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Planen, Durchführen und Auswerten von Experimenten

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Das Planen, Durchführen und Interpretieren von Experimenten ist eines der wesentlichen Charakteristika der Naturwissenschaft Physik. Der Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung nimmt auch in den Bildungsstandards der KMK einen breiten Raum ein. Nach anfänglichen Experimenten mit vorgefertigten Arbeitsanweisungen sollten die Schülerinnen und Schüler auch die Möglichkeit zum selbständigen Planen und Durchführen von Experimenten erhalten. Elementare experimentelle Vorgehensweisen werden eingeführt und strukturieren die Arbeit der Schülerinnen und Schüler.
Kleinere Schülerexperimente lassen sich durchaus gut im Klassenverband als ein Element einer Unterrichtsstunde durchführen. Auch Heimversuche, zu denen gängige Lehrwerke viele Anleitungen bieten, sind eine wertvolle Ergänzung, können aber nicht das Experimentieren im Unterricht ersetzen. Im Zusammenhang mit Schülerexperimenten ist im Blick zu behalten, dass neben der Planung und Durchführung der Versuche auch eine angemessene Dokumentation der Ergebnisse mit den Schülerinnen und Schülern eingeübt werden muss. Diese sollte bei einigen Versuchen exemplarisch intensiver thematisiert werden.

Beispiele für mögliche Schülerexperimente

- zum Lehrplanabschnitt 7.1.1 Elektrischer Strom

Hier lässt sich gut mit Flachbatterien, Kabeln mit Krokodilklemmen und Glühbirnchen in einer entsprechenden Fassung arbeiten. Alle diese Komponenten erhält man sehr günstig bei den einschlägigen Elektronikversandhandlungen. Auch zu den Themenbereichen Wirkungen des elektrischen Stroms, Einfache Stromkreise und Elektromagnet kann damit experimentiert werden. Experimente zum Magnetismus lassen sich mit einfachsten Mitteln durchführen, bis hin zum Bau einfacher Kompassmodelle. Auch der Themenbereich Messen elektrischer Größen ist ohne eigenes Experimentieren der Schülerinnen und Schüler mit den gängigen, in der Regel vorhandenen Schülerexperimentiermaterialien nur schwer vorstellbar.

- zum Lehrplanabschnitt 7.1.2 Kräfte in der Natur und in der Technik
Kleine Versuche bieten sich z. B. zur Messung von (konstanten) Geschwindigkeiten an; auch zum Trägheitssatz findet man viele leichte und in kurzer Zeit durchführbare Versuche. Bei ausreichender Ausstattung können auch Versuche zur Addition von Kräften gut von den Schülerinnen und Schülern durchgeführt werden; auch die Aufnahme von Kraft-Dehnungs-Diagrammen verschiedener Gegenstände lässt sich (auch arbeitsteilig) durchführen.

- zum Lehrplanabschnitt 7.1.3 Optik
Hier können zu nahezu allen Aspekten der Lichtausbreitung (Schatten, Reflexion, Spiegelbild, Brechung, Abbildung durch Linsen) die geläufigen Schülerversuche durchgeführt werden.

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