PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Wissen von Grundschul-Lehrkräften über Schülervorstellungen zu physikalischen Sachunterrichtsthemen
Get PDFIm Rahmen einer quantitativen Querschnitt-Studie wurden 51 Sachunterricht erteilende Grund-schul-Lehrkräfte per Fragebogen zu diversen Variablen befragt: didaktische Grundeinstellung, Wissen zu allgemeinen Aspekten von Schülervorstellungen, Einschätzungen der Häufigkeiten ei-ner am Kerncurriculum orientierten Palette konkreter, empirisch bezüglich ihrer Auftretenshäufig-keit abgesicherter, Schülervorstellungen zu physikalischen Themen des Sachunterrichts, Anteil der Berücksichtigung dieses Wissens in der Unterrichtsvorbereitung u.v.m. Zwecks Normierung der Er-gebnisse wurde ebenfalls eine Expertengruppe bestehend aus ProfessorInnen und DozentInnen der Physik- und Chemiedidaktik befragt. Es zeigt sich dabei, dass die Erkenntnisse der Wissen-schaft nur zögerlich ihren Weg in die Praxis finden
Der Übergang von Wechsel- zu Drehstrom
Get PDFIm Physikunterricht der Sekundarstufe II kann im Themenbereich der elektromagnetischen Wechselwirkungen außer der standardmäßig vorgesehenen Behandlung des Wechselstroms auch vertiefend auf den Drehstrom eingegangen werden. Dabei überzeugen die anwendungsorientierten und technisch interessanten Einsatzmöglichkeiten der Drehstromphysik.Die mathematisch-konzeptuelle Beschreibung des Drehstroms als Dreiphasenstrom ist jedoch kognitiv anspruchsvoll und stellt Lehrende vor das Problem einer sachangemessenen Mathematisierung. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, wie ein konzeptueller Übergang von Wechsel- zu Drehstromvorstellungen nicht nur anhand einer physikalischen Modellierung, sondern parallel dazu auch mit Hilfe verschiedener mathematischer Ansätze gelingen kann. Dabei können auch Aspekte der Geometrischen Algebra eine didaktisch überzeugende Rolle spielen.
Der Einfluss der didaktischen Lernumgebung auf das Erreichen geforderter Bildungsziele am Beispiel der W- und P-Seminare im Fach Physik – die Ergebnisse einer Regressionsrechnung
Get PDFIm Rahmen einer Dissertation wurden sieben Wissenschaftspropädeutische (W-) bzw. Projekt-Seminare (P-Seminar) mit der Universität als externem Kooperationspartner begleitet und die Wahrnehmung der Schülerinnen und Schüler über im Seminar gelernte Fertigkeiten erhoben.Aufgrund theoretischer Vorüberlegungen wurden weiterhin Seminar-spezifische Merkmale identifiziert, welche als Grundlage für Interviews mit den Seminarlehrkräften dienten. Ziel war die Einordnung des jeweiligen Seminars gemäß diesen Kategorien.Es werden die Ergebnisse der Regressionsanalysen vorgestellt, welche diejenigen Seminar-Strukturmerkmale aufdecken sollen, welche demnach in der Wahrnehmung der Schülerinnen und Schüler gewinnbringend im Sinne der für die Seminare festgesetzten Zielvorstellungen sind
TSL: Technology SUPPORTed Labs – Multimediale Unterstützung naturwissenschaftlicher Hochschulpraktika
Get PDFIm Rahmen des Hochschulpaktes III dient das Projekt SUPPORT an der Freien Universität Berlin der Verbesserung der Hochschullehre. Das Teilprojekt: "Provide Learning Programmes in the Digital Age"beschäftigt sich dabei unter anderem mit Blended Learning Szenarien und E-Learning 2.0. Die Didaktik der Physik hat darin die Aufgabe übernommen, naturwissenschaftliche Praktika durch den Einsatz multimedialer Anwendungen zu unterstützen und zu verbessern – basierend auf Pilotprojekten zur Entwicklung und zum Einsatz Interaktiver Bildschirmexperimente (IBE) in Praktika. Um dieses Vorhaben umzusetzen, sollen im Unterprojekt "Technology SUPPORTedLabs" (TSL) zunächst in Zusammenarbeit mit den LeiterInnen der naturwissenschaftlichen Praktika der Freien Universität mit Hilfe der Fokusgruppenmethode die Struktur der Praktika, aber auch mögliche Abweichungen davon oder Umsetzungsprobleme erfasst werden. Die Ergebnisse sollen aufzeigen, an welchen Stellen ein tatsächlicher Bedarf an multimedialer Unterstützung besteht, vor allem im Rahmen der Vor- und Nachbereitung. Derartige Anwendungen sollen dann entwickelt und in den Praktika evaluiert werden
Die Bedeutung von Wasserkraftwerken für die zukünftige Energieversorgung Vietnams
Get PDFDer Artikel zeigt drei unkomplizierte Berechnungsansätze, wie sich die nutzbare Energie aus Wasserkraft eines beliebigen Flusses in erster Näherung abschätzen lässt. Während die Komplexität der Modelle ansteigt, stellt der Artikel auch die Anwendung jedes einzelnen Modells am Beispiel des Schwarzen Flusses in Vietnam vor. Außerdem wird anhand eines Beispiels präsentiert, wie sich in die nutzbare Energie aus Wasserkraft für ganz Vietnam abschätzen lässt. Das Verfahren der Erhebung wichtiger geophysikalischen Daten aus freien Datenquellen, wird in diesem Beitrag ebenfalls vorgestellt. Mit den Modellen soll ein Beitrag zur Unterstützung des fächerübergreifenden Unterrichts zum Thema Umweltphysik geleistet werden
Gebäude-Energieeffizienz als Thema an einem außerschulischen Lernort
Get PDFDie Möglichkeiten, an und im Gebäude Energie effizient einzusetzen sind vielfältig: Die Gebäudehülle dämmen, Anlagentechnik modernisieren, Steuerung optimieren oder effiziente Haushalts- und Elektrogeräte einsetzen. Effizienzdenken beinhaltet aber nicht nur die rein persönliche Abwägung von Einsatz und Nutzen sondern vor allem auch die Fähigkeit, die Folgen des eigenen Handelns zu erkennen, einzuschätzen und zu werten. Das Schleswig-Holsteinische Energie-Effizienzzentrum (SHeff-Z) in Neumünster bietet Interessierten die Möglichkeit, sich über technische Einrichtungen zur Steigerung der Gebäude-Energieeffizienz zu informieren, u.a. auch an Modellen und an realen Elementen. Da das gesellschaftlich relevante Thema Energie-Effizienz unterrichtlich bisher eher wenig berücksichtigt wird, erscheint es sinnvoll, die Möglichkeiten einer solchen Ausstellung zum Anlass zu nehmen um die Inhalte im Unterricht aufzugreifen. Um das Zentrum für diesen Zweck nutzbar zu machen, wurden spezielle Stationen entwickelt, die die vorhandene Ausstellung ergänzen. Außerdem wurden umfangreiche, vertiefende Informationen zum Thema erarbeitet und für Lehrkräfte bereit gestell
Der Insektenflug als authentischer Kontext für den Physikunterricht
Get PDFDie Flugfertigkeit von Insekten ist faszinierend und bislang unerreicht von unserer Ingenieurkunst. Ungeachtet dessen steht das Know-how um die Manövrierfähigkeit der winzigen Flugobjekte zunehmend im Fokus von Bionik und anderen Forschungsfeldern. Auch für den Physikunterricht bietet es ein großes inhaltliches Potenzial bei hervorragender Anbindung an Alltags- bzw. Naturphänomene. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie man sich mit vergleichsweise einfacher technischer Ausrüstung dem anspruchsvollen Thema auf verschiedenen Niveaustufen nähern kann. Dafür kann die Auswertung von Videodaten einer sehr preiswerten Highspeed-Kamera oder von akustischen Daten eines schlichten USB- bzw. Smartphone-Mikrofons bereits gute Dienste leisten. Und man ahnt es sicher schon: Entgegen eines ebenso verbreiteten wie merkwürdigen Spruches hat die Physik sehr wohl eine Erklärung für den Flug der Hummel
Kognitive Verarbeitung physikalischer Diagramme
Get PDFDiagramme, insbesondere Kurven- und Liniendiagramme, finden Anwendung bei der physikalischen Wissensvermittlung. Jedoch erfordern Erstellung und Verarbeitung von Diagrammen fachspezifische Fertigkeiten, die erst erlernt werden müssen. Neben domänenspezifischem Vorwissen helfen verfügbare Schemata bei der Informationsgewinnung aus Diagrammen. Mittels Eye-Tracker wurden die Blickpfade von Novizen und Experten bei der Arbeit mit Diagrammen aufgezeichnet. Die Kontrastierung von Erfolgreichen und Nichterfolgreichen zeigt deutliche Unterschiede hinsichtlich der Arbeits- und Vorgehensweisen und der Beschreibung der dargestellten Sachverhalte. Der Erfolg der Art der Beschreibung hängt stark vom jeweiligen Sachinhalt ab
Gelingensbedingungen physikalischer Erklärungen
Get PDFErklären ist eine Standardsituation des Physikunterrichtens. Gerade angehende Lehrkräfte sehen im Erklären eine Hauptschwierigkeit im Fachunterricht [1]. Erklären kann als ein wesentlicher Teil fachdidaktisch kompetenten Handelns von Lehrkräften aufgefasst werden („Explanation is at the core of science education“ ([2], S. 68)), doch auch Schülerinnen und Schüler müssen in sozialen Lernformen wie beispielsweise Gruppenpuzzles Physik in Form einer Erklärung aufbereiten und kommunizieren können. Dennoch gibt es nur wenige Studien, die Erklärungen in ihrer Wirkung analysieren oder sogar em-pirisch fundierte Gelingensbedingungen von Erklärensprozessen beschreiben. In diesem Beitrag wird dargestellt, welche empirisch und theoretisch abgesicherten Ergebnisse zur effektiven Gestal-tung von Erklärungen vorliegen (z.B. [3], [4]). Zudem wird vor einem konstruktivistischen Hinter-grund argumentiert, warum das Erklären auch Teil modernen Physikunterrichts sein kann. Dies mündet in den Einblick in ein aktuelles Forschungsprojekt, das sich mit Erklärungen von Physik beschäftigt