PHYSIK-Rallye

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S
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IK
Physik-Rallye
Projekt im Schulpraktischen Seminar 2, SS 06
Leitung: Gerhard Rath
Inhalt
Ziele, Organisation
Gruppen, Bewertung
Materialien zu den Stationen
Evaluation, Feedback
Spiel und Spielzeug im Physikunterricht
Foto-Impressionen
1
3
4
19
24
27
Team
BACHLECHNER Markus
DOBNIKAR Patrizia
GLEICHWEIT Andrea
HAMMERL Veronika
MALZ Kerstin
MEISL Elke
MUHR Nicole
PRATTES Horst
RECK Thomas
Idee
Wettbewerbsorientierter Stationenbetrieb mit Fragen aus dem Jahresstoff der 4. Klasse
Rahmenbedingungen
Durchführung: 7. Juni mit der 4.c-Klasse des BRG Kepler, 24 Schüler/innen,
Mi 3./4. Stunde (9:30 – 11:25)
Ziele
Der Stationenbetrieb im Freien hat den Sinn, dass sich die Schüler in voneinander getrennten
Gruppen mit verschiedensten Aufgaben beschäftigen und dabei wesentliche Aspekte des Stoffs
der 4. Klasse wiederholen. Durch Bewegung (inklusive Denkpausen) und Wettkampfcharakter
erwarten wir höhere Motivation und Leistungsanreize.
Teilziele: Werden je Station festgelegt.
Organisation
Die Klasse wird in 8 Gruppen zu je 3 Schüler/innen eingeteilt. Die Gruppen erhalten die Aufgabe, 8
Stationen zu suchen, an denen ihnen Fragen bzw. einfache Versuche gestellt werden. Die
Gruppennummer ist jeweils die Nummer der Station, mit der die Gruppe beginnt. Die weiteren
Stationen sind in ansteigender Stationsnummernfolge aufzusuchen.
Die (mobilen, auch im Hof...) Stationen werden durch 8 Student/innen verkörpert. Diese
kennzeichnen sich mit der Nummer ihrer Station (mit Kärtchen oder ähnlichem). Sie führen je 8mal die Aufgaben mit den Schülergruppen durch (max. 8 min pro Gruppe), bewerten die Arbeit mit
Punkten und schicken die Gruppen weiter. Zusätzlich bekommt jede Gruppe je Station einen
Buchstaben (bei richtiger Lösung), aus dem sich ein Lösungswort ergibt. Dieses Lösungswort
können die Gruppen bei jeder Station bekannt geben. Die Zeit wird notiert!!
Das Lösungswort lautet: „TELESKOP“
Zuletzt gibt es eine gemeinsame Auflösung mit Preisverleihung, die Punkte gehen auch in das
Notensystem ein.
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 1
Inhaltliche Aspekte
Die Fragen, Aufgaben bzw. Experimente kommen aus dem Kernbereich des Lehrstoffs der 4.
Klasse laut Lehrplan.
Es gibt 4 Module:
•
Optik
•
Gravitation, Mechanik
•
Elektromagnetismus, Elektronik
•
Radioaktivität, Energie
Zu jedem der 4 Module gibt es zwei Stationen:
STATIONSEINTEILUNG
Nr.
Titel
Geschoß Ort:
Buchstabe
StudentIn
1
Radioaktivität
1. OG
Altes Stiegenhaus
S
Nicole Muhr
2
Feuermelder
2. OG
Altes Stiegenhaus
E
Kerstin Malz
3
Sonnensystem
3. OG
Physiksaal 305
L
Thomas Reck
4
Farbmischung
3. OG
Kabinett 304
K
Andrea Gleichweit
5
Linsengleichungen
2. OG
Neues Stiegenhaus
E
Elke Meisl
6
Induktion
1. OG
Neues Stiegenhaus
O
Veronika Hammerl
7
Schwerelosigkeit im Fall EG
Fahrradständer
P
Patrizia Dobnikar
8
Energie - Photovoltaik
Hofeingang
T
Horst Prattes
EG
Gruppeneinteilung, Spielregeln, Preisverleihung: Markus Bachlechner
Evaluation und Bewertung
Im Rahmen des NWL-Punktesystems sind 2 Punkte je Station sinnvoll und auch halbe Punkte
möglich. Das bedeutet 5 Bewertungsstufen: 0 – 0,5 – 1 – 1,5 – 2.
Die von der Gruppe erreichten Punkte zählen zur Gesamtnote!!
Die Gruppe mit den meisten Punkten bekommt einen Kreisel und eine Tafel Schokolade.
Die Gruppe die als erstes das Lösungswort bei einer Station bekannt gegeben hat bekommt
ebenfalls eine Tafel Schokolade.
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SEITE 2
Gruppeneinteilung und Bewertung
3 Schüler/innen der 4.c-Klasse (23 Schüler/innen) fehlten – also mussten statt der geplanten 8
Gruppen 7 eingeteilt werden.
Gruppe Teilnehmer
Punkte
1
DoppelhoferAlexander, Meighen-Berger Stephan, Sisic Anel
16,0
2
Kapaun Stefan, Plattner Karin, Ramic Amar
14,5
3
Hochstätter Rüdiger, Kolaric Wolf-Dietrich, Singer Peter
13,0
4
Ladler Verena, Nitsch Julia, Raminger Doris
13,5
5
Osrecki Matea, Pechmann Sebastian, Temmel Peter
14,5
6
Berisha Gerald, Muster Christian
13,5
7
Illek Jakob, Riegler Mara, Wrann Klaus
15,0
Gruppe 5 fand das Lösungswort als erste (um 10:50) und gewann damit den Wettbewerb.
Die meisten Punkte (100%) erzielte Gruppe 1
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SEITE 3
Station 1
1.
Radioaktive Strahlung
Gruppe
Basiswissen
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SEITE 4
Verwendete Materialien
2.
1. Geigerzähler MR 9511
2. 3 Proben:
Po 210 (α−Strahler)
Sr 90 (β−Strahler)
Co 60 (γ−Strahler)
Aufgabenstellung
3.
1. Messung der Hintergrundstrahlung
2. Bestimmung der Zählraten der 3 Proben
3. Auswertung
Vorgangsweise
3.1.
Messung der Hintergrundstrahlung.
Die Hintergrundstrahlung kann mit einem Geiger-Müller-Zählrohr gemessen werden.
Auch ohne ein in der Nähe befindliches radioaktives Präparat liefert ein Zählrohr eine
gewisse Anzahl von Impulsen, die zum größten Teil von der kosmischen Strahlung
herrühren diese Hintergrundstrahlung muss von den gemessenen Zählraten abgezogen
werden.
Geigerzähler mit ON einschalten und auf START drücken. Messzeit: 1 min.
Mit Stop wird der Geigerzähler ausgeschaltet, RESET setzt ihn auf 0 zurück.
3.2.
Bestimmung der Zählraten der 3 Proben.
Die Zählraten der 3 Proben werden nacheinander bestimmt.
Messzeit: 30 sec.
3.3.
Bestimmung der neuen Elemente.
210
84
α
Po ⎯⎯→
90
38
β
Sr ⎯⎯→
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60
27
γ
Co ⎯
⎯→
SEITE 5
www.code-knacker.de
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SEITE 6
Station 2
ELEKTRIZITÄT
BIMETALL - FEUERMELDER
1. Material:
o
o
o
o
o
Netzgerät, 2 Kabel
Grundausstattung E-Bausteine, Experimentierplatte
Streichhölzer oder Teelicht
Bimetallstreifen, Kontaktstift
Summer
2. Aufbau:
3. Durchführung
Baue die obige Anordnung auf. Dann halte ein brennendes Streichholz bzw. ein
brennendes Teelicht unter den Bimetallstreifen.
4. Beobachtung
Was passiert wenn du das Streichholz bzw. das Teelicht unter den Bimetallstreifen hälst?
Versuche die Funktion des Aufbaus zu beschreiben!
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SEITE 7
Station 3
Aufgabenstellung
Gruppe X
1.)
Die Namenskärtchen - mit den Namen der Planeten unseres
Sonnensystems - sollen so geordnet werden, dass sich der
sonnennächste Planet ganz links und der am weitesten entfernte
ganz rechts befindet.
2.)
Die kreisförmigen Objekte stellen die Planeten maßstabsgetreu
dar. Ordne den Planetennamen aus Aufgabe 1 den dazugehörigen
Planeten zu.
3.)
Die Fotos sind Aufnahmen der Planeten unseres Sonnensystems.
Ordne sie wie in Aufgabe 2 den entsprechenden Planeten zu.
Anordnung
So sollte das Ergebnis aussehen:
Aufgabe 1
Namenskärtchen 1
Namenskärtchen 2…
Namenskärtchen 9
Aufgabe 2
Planet 1
Planet 2…
Planet 9…
Aufgabe 3
Foto 1
Foto 2…
Foto 9…
Hinweis: Der Maßstab ist 1:100.000.000, für die 4 größten Planeten
musste allerdings ein Maßstab von 1:300.000.000 verwendet werden.
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SEITE 8
Planetenfotos
Merkur
Venus
Erde
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptun
Pluto
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SEITE 9
Station 4: Farbmischung
Gegeben sind: 3 Taschenlampen
3 Cellophanfolien (rot, grün, blau)
1 weißes Blatt
1 grünes Blatt
Aufgabenstellung:
1) Überlegt euch welche Farben in den schraffierten Bereichen entstehen, wenn das Licht auf
ein weißes Blatt Papier fällt!
rot
blau
grün
2) Überprüft eure Überlegungen mit Hilfe der Taschenlampen und der farbigen Folien!
rot
blau
grün
3) Jetzt fällt rotes und grünes Licht auf ein grünes Blatt Papier.
Welche Farben erscheinen? Überlegt zuerst, dann überprüft euer Ergebnis.
Begründung!
grünes Blatt
rotes Licht
grünes Licht
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SEITE 10
Station 5
Gruppennummer: …
Modell einer einfachen Kamera
Das Modell des Fotoapparates besteht aus einer Kartonrolle, auf der vorne eine
Sammellinse befestigt wurde und aus einer Kartonschachtel. Aus der Schachtel
wurde ein Loch ausgeschnitten, in das die Kartonrolle hineinpasst und auf der
gegenüberliegenden Seite wurde der Karton der Schachtel weggeschnitten und
durch ein Blatt Papier ersetzt. Dieses Blatt dient als Bildschirm, auf den das
beobachtete Objekt abgebildet wird.
Aufgabenstellung:
Nimm das Kameramodell, stelle dich damit
ca. 2m vom Fenster entfernt hin. Nun
richte die Kamera auf die am Fenster
festgeklebten Buchstaben und schiebe die
Kartonrolle so weit hinein in die
Schachtel, bis das Bild der Buchstaben
scharf auf dem Blatt Papier zu sehen ist.
Nun soll einer aus deiner Gruppe mit dem Maßband die Gegenstandsweite g
(Abstand zw. Linse auf dem Kameramodell und dem Fenster) und die Bildweite b
(Abstand zw. Linse und dem Bildschirm (Papierblatt)) messen:
g=
……
b=
……
Nun berechnet mit Hilfe der Formel
Brennweite f der Linse:
die
f= ……
Die Brennweite ist der Abstand zw.
……………
und
…………… .
Beschreibe nun noch das auf dem Blatt Papier abgebildete Bild (ist es vergrößert
oder verkleinert, aufrecht oder verkehrt, kann man Farben erkennen, z.B. dass
der Himmel im Hintergrund blau ist?...):
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SEITE 11
Station 6
Induktion
Aufgabe:
Stelle das Analogmultimeter auf den Messbereich 100mV ein. Schließe eine Spule an
das Analogmultimeter an und bewege den Stabmagneten in der Spule hin und her.
Material:
Spule mit 1400 Windungen, Spule mit 250 Wndg., 2 Kabel, Analogmultimeter mit
Mittelstellung, Stabmagnet
1. Löse die Aufgabe mit der Spule mit 1400 Windungen.
Was beobachtest Du? Versuche den Vorgang zu erklären.
2. Welchen Unterschied macht es, ob man den Stabmagneten schnell oder langsam bewegt?
3. Halte den Magneten fest und bewege die Spule hin und her. Was passiert?
4. Schließe nun die andere Spule an das Voltmeter an. Gibt es einen Unterschied zur
vorherigen Spule?
5. Was würde passieren, wenn Du einen stärkeren Magneten für das Experiment verwenden
könntest?
Ein ___________ ist eine Maschine, die mechanische Energie in elektrische umwandelt.
Verwende den vorletzten Buchstaben dieses Wortes für das Lösungswort.
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 12
Station - Freier Fall -7 Gruppe:
Der Versuch muss auf der Wiese stattfinden, da die schweren
Granitplatten den Boden beschädigen könnten.
Für den Versuch nehmt ihr die zwei Granitplatten und legt ein Stück
Zeitungs-papier so dazwischen, dass das Papier auf allen Seiten
herausschaut.
ZeitungÎ
GranitplattenÎ
1. Nun hält einer der Gruppe die Granitplatten mit beiden Händen und ein
anderer der Gruppe versucht das Zeitungspapier herauszuziehen.
WAS GESCHIEHT UND WARUM?
unbeschadet herauszuziehen?
Funktioniert
es,
das
Papier
………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. Nun wiederholt ihr den Versuch, doch jetzt versucht ihr das Papier
heraus-zuziehen während die Granitplatten zu Boden fallen.
Dh einer der Gruppe hält wieder die zwei Granitplatte und lässt diese auf
Komando (1-2-3) fallen. Nun versucht ein anderer der Gruppe das
Zeitungs-papier während des Falles herauszuziehen.
VORSICHT!!!! Die Granitplatten sind schwer, stellt euch so weit wie
möglich auseinander und spreizt die Beine, damit euch die Platten nicht
auf die Füße fallen!!!!!
WAS GESCHIEHT UND WARUM? Funktioniert es, das Papier
unbeschadet herauszuziehen
………………………………………………………………………………………………………………………………
....................................................................................................................................
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 13
Station 8: Energie – Photovoltaik
In Europa werden jährlich 902.166.000.000.000Wh elektrische Energie erzeugt. Bei dieser
Station sollst du abschätzen, wie groß eine Fläche sein müsste, um die hierfür eingesetzte
Leistung von Atomstromanlagen durch Photovoltaikanlagen (Fotovoltaikanlagen) zu
ersetzten.
Dazu hast du ein Photovoltaikmodul, ein Amperemeter, ein Voltmeter und ein Maßband zur
Verfügung.
BEACHTE:
- Mit * gekennzeichnete Punkte sind Zusatzfragen, für die es einen halben
Punkt gibt, falls du eine andere Frage nicht beantworten kannst.
- Es sind große Zahlen einzutippen. Achte auf die Anzahl an Nullen!
- Achte auf die Einheiten wenn du rechnest.
1.) Wie ist der Zusammenhang zwischen Energie bzw. Arbeit und Leistung? Oder anders
gefragt: Wie kommt man von der verbrauchten Energie pro Jahr auf die benötigte
Leistung PEuropa?
Du weißt, dass ein Jahr 365 Tage, ein Tag 24 Stunden und damit ein Jahr
365d*24h/d=8760h hat. Berechne mit den bisherigen Angaben die Leistung in W!
PEuropa =
2.) Wie kannst du die Leistung des Photovoltaikmoduls experimentell bestimmen?
Hinweis: Betrachte es als einen elektronischen Bauteil wie z.B. eine Glühbirne.
3.)
*
Wie misst man die Stromstärke, die in einem Stromkreis fließt, und die Spannung,
die an einem Stromkreis anliegt, richtig (seriell/parallel)?
4.) Baue die Schaltung zum
Messen der vom
Photovoltaikmodul gelieferten
Spannung U und Stromstärke I
nach dem in Abbildung 1
skizzierten Stromkreis auf!
M
A
V
Abbildung 1
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 14
5.) Notiere deine Messdaten und berechne daraus die Leistung des Moduls!
U = ______ V
I = ______ A
PModul = U * I = ______ V * ______ A = ______ W
6.) Berechne nun aus den oben ermittelten Leistungen PEuropa und PModul die Anzahl n an
Modulen die man benötigen würde, um den Atomstrom Europas mit Strom aus
Photovoltaikzellen zu ersetzen.
n=
7.)
PEuropa
PModul
=
____________ W
= __________
______ W
*
Miss und berechne die Fläche AModul des Moduls und multipliziere sie mit der Anzahl
n an Flächen aus Punkt 6.) um auf die gesamte benötigte Fläche Agesamt zu kommen.
AModul = _______ _ _______ = ______ m 2
Agesamt = AModul * n = ______ m 2 * ______ = ______ m 2
8.)
*
Das Wievielfache x der Fläche von Graz wäre die gesamte benötigte Fläche Agesamt?
Die Stadt Graz hat eine Fläche AGraz von 127.580.000m2.
x=
Agesamt ___________ m 2
=
= _______
AGraz
127.580.000m 2
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 15
Energie – Photovoltaik - Lösungen
In Europa werden jährlich 902.166.000.000.000Wh elektrische Energie erzeugt. Bei dieser
Station sollst du abschätzen, wie groß eine Fläche sein müsste, um die hierfür eingesetzte
Leistung von Atomstromanlagen durch Photovoltaikanlagen (Fotovoltaikanlagen) zu
ersetzten.
Dazu hast du ein Photovoltaikmodul, ein Amperemeter, ein Voltmeter und ein Maßband zur
Verfügung.
BEACHTE:
- Mit * gekennzeichnete Punkte sind Zusatzfragen, für die es einen halben
Punkt gibt, falls du eine andere Frage nicht beantworten kannst.
- Es sind große Zahlen einzutippen. Achte auf die Anzahl an Nullen!
- Achte auf die Einheiten wenn du rechnest.
9.) Wie ist der Zusammenhang zwischen Energie bzw. Arbeit und Leistung? Oder anders
gefragt: Wie kommt man von der verbrauchten Energie pro Jahr auf die benötigte
Leistung PEuropa?
Du weißt, dass ein Jahr 365 Tage, ein Tag 24 Stunden und damit ein Jahr
365d*24h/d=8760h hat. Berechne mit den bisherigen Angaben die Leistung in W!
PEuropa =
E 902.166.000.000.000Wh
=
= 102.986.986.301W
t
8760h
10.)
Wie kannst du die Leistung des Photovoltaikmoduls experimentell bestimmen?
Hinweis: Betrachte es als einen elektronischen Bauteil wie z.B. eine Glühbirne.
PModul = U * I
*
11.)
Wie misst man die Stromstärke, die in einem Stromkreis fließt, und die
Spannung, die an einem Stromkreis anliegt, richtig (seriell/parallel)?
Stromstärke misst man seriell.
Spannung misst man parallel.
M
A
12.)
Baue die Schaltung zum
Messen der vom
Photovoltaikmodul gelieferten
Spannung U und Stromstärke I
nach dem in Abbildung 1
skizzierten Stromkreis auf!
V
Abbildung 1
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 16
13.)
Notiere deine Messdaten und berechne daraus die Leistung des Moduls!
U = 6,7V
I = 3,3 A
PModul = U * I = 6,7V * 3,3 A = 22,11W
14.)
Berechne nun aus den oben ermittelten Leistungen PEuropa und PModul die
Anzahl n an Modulen die man benötigen würde, um den Atomstrom Europas mit
Strom aus Photovoltaikzellen zu ersetzen.
n=
PEuropa
PModul
=
102.986.986.301
= 4.657.936.965
22,11W
*
15.)
Miss und berechne die Fläche AModul des Moduls und multipliziere sie mit der
Anzahl n an Flächen aus Punkt 6.) um auf die gesamte benötigte Fläche Agesamt zu
kommen.
AModul = 0,93 * 0,5 = 0,465m 2
Agesamt = AModul * n = 0,465m 2 * 4.657.936.965 = 2.165.940.689m 2
*
16.)
Das Wievielfache x der Fläche von Graz wäre die gesamte benötigte Fläche
Agesamt? Die Stadt Graz hat eine Fläche AGraz von 127.580.000m2.
x=
Agesamt
AGraz
=
2.165.940.689m 2
= 17
127.580.000m 2
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 17
Evaluation/Feedback
Station: 1 – Radioaktivität (Nicole Muhr)
Was konnten die Schüler bereits?
Oberflächliches Grundwissen; Strahlung kommt aus dem Atomkern.
Vermutung: Eher auswendig angelernt, nicht verstanden
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Erklären: Radioaktivität ist nicht nur theoretisch, man kann sie messen.
Ausbessern von falsch Gelerntem
Lernziele:
Überprüfen des Wissens
Umgehen mit Zählrohr bzw. verstehen, dass es Radioaktivität nicht erst seit 100
Jahren gibt
Versuch mithilfe schriftlicher Anleitung durchführen
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
mit Hilfe von Beispiel-Gleichungen und Periodensystem erreicht
- (nein)
Lesen der Anleitung wurde teilweise ignoriert, mehrmalige Hinweise notwendig
Besondere Beobachtungen
Schüler/innen konnten sich an das Thema aus dem Unterricht erinnern, konkrete
Antworten ohne die Beispielgleichungen waren nicht vorhanden
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Die Schüler/innen waren motiviert und haben gut gearbeitet. Hohes Interesse war beim
Berechnen der Elemente und bei Auswirkungen radioaktiver Strahlung zu bemerken.
Station: 2 – Feuermelder (Kerstin Malz)
Was konnten die Schüler bereits?
Grundlegendes Wissen über Strom, Spannung, Stromkreis... Wussten, dass sich Bimetall
verbiegt
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Angebot vorbereiten, Erklären, Helfen. Beobachten.
Lernziele:
Kennenlernen eines Bimetall-Feuermelders: Aufbau, Funktion, Erklärung
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Allen Schüler/innen war nach Durchführung des Versuchs die Funktion des
Feuermelders klar.
- (nein) PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 18
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Die Schüler/innen haben die wichtigsten Dinge der 4. Klasse noch einmal wiederholt, aber
auch neue Erkenntnisse gewonnen. Alle waren begeistert bei der Sache.
Station: 3 – Planeten - Sonnensystem (Thomas Reck)
Was konnten die Schüler bereits?
9 Planeten im Sonnensystem; Pluto der Kleinste, Jupiter der Größte; Saturn hat Ringe;
Erde „nahe“ der Sonne
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Den Schüler/innen unser Sonnensystem näher bringen
Namen der Planeten „erklären“
Größenunterschiede aufzeigen
Lernziele:
Schüler/innen sollten erkennen, ...
dass die Planeten recht unterschiedlich sind
wie weit die Menschheit ins All gekommen ist
wie wenig man doch über unser Sonnensystem weiß
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Schüler/innen waren (fast) alle motiviert und bemüht, aus Hinweisen die richtigen
Planeten zu finden
- (nein)
Schwer einzuschätzen, da der Stoff im Unterricht vorher nicht durchgenommen
worden war
Besondere Beobachtungen
Schüler/innen konnten sich an das Thema aus dem Unterricht erinnern, konkrete
Antworten ohne die Beispielgleichungen waren nicht vorhanden
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Durch die unterschiedlichen Versuche konnte das Interesse geweckt werden. Schüler
dachten nach, waren motiviert und sahen das Spiel nicht nur als Zeitvertreib. Stationen
waren gut durchdacht und ausgeführt.
Station: 3 – Additive Farbmischung (Andrea Gleichweit
Was konnten die Schüler bereits?
Nur vereinzelte Brocken und Stichworte
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Beobachten (ursprünglich geplant)
Erklären (notwendig, da Thema im Fachunterricht nicht gemacht wurde)
Lernziele:
Schüler sollen ihr Wissen testen
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 19
Festigung des Lehrstoffes (war geplant) – geändert auf:
Zuerst raten,
dann Erkenntnis gewinnen durch experimentelle Überprüfung
Den Begriff Farbe verstehen
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Fast alle Gruppen konnten am Schluss mit dem Begriff Farbe umgehen und
wussten wie weißes Licht entsteht
- (nein)
Besondere Beobachtungen
Schüler kennen Begriff Farbe nur aus BE (z.B. rot+blau=violett). Für die meisten war es
eine große Überraschung zu sehen, wie weißes Licht entsteht
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Das Projekt war gut durchgeplant. Es hat alles super funktioniert. Allerdings sollten die
Stationen mit den Schülern nachbesprochen werden – z.B. jede Gruppe präsentiert ihre
Anfangsstation
Station: 5 – Linsengleichung – Kamera (Elke Meisl)
Was konnten die Schüler bereits?
Von der im Physikunterricht gehörten Theorie war nur wenig hängengeblieben
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Wiederholung Optik-Linsen
Lernziele:
Spielerische Auseinandersetzung mit dem Material
Umsetzung der Aufgabenstellung in die Praxis
Beobachtungen schriftlich festhalten
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Beobachtungen wurden notiert. Die Schüler/innen waren sehr interessiert und vom
Ergebnis fasziniert!
- (nein)
Die Aufgabenstellung in die Praxis umzusetzen fiel den Schülern etwas schwer, da
musste ich noch sehr viel mündliche Anleitungen geben.
Besondere Beobachtungen
Sehr viele Schüler/innen versuchten, das verkehrte Bild am Schirm aufzurichten, indem
sie die Kamera umdrehten.
Viele dachten, dass 1/f = 1/g + 1/b das gleiche ist wie f = g + b
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Ich hatte das Gefühl, dass es den Schülern sehr viel Spaß gemacht hat sich mit den
physikalischen Themen auf diese Art auseinander zu setzen, sie waren von den
Ergebnissen fasziniert. Ich denke wir haben es auf diese Art und Weise geschafft,
Denkanstöße zu geben und zu zeigen, dass Physik Alltag ist.
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 20
Station: 6 – Induktion (Veronika Hammerl)
Was konnten die Schüler bereits?
Wenig. Wie ein Magnet funktioniert, was eine Spule ist. Hatten das Experiment noch nicht
gesehen
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Lehrperson eher im Hintergrund, Schüler sollen alles allein machen
Lernziele:
Schüler/innen sollten erkennen, ...
Wie Spannung in einer Spule durch Stabmagnete induziert wird
...Abhängigkeit von Windungszahl, Geschwindigkeit, was wird bewegt
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Die Schüler/innen haben fast alles durch Probieren richtig herausgefunden
- (nein)
Ich habe teilweise viel mitgeholfen, weil sehr wenig Wissen vorhanden war.
Großteils konnten sie nicht einmal das Experiment alleine aufbauen.
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Ich kann nicht sagen, wie viel es den Schüler/innen gebracht hat, wie viel sie jetzt noch
wissen – daher nicht sehr erfolgreich. Gefallen hat es ihnen, es war auf jeden Fall eine
Abwechslung
Station: 7 Freier Fall (Patrizia Dobnikar)
Was konnten die Schüler bereits?
Einige wussten, dass ein frei fallender Körper gewichtslos ist. Es gab aber auch Irrtümer,
insbesondere dass verschieden schwere Körper verschieden schnell fallen
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Den Schülern Hilfestellung geben und sie beim Finden der richtigen Lösung
unterstützen, ohne ihnen die Antwort zu verraten
Lernziele:
Schüler/innen sollten durch den Versuch bemerken, dass auf dem Blatt Papier nun
kein Gewicht mehr lastet
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
den Schüler/innen wurde die Situation während des Versuches klar, bzw. danach
bei der Auswertung
- (nein)
Besondere Beobachtungen
Viele der Schüler/innen gaben als erste Antwort: Die Steine fliegen verschieden schnell
hinunter -> Zwischenraum -> somit kann man Papier herausziehen. Manche schafften es
schon beim ersten Versuch.
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 21
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Ich finde das Projekt war erfolgreich, da alles glatt gelaufen ist und die Schüler/innen
dabei auch etwas gelernt haben. Nicht in allen Punkten, da wir nicht wirklich eine
Wiederholung des Jahresstoffes gemacht haben. Trotzdem war unser Weg zu
bevorzugen, da der Spaß im Vordergrund stand.
Station: 8 – Energie - Fotovoltaik (Horst Prattes)
Was konnten die Schüler bereits?
Sie konnten unterschiedliche Fragen beantworten. Schaltplan lesen konnten die meisten,
aufbauen nur eine Gruppe
Was waren die Ziele der Station?
Lehrziele:
Wiederholen der Zusammenhänge zwischen Energie/Arbeit, Zeit und Leistung
Ermittlung der Leistung eines Elektrogerätes
Wiederholen von Schaltplänen – Aufbau einfacher Schaltungen
Lernziele:
Vermittlung eines Gefühls für die durch Kernenergie umgesetzte elektrische Energie
in Europa – Umlegen einer großen Zahl (kWh) auf ein Vielfaches der Fläche von
Graz
Abschätzen von Größenordnungen durch einfache Überlegungen
Erreichen der Ziele:
+ (ja)
Interesse wurde geweckt für die Größe der Energiemenge (Staunen)
Teilweise konnte der Vorgang der Abschätzung nachvollzogen werden
- (nein)
Begriffe Leistung, Energie waren nur teilweise bekannt
Wie erfolgreich war unser Projekt insgesamt?
Mittel – teilweise konnten die Versuche nachvollzogen werden, aber bei Schülern mit
generellem Desinteresse war kaum ein Erfolg zu bemerken.
PHYSIK-RALLYE, SCHULPRAKTISCHES SEMINAR SS 06
SEITE 22
Spiel und Spielzeug im Physikunterricht
H. Joachim Schlichting
Der menschliche Geist glänzt in den Spielen
beinahe mehr als in allen anderen Dingen
Gottfried Wilhelm Leibniz
Vorbemerkung
Im folgenden geht es um Spielzeuge und Alltagsgegenstände, mit denen man spielen kann. Damit werden auch
die bei Freihandexperimenten verwendeten Gegenstände angesprochen. Da die Unterscheidung weitgehend
willkürlich ist, werden wir allgemein von Spielzeug sprechen. Mit Spiel soll ein wesentlicher Teil der
Aktivitäten bezeichnet werden, der für den Umgang mit Spielzeugen typisch ist und didaktisch fruchtbar
gemacht werden soll.
Spiel ist alles andere als Spielerei
Nach einer weit verbreiteten Ansicht wird Spiel als Gegensatz von Ernsthaftigkeit und damit als unvereinbar mit
der geforderten Wissenschaftsorientierung im Schulunterricht. Auch wenn diese Aussage bereits im Grundsatz
falsch ist [1], gibt sie doch den Tenor der Vorbehalte gegen den Einsatz von Spiel und Spielzeug im
Physikunterricht wieder. Da das Spielen ( hier immer auch als Umgang mit Spielzeugen verstanden ) wie andere
nichtphysikalische Aktivitäten als dem "physikalischen Verhalten" entgegengesetzt aufgefaßt wird, sieht man
darin die Gefahr einer "Verflachung" des Unterrichts. Dabei wird darauf hingewiesen, daß die erlebnishafte,
spielerische Atmosphäre leicht die Ernsthaftigkeit und damit die Konzentration auf das "handfeste" Vorgehen im
Physikunterricht beeinträchtigen kann.
Die Geringschätzung von Spiel und Spielzeug im Physikunterricht ist wohl so alt wie der Physikunterricht selbst.
Bereits Bernhard Schwalbe, einer der Vorreiter in Sachen Freihandversuche und Physik mit Spielzeug , bekennt
zu einer Zeit, da die Verwissenschaftlichung des Schulunterrichts noch nicht "erfunden" war, daß man sich
scheut, "Sachen dieser Art in den Unterricht zu bringen, weil dadurch der Anschein der Oberflächlichkeit
erweckt und schließlich die ganze Physik als Spielerei aufgefaßt werden könnte" [2]. Auch G. Dussler, Verfasser
eines auch heute noch als interessante und vielfältige Quelle verwendbares Buches über Spiel und Spielzeug im
Physikunterricht [3], setzt sich mit solchen Vorwürfen auseinander. Er geht davon aus, daß geringschätzige
Bemerkungen "umso weniger vorkommen, je wissenschaftlicher" das Spielzeug eingeführt wird "und je ernster
die Problemstellung ist".
Außerdem wird manchmal bemängelt, daß Spielzeuge wegen ihrer Komplexität meist "nur" qualitativ
beschrieben werden können. Eine quantitative Modellierung in Form von Bewegungsgleichungen sei daher i.a.
unmöglich. Andererseits ist die Bedeutung des Spiels und Umgangs mit Spielzeug immer wieder auch von
namhaften Wissenschaftlern hervorgehoben worden und sei es nur dadurch, daß sie selbst spielten und über
Spiele bzw. (physikalisches) Spielzeug nachdachten [3]. Beispielsweise wurde das auch heute noch bekannte
und weit verbreitete Kaleidoskop im Jahre 1814 von dem für seine großen Erkenntnisse im Bereich der Optik
berühmten schottischen Physiker Sir David Brewster erfunden und beschrieben.
Erinnert sei in diesem Zusammenhang daran, daß das Glücksspiel für Blaise Pascal der Ausgangspunkt für seine
Erarbeitung der Wahrscheinlichkeitsrechnung bildete [4]. Die Wahrscheinlichkeitsrechnung spielt heute in Form
von statistischen Theorien eine fundamentale Bedeutung für die moderne Physik. Würfel- und Urnenspiele, wie
sie beispielsweise von Manfred Eigen und Ruthild Winkler [5] entwickelt worden sind, zeigen die Tragfähigkeit
eines "spielerischen" Zugangs nicht nur zu Problemen der modernen Physik sondern der gesamten
Naturwissenschaften und noch darüber hinaus.
Aber auch die Tatsache, daß die zahlreichen Variationen des Spielzeugkreisels immer wieder Gegenstand
fachwissenschaftlicher Auseinandersetzungen gewesen sind, kann als Beleg für die "Wissenschaftlichkeit" von
physikalischem Spielzeug angesehen werden. Beispielsweise ist das alle physikalische Intuition trotzende
Verhalten des schon lange bekannten Stehaufkreisels [6] erst in den 50er Jahren dieses Jahrhunderts
abschließend physikalisch beschrieben und verstanden worden. Bei dem auch keltischer Wackelstein genanten
Kreiselspielzeug scheint indessen trotz der kürzlich von Sir Herman Bondi entwickelten Theorie [7] ein
umfassendes physikalisches Verständnis nach wie vor auszustehen.
Die Herausforderung gerade von Wissenschaftlern durch Spiele und Spielzeug mag Gottfried Wilhelm Leibniz
zu dem folgenden Ausspruch veranlaßt haben: Je voudrois qu' un habile homme traität en mathematicien et en
physicien de toute sorte de jeux. L'esprit brille dans les jeux, presque plus qu'en toute autre chose [8].
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Vom Spiel zur Physik
Jemand der nur Physik kennenlernt,
kennt auch diese nicht.
frei nach Jean - Jacques Rousseau
Spielzeuge sind keine physikalischen Gegenstände und Spiele keine physikalischen Vorgänge. Wie bei anderen
lebensweltlichen Vorgängen und Objekten dominieren nichtphysikalische Aspekte. Schüler kommen von sich
aus nicht auf die Idee, ein Spiel oder ein Spielzeug als Gegenstand des Physikunterrichts anzusehen: Bei Spielen
und Spielzeugen dominiert die Erlebnisdimension.
Spiel ( hier auch als Umgang mit Spielzeug verstanden) ist eine freiwillige Handlung oder Beschäftigung, die
innerhalb gewisser festgesetzter Grenzen von Raum und Zeit nach freiwillig angenommenen...Regeln verrichtet
wird, ihr Ziel in sich selber hat und begleitet wird von einem Gefühl der Spannung und der Freude und einem
Bewußtsein des 'Andersseins' als das 'gewöhnliche Leben' [1]. Aber darin muß nicht unbedingt ein Nachteil
gesehen werden. Indem die Schüler Spiele und Spielzeug zunächst in ihrer ungeteilten Realität wahrnehmen und
miterleben, wie im Unterricht dann schrittweise die Perspektive verengt wird, kann ihnen konkret vermittelt
werden, was es heißt, die Welt physikalisch zu betrachten. Sie können so erfahren, daß die im Physikunterricht
eingeübte physikalische Sehweise durch eine freiwillige Beschränkung des Blicks zustande kommt: Die
Besonderheiten der physikalischen Sehweise, die Vorteile ( quantitative Beschreibung, exakte Vorhersagen) aber
auch, die Nachteile (Absehen von erlebnishaften, sinnlichen und ästhetischen Aspekten ) gegenüber der
gewohnten mehr intuitiven Erfassung der Welt können ihnen auf diese Weise nahegebracht werden.
Nehmen wir als Beispiel das Dampfjetboot [9], ein kleines Blechboot, das Schüler besonders durch das elastisch
tuckernde Geräusch und die wie bei einem richtigen Dampfer vorhandene Feuerung in Form einer unter einem
Dampfkessel brennenden Kerze fasziniert. Beim spielerischen Umgang mit solchen Booten stehen für die
Schüler Wettfahrten, Manövrier- und äußere Designprobleme im Vordergrund. Unter physikalischer Perspektive
muß ihr Interesse jedoch auf Problemstellungen wie den Antrieb (Wärmkraftmaschine), den Vortrieb
(Impulssatz) und die Hin- und Herbewegung einer Wassersäule in den Röhren (Schwingungsgleichung) gerichtet
werden. Dabei wird insbesondere deutlich, daß die Betrachtung einerseits sehr allgemein wird, (Die erarbeiteten
physikalischen Konzepte besitzen zahlreiche andere Realisierungen, wie das Hüpfen eines Balls (Impulssatz),
die Erzeugung von Elektrizität aus Kohle (Wärmekraftwerk) und das ewige Hin- und Her eines Pendels
(Schwingung).) andererseits nur bestimmte Aspekte hervorhebt und andere unberücksichtigt läßt.
Die stark einschränkende physikalische Sehweise hat Albert Einstein einmal mit dem ausdrucksstarken Hinweis
illustriert, daß von einer Beethoven- Symphonie physikalisch gesehen nur eine Luftdruckkurve übrigbleibe. Man
muß jedoch hinzufügen - und darin äußert sich die Besonderheit des physikalischen Aspektes - daß es aufgrund
dieser extremen Reduktion überhaupt erst möglich wird, die Symphonie aus den Rillen einer Schallplatte
hervortreten zu lassen.
Physikalisches Spielzeug
Den Aspektcharakter der Physik im Unterricht herauszuarbeiten, ist ein wesentliches Anliegen Martin
Wagenscheins [10]. Die derzeitige Unterrichtspraxis wird diesem Anliegen jedoch in der Regel nicht gerecht:
Indem die Schüler meist von Anfang an mit künstlichen, fiktiven Objekten und gereinigten Phänomenen zu tun
bekommen, deren einziger Zweck darin besteht, isolierte physikalische Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten
zu offenbaren, bleiben mögliche andere Aspekte von vornherein ausgeblendet. Die Schüler erfahren weder, daß
es andere Aspekte gibt, noch wird für sie erkennbar, daß ein Zusammenhang zwischen den physikalischen
Gesetzmäßigkeiten und der Lebenswelt besteht.
Die besondere Eignung von Spielen und Spielzeugen, die Aspekthaftigkeit der Physik erfahrbar zu machen,
ergibt sich nicht nur aus ihrer Nähe zur Alltags- und Erlebniswelt der Schüler. Diese Eigenschaft kommt auch
beliebigen anderen Alltagsaktivitäten und -objekten zu. Aber zahlreiche Spiele und Spielzeuge besitzen bereits
eine gewisse Affinität zu physikalischen Gegenständen und Vorgängen:
- Das beim Spielen anzutreffende Bewußtsein des 'Andersseins' ( siehe oben) und der Umgang mit Objekten
nach bestimmten verabredeten Regeln innerhalb gewisser Grenzen ist auch typisch für die physikalische
Betrachtung der Welt. Hinzu kommt, daß zahlreiche Spielzeuge dazu gemacht sind, - reale Objekte und
Vorgänge nachzuahmen (z.B. Modelleisenbahn, Spielzeugautos, laufende Männchen),
- ganz neuartige Phänomene hervorzubringen (z.B. optische Effekte mit dem Kaleidoskop, ungewöhnliche
Kreiseleffekte), oder daß im Sinne der Verwirklichung einer bestimmten Spielidee besondere- manuelle
bzw. allgemeiner körperliche Fertigkeiten und Strategien entwickelt und angewendet werden müssen.
Beispielsweise: auf einem Balken balancieren, einen Ball fangen oder prellen, ein Jojo, einen
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Peitschenkreisel, einen Bumerang [11] in Aktion bringen, das Problem der Kugelwippe [12]) lösen
können...).
- Den physikalischen Spielzeugen liegen meist physikalisch- technische Konstruktionsprinzipien zugrunde,
und die von den Spielzeugen hervorgebrachten Phänomene lassen sich leichter auf physikalische
Gesetzmäßigkeiten und Regeln zurückführen, als dies normalerweise für andere nichtphysikalische
Phänomene der Fall ist.
Physikalisches Spielzeug ist nicht unbedingt einfach im Sinne fehlender Komplexität. Interessante Phänomene,
z.B. nichtlineare Effekte (z.B. [13]), erfordern schon eine gewisse Reichhaltigkeit in den
Verhaltensmöglichkeiten. Aufgrund eines ökonomisch optimierten Aufbaus zeichnen sie sich aber meist durch
Übersichtlichkeit und Überschaubarkeit aus.
Die Realität ist nicht exakt
Was kann hierbei auf Maß, Zahl und Figur gebracht werden?
Georg Christoph Lichtenberg
Spiele und Spielzeuge sind u.a. wegen ihrer Komplexität und Mehrperspektivität nur selten einer direkten
quantitativen Beschreibung zugänglich, oder aber eine solche ist nur unter großen Idealisierungen möglich. Auch
darin muß nicht nur ein Nachteil gesehen werden. Entschließt man sich zu einer quantitativen "Vertiefung" der
qualitativen Zusammenhänge, so werden die Schüler erfahren, daß dies nur unter teilweise sehr unrealistischen
Annahmen und Voraussetzungen möglich ist. Ihnen kann dadurch auf konkret nachvollziehbare Weise vor
Augen geführt werden, daß die Realität (hier durch einfache Spiele oder Spielzeuge repräsentiert) nicht in
einfacher und direkter Weise durch exakt lösbare Berechnungsaufgaben beschreibbar ist, wie sie üblicherweise
im Physikunterricht als "Anwendung" von einfachen Formeln herangezogen werden. Formeln beziehen sich
meist auf idealisierte, künstliche Situationen und Geräte, die keinen anderen Zweck zu erfüllen haben, als den
jeweiligen quantitativen Zusammenhang zu demonstrieren. Die mit Hilfe von Formeln durchgeführten
Rechnungen können daher in realistischeren Anwendungsfällen allenfalls zu groben Abschätzungen der
tatsächlichen Verhältnisse beitragen. In manchen Fällen - und auch das läßt sich anhand von Spielzeugen
demonstrieren (siehe z.B. [14]) - können solche quantitativen Abschätzungen und die damit verbundene
Beschränkung auf äußerst schmale Realitätsausschnitte durchaus sinnvoll sein. Beispielsweise lassen sich in
bestimmten Fällen durch Abschätzungen von Größenordnungen (umgesetzte Energien, ausgeübte Kräfte,
erreichte Geschwindigkeiten) Beziehungen zu Vorgängen herstellen, von denen man bereits eine Vorstellung der
Größenordnung besitzt. Auf diese Weise kann man ein über das qualitative Verständnis der Funktionweisen
hinausgehendes quantitatives Verständnis der physikalischen Abläufe erlangen.
Insgesamt kann auf diese Weise dazu beigetragen werden, die Schüler zu einer sachgerechten und realistischen
Einschätzung der Möglichkeiten und Grenzen physikalischer Modellierungen der Realität zu bringen, sie darüber
hinaus kritisch zu machen gegenüber der realen Bedeutung theoretischer physikalischer Beschreibungen und
Modelle und ihnen letzlich - viel allgemeiner- einen Eindruck von den Möglichkeiten und Grenzen
physikalischer Erkenntnisse zu vermitteln.
Das Interesse für Spiel und Spielzeug färbt auf die Physik ab Wer ein Phänomen vor Augen hat,
denkt schon oft darüber hinaus; wer nur davon erzählen hört, denkt gar nicht.
Johann Wolfgang von Goethe
Schließlich sollte nicht unerwähnt bleiben, daß von Spiel und Spielzeug im Physikunterricht eine große
Motivation ausgeht. Wir haben beobachten können, daß sich in einem nicht unerheblichen Maße der Spaß und
die Freude der Schüler am Umgang mit Spielzeug motivierend auf die physikalischen und damit alles andere als
spielerischen Aktivitäten im Unterricht auswirken kann. Die Gründe dafür sind vielfältig:
- Manches Spiel und Spielzeug weckt positiv besetzte Erinnerungen. Die Möglichkeit, sich über das
kindliche Spiel hinausgehend erneut auf "ernsthafte" physikalische Weise mit Spiel oder Spielzeug
beschäftigen zu "dürfen", mag dabei eine gewisse Rolle spielen.
- Da Spielzeug meist kostengünstig angeschafft werden kann, und in der Regel nach Sicherheitsaspekten und
im Hinblick auf eine möglichst einfache Handhabung konstruiert ist, eignet es sich vielfach in
hervorragender Weise für den Einsatz in Schülerversuchen. Dadurch kommt auch noch die für
Schülerversuche typische Motivation dem Unterricht zugute.
- Zahlreiche "physikalische" Spiele mit und ohne Spielzeug erfordern die "intuitive Kenntnis" oder
Beherrschung physikalischer Gesetzmäßigkeiten, die allerdings erst im nachfolgenden Unterricht als solche
bewußt gemacht und erkannt werden können. Das Problem, eine Schaukel aus dem Stand in Bewegung zu
versetzen, auf einem Balken zu balancieren, oder das Kreiselspielzeug Dyna- Bee [15] in Bewegung zu
bringen und zu halten, verlieren natürlich nichts von ihrer motivierenden Wirkung, auch wenn sie sich dann
im Rahmen des Physikunterrichts als "bloße Anwendung" physikalischer Prinzipien und Techniken
herausstellen sollten. Hinzu kommen bei manchen Spielen auch noch jene positiven Affekte bei Akteuren
und Zuschauern, welche kompetetive, sportliche und akrobatische Darbietungen zu begleiten pflegen.
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- Schließlich sei noch erwähnt, daß die Beschäftigung mit Spiel und Spielzeug manchmal Wirkungen zeitigt,
die über den Physikunterricht hinausgehen. Wir haben beispielsweise Schüler erlebt, die angeregt durch das
"Spielen" im Unterricht, offene Fragen weiterverfolgt, bestimmte Aspekte vertieft haben oder gar zu neuen
Problemstellungen gekommen sind. Auch wenn in den meisten Fällen auf derartige "Rückmeldungen" im
Unterricht nicht mehr eingegangen werden kann, sollte ihre Bedeutung im Sinne der Übertragung des im
Physikunterricht Gelernten auf den Alltag nicht unterschätzt werden.
Zusammenfassung
Spiel und Spielzeug können sinnvoll im Physikunterricht eingesetzt werden. Als primär nichtphysikalische
Aktivitäten und Gegenstände muß ihnen ein physikalischer Aspekt erst abgerungen werden. Dadurch kann das
typische Vorgehen der Physik, (die Reduktionen und Idealisierungen) konkretisiert und die Aspekthaftigkeit der
physikalischen Erkenntnis demonstriert werden. Wir sehen darin im Sinne der Erreichung übergeordneter
Lernziele eine sinnvolle Ergänzung des üblichen Physikunterrichts.
Die hohe Motivation, die von Spielen und vom Umgang mit Spielzeug ausgeht kann u.E. zumindest teilweise auf
die physikalichen Unterrichtsaktivitäten im engeren Sinne hinübergerettet werden und kommt diesen Intentionen
entgegen.
Literatur
[1] Huizinga, J.: Homo Ludens. Vom Ursprung der Kultur im Spiel. Hamburg 1956.
[2] Schwalbe, B. zit. nach [3].
[3] Dussler, G.: Spiel und Spielzeug im Physikunterricht. Frankfurt 1933.
[4] Meschkowski, H.: Was wir wirklich wissen. München 1984.
[5] Eigen, M., Winkler, R.: Das Spiel. München 1975.
[6] Hugenholz, N.M.: On tops rising by friction. PhysicaXVIII/8-9, 515 (1952).
[7] Bondi, H.: The rigid body dynamics of unidirectional spin. Proc. R. Soc. London A 405, 265 (1986)
[8] Leibniz, G.W. zit. nach [3].
[9] Schlichting, H.J., Rodewald, B.: Physikalische Phänomene am Dampf- Jet- Boot. Praxis der Naturw.- Physik 39/8, 19
(1990).
[10] Wagenschein, M.: Die beiden Monde. Scheidewege 4, 463 (1979).
[11] Rodewald, B., Schlichting, H.J.: Der Bumerang- ein Spielzeug mit verblüffenden Flugeigenschaften. Praxis der
Naturw.Physik 35/5, 18 (1986).
[12] Schlichting, H.J.: Geduld oder Physik. Ein einfaches Spielzeug mit physikalischen Aspekten. Praxis der Naturw.Physik,
in diesem Heft.
[13] Schlichting, H.J.: Komplexes Verhalten modelliert anhand einfacher Spielzeuge. Physik und Didaktik 17/3, 231
(1989).
[14] Schlichting, H.J.: Der trinkende Storch - eine Verdunstungskraftmaschine. Praxis der Naturw.- Physik, in diesem
Heft.
[15] Schlichting, H.J.: Kreiselphänomene. Praxis der Naturwissenschaften- Physik, in diesem Heft. _
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Station 1 - Radioaktivität
Station2 - Feuermelder
Station 3 - Sonnensystem
Station 4 - Farbmischung
Station 5 - Linsengleichung
Station 6 - Induktion
Station 7 - Schwerelosigkeit
Station 8 - Photovoltaik
Keine Station: Räumungsübung
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