PhyDid - Zeitschriften (FU Berlin)
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Effiziente Produktion von Lernvideos - Vorstellung einer erfolgreichen Strategie zur Entwicklung und Produktion effektiver audiovisueller Lernmaterialien für das Physikpraktikum
Get PDFDieser Beitrag soll einen Einblick in eine erfolgreiche Strategie zur Entwicklung von audiovisuellen Lerninhalten für die universitäre Physiklehre geben. Dies geschieht anhand des Beispiels eines für das physikalische Anfängerpraktikum der Fakultät für Physik der Universität Wien durchgeführten Diplomprojektes bei dem 4 Videos entwickelt, produziert und deren Einsatz evaluiert wurde
Das Schulbuch im fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht
Get PDFIn der Diskussion um integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht wird häufig anhand der inhaltlichen Struktur sowohl pro fächerübergreifenden, also auch pro fachsystematischen Unterricht argumentiert. Inwiefern sich die Sachstrukturen der beiden Varianten unterscheiden, ist derzeit noch nicht hinreichend geklärt. In diesem Beitrag wird untersucht, ob eine automatisierte Extraktion von Sachstrukturen aus Schulbüchern möglich ist, und ob ein Unterschied zwischen den zentralen Konzepten in Physikschulbüchern und Schulbüchern für das integrierte Fach feststellbar ist. Anhand der Schulbuchreihen Universum Physik für das Fach Physik und PRISMA Naturwissenschaften für das integrierte Fach wird exemplarisch gezeigt, dass eine automatisierte Extraktion der Sachstruktur gelingt, anhand derer die zentralen Konzepte verglichen werden können. Erste Ergebnisse zeigen Unterschiede zwischen den beiden Schulbüchern
Der Einfluss von Schüler- und Demonstrationsexperimenten auf den Lernzuwachs in Physik
Get PDFDie aktuelle Forschungslage zum Einfluss des Experimentierens in den Naturwissenschaften auf die fachlichen Leistungen von Schülerinnen und Schülern beschreibt eine uneinheitliche Ausgangslage: Manche Studien sehen Schülerexperimente im Vorteil, andere beschreiben bessere Lernerfolge durch Demonstrationsexperimente. Leider sind diese Ergebnisse nur schwer miteinander zu vergleichen, da sich nicht nur die Designs der Studien stark voneinander unterscheiden, sondern oft auch Variablen, von denen ebenfalls ein Einfluss auf den Lernerfolg vermutet werden kann, nur unzureichend kontrolliert wurden.In der vorliegenden Vergleichsstudie wurde der Einfluss verschiedener Arten des Experimentierens im Physikunterricht auf den Lernzuwachs der Schülerinnen und Schüler (n = 858) untersucht. Die Forschungsfrage lautete, welche Art des Experimentierens zu einem besseren Verständnis der geometrischen Optik, insbesondere der Lichtbrechung, führen würde, namentlich Schülerexperimente oder Demonstrationsexperimente. Damit die Ergebnisse für den Schulalltag und z.B. die Lehrerbildung genutzt werden können, handelt es sich bei dieser Studie um eine Feldstudie mit einem Pre-Posttest-Design.Es konnte gezeigt werden, dass die Art des Experimentierens keinen signifikanten Einfluss auf den Lernerfolg hat. Allerdings zeigte sich, dass es wichtig ist, welche Lehrkraft mit welcher Art des Experimentierens unterrichtet. Diese Wechselwirkung führte zu (kleinen) Effekten zwischen unseren Vergleichsgruppen
Wie wird die Ansicht durch eine Kugellinse verformt? - Entwicklung einer Phänomenreihe
Get PDFOb als Goldfisch-Aquarium, Weinglas oder Tautropfen - Kugellinsen sind im Alltag häufig zu fin- den. Beim Blick durch sie hindurch sind erstaunliche Verzerrungen und Vervielfachungen zu ent- decken. Wie können diese Verformungen der Ansicht systematisch beschrieben und vorhergesagt werden? Für eine Erkundung der Erscheinungen eignet sich in methodischer Hinsicht ein phäno- menologischer Vierschritt. Inhaltlich zeigt sich, dass die unverzerrten Ansichten ohne Kugel und die verzerrten Ansichten unter Verwendung der Kugel aufeinander bezogen werden müssen. Beson- ders aussagekräftig ist ein Vergleich der Inspektion des Gegenstandes durch die Kugel mit der Pro- jektion eines Bildes durch die Kugel. Sind die Erscheinungen an der Kugellinse auf diese Weise nachvollzogen, können jene an der dünnen Linse als Spezialfall angesehen werden
Experimentelle Fähigkeiten in der Grundschule diagnostizieren und individuell fördern
Get PDFBereits im Grundschulalter sollen Schülerinnen und Schüler experimentelle Fähigkeiten erwerben. Dazu gehört u. a. die Variablenkontrollstrategie (VKS). Untersuchungen konnten zeigen, dass die VKS bereits in der Grundschule vermittelbar ist. Allerdings sind der Erwerb und die Anwendung mit einer hohen kognitiven Belastung verbunden. Zur Reduzierung der kognitiven Belastung bieten sich als Unterstützungsangebote beispielsweise gestufte Lernhilfen oder Lösungsbeispiele an. Eine Gemeinsamkeit dieser Unterstützungsangebote ist, dass beide die Selbstregulationsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler fördern. Unterschiede liegen insbesondere in dem Ausmaß der Autonomie, die die Schülerinnen und Schüler bei der Nutzung der Unterstützungsangebote erleben können. Daher werden beide Unterstützungsangebote hinsichtlich ihrer Wirkung auf die individuelle Förderung experimenteller Fähigkeiten, differenziert nach Lernvoraussetzungen (z. B. Leseverständnis, Selbstregulationsfähigkeit, Vorwissen), in der Grundschule kontrastierend untersucht. Dafür wurde ein Testinstrument zur Erfassung der VKS bei Grundschulkindern entwickelt, das neben einem schriftlichen Teil auch einen hands-on Teil enthält
A Model for the Dynamics of Space - Expedition to the Early Universe -
Get PDFThe expansion of our universe is fascinating. Additionally there are exciting mysteries about the early universe: How is causality achieved? How can we explain the era of cosmic inflation by gravity or by quantum gravity? How is the big bang singularity avoided?Here I present a teaching unit that I developed in the framework of a research club. Thereby observations are modeled systematically. When problems occur the model is improved progressively. So a sequence of observationally founded models is developed systematically by solving problems of previous models. In this framework also scientifically novel observationally founded models are presented. This illustrates how students can be involved in real research in a teaching unit at a research club. Additionally I report about experiences with the concept
Ein Testinstrument zur Analyse von Schülervorstellungen zur Energie
Get PDFSchülervorstellungen zur Energie haben sich sowohl im Bereich der Assoziationen als auch in den darunter liegenden Rahmenkonzepten innerhalb der letzten 30 Jahre gewandelt. Dies zeigen Vergleiche zwischen Untersuchungen der Sichtstruktur in den Assoziationen sowie der Tiefenstruktur, d.h. den Rahmenkonzepten. So hat sich beispielsweise die vorher vorherrschende Primärassoziation von Energie als einer Art Treibstoff zu einer Assoziation mit elektrischem Strom gewandelt. Ebenso zeigten in Interviews befragte Schülerinnen und Schüler eine kontextabhängige Koexistenz mehrerer Rahmenkonzepte, so dass dies bei deren qualitativer und quantitativer Untersuchung grundsätzlich berücksichtigt werden muss. Im Rahmen einer geplanten Untersuchung zur möglichen Veränderung von Schülerrahmenkonzepten durch eine außerschulische Lerngelegenheit wurde nun ein Testinstrument zur Analyse von Rahmenkonzepten zur Energie entwickelt, das diese Rahmenbedingungen berücksichtigt. Die Items der Fragebögen wurden mit Hilfe von Aussagen vorher durchgeführter Schülerinterviews erstellt und werden dann mit Hilfe einer qualitativen Schülerbefragung inhaltlich validiert. Dazu wurden die Schülerinnen und Schüler während der Bearbeitung des Fragebogens mit der Methode des Lauten Denkens befragt und ihre Antworten und Erläuterungen mit Hilfe eines zuvor entwickelten Kodiermanuals ausgewerte
Statistische Optik – Messung von Lichtfluktuationen mit einer programmierbaren LED –
Get PDFExperimente zur Statistik von Lichtfluktuationen bieten Möglichkeiten spezifische Perspektiven der experimentellen Quantenoptik auszuprobieren. Speziell die Untersuchung klassischer Lichtfelderkann hierbei weiterführende Experimente mit einzelnen Photonen in der Quantenoptik einleiten. Zu diesem Zweck wird in dem vorliegenden Artikel eine pseudothermische Lichtquelle vorgestelltund statistisch charakterisiert. Die Quelle zeichnet sich dadurch aus, dass sie gleichermaßen einfach wie durchschaubar aufgebaut ist
General relativity in German secondary schools
Get PDFThis contribution describes the status quo of the incorporation of general relativity into physics classes at secondary schools in Germany. Secondary school (Gymnasium) curricula and university curricula for pre-service physics teachers (Lehramt Gymnasium) are analyzed with respect to instructional goals related to general relativity. The study includes the secondary school curricula of all 16 federal states and the university curricula of 50 universities nationwide. The general relativity content of the curricula is discussed. with a view to current physics education research on teaching general relativity at secondary school level
Kompetenzorientierte, universitäre Laborpraktika - Das Paderborner Physik Praktikum (3P) -
Get PDFMit dem Paderborner Physik Praktikum (3P) ist seit Wintersemester 2011 eine kompetenzorientierte Neukonzeptionierung eines viersemestrigen Laborpraktikums (Anfängerpraktikum) auf Basis des Cognitive Apprenticeship Ansatzes mit dem Ziel eines systematischen Erwerbs der experimentellen Kompetenz entstanden. In diesem Beitrag werden am Beispiel des Praktikumsteils B (zweites Semester) die didaktische Struktur mit Fokus auf die Aufgabenstellungen und dem damit angestrebten Kompetenzerwerb vorgestellt. Dazu wird exemplarisch ein Experiment detailliert betrachtet