Physik 5

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Mittels Quizfragen etwas über Physik lernen? Das geht doch nicht. – Geht doch! Der brandneue eSquirrel-Kurs Physik 5 beweist es. Denn neben Aufgaben, die dem Wiederholen und Festigen von definitorischen Grundlagen gewidmet sind, gibt es vor allem viele anwendungsorientiere Aufgabenstellungen, die SchülerInnen dabei helfen, ihre Kompetenzen zu erweitern. So können die Lernenden beispielsweise üben, Daten zu ordnen und zu vergleichen, oder Abhängigkeiten festzustellen. Der Erkenntnisgewinn über physikalische Vorgänge und Phänomene in der Natur steht klar im Vordergrund. Letztendlich kann das Lernen mit der App die SchülerInnen dazu befähigen, Daten und Vorgänge physikalisch zu bewerten und Schlüsse daraus zu ziehen. Spielerisch und dennoch herausfordernd erhebt der Kurs Physik 5 den Anspruch, SchülerInnen im Sinne der Kompetenzorientierung beim Lernen zu unterstützen und ihr Interesse für Physik durch viele spannende Fakten zu erweitern.

Über 500 Fragen mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad sind in 78 Quests verpackt um den Inhalt zu festigen und (er)lernen.

Füttere das Eichhörnchen mit über 800 Nüssen und erlebe eine spannende Reise vom Urknall bis ans Ende des Universums!
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Die Inhalte (lehrplankonform, orientiert am Lehrplan Physik für die 5. Klasse der AHS Oberstufe mit mehr als sieben Wochenstunden) sehen wie folgt aus:

Größenordnung:

• SI Einheiten, Präfixe und Gleitkommadarstellung
• Naturwissenschaftliche Methoden (Experiment, Hypothese, Theorie, Modelle, falsifizieren, induzieren und deduzieren), Messen und Messfehler (systematische und statistische Fehler)
• Mikrokosmos (Aufbau der Materie, von Quarks zu Moleküle)
• Makrokosmos (Von Aristoteles zu Newton, Keplersche Gesetze, Das Sonnensystem, Die Galaxie (Milchstraße), Bis an die Grenzen des Universums)

Mechanik

• Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung
• Kraft und die 4 Newtonschen Gesetze
• Kräfte (Gewichtskraft, Gravitationskraft, Luftwiderstandskraft, Reibungskraft, Federkraft, Auftriebskraft)
• Kreisbewegungen (Grundlagen, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Zentripetalkraft)

Thermodynamik

• Systeme (offene, geschlossene und abgeschlossene (isolierte))
• Temperatur (Grad Celsius, Kelvin, Fahrenheit)
• Energie (äußere und innere Energie, kinetische Energie, potentielle Energie der Lage und des Zustands, thermische Energie, Bindungsenergie, chemische Energie, Kernenergie)
• Arbeit, Wärme
• Wärmeübertragung (Wärmeleitung, Wärmeströmung (Konvektion), Wärmestrahlung) thermische Ausdehnung
• Leistung (vor allem im Zusammenhang mit Kraft, Arbeit)
• Zustandsgrößen
• Energieerhaltung
• Entropie (geordnete und ungeordnete Bewegungen, reversible und irreversible Prozesse)
• Hauptsätze der Thermodynamik (0. bis 3. Hauptsatz)
• Gasgesetze (thermische Zustandsgleichung, Gesetze von Charles, Boyle-Mariotte, Gay-Lussac und Avogadro
• Aggregatzustand (Phasenübergänge, Phasendiagramme, latente Wärme)
• Wirkungsgrad

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Der Beitrag Physik 5 – AHS erschien zuerst auf eSquirrel.

Man möchte meinen, gute und didaktisch sinnvolle Fragen zu schreiben ist das Einfachste der Welt. – Ist es aber nicht. Einfache Fragen schreiben kann zugegeben jeder: Wo ist Norden? Wie ist ein Essay aufgebaut? Welche Wirtschaftssektoren gibt es? etc. etc. Fragen aber so zu formulieren, dass SchülerInnen etwas dabei lernen und LehrerInnen die Antworten auf einen Blick als richtig oder falsch erkennen, das ist dann oftmals schwieriger als es zu Beginn aussieht. Hier also ein paar Basics für eine gute Frage:

Wie formuliere ich eine gute Frage?

Am einfachsten ist es oft, die Frage über die Antwort zu finden:

1.    Beginne beim Erstellen einer Frage nicht mit der Frage selbst, sondern mit der Antwort. Stelle dir selbst die Frage: Welche Antwort soll die richtige sein? bzw. Welche Antwort ist entscheidend, um zu sehen, dass die Lernenden den Stoff verstanden haben?
2.    Ist dir einmal klar, welche Antwort die richtige sein soll, ist es viel einfacher die Frage zu formulieren. Stelle dir selbst die Frage: Welche Frage muss ich stellen, damit nur diese Antwort zutreffend ist?

Die präzise Formulierung ist der Schlüssel zum Erfolg. Alle, die in ihrem Leben schon einmal unterrichtet und auch getestet haben, kennen die Situation: Beim Verbessern eines Tests stellt man fest, dass eine gestellte Frage so unpräzise und schwammig formuliert war, dass viel zu viele Antwortmöglichkeiten richtig sind bzw. dass es außerordentlich schwierig ist zu differenzieren, welche Antworten als richtig und welche als falsch gezählt werden sollen. Der Lerneffekt für die Lernenden und die Erkenntnis über den Wissensstand für die Lehrenden ist minimal. Je präziser die Frage formuliert ist, desto besser.

Wie erhöhe ich den Lerneffekt durch gute falsche Antworten?

Hast du eine präzise Frage zur gewünschten Antwort formuliert, ist schon einmal viel erreicht. Gerade am Beginn eines Lernprozesses kann es für Lernende überaus hilfreich sein, geschlossene Fragen (mit fixen Antwortmöglichkeiten) zu stellen. Stichwort: Multiple-Choice-Fragen.

Der positive Lerneffekt tritt dadurch ein, dass sich die Lernenden nicht nur mit der richtigen Antwort beschäftigen, sondern auch mit den anderen Antwortmöglichkeiten auseinandersetzen müssen. Deren Bedeutung muss im Kontext der Frage abgewogen und dann ausgeschlossen werden. So werden im Gedächtnis der Lernenden nicht nur Informationen zu einem Begriff, sondern gleich zu mehreren Begriffen abgerufen und der Lerneffekt dadurch verstärkt – vorausgesetzt, die falschen Antworten wurden gut gewählt!

Der positive Nebeneffekt für uns Prüfende ist der, dass die Korrektur noch zeiteffizienter wird. Der negative Nebeneffekt ist der, dass mehr Aufwand in die Erstellung der Frage fließen muss, damit sie weiterhin didaktisch sinnvoll bleibt. Die Schwierigkeit liegt in der Auswahl der Distraktoren (i.e. falsche Antworten). Allzu oft zerstört eine unbedachte Auswahl der Distraktoren eine ursprünglich didaktisch gute Frage. Ein Beispiel:

Wie heißt die Hauptstadt Australiens?

1. a)   Canberra
2. b)   Mosssskau
3. c)   Mexico City
4. d)   Amazonas

Die in diesem Beispiel gewählten Distraktoren sind in vielerlei Hinsicht schlecht gewählt. Gemein ist ihnen, dass sie viel zu offensichtlich falsch sind. Der Lerneffekt wird in diesem Fall gering bleiben.

Damit Distraktoren effektiv sind und den Lerneffekt erhöhen, müssen sie plausibel sein. Idealerweise verwendet man Begriffe, die eine häufige Fehlerquelle zur Frage darstellen. Naheliegend, dass in diesem Fall der Distraktor „Sidney“ eine sehr gute Wahl gewesen wäre.

Später kann der Lernerfolg noch weiter erhöht werden, indem einerseits die Distraktoren einer Frage die richtige Antwort zu einer anderen Frage darstellen (Stichwort Schlüsselreize vermeiden) und andererseits, indem dieselbe Frage als offene Frage (also ohne vorgegebene Antwortmöglichkeiten) gestellt wird.

Wenn Sie mehr über häufige Fehlerquellen bei der Erstellung von Fragen wissen wollen, lesen Sie sich unseren Leitfaden für AutorInnen – 1.0 durch. Dort werden einige Beispiele für ungeschickt formulierte Fragen und Tipps zu deren Verbesserung beschrieben.

Der Beitrag Fragen schreiben kann doch jeder. – Stimmt nicht! erschien zuerst auf eSquirrel.

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Ein Moment, den ich nie vergessen werde

von Markus Krug, Autor der eSquirrel-Serie Physik
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Ein Moment, den ich nie vergessen werde: 
20.10.1982 – 3. Unterrichtsstunde der 4d im Physiksaal.
Mein Lehrer zieht sein Notenbüchlein hervor, blättert aufmerksam darin. Absolute, betroffene Stille herrscht in der Klasse. 
Manchmal blickt er kurz auf und fixiert einen Schüler, um dann sogleich wieder seinen Blick in sein schwarzes kleines Buch zu versenken. 
Plötzlich, ohne jegliche Vorwarnung ertönt seine Stimme: „Krug Markus – komm heraus.“ 
Mein Herz rutscht in die Hose, ich werde blass obwohl ich gelernt, also im Buch mir das Kapitel angesehen bzw. schnell durchgeblättert habe…. 
Was wird er fragen, werde ich mich blamieren, werden die anderen lachen? 
Nicht noch ein weiterer Fünfer, viele Gedanken im Kopf, aber keiner hat was mit dem Elektromagnetismus zu tun. Hilfe….
 “Was weißt aus der letzten Stunde – Stichwort Oersted-Versuch?“ die Fragestellung meines Lehrers reißt mich aus meinen panischen Gedanken. Wie weggeblasen mein Wissen, meine Mitschüler beobachten mich – ich kann es förmlich spüren. Einige Schüler (es sind immer dieselben) heben voller Wissen ihre Hand, willig die Frage zu beantworten. Auch der Lehrer hat bereits nach wenigen Sekunden keinen Zweifel, dass ich nicht vorbereitet bin. Dabei habe ich nichts Falsches gesagt. 
Stumm schüttle ich den mittlerweile roten, kleinen Kopf und versinke im Erdboden. 
Die Prüfung ist beendet. Fünf – setzen. 
Seltsam, dabei interessiert mich das Fach sehr. Aber das will mir keiner glauben, schon gar nicht mein Lehrer, auch nicht meine Eltern.

35 Jahre später…auf den Tag und Stunde genau
Ein Moment, den ich nie vergessen werde: 
20.10.2017, 3. Unterrichtsstunde der 4d im Physiksaal. 
Meine Schüler nehmen in aller Ruhe ihr Smartphone heraus und starten eSquirrel für die erste digitale Überprüfung. Die Überprüfungsfragen wurden bereits freigeschalten, es wurde im Vorfeld schon fleißig im Übungspool freiwillig trainiert.
 Die Kids arbeiten die Fragen in aller Stille sichtlich stressfrei durch, manche haben ein Lächeln auf den Lippen. 
Wer fertig ist, schließt die App und schaltet sein Smartphone aus. 
Nach 5 Minuten sind alle Schüler überprüft.
 Die Ergebnisse muss ich in kein schwarzes Buch notieren. 
Ich schau sie mir am Nachmittag bei einem Kaffee an. 
Wobei ich mir sicher bin, dass viele Kids gute Leistungen erbracht haben, ich lächle – ich erinnere mich an früher. 
Ein paar wenige müssen nachlernen und nochmals die Fragen beantworten. 
Wie oft? Bis sie es verstanden und richtig gelöst haben. 

Genau aus diesem Grund habe ich als NMS – Physiklehrer die Idee gehabt, physikalische Lerninhalte zu digitalisieren und Schülern zur Verfügung zu stellen. Vor 12 Jahren noch mit einer kleinen, sehr einfachen Webseite. Heute mit Hilfe von eSquirrel professionell aufbereitet, mit über 1600 Fragen und Information zu den physikalischen Grundlagen der Unterstufe.
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Alle Inhalte des Lehrplans und vieles mehr wurden dabei berücksichtigt, vom Stromkreis bis zum Kraftwerk, vom Magnetismus bis zur Kernkraft. Neues Wissen, altes Wissen neu überdacht – mit Witz und Hirn neu formuliert. Einige Ideen von anderen Kollegen und Schüler wurden mitverpackt, neue Fragen und Informationen kommen laufend dazu.
 Eine Informationslernplattform ist in Planung.
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Es sind nicht nur Fragen, sondern auch ganz viele Zusatzinformationen zu den einzelnen Kapiteln verpackt. Im spielerischen Lernen werden diese mit aufgenommen. In vielen Fragen stecken Querverbindungen zu anderen Lerngegenständen.
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Der Angstgegenstand Physik kann trainiert und gelernt werden, es gibt keine Ausreden mehr für Schüler. Fehler machen gehört einfach dazu.
 Selbständiges, entdeckendes Lernen wird leicht gemacht. Schüler/innen müssen genau lesen.
 Trainieren, Prüfen und sich gegenseitig fordern (ab Frühjahr 2018) – alles ist möglich. 
Diese Fragen sind auch die ideale Beschäftigung für nicht fachsupplierte Unterrichtsstunden, am eigenen Smartphone oder Schultablet. Ganz ohne Vorbereitung lernen die Kids dazu.

Fazit: Schüler können jederzeit die Fragen trainieren, auch ohne Internet. Sind einmal die Fragen geladen, können sie jederzeit trainiert werden. Fehler sind erlaubt, aus Fehlern lernt man. Lernen macht Spaß. Besprochene Inhalte werden gezielt wiederholt, man kann sich aber auch auf den kommenden Unterricht vorbereiten. Ähnlich dem Führerscheinprüfungsprinzip gibt es keine bösen Überraschungen oder unverständliche Fragen mehr. Lehren, lernen und prüfen ist für alle Beteiligten transparent geworden. eSquirrel kann in den unterschiedlichsten Unterrichtsformen eingesetzt werden.

Es gibt keine Angst mehr – es gibt keine Ausreden mehr. Eine Win – Win – Situation für Schüler und Lehrer. Willkommen im digitalen 21. Jahrhundert.

Mehr auf www.eSquirrel.at/physik.
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