Fachbrief Nr. 5 Physik 16.09.2007
Rahmenlehrpläne und Kompetenzerwerb
In den neuen Rahmenlehrplänen für die Sek. I und II bzw. in den Bildungsstandards der
KMK finden sich Vorgaben zum Einsatz von Computern bei der Messwerterfassung und
-auswertung.
Beispiele:
- Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I, Wahlpflichtfach Physik WP10:
„Die Schülerinnen und Schüler … verwenden – auch computergestützt – Messverfahren
sachgerecht.“
Mögliche Inhalte: Computergestützte Messverfahren
- Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe, Eingangsvoraussetzungen:
„Die Schülerinnen und Schüler … planen einfache Experimente auf der Basis der
Kenntnis von Mess- und Experimentiergeräten, führen sie durch, dokumentieren die
Ergebnisse mithilfe von Messreihen, -tabellen, Diagrammen und einer Fehlerbetrachtung,
auch unter Nutzung des Computers,…“
- Rahmenlehrplan für die gymnasiale Oberstufe, abschlussorientierte Standards:
„Die Schülerinnen und Schüler … werten Messwerte computergestützt aus, z. B. mit
einem Computeralgebrasystem (CAS) …“
Der Computer gewinnt zukünftig als Hilfsmittel im Physikunterricht neben herkömmlichen
Messgeräten, Oszilloskopen, Messverstärkern und anderen Geräten der Physiksammlung
eine immer größere Bedeutung. Manuelles Messen und manuelles Auswerten sollen
natürlich nicht gänzlich durch Computer ersetzt werden. Diese Fachmethoden haben
weiterhin ihre wichtige Bedeutung, sie werden aber durch den Einsatz von GTR und CAS nur
verändert und erweitert. Taschenrechner oder TC sind dabei eine sinnvolle Alternative zum
Desktop-PC oder Laptop, da sie geringere Kosten verursachen und bereits häufig im
Mathematikunterricht zum Einsatz kommen.
Die Veränderungen und Erweiterungen der Fachmethoden Messwerterfassung und
-auswertung werden beispielhaft durch die nachfolgende (unvollständige) Liste von
Kompetenzen verdeutlicht:
1. Messwerterfassung (wachsende Anforderungen)
1.1 Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Messdaten ,,per Hand“, geben diese
in den Rechner ein, werten CAS-gestützt aus und interpretieren ihre Ergebnisse.
1.2 Die z.B. in einem Lehrerversuch gewonnenen Messdaten lassen sich auf die
Rechner der Schülerinnen und Schüler übertragen. Diese können dann
individuell ausgewertet und interpretiert werden.
1.3 Die Schülerinnen und Schüler führen nach Anleitung (Handbuch, schriftlicher
Auftrag oder individuelle Führung durch den Lehrer oder einen Schülerhelfer)
selbst das Experiment mit dem Rechner im obigen Sinne durch.
1.4 Die Schülerinnen und Schüler variieren Vorgaben, passen Messbedingungen
und Programmeinstellungen an.
1.5 Die Schülerinnen und Schüler planen in Folge einer Aufgabenstellung das
Experiment selbstständig, wählen geeignete Sensoren, führen das Experiment
durch und werten es aus.
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