Alles Reibung oder was? Welchen Effekt oft genannte Einflüsse tatsächlich auf Messergebnisse haben

Abstract

Eine typische Situation aus dem Physikunterricht: Die Ergebnisse einer Experimentierphase werden an die Tafel geschrieben und weichen deutlich von den theoretischen Erwartungen ab. Die Erklärung der Diskrepanz erfolgt mit den üblichen Verdächtigen: Reibung, Reaktionszeit, Luftfeuchtigkeit, ungenaue Messgeräte … aber wie groß ist der Einfluss solcher Größen auf das Ergebnis tatsächlich?

Wir halten ein adäquates Verständnis von physikalischen Messwerten, deren (Un-)Genauigkeit und Aussagekraft für die Ausbildung werdender Physiklehrkräfte für grundlegend wichtig. Insbesondere wird dies für ein sinnvolles Einbringen und Vorleben von Fehlerkultur und dem fachlich angemessenen Umgang mit Messunsicherheiten im Unterricht benötigt.

Die dazu konzipierte Lernumgebung beinhaltet daher im Wesentlichen drei Aspekte:

• Die Berücksichtigung der Vorstellungen der Studierenden
• Eine moderne fachliche Modellierung von Messwerten durch Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, wie durch den ISO-Standard GUM vorgeschlagen
• Zwei hierzu erstellte Apps, die es ermöglichen a)Messdaten nach GUM zu verrechnen und darzustellen und b) die auf ein konkretes Experiment einflussnehmenden Faktoren zu variieren und deren Auswirkungen zu beobachten.

Im Rahmen des Vortrages wurden insbesondere die letzteren Applikationen vorgestellt.