9. – 13. Schuljahr

Michael Schwarzer

Experimente mit der Hausübungsbox

Materialsammlung zur Vorbereitung auf experimentelle Prüfungen

Das Experiment spielt eine zentrale Rolle im Physikunterricht. Demonstrationsexperimente sollen die Schülerinnen und Schüler beim Wissenserwerb unterstützen und theoretische Aussagen mit Experimenten belegen. In Schülerexperimenten 1) können Schülerinnen und Schüler in Gruppen selbstständig Experimente durchführen. Das Hauptaugenmerk von Schülerversuchen lag lange Zeit vor allem auf der Veranschaulichung von Lerninhalten und auf mehr Abwechslung im Unterricht durch erhöhte Schüleraktivität. Der Erwerb experimenteller Kompetenzen stand jedoch nicht im Vordergrund und wurde durch die Durchführung der Experimente in Gruppen erschwert.
Die Orientierung der Lehrpläne an Kompetenzen rückte auch praktische Fähigkeiten in den Fokus. Mit der Lehrplanänderung 2004 wurde das Schülerexperiment in den Kernstoff übernommen (vgl. z.B. [1], S. 60).
Experimente in Abschlussprüfungen
Schriftliche Reifeprüfung
Als Konsequenz der Lehrplanänderung 2004 wurde auch die Reifeprüfungsverordnung für die schriftliche Matura 2) in Physik geändert: „Aufgaben, die in Teilaufgaben gegliedert sein können, mit praxisorientierten oder experimentellen Komponenten haben fiktive Messergebnisse zu beinhalten, die eine Lösung des theoretischen Teils der betreffenden Aufgabe auch bei fehlerhafter oder ungelöster praktischer oder experimenteller Teilaufgabe ermöglichen. ([2], S. 3) Damit wurden zum ersten Mal in Österreich Experimente in Prüfungssituationen (s. Abb. 1 ) gesetzlich geregelt.
Da die schriftliche Reifeprüfung in Physik nicht zentral vorgegeben wird, bleibt es dem Lehrer überlassen, ob er ein Experiment einbaut oder nicht.
Mündliche Reifeprüfung
Auch für die Durchführung der mündliche Reifeprüfung gab es neue Regelungen: „Im Rahmen der mündlichen Teilprüfung ist jeder Prüfungskandidatin und jedem Prüfungskandidaten im gewählten Themenbereich eine kompetenzorientierte Aufgabenstellung, welche in voneinander unabhängige Aufgaben mit Anforderungen in den Bereichen der Reproduktions- und Transferleistungen sowie der Reflexion und Problemlösung gegliedert sein kann, schriftlich vorzulegen ([2], S. 12). Der Begriff „kompetenzorientiert wird dabei nicht näher beschrieben, sondern im Leitfaden „Die kompetenzorientierte Reifeprüfung aus Physik [3] erläutert. Dabei werden drei Handlungskompetenzen definiert:
  • Wissen organisieren,
  • Erkenntnisse gewinnen und
  • Schlüsse ziehen.
Unter Erkenntnisse gewinnen heißt es: „Ich kann zu Fragestellungen eine passende Untersuchung oder ein Experiment planen, durchführen, und protokollieren. ([3], S. 10) Dies impliziert den Einsatz von Experimenten bei der mündlichen Reifeprüfung.
Experimente in der Reifeprüfung: praktische Durchführung
Die schriftliche Reifeprüfung in Physik wird in Österreich nicht zentral vorgegeben (s.o.). Dadurch entfallen auch alle Probleme aufgrund zentraler experimenteller Aufgabenstellungen (s. dazu [4]). Bei zentralen Aufgaben müssen nämlich am Prüfungstag für jeden Schüler die Experimentiermaterialien für Versuche, die man vorher nicht kennt, zur Verfügung gestellt werden. Dafür kann die Schule entweder standardisierte Materialsammlungen ankaufen oder die notwendigen Materialien werden mit der Aufgabenstellung verschickt. Es bleibt jedoch das Problem der Übungsmöglichkeiten für die Schülerinnen und Schüler.
Bei der neuen mündlichen Matura tritt jedoch ein anderes Problem auf: Das Gesetz schreibt vor, dass der Schüler die Frage zieht. Dafür erstellt der Lehrer einen Pool von je nach Schultyp 36 bis 48 Fragen. Mit den Fragen müssen auch die Materialien für alle enthaltenen Experimente so vorbereitet werden, dass sie unmittelbar nach der Ziehung, am Beginn der Vorbereitungszeit bereitstehen. Bei zehn Experimenten im Pool wird das sehr aufwendig.
Für beide Probleme gibt es verschiedene Lösungen:
  • Man kann auf Simulationen und...

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