Ziele und Vorteile

Aufnahme und Weiterverarbeitung von Messdaten

Es ist wichtig, dass Schülerinnen und Schüler lernen, kompetent mit der Messwerterfassung umgehen zu können. Das alleinige Wissen um die Abläufe oder das Betrachten von Demonstrationsversuchen reicht dabei nicht aus. In der aktiven Auseinandersetzung mit der Aufnahme und Weiterverarbeitung von Messdaten, insbesondere unter Nutzung des Computers, werden den Lernenden die Leistungsfähigkeit, aber auch die Grenzen der Technik bewusst. Die Schülerinnen und Schüler lernen den Computer als nützliches Werkzeug für das naturwissenschaftliche Arbeiten kennen. Beim Einsatz eines Messwerterfassungssystems sollen sie einfache Versuche durchführen und auswerten können, dazu gehört

• die Planung einer Messreihe.
• die richtige Wahl der Sensoren und deren Anschluss.
• die Steuerung des Versuchsablaufs mit der entsprechenden Software (Start, Messbereich, ... ).
• die Aufnahme der Versuchsergebnisse (mithilfe der Software), deren Weiterverarbeitung (zum Beispiel mithilfe einer Tabellenkalkulations- oder Textverarbeitungssoftware) und Bewertung.
• das Erkennen möglicher Fehlerquellen.

Der Computer ersetzt nicht die "Hands-on"-Messung!

Es macht wenig Sinn, Versuche, die man bisher ohne Computer zur Zufriedenheit aller durchführte, nun mit Computer durchzuführen. Das Messen mit dem Rechner darf Messungen "mit der Hand" nicht ersetzen. Die digitale Messwerterfassung erweitert, ergänzt, vertieft und objektiviert die "von Hand" durchgeführte Messung.

Vorteile der digitalen Messwerterfassung

Gegenüber der herkömmlichen Erfassung von Messdaten bietet der Computereinsatz folgende Vorteile:

• Aufwändige Auswertungsverfahren sind einfach durchzuführen.
• Schnell ablaufende Vorgänge können problemlos erfasst werden.
• Viele Messungen sind in kurzer Zeit möglich.
• Zahlreiche Messwerte können gesammelt und gespeichert werden.
• Langzeitmessungen sind auch ohne ständige Aufsicht möglich.
• Schülerinnen und Schüler können aktiv an der Messwerterfassung beteiligt werden.
• Die Ergebnisse können oft zeitgleich mit dem Experiment grafisch dargestellt werden.
• Aufgrund der schnelleren Auswertung können mehrere Mess- und Auswertungsideen ausprobiert werden.

• Oft bedeutet der Einsatz von Messtechnik Zeitersparnis im Unterricht.

Zusätzlicher Aufwand

Trotz aller Vorteile muss man sich auch klarmachen, dass der Einsatz von Computern zur Messwerterfassung neue Probleme aufwirft, die es im Unterricht und in dessen Vorbereitung zu lösen gilt, wie zum Beispiel

• die Schaffung der technischen Voraussetzungen in den Unterrichtsräumen.
• die Pflege der Technik (Sensoren, regelmäßige Kalibrierungen).
• beim Messen die notwendige und oft umständliche Umwandlung von Messgrößen (zum Beispiel Wandlung der Zeitangaben in Volumenwerte bei Titrationen).

Weiterlesen

• Allgemeine Anforderungen an die Software
  Welchen Anforderungen müssen die Aufnahme und die Auswertung der Messdaten genügen? Worauf ist beim Serviceangebot zu achten?
• CASSY, Cobra3, Pasport, MultiMES, AKMmE
  Links zu den Webseiten der Anbieter und Nutzungshilfen in PDF-Form und als Screen-capture-Movies.
• Versuchsbeispiele, Anleitungen und Ergebnisse
  Von der Cola-Titration und der Esterhydrolyse über die Transpirationsmessung an Pflanzen bis hin zur Spektroskopie von Blattextrakten.