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Material: Elektrizitätslehre
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Unterrichtskonzept zum modellbasierten Elektrizitätslehreunterricht in der Mittelstufe
Die Unterrichtskonzeption basiert auf der Analogie eines geschlossenen Stromkreises zu einer Fahrradkette. Wichtige Aspekte des Unterrichts sind z. B. die Trennung von Energie- und Elektronenstrom, die gleichzeitige Einführung der Begriffe Spannung, elektrischer Strom und Widerstand sowie die Arbeit mit dem Begriff „Potenzial“ und der Spannung als Potenzialunterschied.
Black-Boxes zur Differenzierung von Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen
Dass der Wert zweier Widerstände zusammen kleiner sein kann als der eines einzelnen, ist für Schülerinnen und Schüler schwer einzusehen. Aus diesem Grund wurde ein phänomenologischer Zugang entwickelt.
Eine Simulation zur Veranschaulichung des magnetischen Flusses
Die Änderung des magnetischen Flusses führt zur Ausbildung eines Induktionsstroms bzw. einer Induktionsspannung. Die Simulation kann dabei als Einstieg dienen, um mit der Größe "magnetischer Fluss" vertraut zu werden.
Feldlinienapp
Zur Unterstützung eines qualitativen Verständnisses der elektromagnetischen Induktion durch Augmented Reality.
Eine Informationsübersicht finden Sie auf diesem Plakat (DE / EN).
Ansprechpartner: Daniel Schwarz
(Roland Berger, Philipp Lensing)
Gefahrensituation und elektrische Sicherheit als Kontext zur Nutzung des elektrischen Potenzials
Aufbau und Schaltskizzen zum Kontext eines in die Badewanne fallenden Föhns.
Schaltskizze ohne Markierung des el. Potenzials
Schaltskizze mit Markierung des el. Potenzials
Untersuchung elektrischer Stromkreise mit der Stromzange
Dieses Materialpaket enthält neben einem kurzen Demo-Video auch Druckvorlagen, um das Grundgerüst des drehbaren elektrischen Stromkreises im 3D-Drucker zu drucken. Mit einer Stromzange kann der Stromkreis untersucht werden.
Unterrichtseinheit zur elektromagnetischen Induktion
Die Unterrichtseinheit stellt eine alternative Herangehensweise zur Erarbeitung der elektromagnetischen Induktion dar. Diese Einheit umfasst acht Unterrichtsstunden. Unsere Erfahrungen zeigen, dass das Konzept besonders für Kurse auf grundliegendem Niveau geeignet ist. Ein Einsatz in einem Kurs auf erhöhtem Niveau ist ebenfalls möglich.
Bestimmung des Erdmagnetfelds mit einem Verlängerungskabel
Ein einfacher Versuch zur Bestimmung der Stärke des Erdmagnetfeldes.
(Roland Berger und Markus Schmitt, Uni Osnabrück und Uni Kassel)
Feldrepräsentationen und Schülervorstellungen
Unterstützt die Verwendung unterschiedlicher Feldrepräsentationen die Überwindung naiver Schülervorstellungen im Physikunterricht?
Auszüge aus der Masterarbeit von Alina Hindriksen.
Induktionsgesetz mit Transformator
Induktionsgesetz und 1. Ableitung mit Transformator nachweisbar - oder nicht?
Applet zur elektromagnetischen Induktion
Im Rahmen einer Masterarbeit wurde ein Java - Applet entwickelt, mit dem u.a. verschiedene Rotationsrichtungen eines Magneten, unterhalb einer Leiterschleife, in Form eines virtuellen Experiments, untersucht werden können.
Versuche zur elektromagnetischen Induktion
Ein Modellauto, welches per Induktion geladen wird, sowie ein einfaches Eigenbaumikrofon als Alltagsbeispiele zur elektromagnetischen Induktion.
Linearmotor
Ein elektrischer „launched coaster“ im Modell. Ein Modell des Linearmotors lässt sich aus drei separaten Stromkreisen mit jeweils hintereinandergeschalteten Spulen aufbauen. Am Wagen sind Dauermagnete angebracht. Werden die Stromkreise nacheinander geschlossen, so bewegt sich der Wagen.
Wasserstrahlablenkung im elektrischen Feld
Oft wird folgender Versuch beschrieben: Ein Wasserstrahl wird durch einen geladenen Kamm oder Luftballon abgelenkt. Die Erklärung soll sein, dass die einzelnen Wassermoleküldipole im Gradienten des elektrischen Feldes abgelenkt werden. Wie ist es tatsächlich?
Versuche mit dem Induktionsherd
Der Induktionsherd ist ein gutes Anwendungsbeispiel für die Induktion. Die Versuche motivieren dies und geben Einblicke in dessen Funktionswei
Einfache Versuche zum Diamagnetismus
Die aufgebauten Versuche beinhalten diamagnetische Stoffe. Bei den angelegten inhomogenen Feldern kann beo- bachtet werden, dass sie von beiden Polen abgestoßen werden und einige dadurch sogar zum Schweben gebracht werden können.
Unterrichtseinheit Mikrowellenofen
Diese Unterrichtseinheit ist auf drei Stunden ausgelegt und dient der Wiederholung wesentlicher Inhalte des 2. Halbjahres der 12. Jahrgangsstufe
Unterrichtseinheit Rasterelektronen- mikroskop
Das Material ist so konzipiert, dass die Unterrichtseinheit in vier Stunden im Rahmen einer Wiederholung wesentlicher Inhalte des 1. Halbjahres der 12. Jahrgangsstufe durchgeführt werden kann.
Lernzirkel elektrischer Stromkreis (Grundschule)
Der Unterrichtsvorschlag umfasst eine Doppelstunde und eignet sich als Einführung in das Thema elektrische Stromkreise. Zentrales Ziel ist die Erkenntnis, dass ein Stromkreis (mindestens) zwei Kabel benötigt, um elektrische Energie transportieren zu können.
