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Flaschenzug

Flaschenzug
Unterrichtsentwurf
Datum: 28. Mai 2011 Autor: sammmy04 Kommentare: 0

Zusätzliche Informationen:

Bei dieser Stunde sind einige zusätzliche Materialien wie Rollen und Schnüre erforderlich. Man sollte das Ganze am besten in einer Doppelstunde durchführen.

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Beschreibung:

Die Datei enthält meinen allerersten Unterrichtsentwurf zum Thema "Flaschenzug". Die Stunde hat gut geklappt.


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Flaschenzug


Pädagogische Hochschule Ludwigsburg Name:

Semester: 2

WS 09/10

Unterrichtsentwurf

Im Rahmen des Studiums für das Lehramt an Realschulen

Praktikumsart: Einführungspraktikum

Unterrichtsthema: Flaschenzug

Lernbereich/ Fach: Physik

Klasse: 8a

Schule:

Datum: 16.07.09

Zeit: 7:40-8:25 Uhr

Lehrer:

Dozentin:

Inhaltsverzeichnis

1. Zur Ausgangslage des Unterrichts 3 {#__RefHeading__30609_1352492140}

Unterrichtsentwurf

Zur Ausgangslage des Unterrichts

1.1 Institutionelle Bedingungen

Die Realschule befindet sich im Zentrum der Stadt. Dem Einzugsgebiet der Schule gehören W. mit den Teilorten M., M., H. und S.an.

36 Lehrer und Lehrerinnen so wie 3 Referendare sind dafür zuständig, die 590 Schülerinnen und Schüler (hier:SuS genannt) der Realschule zu unterrichten. Diese SuS wiederum sind auf 21 unterschiedliche Klassen aufgeteilt. In einer Klasse sind durchschnittlich 28 SuS untergebracht. Es gibt eine Mensa, in der die SuS in der Mittagspause essen und ihre Hausaufgaben machen können.

Die Klasse 8a, in der ich unterrichte, hat 31 SuS. Davon sind 18 weiblich und 13 männlich. Es gibt sieben Schüler und Schülerinnen mit Migrationshintergrund, diese haben aber keinerlei Sprachprobleme. Die SuS sind zwischen 13 und 15 Jahre alt.

Der Physikraum liegt im ersten Stock der Schule. In dem Raum gibt es vier Tischreihen. In den ersten drei Reihen stehen je zwei fest installierte Tische und in der Vierten ein Einzelner. Immer vier SuS finden an einem Tisch Platz. Zwischen diesen Tischpaaren ist ein Gang, über welchen man in den hinteren Teil der Zimmers gelangt. Aufgrund der Tatsache, dass die Klasse sehr groß ist, müssen ein paar SuS an zwei extra Tischen sitzen, die eigentlich nicht für den Physikraum gedacht sind, da diese nicht fest installiert sind und über keinerlei Ausrüstung verfügen, die für eventuelle Versuche in der Physik von Nöten wären. Hier fehlen beispielsweise die Steckdosen. Diese Tische befinden sich vor der ersten fest installierten Tischreihe und somit direkt vor dem Lehrerpult. Dadurch entsteht ein etwas bedrückendes Gefühl im Klassenzimmer, da alles sehr vollgestopft wirkt. Der Physikraum ist zugleich auch der Chemieraum. Darum hängen an den Wänden einige für die Chemie spezifische Poster. Außerdem stehen in dem Raum ein paar Pflanzen, die den sonst kahlen und hauptsächlich grauen Raum etwas ausschmücken. Zusätzlich stehen noch zwei gelbe Schränke im hinteren Teil des Klassenzimmers, die nochmal etwas Farbe in das Grau bringen.

Die Lern-und Lehrmittelausstattung ist begrenzt. So musste ich beispielsweise die Rollen und die Gewichte für die Unterrichtsstunde selber mitbringen. Auch die dort vorhandenen Federkraftmesser waren größtenteils beschädigt, sodass wir auch diese aus anderen Quellen beziehen mussten. Ansonsten sind die wichtigsten Gegenstände der Lehrmittelausstattung für meine Unterrichtsstunde wie Kreide in unterschiedlichen Farben, ein Geodreieck, ein Zirkel und ein Tageslichtprojektor vorhanden. Außerdem steht der Naturwissenschaftsfachschaft ein relativ neuer Fernseher mit DVD-Spieler zur Verfügung.

Eine Schulstunde geht 45 Minuten lang. Die erste Stunde beginnt um 07.45 Uhr. Anschließend gibt es eine 5-minütige Pause, somit beginnt die nächste Stunde um 8.35 Uhr. Alle zwei Stunden gibt es eine längere Pause, welche 15 Minuten lang dauert. Die Pause wird durch den Schulgong eingeleitet. Der Vormittagsunterricht geht demnach bis 13 Uhr. Nachmittagsunterricht findet nur von Montag bis Mittwoch statt. Dafür ist eine Zeitspanne von 14.00 Uhr – 17.00 Uhr eingeplant.

Die Physikstunde, die ich übernommen habe, startet in der ersten Stunde. Danach begeben sich die SuS der Klasse 8a in ihr Klassenzimmer zurück und werden dort in Erdkunde unterrichtet.

1.2 Anthropologische Bedingungen

Das Klassenklima ist sehr unterschiedlich, da es zu einigen Gruppenbildungen kommt. Innerhalb solcher Gruppen geht es meist harmonisch zu. Doch gibt es auch einzelne SuS, die in keiner dieser Gruppen aufgenommen wurden. Zwischen diesen Gruppen und den Außenstehenden ist das Klima des Öfteren angespannt.

Ein kleiner Teil der Klasse, hauptsächlich bestehend aus fünf Jungen, ist sehr lebhaft. Am Anfang der Unterrichtsstunde braucht es meistens ein paar Minuten um diese Gruppe auf einen Geräuschpegel zu bekommen, der für einen erfolgreichen Unterricht zwingend erforderlich ist. Auch scheint es mir als ob die oben genannte Jungengruppe zwei Schüler mit Migrationshintergrund des Öfteren ärgert. Melden X und Y sich zu Wort so sind teilweise schon abwertende Kommentare von P und S gefallen. Dadurch waren X und Y nur noch selten bereit sich am Unterricht zu beteiligen. Durch klärende Gespräche nach dem Unterricht bin ich auf dem Weg diese Streitereien zu klären. Ein Großteil der Mädchen ist sehr zurückhaltend und gerade hier muss man eine passende Motivation schaffen um diese Mädchen aus ihren Gedanken zu reißen.

Das Leistungsniveau der SuS variiert sehr stark. Bei den richtig kniffligen Fragen gibt es 3 bis 4 SuS die immer sehr gute Ideen haben, während andere SuS schon bei einfacheren Fragen den Faden zu verlieren scheinen. Gerade im methodischen Bereich und beim Arbeitstempo sind die SuS sehr unterschiedlich. Dies erfordert dann meistens Zusatzaufgaben mit höherem Anforderungsniveau für die stärkeren SuS, um eine bessere Binnendifferenzierung anzubieten.

Auch einer kleinen Mädchengruppe muss man des Öfteren sagen, dass sie von Gruppenarbeiten nicht ausgenommen sind. In dieser Gruppe orientieren sich die Mädchen hauptsächlich an einer italienischen Mitschülerin mit dem Namen V, die auch die Wortführerin der Gruppe ist. Ein Gespräch mit den Eltern von V ist geplant, um Abhilfe zu schaffen.

Überlegungen und Entscheidungen zum Unterrichtsgegenstand

Klärung der Sache

Die Kraft ist eine gerichtete Physikalische Größe, die mit F(=Force)abgekürzt wird. Sie kann dazu dienen, Körper zu beschleunigen oder ihre Form zu verändern. Wir brauchen bei vielen alltäglichen Dingen Kraft, sei es wenn wir eine Kiste hochheben oder allein schon wenn wir die Türklinke runter drücken um die selbige zu öffnen. Es gibt viele technologische Errungenschaften, die es dem Menschen ermöglichen, seinen Kraftaufwand zu verringern und dadurch Gegenstände anzuheben, die er ohne diese Hilfsmittel nicht bewegen könnte. Und genau hier setzte die vorherige Unterrichtsstunde an, die zu meinem eigentlichen Thema hinführte. Diese hinführende Stunde beschäftigte sich mit einer einfachen Rolle, einem Seil und der Frage: „Wie kann man mit diesen einfachen Hilfsmitteln Dinge heben, bei denen man sich ohne diese Hilfsmittel sehr schwer tun würde?“

Ist die Rolle fest an einem Punkt angebracht und das Seil läuft über diese, so nennen wir das die feste Rolle. „Wenn wir einen Körper nicht direkt hochtragen, sondern an einem Seil hochziehen, müssen wir unseren eigenen Körper nicht mit hochtragen, (sondern können mit seiner Hilfe das Gewicht nach oben ziehen). Insofern ist das Seil und die Rolle eine einfache Maschine, die uns das Heben von Lasten erleichtert“(Berghof, 1976 S.xx) Denn damit „verlagern (wir) den Angriffspunkt und ändern die Richtung einer Kraft (in eine günstigere Richtung), lassen ihren Betrag aber unverändert“ (Berghof, 1976 S.xx).

Binden wir das Seil fest an eine Stelle und lassen die Rolle mit dem angehängten Gewicht lose, so nennt man dies eine lose Rolle. Wir ziehen an dem Ende des Seiles, das nicht angebunden wurde. Dadurch steigt die Rolle mit dem angehängten Gewicht. Das Gewicht von Last und Rolle verteilt sich gleichmäßig auf die beiden Seilstücke. Um Gleichgewicht zu halten braucht man deshalb nur die Hälfte der ursprünglichen Kraft. Die andere Hälfte des Gewichts trägt die Apparatur, an der wir das Seil festgemacht haben. Wenn man die Last um einen Meter heben will, hat man jedes der Seilstücke um einen Meter zu verkürzen. Da die feste Apparatur im Normalfall nicht angehoben wird, müssen wir das freie Seilende dafür um zwei Meter anziehen‘(Dorn, 1966 S. 33). Durch die lose Rolle kann man also die benötigte Kraft halbieren, dafür verdoppelt sich der Weg, um den wir das Seil anziehen müssen.

Es gibt nun die Möglichkeit mehrere feste Rollen und lose Rollen zu einem Flaschenzug zu kombinieren. Die festen Rollen brauchen wir um die Richtungen zu ändern, damit wir weitere lose Rollen anbringen können. Die losen Rollen sind die Rollen, die den eigentlichen Kraftaufwand halbieren(siehe oben). Der Flaschenzug ist also „eine Anordnung(von Rollen), mit der bei geringem Kraftaufwand große Lasten gehoben werden können. Er besteht aus einer Anzahl an Rollen, die drehbar in einem festen Joch angebracht sind, und der gleichen Zahl Rollen, die drehbar in einem auf und ab beweglichen angeordnet sind. Über sie läuft eine Kette oder ein Seil. Bei den losen Rollen lässt sich mit der Kraft F gegen die Last 2nF das Gleichgewicht halten, d.h. mit einer Kraft, die wenig größer als F ist, die Last von 2nF heben. Die Länge des Weges, längs des die Kraft wirken muss, ist mit dem entsprechenden Faktor(n) zu multiplizieren“(Apelt, 1968 S.94) N ist dabei die Anzahl an losen Rollen.

2.2 Didaktische Überlegungen:

Die SuS sollen Kenntnisse über wichtige physikalische Phänomene, Begriffe und Gesetzmäßigkeiten erlangen, sowie fachspezifische Methoden und Arbeitsweisen einüben. Diese beinhalten unter anderem das Experimentieren als auch die Kommunikation und das Bewerten der Ergebnisse.(vgl. KMK Bildungsstandards im Fach Physik für den mittleren Schulabschluss) In dem Gruppenexperiment zu den Rollen und Seilen werden Physikalische Phänomene, wie die Möglichkeit Kraft zu sparen, sichtbar. Außerdem kann das Thema „Seile und Rollen“ ausgebaut werden um so auf die Goldene Regel der Mechanik hinzuführen. Die SuS werden dazu angehalten sich mit den Physikalischen Begriffen wie z.B. der Kraft oder der Masse auseinander zu setzen. Außerdem kommunizieren die SuS über mögliche Messerfolge oder eventuelle Messfehler. Die SuS müssen Vorschläge zum Vorgehen beim Experimentieren in der Gruppe vorbringen und diese den Gruppenmitgliedern schlüssig darstellen, um so die Zustimmung von den Mitschülern zu erhalten. Auch die Bewertung kommt nicht zu kurz, da die SuS später im Klassengespräch unterschiedliche Messergebnisse vortragen und dann direkt eine Bewertung von den Klassenkameraden in Form von Zustimmung oder Ablehnung der gemessenen Ergebnisse bekommen.

Das Physikalische Phänomen der Rollen und Seile ist ein Thema, das unbedingt in der Schule besprochen werden sollte. Die SuS haben solche Vorrichtungen schon in ihrer Umwelt beobachten können und sollten erfahren, was es damit auf sich hat, sei es nun bei dem Kran auf der Baustelle, bei einem gespannten Tennisnetz, beim Spannen von Seilen auf einem Segelboot oder beim Klettern. Selbst wenn sich ein Schüler die Schuhe bindet hat er sich das Phänomen zunutze gemacht. Auch in der Schule haben die SuS schon Erfahrungen mit Rollen und Seilen gesammelt bzw. Fähigkeiten erlangt, auf denen die Unterrichtsstunde aufbaut. Im Geschichtsunterricht der fünften Klasse wurden die Ägypter behandelt und ihre Pyramidenbautechnik, welche auch auf den Regeln des Flaschenzuges beruht. Die mathematischen Voraussetzungen zum Berechnen der Kräfte wurden bereits in der Jahrgangsstufe 6 mit Hilfe der Äquivalenzumformungen geschaffen. In der achten Jahrgangsstufe wurde der Kraftbegriff bereits vor einigen Wochen eingeführt. Die SuS kennen die Kraft als Grundgröße, den Vektorcharakter und das Gleichgewicht von Kräften. Außerdem sind ihnen verschiedenen Reibungskräfte bekannt.

Kenntnisse über das Thema „Rollen und Seile“ wird den SuS auch zukünftig im schulischen und außerschulischen Bereich hilfreich sein. Ihnen sollte deutlich werden, dass man mit Hilfe einer festen Rolle die aufzuwendende Kraft umlenken kann. Folglich kann ein Schüler sein alltägliches Verhalten auch unter medizinischen Aspekten verbessern, da er nun eine Möglichkeit kennt, den Angriffspunkt seiner von ihm aufzuwenden Kraft zu ändern. Damit kann er seine Kniegelenke schonen und seine Wirbelsäule entlasten, indem er ein Gewicht über eine Rolle von oben zieht anstatt es von unten anzuheben. Desweiteren bekommt der Schüler die Chance sein praktisches Geschick in den Experimenten auszubauen und ein Gefühl für die Mechanik zu bekommen. Dies ist vor allem für spätere handwerkliche Berufe von Bedeutung.

Die Arbeit im Team, wie sie bei der Gruppenarbeit angewendet wird, ist auch für die meisten späteren Berufsfelder von großer Bedeutung. In der Gruppe jetzt, wie auch später im Beruf, kommt es darauf an, mit den anderen Gruppenmitgliedern zu kooperieren und so schneller zu einem Ergebnis zu kommen, als es bei einer Einzelarbeit der Fall wäre.

Ein später im Unterricht behandeltes und ein sehr zentrales Thema der Mechanik und damit der Physik ist „Die goldene Regel der Mechanik“(Arbeit=Kraft mal Weg). Um diese im späteren Unterricht verstehen zu können, muss dem Schüler klar sein, dass sich Kraft sparen lässt. Dies wird ihm anhand der Seile und Rollen möglichst einfach dargelegt. Zu einem späteren Zeitpunkt im Schuljahr kann die goldene Regel der Mechanik dann unter Rückgriff auf die Seile und Rollen sehr plausibel hergeleitet werden. Die Schüler brauchen dann keinen großen Aufwand mehr, um die Rollen und Seile zu verstehen, sondern können sich ganz auf die goldene Regel der Mechanik konzentrieren.

Gerade der eventuelle spätere Gebrauch der Seile und Rollen in Verbindung mit der Goldenen Regel der Mechanik ist ein Auswahlkriterium dafür gewesen die Seile und Rollen jetzt schon einzuführen. Desweiteren bietet das Thema „Seile und Rollen“ die Möglichkeit, dass jeder Schüler selbst die praktische Erfahrung machen kann, damit Kraft zu sparen, dass die Seile und Rollen einfach zu handhaben sind und auch im kleinen Format mit in die Schule gebracht werden können.

Ein weiterer wichtiger Punkt war, dass man mit Hilfe der Seile und Rollen Hypothesen zum veränderten Kraftaufwand zusammentragen lassen kann und diese durch einen schnellen und unkomplizierten Umbau der Seil-und Rollenkonstellation gleich ausprobieren kann.

Auch die Aufgabendifferenzierung hinsichtlich des unterschiedlichen Leistungsniveaus der Schüler lässt sich mit den Seilen und Rollen einfach bewältigen. Je mehr Rollen man den Schülern zur Verfügung stellt und je komplizierter diese angeordnet ist, desto höher ist der Schwierigkeitsgrad um die aufzuwendende Kraft herauszufinden.

Intention des Unterrichts

Die Schülerorientierung ist eine wesentliche Forderung für den Physikunterricht. Schüler sollen Phänomene selbst erfahren und diese so besser verinnerlichen. Die komplette Unterrichtsstunde ist so konzipiert, dass die Aktivität des Schülers in den Vordergrund rückt. Der Schüler erarbeitet selbst Ergebnisse und diese sind essentiell für die Fortentwicklung der Unterrichtsstunde. Durch diesen handlungsorientierten Unterricht bringen die Schüler ihre ganze Person in den Lernprozess ein. Alles was sie selber tun, wird für sie persönlich bedeutsam, und das Gelernte bleibt dadurch nachhaltig in Erinnerung. Neben der Fachkompetenz, also dem Wissen über Seile und Rollen an sich als Teil der Mechanik und den qualitativen Zusammenhang zwischen Kraftaufwendung und Zugweg bei Flaschenzügen, steht bei dieser Unterrichtsstunde auch die Methodenkompetenz, die personale Kompetenz und die Sozialkompetenz im Vordergrund.

Die Erkenntnisgewinnung als Teil der Methodenkompetenz wird gefördert, indem die SuS bei der Gruppenarbeit bestimmte Dinge wahrnehmen müssen. Durch das Beobachten und Beschreiben eines Phänomens und das Erkennen einer Problemstellung vergegenwärtigen sich die SuS die Wissensbasis.

Das Ordnen, also das Zurückführen auf und Einordnen in Bekanntes aus den Vorstunden muss angewandt werden. Auch das Prüfen von Hypothesen anhand des Experiments, sowie das Auswerten und Beurteilen versteht sich als Teilaspekt der Methodenkompetenz. Im darauffolgenden Klassengespräch soll gemeinsam das Bewerten von Ergebnissen geübt werden und Übereinstimmungen in den Messergebnissen gefunden werden.

Die soziale Kompetenz findet in dieser Stunde durch das kooperative Arbeiten mit Klassenkameraden in den einzelnen Stationen Berücksichtigung. Desweiteren sollen die SuS die Äußerungen und Meinungen der anderen Gruppenmitglieder, unter anderem bei der Hypothesenbildung und bei der Ergebnisbesprechung im Klassengespräch, akzeptieren und ernst nehmen. Auch das gegenseitige Zuhören wird verlangt. Als soziale Kompetenz steht in dieser Unterrichtsstunde das kooperative Arbeiten im Fokus, indem SuS in Gruppen Aufgaben bearbeiten. Außerdem sollen die SuS die Meinungen und Vermutungen der anderen SuS, vor allem bei der Hypothesenbildung, akzeptieren und sich nicht über „falsche“ Vermutungen lustig machen. Dabei ist es mir auch wichtig, dass die SuS sich gegenseitig zuhören.

Die in der Erarbeitungsphase verwendete Sozialform Stationenlernen in Gruppenarbeit dient dazu, dass die SuS selbstständiges Arbeiten und Teamarbeit lernen und Verantwortung für ihre gewonnen Ergebnisse übernehmen.

Überlegungen zum Lehr-und Lernprozess:

Die Einstiegsphase und somit auch der Unterricht wird gleich nach der Begrüßung der SuS eingeleitet, indem ich die Frage stelle: Wie kann man schwere Gegenstände angenehm hochheben? Dies Frage ist zugleich das Thema der Unterrichtsstunde und deshalb habe ich sie auch schon vor dem Unterricht als Überschrift an die Tafel geschrieben. Die vorhergehende Physikstunde hat den SuS schon etwas über den Nutzen einer einzigen Rolle vermittelt. Sie sollen nun den Vorteil einer einzelnen festen Rolle, sowie den Vorteil einer einzigen losen Rolle noch einmal zusammenfassen. Als Hilfestellung zeichne ich ihnen eine lose und feste Rolle auf. Durch meine Frage sind die Schüler dazu angehalten, sich ihr Wissen aus der Vorstunde wieder zu vergegenwärtigen, denn die jetzige Stunde baut auf diesem Wissen auf. Desweiteren bekommen die SuS, die in der letzten Physikstunde nicht anwesend waren durch die Wiederholung die Chance, auf den Wissensstand ihrer Mitschüler zu gelangen.

Nach dem Prinzip des forschend-entwickelnden Unterrichts formuliere ich nun die genaue Problemstellung. Ich rede mit den SuS darüber, dass Gegenstände zwar angenehmer anzuheben sind wenn wir uns eine feste Rolle zur Hilfe nehmen, wir aber dennoch die gleiche Kraft aufwenden müssen wie ohne eine feste Rolle. Ich gehe noch einmal kurz auf die lose Rolle und deren den Schülern bekannten Vorteil ein, dass diese den Kraftaufwand halbiert. Nun formuliere ich die weiterführende Frage: Wie kann man beim Anheben eines Gegenstandes sein Körpergewicht mit einbringen und gleichzeitig Kraft sparen?

Diese Frage leitet die Erarbeitungsphase des Unterrichts ein. Die SuS sollen nun im Klassengespräch Lösungsvorschläge vorbringen und Hypothesen zu der gerade gestellten Frage formulieren. Da es oft nicht einfach ist, seine Ideen ohne Hilfsmittel den Klassenkameraden schlüssig darzulegen, habe ich als Hilfestellung hierfür Pappkartons zurecht geschnitten und auf Magnete geklebt. So steht der runde Karton für eine Rolle und der rechteckige für ein Gewicht. Das Seil wird von den Schülern dann in Form eines Kreidestrichs an die Tafel gemalt. Die Schüler können, nach einer zweiminütigen Bedenkzeit, durch einfaches Hinlegen und Verschieben der Rollen ihre Ideen an die Tafel bringen. Die Kartons habe ich deshalb gewählt, weil die SuS dadurch nicht so viel Zeit brauchen ihre Ideen vorzubringen, als wenn sie alles an die Tafel zeichnen müssten. Außerdem können die Mitschüler Ideen, die schon an der Tafel stehen, durch einfaches Umlegen verbessern. Am Ende sollte an der Tafel eine Konstrukt aus Rollen aufgebaut sein, mit dem alle Schüler zufrieden sind.

Die zustande gekommenen Hypothesen werden nun in dem nächsten Unterrichtsabschnitt quantitativ geprüft. Und zwar werden beim Stationenlernen, der Zugweg und der Kraftaufwand der Schülerideen und weiterer Konstrukte an losen und festen Rollen ausprobiert.

Die Stationen werden an den sechs festinstallierten Tischen aufgebaut. Ich teile die SuS selbst nach Tischen in Gruppen ein, um die Unruhen beim Gruppenfinden und die Verzögerung beim Umziehen der Schüler gering zu halten.

Ganz nach dem Prinzip des forschend-entwickelnden Unterrichts finden die Stationen als Schülerversuch statt. Die Schüler sollen das physikalische Phänomen durch eigenes Handeln erfahren und dadurch besser verinnerlichen. Auch das Experimentieren an sich als wissenschaftliche Arbeitsmethode wird eingeübt. Die Schüler können durch das Experimentieren ihre eigenen Hypothesen überprüfen und werden dadurch motivierter arbeiten.

Die Stationen sind so organisiert, dass es insgesamt drei unterschiedliche Versuchsaufbauten gibt. Die erste dient noch einmal der Wiederholung, denn hier müssen die Schüler Aufgaben zur einfachen losen und festen Rolle lösen. An den zwei weiteren Stationen befindet sich einmal ein einfacher Flaschenzug und ein weiterer Flaschenzug mit mehreren losen und festen Rollen. Die zu bearbeitenden Aufgaben finden die SuS auf den gerade ausgeteilten Aufgabenblättern und auf einem Blatt passend zu der jeweiligen Station. Auf den Aufgabenblättern können die SuS dann direkt die gewonnenen Ergebnisse eintragen.

Nach der 20-minütigen Experimentierphase, kommt es zur Ergebnisssicherung. Dabei sammle ich in einem Klassengespräch die gewonnenen Messergebnisse und halte diese auf einer Folie fest, die ich auf dem Tageslichtprojektor aufgelegt habe. Bei stark voneinander abweichenden Messergebnissen gehe ich auf eventuelle Messfehler ein und versuche dadurch die Unklarheiten zu beseitigen. Bei kleineren Messunterschieden erkläre ich den SuS, dass beim Experimentieren kleinere Messfehler meist unvermeidbar sind, da wir nur mit einfachen Versuchsgegenständen arbeiten, deren Messgenauigkeit zu wünschen übrig lässt.

Nachdem ich alle Ergebnisse zusammengetragen habe, lasse ich den SuS noch etwas Zeit um eventuell fehlende Ergebnisse auf ihren Arbeitsblättern nachzutragen. Außerdem frage ich die Schüler, inwiefern sie einen Zusammenhang zwischen aufzuwendender Kraft und zurückgelegtem Weg bei den gewonnen Ergebnissen sehen. Findige Schüler sehen dabei jetzt schon, dass aufzuwendende Kraft multipliziert mit dem gemessenen Weg immer gleich bleibt. Diese letzte Frage ist somit ein Ausblick für die Schüler auf die nächste Stunde, die die Goldene Regel der Mechanik behandeln wird.

Unterrichtsverlauf

Zeit

Lehreraktivität

Schüleraktivität

Sozialform

Medien

7.45

Einstieg/Problemstellung:

„Wie kann man einen schweren

Gegenstand möglichst angenehm hochheben?“

Student zeigt Folie mit einem ……

Definition „angenehm“

Angenehm ist: leichter und von oben ziehend.

z.B. feste und lose Rolle

(Wiederholung letzte Stunde

Klassen-

Gespräch

Tafel,

7.50

Hypothesenbildung:

Student lässt sich die Schülerideen vorzeigen.

Schüler sollen sich überlegen wie man

diesen Gegenstand möglichst noch angenehmer

hochheben kann. (Konkrete Vorschläge zur Konstruktion und deren Wirkung bringen und vorzeigen)

Klassen-

diskussion

Tafel,

Magnete

7.55

Versuchsplanung:

Erklärung des Vorgehens (Stationen, Federkraftmesser, Aufbau, Messung, Begriffe), Gruppeneinteilung und Austeilen der Arbeitsblätter

Finden sich in Gruppen zusammen

Lehrer-

erklärung

-

8.00

Experimentierphase:

Student gibt Hilfestellung

Durchführung

Gruppen-

arbeit

-

8.20

Ergebnisse:

Ergebnisse sammeln auf Folie

Stellen Ergebnisse vor

Klassen-

gespräch

TLP

8.25

Auswertung:

Gesamtergebnis schriftlich festhalten und Formel erarbeiten

Schüler versuchen allgemeinen Zusammenhang zwischen Gewichtskraft und Zugkraft herzuleiten bzw. zwischen Zugweg und Lastweg (Formel)

Klassen-

diskussion

Tafel,

Tlp

Lücken-

füller

Rückbindung/Anwendung:

Anfangsfolie…

Schüler entscheiden sich für angenehme Art zu heben und rechnen ein Bsp.

Klassen-

Gespräch

Tafel



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