Unterrichtsbaustein
Höhenmessung mithilfe des Luftdrucks
- Arne Sorgenfrei
- Ole Koch
- Behörde für Schule und Berufsbildung Hamburg
29. Januar 2019
Einstieg
Ziele
- Ziel ist es, Fachwissen zur Höhenformel zu erlangen und eine Methode zu entwickeln, wie mithilfe des Luftdrucksensors des Smartphones die Höhe des Schulgebäudes bestimmt werden kann.
Fachkompetenzen
- Fachwissen: Fachinformation erschließen, Probleme lösen. Experimentieren: Hypothese aufstellen, Experiment planen, messen und dokumentieren. Kommunikation: Fachlich kooperieren. Bewerten: Planen und reflektieren.
Kompetenzen in der Digitalen Welt
- 1. Suchen, Verarbeiten & Aufbewahren
- 5. Problemlösen & Handeln
- 1.2 Auswerten und Bewerten
- 1.3 Speichern und Abrufen
- 5.4 Digitale Werkzeuge und Medien zum Lernen, Arbeiten und Problemlösen nutzen
Medienausstattung
- 1 Smartphone pro Kleingruppe, ggf. Laptop/PC zur Auswertung
Details
Informationen zum Unterrichtsgegenstand
Der fachliche Unterrichtsgegenstand ist der Luftdruck. An diesem können die Schülerinnen und Schüler exemplarisch das Smartphone als ein sehr genaues Messinstrument kennenlernen. Darüber hinaus steht die Entwicklung einer eigenen Messmethode und damit eine zentrale naturwissenschatliche Kompetenz im Fokus.
Beschreibung des Unterrichtsbausteins
Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich zunächst Fachwissen zu den Höhenformeln. Dazu steht ein Lernvideo bereit. Die Lehrkraft kann ggf. weitere/andere Informationsquellen bereitstellen. Ihr Fachwissen nutzen die Schülerinnen und Schüler, um anschließend selber eine Methode zu entwickeln und zu erproben, die Höhe des Schulgebäudes zu bestimmen. Dazu muss zunächst die Formel entsprechend umgeformt werden. Mit dem Smartphone kann der Luftdruck bestimmt werden. Die Schülerinnen und Schüler könnten sich zwei geeignete Orte (beispielsweise zwei Stockwerke) suchen, dort den Luftdruck bestimmen und daraus die Höhendifferenz ermitteln. Anschließend kann daraus die Gesamthöhe des Gebäudes fundiert geschätzt werden.
Bildungsplanbezug
Die physikalische Größe Druck findet in vielen fächerübergreifenden Kontexten ihre Anwendung: Wetter, Atmosphäre, Blutdruck. Der Kraftbegriff kann über die Größe Druck vertieft und angewendet werden.
Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung
Wenn die Leitfrage für unterschiedliche Messmethoden (Maßband, freier Fall, Luftdruck, etc.) geöffnet wird, kann hinsichlich der Methode und des Inhalts differenziert werden. Jede Kleingruppe kann sich ihren Lernweg suchen. Am Ende der Einheit können die verschiedenen Methoden hinsichtlich ihrer Tauglichkeit verglichen werden.
Hinweise & Links
Weiterführende Literatur und Links