Unterrichtsbaustein

Freier Fall

Mit diesem Baustein können die Schülerinnen und Schüler experimentell den freien Fall mit der App Phyphox erforschen.

Jewgenia Sprenger
Behörde für Schule und Berufsbildung Hamburg
Frerk Schuster

12. September 2018

Einstieg

Ziele

Ziele des Bausteins sind die Messung der Erdbeschleunigung mit dem Smartphone sowie die Erstellung und Auswertung des Weg-Zeit- und des Geschwindigkeit-Zeit-Diagramms. Anschließend wir auf die Herleitung des Weg-Zeit-Gesetzes für den freien Fall eingegangen.

Fachkompetenzen

Erkenntnisgewinnung Kommunikation (Wenden das Weg-Zeit-Gesetz an, Erläutern den Begriff "Freier Fall")

Kompetenzen in der Digitalen Welt

1. Suchen, Verarbeiten & Aufbewahren
3. Produzieren & Präsentieren
5. Problemlösen & Handeln

Detaillierte Teilkompetenzbeschreibungen

1.2 Auswerten und Bewerten
3.2 Weiterverarbeiten und Integrieren
5.2 Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen

Medienausstattung

Es wird ein Gerät (Smartphone) pro Kleingruppe benötigt. Die App läuft plattformübergreifend. Ein Beamer zum Präsentieren der Ergebnisse wäre wünschenswert.

Details

Informationen zum Unterrichtsgegenstand

Der freie Fall bezeichnet die Bewegung eines Körpers ausschließlich unter Einfluss der Schwerkraft. Im weiteren Sinne geht es dabei um die beschleunigte Bewegung eines Körpers nach unten, wenn dieser zu Beginn über keine Geschwindigkeit verfügt.

Beschreibung des Unterrichtsbausteins

Für diesen Baustein sollte Vorwissen in Bezug auf beschleunigte Bewegung, Umgang mit dem Smartphone sowie dem Umgang mit Tabellenverarbeitung vorhanden sein.
Die Gruppen sollte aus 2-3 Schülerinnen und Schüler bestehen, damit kein Leerlauf entsteht.
In der Umsetzung sollte darauf geachtet werden, dass die Landezone gut abgesichert ist. Die Auswertung per Excel ist nicht immer einfach. Es bietet sich an, eventuell einen Datensatz vorzubereiten. Zudem kann die Veränderung der Beschleunigungsrichtung beim Aufprall thematisiert werden.

Bildungsplanbezug

Bewegung und Kraft (Kinematik)

Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung

Für leistungsstarke Schülerinnen und Schüler bietet sich die Frage nach Fehlerquellen an, die Optimierung des Aufbaus und der Frage nach Verlauf der Beschleunigung im Moment des Aufpralls.