Physik – Methoden – Schaltungen richtig aufbauen und Fehler finden

Methode: Schaltungen richtig aufbauen und Fehler finden

Video (mit Kommentar)

Übungen

Für Lehrkräfte

Unterrichtsthema	Stromkreise aufbauen
Klassenstufen	7 bis 9
Wer experimentiert?	Lehrkräfte zur Demonstration gemeinsam mit einer kleinen Lerngruppe/Schülerinnen und Schüler im Unterricht in Partner- oder Gruppenarbeit
Ziele und Kompetenzen	Die Schülerinnen und Schüler können elektrische Schaltungen auf der Basis von Schaltplänen analysieren und auf Fehler untersuchen.

Vorausgesetzte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler können:

• einfache Stromkreise aufbauen

• mit Vielfachmessgeräten Spannung und Stromstärke in einfachen Stromkreisen messen

Materialliste

Beispielversuch, je Versuchsgruppe:

• Stromversorgungsgerät, 2 bis 12 V/5 A
• Schaltplan DIN A4
• Rotor mit 4 Blättern und 4-mm-Buchse
• Mini-Digital-Multimeter
• Glühlampe E10 / 3,5 V / 0,2 A
• Generator an Stab mit 4-mm-Steckwelle
• Fassung E 10, auf Sockel
• Experimentierkabel, schwarz, 50 cm
• Experimentierkabel, rot, 50 cm
• Experimentierkabel, blau, 50 cm
• Experimentierkabel, blau, 25 cm
• Tonnenfuß
• defektes Kabel, defekte Lampe usw.

Bei Cornelsen Experimenta finden Sie weitere passgenau abgestimmte Experimentiermaterialien – unkompliziert und schnell:
cornelsen-experimenta.de/NuT-hybrid

Hinweise zur Vorbereitung

Variante 1 (Demonstrationsversuch): Die Geräte und Materialien (Arbeitsblätter, Hilfeblätter, Protokollvorlagen) sind auf dem Experimentiertisch vorbereitet.

Variante 2 (Partnerarbeit): Der Versuch muss für jede Versuchsgruppe  komplett mit den eingebauten Fehlerquellen bereitgestellt werden und alle weiteren Materialien (Schaltplan, Arbeitsblätter, Hilfeblätter, Protokollvorlagen) ebenfalls. Es müssen Ersatzglühlampen und Experimentierkabel zum Austauschen vorrätig sein.

Der Schaltplan (Vorlage zum Download) kann im Fachraum projiziert oder als Ausdruck zur Verfügung gestellt werden. Der Ausdruck hat den Vorteil, dass er von den Schülerinnen und Schülern auf dem Tisch passend zurechtgelegt und ggf. gedreht werden kann.

Hinweise zur Durchführung im Unterricht

Defekte Kabel und eventuell auch schon die kaputte Glühlampe sortieren die Schülerinnen und Schüler bereits bei der ersten Sichtung des Versuchsaufbaus gemeinsam mit der Lehrkraft (Variante 1) oder während der Partnerarbeit (Variante 2) aus. Alle weiteren eingebauten Fehlerquellen sollten anschließend beim Ausprobieren der Schaltung gefunden und korrigiert werden. Die zentrale Stromversorgung sollte erst eingeschaltet werden, nachdem jede Versuchsgruppe das geknickte Kabel ausgetauscht hat. Das Netzgerät muss vor jeder Fehlerbehebung grundsätzlich ausgeschaltet sein.

Entsprechend dem Niveau der Schülerinnen und Schüler kann das Video auch als Hilfe für den Versuch eingesetzt oder abschließend als Zusammenfassung zu diesem Versuch gezeigt werden. Weiterhin ist es möglich, das Video als Unterstützung bei der Bearbeitung anderer Versuche mit Schaltungen einzusetzen.

Hinweise zur Auswertung

Die Ergebnissicherung erfolgt im Anschluss der Versuche mit der Bearbeitung der editierbaren Materialien. Dabei wird das Finden und Korrigieren typischer Fehler in elektrischen Schaltungen und Schaltplänen systematisiert, zusammengefasst und geübt.

Downloads

(jeweils editierbare Worddateien)

Autor: Dr. Dietmar Karau