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Strategien zum Lösen von Physikaufgaben (Arbeitstechnik)
1. Langfristige Vorbereitung
Passen Sie in den Stunden auf, meistens wird während der Lektion ein typisches Beispiel gelöst, das man nur zu variieren braucht. Halten Sie Ihre Unterlagen in Ordnung
(Vollständigkeit, Erschliessung durch ein Register, ansprechende Darstellung, ...), damit Sie nicht zu lange suchen müssen und das Arbeiten Freude macht.
Repetieren Sie immer wieder mal den Stoff und lernen Sie die wichtigsten Beziehungen und Grössen auswendig. So kommen Sie schneller vorwärts, weil Sie den Überblick haben und weniger nachschlagen müssen.
Lösen Sie die Übungsaufgaben selber, das ist Ihre wichtigste Trainingsmöglichkeit. Nur wenn Sie die Aufgaben selbst probiert haben, können Sie sinnvolle Fragen stellen während der Aufgabenbesprechungen. Haben Sie dann keine Angst, bei Schwierigkeiten nachzufragen.
2. Kurzfristige Vorbereitung
Legen Sie Schreibzeug, Aufgabenheft, Rechner, Formelsammlung und Theorieheft bereit. Gestalten Sie Ihre Umgebung so, dass Sie sich der Aufgabe voll widmen können (Ruhe, Licht, frische Luft, ...). Konzentrieren Sie sich auf das Problem und freuen Sie sich auf dessen Lösung!
3. Aufgabe sorgfältig lesen
Lesen Sie die Aufgabe sorgfältig und langsam durch. Physikaufgaben sind verdichtete Texte, jedes Wort kann wichtig sein. Schlagen Sie unbekannte Wörter nach. Was ist gegeben? Was ist gesucht? Hat es auffälligerweise zuwenig oder zuviel Angaben?
4. Brainstorming
Welches Thema wird oder wurde gerade behandelt? Hat jemand einen Tipp gegeben? Wo stehen die benötigten Gesetze und Zahlenangaben im Theorieheft und in der Formelsammlung? Sind schon ähnliche Aufgaben gelöst worden? Kann man die Lösung erraten oder schätzen? Von welchem Prinzip könnte man ausgehen: Kräftegleichgewicht, F = ma, Energiesatz, Impulssatz, ...?
5. Schriftlich Arbeiten
Es ist für die meisten zu schwierig, Physikaufgaben im Kopf zu lösen. Arbeiten Sie schriftlich. Der Lösungsweg wird oft erst im Laufe der Niederschrift vollständig sichtbar. Führen Sie sinnvolle Symbole für gegebene, gesuchte und fehlende Grössen ein. Fehlende Grössen fallen im Lauf der Rechnung oft wieder heraus. Schreiben Sie notwendig erscheinende Gesetze und Zahlenangaben aus Theorieheft und Formelsammlung ab. Achten Sie bei den Formeln darauf, dass sie wirklich zur Aufgabe passen, d.h. kontrollieren Sie die Bedeutung der Symbole. Eine schöne, grosse Zeichnung (vorher/nachher, mit Lineal möglichst massstabsgerecht ausgeführt) hilft oft weiter. Suchen Sie nach Beziehungen zwischen den vorkommenden Grössen. Schlagen Sie fehlende Angaben nach oder schätzen Sie deren Grösse. Ignorieren Sie überflüssige Angaben respektive streichen Sie diese.
6. Formale Lösung erstellen
Drücken Sie die gesuchte Grösse formal durch gegebene Grössen aus. Eliminieren Sie Schritt für Schritt die nicht-benötigten Grössen. Vereinfachen Sie die Terme. Widerspiegelt die Schlussformel das erwartete Verhalten? Diese Kontrolle ist nur möglich, wenn Sie eine Schlussformel haben. Es ist einfacher, formal als mit physikalischen Grössen (Zahlen+Einheiten) zu rechnen.
7. Grössen einsetzen
Setzen Sie die Zahlen mit den Einheiten in die Schlussformel ein. Lassen sich die Masseinheiten zur Einheit der gesuchten Grösse vereinfachen? Wenn nicht ist die Formel falsch oder es wurde nicht richtig eingesetzt. Sind alle Grössen in der Grundeinheit ausgedrückt, z.B. Zentimeter in Meter oder Stunden in Sekunden?
8. Zahlenresultat bestimmen
Berechnen Sie das Resultat, runden Sie es vernünftig und schreiben Sie es mit der Masseinheit auf. Entspricht das Resultat den Erwartungen? Ist es überhaupt möglich? Ist die Lösung schon bekannt? Ist das Resultat plausibel?
9. Nachkontrolle
Ist die Aufgabe vollständig und "schön" gelöst?
Fragen Sie Ihre Mitmenschen, wenn Sie Probleme mit der Aufgabe haben. Stimmen die Formeln? Passen sie auf den betrachteten Fall? Ist am mathematischen Vorgehen nichts auszusetzen? (Vorzeichen, Faktor 2, Zehnerpotenzen, Dezimalvorsätze, ...) Eventuell die Gleichung mit dem Rechner lösen. Gibt es einen anderen Weg? Ist kein physikalisches Prinzip verletzt? Geben die Masseinheiten der gegebenen/gesuchten Grössen einen Hinweis? Benötigt man etwas aus früher behandelten Gebieten?
8. Dez. 2009 / Lie.
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