Experiment: Untersuchung des Luftdrucks innerhalb eines Müllbeutels

In einem Experiment mit Alltagsmaterialien wird mithilfe der App Phyphox innerhalb eines Müllbeutels der Luftdruck gemessen. Durch Auflegen von Massestücken wird der Druck innerhalb des Müllbeutels verändert. Anhand der aufgenommenen Messwerte sollen Rückschlüsse auf den Zusammenhang von Gewichtskraft und Druck erfolgen. In einem zweiten Versuch wird bei gleicher Masse die Auflagefläche variiert und Werte für den Druck aufgenommen. Es sollen Rückschlüsse auf den Einfluss der Größe der Fläche, auf die die Gewichtskraft wirkt, auf den Druck erfolgen. Als Ergebnis soll letztlich stehen, dass der Druck über die Gewichtskraft pro Fläche berechnet werden kann.

Die Schülerinnen und Schüler werden durch ein Impulsbild oder ein Impulsvideo zum Nachdenken über das Thema Druck angeregt. Hier können Bilder oder Filme von Tauchern oder Flugzeugen dienen. Ggf. eignen sich z.B. auch Filmausschnitte aus dem Film "Das Boot". Auch kann in einem fächerübergreifenden Unterricht der Blutdruck als Anlass für ein Gespräch zum Thema Druck dienen. Die Schülerinnen und Schüler erfahren anschließend durch eine offene und experimentell angelegte Aufgabe die Zusammenhänge von Druck, Gewichtskraft und Fläche. Die Aufgabenstellungen enthalten QR-Codes, die zu Hilfestellungen und Kontrollmöglichkeiten führen. Die zur Verfügung stehenden Hilfestellungen und Kontrollmöglichkeiten dienen dem offenen und selbstständigen Lernsetting. Ein abschließendes Erklärvideo zum Druck dient der Ergebnissicherung.

Die physikalische Größe Druck findet an vielen Stellen Anwendung, wie z.B. beim Blutdruck. Inbesondere der Kraftbegriff kann über das Thema Druck vertieft werden.

Eine Differenzierung erfolgt über Hilfestellungen und Kontrollmöglichkeiten per QR-Codes in den beiden Aufgabenstellungen. Eine Kontrolle der Ergebnisse sowie eine Vertiefung des Wissens ist über ein Erklärvideo gewährleistet.

Das Smartphone innerhalb des Müllbeutels sollte unbedingt per Fernzugriff gesteuert werden. Eine Anleitung ist u.a. auf dem Arbeitsblatt verlinkt. Anders ist das Ablesen der Werte kaum möglich.