BuMa_2008_06 - Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische ...

DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT
Die Studierenden sollen im Physikpraktikum …
… die Auswertung und Interpretation von Messdaten erlernen
… wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen lernen
… Theorie und Praxis miteinander verbinden
… die Fehleranalyse von Experimenten erlernen
… das Protokollieren von Messdaten erlernen
… Messgeräte einsetzen lernen
… sorgfältiges Arbeiten erlernen
… Theorie durch Experimente illustriert bekommen
… …... selbständiges selbstständiges Denken und Arbeiten erlernen
… experimentieren lernen
… Theorie anwenden
… schriftliche Darstellung u. Präsentation experimenteller Arbeit erlernen
… mündliche Darstellung u. Präsentation experimenteller Arbeit erlernen
scheiden, mit welchen experimentellen Methoden die Gültigkeit
eines theoretischen Modells überprüft werden kann. Dies
wird auch als ein wichtiger Aspekt von „Theorie und Praxis miteinander
verbinden“ angesehen.
Messgeräte einsetzen zu lernen wird als eines der wichtigsten
Einzelziele bewertet. Abb. 3 zeigt, dass im Vergleich verschiedener
Gerätetypen und Messverfahren dem Umgang mit elektrischen
Geräten ein relativ hoher Stellenwert zukommt. Beispiele,
die in der Vorabbefragung erwähnt wurden, sind das
Oszilloskop und Verfahren zur Strommessung.
Mit Blick auf eine Neugestaltung von Praktikumsversuchen
wurde nach den Kennzeichen eines „guten“ Versuchs aus Sicht
der Chemie gefragt. Neben Relevanz und Klarheit in Konzept,
Aufbau und Ziel soll der Versuch den Bezug zur Theorie deutlich
machen sowie Interesse und Motivation der Studierenden
fördern. Darüber hinaus soll das Praktikum nicht nur „vorgefertigte“
Versuche mit meist feststehendem Ergebnis enthalten.
Häufigkeit Häufigkeit in Prozent
80
60
40
20
… allgemeine Persönlichkeitsmerkmale weiterentwickeln
Wie wichtig sind für das Physikpraktikum …
_
_
_
_
… motiviert werden
… Theorie erwerben und vertiefen
… handwerkliche Fähigkeiten erlernen
… Teamarbeit erlernen
… elektrische Geräte
(Oszilloskop, Strommessung, ...)
… Elektronik (Gleich- und
Wechselstromkreise, Bauelemente, ...)
… optische Komponenten (Linsen,
spektral auflösende Bauteile und Geräte, ...)
… Verarbeitung von Signalen
(verstärken, filtern, triggern, ...)
0
sehr wichtig unwichtig
Abb. 3: Meinungsbild zum Umgang mit Geräten und experimentellen Methoden.
unwichtig sehr wichtig
UNTERRICHT
Vielmehr sollen die Studierenden auch selbstständig, kreativ
und ergebnisoffen experimentieren können.
KONZEPTION DES PRAKTIKUMS
Abb. 2: Ziele des Physikpraktikums
für Chemiestudierende, geordnet
nach der Relevanz, mit der sie im
Mittel bewertet wurden. Items
gleicher Farbe gehören zur selben
Hauptkategorie, wobei die Hauptkategorien
durch Unterstreichung
hervorgehoben sind. Unter der Annahme
einer Intervallskalierung ist
jeweils der Mittelwert dargestellt.
Aus den Ergebnissen der Umfrage sowie der Befragung von
Chemiestudierenden lassen sich die folgenden Forderungen
an das Physikpraktikum entnehmen:
• Das Praktikum soll fundamentale physikalische Inhalte vermitteln
und diese mit experimenteller Praxis verbinden.
• Insbesondere sollen solche physikalischen Konzepte behandelt
werden, die für eine Weiterführung in Lehrveranstaltungen
der Chemie benötigt werden.
• Das Physikpraktikum soll an der Vermittlung wissenschaftlicher
Denk- und Arbeitsweisen mitwirken, insbesondere im
Umgang mit Messdaten und Messunsicherheiten sowie
durch selbstständiges und/oder planerisches experimentelles
Arbeiten.
• Ziele und Inhalte des Praktikums sind standortspezifisch
anzupassen.
Abb. 4 zeigt unseren Vorschlag für ein Praktikumskonzept, das
in Themenblöcke organisiert ist und der Idee des Lernens im
Kontext folgt [2]: In jedem Block werden Praktikumsversuche
angeboten, die thematisch verwandt oder auf ein gemeinsames
chemisches Themengebiet bezogen sind. Die Studierenden
absolvieren die Versuche jedes Blocks an aufeinander
folgenden Praktikumsterminen und nehmen jeweils zu Beginn
an einem Tutorium teil, das in den Block einführt. Im Tutorium
werden Grundlagen, die bereits in der Physikvorlesung behandelt
wurden, aufbereitet und mit Blick auf die nachfolgenden Praktikumsversuche
weitergeführt. Dazu eignen sich neben den für
Vorlesungen üblichen Lehrmaterialien kurze experimentelle
Übungen.
Anzahl und Auswahl der Blöcke und Versuchsthemen sind variabel.
Präferenzen der jeweiligen Hochschule, wie z. B. For-
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