Schwingungen und Wellen in Alltagskontexten

Impulse für die Unterrichtspraxis und Hochschullehre
Erscheinungsjahr 2025
ISBN: 978-3-662-70948-1
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 154 Seiten, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 265 g

Reihe: Lehrbuch

Dieses Lehrbuch gibt fachliche, didaktische und methodische Impulse für die Unterrichtspraxis. Schwingungen und Wellen bilden theoretische Bestandteile aller Teildisziplinen der Physik ab, von der Mechanik und Optik bis zur Elektrodynamik und Quantenphysik und sind in Alltagskontexten allgegenwärtig - von Musik bzw. Akustik über diagnostische und therapeutische Verfahren in der Medizin bis hin zur Telekommunikation

Besonderheiten

Unter einem fachdidaktischen Blick besteht der besondere Wert des Themas darin, dass eine für die Lernenden erkennbare Verbindung zwischen fast allen ihnen bekannten Teilgebieten der Physik und darüber hinaus zu anderen Disziplinen (Mathematik, Technik, …) hergestellt wird. So lassen sich begriffliche Konzepte und Modellvorstellungen, die z. B. zur Mechanik entwickelt wurden, auf weitere für den Unterricht relevante Gebiete der Physik übertragen.

Der Inhalt

Das Huygens-Raebiger-Pendel.- Astronomische Perspektive auf Schwingungen und Wellen.- Elektromagnetische Wellen.- Grundlagen und ausgewählte Anwendungen.- Messen mit Licht.- Elektromagnetische Strahlung im Anfangsunterricht.- Kontextorientierter Physikunterricht im Themengebiet der Akustik.- MINT-Cluster TÖNE – außerschulische Akustik-Angebote für Jugendliche.- Physik in Musikinstrumenten.- Akustische Phänomene mit der App phyphox untersuchen. - Akustische Analysen von Glocken und Gläsern.

Die Vorkenntnisse

Grundlagenvorlesungen im B.Ed. Physik oder Vergleichbares.

Zielgruppe

Lehramtsstudierende, Referendarinnen und Referendare sowie Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II.

Zielgruppe

Lower undergraduate

Autoren/Hrsg.

Kasper, Lutz

Winkelmann, Jan

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Mechanik
• Naturwissenschaften Physik Elektromagnetismus Optik
• Interdisziplinäres Wissenschaften Wissenschaften: Allgemeines

Inhaltsverzeichnis

Das Huygens-Raebiger-Pendel.- Astronomische Perspektive auf Schwingungen und Wellen.- Elektromagnetische Wellen – Grundlagen und ausgewählte Anwendungen.- Messen mit Licht.- Elektromagnetische Strahlung im Anfangsunterricht.- Kontextorientierter Physikunterricht im Themengebiet der Akustik.- MINT-Cluster TÖNE – außerschulische Akustik-Angebote für Jugendliche.- Physik in Musikinstrumenten.- Akustische Phänomene mit der App phyphox untersuchen.- Akustische Analysen von Glocken und Gläsern.

Über Autor(innen)

Jan Winkelmann ist Juniorprofessor für naturwissenschaftliche Bildung an der Pädagogischen Hochschule Schwäbisch Gmünd. Zudem ist er der Leiter des Zentrums für naturwissenschaftliche Bildung (www.ZfnB.de). Jan Winkelmann studierte an der Goethe-Universität Frankfurt die Fächer Physik und Geschichte für das gymnasiale Lehramt und promovierte im Anschluss am Institut für Didaktik der Physik der Frankfurter Universität zur Lernwirksamkeit von Schüler- und Demonstrationsexperimenten. Nach seinem Zweiten Staatsexamen folgten vier Jahre, in denen er als Lehrer an einer Gesamtschule unterrichtete und als Lehrbeauftragter an der Goethe-Universität tätig war. Neben dem Einsatz digitaler Hilfsmittel im Physikunterricht, wie z. B. Augmented Reality, zählen Fragen nachschwierigkeitserzeugenden Merkmalen im naturwissenschaftlichen Unterricht zu seinen aktuellen Forschungsschwerpunkten.

Lutz Kasper  hat Mathematik und Physik auf Lehramt in Hannover studiert und in Physikdidaktik an der Universität Potsdam promoviert. Er ist Professor für Physik und ihre Didaktik an der PH Schwäbisch Gmünd.