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Widerstände als Sensoren

Schaltungen von Widerständen am Beispiel von Sensoren – ein anwendungsorientierter Zugang zur Maschenregel

Zeitbedarf:

4 bis 6 Stunden im arbeitsteiligen Unterricht

Zielsetzung des Unterrichtsbaustein:

Die Behandlung von Widerstandsschaltungen ist bei Lehrenden und Lernenden gleichermaßen unbeliebt. Mit dem hier vorgestellten Material soll ein anwendungsbezogener Zugang zur Behandlung der Reihenschaltung bzw. der Maschenregel beschrieben werden. Ausgehend von einfachen Anwendungen aus dem Alltag werden im arbeitsteilgen Verfahren verschiedene Schaltungen untersucht und mit Hilfe der im Beispiel „Spannungsmodell“ beschriebenen geometrischen Darstellung modelliert.

Durch die arbeitsteilige Anlage sind die Beiträge der einzelnen Gruppen einerseits authentisch, andererseits entsteht die Notwendigkeit, über Arbeitsergebnisse vor der Lerngruppe vorzutragen. Dadurch werden neben inhaltsbezogenen Kompetenzen auch solche aus den Bereichen Kommunikation und Dokumentation gefordert und gefördert.

Sowohl Inhalt als auch gewählte Methode sind in späteren Jahrgängen ausbau- und anschlussfähig.

Teilaufgaben beziehen sich bei der Deutung der Sachverhalte auf die Verwendung dynamischer Geometriedateien zu Reihenschaltungen. Die erforderlichen Kenntisse können z.B. in der Einheit „Spannungsmodell“ erworben werden:

 

Eine Übersicht über alle beschriebenen Sensoranwendungen finden Sie in der rechten Spalte.

Aufgaben:

Zu insgesamt 8 möglichen Anwendungen werden Aufgabenstellungen, Lehrermaterialien und dynamische Geometriedateien bereitgestellt. Die Experimentieranordnungen kann man mit Geräten aus den Sammlungen realisieren oder auch aus elektronischen Bauteilen konfektionieren. Je nach Wahl müssen die Experimentiergeräte vor dem Unterricht angefertigt werden.

Ausgearbeitete Arbeitsblätter unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades sowie Erläuterungen für Lehrkräfte liegen vor:

Dehnungsmess_S.pdf Dehnungsmess_L.pdf   Dehnungsmess_L_quant.pdf
Drehwinkel_S.pdf Drehwinkel_L.pdf
Einbruch_S.pdf Einbruch_L.pdf
Lichtsensor_S.pdf Lichtsensor_L.pdf
Position_S.pdf Position_L.pdf
Temperatur_S.pdf Temperatur_L.pdf
Waage_S.pdf Waage_L.pdf
Wasserstand_S.pdf Wasserstand_L.pdf

Skizzen gibt es Beruhrung_L.pdf und WienBrucke_L.pdf

 

KURT GEHRMANN, 2014

Quelle

Diese Handreichungen wurden zur Verfügung gestellt von Kurt Gehrmann

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