VorWissenschaftliche Arbeit .Info
Tipps, Infos und Anleitungen zur Vorwissenschaftlichen Arbeit (VWA)
Science Journal ist eine App von Google um die Sensoren des Smartphones auszulesen. Die Messwerte können als CSV-Datei exportiert und in der Tabellenkalkulation weiterverarbeitet werden.
Für Vorwissenschaftliche Arbeiten deren Fragestellung eine Messung beinhaltet kann die App ein günstiger Ersatz für ein Messgerät sein.
Die Homepage von Google bietet auch Materialien und Vorschläge für den Einsatz der App.
Durch die Verfügbarkeit günstiger Wärmebildkameras >> ist es möglich diese als Messgerät für die Vorwissenschaftliche Arbeit zu verwenden.
Das Thema Energiesparen ist im Unterricht und in den Medien ständig präsent und eignet sich auch gut für die VWA. Die Fragestellung: „Wo geht Energie im Haushalt ungenützt verloren?“ wäre am Beispiel des elterlichen Haushalts umsetzbar.
Nach einer theoretischen Einführung würde sich ein praktischer Teil anbieten, in dem die Kandidatin / der Kandidat mit einer Wärmebildkamera (z.B. Handgerät oder aufsteckbar am Smartphone) jeden Raum analysiert und Quellen ungenützter Energie aufspürt bzw. evtl. vorhandenes Einsparpotential eruiert (und die Kosten für die Wärmebildkamera amortisieren).
[P] Der Beitrag wurde unterstützt vom LK-Shop.
James Bond, der Agent mit der Nummer 007, bietet sich als Thema für die Vorwissenschaftliche Arbeit an. Für die Fragestellung eignen sich Statistiken und Analysen zu Themen wie:
– Welche Waffen werden von den Gegnern verwendet?
– Welche Getränke werden getrunken (und ähnliches)?
– Wie spricht James Bond z.B. die Frauen an?
– Welche Parallelen / Gegensätze gibt es bei den Bond-Girls?
– Wie unterscheiden sich die Bücher von den Filmen?
„James Bond 007 und die Vorwissenschaftliche Arbeit“ weiterlesen
Microsoft Mathematics 4.0 wurde im Blog bereits vorgestellt (Beitrag zu Microsoft Mathematics 4.0 >). Daneben gibt es ein Mathematics Plugin für Microsoft Word (ab Version 2007).
Nach der Installation erscheint ein neuer Menüpunkt „Mathematics“. Formeln können eingegeben und editiert werden. Mit Hilfe des Menüpunktes „Compute“ können Gleichungen gelöst, umgeformt werden usw. Der Menüpunkt „Graph“ ermöglicht das Erstellen von 2D / 3D Diagrammen.
Für Vorwissenschaftliche Arbeiten mit einem Thema aus Mathematik bzw. den Naturwissenschaften kann das Plugin hilfreich sein.
Microsoft Mathematics Add-In for Word
(microsoft.com) >>
Im Buch „Wie man mit einem Schokoriegel die Lichtgeschwindigkeit misst und anderen nützliche Experimente für den Hausgebrauch“ stellt der Herausgeber Mick O´Hare Versuche und Experimente mit einem physikalischen bzw. auch chemischen Hintergrund vor. Die Experimente sind thematisch im Haus von Wohnzimmer, Küche, Arbeitszimmer, Badezimmer bis zur Garage und Garten angesiedelt. Für Schülerinnen und Schüler, denen noch eine Idee für ein Thema fehlt und die gerne ein Experiment in ihre Vorwissenschaftliche Arbeit integrieren möchten, ist das Buch eine wahre Fundgrube. Die Experimente sind zum Großteil einfach und auch zu Hause durchführbar und können als Modellexperimente für eine Forschungsfrage dienen.
Denkbar wäre auch eine Untersuchung, in der bei einem Experiment einzelne Parameter verändert werden ….
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Hans Schmidt bietet in seinem Buch „So erkläre ich Geografie – Modelle und Versuche einfach anschaulich“ zahlreiche Versuche und Modellexperimente aus dem Bereich der Geografie, die zum Teil auch für die Physik anwendbar sind.
Als Modellexperiment können sie Basis für ein Thema sein, aus dem eine Forschungsfrage entwickelt wird. Im Buch werden die Themenbereiche Messen und Orientieren im Freien, Wind und Wetter, Klima, Jahreszeiten und Winde, Vorgänge auf der Erde, Darstellung der Erde, Himmelskörper behandelt.
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– Inhaltsverzeichnis (PDF) >>
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Verwendet man Lego-NXT-Sensoren zum Messen, kann auch ein Smartphone oder Tablet als Datenlogger verwendet werden. Es besteht die Möglichkeit zum NXT-Roboterbaustein mit Bluetooth Kontakt aufzunehmen und die Daten zu übertragen. Dazu gibt es fertige Apps (z.B. NXT Data Log) oder man programmiert sich mit dem App-Inventor seinen eigenen Datenlogger.
Weiterführende Links:
– NXT Data Log -APP (google play) >>
– Artikel zum Lego-NXT im Blog >
– Artikel zum App-Invoentor im Blog >
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Die Lego-Mindstorm NXT Roboter verfügen über verschiedene Sensoren:
– Taster
– Farbsensor (Helligkeit / Farbe)
– Schallsensor
– Ultraschallsensor (Entfernungsmesser)
Diese Sensoren können bei Messungen verwendet werden. Mit der beiliegenden Software lässt sich sehr einfach ein Datenlogger programmieren. Mit den Sensoren lassen sich verschiedenste Messungen durchführen, z.B. Messung von Reaktionszeiten mit dem Taster, Messung von Helligkeitsverläufen, Messung von Entfernungen (z.B. auch Schwingungen von Objekten usw.)
Ideen für eine Forschungsfrage:
▪ Wie schnell sind die Reaktionszeiten von …?
▪ Wie verändert sich die Helligkeit im Klassenraum im Laufe des Tages / Woche / …?
▪ Welche Lärmspitzen treten in der Aula / … während des Zeitraums … auf?
▪ …
Weiterführende Links:
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Die Zeitschrift „Science in School“ bietet immer wieder spannende Artikel, die sich sehr gut als Ausgangsbasis für eine Vorwissenschaftliche Arbeit eignen. Die Zeitschrift ist vollständig online verfügbar und teilweise gibt es die Artikel in mehreren Sprachen.
In der Ausgabe 23 (Sommer 2012) finden sich Bauanleitungen für einen Seismographen und ein Radioteleskop. Diese Bauanleitungen könnten als Basis für das Thema genommen werden und daraus lässt sich eine Forschungsfrage entwickeln.
Beispiele für Forschungsfragen:
– Können in … (Ort) seismische Aktivitäten mit einem selbstgebauten Seismographen detektiert werden?
– Wie kann mit einer Satellitenschüssel die Sonne gesucht werden?
– Welche Satelliten können mit einem selbstgebauten Radioteleskop lokalisiert werden?
– …
Für die Präsentation ist es empfehlenswert, das gebaute Gerät mitzunehmen und wenn es die Zeit erlaubt auch vorzuführen.
Links:
– Science in School (Homepage) >>
– Building a seismograph from scrap (Science in School) >>
– Building a seismograph from scrap (PDF) >>
– Seismograph (Wikipedia) >>
– Seismographen (E. Wielandt, Uni Stuttgart, PDF) >>
– Build your own radio telescope (Science in School) >>
– Build your own radio telescope (PDF) >>
– Radioteleskop (Wikipedia) >>
Für die Verwendung von Apps im Rahmen einer Messung ist es notwendig zu wissen über welche Sensoren das eigene Gerät verfügt. Die Android Sensor Box gibt einen Überblick über die verfügbaren Sensoren (Gyroscope, Helligkeit, Ausrichtung, Abstand, Temperatur, Beschleunigung, Lautstärke, Magnetfeld und Druck). Ist ein Sensor auf dem eigenen Gerät verfügbar kann dieser ausprobiert bzw. auch schon für Messungen verwendet werden. Zusätzlich können die Daten zum Sensor abgerufen werden. Hersteller, Sensortyp und – für die Vorwissenschaftliche Arbeit von größerem Interesse – der Messbereich und die Auflösung können abgerufen werden.
– Android Sensor Box (Google Play) >>
– Artikel zum Thema Messen mit Apps >