Ver­suchs­rei­hen im Über­blick

1. "Sen­sor – Bau­ele­men­te"
   Dies ist der Ein­stiegs-Ver­such in die The­ma­tik. Die Schü­ler ler­nen 6 Sen­sor-Bau­ele­men­te (Heiß­lei­ter, Fo­to­wi­der­stand, Druck­sen­sor, Hel­lig­keits-Sen­sor, Reed-Schal­ter, Tem­pe­ra­tur-Sen­sor) ken­nen und stel­len in Frei­hand-Ver­su­chen fest, für wel­che Ein­flüs­se sie "sen­si­bel" sind. Das qua­li­ta­ti­ve Er­fas­sen und Be­schrei­ben des funk­tio­na­len Zu­sam­men­hangs zwi­schen Ein­fluss und Wir­kung steht im Vor­der­grund.
   
   
2. "Druck­sen­sor"
   In Frei­hand-Ver­su­chen und auch mit ers­ten Mes­sun­gen ma­chen sich die Schü­ler mit die­sem spe­zi­el­len Sen­sor ver­traut. Sie er­fah­ren, wie mit Hilfe des Sen­sors das sub­jek­ti­ve Ge­fühl für Druck durch quan­ti­ta­ti­ve Mess­wer­te er­fasst wer­den kann. Sie wen­den ihre Kennt­nis­se im Um­gang mit Dia­gram­men an. Die In­hal­te Druck, Kraft und Flä­che wer­den wie­der­holt und ver­tieft.
   
   
3. "Der Fo­to­wi­der­stand als Licht-Sen­sor"
   Nach einem ers­ten qua­li­ta­ti­ven Ver­traut­ma­chen ler­nen die Schü­ler wie ein Sen­sor ge­eicht wer­den kann, d.h. wie die Aus­gangs­grö­ße (der elek­tri­sche Wi­der­stand) mit der Ein­gangs­grö­ße (der Licht­men­ge, die auf den Sen­sor trifft) in Zu­sam­men­hang ge­bracht wer­den kann. Die Eich­kur­ve ver­setzt die Schü­ler in die Lage, (halb-)quan­ti­ta­ti­ve Aus­sa­gen über Licht­men­gen zu tref­fen. Da der Be­griff In­ten­si­tät erst in den Stan­dards der Kurs­stu­fe ent­hal­ten ist, wird hier pro­pä­deu­tisch von der Licht­men­ge ge­spro­chen, die auf den Sen­sor (in einer ge­wis­sen Zeit) fällt.
   
   
4. "Er­for­schen phy­si­ka­li­scher Zu­sam­men­hän­ge mit dem Fo­to­wi­der­stand"
   Zum Einen wird un­ter­sucht, wie die vom Sen­sor emp­fan­ge­ne Licht­men­ge vom Ab­stand der Lampe ab­hängt, zum An­de­ren wird er­mit­telt, wie die emp­fan­ge­ne Licht­men­ge sich än­dert, wenn die Leis­tung der Lampe va­ri­iert wird. Die Schü­ler er­hal­ten die Ge­le­gen­heit, sich so­wohl mit nicht zu­tref­fen­den Hy­po­the­sen aus­ein­an­der­zu­set­zen.
   
   
5. "Tech­ni­sche An­wen­dun­gen von Heiß­lei­tern"
   Heiß­lei­ter wer­den u.a. zur Be­gren­zung von Ein­schalt­strö­men und in (bes­se­ren) Lich­ter­ket­ten ein­ge­setzt. Beide An­wen­dun­gen wer­den im Mo­del­l­auf­bau si­mu­liert und un­ter­sucht. Die Schü­ler wie­der­ho­len und ver­tie­fen ihre Kennt­nis­se in den The­men­be­rei­chen Strom-, Span­nungs­mes­sung sowie Par­al­lel- und Rei­hen­schal­tung. Die auf­tre­ten­den Phä­no­me­ne bie­ten aus­rei­chend Ge­le­gen­heit zum qua­li­ta­ti­ven Ar­gu­men­tie­ren.

Ver­suchs­rei­hen im Über­blick: Her­un­ter­la­den [pdf] [10 KB]