Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke
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Friedrich Verlag
Gesamtwerk
Quantenphysik
Wurden Sie auch schon einmal gefragt, wie lange es noch dauert, bis man Beamen kann wie bei "Raumschiff Enterprise"? Quantenphysik ist für viele Schülerinnen und Schüler ein sehr faszinierendes, gleichzeitig aber auch ein schwieriges und verwirrendes Thema des Physikunterrichts. Dieses Heft gibt Ihnen einen Überblick über die wichtigsten schulrelevanten Inhalte der Quantenphysik sowie zu geeigneten Möglichkeiten für deren Didaktisierung, aber auch Hinweise zu den vielfältigen Tücken und Holzwegen beispielsweise einer zu "klassisch" verstandenen Anschaulichkeit. Neben einer grundlegenden Orientierung im Thema bietet Ihnen dieses Heft u. a.: Tipps und kritische Hinweise zu schulgeeigneten Experimenten, Anregungen zu einer schultauglichen Elementarisierung der Quantenphysik mithilfe des Zeigermodells sowie Unterrichtskonzepte mit unterschiedlichen Schwerpunkten.
Gesamtwerk
Horizonte öffnen – integrierter naturwissenschaftlicher Unterricht
Integrierter naturwissenschaftlicher Unterricht – das ist ein unter Fachlehrkräften recht kontrovers diskutiertes Thema. Dennoch sind zahlreiche Varianten naturwissenschaftlichen Unterrichts mittlerweile in vielen Schulen angekommen: als Anfangsunterricht in den Jahrgangsstufen 5/6, als Wahlpflichtkurse, als Integrationsfach anstelle der einzelnen naturwissenschaftlichen Fächer oder in Form von Schwerpunktfächern der Oberstufe. Dieses Heft stellt neben Hintergrundinformationen zu Organisationsformen, Perspektiven und Herausforderungen integrierten naturwissenschaftlichen Unterrichts sowie Elementen eines entsprechenden Lehramtsstudiums verschiedene Konzepte naturwissenschaftlichen Unterrichts vor. Das Spektrum der Formen integrierten naturwissenschaftlichen Unterrichts ist breit: Anfangsunterricht mit Schwerpunkten auf naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung oder auf fächerübergreifenden Themen, Konzepte für die Kooperation von Lehrkräften in integriertem naturwissenschaftlichen Unterricht, fächerübergreifende Wahlpflicht-Module, naturwissenschaftliche Labor-Arbeit, Konzepte für die Oberstufe in Form eigener Fächer wie Science oder Medizinphysik. Ergänzt wird der Themenschwerpunkt durch Einblicke in die Anfänge und den heutigen Stand der Entwicklungen im Bereich integrierter naturwissenschaftlicher Unterricht.
Gesamtwerk
Naturphänomene im digitalen Zeitalter
Sind Naturphänomene für "Digital Natives" überhaupt noch interessant? Liegen heutigen Kindern und vor allem Jugendlichen technische Themen nicht viel näher als Gewitter, Regenbögen und Mondphasen? Dieses Heft zeigt, dass die Beschäftigung mit Naturphänomenen auch im digitalen Zeitalter bildend sein und zum Lernen von und über Physik beitragen kann. Dabei lohnt es sich, die digitalen Medien nicht als Gegensatz zur direkten Naturerfahrung zu verstehen, sondern als Brücke oder als Weg zur Erweiterung und Vertiefung. Im vorliegenden Themenheft finden Sie dazu vielfältige Anregungen. Das Heft bietet Unterrichtsanregungen mit vier unterschiedlichen Zugängen: traditionelle Naturphänomene mit digitalen Medien erkunden, Naturphänomene mit neuen Instrumenten untersuchen, Medien zu Naturphänomenen gestalten, Naturphänomene in den Medien. Dazu gibt es Hintergrundinformationen zum Lernen über Naturphänomene und Fachinformationen zu interessanten Phänomenen. Das Spektrum der im Heft behandelten Naturphänomene reicht von den Mondphasen über Wolkenbilder bis hin zu Geysiren.
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Gesamtwerk
Leistungen transparent bewerten
Notengeben - ein ungeliebtes und häufig auch konfliktreiches Thema im Schulalltag. Dieses Heft zeigt Ihnen Wege, wie Sie Leistungen im Physikunterricht möglichst transparent bewerten können und wie Sie aktuellen pädagogischen Herausforderungen, wie z. B. Differenzierung, bei der Leistungsbewertung begegnen können. Im Heft finden Sie Anregungen zu zentralen Bewertungssituationen sowie zu modernen Herausforderungen im Physikunterricht: Klassenarbeiten, Experimentelles Arbeiten, Mündliche Prüfungen, Mündliche und kontinuierliche Mitarbeit, Kooperatives Lernen, Differenzierung. Neben Beispielen aus der Unterrichtspraxis, wie z. B. Klassenarbeiten oder Prüfungen, bietet das Heft Materialien wie Checklisten, Selbsteinschätzungsbögen und Kriterienraster für die Bewertung. Hinweis Auf S. 44 wurden leider versehentlich Vorab-Versionen der Materialien abgedruckt. Die berichtigten und vollständigen Materialien finden sich im Download-Bereich (für Abonnenten auch in der Digital-Ausgabe zusätzlich als Word-Dateien).
Gesamtwerk
Elektrische Stromkreise
Schülerinnen und Schüler begegnen elektrischen Schaltungen und Stromkreisen in ihrem Alltag ständig. Dennoch gilt die Elektrizitätslehre als langweilig, die fachlichen Konzepte empfinden viele als schwer verständlich. Dieses Heft zeigt Wege zu den physikalischen Grundlagen von Stromkreisen und geht dabei auch auf Schülervorstellungen ein. Moderne Unterrichtsmethoden motivieren dabei zum eigenen Experimentieren und zum Nachdenken über die Ergebnisse der Experimente. Das Heft bietet einen Überblick zu den didaktischen Hürden des Themas sowie eine knappe fachliche Orientierung. Die vorgestellten Unterrichtskonzepte schlagen Zugänge auf unterschiedlichen Ebenen vor, z. B. eine gezielte Auseinandersetzung mit Stromkreismodellen und insbesondere mit Modellen für die elektrische Spannung, ein bewusstes Artikulieren eigener Vorstellung, Schülerexperimente u. a. zu Schaltungsarten sowie zur Variablenkontrolle anhand von Stromkreisparametern, Methoden zum Einüben des Aufbaus von Schaltungen und des Lesens von Schaltplänen. Zur unterrichtlichen Umsetzung dieser Schwerpunkte werden verschiedene Methoden vorgeschlagen wie z. B. Concept Cartoons, Gruppenpuzzle, Lernzirkel.
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Elektromagnetische Wellen
Viele aktuelle Technologien basieren auf der Nutzung elektromagnetischer Wellen, doch auch der Physikunterricht der Oberstufe bleibt häufig bei allgemeineren Aspekten der Wellenoptik stehen. Dieses Heft zeigt erprobte Wege in dieses theoretisch und experimentell anspruchsvolle, aber auch faszinierende Gebiet der Physik. Neben einem Überblick zu den fachlichen Grundlagen des Themas und einer didaktischen Orientierung stellt das Heft unterschiedliche unterrichtliche Zugänge vor, u. a. Demonstrationsexperimente, Lehrerpräsentationen und -vorträge, Schülerversuche, das Arbeiten mit Fachtexten bzw. mit Animationen. Dabei geht es auf der einen Seiten um ein Verständnis der theoretischen Grundlagen, auf der anderen Seite um eine experimentelle Erschließung der Phänomene. Aufgaben, Hintergrundinformationen zu technischen Anwendungen sowie historische Einblicke bieten Vertiefungsmöglichkeiten.
Gesamtwerk
Unser Universum – ein Blick über den Horizont hinaus
Fachexperten stellen in diesem Heft Wissensbausteine vor, die sie als grundlegend und elementar ansehen. Neben dem Fachwissen in mehreren Beiträgen und einem Glossar präsentieren sie eine Auswahl von Vorgehensweisen, die neue Erkenntnisse liefern. Damit erschließen sich attraktive Bausteine für einen aktuellen, kompetenzorientierten Physikunterricht. Weitere Beiträge mit unterrichtspraktischen Vorschlägen zeigen zudem, dass sich viele Inhalte direkt an klassische Themen des Physikunterrichts anbinden lassen.
Gesamtwerk
Mathematik im Physikunterricht
„Das Buch der Natur ist in der Sprache der Mathematik geschrieben“ – und auch deshalb bleibt die Physik für etliche Schülerinnen und Schüler ein Buch mit sieben Siegeln. Dieses Heft zeigt Wege, auf denen man Schülerinnen und Schüler in die Abstraktion und beim Erlernen eines sicheren Umgangs mit mathematischen Werkzeugen begleiten kann. Und es zeigt, dass die Beschäftigung mit den mathematischen Strukturen der Physik keine Hürde sein muss, sondern eine Hilfe beim Verstehen von Physik und beim Lernen über Physik sein kann. In mehreren Grundlagenartikeln beleuchten die Autorinnen und Autoren das komplexe Verhältnis von Physik und Mathematik bzw. von Physik- und Mathematikunterricht. Verschiedene Unterrichtskonzepte zeigen Wege in die Abstraktion, den Umgang mit mathematischen Werkzeugen und das Wechselspiel von Mathematik und Physik. Aufgaben, Materialien, Tipps und Methoden bieten zudem Unterstützung bei der Umsetzung der Unterrichtsvorschläge.
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Physik erklären
Wer gut erklären kann, den schätzen die Schülerinnen und Schüler. Dennoch ist das Erklären zugunsten schülerorientierter Unterrichtsverfahren in den letzten Jahrzehnten eher ins Hintertreffen geraten. Dieses Heft zeigt Ihnen, wann und wie Sie im Physikunterricht erklären dürfen und sollen, was gute Lehrererklärungen ausmacht und wie Sie das Erklären trainieren können. Dieses Heft nimmt unterschiedliche Aspekte guten Erklärens unter die Lupe, u. a. die Gestaltung verständlicher und adressatengerechter Erklärungen, die Struktur und Inhalte sachgerechter Erklärungen, nonverbale Aspekte des Erklärens, Bilder und Videos zur Unterstützung oder sogar als Ersatz von Lehrererklärungen. Zudem finden Sie Hintergründe dazu, was Erklärungen eigentlich sind, wie sie funktionieren und aufgebaut sind. Darüber hinaus enthält das Heft auch Checklisten sowie praktische Tipps für Erklär-Phasen im Unterricht.
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Interaktive Whiteboards
In diesem Heft möchten wir Ihnen an erprobten Beispielen die Potenziale, aber auch die Grenzen des IWBs näher bringen und gleichzeitig Ideen für eine sachgerechte Nutzung liefern. Die Beiträge sind dabei nach den erforderlichen Kompetenzen im Umgang mit dem Interaktiven Whiteboard sortiert und richten sich vornehmlich an diejenigen, die am Anfang in der Arbeit mit diesem Medium stehen. Jeder Beitrag enthält neben Anregungen zum Einsatz des IWB im Physikunterricht auch eine Anleitung, wie Sie vergleichbare Beispiele selbst erstellen bzw. die vorliegenden an Ihren Unterricht anpassen können.
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Wellenoptik
Schillernde Seifenblasen, bunte Schmetterlingsflügel, Filme in 3D – viele schöne Phänomene und interessante Technologien beruhen auf Prinzipien der Wellenoptik. Dieses Heft zeigt Ihnen, dass die Wellenoptik nicht nur reizvolle Schüler- und Demonstrationsversuche ermöglicht, sondern auch tiefe Einblicke in grundlegende Arbeitsweisen der Physik. Die Beiträge in diesem Heft stellen Ihnen Unterrichtsansätze zu unterschiedlichen Aspekten der Wellenoptik vor, u. a. Demonstrations- und Schülerversuche, Unterricht zur Systematik von Interferometern, Experimente zur Interferenz an dünnen Schichten, ein Unterrichtskonzept zum Thema Polarisation, einen Unterrichtsgang zur Funktionsweise von 3D-Kinos. Darüber hinaus finden Sie im Heft einen kompakten Überblick zu den fachlichen Grundlagen der Wellenoptik, eine Orientierung zu didaktischen Potenzialen von Unterricht zur Wellenoptik sowie Informationen über Interferenzphänomene in Natur und Technik.
Gesamtwerk
Diagnostizieren und Fördern
Was genau wissen Sie eigentlich über Ihre Schülerinnen und Schüler und deren Verständnis physikalischer Themen? Nehmen Sie bereits einzelne Bereiche mit gezielter Diagnostik unter die Lupe? Dieses Heft stellt Ihnen vielfältige Methoden für eine lernförderliche Diagnostik vor und zeigt, wie sich Diagnoseergebnisse dazu nutzen lassen, dass Ihr Unterricht und die Lernvoraussetzungen bzw. die Lernbedarfe der Schülerinnen und Schüler besser zusammenpassen. Das Heft bietet Ihnen einen grundlegenden Überblick zu verschiedenen Aspekten, Möglichkeiten und Problemen von Diagnostik und Feedback. Darüber hinaus finden Sie praxiserprobte Methoden für unterschiedliche Bereiche von Diagnostik, u. a. für Diagnose in einer Unterrichtsstunde, für prozessbegleitende Diagnose und zu verschiedenen Diagnose-Hilfsmitteln.
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Elektrische Energie
Die "Energiewende" ist angesichts begrenzter Ressourcen und des drohenden Klimawandels ein zentrales gesellschaftliches Thema. Dieses Heft stellt die Versorgung mit elektrischer Energie ins Zentrum und diskutiert daran, was es Schülerinnen und Schülern so schwer macht, den Energiebegriff zu verstehen. Praxisbeispiele zeigen, wie ein schülernaher Unterricht über Fragen der Energieversorgung und -nutzung aussehen kann. Im Heft finden sich Unterrichtsvorschläge zu unterschiedlichen Aspekten des Themas "Energieversorgung", z. B. Umwandlung von Energieformen, Aufbau und Funktionsweise des Stromnetzes, Speicherung von elektrischer Energie, Energiesparen.
Gesamtwerk
Experimentieren mit Smartphones und Tablets
Die meisten Jugendlichen besitzen heute ein Smartphone und haben wegen der zahlreichen integrierten Sensoren damit sozusagen ein "mobiles Labor" in der Hosentasche. Dieses Heft zeigt, wie sich mobile Geräte nicht nur etwa zum Dokumentieren von Experimenten und zum Präsentieren von Messergebnissen einsetzen lassen, sondern stellt Experimente zu unterschiedlichen Themenbereichen der Physik mit Smartphones und Tablets vor. Sie finden in dieser Ausgabe eine Vielzahl von Schüler- und Demonstrationsversuchen zu folgenden Themenbereichen: Akustik, Mechanik, Optik, Magnetismus, Radioaktivität. Alle Experimente sind in einheitlicher Form dargestellt und meist um Aufgaben und Tipps ergänzt, die den Unterrichtseinsatz unterstützen. Darüber hinaus erhalten Sie Hintergrundinformationen zu Potenzialen und Erfahrungen mit der Nutzung mobiler Medien im Unterricht sowie Hinweise auf geeignete Apps.
Gesamtwerk
Experimentieren gestalten
Experimente gehören in jeden guten Physikunterricht, und zwar sowohl Schüler- als auch Demonstrationsexperimente. Denn Experimente unterstützen nicht nur das Lernen von Fachinhalten, sie geben auch Einblicke in Arbeits- und Erkenntnismethoden der Physik. Dieses Heft zeigt, wie Sie Experimentiersituationen so (um-)gestalten können, dass sie den Schülerinnen und Schülern vielfältige und an ihre Fähigkeiten angepasste Lerngelegenheiten bieten. Sie finden in diesem Heft: Hintergrundinformationen zur Rolle von Experimenten in Unterricht und Wissenschaft, Anregungen zum Diagnostizieren von Experimentierkompetenz, Hinweise und Materialien für die Differenzierung in Experimentierphasen, Ideen für eine Öffnung von Schülerexperimenten in die Richtung forschenden Lernens, Denkanstöße und Unterrichtsvorschläge zum Umgang mit Messunsicherheiten und mit unsicherer Evidenz.
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