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Erkunden des Variablenbegriffs durch naturwissenschaftliche Experimente Eine Unterrichtssequenz von Simon Zell PH Schwäbisch Gmünd.

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Präsentation zum Thema: "Erkunden des Variablenbegriffs durch naturwissenschaftliche Experimente Eine Unterrichtssequenz von Simon Zell PH Schwäbisch Gmünd."—  Präsentation transkript:

1 Erkunden des Variablenbegriffs durch naturwissenschaftliche Experimente Eine Unterrichtssequenz von Simon Zell PH Schwäbisch Gmünd

2 Ziele Welche Aspekte des Variablenbegriffs können durch die Experimente angesprochen werden? Wie tragen diese Experimente zur mathematischen Begriffsbildung bei? Welche Faktoren wirken positiv/negativ auf die Begriffsbildung? Welche Rolle spielt der außermathematische Bezug?

3 Aspekte des Variablenbegriffs Gegenstandsaspekt –Variable als Zahl Einsetzaspekt –Variable als Platzhalter (Leerstelle) Kalkülaspekt –Variable als Zeichen Nach Malle 1993

4 Aspekte des Variablenbegriffs Nach Trigueros, Ursini, Reyes 1996

5 Wie können Experimente dazu beitragen? Messgrößen stellen verallgemeinerte Zahlen dar Messgrößen können in einem funktionalem Zusammenhang stehen Proportionalitätsfaktoren stellen Konstanten dar, deren Wert aber meist von der Umgebung abhängig ist

6 Beispiele Der Auftrieb Gewichtskraft in Luft ist proportional zur Gewichtskraft in Wasser

7 Beispiele Thermische Ausdehnung Die Steighöhendifferenz einer Flüssigkeitssäule ist proportional zur Temperaturdifferenz

8 Beispiele Brechung bei kleinen Winkeln Einfallswinkel und Ausfallswinkel sind bei kleinen Winkeln annähernd proportional

9 Beispiele Gesetz von Boyle-Mariotte Produkt aus Druck und Volumen eines Gases ist bei gleicher Temperatur konstant

10 Beispiele Einfacher Flaschenzug Sukzessives Halbieren der Gewichtskraft einer Masse durch Anhängen einer festen und einer lose Rolle

11 Aufbau der Arbeitsblätter Alltagsimpuls Beschreiben des Phänomens in eigenen Worten Messtabelle anlegen Zusammenhang aus Messwerten erkennen –Erst in eigenen Worten –Dann als Formel Wertebereiche der Messgrößen bestimmen Weitere Messung unter anderen Bedingungen Vergleich der beiden Messungen Formel, die für beide Messungen gültig ist Interpretieren dieser Formel Arbeitsprotokoll

12 Auswerten der Unterrichtssequenz Arbeitsblätter Notizen aus Schülergesprächen Audioaufnahmen Videoaufnahmen Abschlusstest

13 Testen der Unterrichtssequenz Zur Zeit am Anna Essinger Gymnasium Ulm Weitere Tests in Planung

14 Zusätzliche Erkenntnisse fürs Leben Schüler in seinem Arbeitprotokoll: Wir haben gelernt, wie man mit warmen Wasser, kaltes Wasser warm machen kann.


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