Projektüber­blick FIS

in Kooperation mit dem Vitzthum Gymnasium Dresden Lernsoftware für den Physikunterricht, 7. Klasse

Das Modell der Elektronenleitung steht an zentraler Stelle im Lernbereich Elektrizitätslehre der Klasse 7 und den folgenden Jahrgängen. Das Verständnis des Modells und die Arbeit der Schüler mit diesem Modell sind der Schlüssel für eine Aneignung des Wissens in diesem Gebiet.

Die Schüler werden beim Verstehen des Modells gegenwärtig nicht genügend durch Analogien und Experimente unterstützt. Dabei kann aber der Sachverhalt sehr gut mit einer auf das Wesentliche beschränkten Illustration visualisiert werden. Hier setzt die Lernsoftware „Elektrische Leitung“ an und ermöglicht den Schülern selbstständiges Experimentieren, wie sie es im realen physikalischen Experiment gewohnt sind. Gleichzeitig behalten die Schüler den Zusammenhang von Modell und Realität im Auge.

Zentrales Element, der aus zwei Teilen bestehenden „Elektrische Leitung“ ist eine Simulation des Modells der Elektronenleitung im einfachen elektrischen Stromkreis. In „Teil 1: Der elektrische Leitungsvorgang im Metall“ können die Schüler testen, unter welchen Bedingungen ein elektrischer Strom fließt und dabei erforschen, was auf Atom- und Elektronenebene passiert. Konkrete Arbeitsaufgaben lenken das eigenständige Erarbeiten und sichern nachvollziehbar den Lernerfolg. In „Teil 2: Die elektrische Stromstärke“ kann die Abhängigkeit zwischen Stromstärke und der angelegten Spannung experimentell ermittelt werden.

Das eigenständige Lösen der Arbeitsaufgaben soll im Unterricht erfolgen. Der Lehrer führt in das Thema ein, gibt die Zielstellung der jeweiligen Stunde bekannt und steht den Schülern während ihrer selbstständigen Wissensaneignung bei Problemen zur Seite. Die Simulationen können auch im Frontalunterricht präsentiert werden.

Die für den Einsatz in der 7. Klasse konzipierte Lernsoftware wurde am MZ in Zusammenarbeit mit Frau A. Richter, Vitzthum Gymnasium Dresden, erstellt.