Digitale Bildung

Digitale Bildung

Unterricht Physik | Ausgabe Nr. 179/2020

Die Situation an Schulen aufgrund der COVID-19-Pandemie zeigte, wie dringlich digitale Erweiterungen des Unterrichts sind. Dabei wird Digitalisierung üblicherweise als Erweiterung der bestehenden und bewährten unterrichtlichen Methodenvielfalt verstanden. Digitale Bildung zielt hier auf einen reflektierten Umgang mit diesen neuen Methoden ab. Dies zieht sich wie ein roter Faden durch dieses Heft und die darin vorgestellten Unterrichtsideen.  

 

 

Inhaltsverzeichnis
© Clearing House Unterricht
Lehren Lernen Methoden Forschungsergebnisse Zusammenfassungen
Aktuelle Forschung auf der Plattform „Clearing House Unterricht“ Forschungsergebnisse für die Unterrichtspraxis
Friedrich+ Kennzeichnung 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.

Quelle: https://phet.colorado.edu/de/simulation/wave-on-a-string
Simulation Physik Wellen Schieberegler
Unterrichtserfahrungen am Beispiel der Wellenlehre Tablets didaktisch sinnvoll einsetzen
Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (< 45 Min) 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.

Quelle: http://physikkommunizieren.de/smart-for-science/
Arbeitsblatt Messungen App Solarzellen
Ein Beispiel für eine digital angereicherte Lernumgebung zur Elektromobilität Messwerterfassung am (eigenen?) Smartphone
Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (> 90 Min) 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.

Quelle: https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_de.html
Simulation Physik Pendel Schieberegler
Schülerexperimente zur Messung der Periodendauer eines Fadenpendels und zur Bestimmung des Ortsfaktors Digitale Kompetenzen beim Experimentieren fördern
Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (> 90 Min) 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.

© TU Kaiserslautern/AG Kuhn
Versuchsaufbau Wärmeleitung VR-Brille Diagramm Visualisierung
Unterstützung beim Erwerb von Konzeptverständnis in der Wärmelehre Augmented Reality beim Experimentieren
Friedrich+ Kennzeichnung 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.

Screenshot aus: https://www.energie-transfer.de
Screenshot Video Lehr-Lernplattform Energieumwandlung Dynamo
Konzeption von Unterrichtseinheiten mit digitalen Medien und Werkzeugen Energie unterrichten über eine digitale Lehr-Lernplattform
Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (> 90 Min) 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.

Foto: Lars-Jochen Thoms
Smartphone Kopfhörer App Hörtest
Ein Online-Seminar mit außerschulischen Expertinnen und Experten in einer Unterrichtssequenz zur Überprüfung des eigenen Hörvermögens Externe Referenten live in die Schule holen
Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (> 90 Min) 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.

Foto: Michael Sach
Chamäleon Video Smartphone Terrarium
Vom Experimentieren mit digitalen Medien über „Open Data“ zu „Citizen Science“ Mit Chamäleons auf exotischem Weg zu digitaler Bildung
Friedrich+ Kennzeichnung Projekt 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.

Foto: Gunnar Friege
Modell Mixer Getriebe Motor Experimentierkiste Batterie Experimentierkabel
Die HEWA-Experimentierkisten „Elektrobaukasten 1.1“ und „Technischer Baukasten – Maschinen und Getriebe“ Zwei Materialsets für Schülerexperimente
Friedrich+ Kennzeichnung Rezension 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.

Foto: Bernd Huhn
Modellexperiment Smartphone Notebook Wassertank Wasser Zuckerwasser
Licht durch eine Modellatmosphäre schicken und beobachten Experimente zum Funkeln der Sterne
Friedrich+ Kennzeichnung Praxis 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.