| Vortragender: | Jan Heysel |
| Co-Autoren: | Greta Wieners, Johanna Rätz |
| Institution: | Universität Bonn, Physikalisches Institut, Fachdidaktik |
| Datum: | Dienstag, 26. März 2024 |
| Zeit: | 11:00 - 12:30 Uhr |
| Raum: | 124 |
| Beitrags-Nr.: | WP 26-002 |
| Plätze: | noch 15 Plätze frei |
Ein differenziertes Wissenschaftsverständnis (Nature of Science) und darauf aufbauende Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinnung sind grundlegend für eine mündige Meinungsbildung zu zukunftsrelevanten Fragen. Daher ist ‚Erkenntnisgewinnung‘ ein zentraler Kompetenzbereich der KMK Bildungsstandards. Dennoch ist es oft schwierig diesen Kompetenzbereich im Unterricht explizit zu fördern. Die „EduChallenge: ModellBildung“ ist ein empirisch evaluiertes, hybrides, kostenfreies und mit fertigen Materialien ausgestattetes Unterrichtskonzept für den Physikunterricht in der Einführungsphase der Oberstufe. Sie hat das Ziel das Wissenschaftsverständnis der Jugendlichen und damit insb. den Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung zu fördern. In diesem Lernarrangement werden explizite Erklärungen zu den Schlüsselkonzepten naturwissenschaftliche Modellierung, numerische Simulation und Peer Review bei wissenschaftlichen Veröffentlichungen mit der praktischen Anwendung dieser Konzepte in einem eigenen Forschungsprojekt der Lernenden verknüpft: Die Jugendlichen nehmen eine Wurfbewegung aus einer Sportart ihrer Wahl auf Video auf; ermitteln die empirische Trajektorie mittels Videoanalyse; entwickeln selber ein Modell dazu oder modellieren die Bewegung mit einem Standardmodell; erstellen mit dem Modell eine Simulation mit dem Euler-Verfahren („Methode der kleinen Schritte“) und vergleichen ihre Simulation mit der Beobachtung. Bei Abweichungen kann das Modell weiterentwickelt werden (z.B. Luftreibung, etc.). Die Ergebnisse des Forschungsprozesses halten die Jugendlichen in einem wissenschaftlichen Artikel fest, der ein Peer Review Verfahren im Kurs durchläuft und bei entsprechenden Gutachten der Peers im „EduChallenge Online-Journal“ veröffentlicht werden kann. Die Simulation erfolgt in python in einer online Programmierumgebung der Uni Bonn, die über den Browser erreicht wird. Sie ist damit von Betriebssystem und Art des Endgeräts unabhängig und erfordert keine Installation oder Programmiervorkenntnisse. Grundkonzepte dieses Lernarrangements können auch auf anderen Unterrichtssituationen und -themen übertragen werden. Im Workshop erfolgt zunächst eine Einführung in Hintergrund, Zielsetzung und Konzept des Lernarrangements. Danach lernen die Teilnehmenden das Lernarrangement praktisch kennen. Hierzu wird gebeten selber ein Laptop oder Tablet mitzubringen. Nach dem Workshop kann das Lernarrangement direkt im eigenen Unterricht eingesetzt werden.