Development of students’ interest in particle physics as effect of participating in a Masterclass

The International Hands On Particle Physics Masterclasses are enjoying increasing popularity worldwide every year. In Germany a national program was brought to live in 2010, which offers these appreciated events to whole classes or courses of high school students all over the year. These events were evaluated concerning the issues of students’ interest in particle physics and their perception of the events. How several interest variables interact with each other and the perception of the events is answered by structural equation modelling (sect. 5.2). The results give information about the events’ effects on the students’ interest development in particle physics, show which event features are important (e.g. the authenticity) and give information about practical approaches to improve the effects of the Masterclasses. Section 5.3 deals with a group of participants which have a high interest in particle physics 6–8 weeks after the participation. The number of these students is remarkable large, with 26% of all participants. The investigation of this group shows that the Masterclass participation has the same positive effect on both sexes and all levels of physics education

Versprachlichung von Formeln - Die Bedeutung von Formeln und ihre Vermittlung

Formeln sind zentraler Bestandteil der Physik und somit auch des Physikunterrichtes. SchülerInnen sollen neben der rein mathematischen Handhabung von Formeln auch die Bedeutung von Formeln verstehen lernen. Die Bedeutung einer Formel ist dabei ein komplexes semantisches Konstrukt, das sich aus physikalischen und mathematischen Symbolen und ihren jeweils konnotierten Bedeutungen zu einer neuen physikalisch-mathematischen Gesamtbedeutung zusammenfügt. Mehrere Untersuchungen haben gezeigt, dass SchülerInnen sich häufig auf technische Aspekte der Mathematisierung konzentrieren und dass ihnen die Verbalisierung einer Formelbedeutung oder eines Formelinhaltes sehr schwer fällt. Darum ist es das Interesse des hier vorgestellten Promotionsvorhabens, Vermittlungsstrategien auf Lehrerseite aufzuzeigen, die diese Kompetenzen fördern könnten. Es soll Lehrersprache im Unterricht aufgezeichnet und dahingehend ausgewertet werden, wie Lehrkräfte Formeln versprachlichen. Die Versprachlichung einer Formel bedeutet dabei neben dem reinen Übersetzen der einzelnen physikalischen und mathematischen Symbole die Einordnung der Formel in eine physikalische Theorie, mathematische je-desto-Aussagen und qualitative Übersetzungen bzw. Interpretationen des physikalischen Sachverhaltes, den eine Formel beschreibt.

Die Verbesserung der Lehramtsausbildung in der Quantenphysik

Bei der Ausbildung von Lehramtsstudenten stellt sich die Frage, ob die Vermittlung formal-theore­tischer Kenntnisse in der Quantenphysik ausreicht, damit zukünftige Lehrer diese modern, inter­essant und praxisnah ihren Schülern unterrichten können. Es ist zu vermuten, dass fachdidaktische Kompetenzen, wie das Erkennen von Schülervorstellungen, Vermittlung fachspezifischer me­thodisch-didaktischer Kenntnisse und die Darstellung eines schüleradäquaten Zugangs ebenfalls zur soliden Ausbildung dazugehören.Dozenten und Studenten in Deutschland wurden zur Situation und Verbesserungsmöglichkeiten in der Quantenphysikausbildung befragt und daraufhin ein zusätzliches fachdidaktisches Seminar zur Quantenphysik konzipiert.Der Artikel stellt die Anforderungen beider Seiten an Ausbildungsinhalte und notwendiger Kompetenzen im Ist-Soll-Vergleich vor und versucht mit Hilfe von Cluster- und Kontingenzanalysen eine Typisierung der Antworten zu geben

Die Verbesserung der Lehramtsausbildung in der Quantenphysik

Bei der Ausbildung von Lehramtsstudenten stellt sich die Frage, ob die Vermittlung formal-theore­tischer Kenntnisse in der Quantenphysik ausreicht, damit zukünftige Lehrer diese modern, inter­essant und praxisnah ihren Schülern unterrichten können. Es ist zu vermuten, dass fachdidaktische Kompetenzen, wie das Erkennen von Schülervorstellungen, Vermittlung fachspezifischer me­thodisch-didaktischer Kenntnisse und die Darstellung eines schüleradäquaten Zugangs ebenfalls zur soliden Ausbildung dazugehören.Dozenten und Studenten in Deutschland wurden zur Situation und Verbesserungsmöglichkeiten in der Quantenphysikausbildung befragt und daraufhin ein zusätzliches fachdidaktisches Seminar zur Quantenphysik konzipiert.Der Artikel stellt die Anforderungen beider Seiten an Ausbildungsinhalte und notwendiger Kompetenzen im Ist-Soll-Vergleich vor und versucht mit Hilfe von Cluster- und Kontingenzanalysen eine Typisierung der Antworten zu geben

Quantenphysik in Schule und Hochschule

Quantenphysik ist ein Gebiet der Physik, das als besonders schwer zu vermitteln gilt, dem aber auch besondere Faszination und eine außergewöhnliche Rolle für die Herausbildung eines physikalischen Weltbildes zugesprochen wird. Jedoch werden die notwendigen mathematischen Methoden in aller Regel für die Schule als unzugänglich angesehen. Daher muss man sich auf überwiegend qualitative Begriffsbildung beschränken. In diesem Artikel werden die Begriffe der Unbestimmtheit, und Verschränkung als zentrale Konzepte herausgearbeitet. Dies wird abge­glichen mit den Vorgaben in den Lehrplänen der Bundesländer, den Auffassungen von Lehramts­studierenden zum Unterricht über Quantenphysik und mit einer exemplarischen Bestands­aufnahme der Lehre zur Quantenphysik in der Lehramtsausbildung

Die Verbesserung der Lehramtsausbildung in der Quantenphysik

Bei der Ausbildung von Lehramtsstudenten stellt sich die Frage, ob die Vermittlung formal-theore­tischer Kenntnisse in der Quantenphysik ausreicht, damit zukünftige Lehrer diese modern, inter­essant und praxisnah ihren Schülern unterrichten können. Es ist zu vermuten, dass fachdidaktische Kompetenzen, wie das Erkennen von Schülervorstellungen, Vermittlung fachspezifischer me­thodisch-didaktischer Kenntnisse und die Darstellung eines schüleradäquaten Zugangs ebenfalls zur soliden Ausbildung dazugehören.Dozenten und Studenten in Deutschland wurden zur Situation und Verbesserungsmöglichkeiten in der Quantenphysikausbildung befragt und daraufhin ein zusätzliches fachdidaktisches Seminar zur Quantenphysik konzipiert.Der Artikel stellt die Anforderungen beider Seiten an Ausbildungsinhalte und notwendiger Kompetenzen im Ist-Soll-Vergleich vor und versucht mit Hilfe von Cluster- und Kontingenzanalysen eine Typisierung der Antworten zu geben

Versprachlichung von Formeln - Die Bedeutung von Formeln und ihre Vermittlung

Formeln sind zentraler Bestandteil der Physik und somit auch des Physikunterrichtes. SchülerInnen sollen neben der rein mathematischen Handhabung von Formeln auch die Bedeutung von Formeln verstehen lernen. Die Bedeutung einer Formel ist dabei ein komplexes semantisches Konstrukt, das sich aus physikalischen und mathematischen Symbolen und ihren jeweils konnotierten Bedeutungen zu einer neuen physikalisch-mathematischen Gesamtbedeutung zusammenfügt. Mehrere Untersuchungen haben gezeigt, dass SchülerInnen sich häufig auf technische Aspekte der Mathematisierung konzentrieren und dass ihnen die Verbalisierung einer Formelbedeutung oder eines Formelinhaltes sehr schwer fällt. Darum ist es das Interesse des hier vorgestellten Promotionsvorhabens, Vermittlungsstrategien auf Lehrerseite aufzuzeigen, die diese Kompetenzen fördern könnten. Es soll Lehrersprache im Unterricht aufgezeichnet und dahingehend ausgewertet werden, wie Lehrkräfte Formeln versprachlichen. Die Versprachlichung einer Formel bedeutet dabei neben dem reinen Übersetzen der einzelnen physikalischen und mathematischen Symbole die Einordnung der Formel in eine physikalische Theorie, mathematische je-desto-Aussagen und qualitative Übersetzungen bzw. Interpretationen des physikalischen Sachverhaltes, den eine Formel beschreibt.

Die Verbesserung der Lehramtsausbildung im Bereich Quantenphysik

 Bei der Ausbildung von Lehramtsstudenten stellt sich die Frage, ob die Vermittlung formal-theore­tischer Kenntnisse in der Quantenphysik ausreicht, damit zukünftige Lehrer diese modern, inter­essant und praxisnah ihren Schülern unterrichten können. Es ist zu vermuten, dass fachdidaktische Kompetenzen, wie das Erkennen von Schülervorstellungen, Vermittlung fachspezifischer me­thodisch-didaktischer Kenntnisse und die Darstellung eines schüleradäquaten Zugangs ebenfalls zur soliden Ausbildung dazugehören.Dozenten und Studenten in Deutschland wurden zur Situation und Verbesserungsmöglichkeiten in der Quantenphysikausbildung befragt und daraufhin ein zusätzliches fachdidaktisches Seminar zur Quantenphysik konzipiert, in zwei Semestern an der TU Dresden durchgeführt und im Prä-Post-Design mithilfe fachlicher und fachdidaktischer Testitems sowie Concept Maps evaluiert. Dieser Artikel stellt das Studiendesign und die Ergebnisse der Seminarevaluation vor