Arbeitsauftrag 4

Hilfsmittel:

unterschiedlich lange Platten (50, 80, 100 und 120 cm), Würfel (Basis für eine geneigte Ebene 30 cm hoch), Kraftmesser, Eimer oder ein anderes für die Ladung geeignetes Objekt

Arbeitsvorgang:

In der dritten Aufgabe stellen die Schülerinnen und Schüler fest, dass wir durch das Ziehen des Materials auf der schiefen Ebene weniger Mühe darauf verwenden, die Last auf die Höhe zu heben als beim direkten Ziehen der Last, ohne die schiefe Ebene zu benutzen. Arbeitsauftrag 4 zielt darauf ab, Unterschiede in der Anstrengung bei der Verwendung von verschiedenen geneigten Ebenen zu erkennen. Das Ziel dieser Aktivität besteht darin, die Fähigkeit zu entwickeln, das Messergebnis zu messen und zu verwenden, um eine objektive (faktenbasierte) Schlussfolgerung zu formulieren. Das Verifikationsverfahren ist wieder angegeben, sodass es für die Lehrerin oder den Lehrer ratsam ist, sich auf die Einführung der Annahmen in der anfänglichen Diskussion zu konzentrieren, um den Schülern das Prinzip der Überprüfung der Annahme verständlich zu machen. Wenn die Schülerinnen und Schüler das Prinzip des vorgeschlagenen Verifizierungsverfahrens nicht verstehen, wird das Verfahren selbst durchgeführt, aber die Schülerinnen und Schüler werden nicht in der Lage sein, das Ergebnis der Beobachtung mit der identifizierten Forschungsfrage oder mit der angegebenen Annahme zu verknüpfen.

Verschiedene geneigte Ebenen werden von verschiedenen langen Platten (50, 80, 100 und 120 cm) gebildet, mit denen wir die Ladung auf die gleiche Höhe (30 cm) bringen wollen. Die angezeigte Höhe und Länge der geneigten Ebenen sollte so eingestellt werden, dass die Schülerinnen und Schüler beim Ziehen einer bestimmten Last Unterschiede feststellen. Daher ist es notwendig, mit den spezifischen Materialien vorher zu testen, eine relativ schwere Last und auch ein Kraftmesser mit einer geeigneten Skala zu wählen.

Die Schülerinnen und Schüler führen Messungen durch und zeichnen die numerische Werte des Kraftmessers in die entsprechenden Felder. Für jede geneigte Ebene wiederholen sie die Messung dreimal, um sicher zu sein, dass sie die Daten korrekt gemessen haben. Wenn sich einer der drei gemessenen Werte signifikant von den anderen beiden unterscheidet, sollten Schülerinnen und Schüler die Messung aufgrund eines wahrscheinlichen Messfehlers von der Beurteilung ausschließen. Auf diese Weise entwickeln wir die Fähigkeit zu messen, die die Schülerinnen und Schüler dazu bringt, objektive Urteile zu fällen und ihnen die für die wissenschaftliche Erforschung typische Präzision beizubringen. Dann versuchen sie, die Forschungsfrage zu beantworten und die ausgesprochene Schlussfolgerung zu unterstützen, indem sie die numerischen Werte vergleichen (d. h. sie argumentieren mit den gemessenen Daten zugunsten der erzeugten Schlussfolgerung). Die Schlussfolgerungen und ihre Begründung werden in dem Teil festgehalten, der für das Beobachtungsergebnis durch die gemessenen Daten bestimmt ist.