PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Der Elektrische Salon: Physikgeschichte in einem Science Center
Get PDFIm Rahmen einer Sonderausstellung wurde erstmals 2012 in der Phänomenta Flensburg eine wissenschaftshistorisch konzipierte Ausstellung gezeigt, in der ausgewählte Experimente aus der Geschichte der Physik mit einer historischen Kontextualisierung den Besucherinnen und Besuchern angeboten wurden. Diese Sonderausstellung thematisierte die Forschungen zur Elektrizität aus dem 18. Jahrhundert, dabei wurde den Besucherinnen und Besuchern eine inhaltliche Einführung angeboten. Im Rahmen der Ausstellung fand eine Evaluation in Form einer Pilotstudie statt. Die Konzeption und die Evaluationsergebnisse sowie die sich hieraus ergebenden Perspektiven werden vorgestellt werden
Kompetenzorientierung des naturwissenschaftlichen Unterrichts - Symbiotische Kooperation bei der Entwicklung eines Modells experimenteller Kompetenz
Get PDFDie Förderung kompetenzorientierten Unterrichtens gehört zu den aktuellen Schwerpunkten der Lehreraus- und ‑fortbildung in den naturwissenschaftlichen Fächern. Gemeint ist damit ein Umdenken bei der Unterrichtsplanung und ‑durchführung von der meist dominierenden Ausrichtung an den Inhalten des Unterrichts hin zu einer stärkeren Orientierung an den Fähigkeiten, die Schülerinnen und Schüler bei der Behandlung der Inhalte entwickeln sollen. Dabei können Kompetenzmodelle naturwissenschaftlicher Fähigkeitsbereiche helfen.Wir arbeiten seit 2009 mit einer Gruppe Hamburger Lehrkräfte an einem modellbasierten Unterricht zum Experimentieren und Modellieren. Das Vorhaben ist in den Hamburger Schulversuch alles>>könner und den Forschungsverbund komdif eingebunden. Die Kooperation zwischen Wissenschaftlern und Lehrkräften folgt dem Ansatz der symbiotischen Kooperation. Dieser Aufsatz stellt Ergebnisse der Begleitforschung vor
Stroboskopbilder in Echtzeit
Get PDFMit der kostenlosen Software „Live Video Strobe“ ist es möglich, Stroboskopbilder mit einfachsten Mitteln in Echtzeit zu erzeugen. Ein Stroboskopbild zeigt ein bewegtes Objekt zu verschiedenen Zeitpunkten in ein und derselben Aufnahme. Dadurch entsteht ein Eindruck der Bahnkurve und damit der Bewegung des Objekts. Bisher war es nur möglich, Stroboskopbilder nach Ablauf der Belichtungszeit zu betrachten. Nun wird das stroboskopische Bild während des Bewegungsablaufs in Echtzeit generiert. Beispielsweise entsteht die Stroboskopaufnahme eines geworfenen Balles vor den Augen des Betrachters während sich der Ball in der Luft befindet. Dazu ist nichts weiter nötig als eine an den PC angeschlossene Kamera und die Software „Live Video Strobe“. Verschiedene Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten sind möglich
Physikalisches Denken - Wege zur Vermittlung konzeptionellen Verständnisses der Physik
Get PDFDie Kenntnis über physikalische Phänomene, Begriffe und Gesetze ist eine notwendige, jedochkeine hinreichende Voraussetzung für das selbstständige Bearbeiten physikalischer Fragestellungen.Die Vermittlung enzyklopädischen Wissens alleine reicht nicht aus, um physikalisches Denkenzu schulen. Lernenden sollte ein tiefergehendes Verständnis der Physik nahegebracht werden.Dabei meint Physikverständnis einerseits die sinnvolle Strukturierung und Systematisierung desphysikalischen Faktenwissens und andererseits die Verinnerlichung der grundlegenden Strategienzur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung in der Physik.Im vorliegenden Beitrag wird erläutert, was ein solches konzeptionelles Verständnis der Physikausmacht und wie dieses im Physikunterricht vermittelt werden kann. Darauf aufbauend werdenmögliche Fragestellungen und Hypothesen der physikdidaktischen Forschung formuliert
Farbumkehr durch farbigen Glanz
Get PDFUnter bestimmten Bedingungen erscheint mit Tinte Geschriebenes oder mit Druckfarben Gedruck-tes annähernd in seiner Umkehrfarbe. Dieses optische Phänomen wird an Beispielen aus unserem Alltag illustriert. Bereits einfache qualitative Versuche lassen erkennen, dass sich die verblüffende Farbumkehr dem farbigen Glanz des aufgetragenen Farbstoffs verdankt. Wie dies physikalisch zu begründen ist, wird anhand eines klassischen Modells der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie erörtert. Ergänzend dazu, wird mittels mechanischer Analogien ein Zusammenhang zwi-schen Absorptionsgrad und Reflexionsgrad veranschaulicht, der für die Erklärung dieses Phäno-mens grundlegend ist
Lernzuwachs durch Schüler- und Demonstrationsexperimente
Get PDFAllgemein wird angenommen, dass das selbstständige Experimentieren durch Schülerinnen und Schüler in großem Maße zum Erfolg von Physikunterricht beitragen kann. Diese Einschätzung findet sich nicht allein in Überzeugungen von Schülerinnen und Schülern selbst (Behrendt 1990; Winkelmann & Erb 2011). Auch Lehrkräfte verbinden mit dem Einsatz von Schülerexperimenten die Hoffnung, eine Vielzahl ihrer Unterrichtsziele im Physikunterricht erreichen zu können (Welzel et al. 1998).Der vorliegende Artikel beschreibt zunächst das Studiendesign eines Forschungsprojektes, das unter anderem der Frage nachgeht, welchen Einfluss die Schüleraktivität während des Experimentierens auf den Lernzuwachs von Schülerinnen und Schülern hat. Hierfür wird zwischen der Methode des Schülerexperiments und des (Lehrer-) Demonstrationsexperiments unterschieden. Ein weiterer Abschnitt stellt Ergebnisse einer umfangreichen Erhebung aus dem Schuljahr 2012/13 an hessischen Gymnasien vor. Abschließend wird ein Ausblick über den weiteren Verlauf der Studie gegeben
Storytelling als Zugang zur Bildung in den Naturwissenschaften
Get PDFIm Rahmen eines von der EU geförderten Projekts (”Storytelling @ Teaching Model (S@TM)- A Contribution to Science Teachers Professional Development”/S@TM) wird ein Ansatz verfolgt, in dem naturwissenschaftliche Sachverhalte anhand von erzählten Geschichten vermittelt werden sollen. Dabei resultieren diese Geschichten aus der historischen Entwicklung der einzelnen naturwissenschaftlichen Disziplinen. Im Rahmen dieses Ansatzes dient der Zugang verschiedenen Aspekten: Einerseits soll dadurch eine breitere Motivation zur Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen erreicht werden. Andererseits können gerade durch die erzählten Geschichten kulturelle, soziale und ökonomische Aspekte der Entwicklung der Wissenschaften in den Unterricht eingeführt werden. Im Rahmen des Beitrags wird zunächst das Grundkonzept des Projekts vorgestellt, anschließend wird an einem ausgewählten Beispiel der Zugang grundsätzlich illustriert werden
Tennis im Physikunterricht
Get PDFTennis, eine der deutschlandweit gefragtesten Sportarten, kann im Physikunterricht genutzt werden, um physikalische Zusammenhänge aufzuzeigen. Mit Hilfe der Videoanalyse von Bewegungen kann die Energieerhaltung und -umwandlung eines springenden Tennisballes behandelt werden. Kraftstöße zwischen Tennisball und Boden bzw. zwischen Tennisball und Schläger können mit der Kraftmessplatte, mit der Videoanalyse bzw. mit elektrischen Messungen untersucht werden. Die Bewegung beim Tennisaufschlag kann mit der Videoanalyse und mit einem 3D-Beschleunigungssensor analysiert werden. Für die Untersuchung des Fluges eines Tennisballs ist wiederum die Videoanalyse die geeignete Wahl, wobei sich hier der Magnus-Effekt als ein wichtiger Einflussfaktor herausstellt
Lehrerhandbücher zur zweidimensional-dynamischen Mechanik
Get PDFIn den Jahren 2008 bis 2010 wurde das umfangreiche Forschungsprojekt „Zweidimensional-dynamische Einführung in die Mechanik“ in der Jahrgangsstufe 7 durchgeführt. Dieses Konzept wurde dann erweitert und dazu mittlerweile zwei Lehrerhandbücher erstellt (Mechanik I: 2011, Mechanik II: 2013), wofür viele verschiedene Vorarbeiten aufgegriffen wurden. Diese beiden Handbücher decken in etwa die gesamte Mechanik der Sekundarstufe I bis Jahrgangsstufe 10 ab und enthalten sehr umfangreiche Unterrichtsmaterialien. Da sie lehrplanunabhängig sein sollen, bieten sie vieles zur Auswahl an. U.a. gibt es zahlreiche Videos mit diversen Einblendungen wie z.B. Geschwindigkeitspfeile. Die didaktischen Entscheidungen des erweiterten Konzeptes werden vorgestellt
Physik am Schlagzeug
Get PDFDas Schlagzeug ist für Schüler ein sehr attraktives Musikinstrument und Schlaginstrumente bieten vielfältige Möglichkeiten, akustisch relevante Vorgänge zu beobachten. Dazu gehören das Sichtbarmachen der Schwingung der Becken und der Fellmembran mittels einer Hochgeschwindigkeitskamera oder mittels Chladnischer Klangfiguren, die durch eine Schwingungsanregung auf sandbestreuten Fellen und Platten entstehen. Eine Software zur Klanganalyse und Klangvisualisierung bietet zudem die Möglichkeit, die Klänge der Schlaginstrumente hinsichtlich verschiedener physikalischer Messgrößen zu untersuchen. Im Mechanikunterricht kann aber auch die Bewegung des Sticks mit einer Hochgeschwindigkeitskamera und einer Videoanalysesoftware als komplexe Bewegung untersucht werden. Im Folgenden werden verschiedene Versuche vorgestellt, die auch von Schülern durchgeführt werden können