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Seite 1 milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU 15.09.10 | Prof. Dr. Harald Lesch: Vorlesung zur Quantenmechanik. Eine Einführung. DVD.

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1 Seite 1 milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Prof. Dr. Harald Lesch: Vorlesung zur Quantenmechanik. Eine Einführung. DVD uni auditorium – München: Komplett-Media o.J.

2 Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Thomas Dammaschke MNU Rainer Müller Alexander Strahl Das neue milq – Quantenphysik in der Schule Institut für Fachdidaktik der Naturwissenschaften Abteilung Physik und Physikdidaktik

3 Seite 3 Das neue milq Was ist milq? Was ist neu an milq? Das Unterrichtskonzept: Schülerprogramm zur Quantenreflexion milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

4 Seite 4 Was ist milq? milq: Internetplattform zur Fortbildung in Quantenphysik Grundlagen und ausführliche Beschreibung in: Rainer Müller: Quantenphysik in der Schule. Berlin: Logos 2003 milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

5 Seite 5 Was ist neu an milq? milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Das Design:

6 Seite 6 Was ist neu an milq? Die Navigationsleiste: milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

7 Seite 7 Das neue milq milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Der Lehrgang:

8 Seite 8 Das neue milq Der Lehrgangsinhalt Einige Ziele: Interpretationsfragen im Vordergrund Abgrenzung zur klassischen Physik Förderung eines qualitativen Verständnisses Wahrscheinlichkeitsinterpretation Hinführung zum Formalismus milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

9 Seite 9 Das neue milq milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Die Materialien

10 Seite 10 Das neue milq Materialien zum Lehrgang: Hintergrundinformationen zum Lehrgang Arbeitsblätter zum Unterrichtseinsatz Downloads von Skript und Simulationen milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

11 Seite 11 Das neue milq milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Die Spezialgebiete

12 Seite 12 Das neue milq Die Spezialgebiete: moderne Themen der Quantenphysik und Didaktik z. B. Didaktische Konzepte Schrödingergleichung, qualitativ Quantenspiele Quantenteleportation Schülervorstellungen Quanteninformationstheorie im Unterricht milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

13 Seite 13 Das neue milq – Schülerprogramm zur Quantenreflexion Die Unterrichts- einheit milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

14 Seite 14 Das neue milq: Schülerprogramm zur Quantenreflexion milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | S·P·Q·R zur konkreten Umsetzung im Unterricht auf der Basis des milq- Lehrgangs unter Berücksichtigung unterrichtspraktischer Vorgaben.

15 Seite 15 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion Gliederung des weiteren Vortrages I.Der theoretische Ist-Zustand die derzeitige Realisierung im milq-Portal II.Der theoretische Soll-Zustand das Konzept III.Der praktische Soll-Zustand das Testdesign IV.Der praktische Ist-Zustand Praxiserfahrungen V.Fazit und Ausblick milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

16 Seite 16 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion I. theoretischer Ist-Zustand zur Zeit existieren die Themenmodule: 1.Elektronen und Photonen als Quantenobjekte 2.Quanteninterferenz 3.Wegentscheidung und Messprozess milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | 1.1 Elektronenbeugung 1.2 Photoeffekt 1.3 Photonenimpuls 1.4 ZusammenfassungDiese Abschnitte existieren 1.5 Selbstkontrolleauch in den anderen 1.6 weitere ThemenModulen 2.1 Interferenz mit klassischen Wellen! 2.2.Interferenz mit klassischen Teilchen? 2.3 Interferenz mit Quantenobjekten 3.1 Welcher-Weg-Experimente 3.2 Der Messprozess 3.3 Interpretationsprobleme

17 Seite 17 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Q-Reflexion II. theoretischer Soll-Zustand milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Bezug Kern- curriculum EPA Lehrplan milq- Basiskurs Das Konzept Voraussetzung Computer Internet Inhaltlich: Wellenoptik beendet Blended Plenums- diskussionen Moderationen Präsentationen Experimente Alle sind Korrektoren und Lernhelfer Exkurse Lehrbücher … Blended Plenums- diskussionen Moderationen Präsentationen Experimente Alle sind Korrektoren und Lernhelfer Exkurse Lehrbücher … Ziele Kommunikation Bewertung Erkenntnisgewinn Selbstständigkeit Selbstwirksamkeit Soziale Interaktion Motivation Nachhaltigkeit … Ziele Kommunikation Bewertung Erkenntnisgewinn Selbstständigkeit Selbstwirksamkeit Soziale Interaktion Motivation Nachhaltigkeit … E-Learning Strukturierte Online- Aufgaben oft Simulationen div. Aufg.-Typen Partnerarbeit erste Selbst- evaluationen (div. Methoden) Recherche … E-Learning Strukturierte Online- Aufgaben oft Simulationen div. Aufg.-Typen Partnerarbeit erste Selbst- evaluationen (div. Methoden) Recherche … Module Flexibler Einsatz möglich: modulweise neben anderen Methoden Flexible Anpassung an schuleigene Lehrpläne, Klassenspezifika etc. Partner

18 Seite 18 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion III. praktischer Soll-Zustand – das Testdesign Forschungsansatz: Design-Based Research 1 Entwicklung und Forschung finden zusammen in einem kontinuierlichen Kreislauf von Gestaltung, Umsetzung/Durchführung, Überprüfung und Überarbeitung statt. 2 Pilotphase (Schuljahr 2009/10; ohne Begleitung): 6 Grund- und Leistungskurse; freie Verwendung 1. Evaluationsphase (zur Zeit; mit Begleitung): Testgruppen: 3 Kurse auf erhöhtem Niveau, insg. 60 SuS Vergleichsgruppen: 3 Kurse, gemischt, mit insg. 50 SuS Vor-, Haupt- und Nachtest (nach ca. 5 Monaten): - Wissenstest (Modul 1 und 2) für alle - Selbstwirksamkeitserwartung 3 (SWE) für alle - Kurzskala intrinsische Motivation 4 (KIM) für alle - Methodenfragebogen (SuS- und L-Version) nur für Testgruppen/Haupttest milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | 1 Vgl. z. B. Reinmann 2005, Hopf/Wiesner Link der Uni Augsburg S. 2. Eingesehen am http://qsf.e-learning.imb-uni-augsburg.de/node/540 3 Jerusalem & Schwarzer Wilde,M./Bätz/Kovaleva/Urahne 2009

19 Seite 19 S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion IV. praktischer Ist-Zustand milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

20 Seite 20 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion IV. praktischer Ist-Zustand – Praxiserfahrungen A.Der Bezug - alle Bezüge sind herstellbar - Module 1 und 2 umfassen im Wesentlichen die Anforderungen der Schwerpunkte des Physik-Abiturs 2011 B.Die Voraussetzungen - grundsätzlich keine Probleme - Besetzung der Computerräume könnte problematisch sein - Gewöhnung ans selbständige Arbeiten wäre wünschenswert - nötig sind ausführliche Informationen zu Präsentation, Moderation, Portfolio C.Die Module - flexibler Einsatz möglich, auch abschnittsweise milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Bezug Kern- curriculum EPA Lehrplan milq- Basiskurs Voraussetzung Computer Internet Inhaltlich: Wellenoptik Module Flexibler Einsatz möglich: modulweise neben anderen Methoden Flexible Anpassung an schuleigene Lehrpläne, Klassenspezifika etc.

21 Seite 21 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion IV. praktischer Ist-Zustand – Praxiserfahrungen D. Die E-Learning Partnerarbeit -die Simulationen werden gut angenommen -vereinzelt noch Schwierigkeiten mit den Aufgabenformulierungen, Materialien oder Simulationen -Partnerarbeit läuft i.A. reibungslos (Vorsicht wenn pro Gruppe zwei Rechner zur Verfügung stehen) -problematisch können die Selbstevaluationen sein: SuS begnügen sich zuweilen mit oberflächlichen Antworten Gegenmaßnahmen: gezielte Leitfragen z. B. über vermehrt gestufte Hilfen; deutliche Einforderung des Portfolios (Bewertungsgrundlage); Zeitvorgaben -einige SuS suchen konstruktiv im Internet (Recherche) -SuS sollen sich pro Gruppe zwei Wiederholungs- oder Verständnisfragen überlegen; sinnvoll, wurde aber zu wenig gemacht einfordern milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | E-Learning Strukturierte Online- Aufgaben oft Simulationen div. Aufg.-Typen Partnerarbeit erste Selbst- evaluationen (div. Methoden) Recherche … E-Learning Strukturierte Online- Aufgaben oft Simulationen div. Aufg.-Typen Partnerarbeit erste Selbst- evaluationen (div. Methoden) Recherche …

22 Seite 22 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion IV. praktischer Ist-Zustand – Praxiserfahrungen E. Plenumsphasen -Plenumsphasen sehr wichtig; sie müssen öfter durchgeführt werden, je weniger die SuS im selbständigen Arbeiten geübt sind -Moderationsteams wichtig, sollten gebrieft werden (Moderationsregeln; Schwerpunkte etc.) -Präsentation i.d.R. durch die Partnerteams, nicht einzeln -Demonstrationsexperimente passen gut in die Plenumsphasen -2. Selbstevaluationsphase muss zu Anfang noch verstärkt von der Lehrkraft gelenkt werden Metakommunikation, Leitfragen; Erwartungen der SuS noch nicht ausgeprägt, -Frage- und Fehlerkultur entwickeln; -Chance für SuS, Lehrkraft muss Zeit (für Fehler) geben; Geduld und Zurückhaltung wichtig; aber: LK muss auch eingreifen -Verweise auf Lehrbücher, sowie Exkurse finden noch nicht statt milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Blended Plenums- diskussionen Moderationen Präsentationen Experimente Alle sind Korrektoren und Lernhelfer Exkurse Lehrbücher … Blended Plenums- diskussionen Moderationen Präsentationen Experimente Alle sind Korrektoren und Lernhelfer Exkurse Lehrbücher …

23 Seite 23 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion IV. praktischer Ist-Zustand – Praxiserfahrungen F. Die Lehrkraft -erste Reaktion: Na, damit machen wir uns wohl überflüssig … -im Gegenteil: Die Lehrkraft hat die Aufgabe eines guten Chairman: sie hält sich zurück sie hat Geduld sie lässt die SuS ihre Erfahrungen machen sie gibt keinen Weg vor sie lässt die SuS eigene Wege gehen aber sie mischt sich ein, wenn es Probleme gibt sie lenkt, wenn die Diskussion abzugleiten droht sie stellt Fragen, wo es nötig erscheint sie lenkt ohne zu oktroyieren milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU |

24 Seite 24 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion V. Vorläufiges Fazit -Da noch keine Testergebnisse vorliegen, kann noch keine abschließende Aussage über die erreichte Kompetenzerhöhung bzw. die erreichten Ziele gemacht werden. Doch es zeichnet sich folgendes ab:aber: -Die SuS arbeiten weitgehend- das Konzept braucht relativ motiviert und konzentriert viel Zeit -Die Kommunikation über Physikund wird gefördert-es gibt noch viel zu tun -Die Prozesskompetenzen können gefördert werden milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | Ziele Kommunikation Bewertung Erkenntnisgewinn Selbstständigkeit Selbstwirksamkeit Soziale Interaktion Motivation Nachhaltigkeit … Ziele Kommunikation Bewertung Erkenntnisgewinn Selbstständigkeit Selbstwirksamkeit Soziale Interaktion Motivation Nachhaltigkeit …

25 Seite 25 Das neue milq S·P·Q·R Schülerprogramm Quantenreflexion Googlen Sie doch einfach und schauen mal rein. Das neue – milq – finden Sie unter der Subdomain: Zum Testen des Unterrichtsmodells S·P·Q·R oder auch sonst: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! milq – Quantenphysik in der Schule | Th. Dammaschke | MNU | milq – zum Schluss


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