Kreislauf der Erkenntnisgewinnung
Der Kreislauf der Erkenntnisgewinnung ist ein Strukturmodell, das als Gestaltungshilfe für Lernumgebungen verwendet wird, die ein Lernen mit Modellen und Experimenten in einem gemeinsamen Problemlöseprozess ermöglichen.
Lernen mit Modellen und Experimenten
Die entwickelten Lernaktivitäten orientieren sich an einem Erkenntnisprozess, der Modellieren und Experimentieren gleichwertig behandelt. Er besteht aus vier Lernprodukten, die in Lernschritten mithilfe geeigneter Lernmedien erarbeitet werden. Zum Schluss ist eine Reflexion des Vorgehens vorgesehen.
Publikationen zum Kreislauf der Erkenntnisgewinnung
Lernen mit Modellen und Experimenten: Von der Beobachtung zur Erkenntnis am Beispiel des Regenbogens
Die Durchführung von Experimenten ist eine verbreitete Methode des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Jedoch ist Experimentieren kein Selbstzweck, sondern ein wesentlicher Schritt der Erkenntnisgewinnung. In diesem Kontext ist eine vorhergehende Auseinandersetzung mit dem realen Phänomen und einem dafür konstruierten Modell sinnvoll. Der am Beispiel des Regenbogens vorgestellte Kreislauf der Erkenntnisgewinnung eignet sich als Strukturhilfe für Lernumgebungen mit Modellen und Experimenten.
Teichrew, A., & Erb, R. (2020). Lernen mit Modellen und Experimenten: Von der Beobachtung zur Erkenntnis am Beispiel des Regenbogens. MNU, 73(6), 481–486.
DPG-Frühjahrstagung 2018 in Würzburg
Implementierung modellbildender Lernangebote in das physikalische Praktikum
Neben der Beschreibung des Lehrvorhabens und des explorativen Studiendesigns wird ein Strukturmodell naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung vorgestellt, das sowohl Modellieren als auch eigenständiges Experimentieren beinhaltet. Darüber hinaus wird der Einsatz dynamischer Modelle als digitales Lernmedium diskutiert.
Teichrew, A., & Erb, R. (2018). Implementierung modellbildender Lernangebote in das physikalische Praktikum. PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung.
Vier Lernprodukte am Beispiel des Regenbogens
Phänomen
Warum wird in einem bestimmten Bereich mehr Licht beobachtet als in anderen Richtungen? [1]
Modell
Lichtwege durch eine Kugel mit verschiedenen Abständen zur optischen Achse [2]
Hypothese
Zwischen der roten Aufhellung und den Sonnenstrahlen wird ein Winkel von 42,4° aufgespannt.
Experiment
Überprüfung der Hypothese anhand der realen Beobachtung mithilfe eines AR-Experiments
Literatur
- Erb, R. (2008). Helligkeit des Regenbogens. MNU, 61(7), 413–418.
- Erb, R. (2016). Optik mit GeoGebra. Berlin: Walter de Gruyter GmbH.