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Unterrichtskonzeptionen zu Feldern und Wellen

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Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht

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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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Notes

  1. 1.

    Hopf und Wilhelm (2018).

  2. 2.

    Pocovi und Finley (2003).

  3. 3.

    Girwidz und Storck (2013, S. 9).

  4. 4.

    Girwidz und Storck (2013, S. 9).

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    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. 6.

    Fütterer, Krey und Rabe (2018).

  7. 7.

    Wodzinski (2013).

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    Girwidz und Storck (2013).

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Authors and Affiliations

  1. Universität Osnabrück, Didaktik der Physik, Osnabrück, Deutschland

    Roland Berger

  2. Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der Physik, Universität Wien, Wien, Österreich

    Martin Hopf

Authors
  1. Roland Berger
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  2. Martin Hopf
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Correspondence to Roland Berger .

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Editors and Affiliations

  1. Institut für Didaktik der Physik, Goethe-Universität, Frankfurt am Main, Hessen, Deutschland

    Thomas Wilhelm

  2. Institut für Didaktik der Naturwissenschaften, Abteilung Physikdidaktik, Universität Bremen, Bremen, Deutschland

    Horst Schecker

  3. Österreichisches Kompetenzzentrum für Didaktik der Physik, Universität Wien, Wien, Österreich

    Martin Hopf

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Berger, R., Hopf, M. (2021). Unterrichtskonzeptionen zu Feldern und Wellen. In: Wilhelm, T., Schecker, H., Hopf, M. (eds) Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63053-2_10

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