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
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
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
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
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
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.
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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Forschungsinteresse
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