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Fachbrief Nr. 5 Physik 16.09.2007

Sehr geehrte Kolleginnen und Kollegen,

mit diesem Fachbrief möchte ich Ihr Interesse am Einsatz grafikfähiger Taschenrechner

(GTR) bzw. von Taschencomputern (TC) mit Computeralgebrasystemen (CAS) im Physik-

unterricht unterstützen. Diese Technologie, die im Fach Mathematik bereits vielerorts zum

Einsatz kommt, kann auch den Physikunterricht bereichern und die Attraktivität des Faches

erhöhen.

An Beispielen wird verdeutlicht, wie sich die Technik sinnvoll im Unterricht einsetzen und

damit ein interessanter, lebendiger und alltagsnaher Unterricht gestalten lässt. Sie finden

ferner Tipps zur notwendigen und sinnvollen technischen Grundausstattung, Hinweise zur

Einordnung in die Rahmenlehrpläne und zur Kompetenzentwicklung, Fortbildungsangebote

sowie Literaturempfehlungen zur Thematik.

Dieser Fachbrief wurde im Wesentlichen von dem Kollegen Mirco Tewes (Primo-Levi-Schule

03Y14) mit Unterstützung von Herrn Dr. Karl-Heinz Keunecke aus Kiel, der die Arbeit der

Physiklehrer bei T

-Deutschland koordiniert, verfasst. Herrn Tewes danke ich herzlich für

seine Arbeit. Er steht Ihnen für Rückfragen im Zusammenhang mit dem Thema gerne zur

Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen

Chr. Bänsch

Einleitung

In vielen Bundesländern sind GTR oder TC im Mathematikunterricht und in Abschlussprü-

fungen bereits verbreitet. Ihre Verwendung hat den Mathematikunterricht wesentlich verän-

dert und für Schülerinnen und Schüler noch attraktiver gemacht. Leider beschränkt sich die

Nutzung der Geräte weitgehend auf den Mathematikunterricht, obwohl diese Technologie

auch in den naturwissenschaftlichen Fächern mit großem Nutzen eingesetzt werden kann.

Jedes Messprotokoll und jede Statistik kann als Tabelle eingegeben, grafisch dargestellt und

zudem auf vielfältige Weise ausgewertet werden. Die Rechner bieten sich weiterhin für

Modellierungen und Simulationen naturwissenschaftlicher Vorgänge an. Vor allem aber las-

sen sich die Geräte auch als digitale Datenerfassungssysteme mit mehr als 50 Messsonden

nutzen, mit denen viele Standardexperimente in den Fächern Biologie, Chemie und Physik

durchgeführt werden können. Aber auch interessante, weitere Phänomene, deren

quantitative Betrachtung mit herkömmlichen Messmethoden nicht möglich ist, können damit

Eingang in den Unterricht finden.

Durch die Mobilität der Geräte werden Untersuchungen in der normalen Umgebung der Ler-

nenden mit authentischen Daten zu Fragestellungen aus deren Alltag erheblich erleichtert.

Die Systeme sind zudem im Vergleich zu Messsystemen, die nur mit PC-Anbindung funktio-

nieren, sehr kostengünstig, wenn die Schüler/innen bereits einen TC besitzen. Es sind dann

nur noch das Interface und die Sonden aus dem Physiketat zu beschaffen.

Mit mehreren Messsystemen ist differenziertes Arbeiten in Schülergruppen mit ergebnis-

offenen Fragestellungen leicht durchführbar. Die Schüler/innen entwickeln selbstständig

Ideen und Lösungsansätze zu kontextorientierten und alltagsbezogenen Fragestellungen

und können ihre Vermutungen rasch prüfen. Unterschiedliche Lösungswege und den

Schülergruppen angepasste Vorgaben werden so schnell zur Normalität.

Der Einsatz von GTR oder CAS im Physikunterricht leistet insgesamt einen Beitrag zur

Vorbereitung der Schüler/innen auf computergestützte Arbeitsweisen in den Naturwissen-

schaften. Die Physik und ihre Phänomene rücken in den Fokus. Die Rechner helfen bei der

Überwindung mathematischer Schwierigkeiten zugunsten der Behandlung physikalischer

Inhalte und damit auch zugunsten des Erwerbs fachbezogener Kompetenzen.

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