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Experimentieren – forschen – entdecken

Physikalische Übungen
Jede physikalische Übungsstunde beginnt mit einer Frage an die Natur: Wie viel Wasser verdrängt ein Körper? Wie kann man eine schwere Last leichter heben? Welche Größen beeinflussen die Schwingungsdauer eines Pendels?

Eine wichtige physikalische Arbeitsmethode, um der Natur eine Antwort auf diese Fragen zu entlocken, ist das zielgerichtete Experimentieren. Damit sie dies durch eigenes Handeln erlernen können, haben die Schülerinnen und Schüler der achten, neunten und zehnten Klassen im naturwissenschaftlich-technologischen Zweig jede zweite Woche eine Doppelstunde Physik-Übung. Hier ist ausreichend Zeit, um die Experimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten. Unterstützt werden die jungen Forscher dabei durch geeignete Anleitungen, die genau erklären welche Geräte benötigt werden, wie welche Größen zu messen sind, und wie die Ergebnisse ausgewertet werden. Bei Ergebnissen, die vom erwarteten Wert deutlich abweichen, muss nachgeforscht werden, wie der Fehler zustande kam. Und natürlich möchte jede Arbeitsgruppe am Ende möglichst die genauesten Werte haben. So lernen die Schülerinnen und Schüler neben den fachlichen Inhalten auch sorgfältiges Experimentieren und Beobachten, sowie die effektive Zusammenarbeit im Team. Alle Messergebnisse werden im Versuchsprotokoll festgehalten und anschließend ausgewertet. Jetzt können mit Hilfe mathematischer Methoden Zusammenhänge zwischen Größen untersucht und Naturgesetze neu gefunden bzw. bereits aus dem Unterricht bekannte Gesetze überprüft werden.

Aber nicht immer sind die Anleitungen so detailliert. Schließlich sollen die Schülerinnen und Schüler auch selbständiges Forschen lernen, und dazu gehört auch, den Versuch selbst zu planen und zu überlegen, welche Größen mit welchen Hilfsmitteln gemessen werden sollen. Dann lautet die Anweisung beispielsweise nur: Bestimme die Geschwindigkeit, mit der das Wasser aus einer Wasserpistole austritt. Führe dazu im Pausenhof ein geeignetes Experiment durch und werte es aus.

Es ist in jedem Fall immer wieder schön zu beobachten, wie viel Spaß die Schülerinnen und Schüler über alle Jahrgangsstufen hinweg bei diesem handlungsorientierten Unterricht haben, wie Achtklässler bei der Bestimmung ihrer Leistung beim Treppensteigen vollen Körpereinsatz zeigen, und mit welcher Begeisterung Zehntklässler Spielzeugautos über Tischkanten fahren lassen um den waagrechten Wurf zu untersuchen.

Am schönsten ist es aber, wenn die jungen Forscher selbst etwas Neues entdecken oder über den Arbeitsauftrag hinaus ihre eigenen Fragen stellen: „Was passiert eigentlich, wenn …“ und man dann antworten kann: „Probier es aus!“

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