1.2.4 Laborarbeiten selbständig und kollaborativ durchführen

Hochwasser modellieren: Denken in Modellen (Projektwoche Gürbetal)

Umfassendes Material einer Projektwoche, in der Schüler:innen mit Vensim Fliess- und Hochwasserprozsse modellieren: von der entleerenden PET-Flasche über Flaschen in Serie bis zum Eichen realer Modelle am Gürbehochwasser 2007/1990 mit echten hydrologischen Daten. Enthalten sind ein ausgearbeitetes Skript mit Experimenten, Modellierungsaufträgen und Präsentationsteil.

Entdecken Sie Digital-Elektronik

Wir fangen mit Forschen an — Fadenpendel und Akustik (Skript SF1)

Ausführliches physics-Handout auf Deutsch für ein Gymnasium-Einführungskurs in Physik, das die wissenschaftliche Methode mit einem Fadenpendel aufbaut und sich dann im akustischen Workshop fortleitet. Reiche Mischung aus Experimenten, geposteten Laborstationen, hervorgehobenen Theorieinformationen und zahlreichen abgestuften Aufgaben (inkl. Wiederholungsaufgaben mit Lösungen im Anhang).

Vertiefungen zur Optik: optische Apparate und Blicke nach oben (Skript S1)

Umfangreiches, aufeinander aufbauendes Skript zur Vertiefung der Optik: Stecknadel-Experimente zu Brechung und Dispersion, Wiki-Aufträge zu optischen Apparaten, Regenbergogen, Mondphasen und Finsternisse, historische Lichtgeschwindigkeitsmessung (Rømer, Foucault/Michelson) als kollaboratives Teameexperiment, sowie Lichtwellen und Farbmischung. Sehr aktivierend mit vielfältigen Aufgaben, die teilweise auf einer Dokuwiki-Plattform mit Lösungen und Simulationen ergänzt werden.

Skript G1: Licht, Sehen, Abbildungen – Geometrische Optik

Umfangreiches, sorgfältig didaktisiertes Unterrichtsskript zur geometrischen Optik (Lichtstrahlen, Sehwinkel, Schatten, Spiegel, Linsen, Auge, Mikroskop). Es beginnt mit eigener Beobachtung optischer Phänomene im Schulhaus, führt vom Phänomen zum Modell und bietet durchgehend aktivierende Aufgaben, praktische Untersuchungen und Lösungen. Die Aufgaben sind erstaunlich originell und mit echtem Bezug zur Lebenswelt der Schüler:innen (Schulhausfotos, Ping-Pong-Tisch, Daumensprung, Sonnentaler, camera obscura).

Atome sehen mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop – ETH-Leitprogramm Additum 1

Sehr ausführliche Anleitung für ein reales Schülerexperiment: Mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop easyScan werden Graphit- und Goldoberflächen mit atomarer Auflösung aufgenommen. Das Material erklärt Aufbau und Funktionsweise anschaulich (z.B. Schwingungsdämpfung, Reibungsmotor), führt Schritt für Schritt durch Präparation, Messung und Bildinterpretation und enthält Aufgaben mit vollständigen Lösungen.

Skript SE Kapitel 3: Töne – Lern-Werkstatt Akustik

Werkstattartiges Skript zur elementaren Akustik mit Posten-Experimenten (Stimmgabeln am Oszillographen, selbstgebautes Schallplatten-Abspielgerät, Richtungshören, Hörschwellen), Rechenaufgaben (Periode/Frequenz, Wellenformel, Gewitterdistanz, Echolot) und begleitenden Lesetexten zu Stimme, Hörbereich und Echotechnik. Die Lernenden arbeiten in Teams, protokollieren und setzen auch Smartphone-Apps wie phyphox ein.

Kleinplanetenforschung: Bahnbestimmung des Asteroiden (3) Juno

Authentisches Forschungsprojekt von Gymnasiast:innen am Observatorium Gornergrat: Der Kleinplanet Juno wird über mehrere Nächte beobachtet, und aus den Aufnahmen werden mit professioneller Software (AstroImageJ, Celestial Mechanics/ORBDET) die Bahnelemente bestimmt und mit Referenzwerten inklusive Fehleranalyse verglichen. Enthalten sind Forschungsantrag, Theorieteil zu den Bahnelemente, Messresultate, Fehlerdiskussion sowie Bedienungsnotizen zur Software und echte FITS-Bilddaten.

Freihandexperimente zum freien Fall

Eine Sammlung von sieben einfachen Freihandexperimenten (Becher mit Gummiringen, Coladose, Spritzflasche, fallende Schere, Wägestücke, Fallschnur, Reaktionszeit-Lineal), die den freien Fall und die Schwerelosigkeit im Fallenden-Bezugssystem verblüffend erfahrbar machen. Jeder Versuch ist mit Aufbau, Durchführung, Materialliste, physikalischer Erklärung und praktischen Hinweisen sorgfältig dokumentiert. Die Erklärungen nutzen anschaulich Trägheitskräfte und Fallgesetze; die Fallschnur wird sogar quantitativ mit h ∼ t² hergeleitet.

Praktikum GYM4 (PAM): Fliessprozesse modellieren

Praktikumsanleitung zur Modellierung hydrologischer Fliessprozesse: Entleerungsfunktionen von Gefässen werden mit Drucksensor und LoggerPro gemessen, mit der Simulationssoftware Vensim modelliert und schliesslich für ein 2-Gefässe-System vorhergesagt und validiert. Der Auftrag verbindet Experiment, Datenanalyse und Systemmodellierung zu einem durchgängigen forschenden Lernzyklus mit Versuchsbericht.

Praktikum: Fallbeschleunigung des Superballs

Praktikumsblatt, in dem Schüler:innen mit Superball und Handstoppuhr die Fallbeschleunigung g bestimmen. Durch mehrfaches Hüpfen des Balles wird die Messzeit verlängert und der relative Messfehler verkleinert; die zugehörige Theorie wird schrittweise hergeleitet. Die Anwendung absoluter und relativer Messfehler steht zentral im Vordergrund.

Skript SF2: Mechanik – Kinematik und Dynamik (Reibung, Impuls, Kreisbewegung)

Umfangreiches Schwerpunktfach-Skript zu Bewegung mit Reibung, Impuls und Impulserhaltung, Kraftstoss, Raketenantrieb und Kreisbewegung von Fahrzeugen. Es kombiniert formale Herleitungen mit zahlreichen Übungen, Experimenten (Luftkissenbahn, Papierkegel, Kraftplatte) und Alltagsbezügen wie Curling, Hornussen, Velofahren und Autobahnfahren. Lösungen und eine Zusammenfassung sind vorgesehen, der Zugang ist teilweise forschend (Formeln lesen und deuten statt nur anwenden).

Wasser und Luft, Teil 2: Wasser und Luft in Bewegung – Ausflussgeschwindigkeit, Form des Wasserstrahls

Praxisorientiertes SF-Skript mit geführten Experimenten zur Entleerung von PET-Flaschen, datenbasierter Bestimmung des Ausflussverhaltens und Simulation mit Vensim. Darauf aufbauend wird der schiefe Wurf (Wasserstrahl, Basketball, Kugelstossen) experimentell und rechnerisch erarbeitet. Enthält viele gestufte Aufgaben mit Anwendungsbezug (z.B. Hochwassersimulation), aber keine ausgearbeiteten Lösungen.

Licht, Sehen, Abbildungen – Optik-Skripte (G1 & S1)

Umfangreiche Optik-Skripte für das Grundlagenfach (Sehwinkel, Schatten, Spiegel, Brechung, Linsen, Auge, Mikroskop) mit vertiefenden Ergänzungen zum Schwerpunktfach (Stecknadel-Experimente, Dispersion, Farben, Lichtgeschwindigkeit). Enthalten praxisnahe Aufträge wie eine Foto-Safari nach optischen Phänomenen, Stecknadel-Versuche zur Brechung, eine Wiki-Projektarbeit mit virtueller optischer Bank sowie einen Lösungsanhang.

Simulation: Induktionsspannung bei veränderlichem Flächeninhalt einer Leiterschleife

Interaktive, didaktisch durchdachte Lerneinheit zur elektromagnetischen Induktion: Mit einer Simulation werden drei Teilversuche zur Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Änderungsrate der Flächeninhalts, von der magnetischen Flussdichte und vom Winkel zwischen Feld und Leiterschleife durchgeführt. Wertetabellen und Diagramme führen schrittweise zum Induktionsgesetz U_i = -B·ΔA/Δt·cos(φ).

Zentripetalbeschleunigung mit phyphox messen

Anleitung für ein Smartphone-Experiment mit phyphox, bei dem die Zentripetalbeschleunigung auf einer rotierenden Schiene (alternativ: Salatschleuder, Spielplatz-Karussell) gemessen und der Zusammenhang a = ω²·r quantitativ herausgearbeitet wird. Die Auswertung wird doppelt gezeigt: direkt in der App mit Ausgleichsgeraden sowie exportiert in einer Tabellenkalkulation. Der Alltagsbezug und die Freihand-Versuchsvarianten machen das Material lebendig und motivierend.

Einfaches "Hologramm" mit Smartphone und CD-Hülle

Bauanleitung für zwei anschauliche Versuche, mit denen sich mit Smartphone, CD-Hülle bzw. einer selbstgebastelten Folienpyramide scheinbar schwebende Bilder erzeugen lassen. Das Phänomen wird über Reflexion erklärt und die historische Herkunft als Bühnentrick erwähnt. Aufgaben zur Versuchsplanung, Durchführung und Hypothesenbildung runden das Material ab.

Heimversuche zu Energie und Bewegung (Knete, Pendel, Gummiband, Ball, JoJo, Münzkatapult)

Eine Sammlung von sechs einfachen Heimversuchen mit Alltagsmaterialien (Knete, Pendel, Gummibandauto, Flummi, JoJo, Münzkatapult), bei denen Schüler:innen selbst experimentieren, messen und Energieumwandlungen untersuchen. Mit konkreten Arbeitsaufträgen, Tabellen- und Diagrammaufgaben sowie einer ausführlichen Erklärung zum Münzkatapult inklusive Formeln und Fehlerbetrachtung.

Physik-Praktikum: Halbwertszeit von Rn-220 und Statistik

Ein ausgearbeitetes Praktikum zur Bestimmung der Halbwertszeit von Radon-220 mit Geiger-Müller-Zählrohr und LoggerPro, inklusive detailliertem Versuchsablauf und Excel-Auswertung mit exponentieller Trendlinie. Ein Anhang führt mit einem humorvollen Noten-Beispiel in Mittelwert, Varianz, Standardabweichung, Vertrauensintervalle und Messfehler des Mittelwerts ein.

Praktikum: Kondensator – Auf- und Entladung mit Computer erfasst

Ausgearbeitetes Schülerpraktikum zur computerunterstützten Messung von Kondensator-Auf- und Entladevorgängen (LoggerPro, Excel) mit ausführlicher anschaulicher Einführung in Stromkreise und Kondensatoren sowie einem Anhang zur Exponentialfunktion inklusive Halbwertszeit-Herleitung. Die Lernenden erfassen eigene Messreihen, erstellen Diagramme mit angepassten Trendlinien und liefern eine Excel-Auswertung ab. Der optionale Supercap-Versuch gibt einen Alltagsbezug.

Praktikum: Die Dicke eines Ölflecks

Praktikumsanleitung zur klassischen Ölfleck-Methode: Aus Tropfenvolumen und gemessenem Teppichdurchmesser wird die Dicke des Ölsäureteppichs berechnet und daraus die Grösse eines Moleküls abgeschätzt. Enthält detaillierten Versuchsablauf in Rollenverteilung, Protokolltabelle, formale Herleitung und Interpretationsauffragen.

Praktikum 9: Schwerpunkt

Ein ausgearbeitetes Praktikum zum Schwerpunkt und Gleichgewicht mit klarer Theorie (Gleichgewichtsarten, Kippkriterium) und zehn abwechslungsreichen Posten zum aktiven Experimentieren: Lot-Methode, Stehaufmännchen, schiefer Turm, Doppelkegel, Körperschwerpunkt, Besen-Trick, Hochseilartistik und Wurfparabeln. Posten sind selbständig oder als Auswahl bearbeitbar; Anleitungen und.denkfragen sind konkret formuliert. Eine Musterlösung fehlt, das Material ist aber didaktisch gut strukturiert.

Wasser und Luft – Mechanik der Flüssigkeiten und Gase

Umfassendes Unterrichtsskript zur Hydro- und Aerostatik für eine erste Gymnasialklasse, aufgebaut nach dem Prinzip Beobachten–Fragen–Experimentieren. Es behandelt Dichte, Masse und Gewicht, Druck, Schweredruck, Auftrieb, Luftdruck und Kolbendruck mit vielen Schülerexperimenten, Übungen und Lösungen. Anschauliche Einstiege wie der Cartesianische Taucher und der Zauberbrunnen machen den Zugang lebendig.

Entdecken Sie Digital-Elektronik

Eine Unterrichtseinheit zur Digital-Elektronik, in der Schüler:innen in Zweiergruppen mit Steckbrett und Logik-ICs die Funktion von Grundbausteinen (UND, ODER, NICHT) selbst experimentell entdecken. Danach lösen sie anwendungsbezogene Logikprobleme und erfinden eigene Schaltungen, dokumentiert auf einem Protokollblatt.

Trägheits-Versuche mit Material aus Zimmer und Küche

Eine Sammlung von sechs einfachen Experimenten zum Trägheitssatz (Ei, Klopapier, Tischtuch, Dominosteine, Apfel, Holzleiste), die mit Alltagsmaterial durchführbar sind. Zu jedem Versuch gibt es Aufbau, Beobachtung und teils quantitative physikalische Erklärungen, etwa zum Luftdruck bei der Zeitungs-Latte. Die Anleitungen regen zum selbständigen Erklären an und weisen darauf hin, dass reine Trägheitserklärungen oft zu kurz greifen.

Praktikum: Schwerpunkt und Gleichgewicht (Postenverfahren)

Ein Experimentierpraktikum mit zehn Stationen (Kartonform, Stehaufmännchen, schiefer Turm, Doppelkegel, Körpergleichgewicht, Besen, Hochseil, Hammerwurf) zum selbständigen Erkunden von Schwerpunkt und Gleichgewichtsarten. Die kurze Theorieeinführung ist anschaulich und alltagsnah, die Postenaufgaben fordern Beobachten, Skizzieren und Argumentieren. Teilweise (z.B. Besen-Posten) werden Erklärungen nachgeliefert, meist bleiben aber die Lösungen offen.

Praktikum Digital-Elektronik: Logikgatter entdecken

Lehrerdokument zu einem Praktikum, in dem Schüler:innen mit Und-, Oder- und Nicht-Gattern experimentieren, deren Funktion entdecken und daraus Schaltungen für alltägliche logische Probleme entwerfen. Enthält erwartbare Ergebnisse, Beispiellösungen mit Wahrheitstabellen und Kriterien zur Beurteilung der Schülerprotokolle. Offene Aufgabenstellungen ermöglichen sowohl einfachen als auch kreativen Zugang.

Smartphone-Experiment: Federpendel mit phyphox

Eine experimental orientierte Unterrichtsanleitung zur Messung der Periodendauer eines Feder-Schwere-Pendels mit der App phyphox. Lernende variieren systematisch Anfangsauslenkung, Masse und Federkonstante und werten die Messdaten in Tabellen und Diagrammen aus.

Praktikum: Das Federpendel erforschen

Ein offenes, forschendes Praktikum, in dem Zweierteams selbstständig die Gesetzmässigkeiten des Federpendels entdecken: vom Aufbau über Messreihen und Messunsicherheiten bis zu einem druckfertigen Forschungsbericht. Die Vorgehensweise wird anhand des bekannten Fadenpendels als Forscherprozess strukturiert vorgegeben. Für die Auswertung und Berichtserstellung wird ein Computer verwendet.

Praktikum «Heureka!» – Dichtebestimmung nach Archimedes

Ein Praktikumsblatt zum Archimedischen Prinzip: Schülergruppen bestimmen durch Wägen in Luft und Wasser die Dichte zweier Plastilinkugeln und identifizieren eine «verfälschte» Kugel. Enthält Versuchsanleitung, Berechnungsaufgaben, eine historisch unterhaltsame Einführung zu Archimedes und klare Vorgaben für den Versuchsbericht.

Praktikum: Cartesianischer Taucher (Wasser und Luft)

Ein gut strukturiertes Experimentalpraktikum, in dem Schüler:innen einen Cartesianischen Taucher bauen, sein Verhalten beobachten und mit dem Archimedischen Prinzip sowie der hydrostatischen Druckformel erklären. Angereichert mit einer historischen Anekdote über Magiotti und eine Einführung in die Gleichgewichtsarten. Die Aufgaben sind offen (Beobachten, Skizzieren, Erklären, Begründen), Lösungen werden aber nicht mitgeliefert.

Praktikum GYM4: Exponentiell oder nicht? – Untersuchungen mit LabPro und Excel

Praktikumsanleitung für messbasierte Untersuchungen von Abnahme-Prozessen (Abkühlung, Stimmgabel, gedämpfte Schwingung, Lichtintensität, Magnetfeldstärke) mit LabPro-Sensoren und Excel-Auswertung. Enthält einen Anhang zur Exponentialfunktion, Halbwertszeit und logarithmischen Skala mit Herleitung. Die Schüler:innen prüfen mit Trendlinien und Log-Skalen, ob Prozesse exponentiell verlaufen, und liefern einen Bericht mit Rohdaten, Diagrammen und Kommentar.

Praktikum: Fallbeschleunigung des Superballs

Ein durchdachtes Praktikum, in dem Lernende mit Superball und Handstoppuhr die Fallbeschleunigung messen und dabei gezielt Messunsicherheiten nach der Minimum-Maximum-Methode behandeln. Durch mehrfaches Hüpfen werden längere Zeitdauern und kleinere relative Fehler erreicht; die zugehörige Formel wird geometrisch-physikalisch hergeleitet und von den Lernenden analog weiterentwickelt. Mit strukturierten Protokolltabellen und der Frage nach der optimalen Sprungzahl verbindet das Material sorgfältige Messtechnik mit einem zugänglichen, alltagsnahen Experiment.

Federpendel mit phyphox: Periodendauer mit dem Smartphone messen

Experimentieranleitung zur Untersuchung des Zusammenhangs T = 2π·√(m/D) am Federpendel mit der kostenlosen App phyphox. Die Lernenden messen Periodendauern mit dem Smartphone-Beschleunigungssensor und bestätigen die Abhängigkeiten T ~ √m und T ~ 1/√D durch Linearisierung von Diagrammen. Die Aufgaben sind klar strukturiert, allerdings ohne Musterlösungen oder erläuternde Auswertungsbeispiele.

Elektromotoren selbst bauen – vom Homopolar-Motor zur Spule

Anleitung zum Basteln von drei einfachen Elektromotoren aus Batterien, Magneten, Kupferdraht und Büroklammern, inklusive Materiallisten und Schritt-für-Schritt-Aufbau. Zusätzlich wird ein käuflicher Bausatz als Vertiefung empfohlen. Das Material richtet sich an Schüler:innen zur selbständigen Durchführung als Experiment oder Hausaufgabe.

Gamma-Absorption: Bestimmung der Halbwertsdicke von Blei (Physik-Praktikum SF6)

Praktikumsunterlage mit Anleitung zum Experiment: Mit einer Cs-137-Quelle und einem Geigerzähler wird die Halbwertsdicke von Blei für Gammastrahlung bestimmt, inklusive Untergrundmessung, Fehlerrechnung und Auswertung mit Excel-Trendlinie. Dazu gehört ein Kapitel des SF6-Skripts über Radioaktivität (Geschichte, Strahlungsarten, Nuklidkarte) sowie eine studentische Ausarbeitung mit Diskussion. Die Anleitung ist präzise strukturiert, der Blick ins echte radioaktive Material hat_experimentellen Reiz; die beiliegende Ausarbeitung bleibt dagegen oberflächlich.

Physik-Praktikum: Radioaktivität – Statistik, Halbwertszeit von Radon-220 und Fliessgleichgewicht

Ein ausführliches Praktikumsskript, das zuerst die statistischen Grundlagen (Mittelwert, Varianz, Standardabweichung, Vertrauensintervall, Messfehler) anschaulich am Beispiel eines Notendurchschnitts einführt und dann ein reales Experiment zur Bestimmung der Halbwertszeit von Radon-220 mit Geiger-Müller-Zählrohr, LoggerPro und Excel durchführt. Ein zweiter Teil behandelt das Fliessgleichgewicht in der Thorium-Zerfallsreihe inklusive Differentialgleichungen und einer hydrologischen Modellierung mit Vensim.

Physik-Praktikum: Gamma-Absorption — Halbwertsdicke von Blei für Cs-137

Praktikumsanleitung zur Messung der Gamma-Absorption in Blei mit einem Geiger-Müller-Zählrohr und einer Cs-137-Quelle. Die Lernenden bestimmen aus Zählraten mit statistischer Fehleranalyse (Excel) und einer exponentiellen Trendlinie die Halbwertsdicke von Blei. Eine klare, praxisorientierte Versuchsanleitung mit gutem experimentellem und datenauswertungsbezogenem Anspruch.

Praktikum Federpendel 2 – Wie schwingt ein Federpendel?

Praktikumsanleitung, die auf einen authentischen Forschungsbericht zweier Schülerinnen aufbaut und die Untersuchung von Federpendeln fortsetzt: Perioden, Federkonstanten und deren Messunsicherheiten werden mit offenen Forschungsfragen erarbeitet. Die Lernenden planen selbst Messreihen, grafische Darstellungen und einen Bericht; der eingefügte Musterbericht ist didaktisch reizvoll, Lösungen zur Kontrolle fehlen aber.

Gesetze des idealen Gases / Allgemeine Gasgleichung

Lehr-Lernarrangement zur allgemeinen Gasgleichung: Nach einem experimentellen Test des Boyle-Mariotte-Gesetzes (inkl. Volumenkorrektur des Schlauchs) erforschen Schüler-Teams in Partnerarbeit sechs Gassimulationen und dokumentieren diese in einer Wiki-Seite. Abschluss bildet die numerische Herleitung der Barometerformel mit der Tabellenkalkulation.

Low-Cost-Licht-Spektroskopie mit dem Smartphone

Bastelanleitung für ein low-cost Smartphone-Spektrometer aus Papier und DVD-Streifen plus ein gestufter Praktikumsauftrag: Lernende fotografieren Spektren verschiedener Lichtquellen und erstellen mit Kalibrierung an der Hg-Lampe eine persönliche Spektraltafel. Enthält Beispiele, Fehlerkorrektur und konkrete Optimierungshinweise, aber keine ausformulierten Lösungen.

Experiment Reibungselektrizität mit Elektroskop

Eine didaktisch sauber aufgebaute Experimentieranleitung zur Reibungselektrizität: Durchführung mit Elektroskop und Reibstäben, Beobachtungen, Messwerttabellen zur Elektronenaffinität und eine mikroskopische Erklärung der Ladungstrennung. Anschauliche Erklärung mit Animationen und Beispielen, aber ohne eigene Aufgaben oder Lösungen für Schüler:innen.

Puzzle Einführung Wärmelehre

Ein von Christian Grütter entwickeltes Puzzlespiel zum Einstieg in die Wärmelehre mit 5 Experimentier-Posten (Temperaturmessung nach Celsius, Wärmeausdehnung von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern, Bimetallstreifen). Die Lernenden experimentieren in Expertengruppen und erklären ihre Ergebnisse anschliessend in Diskussionsrunden. Enthält ausführliche Arbeitsblätter mit strukturierten Messaufgaben und anwendungsbezogenen Fragen (Fahrenheit-Umrechnung, Quai-Brücke Zürich, Bimetall-Winkel).

Schallgeschwindigkeit messen mit phyphox – Akustische Stoppuhr

Anleitung für ein kooperatives Experiment zur Messung der Schallgeschwindigkeit mit zwei Smartphones und der App phyphox («Akustische Stoppuhr»). Drei Personen starten und stoppen per Klatschen synchronisierte Stoppuhren, und aus dem t-x-Diagramm wird eine Formel für die Schallgeschwindigkeit entwickelt.

Luftkissenscheiben: Elastische und inelastische Stösse selbst untersuchen

Anleitung für offene Schülerexperimente zu elastischen und inelastischen Stössen mit selbst gebastelten oder 3D-gedruckten Luftkissenscheiben, inklusive optionaler quantitativer Videoanalyse. Die Aufgaben regeln zu Beobachtung, Systemvariation, Fehlerdiskussion und Energiebetrachtung an. Es ist eine praxisorientierte Experimentiersequenz ohne formalen Theorieteil oder Lösungen.

Mausefallenauto-Wettbewerb: Energieumwandlung im Eigenbau

Eine klar strukturierte Projektaufgabe für einen Klassenwettbewerb: Schüler:innen bauen Fahrzeuge, die ausschliesslich durch die Spannenergie einer Mausefalle angetrieben werden. Neben dem Wettkampf (gemessene Fahrweite) gehört ein kurzer Forschungsbericht mit Funktionsbeschreibung und physikalischem Hintergrund zur Bewertung. Die Aufgabe ist motivierend und praxisnah, bietet aber selbst keine Erklärungen, Beispiele oder Lösungen.

Seifenblasenrezepte und -experimente – Versuchsküche der Physik

Rezeptartige Anleitungen zur Herstellung von Seifenlauge sowie Ideen für experimentelle Untersuchungen mit Drahtmodellen und Minimalflächen. Das Material lädt zum selbständigen Experimentieren ein, bleibt aber bei einer knappen Anleitung ohne physikalische Erklärungen.

Halbwertszeit von Radon-220 – Schülerbericht und Praktikumsanleitung

Ein Schülerlabbericht zum Experimentieren mit Radon-220, kombiniert mit einem Physik-Skript zur Radioaktivität und einer detaillierten Praktikumsanleitung mit statistischer Auswertung in Excel. Zentral ist das reale Geiger-Müller-Experiment zur Bestimmung der Halbwertszeit inklusive Untergrundkorrektur, exponentieller Fit und Fehlerdiskussion.

Praktikum Federpendel 2: Schwingungen von schwachen und starken Federn

Praktikumsanleitung zur Fortsetzung einer Untersuchung von Federpendeln, inklusive eines authentischen Forschungsberichts von zwei Lernenden mit Messdaten, Berechnungen der Federkonstanten und Schwingungsfrequenzen. Die Lernenden planen eigene Messreihen zu Periode, Amplitude und Federkonstante, beachten Messunsicherheiten und schreiben einen Bericht. Die Einbettung eines echten Schülerberichts samt offener Forschungsfragen macht das Material lebendig und förderlich für selbständiges Arbeiten.

IYPT 2019 – 17 offene Physik-Probleme (Tournament-Aufgabenliste)

Dies ist die offizielle Aufgabenliste der 32. International Young Physicists' Tournament (IYPT) 2019 mit 17 offenen Forschungsaufgaben zu Alltagsphänomenen (Aerosole, Newtons Cradle, Hurricane Balls, Moiré-Muster usw.). Die Aufgaben sind reine Problemstellungen ohne Erklärungen oder Lösungen und richten sich an Teams, die über Monate experimentell forschen und ihre Ergebnisse in einem Wettbewerb präsentieren.