Schwingungen und Wellen in Alltagskontexten Impulse für die Unterrichtspraxis und Hochschullehre
Produktdetaljer
Biografisk notat
Jan Winkelmann ist Juniorprofessor für naturwissenschaftliche Bildung an der Pädagogischen Hochschule Schwäbisch Gmünd. Zudem ist er der Leiter des Zentrums für naturwissenschaftliche Bildung (www.ZfnB.de). Jan Winkelmann studierte an der Goethe-Universität Frankfurt die Fächer Physik und Geschichte für das gymnasiale Lehramt und promovierte im Anschluss am Institut für Didaktik der Physik der Frankfurter Universität zur Lernwirksamkeit von Schüler- und Demonstrationsexperimenten. Nach seinem Zweiten Staatsexamen folgten vier Jahre, in denen er als Lehrer an einer Gesamtschule unterrichtete und als Lehrbeauftragter an der Goethe-Universität tätig war. Neben dem Einsatz digitaler Hilfsmittel im Physikunterricht, wie z. B. Augmented Reality, zählen Fragen nachschwierigkeitserzeugenden Merkmalen im naturwissenschaftlichen Unterricht zu seinen aktuellen Forschungsschwerpunkten.
Lutz Kasper hat Mathematik und Physik auf Lehramt in Hannover studiert und in Physikdidaktik an der Universität Potsdam promoviert. Er ist Professor für Physik und ihre Didaktik an der PH Schwäbisch Gmünd.
Dieses Lehrbuch gibt fachliche, didaktische und methodische Impulse für die Unterrichtspraxis. Schwingungen und Wellen bilden theoretische Bestandteile aller Teildisziplinen der Physik ab, von der Mechanik und Optik bis zur Elektrodynamik und Quantenphysik und sind in Alltagskontexten allgegenwärtig - von Musik bzw. Akustik über diagnostische und therapeutische Verfahren in der Medizin bis hin zur Telekommunikation
Besonderheiten
Unter einem fachdidaktischen Blick besteht der besondere Wert des Themas darin, dass eine für die Lernenden erkennbare Verbindung zwischen fast allen ihnen bekannten Teilgebieten der Physik und darüber hinaus zu anderen Disziplinen (Mathematik, Technik, …) hergestellt wird. So lassen sich begriffliche Konzepte und Modellvorstellungen, die z. B. zur Mechanik entwickelt wurden, auf weitere für den Unterricht relevante Gebiete der Physik übertragen.
Der Inhalt
Das Huygens-Raebiger-Pendel.- Astronomische Perspektive auf Schwingungen und Wellen.- Elektromagnetische Wellen.- Grundlagen und ausgewählte Anwendungen.- Messen mit Licht.- Elektromagnetische Strahlung im Anfangsunterricht.- Kontextorientierter Physikunterricht im Themengebiet der Akustik.- MINT-Cluster TÖNE – außerschulische Akustik-Angebote für Jugendliche.- Physik in Musikinstrumenten.- Akustische Phänomene mit der App phyphox untersuchen. - Akustische Analysen von Glocken und Gläsern.
Die Vorkenntnisse
Grundlagenvorlesungen im B.Ed. Physik oder Vergleichbares.
Zielgruppe
Lehramtsstudierende, Referendarinnen und Referendare sowie Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II.
Das Huygens-Raebiger-Pendel.- Astronomische Perspektive auf Schwingungen und Wellen.- Elektromagnetische Wellen – Grundlagen und ausgewählte Anwendungen.- Messen mit Licht.- Elektromagnetische Strahlung im Anfangsunterricht.- Kontextorientierter Physikunterricht im Themengebiet der Akustik.- MINT-Cluster TÖNE – außerschulische Akustik-Angebote für Jugendliche.- Physik in Musikinstrumenten.- Akustische Phänomene mit der App phyphox untersuchen.- Akustische Analysen von Glocken und Gläsern.
Dieses Lehrbuch ist eine Fundgrube mit fachlichen, didaktischen und methodischen Ideen und Impulsen für Unterricht bzw. Lehrveranstaltungen an Hochschulen rund um das Themenfeld „Schwingungen und Wellen“.
Besonderheiten
Schwingungen und Wellen sind in unserem Alltag allgegenwärtig und erlauben in allen Disziplinen der Physik das Experimentieren auf unterschiedlichem Niveau, daher geht die Reise von Musik über Medizintechnik bis hin zur Telekommunikation und in den Weltraum. Die vielfältigen Themen sollen Modellvorstellungen über physikalische Gebiete bis in andere Disziplinen verknüpfen, können zur beruflichen Orientierung beitragen und erleichtern das Verständnis von aktueller Forschung. Schwerpunkt des Buches bildet die Akustik, die über unsere Sinne direkt erfahrbar, stark interdisziplinär und z.B. über Schallschutz gesellschaftlich relevant ist.
Der Inhalt
Das Huygens-Raebiger-Pendel – Astronomische Perspektive auf Schwingungen und Wellen – Elektromagnetische Wellen – Messen mit Licht – Elektromagnetische Strahlung im Anfangsunterricht – Kontextorientierter Physikunterricht in der Akustik – MINT-Cluster TÖNE – Physik in Musikinstrumenten – Akustische Phänomene mit der App phyphox untersuchen. – Akustische Analysen von Glocken und Gläsern.
Die Zielgruppe
Lehramtsstudierende, Studierende der Physik im Nebenfach, Referendarinnen und Referendare sowie Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II und Hochschullehrende
Die Herausgeber
Lutz Kasper hat Mathematik und Physik auf Lehramt in Hannover studiert und in Physikdidaktik an der Universität Potsdam promoviert. Er ist Professor für Physik und ihre Didaktik an der PH Schwäbisch Gmünd.
Jan Winkelmann ist Juniorprofessor für naturwissenschaftliche Bildung an der PH Schwäbisch Gmünd. Er studierte in Frankfurt Physik und Geschichte auf Lehramt und promovierte in Physikdidaktik. Er unterrichtete einige Zeit als Lehrer an einer Gesamtschule.
Produktdetaljer
Biografisk notat
Jan Winkelmann ist Juniorprofessor für naturwissenschaftliche Bildung an der Pädagogischen Hochschule Schwäbisch Gmünd. Zudem ist er der Leiter des Zentrums für naturwissenschaftliche Bildung (www.ZfnB.de). Jan Winkelmann studierte an der Goethe-Universität Frankfurt die Fächer Physik und Geschichte für das gymnasiale Lehramt und promovierte im Anschluss am Institut für Didaktik der Physik der Frankfurter Universität zur Lernwirksamkeit von Schüler- und Demonstrationsexperimenten. Nach seinem Zweiten Staatsexamen folgten vier Jahre, in denen er als Lehrer an einer Gesamtschule unterrichtete und als Lehrbeauftragter an der Goethe-Universität tätig war. Neben dem Einsatz digitaler Hilfsmittel im Physikunterricht, wie z. B. Augmented Reality, zählen Fragen nachschwierigkeitserzeugenden Merkmalen im naturwissenschaftlichen Unterricht zu seinen aktuellen Forschungsschwerpunkten.
Lutz Kasper hat Mathematik und Physik auf Lehramt in Hannover studiert und in Physikdidaktik an der Universität Potsdam promoviert. Er ist Professor für Physik und ihre Didaktik an der PH Schwäbisch Gmünd.