Vergleich von Messwerterfassungsmöglichkeiten
Schriftliche Hausarbeit von Jennifer Czuprat

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
Die Messwerterfassung mit dem Computer ist mittlerweile im Physikunterricht gängiger Standard: Neben den Messaufbauten ohne Computereinsatz gibt es heute eine Fülle von neuen computergestützten Messwert-erfassungssystemen. Diese große Anzahl bietet dem Lehrer zwar neue und unterschiedliche Vorgehensweisen beim Experimentieren, allerdings liegt in dieser Fülle ebenfalls die Gefahr, den Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten zu verlieren.

Frau Czuprat hat mit ihrer Schriftlichen Hausarbeit „Vergleich verschiedener Messwerterfassungssysteme am Beispiel der beschleunigten Bewegung“ bei dieser Problematik angesetzt und das Ziel verfolgt, die verschiedenen Messverfahren voneinander abzugrenzen und zu vergleichen. Um eine möglichst objektive Einschätzung zu ermöglichen, werden die verschiedenen Verfahren anhand des Standardversuchs der beschleunigten Bewegungen verglichen. So wird ein Überblick über die neuen und alten Möglichkeiten der Messwerterfassung geboten und somit für den Lehrer die Wahl zwischen den einzelnen Messmethoden vereinfacht.
Im kurzen zweiten Kapitel werden allgemeine Vorüberlegungen wie der allgemeine Versuchsaufbau mit Durch-führungs- und Auswertungsmöglichkeiten näher geschildert. Im großen dritten Kapitel werden Messmöglichkeiten ohne Computereinsatz beschrieben, wie die Kröncke-Schwefelbahn, das Zeit-Registriergerät von Leybold, das Zeit-Weg-Registriergerät von Leybold, der Zeitmarkengeber von Phywe und die Messung mit Lichtschranken. Im großen vierten Kapitel werden computergestützte Messwerterfassungssysteme beschrieben, wobei jeweils zuerst das Hardware-Paket und die Software beschrieben werden. Im Einzelnen handelt es sich um CASSY-S / CASSY-Lab (mit Bewegungsmesswandler und Laser-Bewegungssensor), PASPORT-Module / DataStudio (mit Laufradsensor, Ultraschallsensor und Beschleunigungssensor), Cobra4 / measure (mit Beschleunigungssensor), PAKMA (mit Laufradsensor und Mausmessung) und measure Dynamics beschrieben. Im kleinen fünften Kapitel werden eine persönliche Einschätzung und ein Vergleich vorgenommen.
Zu jedem der Messmöglichkeiten liefert die Arbeit eine Einführung in die Funktionsweise (bei den computerge-stützten Systemen sowohl in die jeweiligen Hardware wie auch in die zugehörige Software), eine Materialliste, eine Versuchsaufbau- / Versuchsdurchführungsbeschreibung und eine Darstellung der Auswertungsmöglichkeiten. Anschließend wird jeweils eine Beispielmessung des Standardversuchs durchgeführt. Mit Hilfe dieser Informationen werden bei jedem der Messverfahren die jeweiligen Vor- und Nachteile bzw. Besonderheiten diskutiert.

   Download als pdf
Die vollständige schriftliche Hausarbeit [Download als pdf, 9,5 MB]
   Bilder verschiedener Messmöglichkeiten
Schwefelbahn von Kröncke
 
Ergebnis auf der Schwefelbahn
 
Zeit-Registriergerät von Leybold
 
Zeit-Weg-Registriergerät von Leybold
 
Zeitmarkengeber von Phywe
 
Ergebnis beim Zeitmarkengeber
 
Messung mit Lichtschranken
 
Cassy-Lab
 
Drehwinkelsensor von Pasco
 
Ultraschallsensor von Pasco
 
Wireless-Beschleunigungssensor von Cobra4
 
Ergebnis in der Videoanalysesoftware
"measure Dynamics"
Ergebnis in PAKMA Ergebnis einer Mausmessung mit PAKMA
  

| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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