Projekt

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Die Projekte sollen komplexere Fragestellungen enthalten, zu deren Bearbeitung Wissen verschiedener Fächer und/oder Jahrgangsstufen benötigt wird.

Ideen dafür:

  • Die englischsprachige Seite How Everything Works könnte eine Menge Ideen für Projekte im Umfeld "Physik" liefern.

Wärmeaugen Mit Infrarotthermometern kann man Experimente zur Wärmestrahlung durchführen (Biologie: manche Schlangen haben "Wärmeaugen", die Grubenorgane, Physik: Wärmelehre). Manchmal kann man Wärme auch ohne Messgeräte direkt sehen: Im Winter findet man manchmal schneefreie Stellen dort, wo der Boden beheizt wird (Abwasser, Fernwärmeleitungen, ??), im Sommer flimmern z.B. über heißem Asphalt.

Ohmsches Gesetz Dieses Gesetz ist Stoff des Physikunterrichts an Gymnasien. Mit wenigen Bauteilen (Drehwiderstand, einige feste Widerstände, Batterie, einer Experimentierplatte, etwas Draht, sowie ein oder zwei Multimetern) kann man eine Anordnung aufbauen, mit der man es selbst untersuchen kann. Wie das geht, würde genau beschrieben.

Fahrradphysik Je nach Niveau physikalischen und mathematischen Wissens kann man eine Vielzahl von Fragestellungen behandeln. Beispiele: "Der Tacho des Fahrrads zeigt xxx km/h, ich fahre auf eine Rampe der Höhe yyy cm zu. Werde ich oben auf der Rampe ankommen, ohne treten zu müssen? Wie schnell bin ich, wenn ich die Rampe herunterrolle?" (Unterrichtsthema: Potentielle und kinetische Energie).

Über diese Themen, speziell auch zu Fliehkraft, sollte man den Schülern vielleicht nicht zu viel erklären, sonst machen sie damit Unsinn, wie das Video "Hydro Train" zeigt :-) - Wie schnell war der in den Video gezeigte Zug ungefähr? Reicht die Geschwindigkeit für das, was man da sieht? Der Film endet mit dem Logo der Firma "Norsk Hydro". Geschichtsunterricht: In dieser Firma haben sich im Zweiten Weltkrieg Ereignisse abgespielt, die das Schicksal Deutschlands erheblich beeinflusst haben. Deutschunterricht: Medienkompetenz, Marketing?

Wie schnell werde ich, wenn ich einen Berg mit einem Gefälle x hinunterfahre, ohne zu treten? Welcher Leistung entspricht das? Wie ändern sich diese Verhältnisse bei Gegenwind/Rückenwind? (Unterrichtsthema: Luftwiderstand, potentielle Energie)

Apropos Rückenwind: Auf verschiedenen Videos (z.B. da, da und da) kann man Fahrzeuge wie "Blackbird" von "Thin Air Designs" sehen, die von Wind angetrieben werden und diesen überholen. Prinzip: Die Räder treiben einen Propeller an, der wiederum das Fahrzeug anschiebt. Klingt nach Perpetuum Mobile? Oder doch nicht? Sind die Videos echt oder nicht? Bei den FAQs findet man eine Erklärung auf Englisch (explanation by equations), und auf der Seite http://www.fasterthanthewind.org/ gibts zusätzliche Infos dazu. Auch die Wikipedia hat einen Eintrag zu dem Thema. (Unterrichtsthemen: Luftwiderstand, Energieerhaltung)

Luftfeuchtigkeit Luftentfeuchter. Warum verwendet man diese Geräte? Wie funktionieren sie? Was kostet der Einsatz? (Unterrichtsthema: Physik: Wärmelehre, Energie, ev. Biologie: Schimmel, ev. Chemie, weil es auch chemisch wirkende Luftentfeuchter gibt)

Was kosten gewaschene Socken? Mit Energiemessgerät kann man den Stromverbrauch von Waschmaschinen und Wäschetrocknern messen. Das kann man mit anderen Kostenfaktoren (Waschpulver, Abschreibung) auf einzelne Socken umrechnen. (Unterrichtsthema: Lineare Zuordnungen, Dreisatz)

Wie lange hält eine Thermoskanne warm? Mit geeigneten Thermometern misst man in Abständen die Temperatur in einer Thermoskanne. (Unterrichtsthema: Physik: Wärmelehre, Mathematik: Eigenschaften von Exponentialfunktionen).

Einkommensteuertarif Im §32a des Einkommensteuergesetzes ist der Einkommensteuertarif (vgl. Wikipedia Einkommensteuertarif und Einkommensteuer (Deutschland)) angegeben. Wenn im Mathematikunterricht abschnittsweise definierte Funktionen durchgenommen werden, wäre das ein praktisch relevantes Beispiel für derartige Funktionen. Unklar: Abschnittsweise definierte Funktionen wurden in Bayern beim G9 durchgenommen, scheinen aber im Lehrplan des G8 nicht mehr vorzukommen.

Faire Rente Mit den mathematischen Mitteln, welche in der 9. oder 10. Jahrgangsstufe Mathematik zur Verfügung stehen sollten, wird versucht, einen Korrekturfaktor für die Rentenberechnung zu ermitteln. Der soll die Wirkungen einkommensabhängiger Unterschiede in der Lebenserwartung ausgleichen: Wegen ihrer höheren Lebenserwartung erhalten wohlhabendere Personen im Verlauf ihres Lebens für gleiche Rentenbeiträge in der Regel mehr Geld als solche mit weniger Einkommen.

Hartz-VI-Millionär Einige Zusammenhänge zwischen Zinseinkommen, Inflation und Steuern, die man mit Mitteln der Schulmathematik nachvollziehen kann.

Beispiele Linearität Proportionalität Praktische Beispiele für lineare Zusammenhänge und Proportionalität.