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Veröffentlicht am 01.09.2020
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Geschrieben von August Barkhausen
Die Corona Pandemie hatte im Schuljahr 2019/2020 gravierende Auswirkungen auf den Schulbetrieb. Die Schulen mussten von heute auf morgen digitalen Unterricht im Homeoffice organisieren. Die damit verbundenen Probleme wurden am Ludwig-Erhard-Berufskolleg sowohl in organisatorischer Hinsicht als auch in Bezug auf die Erfordernisse der jeweiligen Fächer spezifisch gelöst.
Im Physikunterricht mussten physikalische Fragestellungen an die neue Situation angepasst werden. Dabei ergaben sich bei der digitalen Kommunikation dann die besten Ergebnisse, wenn Schülerinnen und Schüler eigenständig konkrete Sachverhalte auf den physikalischen Kontext abbilden konnten. Bemerkenswert ist, dass sich Schülerinnen und Schüler aktiv einbrachten, deren vorherige Beteiligung eher gering war.
Im Unterschied zu anderen Fächern ergab sich für die Physiklehrerinnen und Physiklehrer eine spezifische Herausforderung: Für den Physikunterricht ist die Planung, Durchführung und Auswertung von Versuchen essentiell. Nachdem eine Unterstufe des Wirtschaftsgymnasiums, WG1A, sehr erfolgreich verschiedene an die Erfordernisse des digitalen Unterrichts angepasste Fragestellungen bearbeitet hatte, stellte sich deren Physiklehrer, Herr Barkhausen, die Frage, ob auch Experimente im Homeoffice durchgeführt werden können. Voraussetzung ist, dass alle Schülerinnen und Schüler die erforderlichen Geräte daheim zur Verfügung haben. Damit sind beispielsweise die meisten Versuche zur Elektrizitätslehre nicht möglich. Für die WG1A stand aber Mechanik im Lehrplan. Und hier wurde ein Schülerversuch im Homeoffice im Zusammenhang mit dem Energieerhaltungssatz sehr erfolgreich durchgeführt.
Es sollte von jedem ein Fadenpendel aufgebaut werden. Der Gegenstand am Ende des Fadens sollte ausgelenkt und losgelassen werden und die Zeit, die der Gegenstand vom Loslasspunkt bis zum tiefsten Punkt der Bahn benötigt gemessen werden. In einem zweiten Versuch sollte die Zeit für den freien Fall aus der gleichen Höhe gemessen werden. Anschließend sollte sowohl mit dem Energieerhaltungssatz als auch mit den Formeln für den freien Fall die Geschwindigkeit im tiefsten Punkt des Pendels berechnet werden. Man erhält mit beiden Methoden das gleiche Ergebnis.
Skizze und Erklärung: Julia Kloppenburg
Der beurteilende Kontext der Aufgabe bestand nun darin, zu erklären, ob man bei der Pendelbewegung mit den Formeln für den freien Fall hätte rechnen können. Experimentell stellt man fest, dass die Zeit für den freien Fall kürzer ist als für die Pendelbewegung aus gleicher Höhe. Die richtige Antwort lautet: Es ist nicht möglich, genau wie beim freien Fall zu rechnen, da die berechneten Zeiten kürzer als in Wirklichkeit sind und daher den Vorgang des Pendelns nicht darstellen. Dies wurde von allen Schülerinnen und Schülern, die die Aufgabe abgegeben hatten, richtig beantwortet.
Die Versuchsaufbauten der Schülerinnen und Schüler waren dabei ausnahmslos originell. Allen Rückmeldungen lagen entweder Bilder oder Videos bei. Die Ermittlung der der Zeiten wurden dabei entweder mit der Stoppuhrfunktion des Handys oder durch Analyse von Videos durchgeführt. Ein besonders spektakulärer Versuch wurde im Freien an einer Schaukel durchgeführt. Das Gewicht am Ende des Fadens war dabei ein mit Sand befüllter Luftballon.
Pendel im Badezimmer (Fotos: Sophie Dieckmann )
Pendel an einer Schaukel (Foto: Julia Kloppenburg)
Die Erfahrung, dass sogar individuelle Schülerversuche möglich waren und individuell weitergehende Fragestellungen geklärt werden konnten, macht Mut.
