Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 35: Postersession 2: Neue / digitale Medien

DD 35.1: Poster

Dienstag, 22. März 2022, 17:00–18:00, P

Unterstützung eines qualitativen Verständnisses der elektromagnetischen Induktion durch Augmented Reality — •Roland Berger¹ und Philipp Lensing² — ¹Universität Osnabrück — ²Hochschule Osnabrück

Ein grundlegendes Verständnis der elektromagnetischen Induktion erfordert bei Lernenden die Einsicht, dass die zeitliche Änderung des Magnetfeldes in einer Leiterschleife eine elektrische Spannung induziert. Um dieses Grundprinzip möglichst deutlich zu machen, haben Erfmann und Berger ein qualitatives Unterrichtskonzept vorgeschlagen, welches auf dem Abzählen von Feldlinien basiert. Nach diesem Konzept wird die zeitliche Änderung des Magnetfeldes in einer Leiterschleife mithilfe eines Filmstreifens veranschaulicht. In dem Filmstreifen sind Bild für Bild Feldlinien eingezeichnet, sodass die zeitliche Änderung der Zahl der Feldlinien unmittelbar zu erkennen ist. Um dieses Feldlinienkonzept der elektromagnetischen Induktion zu unterstützen, haben wir eine App entwickelt, welche die Stärke des Magnetfeldes mit dem Sensor des verwendeten Tablets misst. Dem Prinzip von Augmented Reality folgend wird einer Induktionsspule innerhalb einer Helmholtzspule eine entsprechende Zahl virtueller Feldlinien überlagert. Mithilfe dieser App können somit zentrale Fehlvorstellungen unmittelbar adressiert werden. Beispielsweise ist entgegen der Erwartung vieler Schülerinnen und Schüler die induzierte Spannung in dem Moment maximal, in dem das Magnetfeld Null ist.