Demonstrationspraktikum
Allgemeine Informationen
Die Veranstaltung findet in der Regel (solange nicht anders hier angekündigt) freitags von 14:00 Uhr bis 15:30 Uhr im Seminarraum des IKP statt.
Erster Termin Freitag 11. Oktober 2024 14 Uhr im Seminarraum IKP
Sicherheitsunterweisung Freitag 18. Oktober 2024 14 Uhr im Seminarraum IKP für die, die noch nicht in diesem Semester unterwiesen wurden.
Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an Herrn Dr. M. Weinert.
Aufbau und Inhalt
Das Praktikum gliedert sich in 2 Teile:
- Mechanik unter dem Aspekt: Der Einsatz des Computers im Schulunterricht
- Kernphysik
Beide Themen wurden gewählt, weil sie für Ihren späteren Unterricht wichtig sind, aber in Ihrer bisherigen Ausbildung nicht stark vertreten waren.
Die Kernphysik ist dabei verpflichtend sowohl in der Sekundarstufe I, wie auch in der Sekundarstufe II.
Nach den Richtlinien müssen alle Schüler der Sekundarstufe I eine informationstechnische Grundbildung im Rahmen des Pflichtunterrichts erfahren haben. Darüber hinaus ist es natürlich sinnvoll, schon ab der Sekundarstufe I den Computer bei geeigneten Themen im Physikunterricht einzusetzen, und zwar in den Bereichen:
- Automatisches Steuern von Versuchen,
- Automatische Messwerterfassung und -auswertung,
- Modellbildung und Simulation.
In der Sekundarstufe II wird dies natürlich vermehrt erfolgen; zum einen werden die Experimente anspruchsvoller, zum andern stößt man immer wieder bei der Auswertung an mathematische Grenzen, die mit Hilfe der Simulation überwunden werden können.
Diese Einsatzmöglichkeiten sollen im Rahmen der Mechanikversuche erarbeitet werden.
Organisation
Jede Gruppe (2 bis 3 Personen) hat 4 Versuche zu machen und jede Person trägt einen von diesen Versuchen vor. Davon sind jeweils zwei aus dem Bereich der Mechanik und zwei aus dem Bereich der Kernphysik.
Pro Gruppe sind dann 4 Protokolle (mit jeweils 2 bzw. 3 Namen!) abzugeben und zwar spätestens 2 Wochen nach dem Vortrag (bzw. nach dem Versuch, falls er nicht vorgetragen wird). Sollte Ihnen dies nicht möglich sein, so ist dies rechtzeitig unter Angabe eines entsprechenden Grundes Ihrem Betreuer oder Herrn Dr. M. Weinert mitzuteilen.
Die Versuche finden montags und dienstags in der Zeit zwischen 9 und 17 Uhr statt. Man braucht allerdings nicht diese ganze Zeit und es gibt nur 4 Termine pro Gruppe.
Zum einen ist dies ein Praktikum, d.h. es gelten die üblichen Vereinbarungen wie Versuchsprotokoll, Messwerte, Auswertung, Fehlerrechnung, etc.. Da dies allerdings eine didaktische Übung ist, beinhalten alle Protokolle auch einen didaktischen Teil:
- motivierende Einstiege
- Einsatzmöglichkeiten im Unterricht
- ...
Mehr über dem didaktischen Teil finden sie hier.
Schulbücher finden Sie z.B. in der großen Bibliothek. Anregungen aus didaktischen Zeitschriften u. a. finden Sie in einem Ordner "DEMOPRAKTIKUM" für Studenten im Praktikumsraum. Bitte nichts daraus entwenden, auf Wunsch kopiert Ihnen Ihr Betreuer ausgesuchte Seiten!
Allgemeine Hinweise zum Experimentalvortrag
Benutzung von Medien (hier: Tafel, Overheadprojektor und Beamer)
Mit dem Vortag sind das Tafelbild und die sinnvolle Nutzung aller 3 Tafeln zu planen. Die Tafel sollte die Gliederung des Vortrags und damit den roten Faden wiedergeben. Für grundlegende Definitionen und Formeln, die öfter gebraucht werden, bietet die Tafel mit ihrem bleibenden Bild einen Vorteil gegenüber dem Projektor.
Experimente
Sie halten einen Experimentalvortrag, d.h. die Experimente sind nicht nur Dekorationsstücke! Der Versuchsaufbau und die verwendeten Geräte müssen erläutert werden. Die Experimente sind sinnvoll in den Vortrag zu integrieren! Dies setzt einen sicheren Umgang mit den Geräten und eine gute zeitliche Planung der Abläufe voraus.
Experimente finden montags oder dienstags von 9 Uhr bis 17 Uhr statt. Wenn Sie keinen Termin mit dem Betreuer vereinbaren, werden Sie um 9 Uhr punkt erwartet.
Vortrag
Der vorgegebene Zeitrahmen muss unbedingt eingehalten werden! In der Schule - auch bei Lehrproben - klingelt es erbarmungslos, und dann ist Schluss. Eine zusammenfassende Ergebnissicherung vor dem Schluss ist eigentlich ein Muss. In dieser didaktischen Übung ist die saubere Verwendung der Fachsprache - im Gegensatz zum Laborjargon - eigentlich selbstverständlich. Auch die Stimme kann schon etwas auf Schulunterricht getrimmt werden, d.h. nicht zu leise und nicht monoton. Beachten Sie, dass durch gute didaktische Einstiege die Aufmerksamkeit der Zuhörer stark gesteigert werden kann.
Das Anspruchsniveau sollte nicht eine Schulstunde imitieren. Trotzdem sollte klar werden, wie den Schülern der Stoff vermittelt wird. Sie können also z.B. eine komplexere Differentialgleichung auf universitärem Niveau lösen, aber nicht ohne nachfolgend auch die Reduktion auf Schülerniveau zu behandeln. Die Mitstudenten können durchaus aktiv angesprochen werden (z.B. bei der Auswertung).
Diskussion
Die Zuhörer sind zur positiven und negativen Kritik aufgerufen. Hier herrscht kein Notendruck, und aufgedeckte Fehler sind sehr hilfreich beim Lernen! In diesem Sinne hoffen wir auf fruchtbare Diskussionen nach dem Vortrag.
Betreuung
Besprechen Sie frühzeitig mit Ihrem Betreuer das didaktische Konzept und den Aufbau Ihres Vortrags. Dabei sollte auch schon die Planung Ihrer Folien und Tafelbilder fertig sein. Vereinbaren Sie rechtzeitig mit Ihrem Betreuer einen Termin für den Probevortrag (mit Experiment im Seminarraum!). Bedenken Sie dabei, dass ein Probevortrag am Abend davor zu spät ist, um noch didaktische Konzepte zu ändern!
Versuche
Mechanik
| Einführung | |
| M1 | 2- und 3-Ballpyramide |
| M2 | g-Bestimmung mit dem Fallball |
| M3 | g-Bestimmung mit der Fallschiene |
| M4 | Freihandexperimente zum Luftwiderstand mit Simulation |
| M5 | Videoaufnahme und -analyse mit Viana (Fallkegel) |
| M6 | Videoaufnahme und -analyse mit Viana (Springtier) |
| M7 | Videoaufnahme und -analyse mit Viana (Slinky) |
| M8 | Fallschnur (äquidistant und quadratisch) |
| M9 | Schwebungen mit zwei Stimmgabeln |
| M10 | Schallgeschwindigkeit in Luft |
| M11 | Schall- und Lichtgeschwindigkeit in Medien |
| M12 | Gedämpfte Federschwingung mit Simulation |
Röntgenstrahlung
| R1 | Nachweis von Röntgenstrahlung und Messung der Dosisleistung mit einer Ionisationskammer |
| R2 | Abschwächung von Röntgenstrahlung |
| R3 | Bragg Reflexion |
Kernphysik
| K1 | RC-Glieder im Zeit- und Frequenzbereich |
| K2 | Form von Gammaspektren (mit Ge-Detektor) |
| K3 | Natürliche Radioaktivität und Radioaktivität bei Alltagsgegenständen (mit dem NaJ und dem Ge Detektor) |
| K4 | Abschwächung von Gammastrahlen (mit dem Ge Detektor) |
| K5 | Röntgenfluoreszenz (mit dem Ge Detektor) |
| K6 | Form von Gammaspektren (mit dem NaJ Detektor) |
| K7 | Abschwächung (mit dem NaJ Detektor) |
Andere Versuche
| A1 | Franck-Hertz-Versuch |
| A2 | Photoeffekt |
| A3 | Elektronenbeugung |
| A4 | Fadenstrahlröhre |
| A5 | Induktion |