Schülervorstellungen

Schülervorstellungen

Was ich am Physikunterricht wirklich schätze, sind die spannenden Fehlvorstellungen bei Schülern. Denn natürlich bin ich selbst auch nicht frei davon. Was ist zum Beispiel Strom? Wie kann man sich Spannung und Stromstärke vorstellen? Aus der Schule (und zahlreichen Büchern) habe ich die Vorstellung, dass Strom (also Elektronen) kleine gelbe Kügelchen sind, die durch die Leitung rasen. Eine Modellvorstellung natürlich. Aber eine, die sich festgesetzt hat. Herausfordernd ist es, im Unterricht Modelle zu benutzen, die gleichzeitig intuitiv verständlich sind – aber auch nicht zu weiteren Fehlvorstellungen führen.

imageZum Thema Spannung und Stromstärke habe ich in Martin Kramers Buch “Physik als Abenteuer” eine Anregung gefunden, die ich heute unbedingt ausprobieren musste. Sehr zum Leidwesen meiner 10er, die mir entgeistert durch die Stunde folgten.
Kramer ist Theaterpädagoge und setzt oft die Schüler selbst als Modelle ein – und das klingt stellenweise so skurril, dass ich das unbedingt ausprobieren musste. Im Verlauf der Stunde wurde ich, wurden alle Schüler zu Elektronen. Eine leichte Spannung ist vorhanden, wenn die Elektronen auf den Stühlen stehen – eine höhere Spannung, wenn sie auf den Tischen stehen. Doppelt so hoher Tisch –> doppelt so hohe Spannung (und doppelt so hohe Leistung). Die Stromstärke lässt sich in diesem Modell leicht als die Anzahl der Schüler/Elektronen auf einem Tisch darstellen. Doppelt so viele Schüler –> doppelt so hohe Stromstärke (und doppelt so hohe Leistung – womit man auf P=U*I stößt).

Und gerade in dem Moment, als mein halber Physikkurs auf den Tischen steht und eine imaginäre Glühbirne zum Leuchten bringt, während ich auf dem Lehrerpult stehe und dirigiere und gerade als ich zu glauben beginne, der ein oder andere Schüler könnte eine konkrete Vorstellung von ‘Spannung’ und ‘Stromstärke’ gewinnen, öffnet sich die Tür.
Ein Kollege guckt rein. Legt die Stirn in Falten. Grinst und geht wieder.
Hach”, wird er gedacht haben, “diese Physiker.

Nächste Woche werde ich dann endlich wieder meine zwei Lieblingsversuche durchführen: Stellvertretend für einen menschlichen Körper werde ich eine Wurst an die Steckdose  “anschließen” um die Gefahren des elektrischen Stroms zu verdeutlichen – zu sehen hier. Und die Schüler werden einen kleinen Bruchteil der Steckdosen-Spannung von 230V am eigenen Körper erleben. Das wird für den ein oder anderen womöglich etwas schmerzhaft – aber schließlich soll Schule auch was beibringen, nicht? Smiley mit geöffnetem Mund

11 Replies to “Schülervorstellungen”

  1. Hach,
    warum hatte ich früher nicht bei Dir Physikunterricht? Wir haben damals in den ganzen Jahren Physikunterricht genau einen Versuch gemacht, mit so einem komischen Luftkissen. Was der verdeutlichen sollte, weiß ich schon nicht mehr…

  2. Die Wurst hat ordentlich gezischt! Klasse Versuch. Unbedingt Schutzbrillen aufsetzen lassen dann wirds noch interessanter.
    Die Geschichte mit dem Geld im Wasserbecken aber unterlassen. Das steht da zwar im Buch ist aber bei der vorgeschlagenen Spannung absolut verboten! Frag mal euren Sicherheitsbeauftragten.

    1. Inwiefern?
      Laut RISU muss ich unter der „berührungsgefährlichen“ Spannung von 25V bleiben. Habe den Versuch in der Vergangenheit schon gemacht und der war für die Schüler sehr eindrucksvoll.

      (Bei der Wurst lasse ich alle Schüler einen sehr, sehr großen Sicherheitsabstand von mehreren Metern einnehmen.)

  3. Witzig! Ich habe mich auch gerade mit den Büchern von Kramer eingedeckt und befinde mich auf ähnlichen Pfaden. Z.B.: Schüler sind die Elementarmagneten und richten sich entlang der Feldinien auf dem Schulhof zu einem Stabmagneten aus.
    Oder meine siebte Klasse: Sie machen vielleicht die größte (?) Achsenspiegelung auf dem Pausenhof. Usw. usw.

  4. „Doppelt so hoher Tisch –> doppelt so hohe Leistung“ Das Wort Leistung (Watt) verwirrt mich hier irgendwie. Müsste es nicht „doppelt so hohe Spannung (Volt)“ heißen?

    Genauso wie „Doppelt so viele Schüler –> doppelt so hohe Leistung“ eigentlich „doppelt so hoher Strom (Ampere)“ sein müsste?

    1. Ich habe mich reichlich dämlich ausgedrückt.
      Spannung/Ladung sind proportional zur Leistung – so kann man schön auf die Formel P = U*I kommen. Im Lauf des Schreibens habe ich diese Vertiefung weggelassen, aber die ‚Leistung‘ ist irgendwie dringeblieben. Danke für den Hinweis.

  5. hm… Ich habe keine Ahnung von Physik (Ich weiß nur noch das, was wichtig für den Alltag ist) Ich hatte das letzte mal wirklich Physik in der 10 Klasse Hauptschule und in der 11 Klasse meines Fachabigangs in Chemie. und hatte am Ende der 11 eine vier auf dem Zeugnis. (Als es dann um Ester, Säuren, Alkohole… usw ging zum glück ne zwei)
    woran ich mich aus dem Physikunterricht erinnere ist, dass wir uns gegenseitig an die Hand genommen haben und selbst Strom an eine Glühbirne geleitet haben, oder mit einem Handbetriebenen Dynamo gearbeitet haben.

  6. Servus,
    ich bin irgendwann durch reinen Zufall über diesen Blog gestolpert und muss sagen, dass ich den wirklich sehr interessant finde, obwohl ich mit dem Schulwesen nichts (mehr) zu tun habe.
    Dieses Beispiel scheint mir aber eher verwirrend, wenn nicht gar falsch zu sein. Strom fließt ja und kann auch nur „in Aktion“ gemessen werden, im Gegensatz zur Spannung. Die Spannung haut im Modell hin, nicht aber der Strom. Die Anzahl der Schüler auf dem Tisch ist imho die verfügbare Kapazität. Den Strom könnte man, so denke ich, durch herunterspringende Schüler modellieren. Ein Schüler = geringer Strom, zwei Schüler gleichzeitig = hoher Strom.

    Wie gesagt, sicher bin ich mir nicht..

    Dann passt P=U*I auch wieder zur allgemeinen Gleichung: Leistung = Kraft (Anzahl der Schüler) * Weg (Stuhl -> Boden)

    1. Hallo,
      Zunächst einmal ist ein Modell immer vereinfachend – also fehlerhaft. Ein Elektron ist ja bspw. nicht wirklich ein Teilchen.
      In der genannten Situation ging es entsprechend nicht um `Strom` sondern um eine Vorstellung von Spannung und Stromstärke.
      Und bei der Leistung entsprechend nicht um die mechanische, sondern die elektrische Leistung, dem Prpdukt aus Spannung und Stromstärke.

      Tatsächlich wurde der „Verbrauch“ des Stroms durch herunterspringen vom Tisch/Stuhl dargestellt. 🙂

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