Handreichung „Chaos“ - Josef Leisen

3. Ein Beispiel zum Prozess der Modellbildung im PhysikunterrichtDer wechselseitige Bezug der Phänomen-Ebene, der Modell-Ebene und der Theorie-Ebeneist ein Merkmal physikalischer Tätigkeit. Der Prozess der Modellbildung spielt dabei eineentscheidende Rolle. Unter Zuhilfenahme von Modellbildungssystemen wie STELLAoder DYNASIS bieten sich für die Schulphysik neue Möglichkeiten dieses originär physikalischenTuns.Originär physikalische TätigkeitTHEORIEEBENE• Kinematik s(t)=s o•sinωt• Dynamik DGL: m•s'' + D•s = 0Herleitungen, Rechnungen• mathematisches Modell• Wortmodell• WirkungsgrafenmodellModelleMODELLEBENE• Fadenpendel, Federpendel• Gummipendel• Schiefe-Ebene-PendelExperimentePHÄNOMENEBENEDie Modellbildung bezieht sich im Physikunterricht traditionell auf idealphysikalische Vorgänge,z.B. reibungsfreie Bewegungen, da der Schulphysik das zur Behandlung realphysikalischerVorgänge erforderliche mathematische Werkzeug nicht zur Verfügung steht. DieModellbildungssysteme bieten hier eine einfache Abhilfe, weil nunmehr realphysikalische37