Simulation im Physikunterricht
Motivation:
Der Lehrplan im Fach Physik schlägt an mehreren Stellen die Nutzung von Computersimulationen vor. Deren Beschaffung und Einsatz wird oft noch als schwierig und teuer erachtet. Dieser Beitrag soll zeigen, dass Simulationen mit eigenen Mitteln (Standard-Anwender-Software der Schule) selbst erstellt und genutzt werden können.
Begriff:
Simulieren = Nachbilden des Verhaltens eines realen Systems.
Hintergrund:
Die Verwendung von Simulationen im Unterricht kann aus mehreren Gründen sinnvoll sein:
- das reale System ist zu klein bzw. zu groß für das Vorführen im Klassenraum (z.B.: Planetenbewegung)
- das reale System ist zwar zum Einsatz im Klassenzimmer geeignet, die Sichtbarkeit leidet aber (z.B.: Experimente zur Optik)
- der Einsatz des realen Systems im Unterricht ist zu gefährlich (z.B.: giftige Substanzen, radioaktive Stoffe)
Zielstellung:
Im vorliegenden Beispiel soll das Brechungsgesetz nachgebildet werden.
Einsatz:
Die Simulation zum Brechungsgesetz scheint gut geeignet, um Schülern der Klassenstufe 6 den prinzipiellen physikalischen Zusammenhang beim Übergang zwischen verschiedenen lichtdurchlässigen Medien einschließlich der Totalreflexion zu verdeutlichen. Auch die im Lehrplan genannte Umkehrung des Lichtes ist darstellbar. Die Simulation kann genutzt werden, um in der Klassenstufe 10 den funktionalen Zusammenhang des Brechungsgesetzes zu ermitteln. Dazu müssen die angezeigten Werte des Einfalls- und Reflexionswinkels zur Berechnung der Sinuswerte genutzt werden. Die Simulation kann sowohl am Beamer bzw. der interaktiven Tafel durch den Lehrer als auch am PC durch den Schüler genutzt werden.
Zur Verwendung der Datei:
Das vorgestellte Material liegt in zwei verschiedenen Dateiformaten vor:
Beide Dateien sind gleichwertig verwendbar.