Fachbereich PHYSIK Beispiele aus der Schulpraxis, zusammengestellt von Gerhard Rath http://rath.brgkepler.at/
Prinzipien Die Arbeit am Computer wird in die normale Arbeit integriert, wo es sinnvoll und vorteilhaft ist Die Art des Einsatzes orientiert sich an jenem in der Wissenschaft Alle Beispiele wurden von mir selbst (in Unterstufenklassen) durchgeführt
Einsatzmöglichkeiten Recherche Kommunikation Dokumentation Präsentation Messung (Datenerfassen, - auswerten) Simulation Kompetenzen
KOMPETENZ Physikalische Fragestellungen gezielt recherchieren und strukturiert zusammenfassen können RECHERCHIEREN BEISPIEL Abtauchen
Abtauchen RECHERCHIEREN 1. Thema Schwimmen, Tauchen 2. Dokumentation Quarks&Co: Der Mensch unter Wasser 3. Beantworten von mithilfe der Webseite www.quarks.de Fragen
KOMPETENZ Eigene Arbeiten und Erkenntnisse nachvollziehbar dokumentieren können DOKUMENTIEREN BEISPIEL Lesetagebuch Klimawandel
Lesetagebuch Klimawandel Einstieg: Film Eine unbequeme Wahrheit Information, Gruppenbildung Arbeitsanweisungen, Materialien (Schulhomepage) DOKUMENTIEREN Aufgaben 1 - vor dem Lesen Lesen des Artikels Aufgaben 2 Aufgaben 3 nach dem Lesen Dokumentieren am PC ->Lesetagebücher
KOMPETENZ Anderen die Ergebnisse eigener Arbeit präsentieren können PRÄSENTIEREN BEISPIEL Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien PRÄSENTIEREN 1. Energieversorgung, Energiebilanzen 2. Prinzipien der Poster- Präsentation 3. Wahl von Themen in Gruppen 4. Erstellen der Poster am PC, Druck 5. Ausstellung, Kurz-Präsentation
KOMPETENZ Messdaten elektronisch erfassen können dibox, CBL, Ulab, Easylink, V4Box DATEN ERFASSEN ARDUINO?
DATEN ERFASSEN Spiegelungen BEISPIEL
KOMPETENZ Messdaten protokollieren, grafisch darstellen und interpretieren können 25 20 15 DATEN AUSWERTEN s(m) 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 t(s) BEISPIEL Beschleunigung
Beschleunigungsmessung 1. Messung im Schulhof 2. Austausch der Daten (gemeinsame Tabelle) 3. Diagramme in EXCEL 4. Interpretation DATEN AUSWERTEN START 5 m 10 m 15 m 20 m ZIEL
KOMPETENZ Messung und Simulation vergleichen können Linsengleichung Linsengleichung b (cm) 50 45 40 35 30 25 20 50+ Rechnung 100 BEISPIEL 15 10 SIMULATION 5 0 0 10 20 30 40 50 g (cm) Weitere Beispiele www.spreadsheet.net
Linsengleichung g b F F Gegenstand Bild f g b = g f 1. Real-Messung Linsengleichung SIMULATION 2. Eingabe der Daten in EXCEL 3. Vergleich mit gerechneten Daten b (cm) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 g (cm) 50+ Rechnung 100
Elektrizität 3. Klasse ZIELE Vermeiden von Fehlkonzepten Entwickeln tragfähiger Modelle Fokussierung auf Energie/Leistung Schülerexperimente (mit einfachen Mitteln) Durchgehender Computereinsatz
Stromkreise 1 Ein und zwei Lämpchen mit Batterie direkt (Parallel, Serie) Mit 2 Batterien Mit Verbindungen und Fassungen ELEKTRIZITÄT -> Wackelkontakt, Kurzschluss, Leiter, Isolator, Zweipoligkeit, Passung Batterie-Lämpchen
Stromkreise 2 Helligkeit Experiment Simulation ELEKTRIZITÄT Schaltskizze
Modelle 1 ELEKTRIZITÄT
Modelle 2 ELEKTRIZITÄT Leistung P (Watt) <-> Helligkeit (Ladung, Elektronen) ELEKTRIZITÄT ENERGIE ( Strom )
Spannung, Stromstärke und Leistung Stärke, Kraft Spannung (Volt) Widerstand ELEKTRIZITÄT (Ohm) R = U/I Schnelligkeit, Menge Stromstärke (Ampere) P = U. I
Messung von U und I Real und virtuell Berechnung der Leistung Vergleich mit der Nennleistung ELEKTRIZITÄT
Von der Quelle zum Verbraucher Untersuchung verschiedener Spannungs (Strom) Quellen : Batterie, Solarzelle, Handgenerator ELEKTRIZITÄT Untersuchung verschiedener Verbraucher (Haushaltsgeräte): Welche Leistungen treten auf? Wie kann man Energie sparen? Plakate
Kennlinien und Ohm sches Gesetz Farbcode Ohm-Meter U/I-Messung Kennlinien (EXCEL) Ohm sches Gesetz ELEKTRIZITÄT
Physlets Simulation mit Teilchen- Modellen http://phet.colorado.edu
Beispiele aus der Schulpraxis, zusammengestellt von Gerhard Rath http://rath.brgkepler.at/