Uni Campus Riedberg

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

in Arbeit

Von der Beobachtung zur Erkenntnis am Beispiel des Regenbogens: Lernen mit Modellen und Experimenten

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AR-Experiment zum Regenbogen

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). Von der Beobachtung zur Erkenntnis am Beispiel des Regenbogens: Lernen mit Modellen und Experimenten.

DPG-Frühjahrstagung 2018 in Würzburg

Implementierung modellbildender Lernangebote in das physikalische Praktikum

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Praktikumsversuch zur Lichtbrechung

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

Regenbogen im Springbrunnen

Phänomen

Warum wird in einem bestimmten Bereich mehr Licht beobachtet als in anderen Richtungen? [1]

Lichtwege durch eine Kugel im Modell

Modell

Lichtwege durch eine Kugel mit verschiedenen Abständen zur optischen Achse [2]

Lage des Regenbogens im Modell

Hypothese

Zwischen der farbigen Aufhellung und den Sonnenstrahlen wird ein Winkel von 42,4° aufgespannt. 

AR-Experiment zum Regenbogen

Experiment

Überprüfung der Hypothese anhand der realen Beobachtung mithilfe eines AR-Experiments

Literatur

  1. Erb, R. (2008). Helligkeit des Regenbogens. MNU, 61(7), 413–418.
  2. Erb, R. (2017). Optik mit GeoGebra. Berlin: Walter de Gruyter GmbH.