Physikalische Soiree | Wissen

Kategorie: Forschungsfragen

  • Wie viele Einwohner hat Gmünd?

    Wie viele Einwohner hat Gmünd?

    Tipp: Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

    Diese Frage hat jetzt weniger mit Physik zu tun, als mit einer Frage, die man sich beim Schwimmen oder in der Sonne liegen am Baggersee stellen könnte. Ohne Unterlagen. Gemeint sind nicht das Handtuch oder die Luftmatratze, sondern schriftliche Unterlagen, die einem helfen würden, diese Frage zu beantworten. Das deutet doch alles auf eine interessante Forschungsfrage hin. Die man zum Beispiel im Rahmen einer Vorwissenschaftlichen Arbeit (VWA) an österreichischen Gymnasien bearbeiten könnte.

    Beispiel: Einwohnerzahl — Recherche, Beschreibung und Bewertung

    1. Frage: Wie viele Einwohner hat Gmünd?
    2. Erwartete Antwort: Zwischen 1 und 1.000.000. Es wird unterschiedliche Antworten geben.
    3. Methode: Alle Möglichkeiten der Recherche: denken, telefonieren, fragen, Bücher, Internet.
    4. Hintergrund: Gmünd ist eine menschliche Ansiedelung im nördlichen Waldviertel. Eine Siedlung hat üblicherweise mindestens einen Einwohner. Würden dort aber viele Menschen leben, wäre sie groß und bekannt. So wie Linz, Graz, Wien. Gmünd ist aber nicht allzu bekannt und wird daher unter 1.000.000 Einwohner haben. Über Telefonate, Bücher und jede beliebige Quelle im Internet werden genau wirkende Einwohnerzahlen zu finden sein. Diese Zahlen werden aber unterschiedlich sein. Welche stimmt? Wir denken nach und rufen am Gemeindeamt Gmünd an. Wir lernen, dass es das Konzept „Meldepflicht“ gibt, und jene Stelle, die die Anmeldungen der Menschen eines Ortes entgegennimmt, wird daher die „richtige“ Einwohnerzahl kennen. Ein Vergleich mit den Daten der Statistik Austria würde weitere Unterschiede zeigen, die man durch Nachfragen begründen könnte. Und woher bezieht Wikipedia ihre Zahlen? Dies wäre in der Quellenangabe sichtbar. In der Bewertung der Ergebnisse würden die Unterschiede beschrieben werden. Es würde sichtbar werden, wer der Urheber der Einwohnerzahl eines Ortes sein kann.
    5. Ausblick: Was könnte man mit den Ergebnissen der Arbeit weiter machen?
      • Unterschiede in den einzelnen Zahlenangaben begründen
      • Urheber von Einwohnerzahlen identifizieren
      • Definitionen und Methoden zum Finden einer Einwohnerzahl darstellen
      • Entwicklung von Einwohnerzahlen bei einem Urheber darstellen
      • Entwicklung der Methoden zum Finden von Einwohnerzahlen darstellen
      • Interessensgruppen im Zusammenhang Einwohnerzahlen beschreiben
      • Erfinden einer Methode, dass alle die „richtige“ Einwohnerzahl haben
  • Dünen unter Wasser

    Dünen unter Wasser

    In einer Bucht der Donau auf der Donauinsel gibt es einen Sandstrand. In den ersten Metern unter Wasser zeigt sich dieses Bild: „Sanddünen unter Wasser.“

    1. Frage: Welche Dünen sind zu sehen
    2. Erwartete Antwort: Zwei verschiedene, mit unterschiedlichen Größen.
    3. Methode: Fotografieren, Maßstab dazulegen. Auf Papier übertragen und ausmessen. Größenverteilung darstellen.
    4. Hintergrund: Kein bekannter
    5. Ausblick: Was könnte man mit den Ergebnissen der Arbeit weiter machen?
      • Die Wellenlänge typischer Wasserwellen darüber messen und schauen, ob es einen Zusammenhang zur Größe der Muster am Grund darunter gibt.
      • Mit Sand in einem Becken und Wasser darüber versuchen, solche Dünen selbst zu erzeugen.

     

  • Wann bleibt Schnee liegen?

    Wann bleibt Schnee liegen?

    Warum liegt auf manchen Stellen Schnee? Und warum liegt an anderen Stellen kein Schnee? Offene Fragen. Suchen Sie viele mögliche Antworten, um daraus eine Theorie vom Schneeligenbleiben zu formulieren.

    Schnee schmilzt, wenn er die Energie dazu erhält.

    1. Aus dem Boden
    2. Aus der Luft (dem Wind)
    3. Aus der Sonne (Strahlen)

    An diesem Beispiel sehen wir alle drei Möglichkeiten Wärme zu übertragen. Wärmeleitung (1), Konvektion (2) und Strahlung (3).

    Link zu einem Artikel zu dieser Thematik.

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  • Wie schnell kann man auf eine automatische Schiebetüre zulaufen?

    Man läuft auf eine automatische Schiebetüre zu. Sie ist noch geschlossen. Wie schnell darf man sein, damit man nicht dagegen stößt? Wie schnell kann man auf eine automatische Schiebetüre zulaufen?

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  • Warum werden fahrbare Kräne abgestützt?

    Warum werden fahrbare Kräne abgestützt?

    Man sieht sie oft in der Luft schweben. Fahrbare Kräne, die ihre Beine ausfahren. Ihre Räder verlassen den Boden. Was ist der Grund?

  • Wasser an der Fensterscheibe

    Wasser an der Fensterscheibe

  • Schwarze Streifen

    Schwarze Streifen

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    Wenn Sie auf der Suche nach einer Forschungsfrage sind, die Sie sicher beantworten können, dann hilft vielleicht dieses Foto weiter. Woher kommt der schwarze Streifen an der Wand?

    Tipp: Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

  • Das gerüttelte Maß

    Das gerüttelte Maß

    Tipp: Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

    „Das gerüttelte Maß“ ist etwas, womit sich eine Menge beschreiben lässt. Werden Kaffeebohnen in eine Dose gefüllt, kriegt man ein bisschen mehr rein, wenn man die Dose rüttelt, damit sich die Körner „zusammensetzen“. Um wie viele Prozent unterscheidet sich das „gerüttelte Maß“ vom „Normalmaß“ ohne Rütteln? Ist das bei Kaffe, Reis, Mehl, Kichererbsen, Hirse gleich? Eine Forschungsfrage.

    Die folgenden Punkte würden den Rahmen einer Arbeit dazu bilden, die man zum allergrößten Teil selbst machen könnte.

    1. Beobachtung beschreiben. Kaffeebohnen umfüllen.
    2. Beziehung zu Bekanntem herstellen: „Das gerüttelte Maß“ ist bekannt und gibt es auch schon woanders.
    3. Frage formulieren: „Wie viel mehr Bohnen passen in die Dose, wenn man sie rüttelt“?
    4. Experiment durchführen.
    5. Antwort verfassen. „Wie viel mehr“ kann eine Differenz (in Bohnen) sein, oder ein Quotient (in Prozent). Das Ganze sollte auch anschaulich (qualitativ) dargestellt werden („ein bisschen mehr“, „etwa ein Zehntel mehr“).
    6. Was bedeutet die Antwort? Diskussion der Ergebnisse und mögliche Begründungen.
    7. Was könnte man nun mit diesem Wissen sonst noch fragen? (Andere Stoffe, Anwendungen, Theorie dahinter, wo geht das nicht)
    8. Mögliche Wiederholung von Punkt 4 mit anderen Stoffen, Bestätigung oder Widerlegung der bisherigen Erkenntnisse.
    9. Schluss: Schöne Erklärung der Beobachtung aus Punkt 1 mit nun begründeter Empfehlung es in Zukunft auch weiter bzw. nicht mehr so zu machen.
    10. Präsentation und Veröffentlichung. Pressemitteilung!
  • Was sind gute Forscher/innen?

    Was sind gute Forscher/innen?

    Forscher sind Menschen mit bestimmten Eigenschaften. Man hört immer wieder, dass jemand ein guter Forscher ist. Was aber ist ein guter Forscher? Interessante Aspekte auch für die Betrachtung gleicher Voraussetzungen unterschiedlicher Geschlechter – fanden viele Studierende einer Schule, die sich mit dieser Frage auseinandergesetzt haben. Hier exemplarisch drei Antworten auf drei Fragen.

    1) Was ist ein „guter Forscher“?

    Ein guter Forscher muss großes Interesse für seine Arbeit aufbringen, er muss komplett in die Materie eintauchen. Ich denke, es ist auch wichtig, eine Sache von allen Seiten zu beleuchten und nicht nur schwarz-weiß zu denken, um diese vollkommen zu verstehen. Ein guter Forscher sollte auch den Mut haben, eine unpopuläre Meinung zu vertreten, um seine Erkenntnisse zu beweisen verteidigen.

    2) Was ist eine „gute Forscherin“?

    Auf die Arbeit bezogen muss eine gute Forscherin genau die gleichen Kriterien erfüllen, wie ein guter Forscher. Lange Zeit aber war der Forscherberuf allein Männern vorbehalten, die Stellung der Frau hat es nicht erlaubt, sich mit Wissenschaft zu beschäftigen. Auch heute noch ist unsere Gesellschaft so aufgebaut, dass es für eine Frau sicher schwerer ist, Anerkennung als Forscherin zu erlangen und sich in dem Beruf durchzusetzen, da sie sicher mit vielen Vorurteilen zu kämpfen hat.

    3) Warum glauben Sie, stehen hier dazu zwei Fragen?

    Zuerst konnte ich mir nicht erklären, warum hier zwei Fragen stehen. Männer und Frauen sind gleich, warum sollten sie also unterschiedliche Voraussetzungen mitbringen müssen, um gute Forscher zu sein? Wahrscheinlich stehen hier zwei Fragen, damit man sich überlegt oder dass einem klar wird, dass es gerade in der Wissenschaft für Frauen schwerer ist, dasselbe Ansehen und dieselben Chancen wie Männer zu haben.

    (M.)

  • Forschungsfragen – die ersten Ideen

    Forschungsfragen – die ersten Ideen

    Tipp: Hier geht’s ausführlichen 10-Punkte-Plan der VWA (Vorwissenschaftliche Arbeit)

    „Welche drei Hauptwörter würden am häufigsten vorkommen, wenn ich jeden Tag vor dem Zubettgehen einen „random“ Textabsatz schreiben würde?“ #sophie

    Wenn Schülerinnen gebeten werden, fünf Fragen an die Natur – an die Umwelt – aufzuschreiben, sind das im Idealfall die Fragen, die sie sich wirklich stellen, oder im nicht so idealen Falle jene Fragen, auf die sie glauben, dass sie eine gute Note bekommen.  In jedem Fall ist das Ergebnis interessant.

    In einem weiteren Schritt werden die Schüler/innen gebeten, die Fragen nach „Machbarkeit in diesem Semester“ zu überprüfen. Eine Checkliste zu diesem Schritt gibt es hier.

    Hier aber ist nun eine Liste der spannenden, unverfälschten „ersten Fragen“. Sie entstand im Rahmen des Fernstudienunterrichts „Physik“ am Abendgymnasium Wien 2015. man könnte jede von ihnen zu einer vollständig machbaren Forschungsfrage entwickeln.

    (mehr …)