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Ex­pe­ri­men­te pla­nen

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Bil­dungs­plan

Spe­zi­fi­sches Me­tho­den­re­per­toire der Phy­sik

Klas­se 8: Die S. kön­nen erste Ex­pe­ri­men­te unter An­lei­tung pla­nen, durch­füh­ren, aus­wer­ten, gra­fisch ver­an­schau­li­chen …
Klas­se 10: Die S. kön­nen Ex­pe­ri­men­te unter An­lei­tung pla­nen, durch­füh­ren, aus­wer­ten, gra­fisch ver­an­schau­li­chen …
Klas­se 12: Die S. kön­nen Ex­pe­ri­men­te selb­stän­dig pla­nen, durch­füh­ren, aus­wer­ten, gra­fisch ver­an­schau­li­chen …

 

Ver­suchs­va­ri­an­ten
Die Pla­nung eines Ex­pe­ri­ments ist ein kom­ple­xer Pro­zess. Dazu ge­hört die Pla­nung der zu ver­wen­den­den Ge­rä­te, des Ver­suchs­auf­baus, der Durch­füh­rung, des Mess­wer­te­pro­to­kolls und evtl. auch schon der Aus­wer­tung und gra­fi­schen Dar­stel­lung.
Es las­sen sich drei Arten von Ver­su­chen un­ter­schei­den, die ein un­ter­schied­li­ches Vor­ge­hen zur Folge haben:

  • Ex­pe­ri­men­te, die eine be­kann­te oder de­duk­tiv ab­ge­lei­te­te Ge­setz­mä­ßig­keit über­prü­fen
  • Ex­pe­ri­men­te, die in­duk­tiv zu einer noch un­be­kann­te Ge­setz­mä­ßig­keit füh­ren
  • Ex­pe­ri­men­te, die eine be­kann­te Ge­setz­mä­ßig­keit an­wen­den

 

Sach­ana­ly­se - Teil­kom­pe­ten­zen

Die kom­ple­xe Kom­pe­tenz „Pla­nung eines Ex­pe­ri­ments“ lässt sich je nach Art des Ex­pe­ri­ments in ein­zel­ne Teil­kom­pe­ten­zen auf­schlüs­seln.

Aus­gangs­punkt ist eine mög­lichst of­fe­ne Fra­ge­stel­lung.

 

(A) Ge­setz- mä­ßig­keit über­prü­fen

(B) Ge­setz­mä­ßig­keit ent­de­cken

(C) Ge­setz­mä­ßig­keit an­wen­den

{1}

Frage: „Wie … über­prü­fen?“

Zu­neh­mend of­fe­ne Fra­ge­stel­lung

{2}

 

Hy­po­the­sen­bil­dung

  • Wovon hängt die zu  un­ter­su­chen­de Größe ab?
  • Wie hängt sie davon ab?
  • Schrift­li­che For­mu­lie­rung der Teil­hy­po­the­sen.

Ge­eig­ne­te Ge­setz­mä­ßig­keit fin­den

  • Wel­che Glei­chun­gen ste­hen zur Ver­fü­gung
  • Aus­wahl der ge­eig­ne­ten Glei­chung (unter Be­rück­sich­ti­gung des nächs­ten Punk­tes)

{3}

Vor­über­le­gun­gen zur Durch­füh­rung

      • Wel­che Grö­ßen sind zu mes­sen?
      • Mit wel­chen Mess­ge­rä­ten?
      • Wie sind die Mess­ge­rä­te an­zu­schlie­ßen?

{4}

Pla­nung von Auf­bau und Durch­füh­rung

      • Skiz­ze des Ver­suchs­auf­baus
      • Ver­ba­le Be­schrei­bung der Durch­füh­rung

{5}

Vor­be­rei­tung des Mess­wer­te­pro­to­kolls

  • For­mu­lie­rung der Teil­ver­su­che
  • Wel­che Teil­ab­hän­gig­keit wird un­ter­sucht?
  • Platz für Mess­pa­ra­me­ter, die kon­stant ge­hal­ten wer­den sol­len
  • Vor­be­rei­tung der Mess­wert­ta­bel­len

Vor­be­rei­tung des Mess­wer­te­pro­to­kolls

  • For­mu­lie­rung der Teil­ver­su­che
  • Platz für Mess­pa­ra­me­ter
  • Vor­be­rei­tung der Wer­te­ta­bel­len

Ex­pe­ri­men­te des Typs (A) sind die leich­tes­ten, da hier von Vorn­her­ein klar ist, wel­che Ge­setz­mä­ßig­keit un­ter­sucht wer­den soll, ge­folgt von (C) und (B). Der Schwie­rig­keits­grad von (C) und (B) hängt davon ab, wie offen die Fra­ge­stel­lung ge­wählt wird. Steht bei (C) nur eine Ge­setz­mä­ßig­keit zur Ver­fü­gung, ist sie leich­ter, als wenn unter meh­re­ren Mög­lich­kei­ten aus­ge­wählt wer­den kann. Die Fra­ge­stel­lung zu (B) und (C) soll­te man zu­neh­mend of­fe­ner for­mu­lie­ren. Aus ihr muss eine ex­pe­ri­men­tell un­ter­such­ba­re Auf­ga­ben­stel­lung for­mu­liert wer­den.

Um die Kom­pe­tenz all­mäh­lich zu fes­ti­gen und zu ver­bes­sern, wird man den Schwie­rig­keits­grad über die Schul­jah­re hin­weg all­mäh­lich er­hö­hen.

 

Ex­pe­ri­men­te pla­nen: Her­un­ter­la­den [pdf] [31 KB]