PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Lernen mit optischen Blackbox-Experimenten
Get PDFVor dem Hintergrund der Weiterentwicklung der Aufgabenkultur wurde für den Physik-Anfangsunterricht (Jahrgang 5/6) eine Sequenz optischer Black-Box-Aufgaben entwickelt und im regulären Physikunterricht (N=250) eingesetzt. Erste Ergebnisse zeigen, dass die entwickelten Blackboxes für die Schülerinnen und Schüler einen interessanten Unterrichtsgegenstand mit angemessenem Schwierigkeitsgrad darstellen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ausdauernd und erleben den Umgang mit den Experimenten als positiv und interessant, obwohl die Experimente alltagsfern und sich untereinander ähnlich sind. Dabei profitieren vor allem Teilnehmerinnen, welche sich hinsichtlich motivationaler Aspekte verbessern und eine Lücke zu den Teilnehmern teilweise schließen können.Ausgehend von diesen Ergebnissen werden zwei geplante Studien vorgestellt, eine Replikationsstudie in Klassen des 9. Jahrgangs und eine Studie mit dem productiv failure Ansatz im 6. Jahrgang
Mit Schätzaufgaben zu einem adäquaten Verständnis von Messungenauigkeiten
Get PDFDer Umgang mit Schätzungen und Schätzwerten kann den Schlüssel zum grundlegenden Verständnis von Messungen darstellen (Nührenbörger, 2001). Durch die Analyse der Genauigkeit von Schätzungen können Schülerinnen und Schülern beispielsweise erste Einsichten in das Phänomen der Messungenauigkeiten gewinnen (Bönig, 2001). Im Rahmen einer Interviewstudie mit 50 Schülerinnen und Schülern der fünften bis zehnten Klasse wurde das intuitive Verständnis von Ungenauigkeiten beim Schätzen untersucht. Es zeigte sich, dass bereits Fünftklässler ein intuitives Verständnis von Ungenauigkeiten besitzen, dass große Ähnlichkeit zur Beschreibung von Messungenauigkeiten durch Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen nach GUM aufweist. Schülerinnen und Schüler beschreiben Ungenauigkeiten beim Schätzen am Häufigsten durch ein Trapez-, Normal- oder Dreiecksverteilung, wobei keine Unterschiede zwischen den intuitiven Vorstellungen zwischen Fünft- und Zehntklässlern auftreten
Mögliche Prädiktoren für den Studienerfolg im Lehramt und ihm Fach Physik
Get PDFZiel: Bundesweit lassen sich in den Studiengängen Physik und PhysikLehramt alarmierend hohe Abbruchquoten verzeichnen. Daher bestehtdas Ziel des Forschungsprojekts HeLP darin, ein Instrument zu entwickeln,auf Vorhersagekraft zum Studienerfolg zu überprüfen und dieseErgebnisse langfristig in Form eines Online-Self-Assessments für Studieninteressierteanzubieten.Theoretischer Hintergrund: Die theoretische Grundlage für das Vorhabenbildet das Studienerfolgsmodell von Thiel et al. (2008), adaptiertvon Albrecht et al. (2011). Dieses Modell unterscheidet kategorischin verschiedene Einflussdimensionen, die zum Studienerfolg oder Studienmisserfolgführen können. Anknüpfend an dieses Modell wird imRahmen dieses Projekts in kognitive und nicht-kognitive Prädiktorenunterteilt.Instrument: Zu diesen beiden zu untersuchenden Dimensionen wurdenbereits Instrumente entwickelt und in mehrstufigen Verfahren bezüglichihrer zukünftigen Interpretierbarkeit auf Studienerfolg untersucht(Schild et al., 2015).Ausblick: Da ein Studienabbruch üblicherweise innerhalb der erstendrei Semester stattfindet, soll nach drei Semestern ein Verbleib im Studiumerfasst werden. Anhand der zuvor erhobenen Daten sollen danndie erfragten Konstrukte auf ihre Vorhersagekraft überprüft werden
Präkonzepte zur Projektion und Inspektion durch ein Prisma
Get PDFDas Thema Brechung und Dispersion am Prisma hat einen festen Platz im Kanon des Optikunterrichts. Für die Entwicklung von Unterrichtskonzepten ist es notwendig, die Präkonzepte der Lernenden zu erfassen. Bisher wurden Präkonzepte einerseits zur brechungsbedingten Bildverrückung, andererseits zur dispersionsbedingten Farbauffächerung erhoben. Damit wurden zwei Phänomene getrennt behandelt, obwohl sie stets zusammen auftreten, nämlich als farbabhängige Bildverrückung. Um Präkonzepte im Hinblick auf dieses Gesamtphänomen zu erfassen, wurden schriftliche und mündliche Befragungen zur Projektion und Inspektion durch ein Prisma durchgeführt. Die Ergebnisse können dazu dienen, das Thema Brechung und Dispersion am Prisma lernergerechter als bisher aufzubereiten
Weißes Licht – fachliche Klärung mittels Experteninterviews
Get PDFDas Verstehen des Zustandekommens von Körperfarben stellt für viele Schülerinnen und Schüler im Anfangsoptikunterricht und darüber hinaus eine große Hürde dar. Als eine Ursache dafür gelten unangemessene Konzeptualisierungen von weißem Licht. Ziel dieses Forschungsprojekts war es, eine fachliche Klärung des Konzepts „weißes Licht", der didaktischen Rekonstruktion von Kattmann et al. folgend, durchzuführen. Dazu wurden Literaturrecherchen in physikalischen Fachbüchern auf Universitätsniveau sowie in gängigen österreichischen Schulbüchern durchgeführt. Hin-zu kamen im Rahmen eines Diplomandenseminars durchgeführte Experteninterviews mit an Universitäten forschenden Physikerinnen und Physikern und Physiklehrkräften der Sekundarstufe I. Diese Interviews wurden im Sinne der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring aufgearbeitet, woraus sich sechs grundlegende Kategorien zur Definition und Elementarisierung von weißem Licht ergaben. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Überlagerung verschiedener Lichtsorten bzw. Fre-quenzen als gemeinsame Basis aller Definitionen finden lässt. Die gleichmäßige Verteilung der Intensitäten, die vereinzelt in Fachbüchern thematisiert wird, wurde jedoch kaum als notwendiger Aspekt einer fachlich angemessenen Definition genannt. Die Ergebnisse zeigen die unterschiedlichen Herangehensweisen und Definitionen der Experten an das Konzept „weißes Licht" auf und liefern somit wichtige Erkenntnisse für eine didaktische Rekonstruktion für den Anfangsoptikunterricht
„Magnetismus hoch 4“ – Evaluation des praktischen Einsatzes eines Lehrkonzeptes für die Hochschule
Get PDFDas Projekt „Magnetismus hoch 4“ verfolgt die Entwicklung einer Sachstruktur für das Thema Magnetismus, die eine anschlussfähige Behandlung von Fachinhalten von der Schule zur Hochschule ermöglicht. Aus dieser Sachstruktur ergibt sich in der ersten Phase des Projektes ein Lehrkonzept zur Behandlung von Magnetismus, das primär die Lehramtsausbildung an der Hochschule fokussiert.Eine Abgrenzung zu klassischen Sachstrukturen ergibt sich im Wesentlichen aus der stärkeren Gewichtung von Dia- und Paramagnetismus in Ergänzung zum typischerweise behandelten Ferromagnetismus, aus der gesteigerten Wertschätzung für die intensive Auseinandersetzung mit der Beobachtung von Phänomenen sowie der Berücksichtigung quantenphysikalischer Erklärungen sämtlicher Erscheinungen.Der Beitrag nennt erste Ergebnisse der Evaluation des praktischen Einsatzes des Lehrkonzeptes in der Lehramtsausbildung. Den Schwerpunkt der Untersuchung bildet die Evaluation neu entwickelter Experimente und multimedialer Inhalte. Diese Bausteine ermöglichen die Implementierung der Sachstruktur in der Praxis und sollen gemäß des Design-Based-Research-Ansatzes auf Grundlage der so gewonnen Informationen zum Umgang von Studierenden mit und deren Einstellung zu den Inhalten weiterentwickelt werden
Qualitätsentwicklung studentischen Kurzunterrichts
Get PDFAn der Universität Osnabrück wird im Rahmen der Lehramtsausbildung seit etwa 10 Jahren die Veranstaltung „Experimentieren im Physikunterricht“ angeboten, in der Studierende propädeutisch unterrichten üben. Im „Kurzunterricht“ von ca. 15 Minuten sind die übrigen Studierenden angehalten, sich in Schülerinnen und Schüler hineinzuversetzen, und so unterrichtstypische Interaktionen zu ermöglichen. Auf der Basis einer neu entwickelten, hochinferenten Skala mit fünf Merkmalen guten Unterrichts schätzen die Dozenten die Qualität des Kurzunterrichts ein. Die Analyse zeigt, dass die Qualität des Kurzunterrichts vom ersten zum zweiten Belegungssemester mit großer Effektstärke ansteigt. In einer Begleitveranstaltung werden inhaltlich abgestimmt fachlich-fachdidaktische Themen behandelt. Eine Mediatoranalyse ergibt, dass der Zusammenhang zwischen fachlich-fachdidaktischem Wissen und der Qualität des Kurzunterrichts durch die Qualität des Unterrichtsentwurfs vermittelt wird. Dies unterstreicht die Bedeutung der auf guten fachlich-fachdidaktischen Kenntnissen basierenden Unterrichtsvorbereitung
Zur Relation von Komplementär- und Gegenfarbpaaren
Get PDFDas Spannungsfeld zwischen Fachwissenschaft und Lebenswelt zu überbrücken stellt eine ständi-ge Herausforderung für den Physikunterricht dar. Besonders deutlich wird dies in der Behandlung des Themas „Farbe“. Der im Physikunterricht oft vorgestellte additive Farbkreis in Anlehnung an Newton scheint unvereinbar mit anderen Ordnungssystemen, wie sie beispielsweise im Kunstun-terricht vermittelt werden. Insbesondere die Mehrdeutigkeit des Begriffs der Komplementärfarbe ist ein Stolperstein. Der Beschreibung von Komplementarität als Eigenschaft von Farbpaaren fehlt meistens ein Hinweis auf den Bezugsrahmen, innerhalb dessen die Bezeichnung „komplementär“ ihren jeweiligen Sinn gewinnt. Der Einsatz farbmetrischer Methoden erlaubt jedoch, die fachwis-senschaftlich-technische und die künstlerisch-wahrnehmungsbasierte Perspektive aufeinander zu beziehen. Am konkreten Vergleich des additiven Farbkreises mit einem wahrnehmungsbasierten Farbkreis wird demonstriert, wie beide Referenzsysteme ineinander überführt werden können. An-knüpfend an die Arbeit von Wilson und Brocklebank wurde eine computergestützte Versuchsreihe entwickelt, in der mit einfachen Mitteln nachvollzogen werden kann, wie Komplementärfarbpaare und gegenfarbige Nachbildpaare unter Entsättigung zu Weiß ineinander übergehen. Dies illustriert ein mögliches experimentelles Vorgehen, in das beide Perspektiven auf Farbe eingehen ohne die jeweils andere Perspektive zu diskreditieren. Die Ergebnisse der Versuchsreihe werden diskutiert und in den Kontext eines bildoptischen Zugangs zur Farbe gestellt
Inklusive Bildungsräume in Science Centern - Eine multiperspektivische Bestandsaufnahme -
Get PDFIm Rahmen dieses Beitrags wird diskutiert, wie Science Center zu einer inklusionsgerechten außerschulischen Bildung beitragen, bzw. beitragen können. Um uns dieser Fragestellung anzunähern, werden wir die multiperspektivische Bestandsaufnahme vor allem am Beispiel des Science Centers Phänomenta in Flensburg konkretisieren. Als An-Institut der Europa-Universität Flensburg ist die Phänomenta gleichzeitig ein universitäres Forschungsfeld und bietet dadurch optimale Voraussetzungen für derartige Forschungsbestrebungen.Im Rahmen des gemeinsamen Forschungsprojekts „Phänomenta Inklusiv“ wurden in den vergangenen acht Monaten Bedarfslagen unterschiedlicher Besuchergruppen ermittelt. Auf Basis der Befunde werden in den kommenden Jahren neue Ansätze entwickelt und erprobt, die sowohl die Inklusionsgerechtigkeit des Science Centers voranbringen, aber auch in den Schulunterricht diffundieren sollen