RCLs im Physikunterricht - RCL-Portal
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Remotely Controlled Laboratories (<strong><strong>RCL</strong>s</strong>)<br />
<strong>im</strong> <strong>Physikunterricht</strong><br />
Einführung <strong>RCL</strong>-<strong>Portal</strong>, <strong><strong>RCL</strong>s</strong> und Materialien<br />
Exper<strong>im</strong>entieren mit <strong><strong>RCL</strong>s</strong>/Sichten der Materialien<br />
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Sichten der Materialien/Exper<strong>im</strong>entieren mit <strong><strong>RCL</strong>s</strong><br />
Präsentation von Ergebnissen/Diskussion <strong><strong>RCL</strong>s</strong><br />
Abschlussbesprechung<br />
S. Gröber, M. Vetter, B. Eckert & H.-J. Jodl
<strong>RCL</strong>-Prinzip - Vom MCL zum <strong>RCL</strong><br />
Exper<strong>im</strong>entator<br />
Exper<strong>im</strong>ent<br />
• Messen und Steuern: Sensoren, Aktoren und Interface<br />
• Internetverbindung: Webserver<br />
• Interaktivität: Webcam, Ein- und Ausgabefelder
Übersicht <strong>RCL</strong>-<strong>Portal</strong> http://rcl.physik.uni-kl.de
<strong><strong>RCL</strong>s</strong> und Materialien<br />
<strong>RCL</strong>-<strong>Portal</strong> unter http://rcl.physik.uni-kl.de<br />
• <strong><strong>RCL</strong>s</strong> mit Lernumgebung unter <strong><strong>RCL</strong>s</strong>/<strong>RCL</strong><br />
• Aufgabensammlung zu den <strong><strong>RCL</strong>s</strong> „Millikanversuch“,<br />
„Elektronenbeugung“, „Rutherfordscher Streuversuch“ und<br />
„Weltpendel“ unter dem Menüpunkt „Material“<br />
• Veröffentlichungen zu <strong><strong>RCL</strong>s</strong> unter <strong>RCL</strong>-<br />
Projekt/Veröffentlichungen<br />
Didaktik von <strong><strong>RCL</strong>s</strong> bei Lehrer-Online unter http://www.lehrer-online.de/rcl.php<br />
mit Links zu Unterrichtseinheiten/Materialien<br />
• Entdeckung des Atomkerns - <strong>RCL</strong> „Rutherfordscher Streuversuch“<br />
• Breitengradabhängigkeit von g - <strong>RCL</strong> “Weltpendel”<br />
• Aerodynamik von Fahrzeugen - <strong>RCL</strong> “Windkanal”<br />
• Licht als Fotonenströmung - <strong>RCL</strong> „Fotoeffekt“<br />
• Elektron als Welle - <strong>RCL</strong> „Elektronenbeugung“<br />
• Beugung am Gitter - <strong>RCL</strong> “Beugung und Interferenz”<br />
• Quantisierung der Ladung - <strong>RCL</strong> “Millikan-Versuch”<br />
• Geschwindigkeit von Licht - <strong>RCL</strong> “Lichtgeschwindigkeit”
Eigenschaften der <strong><strong>RCL</strong>s</strong><br />
• Auswahl: Z. B. Versuch zu gefährlich, zu teurer, nicht verfügbar,<br />
bedeutend, …<br />
• Zugang: Keine Anmeldung, keine Kosten, keine Zusatzsoftware<br />
• Verfügbarkeit: Ortsunabhängig, weitestgehend zeitunabhängig,<br />
Buchungssystem in Entwicklung<br />
• Authentizität: MCL-nah, nur notwendigste Automatisation<br />
• Usability: Intuitive Bedienung, interaktive Versuchsdurchführung,<br />
vielfältige exper<strong>im</strong>entelle Tätigkeiten<br />
Nutzen für Lehrkräfte<br />
• Schnelle, kosten- und aufbaulose, zeit- und<br />
ortsunabhängige Versuchsdurchführung<br />
(ähnlich wie Freihandexper<strong>im</strong>ente)<br />
• Unterstützt moderne Lehr-Lernformen<br />
Nutzen für Schüler<br />
• Kognitiv aktivierende Durchführung von<br />
Lehrerdemonstrationsexper<strong>im</strong>enten<br />
zuhause<br />
• Unterstützt eigenständiges Lernen zuhause
Unterrichtseinsatz in Unterrichtsstunde - Arbeitsformen<br />
Demonstrationsversuch ersetzen<br />
• Versuch fehlt, ist defekt oder gibt es nicht<br />
• <strong>RCL</strong> bietet bessere Exper<strong>im</strong>entiermöglichkeiten<br />
• <strong>RCL</strong> erlaubt schnelleres Messen <strong>im</strong> Unterricht<br />
Mit <strong>RCL</strong> Schülerwissen prüfen<br />
• als Abschluß einer Unterrichtsstunde<br />
• in mündlicher Prüfung<br />
Demonstrationsversuch<br />
vor- oder nachbereiten<br />
• Schüler führen nach Vorbereitung mit <strong>RCL</strong><br />
Demonstrationsversuch in Lehrerrolle durch<br />
• Messungen/Auswertungen mit<br />
Demonstrationsexper<strong>im</strong>enten werden<br />
zuhause fortgeführt oder wiederholt<br />
Lernumgebung zum Lernen nutzen<br />
• Versuchsaufbau erläutern (Aufbau)<br />
• Nach Aufgabestellung exper<strong>im</strong>entieren<br />
(Aufgaben)<br />
• Theorie zum Versuch selbst erarbeiten<br />
(Theorie)<br />
• Weiterführende Fragen stellen<br />
(Diskussion)<br />
• Aufgabensammlungen nutzen (Material)
Unterrichtseinsatz in Unterrichtseinheit - Strukturen<br />
Didaktische<br />
Funktion<br />
Einsteigen<br />
<strong>RCL</strong><br />
Verlauf der Unterrichtseinheit<br />
Beispiel<br />
Elektronenbeugung<br />
Hinarbeiten<br />
<strong>RCL</strong><br />
Weltpendel<br />
Zentrieren<br />
<strong>RCL</strong><br />
Windkanal<br />
Begleiten<br />
Initiieren<br />
<strong>RCL</strong><br />
<strong>RCL</strong><br />
Beugung und Interferenz<br />
Radioaktivität<br />
Überblicken<br />
<strong>RCL</strong><br />
U-I-Kennlinien<br />
Vernetzen<br />
<strong>RCL</strong><br />
Fotoeffekt
Unterrichtseinsatz in Oberstufe - Fähigkeiten<br />
Innerhalb des Unterrichts (Gruppe)<br />
Außerhalb des Unterrichts (Schüler)<br />
Exper<strong>im</strong>entalvorträge von Schülern<br />
• Verteilt über gesamte Oberstufe<br />
• geringer exper<strong>im</strong>enteller Betreuungsaufwand<br />
• Standard schaffen<br />
Förderung interessierter/begabter Schüler<br />
• <strong><strong>RCL</strong>s</strong> mit weiterführenden Bezug zur<br />
Universität<br />
• <strong><strong>RCL</strong>s</strong>, die an aktuelle Interessen des<br />
Schülers anknüpfen<br />
Kooperatives Messen und Auswerten<br />
• <strong><strong>RCL</strong>s</strong> mit vielen oder zeitintensiven Messungen<br />
• Zusammentragen und Auswerten von<br />
Messdaten in Kleingruppen mit<br />
Kommunikations- und Auswertungstool<br />
• Standard schaffen<br />
Facharbeit<br />
• Messungen mit vorhandenem <strong>RCL</strong><br />
• Nachbau oder Neuentwicklung eines<br />
MCL mit Sensoren<br />
Blended Learning<br />
• Höhere Arbeitsanteile der Schüler zuhause<br />
• Langfristige Organisation und Planung des<br />
Lernens zuhause und <strong>im</strong> Unterricht<br />
Arbeitsgemeinschaft<br />
• Nachbau/Verbesserung eines Online-<strong><strong>RCL</strong>s</strong><br />
• Neuentwicklung eines Online-<strong><strong>RCL</strong>s</strong><br />
• Tutorial zum Selbstbau
Sponsoren<br />
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und Mitarbeit.
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