Methode & Didaktik Schuljahr 5-13

Digitale Bildung wird sowohl auf europäischer Ebene als auch durch die KMK auf nationaler Ebene in Kompetenzbereiche eingeteilt. Dieser Basisartikel erläutert die Bedeutung der ­Kompetenzen und ihre Einbindung in den heutigen Physik­unterricht. 

von Daniel Laumann und Stefan Heusler

Fachwissen Schuljahr 5-13

Es gibt viele neue Begriffe, die mit dem Thema Digitalisierung in Verbidung gebracht werden. In diesem Glossar werden ­diejenigen vorgestellt, die für dieses Heft am wichtigsten sind. Auch die hauptsächlich genutzten digitalen Werkzeuge werden kurz erläutert. 

von Stefan Heusler und Daniel Laumann

Methode & Didaktik Schuljahr 5-13

Es werden stets neue digitale Unterrichtskonzepte angeboten. Doch was ist guter digitaler Unterricht? Die Onlineplattform „Clearing House Unterricht“ (CHU) liefert Lehrkräften wissenschaftliche Befunde zur Effektitvität des Unterrichts mit digitalen Themen. Die Plattform stellt den Lehrkräften Forschungsergebnisse vor – im Artikel am Beispiel zu Motivation und Interesse von Schülerinnen und Schülern.

von Maximilian Knogler, Tina Seidel, Annika Schneeweiss, Claudia Mazziotti, Annika Diery und Andreas Hetmanek

Praxiswissen Schuljahr 5-13

Nicht unbedingt jede digitale Unterrichtseinheit kann mit jedem beliebigen Endgerät durchgeführt werden. In diesem Artikel wird aufgezählt, welche Vor- und Nachteile für den Unterricht mit dem Einsatz von schülereigenen Smartphones sowie Tablets und Notebooks der Schule verbunden sind.

von Stefan Heusler und Daniel Laumann

Unterrichtsbaustein Schuljahr 10-13

Unter dem öffentlichen Druck werden an vielen Schulen recht hastige Schritte in Richtung einer stärkeren Digitalisierung des Unterrichts unternommen. Zurecht wird aber hinterfragt, ob die Geräte tatsächlich Vorteile beim Lernen bieten. Der Artikel stellt sowohl Probleme vor als auch Bereiche, in denen die Nutzung eines Tablets im Physikunterricht einen didaktischen Mehrwert liefert, etwa beim Modellieren, beim Protokollieren, beim ­Mathematisieren und auch beim Messen physikalischer Prozesse.

von Martin Ernst Kraus

Unterrichtsreihe Schuljahr 8-10

Eine komplette Unterrichtseinheit zum Thema Elektromobilität wird hier vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten zu diesem Thema ein analoges Arbeitsheft durch und nehmen dabei ihr Smartphone zuhilfe. Die Materialien werden zum Download angeboten. Das Potenzial für diesen BYOD-Ansatz (Bring Your Own Device) wird im Artikel diskutiert.

von Stefan Heusler, Susanne Heinicke, Alexander Pusch, Bianca Kramp, Birgit Giering und Daniel Laumann

Unterrichtsreihe Schuljahr 10-10

In diesem Artikel werden der Ablauf einer Unterrichtseinheit zur Periodendauer eines Fadenpendels sowie das benötigte Material beschrieben. Neben den fachlichen Kompenzen werden auch digitale Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler gefördert, wie sie in der KMK-Strategie beschrieben sind. Auch die für den Unterricht benötigten Kompetenzen der Lehrkräfte werden mit Bezug auf den Orientierungsrahmen DiKoLaN (Digiale Kompetezen für das Lehramt der Naturwissenschaften) beleuchtet.

von Lars-Jochen Thoms, Alexander Finger, Christoph Thyssen und Thomas Frank

Unterricht (45-90 Min) Schuljahr 8-13

Die Unterstützung durch AR-Infomationen beim Experimentieren wird am Beispiel eines Experiments zur Wärmeleitung erklärt. Die Temperaturdaten werden aus einer Infrarotkamera ausgelesen und durch eine Datenbrille im Experiment farbig und auch grafisch dargestellt. Durch diese Einblendungen wird das Konzeptverständnis bei den Schülerinnen und Schülern gefördert.

von Jochen Kuhn, Sebastian Kapp, Martin P. Strzys und Michael Thees

Unterrichtsreihe Schuljahr 8-10

Ziel des Projekts „energie.TRANSFER“ ist die Entwicklung und Erprobung digitaler, am Basiskonzept Energie orientierter ­Unterrichtseinheiten, die in den jeweiligen individuellen Physikunterricht implementiert werden können. Der Beitrag stellt den Aufbau der digitalen Unterrichtseinheiten anhand der ausgewählten Einheit „Fahrrad“ vor. Dabei wird insbesondere auf unterschiedliche Aufgabenformate und erste Erfahrungen mit den Einheiten eingegangen.

von Susanne Weßnigk, Knut Neumann und Michael Kerres

Unterrichtsreihe Schuljahr 8-10

Im Rahmen des Unterrichts wird ein Experte zu einem bestimmten Thema in das Klassenzimmer geholt. Am Beispiel der Beteiligung eines Hals-Nasen-Ohren-Arztes beim Thema „Akustik“ wird dargestellt, welche Chancen sich dadurch u. a. für die Motivation der Lernenden ergeben. Der Beitrag verweist auch auf Maßnahmen im Hinblick auf den Datenschutz und stellt geeignete Software zur Messung des Hörvermögens vor.

von Lars-Jochen Thoms, Moritz Strähle und Raimund Girwidz

Praxiswissen Schuljahr 10-13

Sich streitende User, die ein Video eines Chamäleons kommentieren, sind der Aufhänger für eine Unterrichtseinheit, die der Frage nachgeht, wie schnell eine Chamäleonzunge beim Beutefang sein kann. Dabei steht nicht unbedingt die physikalische ­Größe „­Geschwindigkeit“ im Vordergrund, sondern die ­Nutzung innova­tiver digitaler Möglichkeiten, den Beutefang eines ­Chamäleons zu erkunden.

von Michael Sach und Franziska Langer

Praxiswissen Schuljahr 3-10

Das stets wachsende Angebot der Experimentierkästen für Schülerexperimente macht die Auswahl nicht einfach. In diesem Artikel werden ein Elektrobaukasten sowie der „Technische Baukasten – Maschinen und Getriebe“ der Firma HEWA beschrieben und auf ihre Einsatzfähigkeit in den unterschiedlichen Jahrgangstufen oder auch in Arbeitsgemeinschaftem überprüft.

von Gunnar Friege und Stina Scheer

Praxiswissen Schuljahr 8-13

Eine Sternbeobachtung hat auch immer damit zu tun, dass der Stern scheinbar „funkelt“ und nicht ganz homogen leuchtet. Wie man mit einfachen Experimenten und einer Modellatmosphäre dieses Funkeln nachvollzieht und nachbildet, wird in diesem ­Artikel ­beschrieben. Auch auf das Farbfunkeln, das besonders bei horizont­nahen Sternen zu beobachten ist, wird eingegangen und über die dazu führende Dispersion erklärt.

von Bernd Huhn

Experiment Schuljahr 8-10

In diesem Versuch wird mit Farbfiltern fotografiert, um zum einen einen roten Pickel nicht sichtbar werden zu lassen und zum anderen gleichzeitig das Rot der Lippen nicht zu verbergen. Neben dem experimentellen Teil wird die Entstehung der beobachteten Effekte erklärt.

von Thomas Rubitzko

Experiment Schuljahr 8-10

Eine mit Metallschrot gefüllte Röhre wird so lange hin- und hergeschüttelt, bis eine Temperaturerhöhung messbar ist. So wird die Arbeit direkt spürbar, die diese Temperaturänderung verrichtet hat. Außerdem wird anschaulich die Umwandlung von Lageenergie in innere Energie dargestellt und auch rechnerisch nachvollzogen.

von Michael Barth