WISSENSCHAFTLICHE SPIELE

ZIELE & METHODEN

ZIEL #2 PERSONALISIERTE LERNANSÄTZE

METHODE #3: digitale Ressourcen

Empfohlene Altersgruppe

14-19 Jahre

Ziel

ALLE LERNENDEN

Thema

Wissenschaftliche Fächer

Erfordert

IWB, PC, Tablet, Internetverbindung; Werkzeug: Interaktive Phet.colorado.edu-Simulationen

Länge

KURZ (S)

Beschreibung

Einführung

Sie können Simulationen als natürliche Bereicherung in Ihren Vortrag einführen, während Sie das Lehrbuch lesen oder über ein bestimmtes Thema sprechen. Andernfalls können Sie die Struktur der simulierten Lektion erklären: 

  • Präsentation des Themas; 
  • geführte Diskussion über Themen, die mit dem täglichen Leben zusammenhängen;
  • Untersuchung einer Simulationssoftware;
  • Verwendung des Simulators zur Datenanalyse;
  • Verwendung der Daten zur Formulierung von Hypothesen;
  • Test des Wissens durch die Spiele des Simulators.

Simulation #1

URL: https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/density

Themen: Dichte, Masse, Volumen

Verbindung zur Theorie

Verbindung zur Vorlesung, indem die Lernenden gefragt werden, warum Objekte wie Holz auf dem Wasser schwimmen, ob es von seiner Größe abhängt usw. 

Exploration

Lassen Sie die Lernenden den Simulator erkunden: Erlauben Sie den Lernenden individuell ein benutzerdefiniertes Objekt zu erstellen, um die Auswirkungen von Masse und Volumen auf die Dichte zu untersuchen. Bitten Sie sie, die Daten der erstellten Objekte aufzuschreiben. Können sie die Beziehung entdecken? Fordern Sie sie auf, die Waage zu benutzen, um die Masse eines Objekts zu messen und bitten Sie sie dann, das Objekt unter Wasser zu halten, um sein Volumen zu messen. 

Prüfung

Testen Sie ihr Wissen, indem Sie sie bitten, alle geheimnisvollen Objekte zu identifizieren.
Überprüfen Sie die Lernziele der Lernenden:

  • Beschreiben Sie, wie sich der Begriff der Dichte auf die Masse und das Volumen eines Objekts bezieht.
  • Erklären Sie, wie Objekte mit ähnlicher Masse ein unterschiedliches Volumen haben können und wie Objekte mit ähnlichem Volumen eine unterschiedliche Masse haben können.
  • Erklären Sie, warum die Änderung der Masse oder des Volumens eines Objekts sich nicht auf seine Dichte auswirkt (d.h. verstehen Sie Dichte als eine intensive Eigenschaft).
  • Messen Sie das Volumen eines Objekts, indem Sie die Menge der von ihm verdrängten Flüssigkeit beobachten.
  • Identifizieren Sie ein unbekanntes Material, indem Sie seine Dichte berechnen und mit einer Tabelle mit bekannten Dichten vergleichen.

Simulation #2

URL: https://phet.colorado.edu/en/simulation/build-an-atom

Themen: Atome, Atomaufbau, Isotopensymbole, Atomkerne

Erkundung und Analyse

Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler den Simulator erkunden: Bitten Sie sie, ein Atom aus Protonen, Neutronen und Elektronen zu bauen und aufzuschreiben, wie sich die Ladung und Masse der Elemente ändert.

Wenn sie sich mit der grafischen Struktur des Simulators vertraut fühlen, bitten Sie sie, ein Spiel zu spielen, um ihre Ideen zu testen.

Lernziele der Lernenden überprüfen

Verwenden Sie die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen, um ein Modell des Atoms zu zeichnen, das Element zu identifizieren und die Masse und Ladung zu bestimmen.

Sagen Sie voraus, wie die Addition oder Subtraktion eines Protons, Neutrons oder Elektrons das Element, die Ladung und die Masse verändern wird.

Verwenden Sie den Elementnamen, die Masse und die Ladung, um die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen zu bestimmen.

Definieren Sie Proton, Neutron, Elektron, Atom und Ion.

Erzeugen Sie ein Isotopensymbol für ein Atom anhand der Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen.

Simulation #3

URL: https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/alpha-decay

Themen: Alphazerfall, Halbwertszeit, Strahlung

Erkundung und Analyse

Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler den Simulator erkunden: Bitten Sie sie zu beobachten, wie Alphateilchen aus einem Poloniumkern austreten und einen radioaktiven Alphazerfall verursachen. Bitten Sie sie zu beobachten und aufzuschreiben, wie zufällige Zerfallszeiten mit der Halbwertszeit zusammenhängen.

Lernziele der Lernenden überprüfen

Erklären Sie, was bei einer Alphastrahlung passiert.

Prognostizieren Sie, was mit einem Element geschieht, wenn es dem Alphazerfall unterliegt. 

Erklären Sie das Konzept der Halbwertszeit, einschließlich des Zufallsprinzips.

Beginnen Sie die Kräfte zu verstehen, die einen Atomkern zusammenhalten (starke Kernkraft) und die Kräfte, die ihn auseinander brechen (Coulomb, d.h. elektrische Ladung, Kraft).

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ZUSAMMENFASSUNG

Interaktive Simulationen können das Lernen für alle Lernenden erleichtern. Die visuellen und leicht verständlichen Beispiele und Übungen bieten eine interessante Plattform, auf der sie experimentieren, herausgefordert werden und auf spielerische Weise lernen können.

Entdecken Sie die Aktivitäten!

STÖBERN SIE IM „ALL-IN TEACHER KIT“!