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Didaktik der Physik Dienstag
giebegriff eine zentrale Rolle, der um die Art einer (Ruhe-)Masseenergie
erweitert werden muss. Zusätzlich zu konkreten Unterrichtsentwürfen
wurde ein Web-System mit interaktiven Materialien entwickelt, das sowohl
ergänzend im Unterricht als auch zum selbständigen Wiederholen
und Vertiefen des Stoffes eingesetzt werden kann.
In einem 9-stündigen Unterrichtsversuch in einer 10. Klasse eines Gymnasiums
konnten wertvolle Erfahrungen gewonnen, wieviel Zeit die jeweiligen
Themengebiete in Anspruch nehmen und in welcher Tiefe sie sinnvoll
in dieser Altergruppe behandelt werden können. Die Auswertung
einer Umfrage ergab, dass die Schülerinnen und Schüler der Behandlung
von modernen Themen der physikalischen Forschung sehr positiv
gegenüberstehen.
DD 11.2 Di 10:20 HS 1
Quantentheorie: ein konzeptorientierter Kurs — •A. Ziegler —
Universität Frankfurt
Die meisten Entwürfe für einen Unterricht in Quantentheorie betonen
Durchführung und Veranschaulichung der grundlegenden Experimente
wie z.B. Doppelspaltexperiment oder Franck-Hertz-Versuch. Die Erfahrung
mit Schülern zeigt jedoch, daß sie an einer detaillierten Beschreibung
von Versuchsaufbau und -durchführung bzw. eigenem Nachvollziehen
wenig interessiert sind. Wichtig sind für sie die begrifflichen Fragen
und deren Auswirkungen. Es wird deshalb ein Kursaufbau vorgestellt,
DD 12 Quantenphysik II
der den Schwerpunkt auf das Warum der Schlußfolgerungen und Interpretationen
legt. Im Vordergrund dieses Kurses stehen Fragen nach der
Begründung der Bornschen Wahrscheinlichkeitsinterpretation, den Folgerungen
daraus, der Kopenhagener Deutung sowie die (nichtmathematische)
Behandlung der Bellschen Ungleichung und neuere Experimente zu
ihrem Nachweis und schließlich nach wie vor offene begriffliche Probleme
wie z.B. der Kollaps der Wellenfunktion. Es wird über die Erfahrungen
mit der Umsetzung dieses Konzepts im Unterricht berichtet.
DD 11.3Di 10:40 HS 1
Die holistische Betrachtungsweise der Quantenphysik als didaktischer
Zugang? — •Michaela Horstendahl —Seminarfür
Pädagogik Universität Ulm Robert-Koch-Str. 2 89081 Ulm
Die Auseinandersetzung mit den experimentellen Phänomenen der
Quantenphysik zwingt uns zur Umdeutung klassischer Konzepte. Mit
dieser Umdeutung werden uns Vorstellungshilfen zur Natur der Mikroobjekte
entzogen, und es stellt sich die Frage, was an ihre Stelle treten
kann. Es wird gefordert, Lokalität und Separabilität gegen eher holistische
Betrachtungsweisen einzutauschen. Was aber genau bedeutet der
Holismus in der Physik? Kann eine holistische Betrachtungsweise didaktisch
so aufbereitet werden, dass Schülerinnen und Schüler ueber sie
einen Zugang zur Welt der Quantentheorie gewinnen können?
Zeit: Dienstag 11:20–12:20 Raum: HS 1
DD 12.1 Di 11:20 HS 1
Alte und neue Begründungen für die Bornsche Wahrscheinlichkeit
— •Lutz Polley und Jochen Pade — FB Physik, Universität
Oldenburg, 26111 Oldenburg
Das Betragsquadrat einer Wellenfunktion gibt die Wahrscheinlichkeit
an, mit der eine physikalische Größe wie der Ort eines Teilchens bei einer
Messung einen bestimmten Wert annimmt. Diese Bornsche Regel wurde
seit den 30er Jahren mit verschiedenen Argumenten begründet; die bekanntesten
Namen in diesem Zusammenhang sind von Neumann (1932)
und Gleason (1957). Zwei neue und besonders einfache Begründungen
stammen von Deutsch (1999) und von Aharonov und Reznik (2001). Alle
Begründungen haben ihre Stärken und Schwächen. In dem Vortrag wird
eine Übersicht gegeben.
DD 12.2 Di 11:40 HS 1
Infrarospektroskopie plausibel — •Petra Schulz — Theodor-
Francke-Weg 65, D-38116 Braunschweig
Die Rotations-Schwingungs-Spektren kleiner Moleküle lassen sich mathematisch
vollständig beschreiben. Was fehlt, ist eine anschauliche
Deutung der beobachteten Übergänge. Es wird ein qualitativer Deutungsversuch
unternommen am Beispiel von symmetrischen Kreiselmolekülen.
Parallel- und Senrecht- Schwingungen samt den zugehörigen Rotationsübergängen
in und quer zur Figurenachse werden erstmals plau-
sibel dargestellt.
DD 13 Lehrerausbildung I
DD 12.3Di 12:00 HS 1
Kann man Quantenmechanik verstehen? — •Alfons Stahlhofen
und Herbert Druxes —Universität Koblenz, Institut für Physik,
Universitätsstrasse 1, 56070 Koblenz
Obwohl die Quantenmechanik im Jahr 2000 ihren 100sten Geburtstag
feierte und eine universelle Theorie ist [1], halten die Diskussionen um
ihre Interpretation und ihre Vermittlung in der Lehre noch heute an. Im
Vortrag werden einige Aspekte der Quantenmechanik beleuchtet, die in
die üblichen Zugänge zur Quantenmechanik eingearbeitet werden sollten.
An eine Diskussion der Stellung der Quantenmechanik in der modernen
Physik schliesst sich eine Skizze neuer Experimente zum Doppelspalt an,
die völlig neue Aspekte des Welle-Teilchen Dualismus aufzeigen [2]. Dies
führt zur Frage, ob die Quantenmechanik in gewissem Sinn nicht anschaulicher
ist als die klassische Mechanik [3]. Der Vortrag schliesst mit
einigen spekulativen Bemerkungen über Naturkonstanten in der Quantenmechanik.
[1] P. Mittelstaedt, Physik. Blätter 56, 65 (2000) [2] S. Dürr und G.
Rempe, Adv. in Atomic, Molecular And Optical Physics 42, 29 (2000) [3]
P. Mittelstaedt, “Anschaulichkeit und Wahrheit der modernen Physik”,
Univ. Köln Vorabdruck (2001)
Zeit: Dienstag 10:00–11:00 Raum: HS 2
DD 13.1 Di 10:00 HS 2
Qualität der Lehrerausbildung — •Gottfried Merzyn —
Göttingen
Mit Unterstützung durch die DFG befragten wir zwei komplette Examensjahrgänge
von Gymnasiallehrern der Physik in fünf Bundesländern
(Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen, Niedersachsen, Baden-Württemberg)
am Ende des Referendariats, sowohl mit Fragebogen als auch in
Interviews. Der Rückblick der Lehrer auf ihren beruflichen Werdegang
gibt deutliche Hinweise auf Stärken und Schwächen der Lehrerausbildung.
Ergänzend zu den Referendaren wurden auch Fachleiter befragt.
DD 13.2 Di 10:20 HS 2
milq – Das Münchener Internet-Projekt zur Lehrerfortbildung
in Quantenmechanik — •Rainer Müller, Hannes Hoff und
Hartmut Wiesner —Universität München
Neue Wege in der Lehrerfortbildung werden in dem Projekt milq:
Münchener Internetprojekt zur Lehrerfortbildung in Quantenmechanik
beschritten. Statt einer herkömmlichen Fortbildungsveranstaltung wird
in dem Projekt die Lehrerfortbildung per Internet angeboten und empirisch
untersucht.
Inhaltlich geht es um den Quantenphysik-Unterricht. Die Lehrerinnen
und Lehrer werden mit den begrifflichen Grundlagen der Quantenmechanik
vertraut gemacht, vor allem im Zusammenhang mit dem Münchener
Unterrichtskonzept. Daneben werden Informationen zu aktuellen Fragestellungen
aus der physikalischen Forschung angeboten.
Im Vortrag wird das Projekt vorgestellt und über erste empirische Ergebnisse
über diese neue Form der Lehrerfortbildung berichtet.
DD 13.3 Di 10:40 HS 2
Trainieren von Kompetenzen beim Lösen von Physikaufgaben
in der Sekundarstufe I — •Wieland Müller —Universität Potsdam,
Institut für Physik
Die TIMS- und die PISA-Studien belegen, dass die Mehrzahl der deut-