Wozu überhaupt Experimente?
Es gibt Beobachtungen, die
man sich nur schwer erklären kann. Insbesondere kann man oft
Ursache und Wirkung zu wenig voneinander unterscheiden. Um dies
zu klären oder zu erklären erfindet man Experimente.
Zwei
Beispiele problembeladener Beobachtungen:
- Warum behält
ein Kreisel die Richtung seiner Drehachse solange bei, als er sich
schnell bewegt?
- Warum bildet das abfließende Wasser im
Waschbecken auf der Nordhalbkugel einen nach links drehenden Strudel?
Wie
ist etwas entstanden? Warum wirkt etwas gerade so? Warum ist eine
Wirkung so stark? Ist ein erkannter Zusammenhang allgemeingültig
oder handelt es sich nur um ein Zufallsergebnis.
AmAnfang eines Experiments
steht eine klare Aufgabenstellung. Meist in Form einer Frage oder
in Form einer Behauptung. Dazu ist ein geeignetes Messprotokoll
zu erstellen oder, falls bereits vorhanden, auszuwählen. Je
nach Fragestellung unterscheiden wir 5 wesentliche Gruppen von Experimenten:
a)
Physikalische Experimente, z.B. Eichung von Messinstrumenten, Bestimmung
der Luftfeuchte
b) Chemische Experimente, z.B. Wasseranalysen
c)
Naturkundliche Experimente, z.B. Messreihen im Gelände oder
Versuche mit Sandkasten oder Geräten im Klassenzimmer
d)
Psychologische Experimente, z.B. Meinungsumfragen oder optische
Täuschungen
e) Digitale Experimente, z.B. Erstellung von
Kompositen, Klassifikationen, multitemporalen Animationen
Was gehört zu einem
Experiment?
1. Aufgabenformulierung:
Hypothese oder Fragestellung (je präziser umso
besser)
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2. Ein Messprotokoll
mit:
a) Beschreibung des Messinstruments (Fragebogen,
Thermometer, ...)
b) Nennung des Messverfahrens (Was wird gemessen? Z.B. Temperatur
als Wärmestrahlung, als Molekularbewegung, als Ausdehnung eines
festen, flüssigen oder gasförmigen Körpers)
c)
Skalierung des Messgeräts (Einheiten, Genauigkeit, Kalibrierung)
d)
Ansprüche an den Messort (Wo darf gemessen werden?
Besonderheiten
der Umgebung)
e) Nennung des Messbereichs (Wann darf nicht mehr
gemessen
werden?)
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3.
Durchführung des Experiments, Kontrollgruppe nicht
vergessen!
4. Dokumentation der Ergebnisse (mit Diagramm)
5.
Überprüfung der Aufgabenstellung mit kurzem
Prüfbericht
6. Evaluation der Ergebnisse und
des Messprotokolls
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