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1 Zusätze zu dem Artikel: Oberflächeneigenschaften von Einheiten Ergebnisse einer Studenten- und Schülerbefragung Alexander Strahl Rainer Müller TU-Braunschweig/IFdN-Physikdidaktik Artikel auf Artikel Inhalt Fragebogen: - Darstellungsweisen von Einheiten - Abschreckung von Einheiten - Aussagen zur Physik

2 Fragebogenstudie zur Darstellung von physikalischen Formeln und Einheiten Werte Schülerinnen und Schüler, Wir möchten mit dieser Fragebogenstudie herausfinden, wie das Verständnis von physikalischen Einheitenzeichen ausgeprägt ist und wo möglicherweise Probleme liegen. Wir bitten Sie den Fragebogen korrekt auszufüllen. Wichtig ist hierbei, dass bei jeder Frage oder Aussage nur ein Kreuz gesetzt werden darf. Sollten Sie Ihre Antwort noch einmal ändern wollen, streichen Sie bitte das zuvor gesetzte Kreuz durch und setzten Sie ein neues Kreuz. Sollten Sie Ihre Änderung wieder zurücknehmen wollen, kreisen Sie bitte die endgültige Antwort ein. Einzelne Fragen nicht zu beantworten ist möglich und führt nicht zur Ungültigkeit des Fragebogens. Vielen Dank für Ihre Mitarbeit, und. Angaben zur Person Ich bin: männlich weiblich Physik: grundlegendes Niveau erhöhtes Niveau kein Physik letzte Physik-Schulnote ( - 6):. Darstellungsweisen Im Folgenden werden einige abgeleitete SI-Einheiten in verschiedenen Darstellungsweisen aufgeführt. Wir möchten Sie bitten, die Darstellungsweisen zu vergleichen und anschließend zu entscheiden, welche Ihnen am besten gefällt. Kreuzen Sie jeweils eine für Sie treffende Darstellungsweise an! Mechanische Arbeit (W) W = F s SI-Einheit: Joule (J) N m W s kg m s (kg m ) s Nicht entscheidbar / egal kg m s J Kraft (F) F = m a SI-Einheit: Newton (N) J m J m J m N Nicht entscheidbar / egal kg m s kg m s Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig

3 Geschwindigkeit (v) m s m s v = Δs Δt m s km h Nicht entscheidbar / egal SI-Einheit: Meter durch Sekunde km h km h Beschleunigung (a) m s m s a = Δv Δt m s SI-Einheit: Meter durch Quadratsekunde km h Nicht entscheidbar / egal km h km h Stromstärke (I) SI-Einheit: Ampere (A) A C s C s I = Q t Nicht entscheidbar / egal C s Elektrische Ladung (Q) Q = N e SI-Einheit: Coulomb (C) A s A s C Nicht entscheidbar / egal Elektrische Feldstärke (E) E = F Q SI-Einheit: Volt durch Meter N C N C kg m A s kg m A s Nicht entscheidbar / egal V m V m V m Spezifische Wärmekapazität (c) SI-Einheit: Joule durch (Kilogramm mal Kelvin) W s kg K J kg K Nicht entscheidbar / egal m s K Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig

4 Energie Nm Ws ev zur Situation passend J kg m VC s Nicht entscheidbar / egal VAs. Formen Kreuzen Sie jeweils eine für Sie treffende Darstellungsweise an!. Darstellungsweisen von Gleichungen F = m Δv 7,8 m = 60 kg Δt 9,8 s F = m Δv Δt = [kg m 7,8 s] 60 9,8 F = m Δv Δt Nicht entscheidbar / egal F = m Δv Δt = 60 7,8 9,8 [kg m s ] = 60 7,8 9,8. Darstellungsweisen von Achsenbeschriftungen am Beispiel der Formel R = U I y Achsenbeschriftung in kurzer Darstellungsweise der y-achse: x I I [A] I, A I (A) Nicht entscheidbar / egal I in A I A Achsenbeschriftung in ausgeschriebener Darstellungsweise der y-achse: Stromstärke Stromstärke (Ampere) Stromstärke [Ampere] Stromstärke in Ampere Nicht entscheidbar / egal Stromstärke, Ampere Stromstärke / Ampere Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig

5 . Darstellungsweisen von Diagrammbezeichnungen: y x Diagramm x y Diagramm Nicht entscheidbar / egal y? y über x y von x y(x) Nicht entscheidbar / egal x Stromstärke über Spannung Stromstärke von Spannung Stromstärke (Spannung) I (U) I von U I über U Nicht entscheidbar / egal Nicht entscheidbar / egal Ausgeschrieben oder nicht? I (U) Nicht entscheidbar / egal Stromstärke (Spannung). Kurze oder ausgeschriebene Darstellungsweise: I in A oder Stromstärke in Ampere Nicht entscheidbar / egal ( V Volt ) oder ( ) A Ampere Nicht entscheidbar / egal U in V oder Spannung in Volt Nicht entscheidbar / egal (Ω) oder (Ohm) Nicht entscheidbar / egal U I oder Spannung Stromstärke Nicht entscheidbar / egal R oder elektr. Widerstand Nicht entscheidbar / egal Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig

6 . Kursive oder nicht kursive Schreibweise U R I und V Ω A U R I und V Ω A Nicht entscheidbar / egal U R I und V Ω A U R I und V Ω A.6 Darstellungsweisen von Reihenfolgen VAs AsV sav Nicht entscheidbar / egal AVs Nsm snm Nms Nicht entscheidbar / egal mns Whk kwh Wkh Nicht entscheidbar / egal khw mn Nm Nicht entscheidbar / egal Ve ev Nicht entscheidbar / egal Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig 6

7 Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig 7. Abschreckung Bitte entscheide dich, wie abschreckend die dargestellten Einheiten für Sie sind. Einheit (): Einheit schreckt mich nicht ab (): Einheit schreckt mich sehr ab. lx s. kg. T = (V s) m. kg m s. N m 6. Bq kg 7. Lj 8. J = N m 9. cd 0. (kg m ) s. Bq. T = V s m. N Lj. W K m. C m V 6. Bq kg 7. T = V s m

8 Einheit (): Einheit schreckt mich nicht ab (): Einheit schreckt mich sehr ab 8. J V s 9. m 0. N c = V m. Bq kg. N. Aussagen zur Physik Aussage. Mein physikalisches Verständnis ist im Allgemeinen gut.. Ich kann Physik nicht leiden.. Mir sind alle SI-Einheiten bekannt.. Ich kann den physikalischen Größen die passenden Einheitenzeichen zuordnen.. Mich schrecken unbekannte Maßeinheiten ab. 6. Mich schreckt die Länge von Einheitszeichen ab. (): Die Aussage trifft überhaupt nicht zu 7. Ich kann mir Formeln gut merken. 8. Ich kann mir Einheiten gut merken. 9. In der Physik gibt es oft zu viele Variablen, die man sich merken muss. (): Die Aussage trifft vollständig zu nicht entscheidbar Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig 8

9 Aussage 0. Formeln sind für mich verständlich.. Anhand von Einheiten leite ich die dazugehörige Formel her.. Ich verwechsele die Formelbuchstaben nie.. Wenn ich die Bedeutung der Einheiten kenne, verstehe ich auch den Inhalt der Formel.. Ich verstehe Physik durch die Benutzung von Formeln.. Es ist schwierig, gedankliche Verbindungen zwischen den Buchstaben in den Formeln und den entsprechenden Größen in der Natur herzustellen. 6. Der mathematische Inhalt der Formel ist mir klar. 7. Mein mathematisches Verständnis ist im Allgemeinen gut. 8. Wenn in einer Formel auch noch die Einheiten mit aufgeschrieben werden müssen, steige ich gar nicht mehr durch. 9. Ich kenne die meisten SI-Einheiten aus dem Mathematikunterricht. 0. Ich kenne die meisten SI-Einheiten aus dem Physikunterricht.. Physik ist eher was für Jungs als für Mädchen.. Physik macht mir Spaß. (): Die Aussage trifft überhaupt nicht zu (): Die Aussage trifft vollständig zu nicht entscheidbar Vielen Dank für Ihre Mitarbeit! Fragebogen IfdN Physikdidaktik TU Braunschweig 9