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In­for­ma­tio­nen zu den Un­ter­richts­ma­te­ria­li­en

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Mo­del­le und ihre Ei­gen­schaf­ten

Ziel:

Die vor­ge­stell­ten Ma­te­ria­li­en sol­len Schü­le­rin­nen und Schü­ler der Kurs­stu­fe

  • zur Re­fle­xi­on über phy­si­ka­li­sche Mo­del­le an­lei­ten.
  • mit Ei­gen­schaf­ten ver­traut ma­chen, die für Mo­del­le cha­rak­te­ris­tisch sind.
  • die Be­deu­tung be­wusst ma­chen, die Mo­del­le im Er­kennt­nis­pro­zess haben.

Im Rah­men einer Dop­pel­stun­de soll das Wis­sen über Mo­del­le, die an ver­schie­de­nen Stel­len ihrer phy­si­ka­li­schen Aus­bil­dung the­ma­ti­siert wur­den, in einem Über­blick sys­te­ma­ti­siert, ge­bün­delt und aus­ge­baut wer­den.

Dar­über hin­aus soll im wei­te­ren Un­ter­richts­ver­lauf an ge­eig­ne­ten Stel­len die The­ma­tik an Hand von zu­sätz­li­chen Auf­ga­ben ver­tieft wer­den.

Mo­dell­be­griff, Bezug zu den Stan­dards Bad.-Württ.:

Im Phy­sik­un­ter­richt ler­nen die Schü­ler di­ver­se Mo­del­le ken­nen: Strah­len­mo­dell, Teil­chen­mo­dell, Wel­len­mo­dell, Atom­mo­dell, … Bei man­chen Mo­del­len ist ihnen even­tu­ell gar nicht be­wusst, dass es sich um ein Mo­dell han­delt: Idea­les Gas, Be­schrei­bung von Rei­bung, har­mo­ni­sche Schwin­gung, Mas­sen­punkt, …

Der Mo­dell­be­griff ist nicht scharf de­fi­niert und kann un­ter­schied­lich in­ter­pre­tiert wer­den. Für uns sind Mo­del­le ver­ein­fach­te Re­prä­sen­tan­ten der Rea­li­tät, wobei die Re­prä­sen­ta­ti­on auf viel­fäl­ti­ge Weise ge­sche­hen kann: bild­haft, be­griff­lich, ma­the­ma­tisch, in­ter­ak­tiv, ex­pe­ri­men­tell, …

Hein­rich Hertz be­schreibt den Um­gang mit Mo­del­len so:

Wir ma­chen uns in­ne­re Schein­bil­der oder Sym­bo­le der äu­ße­ren Ge­gen­stän­de, und zwar ma­chen wir sie von fol­gen­der Art, dass die den­knot­wen­di­gen Fol­gen der Bil­der stets wie­der die Bil­der seien von den na­tur­not­wen­di­gen Fol­gen der ab­ge­bil­de­ten Ge­gen­stän­de.

(Mehr dazu z.B. in 1 , 2 , 3 , 4 )

In den Bil­dungs­stan­dards Phy­sik von Baden-Würt­tem­berg wird so­wohl in den Leit­ge­dan­ken zum Kom­pe­ten­z­er­werb (S.180f) als auch in Kom­pe­ten­zen und In­hal­te mehr­fach Bezug zu Mo­del­len und Mo­dell­vor­stel­lun­gen ge­nom­men (Leit­ide­en 1, 2, 11,13).

Auch in der Di­dak­tik wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass die Re­fle­xi­on über die Be­zie­hun­gen von Er­fah­rungs­welt und phy­si­ka­li­scher Mo­dell­welt ein wich­ti­ges Bil­dungs­ziel sind (z.B. 2 ).

Im Un­ter­richt ver­zich­ten wir auf eine De­fi­ni­ti­on und sam­meln Ei­gen­schaf­ten, die für Mo­del­le cha­rak­te­ris­tisch sind. An­ge­sichts der Brei­te des Mo­dell­be­griffs kann es sein, dass bei ge­wis­sen Mo­del­len man­che Ei­gen­schaf­ten nicht zu­tref­fen oder nicht sinn­voll sind, zudem las­sen sich si­cher­lich auch noch an­de­re Ei­gen­schaf­ten be­nen­nen.

Ma­te­ria­li­en:

Ar­beits­blatt Mo­del­le und ihre Ei­gen­schaf­ten für den Schü­ler
Text­blatt Fahr­rad am Hang – ein Dia­log für den Schü­ler
Hin­wei­se und Lö­sun­gen für den Leh­rer

Durch­füh­rung:

Die Schü­ler er­hal­ten das Ar­beits­blatt Mo­del­le und ihre Ei­gen­schaf­ten (zu­nächst nur die Sei­ten 1 bis 3) sowie das Text­blatt Fahr­rad am Hang – ein Dia­log .

Der Leh­rer zeigt die bei­den Vi­deo­clips Fahr­rad­fahrt am Hang – Be­ob­ach­ter­per­spek­ti­ve und Fahr­rad­fahrt am Hang – Blick auf den Tacho , die sich auf der DVD in den Hand­rei­chun­gen zum Lehr­buch Cor­nel­sen, Phy­sik Ober­stu­fe be­fin­den (Be­stell­num­mer: 013007; die Clips sind nicht auf der DVD im Schü­ler­buch ent­hal­ten!)

Die Schü­ler be­ar­bei­ten das Auf­ga­ben­blatt. An­schlie­ßend stel­len sie ihre Er­geb­nis­se vor.

Li­te­ra­tur:

In der Li­te­ra­tur fin­det man viel Ma­te­ri­al zur Be­deu­tung von Mo­del­len in der Wis­sen­schaft und im Un­ter­richt.

Kon­kre­tes Ma­te­ri­al für den Un­ter­richt ist kaum an­zu­tref­fen.

1 Bleich­roth u.a. Fach­di­dak­tik Phy­sik ; Aulis Ver­lag; Köln; 1999; 2.​Auf­la­ge; Sei­ten 80ff
2 S. Mi­kel­skis-Sei­fert; Th. Rabe (Hrsg.); Phy­sik Me­tho­dik, Cor­nel­sen, Ber­lin 2007
wei­te­re Pu­bli­ka­tio­nen von Prof. Dr. Mi­kel­skis-Sei­fert unter:
https://​www.​ph-​frei­burg.​de/​phy­sik/​mit­ar­bei­ter/​sms-​pub​lika​tion​en.​html
3 H. Hertz; Die Prin­zi­pi­en der Me­cha­nik – in neuem Zu­sam­men­hang; 1894; Leip­zig; Nach­druck Wis­sen­schaft­li­che Buch­ge­sell­schaft Darm­stadt 1963
4 The­men­heft Mo­del­lie­rung und Mo­dell­bil­dung ; Pra­xis der Na­tur­wis­sen­schaf­ten – Phy­sik in der Schu­le; Heft 8/58; De­zem­ber 2009
eine sehr gute An­lauf­stel­le zur The­ma­tik; viele wei­ter­ge­hen­de Li­te­ra­tur­hin­wei­se
5 The­men­heft Was ist Phy­sik? – Über die Natur der Na­tur­wis­sen­schaf­ten un­ter­rich­ten ; Na­tur­wis­sen­schaf­ten im Un­ter­richt Phy­sik; Heft 103; Aus­ga­be 1/08; 19. Jhrg.; Fried­rich Ver­lag Vel­ber
6 Re­fle­xi­on über Mo­del­le fin­det haupt­säch­lich in sprach­li­cher und text­li­cher Form statt. Hier sind wich­ti­ge Aus­füh­run­gen über den Um­gang mit Sach­t­ex­ten im na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Un­ter­richt zu fin­den.
  1. The­men­heft Phy­sik­tex­te lesen und ver­ste­hen ; Na­tur­wis­sen­schaf­ten im Un­ter­richt Phy­sik; Aus­ga­be 5/06; Heft 95; 17.​Jhrg.; Fried­rich Ver­lag Vel­ber
  2. The­men­heft Phy­sik­tex­te ver­fas­sen ; Na­tur­wis­sen­schaf­ten im Un­ter­richt Phy­sik; Aus­ga­be 2/08; Heft 104; 19.​Jhrg.; Fried­rich Ver­lag Vel­ber
7 Pu­bli­ka­tio­nen von Prof. Josef Lei­sen unter:
http://​www.​lei­sen.​stu​dien​semi​nar-​ko­blenz.​de/
Ins­be­son­de­re: Lei­sen Mo­dell­bil­dung.pdf und Lei­sen Mo­del­lie­rungs­prak­ti­kum.pdf
8 Mo­dell­bil­dung in der Phy­sik ; Dr. Josef Küb­lbeck; Ma­te­ria­li­en des LEU; Heft Ph 22; Sept. 97
9 Anke Mei­sert; Mo­del­le in der Bio­lo­gie, MNU 62/7; 15.10.2009; S. 424 ff

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Wei­ter mit Schü­ler­ar­beits­blatt