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2021 | OriginalPaper | Chapter

10. Unterrichtskonzeptionen zu Feldern und Wellen

Authors: Roland Berger, Martin Hopf

Published in: Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Es gibt nur wenige Unterrichtskonzeptionen zu Feldern oder Wellen. In der Sekundarstufe I geht es im traditionellen Unterricht um das Magnetfeld, wobei der Fokus auf Phänomenen liegt. Erst in der Sekundarstufe II werden dann auch andere Felder sowie die Wellen behandelt und mathematisch komplexere Zusammenhänge eingeführt. Die innovativen Unterrichtskonzeptionen des vorliegenden Kapitels fokussieren eher auf einzelne Aspekte. Vorgestellt wird das Ansatz, Elektrostatik mit Arbeitskarten zu erarbeiten. Danach wird vorgestellt, wie die Felder ausgehend von dynamischen Phänomenen her behandelt werden können. Dem Feldenergie-Konzept liegt der Gedanke zugrunde, dass es außer der Bewegungsenergie nur mehr in Feldern gespeicherte Energie gibt. Im Feldlinienkonzept werden die Anzahl der Feldlinien als Maß für den magnetischen Fluss aufgefasst damit die Induktion behandelt. Im Zeigerformalismus werden die Amplitude und Phase von Schwingungen und Wellen mit Zeigern dargestellt. Die ermöglicht eine umfassende Behandlung von Wellenausbreitung und -interferenz.

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Footnotes
1
Hopf und Wilhelm (2018).
 
2
Pocovi und Finley (2003).
 
3
Girwidz und Storck (2013, S. 9).
 
4
Girwidz und Storck (2013, S. 9).
 
5
Gau, Meyer und Schmidt (2005, S. 223). Ähnliche Probleme ergeben sich bei einem beliebten Demonstrationsversuch: Ein kleiner Magnet schwimmt auf einer Korkscheibe. An der Außenseite des Wasserbeckens ist ein Stabmagnet befestigt. Der Magnet schwimmt auf einer halbkreisförmigen Bahn, allerdings nicht entlang einer Feldlinie (Suleder 2018).
 
6
Fütterer, Krey und Rabe (2018).
 
7
Wodzinski (2013).
 
8
Girwidz und Storck (2013).
 
9
Albe, Venturini und Lascours (2001).
 
10
Schwarze (2016).
 
11
Hopf (2012).
 
12
Secrest und Novodvorsky (2005).
 
13
Saglam und Millar (2006).
 
14
Guisasola et al. (2013).
 
15
Hopf und Wilhelm (2018).
 
16
Aschauer (2017).
 
17
Schoster und St. von Aufschnaiter (2000).
 
18
Für einen Überblick siehe C. v. Aufschnaiter (2003).
 
19
Schoster und St. v. Aufschnaiter (2000).
 
21
Aschauer (2017).
 
22
Braun (2009).
 
24
Aschauer (2017).
 
25
Rückl (1991); Quinn (2014).
 
26
Rückl (1991).
 
27
Sommerfeld (1949, 2001); auch das physikdidaktisch orientierte Lehrbuch von Swartz und Miner (1998) verfolgt diesen Gedanken.
 
28
Bagno und Eylon (1997).
 
29
v. Rhöneck (1986); Wilhelm und Hopf (2018).
 
30
Weidmann und Zins (1974).
 
31
Leisen (2003).
 
32
Erfmann und Berger (2015, S. 13).
 
33
Erfmann (2017).
 
34
Erfmann (2017, S. 209).
 
35
Dorn/Bader Physik Sekundarstufe II (Müller 2019), s. auch Rode (2011).
 
36
Feynman (1992).
 
Literature
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Metadata
Title
Unterrichtskonzeptionen zu Feldern und Wellen
Authors
Roland Berger
Martin Hopf
Copyright Year
2021
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_10

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