ORGANISATION und ZIELE. Praktikum 1 für Unterrichtsfach Physik Version vom 11. August 2016

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1 ORGANISATION und ZIELE Praktikum 1 für Unterrichtsfach Physik Version vom 11. August 2016

2 1 Einbettung in den Studienplan 1 Einbettung in den Studienplan Das Praktikum 1 für Unterrichtsfach Physik soll, ergänzend zu und aufbauend auf die Vorlesung und Übung der StEOP die Studierenden des Unterrichtsfaches Physik möglichst frühzeitig mit der eigenverantwortlichen Durchführung und Protokollierung einfacher Experimente vertraut machen. Die Studierenden erwerben grundlegende experimentelle Fertigkeiten als Vorbereitung für weiterführende Praktika insbesondere betreffend einfacher Messtechniken, den Umgang mit Messunsicherheiten sowie die Auswertung und Dokumentation experimenteller Daten. Sie vertiefen und erweitern ihr physikalisches Grundlagenwissen in den Bereichen Mechanik, Optik, Wärmelehre und einfache elektrische Schaltungen. Außerdem trainieren sie eigenständige und eigenverantwortliche Tätigkeit insbesondere im aktiven Wissenserwerb. Dieses einführende Praktikum entspricht dem Pflichtmodul UF PHYS04 im Teilcurriculum für das Unterrichtsfach Physik im Rahmen des Bachelorstudiums zur Erlangung eines Lehramts im Bereich der Sekundarstufe (Allgemeinbildung) an der Universität Wien vom 26. Juni Im Rahmen des Studienplanes sind zumindest folgende Praktika nach der Absolvierung des Praktikum 1 UF noch verpflichtend vorgesehen: Praktikum 2 für Unterrichtsfach Physik (9 ECTS), Schulversuchspraktikum A (3 ECTS), Schulversuchspraktikum B (4 ECTS). Das Praktikum ist eine prüfungsimmanente Lehrveranstaltung und wird im Sommersemester (wöchentlich) an 12 Terminen (Kurstage) + 1 Abschlusstermin abgehalten. Die Praktikumseinheiten werden mit den Kürzeln LS1-LS12 abgekürzt. Die Absolvierung aller Kurstage ist vorgesehen. Bei Verhinderung der Teilnahme an einem der 12 Kurstage (außer LS1-LS4) können Sie trotzdem die Lehrveranstaltung mit der Höchstpunktezahl abschließen. Versäumen Sie einen weiteren Kurstag und absolvieren Sie damit nur 10 von 12 Kurstagen, so können Sie trotzdem die Lehrveranstaltung positiv abschließen, erreichen jedoch nicht mehr die Maximalpunktezahl. Für einen positiven Abschluss ist die Absolvierung von mindestens 10 von 12 Kurstagen und die Teilnahme an den ersten 4 einführenden Kurstagen (LS1-LS4) zwingend notwendig. Es gibt keine Ersatztermine 1. 1 Bei einem akuten medizinischen Notfall oder sonstiger unvorhersehbarer Gründe, wie höhere Gewalt etc., kann bei schriftlichem Nachweis, für die verpflichtenden Kurstage mit der Lehrveranstaltungsleitung ausnahmsweise ein Ersatztermin vereinbart werden - 1 -

3 KONTAKT: Senior Lecturer Dr. Clemens Nagel Boltzmanngasse 5, 1090 WIEN, Tel.: Arbeitsgruppen Jeweils zwei Studierende bilden eine Arbeitsgruppe und arbeiten an einem Arbeitsplatz. Sie sind gemeinsam an der Durchführung der Experimente und deren Auswertung beteiligt. 2.2 Vorbereitung Für die erfolgreiche Bearbeitung der gestellten Aufgaben ist es unbedingt notwendig, dass vor jedem Übungstag die elearning-unterlagen zum Experiment - vor allem der Anleitungstext - gründlich studiert bzw. genutzt werden. Die zusätzliche Benutzung der im Praktikumsleitfaden für Studierende angeführten Standardlehrbücher der Physik und der fallweise zusätzlich angeführten Literatur wird dringend empfohlen. Während der Öffnungszeiten des Anfängerpraktikums stehen den PraktikumsteilnehmerInnen zwei kleine Handbibliotheken (Praktikum und Computerlabor) zur Verfügung. Die Bücher dürfen nicht aus den Praktikumsräumen entfernt werden, dafür liegen sämtliche Bücher auch in der Zentralbibliothek für Physik zur Ansicht und zur kurzzeitigen Entlehnung, auf. Im Computerlabor besteht zu ausgehängten Zeiten auch die Möglichkeit die PCs zur Vorbereitung mit elearning zu nutzen. Studieren Sie vor Beginn des Praktikums auch den Praktikumsleitfaden für Studierende gründlich. Darin sind die grundlegenden Methoden und Arbeitsweisen der praktischen Experimentalarbeit erklärt. Er enthält auch die Theorie zum Umgang mit Messunsicherheiten ( Fehlerrechnung ) samt Anwendungsbeispielen und einen Leitfaden zur Protokollgestaltung. Sehr effektiv ist die gemeinsame Vorbereitung innerhalb einer Arbeitsgruppe. So kann bereits vor Beginn des Praktikums der Großteil des Protokolls vorgeschrieben werden, sodass Sie nach der Praktikumseinheit nur mehr die ausgewerteten Daten einarbeiten und diese diskutieren müssen. Verwenden Sie den Praktikumsleitfaden für Studierende wie ein Formelheft. Sie sollten ihn immer bei sich haben, wenn Sie im Praktikum arbeiten - auch im Praktikum 2 für UF Physik! - 2 -

4 2.3 Durchführung der Experimente Die zum Experiment gehörenden Geräte und das Zubehör befinden sich im Allgemeinen auf dem Arbeitsplatz. Sie machen sich zunächst mit den Geräten sowie deren Einsatz und Funktion im Versuch vertraut. Das bedeutet, Sie lesen die (meist in die Anleitungstexte oder in den Leitfaden integrierten) Bedienungsanleitungen vor Inbetriebnahme von Geräten! Alle elektrischen Schaltungen müssen vor Anschluss an die Spannungsquelle von einer Person des Betreuerteams überprüft werden. Defekte an Messgeräten oder apparativen Teilen sind sofort der/dem Kursbetreuer/in zu melden. Für Schäden, die durch grobe Fahrlässigkeit entstehen, kann der betreffende Praktikant haftbar gemacht werden. Nach Beendigung des Versuches muss der Arbeitsplatz in Ordnung hinterlassen werden. Alle zum jeweiligen Kurstag gehörigen Experimente müssen von der Arbeitsgruppe durchgeführt werden und die Richtigkeit der Durchführung bzw. der Ergebnisse müssen von der/dem Betreuer/in bestätigt werden. 2.4 Protokoll Jede Arbeitsgruppe muss zu jedem Kurstag ein gemeinsames Protokoll verfassen. Ein Protokoll sollte nicht mehr als 5 Seiten lang sein (Protokolle über 10 Seiten werden nicht akzeptiert). Das Protokoll kann handgeschrieben (leserlich!) oder mit Computersoftware hergestellt sein. Auf korrekte Beschriftung achten: Namen der Studierenden und des/der Betreuer/in, Titel des Beispieles etc. müssen angegeben werden. Verwenden Sie hierzu unsere Deckblatt-Vorlagen. Das Protokoll muss in zusammengehefteter Form abgegeben werden (keine losen Zettel). Das Protokoll ist in Absprache mit dem Kursbetreuer rechtzeitig vor dem Beginn des nächsten Kurstages abzugeben, sodass dieser das Protokoll ebenfalls noch vor Beginn des nächsten Praktikums korrigieren kann. Die Abgabe kann während der Praktikumszeiten im Postfach abgegeben werden, oder außerhalb der Kurszeiten im Postkasten des Anfängerpraktikums. Während der Öffnungszeiten des Anfängerpraktikums ist es möglich, das Protokoll auf dem praktikumseigenen s/w- Laserdrucker kostenlos auszudrucken. Am Kurstag selbst empfiehlt es sich z.b. ein Laborjournal mitzuschreiben, auf welchem Sie alle wichtigen Notizen über die Experimente und deren Auswertung aufnehmen (alle Messdaten, Auswertungen, Umrechnungen etc.). Das erleichtert Ihnen das abschließende Schreiben des Protokolls. Ein Laborjournal (also die bloße Mitschrift experimenteller Daten) zählt nicht als Protokoll! Eine genaue Anleitung zur Verfassung eines Protokolls finden Sie im Praktikumsleitfaden für Studierende

5 2.5 Beurteilung Das Praktikum 1 für Unterrichtsfach Physik ist eine prüfungsimmanente Lehrveranstaltung. Es müssen mindestens 10 von 12 Praktikumseinheiten absolviert werden (davon LS1-LS4 verpflichtend!), um eine positive Beurteilung zu erlangen. Beurteilt werden: 1. Vorbereitung auf die Praktikumseinheiten (max. 11 Punkte) Zu Beginn jeder Praktikumseinheit erhält jeder (anwesende) Studierende eine der 12 Vorbereitungsfragen (nach dem Zufallsprinzip) und hat 10 Minuten Zeit, diese schriftlich zu beantworten. Für die richtige Antwort gibt es 1 Punkt. Sie müssen mindestens 6 Mal vorbereitet sein (=6 Punkte Minimum), um das Praktikum positiv abzuschließen. 2. Mitarbeit in den Praktikumseinheiten (max. 11 Punkte) Für die konstruktive Mitarbeit in einer Praktikumseinheit erhält jeder Studierende 1 Punkt. Sind Sie so schlecht vorbereitet (oder gibt es einen anderen Grund), dass Sie zu keiner konstruktiven Mitarbeit fähig sind, erhalten Sie 0 Punkte. Sie müssen mindestens 8 Mitarbeitspunkte erreichen, um das Praktikum positiv anschließen zu können. 3. Protokolle (max. 21 Punkte) Zu allen (absolvierten) Praktikumseinheiten ist ein Protokoll abzugeben. Ab der Praktikumseinheit LS5 werden alle abgegebenen Protokolle mit maximal je 3 Punkten bewertet. Ein zu spät abgegebenes Protokoll wird mit 0 Punkten bewertet. Ein nicht abgegebenes Protokoll führt zur Aberkennung aller Punkte der betroffenen Praktikumseinheit. 4. Abschluss-Experiment (max. 5 Punkte) Jeder Studierende hat in der Abschluss-Einheit 2,5 Stunden Zeit, ein kurzes und simples Experiment nach kurzer schriftlicher Anleitung eigenverantwortlich durchzuführen und die Ergebnisse auszuwerten und protokollarisch auf ca. 2,5 Seiten zu dokumentieren. Wer diese Aufgabe nicht positiv bewältigt erhält einen Ersatztermin. Wird auch dieser nicht positiv bewältigt, kann das Praktikum nicht positiv abgeschlossen werden. Es werden nur ganzzahlige Punkte vergeben. Aus den Teilbereichen werden die erreichten Punkte zusammengezählt und eine Gesamtnote ermittelt (Werden alle 12 Praktikumseinheiten absolviert, so wird das schlechteste Gesamtresultat aus LS5-LS12 gestrichen): - 4 -

6 Organisation und Ziele - Praktikum 13 UF Ziele Physik des Praktikums 1 für Unterrichtsfach Physik Punkte Note Sehr gut Gut Befriedigend Genügend 0-23 Nicht genügend 3 Ziele des Praktikums 1 für Unterrichtsfach Physik Ziel des des Praktikums 1 für Unterrichtsfach Physik ist der erfolgreiche Erwerb von fachspezifischen und übertragbaren Fähigkeiten (auch fachliche und 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 (reine Wissensziele), affektiv (persönliche Einstellungen und Werte) und prozessorientiert (Tätigkeiten, praktischmethodische Fähigkeiten). Oftmals beinhalten die fachlichen Ziele Aspekte aller drei Ebenen. 1. Einfache Experimente aus Mechanik, Optik, Wärmelehre und Elektrischer Messtechnik verstehen und durchführen können. 2. Physikalisches Grundwissen auf einfache neue Problemstellungen experimenteller Natur anwenden und transferieren können. 3. Vertieftes Verständnis grundlegender physikalischer Konzepte durch praktische Anwendungen entwickeln. 4. Neu erworbenes physikalisches Wissen auf neue Problemstellungen anwenden können. 5. Grundlegende experimentelle Arbeitsweisen der Physik verstehen und anwenden können. 6. Einfache Messgeräte bedienen können. 7. Ein Protokoll zu physikalischen Experimenten verfassen können. 8. Grundlagen im Umgang mit Messunsicherheiten und Messfehlern bei der Auswertung physikalischer Experimente beherrschen

7 Organisation und Ziele - Praktikum 13 UF Ziele Physik des Praktikums 1 für Unterrichtsfach Physik 9. Einfache computergestützte Methoden zur Auswertung von Messdaten und Messunsicherheiten beherrschen. 10. Einfache Soft- und Hardware zur computergestützten Messwerterfassung (im Hinblick eine Verwendung in der Schule) einsetzen können. 11. Die Sinnhaftigkeit physikalischer Experimente für den eigenen Lernprozess erkennen. 12. Freude an experimentellem Arbeiten entwickeln. 13. Etwaige Vorbehalte vor dem Einsatz des Computers zu Mess- und Auswertezwecken ablegen. 14. Motivation zum Einsatz von (computergestützten) Experimenten im späteren Lehrberuf. 3.2 Metafachliche Ziele Die metafachlichen Ziele beziehen sich auf Kompetenzen, die über den fachlichen Bereich hinausreichen. 1. Teamarbeit (kleine Gruppen) 2. eigenverantwortlicher (aktiver) Wissenserwerb 3. Lernen in Gruppen 4. Auswertung und Dokumentation experimenteller Daten 5. Organisation des Arbeitsvorganges und Zeiteinteilung, sodass das Arbeitspensum in der vorgegebenen Zeit bewältigt werden kann 6. Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit - 6 -