Arbeitsblätter für Physik: Elektrizitätslehre
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Große Teilchenbeschleuniger wie der LHC am CERN faszinieren durch ihre gigantischen Ausmaße und die verheißungsvolle Forschung, die an ihnen betrieben wird. Auf der Suche nach neuen Elementarteilchen, aber auch für Materialforschung und Medizin werden schnelle Teilchen benötigt. Neben dem Zyklotron behandelt dieser Beitrag das Synchrotron sowie die Anwendung in Forschung und Technik.
Im Folgenden sollen wichtige Lernschwierigkeiten im Bereich der Elektrizitätslehre, die in der fachdidaktischen Forschung untersucht worden sind, vorgestellt werden. Vorstellungen der SuS zum einfachen elektrischen Stromkreis werden thematisiert und Möglichkeiten gezeigt, wie die Lehrkraft an diese Vorstellungen anknüpfen kann.
Anhand der vorliegenden Materialien setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Elektrizitätslehre und dem Magnetismus auseinander. Dabei werden u.a. verschiedene Rätsel und Spiele zu Stromkreisen und Schaltungen, zur Elektrostatik sowie zum Transformator zur Verfügung gestellt.
Dieser Artikel bietet einen Überblick über gängige Stromkreismodelle sowie ihre jeweiligen Vor- und Nachteile, wobei die Modelle danach unterschieden werden, wie die elektrische Spannung dargestellt wird. Die didaktischen Erläuterungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung und Durchführung des Unterrichts.
Dieser Artikel stellt zunächst den Entwicklungsprozess von Leitfragen in der Elektrizitätslehre einschließlich ihrer Evaluation durch Lernende vor sowie die interessantesten Fragen selbst. Diese werden verglichen mit Leitfragen im Sinne des Basisartikels. Ergänzend wird der Ausschnitt eines kontextstrukturierten Unterrichtsmaterials präsentiert, das unter Berücksichtigung der Leitfragen und des 45- oder 90-Minuten-Taktes von Unterricht entworfen sowie in einer Begleitstudie erprobt wurde.
Fehler im Physikunterricht - ein komplexes Thema, das in diesem Heft aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet wird. Denn es gibt nicht nur diejenigen Fehler, die Schülerinnen und Schüler beim Lernen von Physik machen. Beispielsweise hat die Physik selbst einen fachspezifischen Umgang mit Fehlern entwickelt. Oder Fehler im Unterricht können einerseits als Lerngelegenheit dienen, andererseits aber auch Lernen behindern. Um aus Fehlern tatsächlich "klug" zu werden, ist eine positive Fehlerkultur nötig, in der Schülerinnen und Schüler auch Raum zum Fehlermachen sowie ausreichend Zeit und Unterstützung zum Lernen aus Fehlern erhalten. Dieses Heft zeigt Wege, eine solche Fehlerkultur im Physikunterricht zu entwickeln. Neben Hintergrundartikeln zum Thema Fehlerkultur im Physikunterricht bietet das Heft in fünf Kapiteln Anregungen, Tipps, Materialien und Unterrichtskonzepte: Im Kapitel "Fehler in der Physik" finden sich Unterrichtsimpulse, die den Umgang mit Fehlern in der Physikgeschichte und in der modernen physikalischen Forschung beleuchten. Der "Umgang mit Messfehlern" ist ein zentrales Thema sowohl in der Physik als auch im Physikunterricht. Hierzu finden sich Unterrichtsansätze und Werkzeuge für den Physikunterricht der Sek. I und der Sek. II, Tipps für Lehrkräfte und Impulse, welche die Sicht der Schülerinnen und Schüler einbeziehen. Im Kapitel "Fehler aus der Sicht der Lehrkräfte" geht es um den Umgang von Physiklehrerinnen und -lehrern mit den Fehlern der Lernenden. Zwei Kapitel beleuchten sowohl verbale als auch non-verbale Reaktionen auf Fehler aus der Perspektive einer lernförderlichen Fehlerkultur. Das Kapitel "Fehler aus der Sicht der Lernenden" beschäftigt sich mit unterschiedlichen Fehlerarten (z.B. Fehler beim Planen von Experimenten, beim Schätzen oder in Klassenarbeiten) und Möglichkeiten für den Umgang damit. Ein Beitrag zum Thema Inklusion nimmt zudem Schülerinnen und Schüler in den Blick, für die das Fehlermachen und der unterrichtliche Umgang damit besonders belastend sein kann. Beim "Lernen aus Fehlern" schließlich geht es um verschiedene Unterrichtsansätze, die Fehler für das Lernen fruchtbar machen. Darüber hinaus bietet das Heft Vorschläge für offene Aufgaben zur Elektrik und zur Sicherheit im Alltag sowie für Experimente zum Flaschenzug sowie zum Thema Wechselstrom.
Selbstbau einer Leidener Flasche; Der Elektrophor – eine einfache Elektrisiermaschine
Forschungsfragen entwickeln - Schülerinnen und Schüler bei der Themenfindung für Projektarbeiten, Facharbeiten und Präsentationsprüfungen unterstützen