2. Ausführen

Praktische Experimente und praktische Untersuchungen

In der Ausführungsphase wenden die Schüler die in der Erkundungsphase eingeführten Konzepte durch strukturierte experimentelle Aktivitäten an. Das Ziel ist es, praktische wissenschaftliche Fähigkeiten wie Messen, Beobachten, Datenanalyse und Teamarbeit zu entwickeln.

Experimente ermöglichen es den Schülern, die physikalischen Gesetze, die das Licht bestimmen, zu überprüfen und zu verstehen, wie verschiedene Materialien das Verhalten von Licht beeinflussen.

Experiment 1: Reflexion

Schüler untersuchen das Reflexionsgesetz mit Spiegeln und einer Lichtquelle.

Materialien

• Planspiegel
• Laserpointer oder Taschenlampe
• Winkelmesser
• Papier und Bleistift

Vorgehensweise
Schüler richten einen Lichtstrahl auf den Spiegel und messen die Einfalls- und Reflexionswinkel mit einem Winkelmesser.

Beobachtung
Schüler überprüfen, dass der Einfallswinkel gleich dem Reflexionswinkel ist.

Experiment 2: Brechung

Schüler erforschen, wie sich Licht beim Durchgang durch verschiedene Materialien biegt.

Materialien

• Durchsichtiger Behälter, gefüllt mit Wasser
• Bleistift oder Strohhalm
• Laserpointer oder Taschenlampe

Vorgehensweise
Die Schüler leuchten mit Licht durch den Behälter und beobachten, wie sich die Richtung des Strahls verändert.

Beobachtung
Die Schüler beobachten, dass sich das Licht beim Eintritt in das Wasser und beim Verlassen des Wassers biegt.

Experiment 3: Abs

Schüler untersuchen, wie verschiedene Materialien Licht absorbieren.

Materialien

• Farbiges Papier
• Thermometer
• Lichtquelle

Vorgehensweise
Schüler setzen verschiedenfarbige Oberflächen dem Licht aus und messen die Temperaturveränderungen.

Beobachtung
Dunklere Farben absorbieren in der Regel mehr Lichtenergie und werden wärmer.

Datenanalyse

Die Schüler halten ihre Beobachtungen in Tabellen fest und vergleichen die Ergebnisse mit anderen Gruppen.

Sie diskutieren Fragen wie:

• Warum reflektieren manche Materialien mehr Licht als andere?
• Warum wird Licht beim Durchgang durch Wasser oder Glas gebrochen?
• Wie beeinflusst die Farbe die Absorption?

Die Schüler bereiten einen kurzen Gruppenbericht vor, in dem sie ihre Ergebnisse und Interpretationen zusammenfassen.

Rolle der Augmented Reality in der Ausführungsphase

AR-Technologie kann die Experimentierphase unterstützen, indem sie es den Studierenden ermöglicht, Experimente zu simulieren oder zugrunde liegende Prozesse zu visualisieren. AR-Werkzeuge können den Weg von Photonen anzeigen, zeigen, wie sich Lichtwellen ausbreiten, oder Wechselwirkungen auf atomarer Ebene veranschaulichen.
Zum Beispiel können Studierende virtuelle Darstellungen von Photonen beobachten, die mit Materialien interagieren, was das Verständnis von Prozessen erleichtert, die nicht direkt sichtbar sind.