Mechanik@home

Experimente sind in vielen Veranstaltungen der Natur- und Ingenieurwissenschaften nicht wegzudenken. Das Erleben von Versuchen ist ein wichtiger Teil des Lernprozesses der Studierenden. Dazu gehören auch Fehlschläge, die Fehlerfindung und Optimierung der Experimente.

In einer Präsenzveranstaltung ist dies gut umsetzbar und ein etabliertes Vorgehen. In der Onlinelehre stößt man jedoch an seine Grenzen. Zwar könnte der Versuchsaufbau, die Versuchsdurchführung und die Erklärung aufgezeichnet und das Video online gestellt werden. Aber gerade Fehlschläge werden dadurch ausgeblendet. Denn Videos von Experimenten zeigen in der Regel die perfekte Versuchsdurchführung. Wer würde schon freiwillig ein Video eines fehlgeschlagenen Experiments zur Verfügung stellen – es sei denn der Fehlschlag ist so spektakulär, dass er seinen Weg auf YouTube finden.

Die Alternative ist, dass die Studierenden selbst die Experimente zu Hause durchführen. Das hat sogar den Vorteil, dass sie es selbst machen und nicht nur bei der Versuchsdurchführung zuschauen. Allerdings fehlt dafür zu Hause die notwendige Ausstattung mit Materialien und Messequipment.

Hier greift die mit dem Ars legendi-Fakultätenpreis ausgezeichnete Software phyphox an, welche von der RWTH Aachen entwickelt wurde. Mit phyphox können mit einfachen Methoden physikalische Experimente auch zu Hause durchgeführt werden. Ein Fokus liegt dabei auf Mechanik. Die Software ist als App für Android und iOS verfügbar und greift auf die in fast allen Smartphones vorhandene Sensorik zu.

So können mit Hilfe eines Smartphones zum Beispiel Experimente zum (in)elastischen Stoß, zum Fadenpendel oder zur Zentrifugalbeschleunigung durchgeführt werden. Alles, was es dazu braucht, ist ein Smartphone und ein paar Haushaltsgegenstände. Die Messdaten können über die Weboberfläche am Computer ausgelesen werden und dann mit Excel, Matlab oder anderen Programmen ausgewertet werden.

Auf der Webseite gibt es eine umfangreiche Liste an Experimenten. Zu jedem Experiment gibt es eine Erklärung mit einem Video, wie das Experiment durchzuführen ist. Die Community steuert auch immer wieder neue Experimente bei. phyphox ist somit nicht nur eine interessante Ergänzung für die Präsenzlehre, sondern eignet sich auch hervorragend als ein zentrales Element für die Onlinelehre in der Mechanik.

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