| Unilab 2009 [NaWi] |
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| Geschrieben von: Bernhard Husch |
| Freitag, den 25. September 2009 um 14:00 Uhr |
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In Berlin-Adlershof, im Gebäude des Großen Windkanals, befindet sich das Experimentierlabor Unilab des Fachbereichs Physik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Experimenierlabor hat hier zwei Bedeutungen: für Schulen besteht hier die Möglichkeit, Experimente durchzuführen, die in der Schule nicht oder nur schwer durchführbar sind; Studierende mit dem Studienziel Physiklehrer können hier Unterrichtseinheiten "am lebenden Objekt" erproben. Nach einem ersten erfolgreichen Versuch im Vorjahr mit einem Grundkurs Physik aus dem 13. Jahrgang führten nun in 2009 beide Grundkurse Untersuchungen zur Bestimmung der Elementarladung durch.
Drei Versuche wurden von den Mitarbeitern der Physik-Didaktik für die Schüler der FKS vorbereitet:
Das Fadenstrahlrohr mit den Helmholtz-Spulen Das didaktische Prinzip des Unilab beruht auf dem selbstorganisierten, eigenverantwortlichen Lernen. Für dieses Lernmodul hat ein Studierender des Fachbereichs eine multimediale Lernumgebung mit Computeruntertützung und Experimenten geschaffen. Die Schüler sammeln Informationen aus bereitgestellten Computerpräsentationen und dem World Wide Web und eignen sich auf diese Weise zunächst die theoretischen Grundlagen der auszuführenden Versuche an. Hilfreich war an dieser Stelle, dass bereits im vorangegangenen Unterricht entsprechende Grundlagen geschaffen wurden.
Der Kathodenstrahl wird im Fadenstrahlrohr auf eine Kreisbahn gezwungen. Die Experimente werden von den Schülern ebenfalls selbstständig durchgeführt, zur Beratung stehen Mitarbeiter des Instituts zur Verfügung. Eine besondere Stärke des Unilab ist, dass hier Versuche durchgeführt werden können, die in der Schule nur schwer aufgrund des hohen Aufwands an Vorbereitungen oder mangels der nur unter hohem Kostenaufwand zu beschaffenden Geräten durchgeführt werden können.
Sehr aufwändig in der Vorbereitung: der Millikan-Versuch Das sicherlich schwerste Experiment war der Millikan-Versuch, dessen theoretische Grundlagen ein hohes Anspruchsniveau besitzen. Um zu befriedigenden Ergebnissen zu kommen, bräuchte man auch hier viel mehr Zeit; die Ergebnisse der Schülergruppe waren aber dennoch zufriedenstellend, weil man das zugrunde liegende Prinzip aus den Messergebnissen hinreichend erkennen konnte. Die spezifische Elementarladung konnte mit dem Fadenstrahlrohr zumindest in der Größenordnung richtig bestimmt werden; die Abweichung vom Literaturwert konnten die Schüler auf systematische Fehler in der Versuchsdurchführung zurückführen.
Bestimmung der Elemtarladung durch Elektrolyse Sehr erfolgreich war die Gruppe, die die Elemntarladung durch Elektrolyse bestimmte: sie konnte den Literaturwert ermitteln (ein sehr kleiner Wert!). Wir danken Christian Glagow (Lehrer an der Gottfried-Keller-Oberschule) für seine großartige Unterstützung bei dieser lehrreichen Exkursion. Links
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Grundkurse Physik Jg. 13 im Unilab
