Dresden 2017 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 7: Anregungen aus dem Unterricht für den Unterricht 1

DD 7.4: Vortrag

Montag, 20. März 2017, 18:40–19:00, GER 39

Schülerinnen und Schüler entdecken Gravitationswellen in selbst entwickelten Computerexperimenten — •Hans-Otto Carmesin — Studienseminar Stade — Gymnasium Athenaeum Stade — Universität Bremen

Am 14.9.2015 wurden Gravitationswellen entdeckt. Schülerinnen und Schüler haben spielerisch und mit eigenständig entwickelten Computerexperimenten die Entstehung der entdeckten Gravitationswellen nachempfunden. Unser Lernprozess begann mit dem lebensweltlichen Autofahren: Die Lernenden fuhren bei einem Autorennen auf kariertem Papier gemäß den Newton'schen Axiomen um die Wette.

Das gemeinsame Lernen setzten wir kontinuierlich und mit sanfter Progression fort: Die Lernenden ergänzten im Spiel die Gravitationskraft und zielten spielerisch auf Basketballkörbe. Die Schülerinnen und Schüler erweiterten dieses Wurfspiel auf die Erdkugel mit der radialen Schwerkraft. Sie konnten so interkontinentale Basketballwürfe üben und Satelliten in Umlaufbahnen modellieren.

Die Lernenden automatisierten das Spiel mit Excel sowie Java und führten so professionelle Computerexperimente zu Planeten- und Kometenbahnen durch. Dabei erzielten sie die grundlegende Kompetenz zu wissenschaftlichem Rechnen. Mit einer schülergerechte Entwicklung der Statik und Dynamik zur allgemeinen Relativitätstheorie rundeten die Lernenden ihr Computerprogramm ab und entdeckten mit ihren Computerexperimenten die Entstehung der Gravitationswellen.