Chancen der elektronischen Messwertaufnahme

(zu Mat. 420135)

Darin zusammengefasst sind die elektronische Messwertaufnahme mit elektronischen Sensoren sowie die computergestützte Messwertaufnahme.

Chancen

• übersichtlichere / schlankere Versuchsaufbauten mit Fokussierung auf Wesentliches

• Entlastung von Routineaufgaben
  • 2 minütliche Messung der Temperatur bei langsamer Erwärmung

• Schülerinnen und Schüler lernen aktuelle Fachmethoden kennen
  • Bewegungsaufname über Speichenrad, Videoanalyse, Messen mit der Soundkarte, Einsatz der Lichtschranke

• ggf. zügigere Messwertaufnahme
  • Zeitmarkengeber + Metallband vs. Speichenrad oder Videoanalyse

• Ermöglichung von Schülerversuchen durch vergleichsweise(!) preiswerte Geräte

• sehr schnell ablaufende Prozesse werden erst durch eMW überhaupt erfassbar.
  • LC-Schwingkreis, Freier Fall, Ballwurfe (Videoanalyse)

Gefahren

Die reine Experimentierzeit hat keinen Einfluss auf den Lernerfolg, wohl aber die Einbettung des Experiments (Vor- und Nachbereitung). C. Müller, T. Wodzinski: Workshop-Folien „Merkmale guten Unterrichts“, IPN Kiel, 2007(?), www.uni-kiel.de/piko/downloads/Video-WS-Exp.pdf Die el. Messwerterfassung vergrößert die ohnehin bestehende Gefahr, dieser Einbettung zu wenig Raum zu gegeben.

Kritik?

Der Vorbehalt gegenüber der elektronischen Messwerterfassung, die Interfaces und Sensoren seien Blackboxes, deren Arbeitsweise Schülerinnen und Schüler nicht verstehen können, lässt sich entkräften: Der erste Zugang zu einem Messgerät ist in der Regel der „von außen“, von der Verwendung her. Erst wird mit dem Geräte gearbeitet und es werden seine Einsatzmöglichkeiten erkundet, dann kommt (evtl.) die Frage nach der Funktionsweise. Müssen die Schüler/innen die Funktionsweise vertieft verstehen?

Die Arbeit mit Blackboxes ist im Alltag gar nichts Ungewöhnliches: Smartphone, PC, Auto, Radio, Taschenrecher, ...

Der Zugang zu einer Blackbox kann auf verschiedenen Ebenen erfolgen, wie sich am Beispiel PC zeigen lässt: Es gibt Spezialisten für die Hardware, für die Benutzung von Software, für die Programmierung von Software usw.

Natürlich ist es erstrebenswert – und in vielen Fällen auch möglich – den Schülerinnen und Schülern die Details einer elektronischen Messwerterfassung zumindest teilweise verständlich zu machen (z.B. Bewegungsmesswandler mit Speichenrad).

Trennung von Erfassung, Darstellung und Auswertung

Die Messwerterfassung ist meist verbunden mit der Darstellung der Messwerte in tabellarischer und/oder graphischer Form sowie der Auswertung. Diese 3 Schritte sind jedoch unbedingt getrennt zu betrachten.

Der Einsatz elektronischer Werkzeuge ist vielfältig mit traditioneller „Handarbeit“ kombinierbar.

	Erfassung / Aufnahme	Darstellung	Auswertung
1	Handstoppuhr, Metermaß	Tabelle und Diagramm im Heft	mit bekannten Methoden im Heft und mit den einfachen Taschenrechner
2	Elektronische Stoppuhr (z.B. Cassy, Cobra, Taschenrechnerinterface), Metermaß	Tabelle und Diagramm im Heft	mit bekannten Methoden im Heft und mit den einfachen Taschenrechner
3	Handstoppuhr, Metermaß	Tabelle und Diagramm in einer Tabellenkalkulation	mit den Werkzeugen der Software
4	Elektronische Stoppuhr (z.B. Cassy, Cobra, Taschenrechnerinterface), Metermaß	Tabelle und Diagramm mit einer Messwerterfassungssoftware	mit bekannten Methoden im Heft und mit den einfachen Taschenrechner
5	Elektronische Stoppuhr (z.B. Cassy, Cobra, Taschenrechnerinterface), Metermaß	Tabelle und Diagramm mit einer Messwerterfassungssoftware	mit den Werkzeugen der Software
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