Hausexperimente für die E-Lehre in der Klassestufe 7
Motivation:
Fachübergreifend stellt sich im schulischen Alltag vielfach die Frage, wie man Unterrichtsstoff so aufarbeiten kann, dass er möglichst tief in die Lebenswelt der Schüler eindringt. Man möchte das Interesse, die Motivation der Schüler wecken, um ein nachhaltiges Lernergebnis zu erzielen. Im Physikunterricht ergibt sich das Problem, dass der Unterrichtsstoff teilweise sehr abstrakt ist oder in der natürlichen Lebenswelt der Schüler keine Beachtung findet.
Lehrplanbezug:
Ein Einsatz der Hausexperimente zur Elektrizitätslehre in der Klasse 7 ist sowohl an der Mittelschule als auch am Gymnasium möglich.
Die entsprechenden Lernbereiche wären:
- Klasse 7 - Lernbereich 3 bei Haupt- oder Realschulausbildung: Elektrische Leitungsvorgänge
- Klasse 7 - Lernbereich 2 bei gymnasialer Ausbildung: Stromstärke und Spannung in Stromkreisen
Die Grundidee besteht nun darin, diesen Lernbereich mit Hausexperimenten zu begleiten.
Ablauf und Organisation:
Die Schüler bekommen dazu einen Satz von elektrischen Bauteilen, der zu einem sehr günstigen Preis zu erwerben ist. Mit diesen Bauteilen und weiteren Materialien, die in jedem Haushalt zu finden sind, können nun die verschiedenen Aufgaben bewältigt werden. Mehr Infos auf EXPERIMENTMATERIAL (s.o.).
Um für den Lehrer Kontrolle und Bewertung zu ermöglichen, fertigen die Schüler ein so genanntes Forschertagebuch an. Darin bewahren sie die Aufgabenstellungen auf, beschreiben ihre Versuchsaufbauten und versuchen sich im Formulieren physikalischer Sachverhalte. Mehr Infos auf FORSCHERTAGEBUCH (s.o.).
Die Schüler bekommen als schriftliche Unterlagen:
- ein Deckblatt für das Forschertagebuch im Format A5 zum einkleben,
- ein Blatt mit Regeln und Hinweisen zum Experimentieren und zum Führen des Forschertagebuchs und
- sieben Aufgabenblätter, die wahlweise im Block oder einzeln ausgegeben werden können.
Für den Lehrer steht ebenfalls ein Aufgabenblatt mit zusätzlichen Zielstellungen, einem Erwartungsbild und Hinweise zur Bewertung zur Verfügung.
Beispiel für ein Hausexperiment in der E-Lehre in Klasse 7 - Aufgabe 6
Aufgabenstellung:
Heute baust du dir deine eigenen Spannungsquellen!
Du brauchst dazu:
- eine Zitrone (oder eine Apfelsine, oder einen Apfel)
- Alufolie
- einen Kopfhörer
- ein Stück von deinem Kabel
- ein kleines Glas
- Salz
Welche Ziele wollen wir erreichen?
- Entdecken natürlicher Spannungsquellen (Phänomen Galvanische Spannungsquellen)!
- Hörbar machen von Spannungen!
Anleitung:
Variante A: Strom aus Obst
Nimm dir die aufgeschnittene Zitrone (bzw. Apfelsine, Apfel) und stecke ein langes Stück Alufolie (mehrfach falten für die Stabilität) und dein Kupferkabel so hinein, dass sie sich nicht berühren! Bewege nun beide Metallenden über den Stecker deines Kopfhörers. Was hörst du?
Variante B: Strom aus Salzwasser
Fülle zunächst das kleine Glas mit wenig Wasser. Gib nun langsam bei ständigem Umrühren solange Salz hinzu bis es sich nicht mehr auflöst. Führe nun das gleiche Experiment wie oben durch. An die Stelle des Obstes tritt hier das Salzwasser. (Das Salzwasser brauchst du für die Aufgabe 7 noch einmal. Also nicht wegschütten!)
Ergebnisse zur Aufgabe 6 von Schülern aus ihren Forschertagebüchern:
- sehr gute Ergebnisse im Forschertagebuch eines Schülers zur Aufgabe 6
- gute Ergebnisse im Forschertagebuch eines Schülers zur Aufgabe 6
- weniger gute Ergebnisse im Forschertagebuch eines Schülers zur Aufgabe 6
Stefanie Meier
Wissenschaftliche Hausarbeit, Professur Didaktik der Physik, TU Dresden