Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 19: Postersitzung

DD 19.29: Poster

Dienstag, 9. März 2010, 16:00–18:00, Foyer Osteingang

Stochastik anschaulich erfahrbar im Physikpraktikum — •Marie-Christine Sommerer, Sara Pfeifer, Michael Plomer und Jürgen Giersch — Ludwig-Maximilians-Universität München, Physikalische Praktika, Edmund-Rumpler-Str. 9, 80939 München

Die Studierenden der Fakultät Physik an der LMU München absolvieren im ersten Semester ein physikalisches Grundpraktikum, in dem Versuche aus der Mechanik durchgeführt werden. Der Versuch „Statistische Verteilungen“ ist ein Ausnahme, er soll anhand von experimentell gewonnenen Messdaten die Notwendigkeit von Kenntnissen aus der Stochastik aufzeigen.

Im Vorbereitungsskript werden neben elementaren Begriffen, wie Stichprobenmittelwert und Stichprobenvarianz als Schätzung für Erwartungswert und Varianz, verschiedene Verteilungen und der zentrale Grenzwertsatz behandelt. Zu Beginn generieren die Studierenden mit dem Galton-Brett eine Binomialverteilung. Im Folgenden dient die natürliche Radioaktivität zur Aufnahme einer Poissonverteilung, um darauf aufbauend den zentralen Grenzwertsatz zu veranschaulichen. Zur Visualisierung und Auswertung der Messreihen dient das Softwareprogramm MATLAB.

Eine anschließende Evaluation ergab, dass das entwickelte Versuchskonzept trotz seines bereichsübergreifenden Umfangs (Stochastik, Physik, Datenverarbeitung) von den Studierenden sehr positiv aufgenommen wird.