PhyDid - Physik und Didaktik in Schule und Hochschule (E-Journal, FU Berlin)
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Verbesserung der Lehramtsausbildung durch Schülerlabore Konzept für das Praxisseminar Wärmeübertragung im PhysLab
Get PDFIm Rahmen des Projekts MINT-Lehrerbildung neu denken![1] wird an der Freien Universität Berlin eine verbesserte Verzahnung von Fachdidaktik, Fach- und Erziehungswissenschaft angestrebt, die auch auf eine Stärkung des Anwendungs- und Professionsbezugs des Studiums in der MINT-Lehrerbildung zielt. Eines von drei Teilprojekten befasst sich mit der stärkeren Einbindung der Schülerlabore in die MINT-Lehramtsausbildung, um den Studierenden schon im Studium praxisnahe Erfahrungen mit Schüler/inne/n zu ermöglichen. In diesem Beitrag wird das Konzept eines neuartigen Praxisseminars Wärmeübertragung vorgestellt: In diesem Seminar entwickeln die Studierenden im Schülerlabor PhysLab der Freien Universität Berlin eigene Unterrichtskonzepte und erproben sie mit Schulklassen. Dieses Praxisseminar folgt gleichzeitig dem Ansatz des forschenden Lernens, die Studierenden beobachten und analysieren im Seminar auch die Lernprozesse der Schüler/innen. [1] Das Projekt MINT-Lehrerbildung neu denken wird gefördert durch die Deutsche Telekom Stiftung. MINT = Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Techni
Bau eines Experimentierkastens zum Thema Fluide
Get PDFFluide sind wichtig in Technik, Umwelt und Medizin. Dennoch finden sie in Öffentlichkeit und Unterricht kaum Beachtung. Der Artikel stellt eine Staatsexamensarbeit vor, deren Ziel es ist diesem Missstand entgegen zu wirken.Es wurde eine Experimentesammlung geschaffen, mit der sich Schüler in einem Lernzirkel mit dem Thema Fluide beschäftigen können. Die insgesamt neun Versuchsstationen des Experimentierkastens verteilen sich gleichmäßig auf die Themenschwerpunkte Fluidstatik, Fluiddynamik und Medizin. Im Artikel betrachten wir den Aufbau einiger ausgewählter Experimente zu Blutkreislauf, Oberflächenspannung, Schweredruck, Stromlinien und Wasserkraft im Detail
Der Erhaltungsgedanke in der Physik – Gesetz, Gesetzmäßigkeit und Denkwerkzeug Werden wir diesem Anspruch gerecht?
Get PDFWie ein wissenschaftstheoretischer, -historischer und fachlicher Blick auf die Physik zeigt, kann der Erhaltungsgedanke im Hinblick auf verschiedene Aspekte aufgefasst werden. Er tritt uns in Gestalt eines Naturgesetzes, einer Gesetzmäßigkeit, Denkwerkzeugs und eines Grundprinzips entgegen. Wie repräsentiert der Physikunterricht diese Aspekte? Die Antwort auf diese Frage, der mittels einer Schulbuchanalyse nachgegangen wird, erweist sich zum Erlangen der im Fach Physik geforderten Kompetenzen als bedeutsam
Kartesische Ovale mit einer Tabellenkalkulation
Get PDFMit Hilfe einer Erweiterung des Fermat-Prinzips lässt sich die Entstehung reeller und auch virtueller Abbildungen nachvollziehen. Hierfür wird die optische Weglänge unter Berücksichtigung der Brechzahlen der beteiligten Medien berechnet, wobei im Falle virtueller Bilder eine der Brechzahlen als negativ angenommen wird. Für die Berechnung kann eine Tabellenkalkulation verwendet werden, wodurch die Form der spiegelnden oder brechenden Grenzfläche, das so genannte kartesische Oval, unmittelbar erkennbar wird
Quereinsteiger in das Lehramt Physik der Sekundarstufe I
Get PDFDie Erhebung von Ausbildungswegen (Korneck & Lamprecht, 2010) und Kompetenzen des Physiklehrkräfte-Nachwuchses stehen im Fokus der Studie "Professionelle Handlungskompetenz von Quereinsteigern und Lehramtsabsolventen im Fach Physik". In einer ersten Erhebungsphase mit 200 Referendaren des gymnasialen Lehramts wurden Aspekte der Berufsmotivation, der Überzeugungen über das Lehren und Lernen und die Wissenschaft Physik sowie selbstregulative Fähigkeiten und Persönlichkeitsmerkmale erhoben und diskutiert. Um Aussagen über alle Schulformen treffen zu können, wird in diesem Artikel die Erhebung mit Referendaren des Haupt-, Real- und Gesamtschulbereichs und die ergänzende Untersuchung mit Referendaren des Gymnasialbereichs vorgestellt. Dazu wurden in den Frankfurter Fragebogen Teile des Paderborner Inventars zur Messung des Fachwissens und fachdidaktischen Wissens (Riese, 2009) integriert. Durch diese Kooperation erlaubt der Fragebogen die Erhebung und Analyse von Aspekten aller vier Kompetenzbereiche der professionellen Handlungskompetenz. Zukünftig werden, gemeinsam mit Riese, Ergebnisse der Vergleichsuntersuchung ausgewertet und in die Gesamtfragestellungen der jeweiligen Forschungsgruppen eingebettet
Physik im Ingenieurstudium – Kombinationen von Theorie und Praxis am Beispiel der elektrischen Leitfähigkeit
Get PDFIn vielen Studiengängen werden die Studierenden unerwartet mit der Physik konfrontiert – einem Fach, das sie häufig in der Oberstufe abgewählt haben und zu dem sie oft nur eine sehr geringe Affinität besitzen.Im Master-Studiengang „Textile Produkte“ an der Hochschule Niederrhein wurde daher eine neue Vorlesung konzipiert, die theoretische Grundlagen mit Experimenten zu aktuellen Forschungsthemen kombiniert, um dieser Problematik zu begegnen. Insbesondere die Anwendung physikalischer Messmethoden auf textile Produkte stellt dabei für die Studierenden eine große Herausforderung dar, da die Weichheit der untersuchten Materialien, ihre unregelmäßige Oberfläche und Elastizität herkömmliche Methoden oft unbrauchbar machen. Zudem werden in realen Forschungsprojekten häufig andere Messgrößen benötigt als in Lehrbüchern beschrieben.Der Text stellt einige Erfahrungen aus dieser Vorlesung vor und zeigt am Beispiel der elektrischen Leitfähigkeit, wie Studierende durch das Ineinandergreifen von Theorie und Experiment physikalische Grundlagen besser verstehen und gleichzeitig einen Einblick in aktuelle Forschungsthemen gewinnen können
Auswertungsmethodik im Projekt „Diagnostik experimenteller Kompetenz“
Get PDFIm Forschungsvorhaben „Diagnostik experimenteller Kompetenz“ (eXkomp) werden mit verschiedenen Testverfahren (Realexperiment, Computersimulation, schriftliches Verfahren) experimentelle naturwissenschaftliche Fähigkeiten gemessen und die Ergebnisse aus den drei Verfahren miteinander verglichen. Für die Daten aus den Testverfahren, bei denen die Probanden mit Realexperimenten bzw. Computersimulationsbaukästen arbeiten, wurden zwei neue Auswertungsmethoden entwickelt. Bei der Beurteilung des experimentellen Prozesses fokussiert die eine Methode auf Kriterien der fachlichen Richtigkeit von Zwischenschritten einer Handlungssequenz beim Experimentieren, die andere auf Kriterien der Arbeitsqualität. Validiert wurden beide Methoden durch ein hoch inferentes Expertenrating. In diesem Beitrag werden die Auswertungsmethoden und die Ergebnisse der Validierung vorgestellt
Virtuelle Beugungsbilder am Gitter
Get PDFBeim Blick durch ausgedehnte Beugungsgitterfolien auf eine Kerzenflamme zeigt sich eine Reihe bunter Flammennebenbilder. Diese virtuellen Beugungsbilder liegen perspektivisch hinter der Folie. Ihre konkrete Lage ist u. a. vom Ort der Kerze, von der Gitterkonstanten der Folie und vom Standort des Beobachters abhängig. Im Beitrag wird die Lage solcher virtueller Beugungsbilder beschrieben. Zwei systematische Beobachtungen zeigen, dass sowohl eine Richtungs-, als auch eine Entfernungsbedingung erfüllt sein muss. Beide Bedingungen werden anschließend aus physikalischen Überlegungen abgeleitet und deren formale Vorhersagen mit den Beobachtungen verglichen
Fachwissenszuwachs durch Schüler- und Lehrerexperimente im gymnasialen Physikunterricht
Get PDFIn diesem Artikel wird ein Forschungsvorhaben vorgestellt, das durch die Fragestellung motiviert ist, ob im Hinblick auf den Fachwissenszuwachs das Schülerexperiment dem Lehrerexperiment im Physikunterricht überlegen ist. Der Studie liegt das Modell der Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz (KMK, 2004) zu Grunde. Das Modell betrachtet den Kompetenzbereich Fachwissen differenziert und unterscheidet zwischen Reproduktions-, Anwendungs- und Transferwissen.Neben dem Fachwissen wird auch das Interesse an Physik, das Interesse am Schülerexperiment und die Überzeugung der Schülerinnen und Schüler bezüglich der Lernförderlichkeit des Schülerexperiments erhoben. Erste Ergebnisse aus Vorstudien weisen darauf hin, dass auf höheren Anforderungsniveausdas Schülerexperiment Vorteile für den Fachwissenszuwachs birgt
”Technology Enhanced Textbook” - Ein fachdidaktisches Forschungsprojekt
Get PDFDie Arbeitsgruppe Didaktik der Physik erforscht und entwickelt seit über zehn Jahren Interaktionsformen in computergestützten Lehr-Lern-Szenarien und Medienformaten zur interaktiven Repräsentation realer Experimente und Labore, den Interaktiven Bildschirmexperimenten (IBE) und Bildschirmlaboren (IBL). Auf Grundlage der Forschungsergebnisse soll nun das Innovationspotenzial eines elektronischen interaktiven Lehr- und Sachbuchs der Zukunft – dem ”Technology Enhanced Textbook” – durch Machbarkeitsstudien und die Erprobung verschiedenster Verwertungsszenarien validiert werden.Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms ”Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung” (VIP) durch das Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert