Kosteneffiziente computergestützte Messwerterfassung im Physikunterricht

Abstract

In der folgenden Arbeit geht es um die Erstellung von möglichst kostengünstigen Geräten zur Messwerterfassung im Physikunterricht. Es soll eine Bauanleitung für ein Messsystem zur Abstands- und Temperaturmessung mit einem Einplatinencomputer beschrieben werden. Um die Geräte im Schulunterricht zu testen, wurden zehn Prototypen gefertigt, sowie Unterrichtsmaterialien zu verschiedenen Experimenten erstellt. Die Einsatzfähigkeit der Geräte im Schulunterricht wurde durch eine Fallstudie in einem Gymnasium in Wien untersucht. Die Messwerterfassungssysteme wurden in drei Unterstufenklassen und einer Oberstufenklasse in insgesamt sieben Unterrichtseinheiten eingesetzt. Es nahmen 70 Schülerinnen und Schüler an der Untersuchung teil. Die Unterrichtsstunden wurden anhand von einem Schülerfragebogen, Videoanalyse, der Analyse von Schülerprotokollen und einem Lehrerinterview untersucht. Die Fallstudie bestätigt die Funktionalität und die Einsatzfähigkeit der Geräte im Physikunterricht.The following work is about creating low-cost devices for data acquisition in physics class. The thesis explains how to build a tool for measuring distance and temperature with a single-board computer. To test the devices in the classroom, ten prototyps and teaching materials for various experiments have been built. The usability of the devices in the classroom was examined by a case study in a high school in Vienna. 70 students out of four different grades participated in the study. The lessons were examined with reference to a student questionnaire, video analysis, analysis of student records and a teacher interview. The case study confirmed the functionality and usability of the devices for physics class