Der sächsische Lehrplan setzt die Elektrizitätslehre in der siebten Jahrgangsstufe an. Ziel ist hier die klare Definition und Unterscheidung von Stromstärke und Spannung durch die Schüler . Sie sollen in der Lage sein, beide Größen in Reihen- und Parallelschaltungen miteinander richtig ins Verhältnis zu setzen . Nebenbei üben die Schüler das Aufbauen von Stromkreisen und das Messen mit Spannungsmesser und Amperemeter.
Die Elektrizitätslehre wird von den meisten Lehrern1 als aufwendiges Themengebiet angesehen. Die Phänomene hier können nur noch Bedingt durch Erkenntnisse aus der Mechanik erklärt werden. Die Spannung stellt in ihrer Veranschaulichung eine besondere Schwierigkeit dar. In den Fachkreisen der Physikdidaktik kursieren deswegen verschiedene Konzepte und Modelle zur Lösung dieses Problems. Bei der umfangreichen Untersuchung möglicher Herangehensweisen werden vorwiegend fehlerbehaftete Schülervorstellungen fokussiert, die nicht selten aus dem Alltag heraus entstehen.
Da die erste Erarbeitungsphase in der siebten Klasse erfolgt, beschränkt sich die Auseinandersetzung mit den Vermittlungsansätzen auf eben diese Altersstufe. Die Thematisierung von Spannung in der Oberstufe soll wenn überhaupt nur tangiert werden, um mögliche Fortführungen in höheren Klassen zu erläutern.
Die Erarbeitung einer Reihe von Schüleransichten aus dem Gebiet der Elektrodynamik wird als Erstes in Angriff genommen. Im weiteren Verlauf werden drei unterschiedliche Modelle und Vorgehensweisen präsentiert und analysiert. Der Vollständigkeit wegen werden auch Anschauungen und Analogien zur Stromstärke erwähnt, denn diese steht in direkter Proportionalität zur Spannung und ist deswegen zum Verständnis an manchen Stellen unerlässlich. Im letzten Teil werden Alltagsphänomene, bei denen Spannung eine wichtige Rolle spielt, angesprochen.
Inhaltsverzeichnis
- 1.) Elektrizitätslehre im Unterricht
- 2.) Allgemeine Schülervorstellungen
- 3.) Konzepte und Ansätze zur Veranschaulichung von Spannung.
- 3.1. Experimenteller Einstieg.….…........
- 3.2. Wasserkreislaufanalogie.......
- 3.3. Höhenanalogie – Das Stäbchenmodell..\n
- 4.) Spannung im Alltag – Verknüpfung von Theorie und Praxis..............
- 5) Einsatz im Unterricht.
- 6) Literaturverzeichnis.
- 7) Anhang.....
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung von geeigneten Konzepten zur Veranschaulichung des Begriffs der Spannung im Physikunterricht der siebten Klasse. Insbesondere werden fehlerhafte Schülervorstellungen zum Thema Elektrizitätslehre beleuchtet und verschiedene Ansätze zur Korrektur dieser Vorstellungen vorgestellt und analysiert.
- Schülervorstellungen zum Thema Elektrizitätslehre
- Veranschaulichung von Spannung im Unterricht
- Experimenteller Einstieg in das Thema Spannung
- Wasserkreislaufanalogie zur Veranschaulichung von Spannung
- Höhenanalogie und das Stäbchenmodell
Zusammenfassung der Kapitel
1.) Elektrizitätslehre im Unterricht
Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Bedeutung der Elektrizitätslehre im Physikunterricht der siebten Klasse. Es werden die Inhalte des sächsischen Lehrplans zur Elektrizitätslehre vorgestellt und die Schwierigkeiten bei der Vermittlung des Begriffs der Spannung herausgestellt.
2.) Allgemeine Schülervorstellungen
Hier werden häufige fehlerhafte Schülervorstellungen zum Thema Elektrizitätslehre beleuchtet. Die Analyse umfasst Missverständnisse hinsichtlich Stromkreisvorstellung, Spannung und Stromstärke, Energieverbrauch sowie die Bedeutung von Widerständen in Stromkreisen.
3.) Konzepte und Ansätze zur Veranschaulichung von Spannung
Dieses Kapitel präsentiert und analysiert drei verschiedene Konzepte zur Veranschaulichung von Spannung im Physikunterricht. Neben einem experimentellen Einstieg werden die Wasserkreislaufanalogie und das Stäbchenmodell als Beispiele für die Veranschaulichung des Spannungskonzepts vorgestellt.
Schlüsselwörter
Elektrizitätslehre, Spannung, Stromstärke, Schülervorstellungen, Veranschaulichung, Wasserkreislaufanalogie, Höhenanalogie, Stäbchenmodell, experimenteller Einstieg, didaktische Modelle, Unterrichtskonzepte, Physikdidaktik.
- Quote paper
- Felix Eibenstein (Author), 2010, Was den Strom antreibt: Zur Veranschaulichung von elektrischer Spannung im Unterricht, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/181453
