Diagramme und graphische Darstellungen von Funktionen spielen in der Physik oft eine wichtige Rolle und liefern dem geübten Nutzer viele Informationen. Dem weniger Geübten hingegen, stellt sich meist die Frage, was da überhaupt gezeichnet ist und was das in der realen Welt bedeutet. Um Schülerinnen und Schülern zumindest zum Einstieg Zeit-Orts-Diagramme und Zeit-Geschwindigkeits-Diagramme zugänglicher und verständlicher zu machen, kann man den Ultraschall-Abstandssensor von Pasco nutzen. Mit einer passenden Software ist es dann möglich bestimmt Graphen vorzugeben, die dann von den Schülerinnen und Schülern möglichst gut „nachgelaufen“ werden müssen.

D.h. sie sehen den vorgegebenen Graphen und ihren Abstand zum Sensor und können dann durch zugehen auf den oder weggehen von dem Sensor den y-Wert des Diagramms verändert. Dies muss natürlich möglichst passend mit der Vorgabe geschehen und am Ende ergibt sich eine Übereinstimmungspunktzahl – je mehr Punkte, desto besser. Das ganze macht ziemlich viel Spaß, ist gar nicht so einfach und vermittelt ein intuitives, spielerisches Verständnis für Zeit-Orts-Graphen. Bei Zeit-Geschwindigkeits-Graphen ist es noch schwieriger, den Graph gut „nachzulaufen“, aber vielleicht gerade deshalb noch mehr lernwirksam.
Benötigt wird zur Durchführung in jedem Fall der Ultraschallabstandssensor. Auf der Softwareseite gibt es mehrere Möglichkeiten, eine solche Erfahrung zu ermöglichen. Besitzt man die Software Data-Studio aus dem Hause Pasco für den PC, so sind dort verschiedene EZscreen-Programme mit enthalten (finden sich direkt in dem Ordner, wo auch die DataStudio.exe liegt), unter anderem auch der EZscreen Motion. Hiermit können Zeit-Orts-Diagramme abgelaufen werden. Im Programm Capstone, der neuen Software von Pasco, sind diese EZscreens leider nicht mehr enthalten, sondern wurden ausgelagert in ein extra Programm Namens MatchGraph! mit extra Lizenz. Diese kostet etwa 70 Euro (Schullizenz) und erlaubt die Auswahl von 9 verschiedenen Zeit-Orts- und zugehörigen Zeit-Geschwindigkeits-Diagrammen. MatchGraph! gibt es auch kostenlos für iOS im AppStore, allerdings benötigt man dann ein Pasco Bluetooth-Interface zur Verbindung von iPad oder iPhone und dem Ultraschall-Abstandssensor. Auch hier kann man wählen zwischen Zeit-Orts- und Zeit-Geschwindigkeits-Diagrammen. Ein Export der Daten in Capstone zur genaueren Analyse ist ebenfalls möglich.

Vorteile:
+ schafft neue, individuelle Erfahrungen mit Graphen
+ macht Spaß und hat auf Wunsch Wettbewerbscharakter
+ schnell und einfach durchzuführen

Nachteile:
– Zusätzliches Programm/Equipment nötig
– keine individuellen Graphenvorgaben möglich
– keine Android-App

Kurze Anleitung zum selbstständigen Arbeiten mit dem EZscreen:
Anleitung Graphen erfahren