Unterstützung der Formelgenese mithilfe graphischer Überlagerung

Abstract

Schülerinnen und Schüler sollen beim zielgerichteten Experimentieren und Auswerten von Versuchen zur Ablenkung von Elektronen im E- bzw. B-Feld unterstützt werden. Dazu wurde eine browserbasierte Lernumgebung entwickelt. Diese erlaubt dem Nutzer u.a. die Steuerung einer Elektronenablenkröhre und zeigt das Bild der sich im realen Experiment ergebenden Elektronenflugbahn an. Direkt über dieses Bild kann ein Funktionsgraph gelegt werden, dessen Funktionsgleichung durch den Nutzer beliebig angepasst werden kann. Zusätzlich sind verschiedene Hilfen und Aufgaben in die Lernumgebung implementiert. Ziel ist es, die Funktionsgleichung der Elektronenflugbahn zu entwickeln.

Eine Vorstudie mit Studenten zeigte, dass alle Probanden sowohl die Möglichkeit zur Steuerung des Experimentes als auch zur Eingabe von Funktionsgleichungen nutzten. Die Hilfen im Modellierungsprozess wurden hingegen wenig genutzt. Die Bearbeitung von Zuordnungs- und Auswahlaufgaben mittels Drag-and-Drop-Verfahrens wurde auch nach Fehlversuchen nicht abgebrochen, sondern bis zur korrekten Lösung fortgesetzt. Dies spricht für die Attraktivität solcher Aufgaben im computergestützten Unterricht.