammellinse auf dem Karopapier liegt und senkrecht zur optischen Achse ausgerichtet ist und das mittlere Lichtbündel auf die Linsenmitte ausgerichtet ist.

7 Item: MP_O4_A : Alina und Bodo wollen bei ihren Messungen so vorgehen: Alina und Bodo haben diesen Versuch aufgebaut: - Die drei Linsen nacheinander an die gleiche Position stellen und genau ausrichten. - Den Schnittpunkt der Strahlen markieren und die Brennweite messen. - Die Dicke für alle drei Sammellinsen mit dem Millimeterpapier messen. Bereite einen Protokollbogen vor, in dem Alina und Bodo ihre Messwerte übersichtlich eintragen können Stufe A erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass Linsendicke und Brennweite die Messgrößen sind und für jede der 3 Linsen ein Wert für die Linsendicke und die Brennweite notiert werden kann.

8 Item: VP_O4_B : Alina und Bodo beschreiben folgendermaßen, was sie tun müssen um ihre Vermutung zu überprüfen: a) Die Brennweite und die Dicke der Linsen messen. b) Linsen mit unterschiedlicher Dicke verwenden. Wähle unten nur die Geräte aus, die Alina und Bodo für den Versuchsaufbau unbedingt benötigen. Ziehe diese und nur diese Geräte oben in die blaue Kiste. Fertige hier eine Versuchsskizze für Alina und Bodo an: Wie sollten Alina und Bodo den Versuch durchführen? Notiere in Stichworten! Lichtquelle anschließen Verschiedene Sammellinsen platzieren und die Brennweite messen und notieren Linse wechseln und Schritt 2 wiederholen Stufe B erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass zwei parallele Lichtbündel auf eine Sammellinse zeigen und ein Längenmessgerät verwendet wird.

9 Item: M_O4_B : Den Versuch, den Alina und Bodo aufgebaut haben, findest du unten. Alina und Bodo wollen bei ihren Messungen so vorgehen: Den Protokollbogen, den Alina und Bodo für die Messung vorbereitet haben, findest Du rechts daneben. - Die drei Linsen nacheinander an die gleiche Position stellen und genau ausrichten. - Den Schnittpunkt der Strahlen markieren und die Brennweite messen. - Die Dicke für alle drei Sammellinsen mit dem Millimeterpapier messen. Führe mit dem Versuchsaufbau die geplanten Messungen für Alina und Bodo durch und trage deine Messwerte in den Protokollbogen ein. Stufe B erreicht wenn aus der Lösung mindestens deutlich wird, dass für alle drei Sammellinsen die Dicke der Linse und die Brennweite richtig aufgenommen wurden.

10 Item: DP_O4_A : Alina und Bodo haben ihre Messungen folgendermaßen dokumentiert: Alina und Bodo hatte die Vermutung aufgestellt: Je größer die Linsendicke d ist, desto kleiner ist die Mit ihren Messwerten wollen sie diese Vermutung jetzt überprüfen. Erkläre, wie Alina und Bodo nun weiter vorgehen sollten um ihre Vermutung zu überprüfen. Etwa schauen ob die Brennweite bei einer Dicke von 1,8cm kleiner ist als die von 1,6cm. Stufe A erreicht wenn 2 der 3 folgenden Kriterien erfüllt sind: Aufgabenziel benannt Bezug zu Messgrößen hergestellt geeignetes Auswertungsverfahren beschrieben.