PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
Not a member yet
891 research outputs found
Sort by
Wie kann die Attraktivität von web-basierten interaktiven Versuchsanleitungen gesteigert werden?
No full textDie geeignete mediale Unterstützung physikalischer Praktika stand bereits mehrfach im Fokus physikdidaktischer Entwicklungsarbeiten. Die jetzt erreichte Geräteausstattung der Studierenden bietet neuerdings die Voraussetzung für eine Einbettung multimedialer interaktiver Versuchsanleitungen (IVA) in den Alltag von Lehr-Lernprozessen an Hochschulen. Deshalb werden in einer Umfrage Daten zur medialen Ausstattung von Maschinenbau-Studierenden der RWTH Aachen und zu ihren Erwartungen an multimediale IVA erhoben, die in die Konzeption solcher interaktiven Versuchsanleitungen einfließen
Lineare Algebra in physikdidaktischer Ausprägung
Get PDFDie mathematische Sprache der Geometrischen Algebra wurde von David Hestenes und anderen Didaktikern mit Blick auf physikalische Modellierungsprozesse entwickelt und unter Rückgriff auf physikalische Ansätze didaktisch aufbearbeitet. Historisch ist die Geometrische Algebra ein physikdidaktisch motiviertes Konstrukt. Diese Bindung geht so weit, dass einige Wissenschaftler sogar von einer physikalischen Mathematik sprechen.Es zeigt sich jedoch, dass diese physikalisch motivierte Mathematik einen von der Physik abgehobenen Wert besitzen muss, da sie in den letzten Jahren immer stärker auch in physikfernen Gebieten erfolgreich angewendet wird.Ein solcher Versuch, die Geometrische Algebra als physikalisch motivierte mathematische Sprache von der Physik zu entkoppeln, wird insbesondere im Bereich der Linearen Algebra erfolgreich sein: Die Formulierung abstrakter Zusammenhänge durch Lineare Gleichungssysteme ist konzeptuelle Grundlage zahlreicher, auch physikferner Wissenschaften. In diesem Beitrag wird eine solche, auf der Geometrischen Algebra aufbauende Lineare Algebra, die physikdidaktisch motiviert physikfremd agiert, vorgestellt und diskutiert.
Vergleich von Schülervorstellungen zur Elektrizitätslehre in Hessen und Weißrussland
Get PDFSchülervorstellungen zur Elektrizitätslehre sind bereits lange Gegenstand physikdidaktischer Forschung. Im Rahmen einer Staatsexamensarbeit wurde untersucht, inwieweit typische Schülervorstellungen nach dem Elektrizitätslehreunterricht der gymnasialen Sek. I in Hessen und Weißrussland auftreten. Genutzt wurde hierzu das Testinstrument zum Verständnis der Elektrizitätslehre nach Urban-Woldron, das zu diesem Zweck auch ins Russische übersetzt wurde. Der Test besteht aus 22 Items und ermöglicht eine gezielte Analyse der spezifischen Schülervorstellungen und Lernschwierigkeiten. An der Untersuchung nahmen in Hessen sechs Lehrkräfte mit 154 Schülerinnen und Schülern sowie in Weißrussland vier Lehrkräfte mit 145 Schülerinnen und Schülern teil. Die Ergebnisse der Untersuchung deuten auf erhebliche Unterschiede im Fachwissen der GymnasiastInnen in Hessen und Weißrussland hin, da die SchülerInnen aus Weißrussland bei allen Testitems eine höhere Lösungshäufigkeit als ihre Mitschüler aus Hessen zeigten. Während hessische Schüler im Mittel μHessen= 7,8 Items korrekt beantworten konnten, lag dieser Wert für weißrussische Schüler bei μWeißrussland= 12,9. Die Unterschiede zwischen den beiden Schülergruppen sind hoch signifikant und werfen die Frage auf, wie diese zu erklären sind
Wissenschafts-TV selbst gemacht - Mehr als nur eine nette Abwechslung im Physikunterricht
Get PDFSendungen wie "Galileo", "Nano" oder "Wunder Welt Wissen" erfreuen sich bei Schülerinnen und Schülern großer Beliebtheit. Ihnen ist dabei aber oft nicht bewusst, wie viel filmischer und fachlich konzeptioneller Aufwand mit der Produktion der beliebten (Kurz-)Filme verbunden ist.Vor diesem Hintergrund erscheint es nur logisch, die Produktion kurzer Videoclips zur Förderung von Medien- wie Fachkompetenz Lerner unterschiedlicher Altersstufen urbar zu machen. Wie sich dies auch im regulären Unterrichtsbetrieb realisieren lässt und auf welche Probleme man bei der praktischen Realisation stoßen kann, wird anhand bereits realisierter Unterrichtsprojekte diskutiert
Mehrstufige Multiple-Choice-Aufgaben zur Erfassung qualitativer Aspekte der elektromagnetischen Induktion
Get PDFMehrstufige Multiple-Choice Aufgaben bieten eine unkomplizierte Erhebung des fachlichen Wissens der Lernenden und darüber hinaus die Möglichkeit zur Diagnose von Fehlvorstellungen. Zu qualitativen Aspekten der elektromagnetischen Induktion ist ein solches Testinstrument entwickelt worden. Der Entwicklungsprozess umfasst vier Teilstudien. Das Ergebnis ist ein Testinstrument mit insgesamt sechs Aufgaben, das im Anschluss an die Entwicklung in einer Stichprobe von 337 Schülerinnen und Schüler der elften Jahrgangsstufe evaluiert wurde.In der Evaluation des Testinstruments wurden die Testgütekriterien betrachtet. Hierbei wurde die Validität mit einer strukturellen Schulbuchanalyse sowie einer Expertenbefragung geprüft. Des Weiteren wurde eine umfassende Analyse unter anderem im Hinblick auf Fehlvorstellungen durchgeführt. Die Evaluation zeigt, dass mit den sechs Aufgaben ein gutes Testinstrument zur Erfassung des qualitativen Verständnisses zur Induktion zur Verfügung steht
Der Klang von Kirchenglocken: Modellierungen, Abschätzungen und Experimente mit dem Smartphone
Get PDFKirchenglocken gehören zu den ältesten Musikinstrumenten überhaupt, sind trotz zahlreicher Forschungsarbeiten noch immer nicht vollständig verstanden und drängen sich aus unterschiedlichsten Gründen als Lerngegenstand für den Physikunterricht geradezu auf: Zum einen, weil sie nahezu überall vorhanden sind und mit geringstem Aufwand (z. B. mit einem Smartphone) experimentell untersucht werden können. Zum anderen, da die quantitative Beschreibung ihres Schlagtons höchst komplex ist und zunächst wie ein aussichtsloses Unterfangen wirkt, letztlich jedoch mit elementaren mathematischen sowie physikalischen Fertigkeiten möglich ist. Insofern liefern Kirchenglocken ein hervorragendes Beispiel für eine didaktische Reduktion, wobei das Idealisieren, Modellieren und Experimentieren gleichermaßen gefördert wird. Im Artikel wird ein elementarer Zugang zur quantitativen Beschreibung von Glockenfrequenzen vorgestellt und dieser nach und nach zu komplexeren Modellen erweitert. Schließlich zeigen wir, wie allein auf Grundlage der gemessenen Glockenfrequenz der Glockenradius wie auch die Masse mit hoher Genauigkeit bestimmt werden können und dass dieser Ansatz zur Finite-Element-Methode höchst valide ist. Letztere stellt derzeit die einzige Möglichkeit dar, das Frequenzspektrum von Kirchenglocken auf Grundlage charakteristischer Glockenparameter vollständig korrekt zu beschreiben
Professionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern-Labor - Die Anwendung physikdidaktischer Kompetenzen im Lehr-Lern-Labor-Seminar
Get PDFSpätestens seit Makrinus 2012 ist bekannt, dass Art und Weise der Praxiserfahrungen im Lehramtsstudium einen erheblichen Einfluss auf ihren Mehrwert haben (Makrinus, 2013). Bereits seit 2009 bietet die Universität Würzburg im Rahmen des Mind-Centers (mathematisches-naturwissenschaftliches-informationstechnologisches Didaktikzentrum) zusätzliche Praxisphasen für ihre Lehramtsstudierenden an. Im Lehr-Lern-Labor können die Studierenden Experimentierstationen erstellen und deren Durchführung mit Schulklassen planen und umsetzen. Ziel des Lehr-Lern-Labors ist die eigenverantwortliche Auseinandersetzung der Studierenden mit bereits erworbenen fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Wissen, um ihre professionellen Handlungskompetenzen zu schulen. Inwiefern die Studierenden dieses Angebot annehmen ist von großem Interesse, um gegebenenfalls das Konzept des Lehr-Lern-Labors anpassen zu können. Mit Hilfe von paper-pencil-Tests im pre-post-Design wird der Zuwachs an fachdidaktischem Wissen gemessen. Zusätzlich wird mit Logbücher erfasst, auf welches Wissen die Studierenden zurückgreifen, um ihre Aufgaben im Lehr-Lern-Labor zu erfüllen. Dadurch soll die Frage geklärt werden, wie intensiv diese Form der Praxiserfahrung durch die Studierenden genutzt wird
Vorhersagemodell zum Studienerfolg im Fach und im Lehramt Physik: Erste Schritte zur Entwicklung eines Online-Self-Assessment
Get PDFIm Rahmen der Projekte HeLP (Hochschulerfolg im Lehramt Physik) und HelP (Hochschulerfolg in Physik) soll ein bestehendes Vorhersagemodell zum Studienerfolg erweitert, geprüft und in einem Online-Self-Assessment (OSA) umgesetzt werden. Dieses OSA soll schließlich dazu dienen, Studieninteressierte bei der Entscheidung für ein Physik- (Lehramts-)Studium fundiert und evidenzbasiert zu beraten, um langfristig den hohen Abbruchquoten entgegenzuwirken. Um dies zu ermöglichen, wurden ein kognitiver Kompetenzstest in Mathematik und Physik und ein nicht kognitiver Fragebogen mit Selbsteinschätzungen zu Verhaltensweisen im Studium entwickelt. Beide Testteile sollen in einem Längsschnitt mit StudienanfängerInnen angewendet werden. Hierbei wird Studienerfolg hauptsächlich über Studienzufriedenheit und den Verbleib im Studium operationalisiert. Um die Testergebnisse sinnvoll interpretieren zu können, wurde der kognitive Testteil theoriebasiert in mehrschrittigen Verfahren entwickelt und daraufhin überprüft, inwiefern die Itemschwierigkeiten das Spektrum der Personenfähigkeiten sinnvoll abdecken. Inhalt dieses Artikels soll die Entwicklung und Validierung des kognitiven Testteils sein.Die Aufgaben sind so konzipiert worden, dass sie die Grundanforderungen in den ersten Semestern repräsentativ abdecken. Im Multiple-Choice-Fragebogenformat wurden die Aufgaben in einem Pilotierungsdurchlauf getestet (N = 313), die Aufgabenschwierigkeiten nach der Item Response Theory (IRT) geschätzt und unpassende Items überarbeitet oder entfernt. Im nächsten Schritt der Testentwicklung wurde die überarbeitete Version des Tests in einer zweiten Pilotierung an der FU Berlin eingesetzt. Die Analyse der Aufgabenschwierigkeiten und Personenfähigkeiten mit Hilfe von 1PL-Modellen ergab eine gute Passung zwischen Aufgaben und Probanden, was für eine Zielgruppenadäquatheit des Instruments spricht. Daher ist davon auszugehen, dass sich dieser Testteil dazu eignet, ihn in der Hauptstudie auf seine Vorhersagekraft zum Studienerfolg prüfen zu können.Erratum Beitrag DD 13.03:Änderung der Bildunterschrift von Abbildung 2 und 4Abbildung 2 wurde zu Abbildung 4Abbildung 3 wurde zu Abbildung 2Abbildung 4 wurde zu Abbildung
Die Rolle der Beobachtung im Astronomie-Unterricht - Eine Schulbuchanalyse -
Get PDFIn einer Schulbuchanalyse wurde in sieben gängigen Schulbüchern der Anteil an Abbildungen untersucht, welche astronomische Beobachtungen und authentische Beobachtungsergebnisse darstellen. Gerade der Anteil an quantitativen Beobachtungsergebnissen ist dabei in allen Büchern verschwindend gering. Diese Tatsache wird im Rahmen theoretischer Überlegungen über die Bedeutung der Beobachtung für den astronomischen Erkenntnisprozess und für den Astronomie-Unterricht diskutiert. Am Beispiel des zweiten keplerschen Gesetzes wird die Einbeziehung astronomischer Beobachtungsdaten in den Oberstufenunterricht exemplarisch aufgezeigt
Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore (LLL): Ein Projekt zur forschungsorientierten Verknüpfung von Theorie und Praxis in der MINT-Lehrerbildung
Get PDFAls Partner des durch die Deutsche Telekom Stiftung geförderten Projekts „Schülerlabore als Lehr-Lern-Labore: Forschungsorientierte Verknüpfung von Theorie und Praxis in der MINT-Lehrerbildung” wird an der Freien Universität Berlin derzeit die Überarbeitung und Weiterentwicklung vorhandener sowie die Implementierung neuer Formate im Lehr-Lern-Labor (LLL) forciert. Diese sind in Praxisseminare eingebettet und verfolgen folgende Zielstellungen:1. Die Entwicklung von Professionswissen und dessen Umsetzung bei Planung, Durchführung und Evaluation von Unterricht (Handlungskompetenz).2. Die Förderung von Reflexionskompetenz.3. Die Förderung professioneller Unterrichtswahrnehmung.In diesem Beitrag wird eine theoretische Einbettung der verfolgten Ziele in Bezug auf das Lehrveranstaltungskonzept vorgenommen. Darüber hinaus werden Inhalt und Ablauf des LLL-Seminars vorgestellt