Elektrizitätslehre mit der Fahrradkette
Mit der Stromzange kann sehr einfach und direkt der elektrische Strom gemessen werden – ohne etwas „umbauen“ zu müssen.
Die Physik am GSG verfügt nun über passendes Experimentiermaterial – dank DPG und WE-Heraeus-Stiftung
Zum Erlernen elektrischer Stromkreise im Physikunterricht der Mittelstufe gibt es viele Anschauungsmodelle – die Fahrradkette wird dabei z. B. im Vergleich zu Wasserstromkreisen verhältnismäßig wenig genutzt. Beim Fahrradkettenmodell entspricht die Pedale einer Batterie und das Hinterrad einem elektrischen Gerät. Die herumlaufende Kette symbolisiert den umlaufenden elektrischen Strom. Studien an der Universität Osnabrück zeigen, dass die Fahrradkette überaus lernwirksam sein kann. Seit einigen Jahren nehmen immer wieder Schulklassen des GSG an diesbezüglichen Untersuchungen teil. Das hat dazu geführt, dass auch ohne Studienbegleitung in vielen Lerngruppen das Fahrradkettenmodell erfolgreich genutzt wird. Bisher musste dafür das Material von der Uni ausgeliehen werden. Inzwischen verfügt die Physik am GSG aber auch über eigenes Material. Ein wichtiges und attraktives Messgerät ist dabei die Stromzange, mit der der Elektronenstrom in einem Stromkreis gemessen werden kann, ohne ihn selbst auftrennen zu müssen. Damit kann die Vorstellung verbunden werden, dass die Stromzange die Ladungsmenge „zählt“, die durch die Stromzange hindurchfließt – ähnlich wie man bei einer sich bewegenden Fahrradkette die Kettenglieder zählen könnte, die an einer betrachteten Stelle vorbeikommen.
Die einfache Handhabung der Stromzange ermöglicht, dass sie bereits Schülerinnen und Schüler im Elektrikunterricht der 5. Klasse nutzen können. Mithilfe des gemeinsamen Förderprogramms der DPG und der WE-Heraeus-Stiftung konnten zehn Stromzangen angeschafft werden, mit denen Schülerinnen und Schüler in Gruppen experimentieren können. Sie sind bereits erfolgreich eingesetzt worden und warten auf den weiteren Einsatz in den folgenden Jahrgängen.
