Unterrichtskonzeptionen im Physikunterricht

Buch

Wilhelm, T., Schecker, H. & Hopf, M. (Hrsg.). (2021). Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht. Heidelberg: SpringerSpektrum.

Unterrichtskonzeptionen im Physikunterricht

Materialien zum Buch 

Das 2021 bei SpringerSpektrum erschienene Lehrbuch stellt konkrete Konzeptionen vor, wie man die Inhalte des Physikunterrichts gestalten kann. Ein bestimmter Themenbereich der Physik kann im Physikunterricht sehr unterschiedlich unterrichtet werden. Welche physikalischen Konzepte und Phänomene stehen im Zentrum, in welcher Reihenfolge werden die Unterthemen behandelt, wo werden Schwerpunkte gesetzt, was wird weggelassen, welche Elementarisierungen werden gewählt, wie wird etwas erklärt wird und wie wird es visualisiert?

In das Buch wurden solche Unterrichtskonzeptionen aufgenommen, die sich vom traditionellen Unterricht unterscheiden und die in der Schulpraxis erprobt sind. Im Buch werden die Unterrichtskonzeptionen ausführlich beschrieben und jeweils umfangreiche Materialienlisten vorgestellt und erläutert.  

Auf dieser Website sind nun zu einigen der im Buch vorgestellten Konzeptionen zusätzlich online verfügbare Unterrichtsmaterialien und Links zusammengestellt. Wir danken den jeweiligen Autorinnen und Autoren dafür, dass sie der Veröffentlichung auf dieser Seite zugestimmt haben.

Übersicht

Kapitel 2: Geometrische Optik

Kapitel 3: Kinematik

Kapitel 4: Dynamik

Kapitel 5: Numerische Physik

Kapitel 6: Energie und Wärme

Kapitel 7: Mechanik der Gase und Flüssigkeiten

Kapitel 8: Elektrische Stromkreise

Kapitel 9: Magnetismus

Kapitel 10: Felder und Wellen

Kapitel 11: Quantenphysik

Kapitel 12: Fortgeschrittene Themen der Schulphysik

Kapitel 13: Nature of Science (NOS)

Kapitel 14: Fächerübergreifender naturwissenschaftlicher Unterricht

Kapitel 15: Förderung prozessbezogener Kompetenzen


 

 

Kapitel 2. Unterrichtskonzeptionen zur Geometrischen Optik

 

2.3 Sender-Strahlungs-Empfänger-Konzeption für die Sekundarstufe I

  • Haagen-Schützenhöfer, C., Fehringer, I. und Rottensteiner, J. (2017): Optik für die Sekundarstufe I, AECC Physik, Universität Wien & FDZ Physik, Universität Graz. 

 

2.4 Verzicht auf Modelle – phänomenologische Optik

 

2.5 Optik mit Lichtwegen

 

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Kapitel 3. Unterrichtskonzeptionen zur Kinematik

 

3.3 Zweidimensional von Beginn an in der Sekundarstufe I

 

3.5 Konsequent vektorielle Darstellung in der Sekundarstufe II 

 

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Kapitel 4. Unterrichtskonzeptionen zur Dynamik

 

4.3 Impulsströme

 

4.4 Kraftstoß-Konzept in der Sekundarstufe I

 

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Kapitel 5. Unterrichtskonzeptionen zur Numerischen Physik

 

5.2 Traditioneller Unterricht: Programmiersprachen und Tabellenkalkulation

 

5.3 Systemdynamik mit grafischer Oberfläche

 

5.4 Modellbildung mit Animationen

  • Stein, W. (2018). Programmieren lernen für den Physikunterricht mit Processing. Ein 315 Seiten starkes Lern- und Aufgabenbuch für Physiklehrer und Physikschüler der gymnasialen Oberstufe. https://steinphysik.de/processing/

 

5.5 Modellbildung mit zentralen Gleichungen

 

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Kapitel 6. Unterrichtskonzeptionen zur Energie und Wärme

 

6.3 Energieentwertung

  • Schlichting, H. J. (1983). Energie und Energieentwertung in Naturwissenschaft und Umwelt. Heidelberg: Quelle & Meyer. 

 

6.4 Energie und Entropie als mengenartige Größen

 

6.5 Energie vor Arbeit

 

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Kapitel 7. Unterrichtskonzeptionen zur Mechanik der Gase und Flüssigkeiten

 

7.3.1 Druck als Zustandsgröße

 

7.4.1 Klasse(n)kiste Schwimmen und Sinken/Spiralcurriculum Schwimmen und Sinken

 


7.4.2 Kräfte erklären den Auftrieb

 

7.5.2 Wirbel erklären das Fliegen

 

 

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Kapitel 8. Unterrichtskonzeptionen zu elektrischen Stromkreisen

 

8.3.1 Wasserdruck als Potenzial

  1. Unterrichtsmaterialien zum Karlsruher Physikkurs. http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/kpk_material.html 

 

8.4.1 Stromkreis als System

 

8.5 Stäbchenmodell für das Potenzial

 

8.6. Elektronengasmodell

  • Das Schulbuch „Eine Einführung in die Elektrizitätslehre mit Potenzial“ von Jan-Philipp Burde kann downgeloadet werden unter: https://www.einfache-elehre.de 

 

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Kapitel 9. Unterrichtskonzeptionen zum Magnetismus

 

9.3 Spiralcurriculum Magnetismus

 

9.4 Eisen-Magnet-Modell

 

9.5 Magnetismus hoch 4: Ferro-, Dia-, Para- und Elektromagnetismus

 

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Kapitel 10. Unterrichtskonzeptionen zu Feldern und Wellen

 

10.3 Elektrostatik mit Aufgabenkarten

  • Aufgabenkarten zu Schoster, A. und v. Aufschnaiter, St. (2000). Schüler lernen Elektrostatik und der Lehrer schaut zu. MNU, 53(3), S. 175–183.

 

10.4 Einführung mit dynamischen Feldern

 

10.5 Feldenergie

  • Unterrichtseinheiten zu Rückl, E. (1991). Feldenergie. Mannheim, Wien, Zürich: BI Wissenschaftsverlag.

 

10.6 Feldlinienkonzept

 

10.7 Zeigerformalismus

 

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Kapitel 11. Unterrichtskonzeptionen zur Quantenphysik

 

11.3 Quantenphysik ohne Bohr’sches Atommodell

 

11.4 Numerische Modellierung von Atomzuständen

 

11.5 Wesenszüge der Quantenphysik

 

11.6 Quantenphysik für die Jahrgangsstufe 10

 

11.7 Quantenphysik mit Zeigern

  • Rode, M. Lehrmaterialien zu Schwingungen, Wellen und Quantenphysik. (Materialien siehe 10.7)

 

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Kapitel 12. Unterrichtskonzeptionen zu fortgeschrittenen Themen der Schulphysik

 

12.2.3 Verständnis von Radioaktivität mittels Wahrscheinlichkeitsrechnung

 

12.3.2 Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen


12.3.3 Elementarteilchen im Anfangsunterricht

  • Wiener, G., Schmeling, S. und Hopf, M. (2017). Elementarteilchenphysik im Anfangsunterricht. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 67(1). 7 cds.cern.ch/record/2244915

 

12.4.2 Chaostheorie in Klasse 10 und in Grundkursen

 

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Kapitel 13. Unterrichtskonzeptionen für Nature of Science (NOS)

 

13.3 Explizite Reflexion – notwendige Bedingung des Lernens von NOS

  • Meyling stellt für einen explizit wissenschaftstheoretisch orientierten Physikunterricht eine umfangreiche Sammlung von Texten mit Auszügen aus Originalarbeiten zur Wissenschafts- und Erkenntnistheorie zur Verfügung, u. a. von Born, Duhem, Einstein, Feyerabend, Hawking, Heisenberg, Mach, Newton, Planck, Popper und v. Weizsäcker.
    http://www.idn.uni-bremen.de/Texte_Meyling/
    Bitte fordern Sie für den Zugriff auf die Textsammlung das Passwort an bei Horst Schecker .

 

13.5 NOS im historisch orientierten Unterricht

 

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Kapitel 14. Unterrichtskonzeptionen für fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht

 

14.4.1 MINT als Unterrichtsfach in der gymnasialen Oberstufe

 

14.4.2 Fächerverbindender Unterricht in der gymnasialen Oberstufe

 

14.5.2 Lärm und Gesundheit: Welchen Einfluss haben Lärmschutzwände?

 

14.5.3 Praxis integrierter naturwissenschaftlicher Grundbildung

 

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Kapitel 15. Unterrichtskonzeptionen für die Förderung prozessbezogener Kompetenzen

 

15.3 Naturwissenschaftliches Denken

  • CASE Konzeption und CASE Materialien community.letsthink.org.uk
  • Mund, H. A. (Hrg.) (1993). Naturwissenschaftlich denken: Curriculum-Material zur Beschleunigung der kognitiven Entwicklung durch naturwissenschaftlichen Unterricht - Arbeitsmaterial für Schüler. Aachen: Verlag der Augustinus Buchhandlung.
    Der Verlag prüft, das Buch als eBook wieder aufzulegen (Stand September 2021). Falls das eBook nicht realisiert wird, wird auf diesem Server eine pdf-Version des Buches zur Verfügung gestellt werden.

 

 


15.4 Modellverständnis

 

15.6.2 Sachgerechtes Strukturieren mit Erklärketten

 

15.6.3 Adressatengemäßes Erklären als Rollenspiel

 


15.7.1 Variablen kontrollieren

 


15.7.2 Modellorientiert experimentieren

 

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