iRadioactivity. Untersuchung ionisierender Strahlung mit Smartphone & Tablet-PC aus fachlicher und fachdidaktischer Sicht

Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Physik - Didaktik, Note: 1,0, Technische Universität Kaiserslautern, Sprache: Deutsch, Abstract: Dank spezieller Apps ist es heutzutage möglich, Smartphones und Tablet-PCs als Strahlendetektoren zu benutzen, wobei die integrierten Kamerasensoren als Halbleiterdetektoren umfunktioniert werden. Als Medien des Alltags stellen solche Geräte für Schülerinnen und Schüler Experimentiermaterialien mit potenziell hoher Authentizität dar. Diese Arbeit befasst sich deshalb nach aktuellem Kenntnisstand als erste ihrer Art weltweit schwerpunktmäßig mit der Konzeption von Versuchen zum Themenbereich Radioaktivität im Physikunterricht und Untersuchungen zur diesbezüglichen Praktikabilität von Smartphones und Tablet-PCs. Dabei ist mit Praktikabilität die Fähigkeit dieser Geräte gemeint, Experimente sowohl durchführen als auch dabei realistische und auswertbare Ergebnisse liefern zu können.

Es soll damit ein konzeptioneller Grundstein für empirische Untersuchungen zur Lern- und Motivationswirksamkeit der genannten Medien gelegt werden. Die Geräte sollen einerseits mithilfe der App RadioactivityCounter betrieben werden, welche die Benutzung der integrierten Kamerasensoren als Halbleiterdetektoren ermöglicht. Andererseits soll alternativ dazu ein externer Halbleitersensor, der Pocket Geiger, eingesetzt werden, welcher an solche Mobilgeräte angeschlossen und mithilfe der gleichnamigen App betrieben werden kann. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei also auf Experimenten, die zur Untersuchung bestimmter Größen und Gesetzmäßigkeiten im Themenfeld Radioaktivität eingesetzt werden können. Die Praktikabilität für den Einsatz bei solchen Experimenten im Physikunterricht soll anhand der Ergebnisqualität und des Vergleichs der Resultate mit denen von konventionellen Strahlendetektoren für eine kleine Anzahl ausgewählter mobiler Endgeräte eingeschätzt werden. Die Versuchsanordnungen der dabei entwickelten Experimente sind jeweils aus Komponenten konstruiert, welche normalerweise in jeder Physiksammlung zu finden sind.

Die zur Einbettung in den Unterricht nötigen methodischen und fachdidaktischen Überlegungen sowie die Untersuchung möglicher positiver Effekte beim Einsatz der Geräte als Experimentiermittel würden jedoch den Umfang dieser Arbeit übersteigen und sollen hier deshalb nicht thematisiert werden. Vielmehr soll mit den hier vorgestellten Ergebnissen Stoff für ggf. weitere Untersuchungen geliefert werden, welche auf der Praktikabilität der Geräte und der grundlegenden Durchführbarkeit der vorgestellten Experimente aufbauen können.