Heidelberg 2022 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 34: Postersession 2: Hochschuldidaktik

DD 34.9: Poster

Tuesday, March 22, 2022, 17:00–18:00, P

Einsatz von multiplen Repräsentationsformen zur qualitativen Beschreibung realer Phänomene der Fluiddynamik — •Christian Rabe, Vincent Drews, Larissa Hahn und Pascal Klein — Universität Göttingen, Deutschland

Bei der qualitativen Beschreibung realer Phänomene in der Fluiddynamik zeigen sich Schwierigkeiten für viele Lernende. In zwei getrennten Studien wurden das studentische Verständnis der Kontinuitätsgleichung in Flüssigkeitsströmungen sowie der aerodynamische Magnus-Effekt untersucht. Beiden Themen ist die Verwendung multipler Repräsentationsformen (Formeln, Stromlinien, Vektorfelder) gemein, die zum Lernen konstruiert und aufeinander bezogen werden müssen. In der Physikdidaktik ist bekannt, dass sich die Verwendung von multiplen Repräsentationsformen in vielen Fällen als lernförderlich erweisen kann; eine kohärente Übersetzung zwischen realem Phänomen und Repräsentationsform allerdings auch Schwierigkeiten bereitet. Im Stil des Design-Based Research wurden Lehr-/Lernmaterialien entwickelt, die einen multi-repräsentationalen Zugang zu den Themen ermöglichen und schon frühzeitig vektorielle Feldkonzepte adressieren. Durch Akzeptanzbefragungen (N>10) und den Einsatz von Testinventaren (N>100) konnten Lerngelegenheiten und -schwierigkeiten identifiziert werden, die der Weiterentwicklung der Materialien dienen. Die Fluiddynamik erwies sich dabei als ein äußerst reichhaltiges Feld für physikdidaktische Forschungsarbeiten mit hoher Anschlussfähigkeit an die Elektrodynamik.