Konzeption und Evaluation eines Kinematik/Dynamik-Lehrgangs zur ...

iv Inhaltsverzeichnis
4 INTERVENTIONSSTUDIE ZUR GRAPHISCHEN MODELLBILDUNG
MIT VISEDIT........................................................................................................ 51
4.1 Grundlegendes über Modellbildungssysteme....................................................................51
4.1.1 Die Eingabe bei unterschiedlichen Modellbildungssystemen ....................................51
4.1.2 Besondere Möglichkeiten bei einer Modellbildung mit PAKMA/VisEdit.................55
4.2 Didaktische Begründung für den Einsatz von Modellbildungssystemen........................57
4.2.1 Betonung der physikalischen Struktur........................................................................57
4.2.2 Zur didaktischen Funktion authentischer Probleme und Aufgaben............................59
4.3 Forschungsergebnisse zu Modellbildung in der Literatur...............................................62
4.4 Ziele und Beschreibung des Unterrichts............................................................................64
4.4.1 Zielsetzung..................................................................................................................64
4.4.2 Die Modellbildung im Unterricht ...............................................................................65
4.4.3 Die thematisierten Problemstellungen ........................................................................66
4.5 Unterrichtserfahrungen.......................................................................................................70
4.5.1 Beobachtungen im Unterricht.....................................................................................70
4.5.2 Bewertung der Schüler................................................................................................71
4.5.3 Veränderungen in Concept Maps................................................................................74
4.5.3.1 Allgemeines zu Concept Mapping ........................................................................... 74
4.5.3.2 Vorgehen zur Gestaltung der Maps......................................................................... 75
4.5.3.3 Auswertung der Maps.............................................................................................. 76
5 ENTWICKLUNG EINES KONZEPTES ZUM KINEMATIK- UND
DYNAMIKUNTERRICHT.................................................................................. 85
5.1 Ziele des Konzeptes ..............................................................................................................85
5.2 Vorarbeiten in Würzburg....................................................................................................87
5.3 Zur Didaktik und Methodik des Unterrichts ....................................................................88
5.3.1 Der Begriff „Geschwindigkeit“ ..................................................................................88
5.3.2 Der Begriff „Beschleunigung“....................................................................................91
5.3.3 Verschiedene Realisierungsmöglichkeiten zur Kinematik .........................................98
5.3.3.1 Messung mit Maus oder Graphiktableau ................................................................ 98
5.3.3.2 Videoanalyse zweidimensionaler Bewegungen ....................................................... 99
5.3.3.3 Messung mit einem GPS-Empfänger..................................................................... 100
5.3.3.4 Die Spurenplatte .................................................................................................... 101
5.3.3.5 Das Spiel „Autorennen“........................................................................................ 104
5.3.4 Die Behandlung des zweiten newtonschen Gesetzes................................................105
5.3.4.1 Grundlegende Vorbemerkungen............................................................................ 105
5.3.4.2 Erarbeitung des zweiten newtonschen Gesetzes.................................................... 109
5.3.4.3 Anwendungen des zweiten newtonschen Gesetzes................................................. 115
5.3.4.4 Grobstruktur des Dynamikunterrichts................................................................... 120
5.3.5 Die Behandlung des dritten newtonschen Gesetzes..................................................121