Didaktik der Physik
Wir befassen uns mit Lehr-Lern-Forschung, die zur Entwicklung neuer Unterrichtsmodule führt. Unser besonderes Augenmerk ist auf den Einsatz digitaler Medien gerichtet.
Dazu werden insbesondere Lernsequenzen mit Simulationen und webbasierten Experimenten, mit Videos und interaktiven Aufgaben studiert. Damit verknüpft sind auch empirische Untersuchungen zum Einsatz verschiedener Visualisierungen beim Lehren und Lernen. Außerdem befassen wir uns mit dem Einsatz moderner Sensoren beim Experimentieren im Physikunterricht. Sensoren aus Alltag und Umwelt helfen dabei, einen anwendungsorientierten Unterricht zu realisieren.
Die Studien zur Lernwirksamkeit digitaler Medien untersuchen speziell Lernsequenzen mit Simulationen und webbasierten Experimenten. Digitale Medien können über virtuelle oder ferngesteuerte Experimente einen erleichterten Zugang zu komplexen Experimenten erschließen. Außerdem bieten sie Möglichkeiten für weitere Hilfen, Veranschaulichungen und Erläuterungen und das gleichzeitig für mehrere Anwender. Um das Potential digitaler Medien zu prüfen, führt der Lehrstuhl auch empirische Untersuchungen zum Einsatz verschiedener Visualisierungen durch. Das Forschungsinteresse besteht darin, die Rahmenfaktoren für ein effektives Lehren und Lernen genauer zu untersuchen. Die Erkenntnisse fließen in das Design von Multimediaanwendungen zur Physik ein, die auf Computern, Tablets und Smartphones genutzt werden können. Gleichzeitig wird auch untersucht, unter welchen Bedingungen Studierende und Lehrkräfte neue Erkenntnisse aus der Mediendidaktik aufnehmen und umsetzen.
Außerdem befassen wir uns mit dem Einsatz moderner Sensoren aus Alltags- und Umwelttechnologien. Abgezielt wird hier auf den methodischen Dreiklang von Erleben, Verstehen und Anwenden, um Physik in einem anwendungsorientierten Unterricht mithilfe von Experimenten zu lernen. Dabei soll die Schulphysik auch einen Erklärungswert für die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler bieten. Infrarot-Bewegungsmelder, Infrarot-Thermometer, IR-Kamera, Körperfettmessgerät, Pulsoximeter, Metalldetektor, Feinstaubsensor sind nur einige Beispiele mit denen physikalisches Messen und physikalische Grundphänomene behandelt werden können. Welche Führung beim Experimentieren, welche Erläuterungen und Hilfen nötig sind und wie Lehr-Lernprozesse verlaufen wird studiert, um daraus praxisnahe Designkriterien ableiten zu können. Weiterhin untersuchen wir am Lehrstuhl auch das Lernen an außerschulischen Lernorten und in forschungsorientierten Laboren sowie die Vernetzung mit dem Physikunterricht.
Professor
Prof. Dr. Jochen Kuhn
Entwicklung und Evaluation von Unterrichtseinheiten für den Physikunterricht / Neue Medien im Physikunterricht / Schülervorstellungen und Lernschwierigkeiten