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Webexperimente – Einleitung

Webexperimente – praktische wissenschaftliche Vorgänge, die mit Hilfe einer Website aus der Entfernung überwacht werden - sind großartige Hilfsmittel für den wissenschaftlichen Unterricht. Das Versuchsmaterial kann sich in einer Universität, einem wissenschaftlichen Museum oder jedem anderen Ort befinden. Durch die Anwendung der Webexperimente können Schüler an Versuchen teilnehmen, die in der Schule nicht erlaubt sind und Datenbankentechniken zur Analyse und zur Aufbewahrung der Resultate eines Versuchs anwenden. Die Lehrer und Techniker werden währenddessen von auswärtigen Hilfskräften unterstützt.

Beispiele von Webexperimenten.

Was sind Webexperimente?

Webexperimente sind richtige Experimente. Der einzige Unterschied ist, dass sie von Ihrer Benutzeroberfläche ausgeführt werden, während sich die Versuchsvorrichtung weit entfernt befindet. Hinzu kommt, dass sie:

• sich an tatsächlich bestehenden Orten befinden und der Öffentlichkeit manchmal offen stehen. Normalerweise gibt Ihnen eine Webcam eine Übersicht der Räumlichkeiten. Manchmal können Sie online mit einem Beobachter vor Ort chatten.

• an eine Datenbank angeschlossen sind. Dies bedeutet, dass die Resultate Ihres Versuchs nicht verloren gehen, sondern für Sie und andere Benutzer gespeichert werden. Nach einer gewissen Zeit, nachdem viele Schulen das Experiment wiederholt haben, häuft sich eine statistisch bedeutende Anzahl an Daten an. Diese Daten erlauben Ihnen, die Gültigkeit des Resultates und den Einfluss des Zufalls zu erkennen.

• von Profis geführt und daher höchst verfügbar und zuverlässig sind.

• das Konzept der ferngesteuerten Labors aus den heutigen multinationalen Forschungsinstituten in die Schullabors bringen.

Eine Vorrichtung für Webexperimente kann sich in wissenschaftlichen Museen oder in Schulen befinden. In wissenschaftlichen Museen hat die Öffentlichkeit leicht Zugang zum Versuchsaufbau und kann mit dem verantwortlichen Techniker diskutieren. Das Wartungspersonal weiß gewöhnlich auch über die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen Bescheid. Einige Webexperimente sind relativ leicht durchzuführen und können innerhalb der Schule verwirklicht werden.

Die Durchführung eines schulinternen Webexperiments kann Schüler zu einer wissenschaftlichen Karriere motivieren, da die Wartung der Versuchseinrichtung Schüler und Lehrer herausfordert. Allerdings ist Auswahl an Webexperimenten aufgrund der Sicherheitsvorschriften eingeschränkt. Ein weiteres Problem der Experimente in Schulen könnte die Zuverlässigkeit sein, da die Wahrung einer hohen Zuverlässigkeit einen zusätzlichen Einsatz von den beaufsichtigenden Lehrern oder Technikern verlangt.

Welche Vorzüge haben die Webexperimente?

Webexperimente haben zahlreiche Vorzüge, da sie:

• Lehrern erlauben, in der Klasse einen Versuch durchzuführen, der zu teuer, gefährlich oder komplex für ein normales Schullabor ist.

• Lehrern erlauben, Laborsitzungen vorzubereiten, die selbstständig von den Schülern ausgeführt werden können, als Hausaufgabe z.B. Jeder Schüler hat den Auftrag, bei der Ausführung des Experiments eine Reihe vorbestimmter Parameter anzuwenden. Die Resultate werden in die Datenbank aufgenommen und gemeinsam in der Klasse analysiert.

• Lehrern erlauben, durch die Verbindung des Versuchs und der Datenbank eine höhere wissenschaftliche Qualität zu erreichen. Die Datenbanken mit Datenbeständen zahlreicher Schüler erzielen eine gewisse statistische Aussagekraft. Durch die Verbreitung der Daten können daher gültige Schlussfolgerungen gezogen werden. Beispiele solch experimenteller Analysen finden sich z.B. in der Physik, wie das Hertzsprung-Russel Diagram oder das Millikan Diagram der Elementarladung. Ein Millikan Experiment ohne statistische Daten wird einem Schüler zum Beispiel nicht erlauben, Millikans Beweisführung anhand der Resultate zu folgen.

• den direkten Vergleich der Resultate mit denen anderer Anwender erlauben. Die Statistiken sämtlicher Resultate erlauben Ihnen, ein schlechtes Resultat auf angebrachte Art und Weise abzuwägen. Ein schlechtes Resultat ist daher mehr wert als man denkt.

• den Lehrer und Techniker im Aufbau des Experiments keine Zeit kosten.

Karl Sarnow