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Physikdidaktik
„Physikdidaktik – Theorie und Praxis“ ist ein Sammelband, der dynamisch gewachsen ist. Der Teil I wurde im Jahre 2000 in erster Linie für Studierende des Lehramts Physik konzipiert. Der Teil II zeigt Konkretisierungen und im Unterricht erprobte Beispiele zu neueren didaktischen und methodischen Ansätzen, die aus der Pädagogik und der allgemeinen Didaktik für die Physikdidaktik aufbereitet wurden. Die Physikdidaktik befasst sich natürlich auch mit der Frage, welche Elemente aus der modernen Physik in den Unterricht eingehen können und sollen. Vor der Aufbereitung der Inhalte für den Unterricht, mit Vereinfachungen und angemessenen didaktischen Reduktionen, steht die Sachanalyse u...
Die Kompetenz von Studierenden, Schülerschwierigkeiten beim eigenständigen Experimentieren zu diagnostizieren
Das Experimentieren nimmt im Physikunterricht eine zentrale Rolle ein. Angehende Lehrkräfte sollten deshalb in der Lage sein, Experimente auf Schülerschwierigkeiten hin zu analysieren, um diese bei der Unterrichtsplanung zu berücksichtigen. In der vorliegenden Arbeit wird den Fragen nachgegangen, inwieweit es Lehramtsstudierenden des Fachs Physik gelingt, mögliche Schülerschwierigkeiten zu diagnostizieren, und welche Ursachen hohen bzw. geringen Diagnosequalitäten zu Grunde liegen können. In der ersten Teilstudie wurden zunächst Schülerschwierigkeiten bei einem Experimentierauftrag zum Hebelgesetz erhoben. Dazu wurden sechs Videos von Schülerexperimentierprozessen mit einer an die ...
Entwicklung eines Lehrkonzepts für eine elementare Quantenmechanik
Geringe mathematische Grundkenntnisse angehender Physiklehrkräfte der Sekundarstufe I stellen eine Herausforderung bei der quantenphysikalischen Ausbildung dar. In der vorliegenden Arbeit wird ein Lehrkonzept für diese Zielgruppe entwickelt und erprobt. In einem ausführlichen Literaturreview werden dazu bisherige Konzepte dargestellt. Es zeigt sich, dass oft komplexe Mathematik verwendet wird, welche bei Studierenden aber nicht vorausgesetzt werden kann. Im neuen Lehrkonzept wird aus der Diskussion des Doppelspaltexperiments eine neue Symbolik für die klassische Physik entwickelt. Diese orientiert sich an der Dirac-Notation, welche die Abfolge von Experimenten grafisch beschreibt und zun...
Inklusiver Anfangsunterricht Chemie
Über die Umsetzung eines gemeinsamen Unterrichts wird seit der Ratifizierung der UN-Behindertenrechtskonvention diskutiert. Die erfolgreiche Umsetzung eines solchen Unterrichts nimmt dabei insbesondere die wachsende Diversität der Lernenden in den Blick. Für den Chemieunterricht gibt es aktuell jedoch nur wenige erprobte Konzepte für eine inklusive Unterrichtspraxis. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Unterrichtseinheit für den inklusiven Unterricht entwickelt und evaluiert, die auf Basis des Universal Design for Learning für möglichst jeden Lernenden einen Zugang zu Grundideen der chemischen Reaktion in Jahrgangsstufe 8 ermöglicht. Mit Hilfe der in diesem Modell bes...
Konzeption und Evaluation eines kontextstrukturierten Unterrichtskonzeptes f"ur den Anfangs-Elektrizit"atslehreunterricht
Der Einsatz von Kontexten im naturwissenschaftlichen Unterricht ist mit dem Ziel verbunden, die Interessen der Lernenden zu fördern, indem der Anwendungsbezug von Fachinhalten in der Lebenswelt deutlich wird. Unterrichtsmaterialien, die zum einen den Kontext als strukturgebendes Element einsetzen und zum anderen die Interessen von Lernenden aufgreifen, existieren im Bereich der Elektrizitätslehre bisher kaum. Ziel dieser Design-Based Research Studie ist daher die theoriegeleitete Entwicklung und Evaluation einer kontextstrukturierten Unterrichtsreihe entlang der Interessen von Lernenden für den Anfangs-Elektrizitätslehreunterricht der Sekundarstufe I, in der Kontexte das Lernen physikali...
Spektrometrie im Fernlabor
Lars-Jochen Thoms entwickelt das weltweit erste ferngesteuerte Labor zur spektrometrischen Untersuchung von Leuchtmitteln. Mit diesem Fernlabor können Lernende über das Internet z. B. Spektren verschiedener Leuchtmittel aufnehmen, den Abfall der Beleuchtungsstärke mit steigendem Abstand messen, die spektrale Abstrahlcharakteristik studieren und die Eignung dieser Leuchtmittel für bestimmte Einsatzzwecke bewerten. Der Autor untersucht in einer experimentellen Laborstudie, in der die Teilnehmer selbstständig in einer Online-Lernumgebung arbeiten, wie sich die Art der Informationsdarbietung bei verschiedenen Führungsgraden (Inquiry-Level) auf den Wissenserwerb beim entdeckenden Lernen im Fernlabor auswirkt. Seine Ergebnisse zeigen, dass der Erwerb von Wissen eine an den Wissensbereich angepasste Art der Informationsdarbietung erfordert und dass der Führungsgrad beim forschend-entdeckenden Lernen zu den dargebotenen Informationen und dem zu erwerbenden Wissen passen muss. Der Autor: Lars-Jochen Thoms ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Dozent für Physik und Physikdidaktik am Lehrstuhl für Didaktik der Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München.
Entwicklung eines Messsystems zur modalbasierten Schädigungsanalyse von Brückenüberbauten
Brücken sind zentrale Bestandteile von Infrastrukturnetzen, die die Grundvoraussetzung für eine prosperierende Wirtschaft sind. Hinsichtlich der Erhaltungsplanung ist eine fundierte Kenntnis des tatsächlichen Brückenzustandes von hohem Interesse. In dieser Arbeit wird ein modalbasiertes Monitoringsystem entwickelt, welches die subjektiv beeinflusste visuelle Prüfung von Brückenbauwerken gemäß DIN 1076 durch eine objektive sensorgestützte Überwachung ergänzen kann. - Bridges are key components of infrastructure networks, which are the basic prerequisite for a prospering economy. Regarding maintenance scheduling, profound knowledge of the current bridge condition is of high interest. In this work, a modal-based monitoring system is developed, which can augment the subjectively influenced visual inspection of bridge structures according to DIN 1076 by an objective sensor-based monitoring.
Aspekte einer Fachdidaktik Körperpflege
Standards für den allgemeinbildenden Unterricht in den Sekundarstufen sind institutionell implementiert und ihre Wirkungen gut erforscht. Für den berufsbildenden naturwissenschaftlichen Unterricht, etwa im Bereich Körperpflege, gilt das bislang nicht. In der vorliegenden Arbeit werden forschungsbasierte Standards für das Fach Körperpflege im Berufsbild Friseur:in formuliert. Dazu wurden N = 29 Lehrkräfte aus dem Bereich Körperpflege in acht leitfadengestützten Fokusgruppen-Interviews zu fachdidaktischen Aspekten des Unterrichtens in Friseur:innenklassen befragt. Die Interviews wurden mit der inhaltlich-strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2018) ausgewertet und ...
Vernetztes Lernen im fächerdifferenzierten und integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht aufgezeigt am Basiskonzept Energie
In erfolgreichen Lernprozessen müssen die zahlreichen zunächst noch unbekannten und ungeordneten Begriffselemente miteinander verknüpft und in bereits bestehende Begriffsnetze sinnstiftend integriert werden. Lerntheoretisch ist anzunehmen, dass das vernetzte Lernen des fächerübergreifenden Energiekonzepts im integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht besser gelingt als dies im fächerdifferenzierten naturwissenschaftlichen Unterricht der Fall sein dürfte, da die Begriffselemente des Energiebegriffs räumlich und zeitlich stärker zusammenhängend unterrichtet werden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurde untersucht, welchen Einfluss integrierter bzw. fächerdifferenzierter natur...
