Skip to main content
main-content
Top

Hint

Swipe to navigate through the chapters of this book

2021 | OriginalPaper | Chapter

12. Unterrichtskonzeptionen zu fortgeschrittenen Themen der Schulphysik

Authors: Martin Hopf, Horst Schecker

Published in: Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

share
SHARE

Zusammenfassung

Zu fortgeschrittenen Themen der Schulphysik gibt es keine umfassenden Unterrichtskonzeptionen. Im Kapitel werden die Bereiche Radioaktivität, Elementarteilchenphysik und Nichtlineare Dynamik/Chaos vorgestellt. Traditioneller Unterricht zur Radioaktivität stellt die verschiedenen Strahlungsarten und ihre Eigenschaften in den Mittelpunkt. Daneben wird eine Unterrichtskonzeption diskutiert, die die wahrscheinlichkeitstheoretischen Aspekte der Radioaktivität hervorhebt. Zur Elementarteilchenphysik werden die Arbeiten des Netzwerks Teilchenwelt vorgestellt, die Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen diskutieren. Daneben wird eine Konzeption zur Einführung der Elementarteilchenphysik im Anfangsunterricht diskutiert. Abschließend wird vorgestellt, wie Schülerinnen und Schülern aus Klasse 10 bzw. der gymnasialen Oberstufe Ideen zu Aspekten der nichtlinearen Physik nahegebracht werden kann.

To get access to this content you need the following product:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 15 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 15 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 15 Tage kostenlos.

Footnotes
1
So hat zum Beispiel das CERN schon vor Jahren damit begonnen, Angebote für Lernende und Lehrende zu entwickeln und zu beforschen. Ein anderes Beispiel ist ein physikdidaktisches „Outreach-Projekt“ zum DFG-Sonderforschungsbereich „Design von Quantenzuständen der Materie“ (Scholz und Weßnigk 2019).
 
2
Jansky (2019)
 
3
Eine ältere ausgearbeitete Konzeption zum Thema Kernkraftwerke liegt von Mikelskis (1979) vor.
 
4
Friege und Schneider (2019)
 
5
Murray und Hart (2012); Wilhelm und Ossau (2009)
 
6
Jansky (2019)
 
7
Neumann und Hopf (2011); Plotz (2017)
 
8
Jansky (2019)
 
9
Jansky (2019)
 
10
Jansky (2019)
 
12
Passon et al. (2018)
 
13
Alle Materialien sind unter https://​www.​leifiphysik.​de/​tp downloadbar.
 
14
Kobel et al. (2020, S. 7).
 
15
Wiener (2017)
 
16
Wiener et al. (2017, S. 19).
 
17
Wiener (2017)
 
18
Der sogenannte „Schmetterlingseffekt“: der Flügelschlag eines Schmetterlings kann einen Tornado verursachen. Dieses Beispiel ist allerdings nur im übertragenen Sinne zu verstehen: auf Zeitskalen von bis zu mehreren Tagen ist die Wettervorhersage recht robust gegenüber kleinen Variationen der Ausgangsbedingungen.
 
19
z. B. Schlichting (1991)
 
20
Darstellung der Zustände eines Systems, z. B. im Ort-Geschwindigkeit-Raum (wir betrachten hier nur zweidimensionale Phasenräume).
 
21
Benoît Mandelbrot gilt als Begründer der fraktalen Geometrie.
 
22
Die Arbeiten erfolgten am Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften in Kiel.
 
23
„Didaktische Rekonstruktion“ als besondere Form des Design-Based-Research (Abschn. 1.​4).
 
24
Duit und Komorek (2000, S. 9).
 
25
zu den verwendeten Analogien siehe Komorek und Duit (1995)
 
26
nach Komorek (2014, S. 70 f.) und Duit und Komorek (2004)
 
27
Duit et al. (1997)
 
28
Komorek (2014, S. 70 ff.)
 
29
Komorek (2014, S. 112 ff.)
 
30
Komorek (2014, S. 150).
 
31
Komorek (2014, S. 155 f.)
 
Literature
go back to reference Duit, R., & Komorek, M. (2000). Die eingeschränkte Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme verstehen. Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 53, 94–103. Duit, R., & Komorek, M. (2000). Die eingeschränkte Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme verstehen. Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 53, 94–103.
go back to reference Duit, R., & Komorek, M. (2004). Die eingeschränkte Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme verstehen. Plus Lucis, 12(1), 7–14. Duit, R., & Komorek, M. (2004). Die eingeschränkte Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme verstehen. Plus Lucis, 12(1), 7–14.
go back to reference Duit, R., Komorek, M., & Wilbers, J. (1997). Studien zur didaktischen Rekonstruktion der Chaostheorie. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 3(3), 19–34. Duit, R., Komorek, M., & Wilbers, J. (1997). Studien zur didaktischen Rekonstruktion der Chaostheorie. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 3(3), 19–34.
go back to reference Friege, G., & Schneider, I. (2019). Radioaktivität – Ausgewählte Geräte, Materialien und Medien für den Unterricht. Unterricht Physik, 30(171/172), 72–75. Friege, G., & Schneider, I. (2019). Radioaktivität – Ausgewählte Geräte, Materialien und Medien für den Unterricht. Unterricht Physik, 30(171/172), 72–75.
go back to reference Kobel, M., Bilow, U., Lindenau, P., & Schorn, B. (2020). Teilchenphysik: Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen. Hamburg: Joachim-Herz-Stiftung. Kobel, M., Bilow, U., Lindenau, P., & Schorn, B. (2020). Teilchenphysik: Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen. Hamburg: Joachim-Herz-Stiftung.
go back to reference Komorek, M., & Duit, R. (1995). Wie Analogien helfen, ein magnetisches Chaospendel zu verstehen. Naturwissenschaften im Unterricht – Physik, 6(27), 23–25. Komorek, M., & Duit, R. (1995). Wie Analogien helfen, ein magnetisches Chaospendel zu verstehen. Naturwissenschaften im Unterricht – Physik, 6(27), 23–25.
go back to reference Mikelskis, H. F. (1979). Zum Verhältnis von Wissenschaft und Lebenswelt im Physikunterricht – dargestellt am Thema Kernkraftwerke (Diss.). Universität Bremen: Fachbereich 1 Physik/Elektrotechnik. Mikelskis, H. F. (1979). Zum Verhältnis von Wissenschaft und Lebenswelt im Physikunterricht – dargestellt am Thema Kernkraftwerke (Diss.). Universität Bremen: Fachbereich 1 Physik/Elektrotechnik.
go back to reference Murray, A., & Hart, I. (2012). The ‘radioactive dice’ experiment: why is the ‘half-life’ slightly wrong? Physics Education, 47(2), 197. ADSCrossRef Murray, A., & Hart, I. (2012). The ‘radioactive dice’ experiment: why is the ‘half-life’ slightly wrong? Physics Education, 47(2), 197. ADSCrossRef
go back to reference Neumann, S., & Hopf, M. (2011). Was verbinden Schülerinnen und Schüler mit dem Begriff ‘Strahlung’. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 17, 157–176. Neumann, S., & Hopf, M. (2011). Was verbinden Schülerinnen und Schüler mit dem Begriff ‘Strahlung’. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 17, 157–176.
go back to reference Passon, O., Zügge, T., & Grebe-Ellis, J. (2018). Pitfalls in the teaching of elementary particle physics. Physics Education, 54(1), 015014. Passon, O., Zügge, T., & Grebe-Ellis, J. (2018). Pitfalls in the teaching of elementary particle physics. Physics Education, 54(1), 015014.
go back to reference Plotz, T. (2017). Lernprozesse zu nicht-sichtbarer Strahlung – Empirische Untersuchungen in der Sekundarstufe 2. Berlin: Logos. Plotz, T. (2017). Lernprozesse zu nicht-sichtbarer Strahlung – Empirische Untersuchungen in der Sekundarstufe 2. Berlin: Logos.
go back to reference Schlichting, H.-J. (1991). Strukturen im Chaos – Einfache Systeme als Zugang zu einem neuen Forschungsbereich der modernen Physik. physica didactica, 18(1), 14–44. Schlichting, H.-J. (1991). Strukturen im Chaos – Einfache Systeme als Zugang zu einem neuen Forschungsbereich der modernen Physik. physica didactica, 18(1), 14–44.
go back to reference Scholz, R., & Weßnigk, S. (2019). foeXlab – das Labor für Schülerinnen und Schüler des Outreachprojekts Ö im Sonderforschungsbereich CRC 1227 (DQ-mat). In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Kiel 2018 (S. 556–559): Universität Regensburg. Scholz, R., & Weßnigk, S. (2019). foeXlab – das Labor für Schülerinnen und Schüler des Outreachprojekts Ö im Sonderforschungsbereich CRC 1227 (DQ-mat). In C. Maurer (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in Kiel 2018 (S. 556–559): Universität Regensburg.
go back to reference Wilhelm, T., & Ossau, W. (2009). Bierschaumzerfall – Modelle und Realität im Vergleich. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 58(8), 19–26. Wilhelm, T., & Ossau, W. (2009). Bierschaumzerfall – Modelle und Realität im Vergleich. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 58(8), 19–26.
Metadata
Title
Unterrichtskonzeptionen zu fortgeschrittenen Themen der Schulphysik
Authors
Martin Hopf
Horst Schecker
Copyright Year
2021
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_12

Premium Partner