Experimente planen

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.

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