KI-unterstützter Escape Room zur Attosekundenphysik

Aktuelle Errungenschaften in der physikalisch-wissenschaftlichen Praxis sind sehr komplex und scheinen auf den ersten Blick weder mental greifbar noch für den Alltag von Schülern und Schülerinnen relevant zu sein. Um dem entgegenzuwirken, wurde ein Escape Room mit virtuellen und physischen Elementen entwickelt, dessen Thema der Physiknobelpreis des Jahres 2023 im Bereich der Attosekundenphysik ist.

Informationen zur Lerneinheit

In dieser Lerneinheit helfen die SuS durch die gezielte Kombination von Elementen des Escape-Rooms sowie dem Einsatz einer künstlichen Intelligenz in Form eines virtuellen Assistenten, einem Physiker dabei, das Geheimnis von ultrakurzen Lichtblitzen zu entschlüsseln. Hauptziel des Moduls ist die Anwendung und Vertiefung konzeptuellen Wissens zum Wellenmodell von Licht. Zudem soll das Verständnis für die Relevanz von aktuellen, physikalischen Forschungsfragen gestärkt werden.

Das angebotene Modul ist verknüpft mit einer anonymisierten Studie, die verschiedene Einflussfaktoren der eingesetzten künstlichen Intelligenz auf das Lernverhalten der SuS untersucht. Daher ist es obligatorisch, dass die Lernenden vor Besuch dieses Moduls einen Fragebogen zur Argumentationsfähigkeit ausfüllen

  • Klassenstufe und Schulform: 11. & 12. Jgst. Gymnasium (max. 30 SuS pro Klasse)

  • Dauer: ca. 90 Minuten

  • Verfügbarkeit: ab sofort

LehrplanPLUS für Klasse 11 (Gym):

  • Die Schülerinnen und Schüler erkennen Beugung und Interferenz als typische Wellenphänomene. Sie argumentieren zur Erklärung von Alltagsphänomenen und experimentellen Beobachtungen zur Interferenz mechanischer Wellen mit dem Superpositionsprinzip. Insbesondere begründen sie das Zustandekommen von konstruktiver und destruktiver Interferenz bei zwei Wellenzentren mit dem Gangunterschied.

Vorkenntnisse:

  • Wellenmodell des Lichts

  • Sender-Empfänger-Modell des Lichts

  • Reflexion, Beugung, Absorption, Interferenz, Überlagerung, Superposition, destruktiv und konstruktiv, Gangunterschied, Interferometer, Wellenlänge

Lerninhalte:

  • Funktionsweise Interferometer

  • Phänomen der Entstehung von Interferenz

  • Einfluss verschiedener Parameter auf die Schärfe eines Bildes

  • Begrüßung & Einteilung in Zweiter- oder Dreier-Gruppen

  • Lernkontext: Einführungsvideo schildert Entführung eines Physikers und erklärt Bedienung und Funktionsweise verschiedener Escape Room Elemente

  • Bearbeitung der Rätsel in den jeweiligen Gruppen; KI und Betreuer sind Ansprechpartner bei Problemen

  • Abschluss: Video schildert Befreiung des Physikers; Zusammenfassung der Rätsel und Verortung der Thematik in den aktuellen Wissenschaftsdiskurs ein mit Ergebnissicherung

Kontakt / Buchung der Schülerlabormodule

Derzeit können Sie uns für Buchungen per E-Mail kontaktieren. Wir freuen uns darauf, Sie und Ihre Klasse bald bei uns im Schülerlabor begrüßen zu dürfen!

impulse@physik.lmu.de