PUMA:Spannungslabor

Die Applikation soll Schüler*innen in einer korrekten Modellbildung des elektrischen Stroms unterstützen. Dafür verknüpft sie am realen Experiment gemachte Beobachtungen (Lämpchen leuchtet nicht/wenig/hell, Stromstärkenmesswerte im Parallelkreis, …) mit entsprechenden, durch AR auf das Experiment projizierten physikalischen Modellvorstellungen. Dies verbindet auf intuitive Art und Weise beispielsweise die Beobachtung einer hell leuchtenden Lampe im Parallelstrang des kleinen Widerstands mit der Visualisierung einer dort höheren Stromstärke durch sich schneller bewegende virtuelle Elektronen.

Die Applikation überblendet einen Stromkreis mit Darstellungen der Leitungselektronen und Visualisierungen des elektrischen Potentials (durch Färbung der Leiterstücke gemäß des Elektronengasmodells bzw. mithilfe eines Höhenmodells). Für quantitative Betrachtungen können an den Bauteilen Messwerte der elektrischen Grundgrößen (Stromstärke, Spannung, Widerstand) angezeigt werden. Ausgewählte Bauteile wurden auch mit Innenansichten versehen, die es ermöglichen, Interaktionen der Leitungselektronen mit der Materie auf Teilchenebene zu beobachten. Die App ermöglicht die qualitative und quantitative Untersuchung von einfachen Stromkreisen bis hin Reihen- und Parallelschaltungen und Kombinationen dieser.