5. – 13. Schuljahr

Fadime Karaböcek, Jan Winkelmann und Roger Erb

Experimente für die Schulpraxis

Sammlungen gängiger Experimente für den Physikunterricht

Bei der Unterrichtsplanung steht man tagtäglich vor den gleichen Fragen: Welches Experiment ist für die jeweilige Fragestellung und Zielsetzung sowie für den zeitlichen Rahmen des geplanten Unterrichts geeignet? Gibt es Experimente, die jede Schülerin und jeder Schüler während ihrer bzw. seiner Schullaufbahn gesehen und/oder durchgeführt haben sollte?
Gibt es Standardexperimente im Physikunterricht?
Im Studium lernt man nicht, wie man eine Unterrichtseinheit genau durchführt, sondern wie man mit Blick auf die konkrete Situation selbst über den Unterrichtsweg und auch über dazu passende Experimente entscheidet. Es gibt jedoch Experimente, die zwar nicht in identischer, aber in Bezug auf die zugrundeliegende Idee ähnlicher Form sehr häufig eingesetzt werden, also in gewisser Weise Standardexperimente darstellen. 1) Insbesondere zählen solche Experimente dazu, die in der Physik neue Interpretationen und Erklärungen eines Phänomens erlauben, wie etwa das Franck-Hertz-Experiment aber nicht nur. Auch Untersuchungen des Lichtwegs durch Linsen oder Messungen der Spannung in Reihen- und Parallelschaltungen werden sicherlich standardmäßig im Physikunterricht durchgeführt. Dahinter darf ein gewisser Kanon vermutet werden, der jedoch nicht niedergeschrieben ist. 2)
Recherche nach geeigneten Experimenten
Mit dem Einsatz von Experimenten im Unterricht werden – neben dem übergeordneten Ziel der Vermittlung von Fachinhalten – insbesondere vier weitere Ziele verfolgt (vgl. [1] – [2]):
  • die Durchführung von Experimenten und die Erhebung von experimentellen Daten,
  • das Verständnis von Modellen,
  • die persönliche Entwicklung der Lernenden durch selbsttätiges Experimentieren und
  • die Motivation durch Begegnung mit Experimenten.
Eine untergeordnete Rolle spielen Experimente bislang zur Überprüfung fachlicher und experimenteller Kompetenzen (s. [1]).
Dabei hat die Art der Durchführung des Experiments – als Schüler- oder als Demonstrationsexperiment keinen Einfluss auf das Erlernen der Fachinhalte (s. [3]). Entsprechend können sich Lehrkräfte bei ihrer Unterrichtsplanung die Freiheit nehmen, den Schülerinnen und Schülern vielfältige Experimentiersituationen anzubieten.
Für die Unterrichtsvorbereitung und die Auswahl der Experimente stehen unterschiedliche Quellen zur Verfügung, die sich in die im folgenden genannten und mit Beispielen illustrierten vier Bereiche unterteilen lassen:
Schulbücher
Alle gängigen Schulbücher bieten zu den einzelnen Themen ein Standardexperiment an (vgl. z.B. [4] – [7]). Meist wird hier mit Bildern (Realaufnahmen) gearbeitet, wodurch Materialien und Struktur des Aufbaus erkennbar sind. Materiallisten und genaue Beschreibungen können hier allerdings nicht erwartet werden, da die Bücher für Schülerinnen und Schüler ausgelegt sind. Viele Schulbücher beinhalten zudem Freihandexperimente oft zu finden im Aufgabenbereich oder gekennzeichnet mit „V (für Versuch) , die mit einfachen Materialien durchzuführen sind.
Die Schulbuchverlage ergänzen ihr Angebot zu Experimenten mit Materialien für Lehrkräfte. Hier können Hefte oder sogar ganze Ordner an Materialien mit Anleitungen und Kopiervorlagen (auch mit digitalem Material) erworben werden (vgl. z.B. „Lernideen und Materialien zu [7] oder [8]). Mit diesen Zusatzmaterialien gibt es insgesamt ein sehr breit aufgestelltes Angebot der Schulbuchverlage. Da jedoch keine Querverweise zu möglichen anderen Experimenten geboten werden, bedeutet dies oft auch langes Suchen bei der Unterrichtsvorbereitung.
Experimentierhandbücher
Neben Schulbüchern existiert eine Vielzahl von Experimentierhandbüchern, die sowohl als Nachschlagewerke für Experimente zu speziellen Themen als auch zur Ideenfindung für Vertiefungen eingesetzt werden können. Diese Bücher richten sich an Lehrkräfte. Entsprechend finden...

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