Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 29: Poster – Neue / digitale Medien

DD 29.6: Poster

Dienstag, 1. April 2025, 16:15–17:45, ZHG Foyer 1. OG

Entwicklung und Einsatz digitaler Medien in der Vermittlung des Krümmungsbegriffs der Allgemeinen Relativitätstheorie über Sektormodelle im Physikunterricht: Effekte auf Lernerfolg, Motivation und Kognitive Belastung — •Stefan Grüne, Ute Kraus und Corvin Zahn — Institut für Physik, Universität Hildesheim, Universitätsplatz 1, 31141 Hildesheim

In diesem Beitrag wird eine Unterrichtskonzeption nach Wilhelm et al. (2021) zum Krümmungsbegriff der Allgemeinen Relativitätstheorie vorgestellt. Ziel ist es, das Konzept der Krümmung mithilfe von Sektormodellen nach Zahn & Kraus (2014) anschaulich zu vermitteln und eine quantitative Bestimmung an zwei Beispielen gekrümmter Flächen zu ermöglichen. Das Konzept existiert sowohl in analoger als auch in digitaler Form und leistet einen Beitrag zu einer schultauglichen Vermittlung der Relativitätstheorie. Darüber hinaus soll eine laufende Vergleichsstudie Aufschluss über Unterschiede zwischen dem Einsatz analoger und digitaler Medien in der Vermittlung physikalischer Inhalte geben. Im Detail erhebt die Vergleichsstudie Daten zu Wissenserwerb, Motivation und kognitive Belastung. Die Studie wird in zwei Wellen stattfinden, die nacheinander zwei Ausprägungen in der Nutzung digitaler Medien nach SAMR (Puentedura, 2014) mit analogen Medien vergleichen. Während zunächst digitale Medien auf S-Niveau nach SAMR in der Studie eingesetzt werden, um den reinen Effekt der Digitalisierung zu testen, wird in einer folgenden Welle das digitale Material auf A- bzw. M-Niveau nach SAMR mit analogen Medien verglichen.

Keywords: Virtuelle Sektormodelle; Allgemeine Relativitätstheorie; Krümmung; Sektormodelle; Digitale Medien