Greifswald 2024 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 14: Neue / digitale Medien – Poster

DD 14.8: Poster

Tuesday, February 27, 2024, 14:00–15:00, ELP 6: Foyer

Visualisierung von Elektronen in Stromkreisen mithilfe der App PUMA : Spannungslabor — •Lisa Nebel, Christoph Stolzenberger, Florian Frank und Thomas Trefzger — Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg

Elektronen werden meistens als Kugeln visualisiert. Inwiefern diese Visualisierung der Natur dieses Elementarteilchens gerecht wird, bleibt dabei unklar. Dabei sollten unterschiedliche Elektronendarstellungen das Konzeptverständnis der SuS positiv beeinflussen können. Da es keine eindeutige Empfehlung auf wissenschaftlicher Grundlage zur Nutzung von Elektronendarstellungen gibt, findet man in gängigen Schulbüchern recht uneinheitlich verschiedene Visualisierungen. Diese beschränken sich in niedrigeren Klassen v.a. auf Teilchendarstellungen, welche zur Oberstufe hin langsam in Richtung einer Wellen- oder Wahrscheinlichkeitsvorstellung erweitert werden. Die Applikation PUMA : Spannungslabor erlaubt die Darstellung von Analogie-Modellvorstellungen zu elektrischen Stromkreisen und visualisiert dabei auch die sich im Stromkreis bewegenden Elektronen. Mithilfe einer Literaturrecherche wurden die gängigsten Elektronendarstellungen identifiziert und in die App implementiert. Im Rahmen einer Akzeptanzbefragung erhielten Physik-Lehrkräfte die Möglichkeit, die verschiedenen Darstellungen hinsichtlich des Einsatzes im Physikunterricht zu bewerten. In diesem Beitrag werden die Literaturrecherche, die praktische Umsetzung in der Applikation sowie die Ergebnisse der Befragung der Lehrkräfte vorgestellt.

Keywords: Simulation; Elektrizitätslehre; Elektronendarstellung; Augmented Reality; Literaturrecherche