Vortragsfolien und GeoGebra Einheit zum letzten Modul sind online!

Fortbildung

Zeitraum: September 2021 bis März 2022
Umfang:
5 Module mit  

  • einer Auftaktsitzung,
  • drei Arbeitssitzungen in 3 bis 4 wöchigen Abständen und
  • einer Abschlusssitzung nach der Implementationsphase.

Ort: Institut für Didaktik der Physik am Campus Riedberg der Goethe-Universität Frankfurt am Main

Überblick

Die Fortbildung Augmented Reality-Experimente im Physikunterricht am Institut für Didaktik der Physik zielt im Rahmen des diMEx-Projekts (Digitale Kompetenz beim Modellieren und Experimentieren) darauf ab, AR Erlebnisse in den Klassenraum zu bringen. Anhand von Vorträgen, Beispielen und praktischen Übungen wird eine niederschwellige Möglichkeit aufgezeigt, dynamische Modelle physikalischer Phänomene zu gestalten, im Unterricht einzusetzen sowie reale Experimente mit AR auf Mobilgeräten zu erweitern.

Welche Inhalte erwarten mich?

  • Welche Rolle nehmen Modelle und Experimente in der Erkenntnisgewinnung ein?
  • Was sind dynamische Modelle und wie können Sie den Physikunterricht bereichern?
  • Wie kann mithilfe der AR Technik das Verständnis physikalischer Phänomene beim Experimentieren verbessert werden?

Was werde ich erreichen?

Nach der Fortbildung sind Sie in der Lage...

  • Physikunterricht um Phänomene, Modelle, Hypothesen und Experimente zu planen.
  • dynamische Modelle für verschiedene Themen zu finden, zu gestalten oder sogar eigenständig zu entwickeln.
  • die auf gängigen Mobilgeräten verfügbare AR Technik zu nutzen, um AR-Experimente durchzuführen. 

Welche Voraussetzungen gibt es?

  • Für die Übungen werden AR-fähige Mobilgeräte und Laptops benötigt, die nach Möglichkeit mitgebracht oder von uns gestellt werden.
  • Erfahrungen mit der Geometriesoftware GeoGebra sind von Vorteil, aber keine notwendige Voraussetzung.


Module

Die Fortbildung ist in fünf Module gegliedert, die nacheinander bearbeitet werden. Die Gestaltung der einzelnen Termine hängt jedoch von dem individuellen Tempo und dem Bedarf der teilnehmenden Lehrkräfte ab.

Im Laufe der Fortbildungsreihe werden hier Vortragsfolien und interaktive Lernaktivitäten (GeoGebra Einheiten) freigeschaltet.

1. Augmented Reality und AR-Experimente

Created with Sketch.

Ziel: 

  • Modelle und Experimente als Werkzeuge der Erkenntnisgewinnung erkennen

Inhalte: 

  • Physikalische Modellbildung (Albert Teichrew)
  • Idee und Konzeption von AR-Experimenten

Übungen:

  • AR mit GeoGebra erleben
  • Ideen für weitere AR-Experimente sammeln

2. Demonstration eines dynamischen Modells

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Ziel: 

  • GeoGebra Materialien finden und einsetzen

Inhalte: 

  • Softwarepaket GeoGebra (Albert Teichrew)
  • Suchen und Speichern von Materialien

Übungen:

  • AR-Experiment demonstrieren

3. Entwicklung eines dynamischen Modells

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Ziel: 

  • Visualisierungen physikalischer Konzepte konstruieren

Inhalte: 

  • Experimentieren im Physikunterricht (Roger Erb)
  • GeoGebra 3D Rechner

Übungen:

  • Modell für ein AR-Experiment erstellen 

4. Gestaltung einer dynamischen Aktivität

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Ziel: 

  • Interaktive Lernaktivität mit Anleitung und Aufgaben erstellen

Inhalte: 

  • Idealisierungen im Physikunterricht (Jan Winkelmann)
  • Planungsraster und Arbeitsblätter

Übungen:

  • GeoGebra Einheit zu einem AR-Experiment gestalten

5. Vorstellung eingesetzter AR-Experimente

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Ziel: 

  • Erfahrungen mit AR-Experimenten teilen 

Inhalte: 

  • Modellierte Phänomene und Experimente

Übungen:

  • Eigene Materialien vorstellen

Sammlung der AR-Experimente

Einführung in AR mit GeoGebra

Visualisierung von Abständen

Volumen eines Quaders

Optik

Lichtintensität in verschiedenen Abständen

Kern- und Halbschatten

Spiegelbild durch Reflexion

Spiegelbilder im Winkelspiegel

Fermatsches Prinzip bei der Brechung

Beugung von Mikrowellen an einer Kante

Mechanik

Kräfte an der schiefen Ebene

Kräfte am Hebel im Gleichgewichtszustand

Kräfte bei der Auslenkung eines Fadenpendels

Wurfparabel

Schiefe Ebene von Christian Hengel

Kräfte am Keil von Christian Hengel

Elektrizitätslehre und Magnetismus

Elektrisches Feld einer geladenen Kugel

Spannung und Ladung beim Kondensator

Lorentzkraft auf die Leiterschaukel

Leiterschaukel AR/VR von Clemens Winklmaier

Fadenstrahlrohr von Philipp Watermann

Erstellt mit GeoGebra von Albert Teichrew oder anderen genannten Personen
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.

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Fortbildungsteam

Mareike Freese

Projektkoordinierung und Evaluation der Fortbildung
Goethe-Universität Frankfurt

Albert Teichrew

Konzeption und Entwicklung von AR-Experimenten
Goethe-Universität Frankfurt 

Junior Prof. Dr. Jan Winkelmann

Didaktische Expertise zu Idealisierungen und Modellen
PH Schwäbisch Gmünd 

Prof. Dr. Roger Erb

Leiter der AG zur Funktion des Experiments im Physikunterricht
Goethe-Universität Frankfurt 

Anmeldung

Die Reihe umfasst mehrere Veranstaltungen, die im Zeitraum von September 2021 bis März 2022 nach Absprache stattfinden können. Fortgeschrittene Termine sind dabei nicht als Pflichttermin, sondern als freiwilliges Angebot geplant.
An der Fortbildung können bis zu 15 Lehrkräfte teilnehmen und die Teilnahme ist kostenfrei.

Fortbildungsreihe am Campus Riedberg der Goethe-Universität Frankfurt

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